电动机的启动电流如何计算,电动机启动电流计算公式
有关电动机启动电流的计算方法,三相电机启动电流瞬时是正常的多少倍,电动机的启动电流是额定电流的多少,电动机启动电流计算公式与实例,感兴趣的朋友参考下。 电动机启动电流的计算方法因电机的功率大小、型式、供电电压等不同以及启动方式的区别,电机启动电流的大小没有统一的计算公式。如7.5KW以下的380V三相电机,常采用直接启动,而大于这个功率的电机就要求采用星——三角转换降压启动、自耦减压启动、软启动器启动、变频启动等各种方式。启动电流的大小又有瞬间最大值、启动期间平均值的区别。 总之,估算时以电机额定电流的3至5倍作启动平均电流值是可以的。对于常见的220V单相电机按一千瓦5安,380V三相电机按一千瓦2安估算额定电流,再乘以3至5作为启动电流。 电动机启动冲击电流,与负载性质(恒转矩、恒功率、通风机类)和启动方式(直接启动、自藕降压启动、星三角、延边三角、频敏变阻、变频启动)有关。 通常,以星三角启动380/3交流异步电动机为例,可以这样估算:110KW电动机,额定工作电流约200A(也可以按功率的2倍估算),直接启动时,电流按6倍额定电流估算,约1200A;星三角启动时,启动电流为直接启动方式时的1/3,则为400A。(交流异步电动机,常见75KW、90KW、110KW,没见过整100KW的,上面以110KW为例,其它功率依此类推) 三相电机启动电流瞬间值三相电机启动电流瞬时是正常的多少倍?正常值是额定电流吗? 三相电机启动电流瞬时是正常的多少倍?正常值是额定电流吗?那应该怎么选电线的截面?是按正常值选还是按启动电流选择?空开还有过载等如何选? 1、三相电动机启动时的瞬时启动电流是电机额定电流的5-7倍,如果电机质量不好,甚至有到10倍的; 2、电机的正常运行电流并一定是电机的额定电流,由于选择电机容量往往大于需要的机械驱动容量,所以电机正常运行时的电流往往小于其电机额定电流。而电机的启动电流是其额定电流的5-7倍,而不是其运行电流的5-7倍; 3、按照电机的额定电流选择电线截面,不用按照启动电流选择,因为那是瞬时的,电线瞬时过热有限。但是如果电线很长,为了保证电机启动时候的电压水平,就应进行线路启动压降计算,如果不能满足电机启动时端部电压大于75%的要求,就应当就打电线的截面; 4、空气开关过载也不考虑电机启动电流,按照额定电流值的倍数来整定即可。空开,接触器,热继电器,熔丝,的选择是按额定电流值选还是略大一点?一般用控制柜做电机的启动,都用那些器件? 空气开关不能频繁操作,但是它能够开断短路电流,所以它不是操作元件,是开断元件。而接触器能够频繁操作,但是不能开断短路电流,所以它是操作元件,而不是开断元件。一个回路中,应当具有开断和操作两种功能,一般将空气开关装在回路靠近电源侧,作为回路的保护开断元件,而将接触器接在开关的后面,作为回路的操作元件。 热继电器是保护装置,一般装在接触器上,当回路电流超过其整定值时,就会发热而将回路跳开。但是热继电器不能反应短路电流,因为短路电流作用很快,没有到热继电器动作,就已经将回路烧坏了,所以开关用电磁脱扣器或者另外加装专用保护来做为短路电流保护。 熔断器的动作曲线是反时限的,可以断开回路的短路电流,也可以开断过负荷电流,是开断元件,还需要接触器才能构成完整的操作回路,熔断器的准确度较低,且动作后需要更换后才能运行。 上述几种设备都按照回路的额定电流选择,考虑留有余地,应当略大一些。尤其是熔断器,还要考虑其动作误差。 用控制柜做电机启动的,一般其中就装接触器和热继电器。空气开断体积较大,一般装在配电盘上,通过电缆与控制柜连接。这也是为了使得电源到开关的距离最短,事故率少一些,因为这里的故障电流最大。 控制柜闸除了上述一次元件以外,还有控制和连锁用的二次元件,由各种继电器组成。 电动机的启动电流是额定电流的多少倍? 电动机的启动电流是额定电流的多少倍说法不一,很多都是根据具体情况来说的。如说十几倍的、6~8倍的、5~8倍的、5~7倍的等。 一种是说法说在启动瞬间(即启动过程的初始时刻)电机的转速为零时,这时的电流值应该是它的堵转电流值。 对最经常使用的Y系列三相异步电动机,在JB/T 10391—2002 《Y系列三相异步电动机》标准中就有明确的规定。其中5.5kW电机的堵转电流与额定电流之比的规定值如下: 同步转速 3000 时,堵转电流与额定电流之比为7.0; 同步转速 1500 时,堵转电流与额定电流之比为7.0; 同步转速 1000时,堵转电流与额定电流之比为6.5; 同步转速 750 时,堵转电流与额定电流之比为6.0。 5.5kW电机功率比较大,功率小些的电动机启动电流和额定电流比值要小些,所以电工教材和很多地方都是说异步电动机启动电流是额定工作电流的4~7倍。 交流异步电机通常5-7倍,这是手册和电机供应商提供的。启动电流的延时时间视负载惯量而定。 当电动机转速为零时,加上额定电压而启动瞬间的线电流称为启动电流。异步电动机直接启动时。其启动电流很大可达额定电流的4~7倍,是影响异步电动机启动性能的主要因素。 启动电流大,对电动机本身和电网电源都有影响。首先。