郑州YD系列双速电机库存供应_【金港电机有限公司】

2024-04-15 09:05:07 买帖  | 投诉/举报
  

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三相异步电动机Y-△转换控制的继电器线路图

三相交流异步电动机启动时电流较大，一般是额定电流的5～7倍。故对于功率较大的电动机，应采取降压启动方式，以降低启动电流。Y-△降压启动是常用的方法之一。
启动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升至接近额定转速时，再将定子绕组的接线换成三角形，电动机便进入全电压正常运行转态。
它是根据启动过程中的时间变化，利用时间继电器来控制Y-△的转换的。
具体控制要求：合上电源刀开关，按下启动按钮SB2后，电动机以星形连接起动，开始转动5s后，KM3断电，KM2闭合，星形起动结束，电动机以三角形连接投入运行。


异步电动机电动状态与发电状态

在电动机里，定子电流是由转子电流和励磁电流合成的，即

I1=I2+I0

式中 I1——定子电流(A);

I2——转子的折算电流(A);

I0——励磁电流(A)。

1、电动状态的特点

在电动状态下，定子电流比电压滞后的电角度小于π/2的，在对应的时间内，电流和电压的方向是相反的，实际上，这是定子绕组的自感电动势(反电动势)克服了电源电压而作功，或者说是磁场向电源反馈能量而作功。

因为定子电流比电压滞后的电角度小于π/2，所以磁场向电源反溃能量的时间较短，大部分时间则是电动机吸收电功率，是电源在作功。

2、发电状态的特点

在发电状态下，定子电流比电压滞后的电角度大于π/2，在对应的时间内，是定子绕组的自感电动势克服了电源电压而作功，或者说是磁场在向电源反馈能量而作功。

因为定子电流比电压滞后的电角度大于π/2，所以大部分时间是磁场向电源反馈能量，成为了发电状态。

所以，异步发电机并不能如直流发电机和同步发电机那样，从没有电能“产生”出电能来。异步电机的发电，是在电动机的磁场和电源交换能量的过程中，从电动机反馈给电源的能量比电源输入给电动机的能量较大而已。也就是说，不论是电动状态，还是发电状态，始终存在着电动机的磁场和电源之间交换能量的过程，区别仅在于：当吸收的能量大于反馈能量时，是电动状态，而当反馈的能量大于吸收的能量时，是发电状态。


直流电动机原理

直流电动机的作用原理是将直流电能转换成轴上输出的机械能。

和所有旋转电机一样，直流电动机要进行能量交换，必须要有耦合磁场，以及与耦合磁场具有相对运行的电路。直流电动机励磁绕组和电枢绕组合成磁势在气隙内建立合成磁场――静止气隙磁场，即直流电动机的耦合磁场;由电枢绕组元件构成的电枢绕组合闭合回路，即是相对耦合磁场运动的电路。当能过电刷由外电路输入直流电能时，载流的电枢绕组和气隙磁场相互作用，就产生了电磁转矩，在轴上输出机械能，从而实现了能量转变。

在直流电动机中，电枢绕组元件所受的电磁力、电磁转矩和旋转文向都一致的。


电动机的短路保护(电动机保护电器瞬时动作电流整定值)

电动机在短路情况下的保护，通常选用断路器，有的地方也使用熔断器。一些文献提到，断路器的瞬时动作电流整定值应能躲过电动机的全起动电流。Isct—断路器瞬时动作电流整定值A;k—可靠系数，它考虑了电动机起动电流的误差和断路器瞬动电流的误差，k一般取1.2;I’’st—全起动电流值，也称尖峰电流A。所谓全起动电流，是包括周期分量和非周期分量两部分。非周期分量的衰减时间约为30ms左右，而一般的非选择性断路器的全分断时间在20ms之内，因此必须把非周期分量考虑进去。I’st为1.7～2倍的电动机起动电流I’st。在诸多文献中，如《建筑电气设计手册》规定Isct≥(1.7～2)Ist，而《工业与民用配电设计手册》规定Isct=1.7Ist，有的手册则规定Icst为2～2.5倍的电动机起动电流。低压电器标准，如JB1284《低压断路器》的编制说明中认为，根据实验和统计，保护鼠笼型电动机的断路器，其瞬动电流是整定在8～15倍电动机的额定电流的，而绕线式电动机应整定在3～6倍电动机额定电流。8～15倍鼠笼型电动机额定电流是一个范围，具体的数值还需要考虑电动机的型号、容量、起动条件等等因素。以下，我们分析一下，鼠笼型电动机起动时的全起动电流(类峰电流)。

