厂用电动机的选择和自启动校验.ppt

厂用电动机的选择和自启动校验.ppt

《厂用电动机的选择和自启动校验.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《厂用电动机的选择和自启动校验.ppt（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第五节厂用电动机的选择和自启动校验第五节厂用电动机的选择和自启动校验1.厂用机械特性和电力拖动运动方程2.厂用电动机的选择3.电动机的自启动校验一、厂用机械特性和电力拖动运动方程一、厂用机械特性和电力拖动运动方程l厂用机械的负载转矩特性分类厂用机械的负载转矩特性分类l恒转矩负载特性：

负载转矩与转速无关，如磨煤机，输恒转矩负载特性：

负载转矩与转速无关，如磨煤机，输煤皮带等。

煤皮带等。

l具有非线性上升的负载转矩特性：

负载转矩与转速有关，具有非线性上升的负载转矩特性：

负载转矩与转速有关，如风机、油泵等。

如风机、油泵等。

厂用机械负载转矩特性厂用机械负载转矩特性M*m=M*m0+（1-M*m0）n*2式中：

式中：

M*m0为与转速无为与转速无关的摩擦起始负载转矩关的摩擦起始负载转矩标幺值，一般取标幺值，一般取0.15。

l实用计算运动方程实用计算运动方程GD2飞轮惯量，可由产品目录中查得飞轮惯量，可由产品目录中查得1、异步电动机、异步电动机l结构简单，运行可靠，操结构简单，运行可靠，操作维护方便，广泛采用。

作维护方便，广泛采用。

但启动电流大，转矩与端但启动电流大，转矩与端电压的平方成正比，调速电压的平方成正比，调速困难。

困难。

异步电动机和机械设备的异步电动机和机械设备的机械特性曲线机械特性曲线二、厂用电动机的类型及其特点二、厂用电动机的类型及其特点笼式电动机结构型式：

单鼠笼、深槽式和双鼠笼式笼式电动机结构型式：

单鼠笼、深槽式和双鼠笼式异步电动机调速：

串级调速，转子回路串电阻调速、变频调异步电动机调速：

串级调速，转子回路串电阻调速、变频调速、定子串电阻、星角、自耦变压器等。

速、定子串电阻、星角、自耦变压器等。

2、同步电动机、同步电动机33、直流电动机、直流电动机特点：

调速性能好；启动转矩大；使用直流电特点：

调速性能好；启动转矩大；使用直流电三、厂用电动机选择三、厂用电动机选择l1、型式选择、型式选择l异步电动机异步电动机l结构简单，运行可靠，操作维护方便，广泛采用。

但启动结构简单，运行可靠，操作维护方便，广泛采用。

但启动电流大，转矩与端电压的平方成正比，调速困难。

电流大，转矩与端电压的平方成正比，调速困难。

l同步电动机同步电动机l对电压波动不十分敏感，并装有自动励磁装置，在电压降对电压波动不十分敏感，并装有自动励磁装置，在电压降低时，仍维持其运行的稳定性。

但结构复杂，启动控制较低时，仍维持其运行的稳定性。

但结构复杂，启动控制较麻烦。

因此，只有对反复、重载启动或需要小范围内调速麻烦。

因此，只有对反复、重载启动或需要小范围内调速的机械才采用。

的机械才采用。

l直流电动机直流电动机l调速方便，启动转矩大。

但制造工艺复杂，成本高，维护调速方便，启动转矩大。

但制造工艺复杂，成本高，维护量大。

因此，只有要求在很大范围内调速及当厂用交流电量大。

因此，只有要求在很大范围内调速及当厂用交流电源消失后仍要求工作的设备才选择直流电动机。

源消失后仍要求工作的设备才选择直流电动机。

l2、容量选择、容量选择l注：

注：

电压应与供电系统电压一致。

电压应与供电系统电压一致。

l转速应符合被拖动设备的要求或通过变速传动转速应符合被拖动设备的要求或通过变速传动机构与之适应。

机构与之适应。

M几个概念几个概念1.惰行：

运行中的电动机，当断开电源惰行：

运行中的电动机，当断开电源或厂用电压降低时，电动机转速下降，或厂用电压降低时，电动机转速下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程甚至会停止运行，这一转速下降的过程称惰行。

称惰行。

2.电动机的自启动：

电动机失去电压后，不与电动机的自启动：

电动机失去电压后，不与电源断开，在很短时间内（电源断开，在很短时间内（0.51.5s），厂用），厂用电压恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，电压恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时电动机惰行未结束，又自动启动恢复到稳此时电动机惰行未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。

定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。

四、电动机的自启动校验四、电动机的自启动校验3.自启动校验的原因：

参加自启动的电动机数量过多，容量自启动校验的原因：

参加自启动的电动机数量过多，容量过大时，总的过大时，总的启动电流将很大启动电流将很大，在厂用变中产生较大压降，在厂用变中产生较大压降，使厂用母线电压明显降低，自启动时间拉长，可能发生电动使厂用母线电压明显降低，自启动时间拉长，可能发生电动机转子和绕组过热甚至烧毁的事故。

