对于变频电机来说,启动是一件非常容易的事情,而对于异步电机来说,启动始终是一个非常关键的运行性能指标。在异步电动机的性能参数指标中,起动转矩和起动电流是反映电动机起动性能的重要指标。它们通常用起动转矩与额定转矩和起动电流与额定电流的倍数来表示。
从船用电机应用的角度来说,我们更希望有较大的起动转矩,以保证船用电机能在短时间内轻松起动,特别是对于启停频繁的船用电机,起动转矩的大小直接影响设备的整体运行效率;对于启动电流,希望越小越好,避免电流较大对船用电机本体和电网的不利影响。
解决这一矛盾的有效方法是增加转子电阻,这非常有利于改善起动性能,但不利于船用电机其他性能指标的满足或提高。如何兼顾启动和运行指标,在船用电机转子部分做一篇文章是非常有效和必要的。
在绕线式转子异步电动机中,只要在转子回路中串联外电阻,就可以增加转子电阻,这是非常有效的,也是比较容易做到的。当船用电机启动转入正常运行时,串联的外电阻被切断,可以达到启动性能和运行性能的双重保证效果。
根据提高绕线式异步电动机起动性能的思想,对于笼型转子异步电动机,采用深槽转子和双笼转子,利用“集肤效应”动态实现起动性能和运行性能保证的效果。
对于起动性能要求高的特殊工况,有一种高转差率船用电机。笼型转子的导杆由电阻率高的材料制成,通过增加转子电阻来提高船用电机的起动转矩。
为了解决异步电动机起动转矩与起动电流之间的矛盾,并兼顾起动性能与其他运行指标之间的性能关系,还衍生出降压起动、变频起动等辅助起动措施。