好啊!强文!

3.1   交流电动机软起动参数计算基础
3.1.1   交流电动机软起动转矩平衡方程
      交流电动机软起动转矩平衡方程也称电动机惯性系统运动方程。
  当负载转矩为ML，电机转速额定值为N时，电动机惯性系统运动方程为
       MB＝      •       •                       
         ＝      •       (kg•m)                                   (3-1)
  式中MB  加速转矩＝MM — ML   (kg — m)；
      MM   电机转矩            (kg — m)；
      ML   负载转矩            (kg — m)；
  GD2电机飞轮转矩＋换算到电机轴上的负载飞轮转矩；
      N  转速（转／分）；
      T  时间（秒）；
      g  重力加速度m2/s。
3.1.2   加速、减速时间的确定
   由式3-1可知由于由零速加速至速度N所用的时间t
         t＝        ∫N                                               (3-2)

       根据式3-2，如能给出加速转矩MB，则能求出加速时间t加，而若给出减速转矩，则能求出减速时间t减。若计算式3-2积分时，以最简单的情况，当阻力矩ML＝常量，GD2为常量，则                                     
              t＝                                                         (3-3)
实际上考虑到转矩的变动，转矩M用其平均值给出。
    下面举例说明：
例一：一传送带的传动电机3.7KW,四极电机，归算到电机轴上的转动总惯量GD2＝0.212kg•m2，负载转矩最大MLmax＝1.5kg•m，最小负载转矩MLmin＝1.2kg•m；求电机加、减速时间。
解：求取速度变化差ΔN（其中0.03为转差率）
ΔN＝         (1－0.03)－0 ＝1450转／分
求取电机电磁转矩MM
 MM＝          ＝2.49kg•m.
求取加速时间
t加＝                       ＝1.07秒
其中系数1.1为实际整定加速系数。
求取减速时间t减
t减＝                    ＝0.13秒
其中系数0.2为减速系数
显然本例讨论的是负载转矩为恒值常数。而对平方转矩负载，可见下例。
例二：平方转矩下的加减速时间计算
 由于平方转矩的性质，负载转矩随速度大幅度变化，仅用平均加、减速转矩做为加速时的做功转矩，是不合适。为此提出下面公式：
加速时间t加＝              （秒）                                   (3-4)
其中MAmin最小加速转矩(kg•m)                        
         Nmax最高转速（转／分）
    减速时间t减
         t减≥                 （秒）                                      (3-5)   
    其中NAmin最小减速转矩(kg•m)
    式中NAmin，NDmin可用图表示（图3-1）
  实际上除设计者外，多数都不计算，这里给出的只是工程整定前的预置参数。
3.1.3   惯性转矩GD2
  惯性转矩有时也称飞轮转矩，它是为使静止物体在一定时间内加速到某一速度时物体质量的度量，他与物体质量形状有关，工业应用的是以kg•m２为单位。一般在软起动参数整定时都要求设计者给出这一数值，本手册本章也给出通用负载的GD2参数值范围。这里还需指出的是,若电机通过齿轮机与负载相联，那么在GD2计算时，要考虑减速比的折算。
如设减速器的效率100％。                            
电机侧减速齿数G1，负载侧减速齿数G2
      则 N2＝     •N1
         M2＝     •M1
            (GD2)＝(     )2 • GD2
     其中：G齿轮齿数； 
      M2 ，M1负载侧，电机侧转矩；
      N2 ，N1负载侧，电机侧转速。
3.2   采用软起动时基本参数工程整定

