中高壓電動機軟啟動與自耦變壓器式減壓起動的比較:
為了討論的方便,將開關變壓器式中壓電機軟起動裝置稱為A裝置,將自耦變壓器式減壓起動裝置稱為B裝置。
在使用B時,高壓側接電網,低壓側接電動機。一般有幾個分接頭,可以選擇不同的分壓比,這樣起動電流和起動轉矩可以根據抽頭位置來調節。采用B的主要優點是能減小電網電流,減小線路壓降。設自耦變壓器二次電壓U2和一次電壓U1之比為KV (KV<1),則在起動時,電機端電壓為U2=KVU1。
電機的電流,即自耦變壓器的二次電流12為:
IZD--電機直接起動時的電流:
自耦變壓器一次接電網,電網供給電機的電流即是自耦變壓器的一次電流1=KVI2=KV2IZD,可見此時電網電流只是直接起動電流的KV2倍(KV<1) 。由于轉矩和電壓的平方成正比,起動轉矩也只有直接起動時的KV2倍。與A相比,二者有如下差別:
1、適用場合方面:
與老式減壓起動相比,B適用于電網容量較小的場合,它對減小電網電壓波動是較有利的。與A相比,B并無性,原因是B的抽頭變比往往較高,起動電流不會有明顯的下降;而A的調壓范圍非常大,在電機的低速階段可以用低電壓來限制起動電流,當電機具有- -定轉速時(此時電機阻抗己變大)再提高電機端電壓,使起動電流能限制在更小的范圍內。
2、控制的靈活性、可靠性方面:
容量較小的電網也往往是不太穩定的電網,由于B是抽頭式調節,在一次起動過程中電壓是固定的,這樣如果抽頭變比比較低,在電網電壓過低時,會使自耦變壓器二次電壓過低,因而起動轉矩不足,起動時間過長,如果是定時切換,則沖擊電流過大;如果抽頭變比比較高,則會在電網電壓較高時,對電機有較大的起動沖擊,一次電流降低也不明顯。
A的控制非常靈活,電流電壓都可以大范圍調節,無論電網的情況如何,均可按需要調節電流和電壓,軟起動的成功率。
3、沖擊方面:
應用B時,電壓有2-3次切換,因而轉矩也有2-3次突變,這對較精密的機械設備是非常不利的。在電氣方面,如果變比較高,對電網的沖擊也會較大。A因是連續調節,起動過程非常平穩,不存在沖擊。
4、起動方式方面:
A為軟起動裝置而B為減壓起動裝置,二者的其它性能不在一個水平上(如工作方式、可控性等)。總之,B對不穩定電網而言,變比的選擇非常重要,如果選擇不當則會產生許多不利的情況,因此在軟起動已廣泛應用的今天,B的應用已越來越少。
前不久出現了一種在自耦變壓器抽頭處加裝電容器的起動方法,這種方法其實質就是自耦變起動方法與電容補償技術的簡單結合,談不上什么新技術。對電機而言,起動情況與自耦變起動情況基本一樣:多次沖擊依舊、電流會稍大一些。這種方法的出現是為了解決小容量電網起動較大電機的情況,使電機起動時的感性電流較少地流入電網。
采用電容器來減小流入電網的感性電流是眾所周知的方法,那么過去為什么較少使用這種方法呢?我想不會是人們沒想到它,可能下述幾個問題是人們所擔心的:
①電機起動時電流突變中的高次諧波是否會影響電容器的壽命?會不會形成某次諧波振蕩?
②電容器合閘時會產生很大的涌流,致使這種方法不適于頻繁起動;
③起動過程中如因事故跳閘,則可能發生電機振蕩現象,嚴重危及機械設備的安全;
④當電機起動接近結束時電流會下降,此時要及時切除電容器,否則會有過補償發生。
這些問題今天是否已經解決了?所以我們在選起動方法時當三思而后行,以免留下隱患。當前在10000kw以下的中小電機已比較少見有選用自耦變壓器作起動的,不知為什么在大電機起動上競有人選用。