交流笼型电动机软起动设备的工程应用.docVIP

交流笼型电动机软起动设备的工程应用 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×