3.2.1  斜坡电压起始值
 斜坡电压起始值Us如图3-2所示，在计算中引用的参数定义见图3-3。

    Us＝UN×                                                         （3-6）
      其中MLO --- t＝0时负载转矩
          MLO＋0.15MN --- t＝0时加速转矩
     MA  --- t＝0时全压起动时电机转矩
      与US起始电压对应的起始电流IS
                  IS＝ID×                                                      （3-7）
      其中IS — 施加起始电压后的起始电流
      ID — 全压起动时的起始电流
  式3-6是根据图3-3所示，使电机由某一速度加速到某一速度，转速变化量Δn时，所需加速转矩MBOS。再根据电动机端电压与转矩关系（式1-1）ΔMαΔU2，转换推导出。关于MBOS工程上设定为：
   MBOS＝MLO＋0.15MN                                                      （3-8）
  即是说要在负载转矩MLO基础上留有15%MN额定转矩的富裕。（见图3-4）
 
 
 end：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-10-28 23:27:00 
        按负载转矩与负载转速的关系M=f(n)特性确定控制方式。按M=f(n)的关系可分下列四类（见图2－1）。它们是转矩与转速平方成正比，记为Mαn2；转矩与转速成正比，记为
Mαn；转矩与转速成反比，记为Mα1/n;转矩为常数。下面分别介绍这四种典型特性下的软起动控制问题。










2.1.1  Mαn2
负载转矩M与转速的平方成正比，记为
          Mαn2
它在工业设备中，相对应的代表机械就是离心式水泵及离心风机。这里要指出的是：不是所有的泵或风机都满足Mαn2的关系。例如罗茨风机只满足Mαn的关系。下面列出泵的种类及用途，风机的品种及用途。


                                涡旋离心泵   
             离心式                 
                                轴向离心泵                            
          涡轮型       
                       
             斜流式      
                    
                              轴流式－轴向轴流泵
             往复式－活塞泵
  容积型            齿轮泵
            旋转式  叶往泵 
                             螺旋泵
泵 的 分 类
         送水泵          冷却水泵       洒水设备
         取水泵         扬水泵          喷水设备                
         污水泵          循环泵            
         污泥泵          泥浆泵       
         配水泵          热交换器
         冷水泵          冷却泵
                        排水泵          液体搬运设备          
                                  
                泵的主要用途

              离心式   多翼风扇
    涡轮型             经流风扇
                             轴流式   涡流风扇
                        
                          往复式 — 往复压缩机
            风机  容积型
                                    罗茨鼓风机
                          旋转式   可动翼压缩机
                                    螺旋压缩机
                   特殊型
风 机 种 类

          换气扇                        仪表风扇
          冷、暖房设备                  冷风扇
          冷却塔                        锅炉送、引风机
          屋顶风扇                      机械冷却风扇              
          干燥机                        空气搬运设备
          集尘机                        吹气分选机
          加热炉风机                    空气压缩传送机
                   
                            风 机 用 途              
     上述各类泵中，只有涡轮型属于Mαn2特性，往复泵等容积式泵则不属于Mαn2特性。而风机中往复式及旋转容积型—罗茨鼓风机不属于Mαn2特性。
      对于风机、泵类由静止状态起动瞬间要克服轴承摩擦转矩（大约为额定转矩的30-40%甚至50%），对那些在泵 、风机流体输送管道中的控制阀门或档板的开放与关闭同样造成静压，也影响起动转矩。
  对于它们的动态转矩，也即GD2 转动惯量，也是软起动工程应注意的指标，对泵－电机传动系统其GD2 为泵电机的20～80％，面对风机－电机传动系统其风机的GD2，则是电机的10∽200倍。这也是在起、停过程中重要技术数据。如GD2大，则给定加速时间就要长些。同时，由于惯性存在，在停止操作后，要有联锁，在完全停止前，不能再起动。
  各类泵的控制，需设相位保护及慢速停车控制（软停车），各类风机控制时，需有停机制动及过载保护。
  对于利用软起动装置起动这类设备，一般采用转矩斜坡（较大容量）。


