1樓：匿名使用者
無刷自控電機就是一種克服了鼠籠式非同步電動機啟動電流大，啟動轉矩小；繞線式非同步電動機裝有碳刷、滑環和複雜的啟動裝置等缺點；而保留了鼠籠電動機結構簡單、維護工作量小；繞線電機啟動電流小，啟動轉矩大等優點的電動機。它的典型結構如圖1所示。無刷自控電機能根據電機轉速，自動控制串入電機轉子內的電阻大小，達到增加電機啟動轉矩，減少電機啟動電流和實現繞線式非同步電動無刷執行的目的。
它不但能使非同步電動機啟動的電流由5—7ie降到0.4—1.7ie時，電機的啟動轉矩（0.
4--1.6me）和啟動時間保持不變，還能使電機以最大轉矩（1.6--3.
1me）啟動。它可以代替鼠籠電機及 其啟動裝置；繞線電機的滑環、碳刷及其啟動裝置。它可利用普通繞線式非同步電動機，去掉滑環、碳刷及啟動裝置，並更換成無刷自控電動機啟動器後獲得。
2. 過大的啟動電流和過小的啟動轉矩造成的危害
普通非同步電動機啟動電流達到額定電流的5--7倍，而啟動轉矩只有額定轉矩的0.4--1.6倍。
它在電網條件（電機啟動時的電網壓降小於10%）和工藝條件（啟動轉矩滿足）允許的情況下，可以直接啟動。但過大的啟動電流、過小的啟動轉矩和過長的啟動時間給電機和電網造成了極大的危害。
當電機啟動電流達到額定電流的6--7倍時，線圈發熱量是電機在正常執行時的36--49倍，產生的電磁力同樣達到了36--49倍。過高的溫度、過快的加熱速度、過大的溫度梯度和電磁力，產生了極大的破壞力，縮短了定子線圈和轉子銅條（特別是轉子常利用趨膚效應現象，降低啟動電流，轉子銅條在啟動時，表面的溫度達到350℃以上）的使用壽命。如柳鋼公司燒結廠29m2燒結主風機電機為兩臺1000kw鼠籠電機，全壓直接啟動，2023年一年內累計燒燬電機六次。
2023年開始採用降壓啟動後，到2023年止，已累計執行4年，再沒有出現一次電機燒燬事故。正因如此，有關統計顯示：電機直接啟動時間不及電機執行時間的0.
1%，但故障率佔到電機全部故障率的30%以上。
電機的供電裝置一般是按電機額定電流選擇的，過大的啟動電流往往造成供電裝置的觸頭髮熱，觸頭周圍絕緣老化，也是供電裝置損壞的一個主要原因。如南陽煉油廠丙烷裝置，其供電變壓器容量為800kva，而最大電機容量只有130kw，完全具備電機直接啟動的條件，但過大的啟動電流，在2023年內，三次造成低壓開關櫃短路，生產裝置三次停產檢修，給該廠造成了極大的經濟損失。
由於上述一些原因，大容量的電動機在電網和工藝條件均滿足的情況下，也常採取減少啟動電流的措施，以提高供電的可靠性和降低電機的故障率。但啟動裝置過高的**（特別是中高壓電動機，軟啟動裝置+啟動開關櫃等的**是電機**的1.5倍以上）、複雜的結構，不但增加了使用者的成本和降低了電力拖動系統的可靠性。
同時，電機啟動轉矩與啟動電流的平方成正比，當採用降低定子電壓啟動方式時，如啟動電流由6ie降到了3ie時，電機啟動轉矩將減少4倍，電機啟動時間增大5倍以上。正因如此，對啟動轉矩要求比較大、啟動時間要求比較短的電機，只能利用繞線式電機代替鼠籠式電機。
繞線式電機因其有碳刷、滑環及啟動控制系統，無法用在對拖動系統可靠性及免維護性要求比較高的場合。如油田廣泛使用的抽油機，需要大啟動轉矩電機，但因它們全部安裝在野外，數量具大（年產**18萬噸的河南油田，其抽油機電機數量就超過2千臺、大慶油田超過5萬臺），為提高電機拖動的可靠性，不得不採用鼠籠電機；同時，為了增加啟動轉矩，又不得不增加電機容量。使得抽油機電機的平均負載率不及電機額定功率的30%。
它不但增加了電力拖動系統成本、還降低了電機的固有效率，浪費了大量的能源。
為了說明無刷自控電機的優越性，現以一臺1400kw、ne =1488r/min、6kv、ie =154.a、ist/ie=6.38、mmax/me=2.