1.起动电流的低功率因数，过渡过程的非周期分量的存在。在这种情况下，周期分量的幅值尽管稳定，但受非周期分量的影响，故有尖峰电流流过(功率因数低，表示电感L大，时间常数T=L/R大，非周期分量Imsin(Ψ—)e-t/T值大，非周

期分量的衰减慢)。当起动电流的COS=0.3时，尖峰电流为起动电流(有效值)的2倍左右;

2.残余电压的影响而产生的瞬间再合闸的尖峰电流。电动机切断电源后再接通时，当切断电源而电动机尚未停下，就带有残余电压。这种残余电压不仅是由于有剩磁而产生，而且还由于次级线圈(转子)有残余电流而形成，所存在的残余电压与再合闸时的电源电压在某一相位时的叠加，就会产生尖峰电流。其大小与电动机完全停止后再起动相比，要大(残余电压+电源电压)比电源电压倍，这种尖峰电流虽然仅出现1-2周波，但足以使断路器的瞬时脱扣器动作。因为1、2两个原因，可出现下列情况：

(1)电动机直接起动

由于COS为0.3，尖峰电流为(6In)的2倍，等于In(有效值)故塑壳式断路器的瞬时脱扣器整定电流值最小值为8.5In，(In为电动机的额定电流)

(2)星—三角(Y-Δ)起动

也假设为COS0.3，当从Y起动到Δ运转的一瞬间(1～2周波)，尖峰电流(峰值)约为额定电流(有效值)的19倍，则断路器必须把瞬时动作电流整定到14In?以上。

(3)自耦减压起动时

COS=0.3，电动机起动电流为6In，由于有尖峰电流的存在，原来按80%抽头的正常起动电流为3.84In，现提高到7.7In，按65%抽头的正常起动电流为4.3In，现提高到5In。

(4)瞬时再起动

按COS为0.3，起动电流为6In，考虑到残余电压的影响，尖峰电流为最大，是额定电流的24倍(6×2×2)(峰值)，其有效值为=16.97≈17，因而断路器的瞬时脱扣器的整定电流必须在电动机额定电流的17倍以上。从以上分析可知，正是电动机的型号、结构、起动方式等的不同，导致尖峰电流的出现，由此而推出Isct在8～15倍In之内(个别的还可达到17倍In)，对于瞬时动作电流可调的断路器，其调节范围按8～15倍In考虑，而大量的塑壳式断路器(不可调)，取其平均值12In，误差采用熔断器保护电动机的瞬动，熔断器的熔体电流可由下式确定：

Irin≥Ist比α

式中：Ist—电动机的起动电流A;

α—决定起动状况和熔断器的系数，一般为2～3之间。


高压电动机综合保护整定原则

1.差动电流速断保护

按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流量大部分以及短路时的不平衡电流整定一般取：

Idz=KIe/n

式中： Idz：差动电流速断的动作电流

Ie：电动机的额定电流

K：一般取6—12

2.纵差保护：

1) 纵差保护最小动作电流的整定，最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流

Idzmin=Kk△mIe/n

式中：Ie：电动机额定电流;

n: 电流互感器器的变比;

Kk：可靠系数，取3~4

△m：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1

在工程实用整定计算中可选取Idzmin=(0.3~0.6)Ie/n。

2)比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数K= Kk Kfzq Ktx Ke

式中：Ktx:电流互感器的同型系数，Ktx=0.5

Kk：可靠系数，取2~3

Ke：电流互感器的比误差，取0.1

Kfzq：非周期分量系数，取1.5~2.0

计算值Kmax=0.3,但是考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.5~1.0

3.相电流速断保护

1)速断动作电流高值Isdg

Isdg= Kk/Ist

式中：Ist：电动机启动电流(A)

