1. 异步电动机空载启动幅值与负载时启动电流的幅值关系
至于正阻特性,严格意义来讲电学上没有正阻特性这个词,只是在大家为了方便描述而起的词语,意思跟负阻特性相反,就是在元件使用时电流增大电压也增大的特性。阻抗特性是指射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性。分为正阻抗特性和负阻抗特性。
2. 异步电动机空载起动与满载起动,启动电流
电动机无论在空载还是带负载的工况下,启动的瞬间对于电机的工况都是一样的,其转子都是在停止状态,此时的启动电流也都是一样的,在转子转动后,才出现空载与带负载启动的不同,反映在启动电流上,就是其持续的时间长短而已。直流电动机与交流电动机是有区别的. 以交流异步电动机来说:空载与负载时的最大启动电流是一样的,不同的只不过是启动电流的持续时间与正常时的电流. 空载与负载启动时,其转子与定子旋转磁场的转差是一样的,此时的电流也会一样. 空载速度提升快,用时短. 负载速度提升慢,用时长。
3. 异步电机空载和负载启动电流
空载电流与额定电流的关系
(1)异步电动机空载运行时,定了三相绕组中通过的电流,称为空载电流。绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场,称为空载激磁电流,是空载电流的无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时的各种功率损耗(如摩擦、通风和铁芯损耗等),这一部分是空载电流的有功分量,因占的比例很小,可忽略不计。因此,空载电流可以认为都是无功电流。从这一观点来看,它越小越好,这样电动机的功率因数提高了,对电网供电是有好处的。如果空载电流大,因定子绕组的导线载面积是一定的,允许通过的电流是一定的,则允许流过导线的有功电流就只能减小,电动机所能带动的负载就要减小,电动机出力降低,带过大的负载时,绕组就容易发热。但是,空载电流也不能过小,否则又要影响到电动机的其他性能。一般小型电动机的空载电流约为额定电流的30%~70%,大中型电动机的空载电流约为额定电流的20%~40%。具体到某台电动机的空载电流是多少,在电动机的铭牌或产品说明书上,一般不标注。可电工常需知道此数值是多少,以此数值来判断电动机修理的质量好坏,能否使用。
(2)口诀是现场快速求算电动机空载电流具体数值的口诀,它是众多的测试数据而得。它符合“电动机的空载电流一般是其额定电流的1/3”。同时它符合实践经验:“电动机的空载电流,不超过容量千瓦数便可使用”的原则(指检修后的旧式、小容量电动机)。口诀“容量八折左右求”是指一般电动机的空载电流值是电动机额定容量千瓦数的0.8倍左右。中型、4或6极电动机的空载电流,就是电动机容量千瓦数的0.8倍;新系列,大容量,极数偏小的2级电动机,其空载电流计算按“新大极数少六折”;对旧的、老式系列、较小容量,极数偏大的8极以上电动机,其空载电流,按“是小极多千瓦数”计算,即空载电流值近似等于容量千瓦数,但一般是小于千瓦数。(3)一般电动机空载时的功率因数在0.2~0.3之间,即使节能电机也不可能达到0.4。
4. 电动机的转速超过理想空载转速时,出现回馈制动
制动形态:
1、位能性负载一般处于制动状态是使其保持一定的运行速度。
2、机械负载制动时一般是停车。
制动方法:
1、能耗制动
方法:切断电源,接入直流电,在定子回路中串入电阻。
原理:转子切割直流稳恒磁场产生电流,电流守稳恒磁场的作用产生制动转矩,即将转子的动能转变为电能,消耗在转子电阻上。
优点:制动力虽转速降低而减小,制动过程比较平稳。
缺点:需专门直流电源。
2.反接制动
1)电源反接制动
方法:改变电动机定子绕组与电源联接相序。
原理:电源反接,磁场反向,转子电流、T均反向。与n相反。
2)倒拉反接制动
方法:当绕线式异步电动机拖动位能性负载时,在其转子回路中串入很大的电阻。
场合:低速下放重物。
过程:n = 0,电磁转矩小于负载转矩,在位能负载的作用下,电动机反转,工作点从a点下移。
此时因n<0,电机进入制动状态,直至电磁转矩等于负载转矩,电机才稳定运行于b点。
