曹端德教授谈电机启动控制技术

《杭州创业服务网杨旸2015年3月9日讯》曹端德教授，浙江大学任教30多年，长期从事微机应用、智能仪器、信号处理等方面软硬件的科研和教学工作。“传感器实验的CAI教学系统软件研究”入选中国九五科研成果选丛书；“高速旋转机械超速保护装置”获五项实用新型专利和软件著作权保护。指导浙江大学本科生参加校、省和全国大学生电子设计竞赛十余年，曾获得国家一等奖多次以及省、校奖项多次。近日，曹端德教授撰文指出电机启动控制技术的运用。

电机控制是指对电机的启动、加速、运转、减速及停止进行的控制。根据不同电机的类型及电机的使用场合有不同的要求及目的。对于电动机，通过电机控制，达到电机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。

三相异步电机启动方式包括：全电压直接启动、降压启动、增加转子回路电阻启动。
    对于降压启动，主要包括：自耦变压器启动、星-三角变化启动、变电压启动。异步电机启动时，转子处于静止状态，其转差率s=1。此时，T型等效电路的转子侧阻值很低，因此启动电流的大小较大，通过降压启动可以降低启动电流。由于异步电机的启动转矩与电压平方成正比，因此对于降压启动需要保证电机具有一定的启动能力。
    增加转子回路启动的方法适用于绕线式转子、深槽转子及双笼式转子。对于鼠龙式转子无法使用该方法。
    增加异步电机转子电阻时，电机的最大转矩将不会受到影响，但最大转矩的出现点将发生移动，电机转矩-转差率曲线将沿转差率轴压缩。由于电机曲线关于转差率呈现先上升后下降的趋势，因此电机的启动转矩将增大。但其数值受电机最大转矩的影响。
    的启动方式包括：电容启动、电阻启动、PTC启动等、罩极启动等。
    由于感应电机单相绕组在转子静止时，无法产生旋转磁势，因此只有单相绕组的异步电机无法自启动。对此，需要在单相异步电机上安装有于主绕组成90°的辅助绕组。该绕组主要用于电机的启动，当电机启动完成后可以切断该绕组或用于电机的运转。
    为了使电机产生旋转磁势，就必须使电机绕组在转子静止时能够产生旋转磁势。为此，需要有在空间上互成90°的两个绕组，并通入相位上互差90°的电流。由于电机绕组成感性、因此可以利用电容和电阻使2个绕组互成90°。PTC启动，是使用PTC电阻，当电机运转到一定速度后，电机的温度将升高，此时PTC电阻达到剧里温度，电阻自动切断。
    同步电机由于转子以同步速旋转，不存在转差率。当转子的速度与同步速相差较大时，将产生现象，因此无法自启动。同步电机的启动方式包括：变频启动、异步电机带动启动、自启动。
    对于变频启动，通常设定启动电压频率的变化率，当电机运转到额定转速的60至80后，向电机加入额定频率，直接带入同步。异步电机带动启动类似。对于线性电机，其转子结构为永磁体+鼠笼。鼠笼用于启动过程。当电机运转至同步速后，鼠笼不再产生电磁转矩。

（责任编辑：职场达人）