Kk：可靠系数，可取Kk=1.3

2) 速断电流低值Isdd

Isdd可取0.7~0.8 Isdg一般取0.7 Isdg

3)速断动作时间tsd

当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取Tsd=0.06s,当电动机回路用FC做出口时，应适当以保证熔丝熔断早于速断时间。

电动机启动时间Tsd

按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取Tsd=1.2s倍实际启动时间。

4.负序电流保护

1) 负序动作电流 I2dz

I2dz按躲过正常运行时允许的负序电流整定

一般地保护断相和反相等严重不平衡时，可取I2sd=(0.6-0.8)Ie

作为灵敏的不平衡保护时，可取I2dz=(0.6~0.8)Ie

2)负序动作时间常数T2

在母线二相短路时，电动机回路有很大的负序电流存在，因此，T2应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。在FC回路中，应躲过不对称短路时熔断，即负序保护不能抢在熔断前动作。

3)设定两段定时限保护

5.接地保护

保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及最小灵敏系数1.25整定

.Idz≥Kk Icx

Idz≤(IcΣ- Icx)/1.25

式中： Icx：被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流

IcΣ：电网的总单相接地电容电流

Kk：可靠系数，可取Kk=4~5

6.过热保护

1)过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。

发热时间常数Tfr

发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按下列方法之一进行估算。

A.由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算

如在X倍过负荷时允许运行t秒，则可得：

Tfr=(X²-105²)t

B.若已知电动机的温升值和电流密度，可用下式估算Tfr值

Tfr={(150 * θe)* (θm/θe-1)}/(1.05*Je²)

式中：θe:：电动机定子绕组额定温升

θm：电动机所采用绝缘材料的极限温升

Je：定子绕组额定电流密度

例如：电动机采用B级绝缘，其极限温升θm=80˚C，电动机定子绕组额定温升θe=45˚C，定子绕组额定电流密度Je=3.5A/mm²,则：

Tfr={(150 *45)/(1.05*3.5²)}*(80/45-1)=408 (s)

C.由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数

Tfr=(θ*Ist²* tst)/θIst

式中：θ：电动机额定连续运行时的稳定温升

Ist：电动机启动电流倍数

tst：电动机启动时间

θIst：电动机启动时间的定子绕组温升

D.根据电动机运行规程估算Tfr值

例如：某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次，又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst,则：

Tfr≤2(Ist²-1.05²)tst

2)散热时间Tsr

按电动机过热后冷却至常态所需的时间整定。

7、电动机过热禁止再启动电流启动保护

过热闭锁θb按电动机再正常启动成功为原则整定，一般可取θb=0.5

8.长启动保护

长启动保护涉及电动机额定启动电流Iqde 和电动机允许堵转时tyd 二个定值。

1)电动机额定启动电流Iqde

取电动机再额定工况下启动时的启动电流(A)

2)电动机允许堵转时间tyd

取电动机最长安全堵转时间(S)

9.正序过流保护 P

正序过流保护涉及正序过流动作电流I1gl 和正序过流动作时间t1gl 二个定值。

1)正序过流动作电流I1gl

一般可取I1gl=(1.5~2.0)Ie

2)正序过流动作时间t1gl

一般可取t1gl=(1.5~2.5)t yd

10.低压保护

1)按切除不重要电动机的条件整低电压动作值：

对中温中压电厂Udz=60~65%Ue

对高温高压电厂 Udz=65~70%Ue

为了保护重要电动机的自启动，采用最小时限t=0.5s

2)按躲过保证电动机自启动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数

对中温中压电厂Udz=60~65%Ue/(KeKf) 一般取40% Ue

对高温高压电厂 Udz=65~70%Ue/(KeKf) 一般取45% Ue