异步电机软起动及优化节能控制技术.ppt

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1、第5章 异步电机软起动及优化节能控制技术,运动控制系统,在工矿企业中使用着大量的异步电动机（包括380V/660V低压电动机和3kV/6kV中压电动机），有相当多的异步电动机及其拖动系统还处于非经济运行的状态，白白地浪费掉大量的电能。究其原因，大致是由以下几种情况造成的：(1)由于大部分电机采用直接起动方式，除了造成对电网及拖动系统的冲击和事故之外，810倍的起动电流造成巨大的能量损耗。(2)在进行电动机容量选配时，往往片面追求大的安全余量，结果使电动机容量过大，造成“大马拉小车”的现象，导致电动机偏离最佳工况点，运行效率和功率因数降低。(3)从电动机拖动的生产机械自身的运行经济性考虑，往往要

2、求电机拖动系统具有变压、变速调节能力，若用定速定压拖动，势必造成大量的额外电能损失。电动机的非经济运行情况，早已引起国家有关部门的重视，并分别于1990年和1995年制定和修定了一个强制性的国家标准：三相异步电动机经济运行（GB12497-1995）。希望依此来规范三相异步电动机的经济运行，国标的发布对电动机的经济运行起了很大的促进作用。本章介绍异步电动机降压软起动技术及其优化节能控制技术。,5.1 异步电动机的软起动,在一般情况下，异步电动机的起动电流比较大，而起动转矩并不大。对于一般的鼠笼形电动机，起动电流和起动转矩对其额定值的倍数大约为,起动电流倍数,起动转矩倍数,式中，,、,为异步电动

3、机直接起动时的起动电流；,、,为异步电动机额定电流；,、,为异步电动机直接起动时的起动转矩；,、,为异步电动机额定转矩。,对于小容量电动机，只要供电网络和变压器的容量足够大（一般要求比电机容量大4倍以上），而供电线路并不太长（起动电流造成的瞬时电压降落低于10%15%），可以直接通电起动，操作也很简便。中、大容量电动机的起动电流大，会使电网压降过大，影响其他用电设备的正常运行，甚至使该电动机本身根本起动不起来。这时，必须采取措施来降低其起动电流。,归纳起来，对电动机的起动性能提出了以下几个方面的要求：(1)要求电动机有足够大的，并且能平稳提升的起动转矩和符合要求的机械特性曲线。(2)尽可能小的

4、起动电流。(3)起动设备尽可能简单、经济、可靠，起动操作方便。(4)起动过程中的功率消耗应尽可能的少。根据以上相互矛盾的要求和电网的实际情况，通常采用的起动方式有两种：一种是在额定电压下的直接起动方式，另一种是降压起动方式。,5.1.1 直接起动的危害,直接起动是最简单的起动方式，起动时通过闸刀或接触器将电动机直接接到电网上。直接起动的优点是起动设备简单，起动速度快。但是直接起动的危害很大：,（1）对电网的冲击：过大的起动电流（空载起动电流可达额定电流的47倍，带载起动时可达810倍或更大），会造成电网电压下降，影响其他用电设备的正常运行，还可能使欠压保护动作，造成设备的有害跳闸。,（2）对电

5、动机的冲击：过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损，导致击穿烧机；转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等；另外过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命。（3）对生产机械的冲击：起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤，缩短使用寿命；影响传动精度，甚至影响正常生产过程。所有这些都给设备的安全可靠运行带来威胁，同时也造成过大的起动能量损耗，尤其当频繁起停时更是如此。因此对电动机直接起动有以下限制条件：,（1）生产机械是否允许拖动电动机直接起动，这是先决条件；（2）电动机的容量应不大于供电变压器容量的1015%（3）起动过程中的电压降

6、U应不大于额定电压的15%。对于中、大功率的电动机一般都不允许直接起动，而要求采用一定的起动设备，方可完成正常的起动工作。,5.1.2 传统降压起动方式的适用场合及性能比较,降压起动的目的是减小起动电流，但它同时也使起动转矩下降了。对于重载起动，带有大的峰值负载的生产机械，就不能用这种方式起动。传统的降压起动有以下几种方法：,（1）星形/三角形转换器：这种方法适用于正常运行时定子绕组采用接法的电动机。定子有六个接头引出，接到转换开关上，起动时采用星形接法，起动,完毕后再切换成接法。起动电压为220V，运行电压为380V。这种起动设备的优点是起动设备简单，起动过程中消耗能量少。缺点是有二次电流冲

