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提要:传动机械的静阻力矩,电动机端子电压,电动机的起动计算,母线电压水平。
Abstract: the mechanical transmission static resistance torque, motor terminal voltage, motor starting calculation, bus voltage level.
中图分类号:TM32文献标识码:A文章编号:
随着国民经济的发展,工厂的规模越来越大,其单台电动机的功率越来越大,业主往往提出90KW以上电动机采用软起动方式。工厂中一般的电动机均为鼠笼型电动机。其机械负载:有的属于起动困难设备,如胶带运输机,其所需起动转矩为1.4~1.5;风机和水泵属容易起动设备,其所需起动转矩为0.3。
我们知道,起动时电动机端子电压应能保证传动机械要求的起动转矩,即Ustm≥(1)式
式中:Ustm ——起动时电动机端子电压相对值。
Mstm ——电动机起动转矩相对值。
Mj ——传动机械的静阻转柜相对值。
根据(1)式计算得表1
表1
从表1得知,对于胶带机,起动时其电动机端子电压必须>0.9(0.92),因此必须全压起动;对风机及泵类,起动时对电动机端电压要求很低,很容易起动。但要保证母线电压要求有足够的水平,以免影响其它运行设备。以下举例计算电动机的端电压
条件:160kw,Ie=168.6A,Ig=1095.9A,线路长430m,2根或3根240mm2电缆(VV)起动时cosφ=0.35,运行时cosφ=0.80
△u%=IL (2)式
式中:△u%——线路电压损失
Un——标称线电压0.38kv
R′o、X′o——三相线路单位长度的电阻和感抗Ω/km
对VV-1(3×240),R′o=0.085 X′o=0.07
I——计算电流,Ie或Ig168.6A或1095.9A
L——线路长度 0.43km
起动时:若二根电缆
△U%==20.487
若三根电缆 △U%=13.658
运行时:若二根电缆 △U%=3.152
若三根电缆 △U%=2.101
由计算得知,若为风机水泵类,起动时△U%=13.7<0.43=57%
但对于胶带机△U%=13.7>1-0.92=8%因此全压起动也起动不起来。怎么办?
1、选择高起动转矩的电动机,以降低对端电压的要求
2、降低起动电流,如改用绕线型电动机,此时Ig/Ee=2~2.5,(而笼型电机为7倍),但由于其有转子回路(电刷)增加了维修工作量。
3、降低传动机械的Mj值,同样可降低端电压的要求。
事实上,低压大功率胶带机,设备厂都在电动机输出轴后都串入了液力偶合器,使其空载起动,机械负载是在起动过程中,随着转速的上升,逐渐加载到电动机上。这就降低了Mj的要求。
我们再来计算起动时母线电压水平。我们假设供电变压器容量为800KVA,变压器已有负荷率为400KVA,cosφ=0.75,短路容量50MVA。
Usth= (3)式
式中:Usth——电动机起动时母线电压机对值
Skm——母线短线容量 MVA
Skm===13.11MVA
Qfh——予接負荷的无功功率
Qfh=Sfh=0.4=0.265
Sst——电动机起动时起动回路的额定输入容量
Sst=
= MVA
Usth=
由式(3)计算得知,起动时母线电压为93%Un,若供电变压器为630KVA,此时,Skm=10.938,USth=0.92,160KW电动机也能全压起动。
结论:由以上计算得知,当供电变压器足够大时(),电动机就可以全压起动。笼型电动机的起动转矩与其端子电压的平方成正比。显然,越是起动困难的电动机,就越应全压起动,降压起动只会使起动更加困难。
参考文献:
[1]工业与民用配电设计手册,中国电力出版社
[2]钢铁企业电力设计手册,冶金工业出版社
[3]钢铁企业电力设参考资料,冶金工业出版社
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
Abstract: the mechanical transmission static resistance torque, motor terminal voltage, motor starting calculation, bus voltage level.
中图分类号:TM32文献标识码:A文章编号:
随着国民经济的发展,工厂的规模越来越大,其单台电动机的功率越来越大,业主往往提出90KW以上电动机采用软起动方式。工厂中一般的电动机均为鼠笼型电动机。其机械负载:有的属于起动困难设备,如胶带运输机,其所需起动转矩为1.4~1.5;风机和水泵属容易起动设备,其所需起动转矩为0.3。
我们知道,起动时电动机端子电压应能保证传动机械要求的起动转矩,即Ustm≥(1)式
式中:Ustm ——起动时电动机端子电压相对值。
Mstm ——电动机起动转矩相对值。
Mj ——传动机械的静阻转柜相对值。
根据(1)式计算得表1
表1
从表1得知,对于胶带机,起动时其电动机端子电压必须>0.9(0.92),因此必须全压起动;对风机及泵类,起动时对电动机端电压要求很低,很容易起动。但要保证母线电压要求有足够的水平,以免影响其它运行设备。以下举例计算电动机的端电压
条件:160kw,Ie=168.6A,Ig=1095.9A,线路长430m,2根或3根240mm2电缆(VV)起动时cosφ=0.35,运行时cosφ=0.80
△u%=IL (2)式
式中:△u%——线路电压损失
Un——标称线电压0.38kv
R′o、X′o——三相线路单位长度的电阻和感抗Ω/km
对VV-1(3×240),R′o=0.085 X′o=0.07
I——计算电流,Ie或Ig168.6A或1095.9A
L——线路长度 0.43km
起动时:若二根电缆
△U%==20.487
若三根电缆 △U%=13.658
运行时:若二根电缆 △U%=3.152
若三根电缆 △U%=2.101
由计算得知,若为风机水泵类,起动时△U%=13.7<0.43=57%
但对于胶带机△U%=13.7>1-0.92=8%因此全压起动也起动不起来。怎么办?
1、选择高起动转矩的电动机,以降低对端电压的要求
2、降低起动电流,如改用绕线型电动机,此时Ig/Ee=2~2.5,(而笼型电机为7倍),但由于其有转子回路(电刷)增加了维修工作量。
3、降低传动机械的Mj值,同样可降低端电压的要求。
事实上,低压大功率胶带机,设备厂都在电动机输出轴后都串入了液力偶合器,使其空载起动,机械负载是在起动过程中,随着转速的上升,逐渐加载到电动机上。这就降低了Mj的要求。
我们再来计算起动时母线电压水平。我们假设供电变压器容量为800KVA,变压器已有负荷率为400KVA,cosφ=0.75,短路容量50MVA。
Usth= (3)式
式中:Usth——电动机起动时母线电压机对值
Skm——母线短线容量 MVA
Skm===13.11MVA
Qfh——予接負荷的无功功率
Qfh=Sfh=0.4=0.265
Sst——电动机起动时起动回路的额定输入容量
Sst=
= MVA
Usth=
由式(3)计算得知,起动时母线电压为93%Un,若供电变压器为630KVA,此时,Skm=10.938,USth=0.92,160KW电动机也能全压起动。
结论:由以上计算得知,当供电变压器足够大时(),电动机就可以全压起动。笼型电动机的起动转矩与其端子电压的平方成正比。显然,越是起动困难的电动机,就越应全压起动,降压起动只会使起动更加困难。
参考文献:
[1]工业与民用配电设计手册,中国电力出版社
[2]钢铁企业电力设计手册,冶金工业出版社
[3]钢铁企业电力设参考资料,冶金工业出版社
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。