当鼠笼转子工频电动机降压启动方案不可行时,只能采取必要的辅助启动措施或全电压启动。全压或直接启动的工频笼式电动机的启动电流很大,通常为额定电流的6~7倍,会引起一系列严重的问题。
01 鼠笼转子工频节能高效电机直接启动的不良影响启动电流高达额定电流的5~7倍,是我们在应用工频笼式电动机时不得不面对的问题。对节能高效电机本体、被驱动设备和电网有很大影响,可能造成以下不良影响:
1)缺陷较弱的铸铁底座不会承受强扭振力而产生裂纹;
2)如果被拖动的设备是闸门等机械,会因瞬时冲击力过大而产生永久性有害变形;
3)对于容量不足的电网,过大的启动电流会在供电线路上产生很大的压降,使线路上的用电设备无法正常工作。
鉴于以上原因,辅助工频节能高效电机启动的软启动器应运而生。对于一些调速范围较小的设备,用变频器直接驱动节能高效电机,不仅解决了启动问题,而且具有操作简单、调速平稳的特点。
02 如何消除或减弱工频笼式电动机直接启动的危害?
一是加强节能高效电机结构件的强度。正常设计的节能高效电机结构强度一般足以抵抗扭振冲击,但一些结构优化改造的节能高效电机可能安全裕度较低,从而具有较高的性价比。因此,个别规格节能高效电机外壳由于铸造缺陷、加工偏差等因素造成的局部应力集中非常严重,导致变形、裂纹等严重问题。在这种情况下,应详细分析原因,并采取针对性的加固措施。
二是提高电网容量。如果需要直接启动以获得足够的启动转矩,则必须增加电网容量。
三、更换绕线转子节能高效电机。闸门,一种对启动要求非常高的设备,需要控制启动力矩的上下限;矿用绞车起重设备需要很大的启动转矩,启动电流必须限制在额定电流的2~3倍。在这两种工况下,鼠笼式很难满足要求,只能换成绕线转子节能高效电机,采用转子串联电阻方式可以精确控制启动转矩和启动电流。