7、击，设备故障率高，需要经常维护，所以不宜使用在频繁起动的设备上。在转换过程中，由于瞬变电势和电动机剩磁产生的电势往往与电源电压有相位差，严重时会产生电压相加，引起过大的冲击电流和电磁转矩，因此大大地限制了它的使用。由于起动电压为运行电压的1/,，故其起动转矩为额定转矩的,1/3，只能用在空载或轻载（负载率小于1/3）起动的设备。在电动机轻载或空载运行时，也可利用该起动设备作降压运行，以提高电动机的功率因数和效率。,（2）自耦变压器降压起动：三相自耦变压器（也称补偿器）高压边接电网，低压边接电动机，一般有几个分接头，可选择不同的电压比，相对于不同起动转矩的负载。在电动机起动后再将其切除。其优点是

8、起动电压可以选择，如0.65、0.8或0.9UN，以适应不同负载的要求。缺点是体积大，重量重，且要消耗较多有色金属，故障率高，维修费用高。,(3)磁控软起动器：磁控软起动器是利用控磁限幅调压的原理，在电动机起动过程中电压可由一个较低的值平滑地上升到全压，使电动机轴上的转矩匀速增加，起动特性变软，并可实现软停车。但其起控电压在200V左右，用户不可调整，会有较大的电流冲击，且体积较大。,(4)对于高压电机，可在定子线路中串联电抗器或水电阻实现降压起动，待起动完成后再将其切除。但电抗器成本高，水电阻损耗又大。,(5)对于绕线式异步电动机，可在转子绕组串接频敏变阻器或水电阻实现起动，待起动完成后再将

9、其切除。但频敏变阻器成本高，而水电阻损耗又大。其他定子串电阻起动等方法。值得指出的是：尽管各种传统降压起动方法各有其优缺点，但它们有一个共同的优点：就是没有谐波污染。,软起动器,1.工作原理根据电机学原理，在下述三个假定条件下：忽略空间和时间谐波；忽略磁饱和；忽略铁损。异步电动机的稳态等效电路如图5-1所示。,图5-1 异步电动机的稳态等效电路,一般情况下，Lms Ls，这相当于将上述假定条件的第条改为“忽略铁损和励磁电流”。这样，由图5-1可以推导出,（5.1）,令s=1，可求出起动电流Issta,（5.2）,而电磁功率Pm=3I2rRr/s，同步机械角转速m=s/np，np为极对数，则异步

10、电动机的电磁转矩为,（5.3）,令s=1，可求出起动转矩,（5.4）,式（5.3）表明，随着晶闸管变流装置输出电压的逐渐增加，电磁转矩成平方的加大，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑起动。由式（5.2）可知，当电压降低时，起动电流将随电压成正比地降低，从而可以避开起动电流冲击的高峰，避免起动过流跳闸。但是，式（5.4）又表明，起动转矩与电压的平方成正比，起动转矩的减小将比起动电流的降低更快，降压起动时又会出现起动转矩够不够的问题。为了避免这个麻烦，降压起动只适用于中、大容量电动机空载（或轻载）起动的场合。视起动时所带负载的大小，起动电流可在(0.54)

11、IsN 之间调整，以获得最佳的起动效果，但无论如何调整都不宜于满载起动。负载略重或静摩擦转矩较大时，可在起动时突加短时的脉冲电流，以缩短起动时间。,待电机达到额定转速时，起动过程结束，软起动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管变流器，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软起动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。,软起动器一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中，用相位控制改变输出电压，如图5-2所示。,图 5-2 软起动控制结构框图,2.软起动器的起动方式 所谓“软起动”，实际上就是按照预先设定的控制模式进行的降压起动过程。目前的软起

