论电动机起动器的发展趋势

论电动机起动器的发展趋势

日照市技师学院山东日照276800

摘要:本文分析了老式起动器存在的问题;对新型起动器的设计方向做了介绍,充分利用电子技术的发展,开发电子电器用起动器替代热继电器,加强了其保护功能并提高了动作的可靠性;进而指出起动器的发展方向,利用现代电子技术和电力技术的成果,使起动器朝着集成化、多功能、高性能和免维护化的方向发展。

关键词:低压电器热继电器保护功能起动器

交流电动机起动器是一种低压成套开关设备,其作用是完成电动机的起动、停止、正反转等。绕线型交流电动机,采用频敏变阻器起动器和转子串接电阻起动器;笼式交流电动机,采用磁力起动器、自耦减压式、星三角转换起动器和延边三角形起动器。目前对起动器的起动平稳性、保护性的完整性和节能的要求越来越高,从最初的单纯起动和简单保护功能,逐步向多功能、高性能和智能化的方向发展,特别是自七十年代微处理器问世以来,世界上先进工业国家纷纷进行微处理器用于起动器的研究工作,起动器的发展十分迅猛,电子化的发展趋势愈来愈显著。

一、老式起动器存在的问题

1.不能满足现行的国家标准。我国低压电器的标准发展缓慢,推广应用也很慢。老式起动器一般仅采用外壳直接接地的方式,且无保护导体(PE),显然不能满足标准要求。我国的起动器产品在国际上的竞争力不强,最重要的一个原因就是贯彻标准不坚决和适应的标准单一化。工业发达国家为增强竞争能力,一般都按多种国家标准和国际标准设计,我国国家标准与其它国家的标准及国际标准相比存在一定的差异。

2.采用的低压电器元件落后。低压器元件的技术水平在很大程度上决定了起动器的技术水平。老式起动器所采用的电器元件大多比较落后,有的甚至是淘汰产品。这种元件的落后体现在两个方面:一是配合性较差;二是专用器件缺乏。

3.节能效果不好。随着世界性的能源危机日益加重,对起动器节能效果的要求越来越迫切;而目前起动器广泛存在效率低、负荷率低和功率因数低的“三低”状况依然如故。老式起动器在设计时,极少考虑节能问题。老式起动器控制电路设计时,除应保证实现正确、可靠的控制要求外,节能同样应受到足够的重视。

4.保护性能不够完备。老式起动器除不能满足新国标关于设置接地导体(PE)的规定外,大多数的起动器保护单一,可靠性不高。电动机故障原因很多,都不具备上述较完备的保护功能,故使电机常在非正常条件下运行,电机烧毁现象时有发生。

二、新型起动器的设计方向

1.用新型低压电器元件。近年来,国内联合开发了一批更新换代产品,并有一批引进国外技术生产的产品,其技术指标有很大提高;更新设计时应优先选用这些元件。同时,应充分利用电子技术的发展,开发电子电器用起动器替代热继电器,加强了其保护功能并提高了动作的可靠性;专用的Y—Δ时间继电器,可以连续调节起动时间,不但提高了动作的可靠性,而且简化了起动器的结构。

2.重视起动器的节能效果。电动机在满载工作时,功率因数可达0.85左右,但在轻载和空载时,功率因数很低;而电动机在大部分情况下都不满载工作。所以对长期轻载电机进行节电,可节省大量电能,效益十分可观。在我国目前经济条件下,宜采用调压和末端补偿两种节电技术。虽然电动机末端补偿电容无法调节,效果不够理想;应用微机的功率因数自动补偿控制器已经有多家工厂生产,应与起动器有机地结合起来,使之具有较好的效果。

3.具备完备的保护功能。老式起动器功能完成缺相、热过载、过流等保护功能,这对于运行环境和使用要求不一的电动机是不够的。目前已开发出微处理器的全智能多功能保护机构,国外开发的可编程电动机保护装置具有自诊断功能,能对电动机的过载、过热、堵转、停车、起动过频、欠载、欠压、断相、反相、接地及轴承过热等进行保护,保证了电机的可靠运行,实现了电动机保护和控制的智能化。

三、电子化—起动器的发展方向

电子技术的不断发展,起动器的电子化成为其发展的必然方向。在微电子器件方面,各种通用及专用或半专用的大规模IC品种在逐步增加,功能日趋完善,应用比重加大。

从起动器的基本要求来看,生产机械一方面要求有足够大的起动转矩,另一方面又要求起动电流不能过大,以免影响接在同一电网上其它设备的正常运行。从对起动器的保护要求来看,采用单一的继电器保护效果不好。而智能化的电子式全功能保护装置提供了这方面的技术保证;从对起动器的节能要求来看,只有充分利用电子技术,才能实现根据负载条件自动调节电动机的端电压和自动补偿电容器,从而保证电动机始终在高效率和高功率因数下运行。

实验证明,起动器的电子化可分为两个步骤:首先,利用现代电子技术提高传统起动器的电器元件的性能,使它具有高可靠性、智能化和低能耗等特点。然后,在上述技术和电力技术的成果中,充分利用现代电子技术和电力技术的成果,充分利用ASIC技术,使起动器朝着集成化、多功能、高性能和免维护化的方向发展。

参考文献

[1]汪友化试论机电一体化电器的现状和发展.机床电器,1993,(1)。

[2]章凡杰三相异步电动机保护.电气开关,1993,(6),1994,(4)。

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