     在图2-2、图2-3还给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.2  M αn
     当负载特性的负载转矩与转速成正比时，记为M αn
     这类负载的实例有：压延机械（轮压、轧光、辊筒压延），纺织和纸张的压光机械，平整机械，螺旋输送设备等。压延机类型机械在起动之初，开始加速，被压延的材料有一个相对方向的运动（即摩擦力），这时要一定惯性补偿，以保护材料的张力。同理在由恒速到停机的过程（软停止）中，也要在减速时给予惯性补偿（是减少转矩）, 保持張力。
     在图2-4中给出了正确控制和非正确控制（过大、过小）的实例。供设计和现场调试时参考。


2.1.3  Mα1/n
      负载转矩M与转速n成反比，记为             
                                 Mα1／n
   它在工业设备中，相应的代表机械是球磨机、车床、旋转机械、压缩和剥皮机械，也有人称之为恒功率负载。它们的特点是：起动初始近似高制动转矩，在此以后，要保持自转或使传动加速时，随转速增加，转矩不再增加（见图2－5中的负载特性）。这类机械中的水泥熟料破碎机，有50％空载率。运行2∽3分钟，停车2∽3分钟 放料。其他磨粉机，风磨、水磨、碾碎机械，有的也有类似特点。在控制上一定要施加带有加速转矩（脉冲转矩）的控制，（如图2－5中的虚线所示）。此后，斜坡斜率值要小；斜坡时间要长，才能克服负载，满足加速要求，图中给出正确及不正确（过大，过小）的不同控制实例，供在设计和现场调整中参考。


2.1.4   M＝常量
        负载转矩M与转速n无关，记为
M＝常量
    它在工业设备中，相应的代表机械是：起重机、电梯、皮带运输机、活塞泵、辊压机、包装机械、吹炼设备、自动梯、定量切削工具、不带风扇的磨机等。图2－6以皮带传送为例说明运输机械这类负载的软起动是如何控制。正确的是在起动初始稍许增加点克服不太大的静摩擦转矩，即进入加速阶段。一般来讲不需要加脉冲转矩，否则就出现图2－6（b）的情况，或者说（b）图是加入的脉冲转矩过大。
2.1  按不同的工业设备工艺要求确定控制方式
2.2.1  泵控制及软停车
    泵的控制，在起动方面已经在2.1节中叙述过。这里主要介绍软起动停车特性的控制。对于电气传动设备的停车如图2－7所示，有若干种方法，即DC（直流）制动，自由惯性停车，软停车。软停车是满足那些对停车过程要求平缓的机械设备的需求。

      如泵，是防止速停,造成流体流速突变，引起压力骤变，俗称“水锤效应”，再如瓶装饮料生产线，急停易造成破碎等。停车在控制上有两类:速度速降斜坡（见图2－8），转矩控制下的制动（直流制动）（见图2－9）。前者称为软停车。后者在有的软起动产品中也配置并由用户自行选择。



软停车的控制：
  软停车的控制不同于一般传动的控制，如图2－10所示
     一般的控制是将控制指定的时间t1 转换为0（如图2－10的“a”图），而软停车的指令是在t1时刻将电动机的端子电压uN下降到uI，然后从t1时刻开始使电动机的端子电压缓慢下降到ue（软停车结束的电压）。而图2－11是泵停车的实测变化曲线。图2－12为泵停车三种控制方式下停车示意图。


     在这三种停车过程中，软停车是软起动可以选择的控制项目。例如卷烟厂，但软停车的控制时间要依据生产线要求严格调整。而泵控制软停车也是软起动可以选择的控制项目，时间较长，对提高泵使用寿命,降低振动，特别是防止硬停车使管道阀门破裂、爆裂，减少维修量，都有很大好处。这也是发明软起动后，在泵机械传动方面最大的贡献。泵软停时间长短也需由现场整定。
2.2.2  风机控制及带载起动
   风机控制的一般问题已经在本章第一节叙述过。这里主要强调说明风机无论其出口风门是关闭，还是打开，其起动转矩的近似值约30∽50％，因此，皆属带载起动。也就是说在速度为零时，其转矩已有一确定值，这一值的产生是轴承的静摩擦阻力引起的静转矩。此外,风机控制的第二个特点是其飞轮转动惯量－GD2  比较大  ，大约是电动机的50∽200倍，故在考虑加速时间上要较长。另外还需指出风机的阻力曲线，即负载特性，是由风机特性、阻力特性所组成，阻力曲线又是流量的函数，将它记为
                      P=Q1∽2  
     其中P为出口压力；
         Q为流量。
    阻力特性与风机的压力－流量曲线的交汇点即是风机的工作点（如图2－13所示）。