12、动器一般有以下几种起动方式：,（1）限流软起动：限流起动顾名思义就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值（Im）的软起动方式。主要用在轻载起动的负载的降压起动，其输出电压从零开始迅速增长，直到其输出电流达到预先设定的电流限值,Im，然后在保持输出电流I Im 的条件下逐渐升高电压，直到额定电压，使电动机转速逐渐升高，直到额定转速，如图5-3所示。,图5-3软起动器起动电流图,这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整，（起动电流的限值Im必须根据电动机的起动转矩来设定，Im设置过小，将会使起动失败或烧毁电机。）对电网电压影响小。其缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压

13、降空间，损失起动转矩，起动时间相对较长。（2）电压斜坡起动：输出电压由小到大斜坡线性上升，将传统的降压起动变有级为无级，主要用在重载起动。它的缺点是起动转矩小，且转矩特性呈抛物线型上升对起动不利，且起动时间长，对电机不利。改进的方法是采用双斜坡起动：输出电压先迅速升至U1，U1为电动机起动所需的最小转矩所对应的电压值，然后按设定的速率逐渐升压，直至达到额定电压。初始电压及电压上升率可根据负载特性调整。这种起动方式的特点是起动电流相对较大，但起动时间相对较短，适用于重载起动的电机。,（3）转矩控制起动：主要用在重载起动，它是按电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压，它的优点是起动平滑、柔性好

14、，对拖动系统有利，同时减少对电网的冲击，是最优的重载起动方式。它的缺点是起动时间较长。（4）转矩加突跳控制起动：与转矩控制起动一样也是用在重载起动的场合，所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩，克服拖动系统的静转矩，然后转矩平滑上升，可缩短起动时间。但是，突跳会给电网发送尖脉冲，干扰其它负荷，使用时应特别注意。（5）电压控制起动：是用在轻载起动的场合，在保证起动压降的前提下使电动机获得最大的起动转矩，尽可能地缩短起动时间，是最优的轻载软起动方式。3.软起动器的软停车 停车方式有三种：一是自由停车，二是软停车，三是制动停车。软起动器带来的最大好处是软停车，软停车与软起动过程相反，电压逐渐降低，转速逐渐

15、下降到零，避免了自由停车引起的转矩冲击，软停车消除了拖动系统的反惯性冲击，对于水泵就是“水锤”效应。对水泵类负荷来说，电动机全压起动时，水流会在很短的时间内达到全速，在遇到管路拐弯时，高速的水流冲击到管壁上，产生很大的冲击力，形成水锤效应，会破坏管道。如果水泵前面的管路比较长，当水泵电机突然停止时，高速的水流会冲击到水泵的叶轮上，产生很大的冲击力，会使叶轮变形或损坏。另外，水泵停转时，水锤作用造成系统噪声大，振动大，常出现逆止阀断裂、水泵使用寿命过短甚至管路破裂等故障。,在供水系统中最难解决的问题就是水泵停机时水锤造成的危害，软起动器优良的软停车功能正好从根本上解决这一难题。通过对软起动器各项

16、参数的设置使水泵获得较好的制动性能。降压时间：t2一t1=3 s，结束电压：60UN，如图5-4所示。,图5-4 软起动器停止电压图,4.软起动器的功能电力电子技术的快速发展，软起动器得到广泛应用。软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装置，又称为SoftStarter。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数，如限流值、起动时间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。,(1)过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化状况。通过增

17、加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。(2)缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。(3)过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。(4)其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。5.软起动器的应用场合(1)生产设备精密，不允许起动冲击，否则会造成生产设备和产品不良后果的场合。(2)电动机功率较大，若直接起动，要求主变压器容量加大的场合。(3)对电网电压波动要求严格，对压降要求10%UN的

18、供电系统。(4)对起动转矩要求不高，可进行空载或轻载起动的设备。严格地讲，起动转矩应当小于额定转矩50%的拖动系统，才适合使用。软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场合。同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行，可广泛用于纺织，冶金、石油化工、水处理、船舶、运输、医药、食品加工，采矿和机械设备等行业。软起动器解决起动冲击问题。对于需重载或满载起动的设备，若采用软起动器起动，不但达不到减小起动电流的目的，反而会要求增加软起动器晶闸管的容量，增加成本；若操作不当，还有可能烧毁晶闸管。此时只能采用变频软起动。因为软起动器调压不调频，转差功率始终存在，难免过大的起动电流；