是使电网电压瞬间下降。特别在电源容量(电力变压器容量川、和大功率电动机启动的情况下,电压下降更大,不仅使该台电动机启动困难,还影响到电源线路上其他电动机的正常运行和启动困难(因为电动机的电磁转矩与电压的平方成正比)。 另一方面,过大的启动电流将使电动机和线路上的电能损耗增加。特别是在频繁启动、启动较慢、或启动过程较长的情况下,电能损耗更大,发热严重。所以,在启动时对供电线路电压降有影响的电动机应限制其启动电流。 启动电流是指电气设备(感性负载)在刚启动时的冲击电流,是电机或感性负载通电的瞬间到运行平稳的短暂的时间内的电流的变化量,这个电流一般是额定电流的4-7倍,国家规定,为了线路的运行安全及其它电气设备的正常运行,大功率的发动机必须加装启动设备,以降低启动电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。常见的交流电机的启动方法有直接启动,串电阻启动,自藕变压器启动,星三角减压启动及变频器启动的方法来减小对电网的影响。 这里需要提到一个概念—电磁转矩:电磁转矩(T)是由转子中各个载流导体在旋转磁场的作用下,受到的电磁力对转子转轴所形成的转矩之总和。 电动机启动电流计算公式 三相异步电动机电磁转矩有三种表达式:如图1 从上面的式子可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比,设正常输入电压时负载转矩为M2 ,电压下降使电磁转矩M下降很多;由于M2不变,所以M小于M2平衡关系受到破坏,导致电动机转速的下降,转差率S上升;它又引起转子电压平衡方程式的变化,使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加(由变压器关系可以知道);同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升,直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。这就是启动电流大且启动同时会造成电压下降的原因。 图:电动机启动电流计算公式 当感应电动机处在停止状态时,从电磁的角度看,就象变压器,接到电源去的定子绕组相当于变压器的一次线圈,成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次线圈;定子绕组和转子绕组间无电的的联系,只有磁的联系,磁通经定子、气隙、转子铁芯成闭路。 当合闸瞬间,转子因惯性还未转起来,旋转磁场以最大的切割速度——同步转速切割转子绕组,使转子绕组感应起可能达到的最高的电势,因而,在转子导体中流过很大的电流,这个电流产生抵消定子磁场的磁能,就象变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。 而定子方面为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通,遂自动增加电流。因为此时转子的电流很大,故定子电流也增得很大,甚至高达额定电流的4~7倍,这就是启动电流大的缘由。启动后电流为什么小:随着电动机转速增高,定子磁场切割转子导体的速度减小,转子导体中感应电势减小,转子导体中的电流也减小,于是定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通的影响的那部分电流也减小,所以定子电流就从大到小,直到正常。 三相鼠笼异步电机的启动电流一般是4~7倍,但是不是绝对的。不过一般要求电机的起动电流不能超过其额定电流的2~5倍。电机功率超过30kw的电动机不适合频繁启动,因为30kw以上电机启动电流一般为额定电流的6-7倍,频繁启动会增加电机温升,造成烧毁电机的可能。 一般交流电动机是异步电动机,它的直接启动电流约是额定电流的4-7倍,电机小,则是7倍,电机大,则是5-4倍。 因为交流电动机有阻抗,不像直流电动机只有电阻,所以启动电流不可能有十几倍。对于同一台电机来说,不管重载轻载,它的启动电流是一样的。仅仅在用仪表测量时看起来有点不一样。 因为轻载时,电机启动较快,当仪表指针还未升到最大时,电机已起来了,电流开始下降,因此看上去电流较小。而当重载时,电机启动慢,仪表基本能跟上电流的变化,看起来电流较大。实际是一样的。 电动机启动电流计算时的注意事项。 电机启动电流怎么计算? 因电机的功率大小、型式、供电电压等不同以及启动方式的区别,电机启动电流的大小没有统一的计算公式。如7.5KW以下的380V三相电机,常采用直接启动,而大于这个功率的电机就要求采用星——三角转换降压启动、自耦减压启动、软启动器启动、变频启动等各种方式。启动电流的大小又有瞬间最大值、启动期间平均值的区别。 总之,估算时以电机额定电流的3至5倍作启动平均电流值是可以的。对于常见的220V单相电机按一千瓦5安,380V三相电机按一千瓦2安估算额定电流,再乘以3至5作为启动电流。 以上通过实例介绍了电动机启动电流的计算公式与计算方法,并介绍了电动机的启动电流与额定电流的关系,希望对各位电工朋友有所帮助。 |