2.2.3   挤胶机、磨木机和大静摩擦负载
   挤胶机、磨木机皆属于大静摩擦负载，它们的起动如图2－14所示。它在电机起动过程中需要一个低速（约为7∽15％）的啮合过程，然后起动直至运行，而在停车时，仍需要一软停车控制。
   对于像用链传动的生产机械等大摩擦转矩负载，可选择斜坡电压加突跳起动，它附加提供一个脉冲转矩(突跳),以克服大摩擦转矩负载,同时也避免了高起动转矩下起动过程。                                 
2.2.4    自动灌装生产线与长缓停要求
 这类负载要求延长停车时间，这样可减少停车过程中负载移位和逸出。这是缓停中的长缓停类。在有的软起动设备中有类似长缓停的整定,给出可选功能，供特殊用户选用。
2.2.5   空气压缩机和间隙负载
    由空气压缩机组成的空气压缩机站分布在许多工业领域。例如重型机车制造厂，铁路列车段,直至最近许多城市出现的以燃气为能源的汽车加汽站。它们的共同特点是间隙负载，几乎带载时间与空转不带载时间相同，负载曲线的占空比接近一半，并且是属于一种长期工作制，通常是两台以上互为备用。因此，这些负载若采用软起动后，投入在线运行，其节能效益比较显著，它们的负载图如下：
2.2.6   小容量电网下电动机软起动
       小容量电网下的软起动的代表工况就是自备电站供电情况下的电动机软起动，此外在变压器容量较小工况下如何确定电动机软起动的方案，也是有类似技术问题。
   下面举一自备发电站供电，使排烟风机（消防用）顺利实现软起动的计算实例。
   已知，发电机带计算负荷P＝470KW。带110KW水泵压降限于0.8，试计算起动容量并和星――角起动对比评价。
   解：
   若选星―三角起动，则起动容量Pf为 
   Pf= (Pi―Pm)+Pm•K•C•Xd(1/ΔE-1)                  
    = (470―110)+110Χ7Χ0.33Χ0.25(1/0.2-1)
    = 360+254
    = 614KW
其中  PI－应急电源总计算容量KW
      Pm－起动单台电机最大容量KW
      Xd－发电机暂态阻抗（取0.25）
      C －电动机起动方式系数（0.33）
     ΔE－发电机母线容许瞬时压降（一般取0.1∽0.2）
若选择软起动
    Pf＝（470－110）＋110×7 × 1.6/7 × 0.25（1／0.2－1）
      ＝ 535KW
本例实际运行参数是
    空载U起始＝40％UN，  t上升＝20秒，  I限流＝1.6倍实测起动电流543A，（电机电流340A）
    关闭风门起动
    U起始＝55％，t上升＝40秒，I限流＝1.6倍实测电流551 A（尖峰冲击1020 A），（电机电流340 A）.
       结论：利用软起动要求起动容量减少14％，起动时电流（以尖峰冲击为例）冲击3倍。远比全压起动和星―三角起动小。
2.2.7  印染机械
      印染机械以及类似的造纸、胶片、印刷机械、细纱机械，它们生产的产品都比较薄，还要防止破断，故利用软起动后使绵纱避免了过大拉力而断纱。这类设备使用软起动时的斜坡电压不大，斜坡时间较长。
 