3；的鼠籠型電動機拖動一臺主風機和一臺1400kw的繞線式電動機拖動相同的負載，並均配置水電阻軟啟動器（水電阻啟動器的**只及可控矽、磁飽和電抗器軟啟動器的1/2）為例，說明其設計方法、啟動效能和拖動系統成本。
3. 鼠籠電機及其拖動系統
該拖動系統的構成如圖2所示，它一般由執行高壓開關櫃dl1、啟動高壓開關櫃dl2、隔離開關k櫃和水電阻r及其控制裝置等構成。其中水電阻r及其控制裝置，就是在一個裝滿導電液體如鹽水中，插入兩個電極，形成電阻。其電阻的大小與電極的距離成正比，調節電極板的距離，就能調整這個電阻的大小，達到調節定子電流的目的。
將這樣的可變電阻串入電機的定子迴路，就可以平滑地啟動電動機。
電機定子線圈串入三相對稱電阻後：
以該風機進風閥門全關閉後啟動電機，並設電機啟動時的加速度力矩為10%電機額定轉矩，可作出表（標麼值）1：
轉差率 1.00 0.90 0.
80 0.70 0.60 0.
50 0.40 0.30 0.
20 0.10 0.05 0.
02 平均
轉速 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 0.98
全電壓轉矩 1.17 1.21 1.
25 1.30 1.35 1.
40 1.42 1.53 1.
75 2.34 1.67 1.
27 1.47
全電壓下電流 6.38 6.30 6.
21 6.10 5.96 5.
80 5.61 5.38 5.
09 4.53 2.57 1.
70 5.14
風機空載轉矩 0.11 0.09 0.
08 0.08 0.08 0.
10 0.12 0.15 0.
18 0.23 0.26 0.
31 0.15
軟啟動電流 2.70 2.49 2.
35 2.28 2.19 2.
17 2.17 2.16 2.
04 1.70 1.19 0.
96 2.03
電機電壓 0.42 0.40 0.
38 0.37 0.37 0.
38 0.39 0.40 0.
40 0.38 0.46 0.
56 0.41
電阻上電壓降 0.89 0.89 0.
88 0.88 0.88 0.
87 0.86 0.85 0.
82 0.75 0.64 0.
44 0.80
電機輸出轉矩 0.21 0.19 0.
18 0.18 0.18 0.
20 0.21 0.25 0.
28 0.33 0.36 0.
40 0.25
水電阻功率 2.40 2.20 2.
08 2.00 1.92 1.
89 1.87 1.83 1.
68 1.28 0.77 0.
43 1.70
在此狀態下，電機啟動時間為69秒，消耗的平均電功率為2300kw、消耗的電能約44kwh（能使475k**從20℃升到期100℃）。該電機啟動完畢後，還需由操作工（或時間繼電器）合上執行高壓開關dl1，斷開啟動開關dl2和k後，才能開啟風機負載閥門，否則將威脅電機和啟動裝置的安全執行。
該拖動系統電機**約為17萬元、啟動櫃及隔離開關櫃約12萬元、三相變阻器約需12萬元；增加三根電纜，每根按30米計，加上6個電纜頭，約需4.5萬元，如不計基建[變阻器+啟動及隔離開關櫃體積約為：（1.
7+1.2）×1.2×2.
