电动机减压起动方案及改进型

可供高压电动机选用的减压起动方案有多种。因为减压起动能调整和限制起动电流，因此适用于数百、数千千瓦甚至上万千瓦的电动机。减压起动的基本原理是起动时在电动机的电流回路中串联接入一个减压限流元件或装置，用以限制起动电流，减少过大的起动电流对电网造成的冲击，防止电压跌落太多导致的起动失败；同时也能减小或防止起动时机械冲击力可能对设备造成的损伤。

1.电抗器减压起动

这是一种较为传统的起动电路原理图，如图5-3所示。电抗器是一种三相结构的铁心线圈，有较大的电抗值。电动机起动时，真空断路器QF合闸，而真空接触器KM暂时不合，这样电抗器L串入起动回路，较大的电抗值限制了起动电流。待电动机转速升高至接近额定转速时，KM合闸，将电抗器L短路，电抗器退出起动电路，电动机开始全压运行。

另外还有一种改进型的可调电抗器起动电路原理图，如图5-4所示。该装置采用闭环控制系统，通过图5-4中的电流传感器1TA检测起动电流，通过电压传感器TV检测起动过程中电抗器L两端的电压，由控制器自动调节电抗器的励磁电流，改变电抗器允许通过的电流值和电抗器两端电压，实现平稳软起动。电动机转速升高至接近额定转速时，KM合闸，将电抗器L短路，电动机开始全压运行。这种起动方案性能更加优越。

图5-3 电抗器减压起动方式原理图

图5-4 改进型电抗器减压起动

图5-4中的点划线框表示框内元件独立安装在一个柜体内，与安装有真空断路器的开关柜形成一个开关柜组，共同完成电动机的起动控制功能。下面将要介绍的其他起动方案图中的点划线框，意义与此相同。

2.液阻减压软起动

这是近年发展起来的一种高压电动机起动方式。所谓液阻，是指将碳酸钠和水混合形成的液体电阻。混合液分装在三个相互绝缘的塑料箱体内，形成三相结构。由于是液体，热容量较大，起动时温升相对较慢。每个液阻箱的底部有一个固定电极，而箱体上部各有一个活动电极。电动机起动时，通过活动电极与固定电极将液阻串入电路，如图5-5所示（真空接触器KM暂时不合闸），R_S是液阻。三个活动电极由一个小功率低压电动机拖动，使之逐渐与固定电极接近，液阻的阻值逐渐变小，电动机定子的端电压逐步升高，起动转矩逐步变大。当电动机转速升高至接近额定转速时，KM合闸，将液阻切除，电动机开始全压运行。决定起动电流大小的因素有两个，一是电动机的固有特性，即起动时转速逐渐升高，转差率逐渐减小，电流同时逐渐减小；二是起动过程中液阻逐渐减小，促使电流变大；两个因素共同作用的结果使电动机起动电流呈近似恒流曲线，见图5-2中的曲线2。目前，液阻起动柜中普遍配置可编程控制器PLC，很容易实现恒流起动。

3.晶闸管软起动(www.xing528.com)

这种起动方式就是用软起动器对电动机实施起动。与已经介绍过的低压电动机软起动原理相同，只是选用了额定工作电压为6kV或10kV的软起动装置而已。需要注意的是，二次控制电路的工作电源应选用低压电源，其规格可从交流220V、交流110V、直流220V和直流110V等几种电源中选择一种。原理图如图5-6所示。起动过程不再赘述。

4.变频起动

变频器不但在运行中具有灵活调速、节约电能、满足生产工艺的复杂要求、提高产品质量的诸多效益，而且在电动机的起动过程中仍然具有非常良好的表现。变频起动电路如图5-7所示，其起动电流曲线类似并可优于晶闸管软起动。由于运行中变频器仍然要继续发挥其效能，因此，与其他减压起动不同，这里不设旁路开关。只要开机前设置好相关参数，即可在微处理器控制下完成设定的起动和运行功能。

图5-5 高压电动机串联液体电阻减压起动

图5-6 高压电动机晶闸管软起动

图5- 7高压电动机的变频起动

高压变频器与电动机的配合应用已经日渐普及，一些关键性的技术瓶颈已经突破，国产高压变频器逐渐占领了国内市场，价格大幅降低，为推广普及创造了良好的技术应用平台和物质基础。