因这一制动过程是由于重物倒拉引起的,所以称为倒拉反接制动(或称倒拉反接运行),其转差率与电源反接制动一样,转差率s都大于1。
3.回馈制动
方法:电动机在外力(如起重机机高速下放重物)作用下,使其电动机的转速超过旋转磁场的同步速,即n>n1,s<0。
转子中感应电势、电流和转矩的方向都发生了变化,电磁转矩方向与转子转向相反,成为制动转矩。
此时电动机将机械能转变为电能馈送电网,所以称回馈制动。
过程:在位能性转矩的作用下,电动机的转速大于同步转速时。
注:转子回路不宜串电阻。否则电机下放重物的速度太快。
优点:简单,能量回馈电网。
5. 异步电动机在起动和空载时,为什么功率因数较低
一台异步电动机功率因数有两种,即自然功率因数和总功率因数。自然功率因数就是设备本身固有的功率因数,其值决定于本身的用电参数(如结构、用电性质等)。
倘若自然功率因数偏低,不能满足标准和节约用电的要求,就需设置人工补偿装置来提高功率因数,这时的功率因数叫总功率因数。由于设置人工补偿装置需增加很多投资,所以提高电动机自然功率因数是首要的任务。
6. 异步电动机满载和空载哪个启动电流大
三相异步电动机空载运行是指没有拖动任何设备电流比额定电流小三分之二,负载运行是指电机拖动设备运行工作电流达到电机的额定电流值
三相异步电动机工作特性分析
异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下,电动机的主要物理量(转差率,转矩电流,效率,功率因数等随输出功率变化的关系曲线。
一、转差率特性随着负载功率的增加,转子电流增大,故转差率随输出功率增大而增大。
二、转矩特性异步电动机的输出转矩:转速的变换范围很小,从空载到满载,转速略有下降。转矩曲线为一个上翘的曲线。(近似直线)
三、电流特性,空载时电流很小,随着负载电流增大,电机的输入电流增大。
四、效率特性其中铜耗随着负载的变化而变化(与负载电流的平方正比);铁耗和机械损耗近似不变;效率曲线有最大值,可变损耗等于不变损耗时,电机达到最大效率。异步电动机额定效率载74-94%之间;最大效率发生在(0.7-1.0)倍额定效率处。
五、功率因数特性空载时,定子电流基本上用来产生主磁通,有功功率很小,功率因数也很低;随着负载电流增大,输入电流中的有功分量也增大,功率因数逐渐升高;在额定功率附近,功率因数达到最大值。如果负载继续增大,则导致转子漏电抗增大(漏电抗与频率正比),从而引起功率因数下降
7. 三相异步电动机负载起动电流和空载起动电流幅值一样大
电动机的三相电流不平衡可能是以下原因造成:
(1)三相电源电压不平衡。
(2)启动设备的触点或导线接触不良。
〔3)电动机定子绕组中有一条或几条支路断路。
(4)电动机绕组匝间或相间短路。
(5)三相绕组的首末端有一相接反。
(6)笼型转子断条或断环。
(7)电动机绕组接地。
三相电流不平衡,将会使电动机的损耗增大,发热加重,应该加以避免。三相电流不平衡,首先应该检查三相电源电压是否平衡。电压不对称的程度用不平衡度来表示,可用下式计算:
三相电流不平衡度为电压不平衡度的4~7倍。如电压不平衡度为3. 5%时,电流不平衡度为12%~25%。据统计,3.5%的不平衡度电压会使电动机的损耗增加约20%。
三相电流不平衡:三相电流在幅值上不同或其相位差不是120度,亦或兼而有之。常用负序电流或零序与正序电流之比的百分数表示。
三相电流不平衡的原因:
1、三相电压不平衡
如果三相电压不平衡,电动机内就有就有逆序电流和逆序磁场存在,产生较大的逆序转柜,造成电动机三相电流分配不平衡,使某相绕组电流增大。当三相电压不平衡度达5%时,可使电动机电流超过正常值得20%以上。
三相电压不平衡主要表现在:
(1)变压器三相绕组中某相发生异常,输送不对称电源电压。
(2)输电线路长,导线截面大小不均,阻抗压降不同,造成各相电压不平衡。
(3)动力、照明混合共用,其中单相负载多,如:家用电器、电炉、焊机等过于集中于某一相或某二相,造成各相用电负荷分布不均,使供电电压、电流不平衡。
2、负载过重
