改进电机星三角启动方式

作者：张世明 电机星三角启动方式是经典的方案，但在实际使用中，还存在接触器损坏比较严重的问题。最严重时达到一个星期换一副触头！笔者所碰见的是一台小轧机，其主电机37kw。采用星三角启动方式。 　　在电机空载时，星型启动。5秒后，切换到角型状态运行。整个启动过程中，电流表指针一下指到150A左右，又下降到80A，再回到120A，再逐渐下降到30A。在切换的过程中。星型接触器的灭弧罩内可见弧光。 　　加上负载启动。电流表指示到满量程250A. 　　指针停了1秒钟左右落到120A，又升到180A，再回落到50A。电机带负载的工作电流正常时。 　　在40～60A间。负载比较重。这个启动过程中。接触器灭弧罩内可见强烈弧光，电机启动过程中有“吼叫声”。 　　由于条件限制，没法换启动方式，只能在此基础上考虑，便把时间继电器整定到3秒，再加上负载启动。情况朝好的方向发展。电流波动到250A后，马上就降落下来，逐渐回到正常值40A。继续把时间缩短。效果不明显。 　　这说明在重负载时，星型接法可能启动力矩不够。星型状态时。功率和力矩是角型时的1／3，迫使电机出力而增大电流。星型接触器启动时间过长。反而不能降低启动电流！因此。在重负载时。星三角启动要适当缩短星型接触器的合闸时间。才能达到降低启动过程电流的作用。 　　在星型启动过程中。随着转速的增加。电流由大变小，呈反时限特性。在切换的过程中，电机处于瞬间断电（数十毫秒）。电机速度下滑，负载惯量越大速降越大，这时角型投入，电压变到380V，V变大、电流也变大，而n变小、也使电流变大。两者都是变大趋势。使二次电流瞬时又上去了。然后再逐渐回到某一定值运行。 　　定性来看。电机断电做惯性滑行的时间里。 　　落差不大。电流也不大。相反。其转速降落值与额定转速值之差，若小于额定转速的1／3以下，转速降落得太大，就相当于全压启动时的电流冲击了。因此。大惯量的负载在断电切换的过程中。容易造成转速落差大而产生二次电流冲击。 　　在经典电路中。时间继电器动作。断开星型接触器，同时闭合角型接触器。大惯量的负载使星型接触器断开时。产生较大的火花。如果火花熄灭时间过长。火花会作为电阻性负载（电焊机工作时，电焊火花就是一种电阻性负载）。被角型接触器接入电源。从而增大了响声。 　　针对这个问题。作了局部改进。见图l。切换时，让星型接触器和主接触器同时断开，把火花分散开来，确保火花能及时熄灭，减轻对星型接触器的损害。主接触器再次闭合后。角型接触器才再闭合。错开了断开星型接触器同时闭合角型接触器的问题。传递延时时间约数毫秒，增加了前面所说的电机断电时间。照理说会增加二次启动电流。但在切换过程中。很不容易看出来。笔者数十年的使用效果很好。供大家参考使用。 　　按照这种思路。做过1250kw同步机组的启动。原工厂中的高压（6kV）同步电机采用直接启动方式，即先异步直接启动。再同步运转。同步电机同轴拖动3台直流发电机。启动时“排山倒海”的气势。吼声如雷，还时常跳闸。启不动时。就先人工盘车，克服机械死点后，再启动。参照星三角启动断电再全电压的切换过程，把直流发电机改作直流电动机。先使同步机组缓慢转动。升到一定转速后。切断直流电动机电源。同步机机组断电做惯性滑行，这时，马上再异步直接启动。高压电流和声音都小多了，做到较平稳地启动，最后加励磁同步运行。 　　现在。用这种方式最大做到110kW风机的启动。 　　在这种控制线路中。要注意时间继电器在图中的接法（带圈的线号是时间继电器的编号），不能搞错。如果只有1组延时触点的时间继电器。则采用图2的接法。 　　继电器动作过程是：启动时。按启动按钮SA01，或按钮开关SB01。时间继电器t01得电。 　　其瞬时触点自保。星型接触器KM03吸合，KM03的辅助常开触点又使主接触器KM01得电。电机星型运行。在星型接触器KM03的线包前，串接了KM02的辅助常闭触点，使星、角型接触器互锁。延时时间到后。延时闭点触头断开，接触器KM03断电，紧接着主接触器KM01也断电。 　　另一支路，已经闭合的延时开点触头。等待接触器KM01、KM03的这两个辅助闭点重新闭合后。 　　又才使角型接触器KM02得电，接着主接触器KM01再次闭合，电机角型运行。角型接触器KM02的线包前。串接了KM03的辅助闭点。两者互锁。由于启动结束后关断了时间继电器。因而在接触器KM02前面。加了一个辅助常开触点。作为KM02的自保。