19、而变频器采用调频调压方式，可实现无过流软起动，且可提供1.22倍额定转矩的起动转矩，特别适用于重载起动的设备。但是变频器的价格就要比软,6.软起动器的性能参数主电压范围 230V690VAC 50/60Hz 主电流范围 18470A 控制电源 110V127VAC 50/60HZ或 220240VAC 50/60HZ 起动时间 030s 停止时间 130s 初始电压 3050%Ue 限流倍数 1.54Ie 起动频繁 在最大起动电流时4次/小时 保护功能 缺相、过压、欠压、过流、欠流、过温 模拟输出 15V DC或420mA DC 通讯功能 15V DC或420mA DC 模拟输出：Modbus

20、、Profibus、DeviceNet等,5.2软起动器在斗轮堆取料机控制系统中的应用斗轮堆取料机简介斗轮堆取料机是大型散装物料装卸机械，其驱动机构中的斗轮与悬臂皮带机的驱动电机选用三相鼠笼异步电动机，功率较大，起动方式采用直接起动或自耦变压器减压起动，存在很多不足之处。采用直接起动，起动电流大，一般为电动机额定电流的48倍，造成供电电压显著下降，影响同一电源其它电气设备的正常,起动器的价格高得多了。,运行；采用自耦变压器降压起动，起动过程中会出现二次冲击转矩和电流，不能带载起动，控制线路复杂，维护不便。采用软起动器起动，无冲击电流，可恒流起动，可自由地无级调压至最佳起动电流。,软起动器的工程

21、应用 对DQL1000/1500.35型斗轮堆取料机，选用SIEMENS3RW22系列电子式软起动器，对斗轮、悬臂皮带驱动机构电动机进行软起动控制，斗轮机构驱动电机P=90kW、IN=164A，悬臂皮带机驱动电机P=90kW、IN=164A。供电系统采用滑铝集电器供电，电机为AC380V、50Hz、三相四线制。,图 5-5 皮带机驱动电机主回路及控制回路,悬臂皮带机控制如,图5-5所示,电动机主回路由断路器9QM2，正反转控制接触器9KM2、9KM3，旁路运行接触器9KM4，热继电器9EH1、半导体保护熔断器FU1-3，软起动器SIEMENS-3RW2236组成（斗轮驱动电机单向运行其控制原理

22、与悬臂皮带机控制相同）。控制信号由PLC继电器输出模块直接输出PK1、PK2，软起动器复位信号PK4；软起动器故障报警由端子5、6送出一无源常开点以及控制电源断路器9QM2，热继电器9EH1，控制电源保护断路器9QF1的辅助触点均送入PLC输入模块。控制及系统保护由PLC程序完成。软起动器设置:（1）斜坡时间5s（2）起始电压60%UN（3）限流1.53IN（4）停车时间10s（5）设定控制功能为自由停车，起动加速检测,PLC输出点PK1或PK2闭合，软起动器对悬臂皮带机驱动电动机进行软起动，当起动过程结束后，SIKOTART3RW22中的晶闸管元件处于全导通状态。旁路接触器通过SIKOTAR

23、T3RW22内的“motorrunuing”继电器接点闭合，在起动周期结束后2s内，旁路接触器必须闭合，否则，SIKOTART3RW22将进入全导通运行方式。如果旁路接触器异常，这时将发出一个故障信号。,几种起动方式性能比较,几种起动方式的性能比较如表5-1所示。表5-1几种起动方式性能比较,5.2.4系统特点（1）使电动机起动电流以恒定的斜率平稳上升至设定值，对电网无冲击电流。（2）电动机在起动过程中保持恒流。确保电动机平稳起动，且不受电网电压的影响。这是由于在晶闸管移相触发电路中引入电动机电流反馈的缘故。当电网电压波动时，控制电路能自动改变晶闸管的导通角，从而使起动电流保持在原设定值。（3

