关于电机“星 / 三角启动”过程的问题 点击:6194 | 回复:276



wanggq

    
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发表于:2012-05-24 16:19:57
楼主

 

  电动机的“星 /  三角启动”过程,有的电工同行有这样的认识:电机绕组“星接”阶段是电机的“启动过程”;电机绕组“角接”阶段是电机的“运行过程”。

 

  请网友们考虑:以上的观点是否正确?要讲出理论根据来。

 



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wanggq

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发表于:2012-06-05 14:03:10
201楼

引用 刘志斌 的: 

 

2、错误漏洞百出的原因是无理辩三分的心态在作祟



       我画的“星 / 三角启动”之“电流-转速”函数曲线是正确的。也是经过实践验证过的。

 

  刘志斌为了要把“星 / 三角启动”过程说成是只在一条33%幅度的电压所对应的“机械特性”曲线上完成的,就把我上面贴过的两个图说成是错误漏洞百出的。他自己画了一条电机在星接阶段完成全部启动过程后再切换成“全额电压”所对应的“电流-转速”函数曲线:图象如下图:

 

  刘志斌的这幅图才是“漏洞百出”的!这正好说明刘志斌“无理也要辩三分的心态在作祟”!

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:17:41
202楼

引用 刘志斌 的:

1、wanggq 的图,从原理上讲是错误的;

2、在低电压下,电机产生同样的转矩、转速较额定电压时需要更大的电流;



刘志斌的图其原理上才是错误的!

 

  刘志斌的2、在低电压下,电机产生同样的转矩、转速较额定电压时需要更大的电流;是张冠李戴!

 

     同一电机在不同电压时所对应的“转矩-转速”曲线不是同一条曲线,两个不同幅度的电压所分别对应的两条曲线只有一个“交点”。这个“交点”只能出现在“转差率” s = 0  的点上。决不可能在其它的任何一点上出现刘志斌说的“同样的转矩、转速”!

 

  同一个绕组在相同电磁环境下,其等效阻抗”是相同的。在相同的“等效阻抗”前提下,流过绕组的电流与外施电压成正比!这个结论是由欧姆定律得出的。

 

  同一电机绕组在相同转差率”、相同温度下的“等效阻抗”是相同的。所以,对其施加1/√3幅度的电压,则流过绕组的电流就只有全额电压所引起的电流的1/√3 !

        

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:19:44
203楼

 

  相同“额定功率”,担负“相同荷载”,但“额定电压”不同的电机才会是“低额定电压的电机产生与高额定电压的电机同样的转矩、转速时,较之高电压电机的电流来说为大”

   

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:22:21
204楼

 

  譬如:同是3KW,同是4极的三相异步电机,它们同是担负一样的荷载。但一个电机的“额定电压”为110V;另一个电机的“额定电压”为380V。则:两个电机相同转矩相同转速时110V电机的电流较之380V电机的电流为大!

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:28:43
205楼

 

引用 刘志斌 的:

3、所以,电机切换到额定电压时,电机的电流是减小的,当然没有什么冲击电流!



   “星 / 三角启动”过程中,不管在哪一个“转差率”数值所对应的速度下从星形接法切换到角形接法时,施加于电机相绕组上的端电压由58%幅度的电压切换成100%幅度的电压的这一瞬间。对于这一瞬间的相绕组之“等效阻抗”来说毫不例外的会出现电流上升√3 倍的这一现象!这是客观规律!它不决会顺着刘志斌的主观愿望而改变!

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:31:21
206楼

 

  只能说:当负荷很轻,且切换点选择在很接近“额定转速”所对应的“转差率”时,这个冲击电流的持续时间会非常的短暂而已!本来切换点就选择在非常接近“额定转速”的转速上,再加上这电压提高√3倍,电机的转矩提高3倍,电机转速就一下子冲过了额定转速使转差率陡然下降而导致电流的减小。请注意:这个“电流减小是在“第2次电流冲击(尽管冲击非常短暂,但它的存在是客观的必然的)”之后才发生的事件。

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:34:09
207楼

 

  但对于那种负载的“反抗转矩”随转速上升而明显增大的这类负荷来说,从临界转差率到额定转差率的这段过程中,拖动电机带着负荷在1/√3幅度的电压下是很难快速提高转速的。所以要及时把绕组上的电压提高到“全额电压”!在这样及时切换的情形下,这个切换所引起的“第2次电流冲击”的持续时间就比较长一些。这也是很平常的、见惯不惊的事!

