第五章 电动机节能控制技术.doc

第五章电动机节能控制技术

§5-1感应电动机的轻载调压节能

§5-2大型电动机的起动与电力系统稳定

§5-3 高压热变电阻软起动装置

§5-4感应电动机的固态软起动装置

§5-5感应电动机的变频软起动技术

§5-6绕线型感应电动机的转子起动器

§5-1感应电动机的轻载调压节能

(一)调压节能原理及条件

大部分异步电动机运行点并不在额定工况，有些负载是变动的，运行点常偏离额定点，有些由于选择电机容量偏大，长期运行于轻负荷工况。当负载小于额定值三分之一时,即俗称"大马拉小车”，这时电机的效率和功率因数都很低．而一般系列异步电机都是根据满载或四分之三负载的效率值作为设计的依据．并没有顾及轻载点，因而轻载节能问题近年来为广大电机技术工作者所重视．自1979年美国工程师诺拉发明了功率因数控制节电器以来,国内外许多文献讨论了调压节能问题，并研制出一批节电器，国内研制成的有可调及不可调串接电感节电器、星三角转换开关等．有些已在生产部门推广，取得了一定的节能效果．清华大学与平谷电机厂研制成轻载节能电机，在满载性能不变的情况下。通过优化设计，提高了轻载时效率和功率因数，其基本设计思想与调压节能有关．这种电机系列化生产以后。将对机

床等负载的节电，提供了条件。

调压节能的基本原理是利用电机轻载时效率很低这一点，降低输入电机端的电压运行，来提高电机效率。电压降低后，气隙主磁通大体上成正比下降，电机定子电流中的励磁分量也随着下降，由于饱和程度的下降，使J。的值随E1下降的幂次大于1，但φ下降，电机负载转矩不变时，则转子电流I’2将上升，．这些变

化对电机损耗影响如下：转子铝耗，定子铁耗

E21，电压下降合适时电流I1可以减小铜耗也相应减少.当下降不合适也会使定子电流增大.机械损耗则一股变化不大，杂耗随定转子电流大小而变。因而总损耗是否能减少，取决于铁耗，定于铜耗与转子铝耗三者的关系，很重要的取决于定子电流是否减少．从这个定性分析可以得到调压节能的条件：

1．电机的励磁电流I0较大，功率因数较低；

2．铁耗较大；

3．轻载运行。

根据这三个条件可见，中小型电机中多极电机比较符合

前两条，而大型电机一股不符合，对于分马力单相电机轻栽

调压节能效果更显著。

图5.1电压降低对电动机性能的影响