24、）起动电流上升速率可调，从而减轻电动机起动时转矩对负载的冲击。（4）起动时间可调。采用SIEMENS-3RW22系列电子式软起动器，对斗轮、悬臂皮带驱动机构电动机进行软起动控制，起动平稳、对供电系统无冲击，控制系统工作稳定。,5.3 异步电动机经济运行和优化节能控制技术,5.3.1 异步电动机降压节能技术概述 对于满载或重载运行的电动机，降低其端电压将会造成严重后果，随着端电压的降低，电动机的磁通和电动势随之减小，铁耗无疑将下降。但与此同时，随电压平方变化的电动机转矩也迅速下降而小于负载转矩，电动机只能依靠增大转差率，提高电磁转矩以达到与负载转矩相平衡的状态。转差率的增大，引起转子电流增大，使

25、定子和转子电压间的相角增大，导致定子电流增大，从而使定子和转子铜耗增加值大大超过铁耗的下降值，这时电动机绕组温升将会增高，效率将会下降，甚至发生电动机烧毁事故。因而，一般规程都规定了电动机正常运行时电压变化范围不得超过额定电压的95%110%。然而对于轻载运行的电动机，情况就截然不同，使供电电压适当降低，在经济上是有利的。这是因为在轻载运行时，电动机的实际转差率大大小于额定值，转子电流并不大，在降压运行时，转子电流增加的数值有限。而另一方面，却由于电压的降低，使空载电流和铁损大幅减少。在这种情况下，电动机的总损耗就可降低，定子温升，运行效率和功率因数同时得到改善。由此可见，电动机的运行经济性与

26、电动机负载率同运行电压是否合理匹配关系极大。理论分析表明电动机的运行效率和功率因数与其端电压之间存在如下的数量关系：,（5.5）,（5.6）,式中，sN和s为电动机额定工况和降压运行的转差率；cosN和 cos为电动机额定工况和降压运行的功率因数；N和为电动机额定工况和降压运行的效率；为电动机的负载系数，=Pr/PN100%；KU为电动机的调压系数，KU=U/UN；UN和U为电动机额定电压和降压运行时的实际电压；K1为电动机的空载电流系数，K1=I0/IN；IN和I0为电动机的额定电流和空载电流。,从式（5.6）可见：并不是所有的降压行为都能达到节能的目的，只有当电压降低程度大于转差率及功率因

27、数上升程度时，才能使运行效率提高。实际上，电动机效率随电压降低而变化的关系呈马鞍形曲线，对应于每一个输出功率（或负载系数），必然存在一个最佳调压系数KUm，当KU=KUm时，电动机的损耗最低，效率最高。KUm称为电动机的最佳电压调节系数。不同负载下最佳电压调节系数KUm可按电动机的负载系数由下式确定：,（5.7）,式中：,K为计算系数，K=（P0-Pfw）/PN；Pfw为电动机的机械损耗（kW）；Pr为电动机的输出功率；PN为电动机的额定功率。文献30给出了轻载电动机采用降压节能措施后，节约电能的计算公式为：节约的有功功率：,为电动机额定负载时的有功损耗（kW）；,P0为电动机的空载损耗（kW

28、）；,（5.8）,节约的无功功率：,（5.9）,节约的电能：,（5.10）,式中，QN为电动机带额定负载时的无功功率（Kvar）；Q0为电动机的空载无功功率（Kvar）；KQ为无功经济当量，当电动机直连母线KQ=0.020.04，二次变压取KQ=0.050.07，三次变压取KQ=0.080.10；,为电动机年运行时间（h）。,5.3.2 优化节能的控制依据,1.功率因数（cos）控制法 最早出现的异步电机优化节能器为功率因数控制器,其原理是通过检测电动机运行中的cos值，与预先设定的基准值比较，当实际值低于设定值时，说明电动机为轻载，通过降低电动机的端电压来提高cos，直到实际的cos测量值达

29、到设定值为止，实现了节能。cos数值高表明是重载，则升高电机端电压，以保证轴上的输出功率，这是一种间接节能法，控制对象是电动机的功率因数，而目的是节能。由于交流异步电机的最佳功率因数在全工作范围内呈曲线变化，不同制造厂生产的同一规格的异步电机的功率因数呈一定的离散性，同一台电机在其新旧寿命期，在同一工况下的功率因数也呈现一定的离散性，这就给设计和调整带来一定的困难，故这种方法是不能达到最佳节能效果的。,2.最小输入功率法,交流异步电机工作时，从电网输入的电功率Ps，一部分转换成电机轴上的机械功率Pr输出，另一部分则是自身的损耗Psl，包括铁耗与铜耗两部分。共中铁耗与输入电压的平方成正比，而铜耗

