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多大的電機(jī)才需要降壓啟動(dòng)？
所屬分類： 技術(shù)課堂
2024-10-14
對380V的三相籠形電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)這是個(gè)老問題，似乎幾十年前就有答案，但幾乎又是新問題，現(xiàn)在的大多數(shù)答案都經(jīng)不起問個(gè)為什么？或者實(shí)際當(dāng)中沒有可操作性。
先說說現(xiàn)有的答案
電動(dòng)機(jī)功率大于10kW；
電動(dòng)機(jī)功率大于50kW；
電動(dòng)機(jī)功率大于變壓器容量的20%；
經(jīng)常啟動(dòng)的電機(jī)，啟動(dòng)時(shí)造成的電壓降大于10%；
偶爾啟動(dòng)的電機(jī)，啟動(dòng)時(shí)造成的電壓降大于15%。
對1、2兩項(xiàng)，似乎沒有根據(jù)，現(xiàn)實(shí)中上百、數(shù)百千瓦的電動(dòng)機(jī)都有全壓直接啟動(dòng)的。對3項(xiàng)，變壓器是空載嗎？對4、5項(xiàng)，實(shí)際當(dāng)中又如何掌控？難道是實(shí)際測量嗎？
實(shí)際上采用降壓啟動(dòng)的主要目的，就是避免影響其它設(shè)備的正常工作。
如果沒有其它設(shè)備，只有變壓器與電動(dòng)機(jī)，那么電動(dòng)機(jī)的功率可以接近變壓器的容量，考慮到功率因數(shù)、效率等因素，一般電動(dòng)機(jī)功率為變壓器容量的80%，都可以直接啟動(dòng)，或者變壓器與電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)?，F(xiàn)實(shí)中絕大多數(shù)的大電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，變壓器或多或少還有其它負(fù)荷，那么其它負(fù)荷的多少也是要考慮的因素之一。
電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)為什么會影響其它電氣設(shè)備工作呢？
因?yàn)榛\形電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流是其額定電流的5-7倍，大電流會引起大的電壓降，電壓降達(dá)到一定值，其它電氣設(shè)備就有可能停止工作或引起故障。因此有規(guī)定頻繁啟動(dòng)的電機(jī)，造成的電壓降不能超過10%，不頻繁啟動(dòng)造成的電壓降不超15%。
為什么會產(chǎn)生電壓降呢？
是因?yàn)樽儔浩魈峁┎怀龃箅姍C(jī)啟動(dòng)時(shí)所需要的大電流，如果變壓器能提供大電機(jī)啟動(dòng)所需的大電流，就不會產(chǎn)生電壓降或產(chǎn)生的電壓降很小。這就是說變壓器容量的大小，也決定了電壓降的大小。那么實(shí)際當(dāng)中絕不能不談變壓器容量大小，而只講多大的電機(jī)要降壓啟動(dòng)。
變壓器現(xiàn)有負(fù)荷的大小，也是決定電壓降大小的條件之一。
試想變壓器空載與滿載時(shí)，分別啟動(dòng)同一臺電機(jī)，造成的電壓降肯定不一樣。那么只講電動(dòng)機(jī)功率是變壓器容量的百分之幾，而不提變壓器現(xiàn)有負(fù)荷是多少，來判斷電機(jī)是否要降壓啟動(dòng)也是行不通的。
至此，要判斷電動(dòng)機(jī)是否降壓啟動(dòng)，至少要考慮電動(dòng)機(jī)功率、變壓器容量、現(xiàn)有負(fù)荷三個(gè)因素，缺一不可！那么看看現(xiàn)在各種所謂的判斷方法，有沒有把這三者綜合考慮呢？
如何來綜合考慮這三個(gè)因素呢？
為方便均用電流這個(gè)參數(shù)。其實(shí)這個(gè)問題的實(shí)質(zhì)是：多大的電流？會造成多大的電壓降？也就是電流與電壓降的問題。
大家知道籠形電機(jī)的啟動(dòng)電流是額定電流的5-7倍。對變壓器而言，多大的負(fù)荷電流才會使電壓降達(dá)到10%、15%呢？這就要用到阻抗電壓這個(gè)參數(shù)，一般的電力變壓器阻抗電壓為5%左右，也就是當(dāng)變壓器的輸出電流為額定值時(shí)，電壓降為5%，這就是輸出380V的變壓器，設(shè)計(jì)的輸出電壓是400V，當(dāng)滿載時(shí)剛好是380V。
假設(shè)隨著負(fù)荷電流的增加，變壓器輸出電壓的電壓降是線性變化的，那么當(dāng)變壓器的輸出電流為2倍額定電流時(shí)，電壓降是5%，3倍電流時(shí)是10%，4倍電流時(shí)是15%。那么頻繁啟動(dòng)的電機(jī)允許的電壓降為10%，也就是電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流加上現(xiàn)有負(fù)荷電流，只要小于變壓器3倍額定電流，就可以直接啟動(dòng)。這就是最簡單、最接近實(shí)際的判斷電動(dòng)機(jī)采用何種方法啟動(dòng)的方法。
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