8 m3]費用，總計費仍將高達45.5萬元（不計電機為28.5萬元）。
4. 繞線式電動機及其拖動系統
繞線式電機拖動系統如圖3所示：電機啟動時，在轉子迴路串一個電阻r，啟動結束後，將串入的轉子電阻短路。繞線式電機水電阻變化原理同鼠籠電機一樣，所不同的是，水電阻串入電機的轉子迴路，它在降低電機啟動電流的同時，增加電機的啟動轉矩。
繞線式電機轉子串入三相對稱電阻後:上述公式與鼠籠電機最大的區別在於：鼠籠電機啟動電阻只增加了啟動轉矩的分母，即它在減少了電機的啟動電流的同時，減少了電機的啟動轉矩；並且，電機在啟動過程中是一個感性負載，電源電壓全部加在啟動電阻上，增加了啟動電阻的功率消耗。
繞線式電機，正好克服了上述不足。當rst》（x1+x2）時，電機的轉矩與rst/s成反比，電流與rst/s成反比；轉子輸出電壓與轉差率s成正比。根據這一關係，在風機啟動阻力轉矩的基礎上，加上電機的額定轉矩就是電機以額定轉矩100%加速啟動，並可製出電機的轉速、轉矩、電流和電阻上的功率損耗表2。
轉差率 1.00 0.90 0.
80 0.70 0.60 0.
50 0.40 0.30 0.
20 0.10 0.05 0.
02 平均
轉速 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 0.98
電機電流 1.11 1.09 1.
08 1.08 1.08 1.
10 1.12 1.15 1.
18 1.23 1.26 1.
31 1.15
電阻上電壓降 1.00 0.90 0.
80 0.70 0.60 0.
50 0.40 0.30 0.
20 0.10 0.05 0.
02 0.46
電機輸出轉矩 1.11 1.09 1.
08 1.08 1.08 1.
10 1.12 1.15 1.
18 1.23 1.26 1.
31 1.15
水電阻功率 1.11 0.98 0.
86 0.76 0.65 0.
55 0.45 0.34 0.
24 0.12 0.06 0.
03 0.51
從表2可以清楚的看出，繞線式電動機在啟動電流比鼠籠電機減少了近1/2倍的情況下，啟動轉矩增加4倍以上，啟動時間減少到1/10倍(6.9秒)，在啟動電阻上消耗的電能減少了33倍（1.3kw）左右（只就使14.
4k**從20℃加熱到100℃）。
該拖動系統：繞線電機約需23萬元、三相變阻器＋短路開關櫃約需10萬元；需增加三根3×240mm2低壓電纜作為轉子電流引出線，每根長度按30米計，加上6個電纜頭，約需2.5萬元，在不計基建費用的情況下，總計費用將達到35.
5萬元。
5. 無刷自控電機及其實現方法
無刷自控電機拖動系統如圖4所示，它無需增加啟動控制櫃和複雜的控制裝置，只需一個執行開關櫃，就可實現電機的軟啟動。它的主要電氣效能同繞線式非同步電動機加裝水電阻式軟啟動器相當，所不同的是：電機的啟動過程中，串入轉子內的啟動電阻，隨著電機轉速的升高，其阻值按電機轉速平方規律自動減少，並在電機轉速達到額定轉速90%左右時，啟動電阻降為零。
它保證了啟動裝置與電機啟動過程完全同步，並克服了繞線式電機滑環和碳刷、鼠籠電機複雜的啟動裝置和過高的成本造成的危害。
高壓電機是怎樣完成啟動的，10KV的高壓電機
大容量降壓啟動，小容量直接啟動。電機的起動電流近似與定子的電壓成正比，因此要採用降低定子電壓的辦法來限制起動電流，即為降壓起動。高壓電機除定子多用開口知槽外，由於功率較大繞組多用成型繞組，電磁線選用相應等級的耐高壓扁銅線，定子鐵芯為了解決散熱問題一般每隔10公分左右厚度留有適當的通風間隙。其它方面和...
高壓電流如何換算，高壓電機，電流怎麼算的
首先要知道變壓器的變比，如果不知道可以用高壓側的電壓除以低壓側的電壓得到變壓器變比k。設高壓側電流i,低壓側電流為500a,則500 i k 得到i 500 k。科學上把單位時間裡通過導體任一橫截面的電量叫做電流強度，簡稱電流。通常用字母 i表示，它的單位是安培 安德烈 瑪麗 安培 1775年 18...
高壓電機的常見故障，高壓電動機內部常見的故障有哪些
與高壓電機有關的輔機裝置沒得電或沒有開起來。高壓電機是指額定電壓在1000v以上電動機。常使用的是6000v和10000v電壓，由於國外的電網不同，也有3300v和6600v的電壓等級。高壓電機產生是由於電機功率與電壓和電流的乘積成正比，因此低壓電機功率增大到一定程度 如300kw 380v 電流受...