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 14:50:09
208楼

 

   在同一电机上,不论具体是在什么“转差率”数值下的某一点,58%幅度的电压所激励出的绕组电流都决不会大于100%幅度的电压所激励出的绕组电流!

 

   欧姆定律告诉我们:在阻抗值相同时,阻抗中的电流与阻抗两端的电压成正比!难道还有人能够推翻这一客观规律?!

 

刘志斌

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发表于:2012-06-05 15:03:53
209楼

1、为什么不谈你的A、B两点论?“永动机论”?“接力启动”论?

2、把另一个帖的辩论话题重贴在这里,是否想转移话题?

3、201楼~208楼的“二次冲击论”,请去以下帖子去看看,不再回复此内容!http://bbs.gongkong.com/Details/201205/2012053121142500001-1.shtml

wanggq

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发表于:2012-06-05 15:16:41
210楼

引用 刘志斌 的:

3、异步电机的电流与电压的关系是个非线性关系,例如额定负载运行的电机,当电压下降时电流增大,电压下降的越多,电流就增大得越多,直至堵转!

4、也就是说,在电机负载运行期间,相同转差率的情况下,电机工作电压高时电流小,电压低电流大;


  刘志斌在偷换概念了!

 

  刘志斌说的“异步电机的电流与电压的关系是个非线性关系,例如额定负载运行的电机,当电压下降时电流增大,电压下降的越多,电流就增大得越多” 是这样的情况:当电压下降时,电机的转矩成平方关系的下降,所以在同一负荷下电机的转差率要增大,转差率增大就引起绕组的“等效阻抗”减小。阻抗减小当然就引起电流增大!这阻抗减小了难道还是我说的“在相同的等效阻抗前提下”吗?!

 

     对于非线性元件的“伏-安特性” 曲线上的任何一点,其“电压坐标值与电流坐标值之比”就是非线性元件在该点的“等效阻抗”。

 

  在相同的“等效阻抗”前提下,流过绕组的电流与外施电压成正比!这个结论是由欧姆定律得出的!

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 15:35:02
211楼

  

 在星角切换的一个很短暂的时间里,因冲床、剪板机之类的负荷中转动惯量成分有较高的比例,故而在很短暂的时间里,负载的转速不可能突变。那么,我们就可以近似的看成切换前的转差率等于于切换后的转差率!也因为电压切换只有很短暂的时间,所以我们也可以认为这一短暂时间内切换前后绕组的温度相同!

 

  相同转差率,又相同温度、相同电磁环境里同一绕组的等效阻抗相同!在相同等效阻抗的前提下,等效阻抗中的电流与等效阻抗两端电压成正比符合欧姆定律!

  

wanggq

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发表于:2012-06-05 16:11:54
212楼

引用 刘志斌 的:

5、……我希望大家去观察你的电机运行的电流和电压,你会发现电压高时电流小,电压低时电流大温度高,就知道wanggq 说对了还是说错了;


  刘志斌故意掩盖了:负荷不变前提下,电压高时转速高,电压低时转速低的事实真相

 

  带负荷运行在“稳定区域”的电机在电压幅度满足“额定电压”时,电机拖动负载较轻松,有较高的转速;电压幅度不足时,电机的电磁转矩与电压成平方关系的下降,所以导致它拖动相同负载情况下很吃力,这时它的输出转速是下降的。

 

  前者输出转速高,后者输出转速低。在不同的“转差率”前提下,前者转子导体上的感应电势低,所以电流小;后者转子导体上的感应电势高,所以电流大! 

 

  刘志斌错误的把带负荷运行的电机因“欠压”所引起的“过流”说成是“电流-转矩曲线”上同一“转速”(即:同一转差率)下,“参量电压”高,则绕组电流小;“参量电压”低,则绕组电流大。

 

  这不明显是刘志斌没有弄懂异步电机的“电流对转速的函数关系”吗!这不说明他刘志斌对这一函数曲线之意义的认识是“一知半解”的吗!

    

wanggq

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发表于:2012-06-05 16:55:57
213楼

 

  刘志斌画的是“电流对转速的函数”曲线,又不是画的“电流对电压的函数”曲线!

  

  函数 If (n)  自变量:n    因变量:I

 

  而电压 u 只是这个函数 If (n) 的参量而已。

 

  既然自变量是转速 n ,我们就在这个函数的“定义域”(0 ~ 同步转速)内,由外力来任意给定一个转速 n ,看对应的函数I在不同参量下所对应的数值大小!

 

  事实是:在其“定义域”内,任何一个自变量值所对应的函数值都是随参量电压的降低而降低的!

 

  有实验条件的网友可以动手验证一下,验证的结果一出来,立刻就知道刘志斌在瞎说!