因而危机厂用系统的稳机转子和绕组过热甚至烧毁的事故。

因而危机厂用系统的稳定运行和电动机的安全与寿命。

为保证自启动能够实现，必定运行和电动机的安全与寿命。

为保证自启动能够实现，必须验算厂用母线电压，或根据母线电压的限制条件，计算能须验算厂用母线电压，或根据母线电压的限制条件，计算能进行自启动的电动机容量。

进行自启动的电动机容量。

l3、自启动分类、自启动分类l1）失压自启动：

运行中突然出现事故，电压下降，）失压自启动：

运行中突然出现事故，电压下降，当事故消除，电压恢复时形成的自启动。

当事故消除，电压恢复时形成的自启动。

l2）空载自启动：

备用电源空载状态时，自动投入失）空载自启动：

备用电源空载状态时，自动投入失去电源的工作段所形成的自启动。

去电源的工作段所形成的自启动。

l3）带负荷自启动：

备用电源已带一部分负荷，又自）带负荷自启动：

备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作段所形成的自启动。

动投入失去电源的工作段所形成的自启动。

l厂用工作电源一般仅考虑失压自启动，而厂用备用电厂用工作电源一般仅考虑失压自启动，而厂用备用电源（启动电源）应考虑上述三种情况的自启动。

源（启动电源）应考虑上述三种情况的自启动。

224、电动机自启动时厂用母线电压最低限值、电动机自启动时厂用母线电压最低限值规定：

厂用母线电压在电动机自启动时，应不低于下表中的值。

规定：

厂用母线电压在电动机自启动时，应不低于下表中的值。

电压校验电压校验已知参加自启动电动机的容量和有关参数，求母线电已知参加自启动电动机的容量和有关参数，求母线电压，校验是否满足最低允许值。

压，校验是否满足最低允许值。

容量校验容量校验已知厂用母线最低允许自启动电压和有关参数，求最已知厂用母线最低允许自启动电压和有关参数，求最大允许的电动机总容量，校验同时启动的电动机容量大允许的电动机总容量，校验同时启动的电动机容量是否小于允许容量。

是否小于允许容量。

l1）电压校验）电压校验l

（1）单台电动机或成组电动机自启动情况）单台电动机或成组电动机自启动情况l假设成组电动机在电假设成组电动机在电压消失或下降时全部处于压消失或下降时全部处于制动状态，电压恢复后，制动状态，电压恢复后，同时自启动。

同时自启动。

l忽略外电路中所有元忽略外电路中所有元件的电阻。

件的电阻。

l系统电源视为无穷大系统电源视为无穷大电源。

电源。

l基准值：

变压器低压基准值：

变压器低压侧的额定容量，厂用电电侧的额定容量，厂用电电网额定电压。

网额定电压。

厂用母线厂用母线厂用电动机群自启动接线及厂用电动机群自启动接线及等值电路图等值电路图GM2M1M3主母线主母线T0*U1*Utx*mx*Il所以所以l

（2）高低压厂用变压器串联自启动母线电压校验）高低压厂用变压器串联自启动母线电压校验l假设厂用高压母线已带有非电动机负荷，自启动过程中继续运行，其它假设厂用高压母线已带有非电动机负荷，自启动过程中继续运行，其它假设与上述相同。

假设与上述相同。

【以高压厂用变低压侧的额定容量、厂用网络额定电压以高压厂用变低压侧的额定容量、厂用网络额定电压为基准为基准】高低压串联自启动容量校验高低压串联自启动容量校验S1S2图图（a）双绕组变双绕组变图图（b）分裂低压绕组变分裂低压绕组变S0St1St2高压高压低压低压S1S0St1St2S20*U1*U1*tx1*x1*tI0*x0*I1*I2*tx2*I2*x2*U图图（c）自启动等效电路自启动等效电路S0S1S2l高压母线电压校验高压母线电压校验l自启动时通过厂用高压变压器的电流：

自启动时通过厂用高压变压器的电流：

l式中式中K0、K1、K20、1、2负荷支路的电动机自启动电流倍数，且负荷支路的电动机自启动电流倍数，且，l将上述各式代入可得：

将上述各式代入可得：

l所以所以l又又l故故l式中，式中，-高压厂用母线的合成负荷标幺值。

高压厂用母线的合成负荷标幺值。

注：

当采用分裂绕组变压器时，高压绕组容量为注：

当采用分裂绕组变压器时，高压绕组容量为分裂绕组容量为分裂绕组容量为即即l低压母线电压校验低压母线电压校验代入电压关系式，可得代入电压关系式，可得l式中，式中，-低压厂用母线合成负荷标幺值：

低压厂用母线合成负荷标幺值：

对已求得的对已求得的及及，应分别不低于厂用母线在自启动时，应分别不低于厂用母线在自启动时的电压最低允许值。

的电压最低允许值。

l2）容量校验）容量校验l由由

（1）式可知，电动机自启动时厂用母线上的电压：

式可知，电动机自启动时厂用母线上的电压：

与变压器的容量和电抗有关；与变压器的容量和电抗有关；l与与和和有关。

因此，若把厂用最低允许自启动电有关。

因此，若把厂用最低允许自启动电压当作已知值，校验最大允许自启动电动机的总容量，压当作已知值，校验最大允许自启动电动机的总容量，则由则由

（1）式变形可得：

式变形可得：

l由已知由已知及及校验校验，此时，此时，取规定值，取规定值，校验自启动容量。

若校验自启动容量。

若，则自启动满足，则自启动满足要求，反之，不满足要求。

要求，反之，不满足要求。

l校验或选择厂用变的容量。

此时，校验或选择厂用变的容量。

此时，取实际值，取实际值，取规定值。

若取规定值。

若，则自启动满足要求，反，则自启动满足要求，反之，不满足要求。

之，不满足要求。