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我不认同楼主的看法，是否用变频要看应用场合，可不能因为先进就用啊，我们是和人家有一定差距，可连基础知识都不能说清，还说什么要追上别人啊。不能人家是什么大公司就一定是对的，自己没一点科学的认识，不然的话去当农民好了，不要做工控的

我看楼主的文章就是好，我没有看到他连基础知识都说不清，我想我们发言要说理，要言之有物，人家楼主发表了这么长的文章，其中那些地方是‘基础知识都说不清的’，那些地方是‘自己没一点科学的认识’的也请具体说出来，才能令人信服。

楼主是个高人

变频控制系统的运用从两个层次来说.
1.设备生产方.中国因为60-70年代的传统.许多部门是搞机械研究的不搞电.搞电的不搞机械.机电分离很严重.比如我认识某农业机械研究所.其电控人才等于零.而我们工控网上的一部分同行,是只重视电,而不懂机械.所以我们国家用变频还是在应用改造,和设备的有机配合很少.就是有也基本上是1+1=2的情况.没有一个是重新设计配套.
2.应用上.本来变频的主要应用是针对生产率变化大,负载变动的设备,生产有调节的需要.其带来的好处是综合的,可以说80%设备都有调节需要.但是个别场和有不调节的,如需长期满负荷的独立运行的并且没有设计余量装置,这类设备在生产中很少很少.重局部不重大局,既变频应用不结合整体工艺考虑的人有相当一部分,挖潜不够.这是经验不足 .

我也想反驳那个帖子，无奈，说不过人家，自己理论知识太差。
支持楼主！

 刘志斌：  引用　　 加为好友　　 发送留言 　　2006-11-9 16:20:00 
    

“1、如果抽油机的平衡调的好与调的差对电机功率选择有什么影响？”

1、luozheng为什么不回答这个问题，因为这个问题将彻底揭穿他“用变频改造抽油机可节能50%的谎言”！
2、油田抽油机又叫磕头机，就像小孩玩的翘翘板，两个小孩坐两头，一上一下，绕中间支点转轴往复旋转。
3、如果翘翘板一头坐着200公斤的大胖子，一头坐着10公斤的小孩，只有体重大于190公斤的大汉才有可能使这个翘翘板绕中间支点转轴往复旋转起来！
4、如果翘翘板一头坐着200公斤的大胖子，另一头也坐着一个200公斤的大胖子，那么体重10公斤的小孩就可将这个翘翘板绕中间支点转轴往复旋转起来！
5、在上例中，小孩只要克服轴处的摩擦力做功，而两个大胖子对转轴是平衡的，小孩并不需要给它们做功。
6、油田上的磕头机，一头是连接提油活塞的几十米几百米的油干，另一头是平衡其重量的平衡快，然后用一台电机做功使磕头机绕轴往复旋转起来。
7、电机就像小孩那样，只对提油活塞做功，而不需要对几吨中的油干做功，条件是磕头机配平衡要好。
8、所以抽油磕头机的节能关键是“配平衡”问题！！！
9、变频器在这里无用武之地，所谓的一半重载一半发电完全是没有配平衡的问题，是懂的人欺骗不懂的人，是忽悠卖拐之词！！！
10、更有甚者，说他把一个体重大于190公斤的大胖子作的功变成一个10公斤的小孩做的功，他的“改造”节能是“180公斤”，达到了“95%”，同志们，这些所谓的“知识分子”，黑了心肝的“知识分子”，如此欺骗老百姓，是可忍，孰不可忍！！！ 
 