30、则与其电流的平方成正比，只有在铜耗等于铁耗时，电机的效率最高，损耗Psl最小。最小输入功率法的原理就是在电机工作的任一负载点上，在保证轴上机械功率输出的前提下，通过降低电机的端,电压而减小电机自身的损耗，从而达到节能的目的。虽然降压可以降低铁耗，而当电压降到一定程度之后，若继续下降，则电流又要增加，因而又增加了铜耗。通过微机自动寻优，让铁耗和铜耗都维持在最低的水平，也即电压与电流的乘积输入的电功率达到最小值，实现最优节能目的。当电动机轴上的负载急剧上升时，又要能在极短的时间内（100ms）将电压提升到额定值，保证轴上有足够的功率输出，否则电机就会发生堵转现象。所以微处理器在进行输入功率优化控制

31、的同时，又监视负载功率的变化率，一旦负载功率的变化率超过预先设定的阈值时，即判定为突加负载，立即提升电机端电压，保证电机对负载变化的快速响应能力。,5.3.3 优化节能的适用对象 对于经常大幅度变动的负载，或者长时间处于轻载或空载的电动机，例如轧钢机、锻压机、抽油机等负载，采用优化节能技术，可以收到明显的节能效果。其节能量视电动机的负载系数及轻载运行的时间长短而定。,5.3.4 降压起动优化节能计算实例,为一台轻载运行的Y160010/1730型6000V电动机配置一套优化控制系统，着重计算其起动性能参数和节能效果。Y160010/1730型电动机的原始数据：额定功率PN=1600kW，额定电

32、压UN=6.0kV，额定电流IN=185A，额定转速nN=595r/min；最大转矩倍数=最大转矩/额定转矩=2.22，起动电流倍数=堵转电流/额定电流=5.53，起动转矩倍数=堵转转矩/额定转矩=0.824，额定效率N=94.49%，额定功率因数cosN=0.879。,电动机额定负载时的有功损耗PN=93.3kW，电动机的空载损耗P0=29.6kW，电动机的空载电流I0=46.25A，电动机带额定负载时的无功功率QN=918kVar，电动机的空载无功功率Q0=480.6 kVar。,1轻载运行降压节能效果计算（1）不同负载系数下，电动机的最佳调压系数KUm的计算按式（5.7）进行，计算结果示

33、于表5-2。（2）当U=UN时，不同负载系数下，电动机的综合功率损耗Pc的计算按（5.11）式进行，计算结果示于表5-2。,（3）按最佳电压调节系数进行调压后节省的电量计算按式（5.8）、式（5.9）和式（5.10）进行，计算结果示于表5-2。,（5.11）,2.降压起动时电动机起动特性估算,由电动机的原始数据得知，电动机直接起动时，起动参数如下：起动电流IK=5.53IN，起动转矩TK=0.824TN。（1）采用降压起动时，调压系数KU的确定：,（4.12）,表5-2 按最佳调压系数进行降压后节省的电量计算值,式中：Uq为电动机电压，V；UN为电动机额定电压，UN=6.0kV，Tq为生产机械

34、要求的最小起动转矩，当采用轻载起动方式时，Tq0.2TN。,代入有关数据，得,（2）采用降压起动时，起动参数计算 起动电流 Iq=KUIK=2.72IN起动电压 Uq=KUUN=0.493UN=2960V起动转矩,（3）降压起动的节能效果计算直接起动时从电网吸收的无功功率计算,（5.13）,代入相关数据，得,降压起动时从电网吸收的无功功率计算,（5.14）,代入相关数据，得,节约的无功功率,电网传输Q所消耗的有功功率,Pq=KQQq=0.068052.1=483.1kW,降压起动的无功节电率,上述分析可见，对于负载率小于0.3的电动机，采用降压优化节能技术，节电率达36%以上，无功节电率达75%以上。,