 

刘志斌

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发表于:2012-06-05 19:16:58
214楼

1、为什么不谈你的A、B两点论?“永动机论”?“接力启动”论?

2、把另一个帖的辩论话题重贴在这里,是否想转移话题?

3、210楼~213楼的“二次冲击论”,请去以下帖子去看看,不再回复此内容!http://bbs.gongkong.com/Details/201205/2012053121142500001-1.shtml

wanggq

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发表于:2012-06-05 20:18:36
215楼

 

  刘志斌画的这两条“电流对转速的函数”曲线,对应低电压的那条曲线有一部分的电流坐标超过了高电压所对应电流坐标。已明显说明刘志斌弄错了函数关系:

 

刘志斌

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发表于:2012-06-05 20:20:47
216楼

1、为什么不谈你的A、B两点论?“永动机论”?“接力启动”论?

2、把另一个帖的辩论话题重贴在这里,是否想转移话题?

3、215楼“二次冲击论”,请去以下帖子去看看,不再回复此内容!http://bbs.gongkong.com/Details/201205/2012053121142500001-1.shtml

wanggq

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发表于:2012-06-05 20:23:11
217楼

引用 刘志斌:

1、为什么不谈你的A、B两点论?“永动机论”?“接力启动”论?


 

 明天再谈这个问题!

  


  刘志斌的2、在低电压下,电机产生同样的转矩、转速较额定电压时需要更大的电流;是张冠李戴!

 

     同一台鼠笼式电机在不同电压时所对应的“转矩-转速”曲线不是同一条曲线,两个不同幅度的电压所分别对应的两条曲线只有一个“交点”。这个“交点”只能出现在“转差率” s = 0  的点上。决不可能在其它的任何一点上出现刘志斌说的“同样的转矩、转速”!

 

   两条“转矩-转速”曲线上有“相同的非零转矩”的点其横坐标(转速坐标)必然是不同的值(即:它们必然是在不同速度上的两点)!

 

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发表于:2012-06-05 20:38:13
218楼

我赞成楼主的观点:起动过程是减压与全压二部分组成,但我认为减压起动时电机要加速到额定转速的80%以上,才可转到全压起动。

对他的其它一些观点基本不赞成。

技术讨论变成了口水战,我看有如下原因。主要是讨论的前题不一致。刘老师讲的是理想状态的星三角起动过程,是指在轻载或空载下起动普通笼型电机。楼主讲的是实际可以接受的星三角起动过程,并且是高起动转矩的“特殊电机,”,还是用在带飞轮的“特殊设备”上。

高起动转矩电机的主要特征是转子电阻大,转子电阻会影响起动转换时机的早、晚及起动过程中电流的变化规律,再加上很有可能是大马拉小车。因此楼主讲的是特殊情况,并不能代表普遍性。另外双方拿出的一些特性曲线图都是示意图,并不能作定性分析,只能讲个大概意思,更不能把两人的图作对比。如果真要讨论个结果出来,那么必须在同一台普通三相异步电机上分别按楼主与刘老师所述情况做试验,让试验数据来说话。也希望有条件的网友能做这种对比试验,把结果传上。

 

wanggq

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发表于:2012-06-05 20:43:50
219楼

  

没有对“转矩-速度”曲线的深刻认识,就不可能有胆量冲破“只能用于空载或轻载”这一教条的禁锢,把“星 / 三角启动”方式安全、合理的运用到带有合理负荷(非过度欠载)之拖动电机的启动过程上!

  

wanggq

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发表于:2012-06-06 19:11:03
220楼

 

  画函数图象可以通过函数表达式计算出对应自变量(一般是横坐标轴上的刻度)的一些有代表性的若干个点的函数值(一般是纵坐标上的刻度),并把这些计算出来的点标记在坐标平面上,再用圆滑曲线把这些点连成函数曲线。

 

  设在一个变化过程中有两个变量x与y,如果对于x的每一个值,y都有唯一的值与它对应,那么就说x是自变量,y是x的函数。(这里y又叫因变量) 在有些变化过程中y对x的对应关系也会因某些其它变量的影响而有所不同。我们把这些影响本函数关系的其它变量称为“参量”。

 

  下面是用“星 / 三角启动”方法的电机启动和运行时,电流对时间的函数曲线:

     

 

  请注意:这个函数曲线是电流关于时间的对应关系的图示。其中时间t 是自变量;电流是因变量,与之相关的其它变量(即:参量)有电机的机械特性;也有负载特性;星/角切换点 等等。

 

  


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