电动机处于过载运行状态,尤其是起动时,电动机定、转子电流增大发热。时间略长,极易出现绕组电流不平衡现象。负载过重主要表现在:
(1)皮带、齿轮等传动机构过紧或过松。
(2)联轴机件歪斜,传动机构有异物卡住。
(3)润滑油干涩,轴承卡壳,机械锈死(其中包括电动机本身机械故障)。
(4)电压过高或过低,使损耗增加。
(5)负载搭配不当,电动机额定功率小于实际负载。
3、定子、转子经组故障
定子绕组出现匝间短路、局部接地、断路等,都会引起走子绕组中某一相或其二根电流过大,使三相电流严重不平衡。走子、转子绕组故障表现在:
(1)定于内膛有(https://www.dgzj.com/ 电工之家)灰尘、杂物、硬性创伤,造成匝间短路。
(2)定子绕组某相断路
(3)定子绕组受潮,有漏电流现象。
(4)轴承、转子受损变形,转子与走子绕组相擦。
(5)鼠笼式转子绕组断条焊裂,产生不稳定电流。
4、操作、维护不当
操作人员不能定期做好电气设备的检查保养工作,是人为造成电动机漏电、缺相运行,产生不平衡电流的主要因素。 操作维护不当主要表现在:
(1)操作安装人员将相、零线接反。
(2)进线与接线盒相碰,有漏电流。
(3)各连接开关、触点松脱、氧化等原因造成缺相现象。
(4)频繁起动,起动时间过长或过短,造成熔丝断相。
(5)长期使用,缺少保养,使电动机衰老,局部绝缘退化。
三相电机电流不平衡可能会发生电机的绝缘击穿。是否击穿看电机绕组中的电流大小,电机启动时候启动冲击电流很大,此时发生击穿的可能性较大,但是不绝对,这跟电流的大小、绝缘等级等有关。三相电流不平衡肯定会产生电机转矩的不稳定。
产生电机三相电流不平衡的原因,个人认为主要是由于电机三相绕组不平衡造成,这当中跟电机的制造工艺有直接的关系。
其中三相电流不平衡(极端情况是电机缺相)是主要故障之一。三相电流不平衡可能造成起动困难. 电机运转时发出噪音,严重时电机会发生剧烈振动和吼叫.电流增大, 如果不及时停机,还可能引起电机绕组烧毁。
8. 三相异步电动机空载启动和满载启动电流
对于鼠笼式转子电机的起动,我们比较常见的方法有两种,即直接起动和降压起动。
01直接起动
直接起动就是将电机与额定电压的电网通过开关直接相连接,这种起动涉及到的起动设备比较简单,但其缺点是起动电流特别大,电网容量不足时,电机起动困难,同时对电机绕组的冲击也特别大,因而在电机的设计环节将会充分考虑到起动过程发热、电磁力等因素。为了保证电机能正常起动,对于电网的压降进行了明确规定,当电压较低时,电机起动可能会出现问题。
对于鼠笼式转子电机,起动电流一般为额定电流的5-7倍,因而起动时间不宜太长,也不适宜频繁起动。
电机可以直接起动的条件是电网容量足够,当电网容量不足时,我们必须考虑其他方法起动电机,其中降压起动就是经常用到的一种方法,目前应用较为广泛的还有变频起动。
02常用的降压起动及变频起动方法
(1)串入定子电抗法。在定子电路中串入电抗,当转速基本达到额定转速时将串入的电抗切除。其目的在于通过串入的电抗分布部分电压而降低电机绕组的端电压,从而也就降低了起动电流。但这种方法只适宜于对起动转矩要求不高的场合,如空载或轻载场合。
(2)变压器降压法。通过变压器调节加在电机绕组上的端电压,这种方法在电机的试验过程中运用较多,同样也适用于对于起动转矩不高的空载或轻载场合。
(3)星三角转换起动。对于同一台电机,当采用不同的接法时,对应的定子电流不同,同功率状态下,星接状态下的定子电压高于三角形接法的电压,定子线电流小于三角形接法的线电流。这种起动方式适宜于正常工作的三角形接法电机,原理与变压器降压法相同。
(4)延边三角形起动。该起动方式由星三角接法转换起动方式演变而来,起动时将定子绕组的一部分接成三角形,另一部分接成星形。这种起动方式,其起动电流和起动转矩比直接起动时均小,但比星三角起动时高,而且可以根据不同的起动要求调整定子绕组匝数。但是,解决了起动问题,面临的定子绕组就会比较复杂。
(5)变频起动。这是现代电源的一个特点,针对不同功率的电机,不少的厂家采用了变频电源,较好地解决了电机的起动问题。但是,运行过程中将工频电机按变频电机使用,也导致发生了不少的电气故障及轴承系统故障