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   你们看看就是这样从来没见过抽油机的人，在这胡皱．他的贴我已不在那回．
　　本人先说一下抽油机，抽油机的工作区间在机械特性曲线上是４个区间，用直角作标系表示，是为１．２．３．４四个象限．在国际标准的测量中是用功图这个方式表达的．既力矩变化和所作功变话的曲线，一个周期是个闭合曲线．１分钟２－６个冲次既周期．　
　所以．无论如何调整，都是１，３象象限作功，２，４象限发电．这个道理有时就和电梯从１楼到８楼，在从８楼到１楼有点象，但电梯更复杂（中间人是变动的）．
　抽油机的上下行程，对于１８００多米的井来说，只有５－７米．没有几十上百米．一看这个老刘在糊说．
　油田专门有工控室，可以时刻看到没个抽油机流量，电压，电流的变化．调平衡的问题，人家有专门的采油班，不调平衡是不许的．
　后面的老刘就糊说八道．
　
　抽油机的变频运用，请看老贴，讲的很多．只有改过的人才明白．自９４年开始有人从事这方面的研究试验，最后现在已出来最佳方案．抽油机只能用四象限变频．这是十年运用和试验的结果．或是变频成组控制．这些内容看２００３－２００５的老贴．有很多高手谈过．而且是应用过的．
　另外，象美国，加拿大都运用了这项技术，瓦肯变频当年还出乐意款．没有推广开的原因，主要是价格问题．好处本人本人老贴说的很多．象老刘这类臆想啊Ｑ之类的人，你说在多，他都认为自己是对的．
　最后，工频下的抽油机功图和变频下的完全不一样，效果是很好的．我们当时作完测试，油田节能监测办的当时要和我们和作．因为他们见的太多节能设备，唯有这款达到了效果．
　我们试验的地方看老贴．

瓦肯变频当年还出乐意款 应为　瓦肯变频当年还出了一款

zhengzheng算对理论理解的比较透彻的,那个刘志斌我感觉就是一工人,只不过有几年现场经历就瞎掰!看了他的论调我想起了读书时,有个工人给我们学校校长写了一篇近20页的论文,那个人本来是位电工,在某个单位上班,八几年因为工伤提前离休,闲时就看了些电路和滤波器的书,有些感悟,写了一篇论文,关于滤波器的参数设置的,结果到处不被接受,于是给我们校长写信说他的观点是最新最科学的,说他不得诺贝尔奖他死不瞑目,没办法,我们校长就把那篇文章印下来给我们电气工程学院的老教授仔细阅读,结果没一个不笑的,因为他的文章都是最最基本的东西,他连目前最前沿的东西根本一无所知,还扬言要得诺贝尔奖!他只不过是少见多怪!
所以不用再去跟这种人争辩,伤脑筋坏心情!

 就是因为中国的国情,机电设计是分离的.所以我们国家变频的应用是80%改造.没有从整个行业的角度去机电一体,既一体化变频传动设备.

 这个一体化的设计的好处是战略上的.如我国的大型风洞,潜艇的API传动,磁悬浮(常导),现在医疗的数字X光机,全用上了变频技术.这是个全新的行业,正在蓬勃发展的行业.可是现实就是这方面没有一项是我们领先的.
 大型风洞最早用的是ABB,后来据说用了佳灵变频,而佳灵用的是西门子的模块.API潜艇用的是水面柴电给蓄点电池充电,水下用的是变频传动(降噪).常导磁悬浮采用的也是变频技术,只不过是直线电机,控制方式看直线电机原理.X光机的X设线的高压发生器前端也是变频调功率,有高频变压器组成的发生器产生的灯丝电流,轰击球管内部产生X线.
 这些的运用都到了这个地步,还在讨论用不用的问题,而应讨论咋样用好的问题. 
 
 
      变频的应用已不是什么高级玩艺,而是很普通很常规的东西了,只要有电,变流技术在是电气工程中占的比重越来越大.能逃避吗?
除非你不学电.包括我们国家最近的100万伏高压输变电.照楼主的说法,100万,50万的直流输变电就不要用了.因为要逆变,逆变要有协波的.那是不是楼主去建议直流输变电不能用了?铝厂要关门了.电解铝的生产,电解铜.不是都要整流逆变吗?
  话谁说的多了,但是现在设计院的新规,就是电容柜要串电抗器.这就是变频运用后带来的行业技术水平的提高. 
 

我也是设计院的,你是什么设计院?