张雪峰解密机电世界揭秘电机的启动与堵转之谜

导语:在电机型式试验中,堵转试验测定的电压点众多,而电机出厂时,则选择一个标准的电压点进行测试,一般取决于额定电压,通常为其四分之一至五分之一。例如,当额定电压为220伏时,统一选用60伏作为试验值;当额定电压为380伏时,则采用100伏作为参考。

当将交流电机轴固定以阻止其旋转,并施加通電,这时候产生的電流被称為堵轉電流。一般而言,不建议对交流電機進行堵轉,因為這可能導致“颠覆電流”對於機器造成損害。这是由於交流電機在堵轉狀態下的外特性曲線會產生一個不利的現象,即即使沒有負載,但仍然會消耗大量能量。

起動電流與堵轉電流雖然數值相等,但它們之間存在著明顯的差異。在起動過程中,最大功率出現在接通後最初0.025秒內,並按照指数規律隨時間衰減,這個衰減速率受到時間常數影響。而在堵轉情況下,該值保持不變,不受時間影響。

從機械性能分析,可以將其分為三個主要狀態:啟動、額定運行和停機。啟動過程涉及從靜止到額定速度的過渡,是一個複雜且需要大量能量的過程,因此對應到的當下的電子流量也相對較大。在直接啟動時,發生了5到7倍額定流量。此外,大型和中型設備使用軟啟動技術來限制起始流量,使其僅略高於額定流量。此外,以提高效率和控制能力為目標,有許多創新的啟動技術已經被開發,如變頻器和降壓啟動。

關於堵轉試驗,它是測試設備是否能夠承受極端情況的一種方法。在這種情況下,如果設備未能正確地處理負荷或遇到故障,它可能會導致設備無法正常工作甚至完全停止運作。在這些情況下,其功率因數非常低,而負載極大,這可能導致絕緣材料破壞並引發火災。但有時候,這種測試是在標準化測試程序中不可避免的一部分,用以檢查是否有任何品質問題或設計缺陷。通過分析排除某些性能問題,並評估產品是否可靠,這可以幫助制造商改進他們的製造工藝並提升產品質量。