電機測試中啟動電流詳解

　　摘要：在電機測試中啟動電流測試被視為必不可少的測試環(huán)節(jié)，由于電機啟動時的沖擊電流幅值較大，不僅會極大的縮短電機的使用壽命，同時也會對電網(wǎng)產(chǎn)生極大影響，因此工程師在電機測試過程中必須準(zhǔn)確測試電機啟動電流，以采取準(zhǔn)確的應(yīng)對措施，可是你真的準(zhǔn)確測試過啟動電流嗎?你真的了解它嗎?

　　一、什么是啟動電流

　　啟動電流是指電器設(shè)備(感性負(fù)載)在剛啟動時的沖擊電流，是電機或感性負(fù)載通電瞬間到運行平穩(wěn)的短暫時間內(nèi)的電流變化量，這個電流一般是額定電流的4-7倍，國家規(guī)定，為了線路的運行安全及其它電氣設(shè)備的正常運行，大功率的發(fā)動機必須加裝啟動設(shè)備，以降低啟動電流。

　　圖 1 啟動電流 電流-轉(zhuǎn)速

　　二、啟動電流特點

　　一般不同類型的電機具有不同的啟動電流特點，比如：鼠籠式異步電機啟動啟動電流一般是4～7倍，但是不是絕對的。不過一般要求電機的起動電流不能超過其額定電流的2～5倍。電機功率超過30kw的電動機不適合頻繁啟動，因為30kw以上電機啟動電流一般為額定電流的6-7倍，頻繁啟動會增加電機溫升，造成燒毀電機的可能。而且啟動方式也會對啟動電流產(chǎn)生較大影響，比如：直接啟動，啟動電流可達(dá)額定電流的10~30倍。

　　三、如何準(zhǔn)確測試啟動電流

　　1.用示波器來測。在電機啟動回路中安裝一個變比比較大(可根據(jù)電機的功率，或廠家提供的參數(shù)選擇)電流互感器，電流互感器的二次繞組接入示波器，即可測量。

　　2.用故障錄波裝置來測。在電機啟動回路中安裝電流互感器，電流互感器的二次繞組接入故障錄波裝置，在電機啟動過程中啟動錄波，即可測量。

　　3.用便攜式電能質(zhì)量分析儀來測。在電機啟動回路中安裝電流互感器，電流互感器的二次繞組接入便攜式電能質(zhì)量分析儀，在電機啟動過程中測量。

　　4.用高端電機測試系統(tǒng)來測試，通過設(shè)置測功機傳感器變比和同步源等參數(shù)，能準(zhǔn)確保證參數(shù)測量的準(zhǔn)確性。

　　在測試時由于啟動電流時間較短，要想精確測試啟動電流必須保證短時間足夠的采樣點，保證一個高的更新率，MPT1000高端電機測試系統(tǒng)，集成高端測功機，10ms數(shù)據(jù)更新率能夠精確保證測量精度，準(zhǔn)確捕捉最大峰值電流，進行半波有效值分析。

　　四、減小啟動電流的方式

　　常見的減小啟動電流的啟動方法有直接啟動，串電阻啟動，自藕變壓器啟動，星三角減壓啟動及變頻器啟動的方法來減小對電網(wǎng)的影響。

　　u直接啟動

　　直接啟動就是將電動機的定子繞組直接接入電源,在額定電壓下起動,具有起動轉(zhuǎn)矩大、起動時間短的特點,也是最簡單、最經(jīng)濟和最可靠的起動方式。全壓起動時電流大，而起動轉(zhuǎn)矩不大，操作方便，起動迅速，但是這種啟動方式對電網(wǎng)容量和負(fù)載要求比較大，主要適用于1W以下的電機啟動。

　　u串電阻起動

　　電機串電阻啟動,也就是降壓啟動的一種方法。在啟動過程中，在定子繞組電路中串聯(lián)電阻，當(dāng)啟動電流通過時，就在電阻上產(chǎn)生電壓降，減少了加在定子繞組上面的電壓，這樣就可以達(dá)到減小啟動電流目的。

　　u自耦變壓器啟動

　　利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要，又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩，是一種經(jīng)常被用來起動較大容量電動機的減壓起動方式。它的最大優(yōu)點是起動轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其繞組抽頭在80%處時，起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動時的64%，并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)起動轉(zhuǎn)矩。

　　u星三角減壓啟動

　　對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說，如果在起動時將定子繞組接成星形，待起動完畢后再接成三角形，就可以降低起動電流，減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動，或簡稱為星三角起動(y-δ起動)。采用星三角起動時，起動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3。在星三角起動時，起動電流才2—2.3倍。這就是說采用星三角起動時，起動轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。適用于無載或者輕載起動的場合。并且同任何別的減壓起動器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡單，價格也最便宜。除此之外，星三角起動方式還有一個優(yōu)點，即當(dāng)負(fù)載較輕時，可以讓電動機在星形接法下運行。此時，額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配，這樣能使電動機的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。

　　u變頻器啟動

　　變頻器是現(xiàn)代電動機控制領(lǐng)域技術(shù)含量最高，控制功能最全、控制效果最好的電機控制裝置，它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。因為涉及到電力電子技術(shù)，微機技術(shù)，因此成本高，對維護技術(shù)人員的要求也高，因此主要用在需要調(diào)速并且對速度控制要求高的領(lǐng)域。

　　五、總結(jié)

　　啟動電流作為電機測試過程中一個重要環(huán)節(jié)，他的準(zhǔn)確測量極大的決定了電機啟動結(jié)構(gòu)，直接影響著電機壽命和對電網(wǎng)的影響。為了更好的測量啟動電流，工程師也必須選擇更高刷新率的儀器，保證才到足夠的點。致遠(yuǎn)電子的MPT1000集成高端功率分析儀，擁有10ms數(shù)據(jù)更新率，5MHz的帶寬，2MS/s的采樣率，能夠極大的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度以及波形的真實性，助工程師快速準(zhǔn)確的捕捉啟動電流。