CN102208887A - 一种降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，包括如下步骤：a)将定子绕组中的每相的一半绕组部分接线为三角形，另一半绕组部分接线为Y形，引出12个接线端子；b)启动时，定子绕组接成一个2路并联的延边三角形起动；c)正常运行时，定子绕组切换接成一个4路并联的三角形联接的额定运行。本发明提供的降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，通过定子绕组接线切换实现电机2路并联的延边三角形起动和4路并联的三角形联接的额定运行，从而达到大幅降低电动机起动电流的目的，充分满足船上用电网设备的容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低电动机起动电流的方法，尤其涉及一种降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法。
背景技术
在日渐繁荣昌盛的港口城市靠岸的船舶，由于港口位置面积的局限性及经济性考虑，一般只能留有船体大小的空间，特别是港口停滞的大船舶若要重新启航，必须要在原地进行调换船头的方向，所以船上需要有大螺旋桨推进器，就需要有驱动该螺旋桨推进器的大功率船用侧推电动机，由于大功率电机的额定电流很大，起动容量不得超过船上供电设备的过负载能力，为保证电动机及起动设备的动稳定和热稳定，所以需严格控制电动机的起动电流，若以电机直接起动电流为7倍额定电流作为基准来推算，采用星三角降压起动方法（起动电流为直接起动电流的0.33倍，电流为2.31倍的额定电流），采用自耦变压器降压起动装置（一般起动电流为直接起动电流的0.3倍，电流为2.1倍额定电流），这些降压起动方法和降压起动装置，已不能满足船上电网容量设备对其大功率电机最大电流的限制值，所以根据这一特殊情况，需研究出一种新的降压起动方法，使得船用侧推电机起动时的电流不超过船上供电容量设备的负载能力，保证电动机及起动设备的动稳定和热稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，能够大幅降低电动机起动电流，充分满足船上用电网设备的容量。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，包括如下步骤：a) 从每相定子绕组中间引出两个接线端子，将定子绕组中的每相的一半绕组部分接线为三角形，另一半绕组部分接线为Y形，每相绕组引出4个接线端子，其中，U相绕组的两端接线端子为U1和U4，中间引出的接线端子为U2和U3，U1和U2间为Y形接线，U3和U4间为三角接线；V相绕组的两端接线端子为V1和V4，中间引出的接线端子为V2和V3，V1和V2间为Y形接线，V3和V4间为三角接线；W相绕组的两端接线端子为W1和W4，中间引出的接线端子为W2和W3，W1和W2间为Y形接线，W3和W4间为三角接线，接线端子U1、V1、W1和电源相连；b) 启动时，将接线端子U2-U3-W4相接，V2-V3-U4相接，W2-W3-V4相接，定子绕组接成一个2路并联的延边三角形起动；c) 正常运行时，将接线端子W2-W4-U3-U1相接，V2-V4-W3-W1相接，U2-U4-V3-V1相接，定子绕组切换接成一个4路并联的三角形联接的额定运行。
上述的降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，其中，所述三相异步电动机级数为4极。
上述的降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，其中，所述步骤b)和步骤c)的启动切换通过继电接触器和时间继电器实现，所述时间继电器计时时间为7～15秒。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，通过定子绕组接线组合切换实现电机2路并联的延边三角形降压起动和4路并联的三角形联接的额定运行，起动的电机并联路数为额定运行并联路数的二分之一，从而达到大幅降低电动机起动电流的目的，起动电流是直接起动时的0.125倍，充分满足船上用电网设备的容量。
附图说明
图1为本发明的降低起动电流方法的定子绕组接线示意图；
图2A为本发明的降低起动电流方法的定子绕组延边2△降压起动的接线图；
图2B为降压起动时每极相绕组线圈两路并联运行示意图；
图3A为本发明的降低起动电流方法的定子绕组切换到4△额定运行的接线图；
图3B为额定运行时每极相绕组线圈四路并联运行示意图；
图4为本发明的降低起动电流方法的降压起动控制线路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明的降低起动电流方法的定子绕组接线示意图；图2A为本发明的降低起动电流方法的定子绕组延边2△降压起动的接线图；图3A为本发明的降低起动电流方法的定子绕组切换到4△额定运行的接线图；图4为本发明的降低起动电流方法的降压起动控制线路图。
请参见图1、2A、3A和4，本发明使用的船用侧推三相异步电动机极数为4极，本发明降低电动机起动电流的方法和实施的步骤流程是：第一步是通过对定子每相绕组的接线方法，将定子绕组中的每相的一半绕组部分接线为三角形，另一半绕组部分接线为Y形，如U相绕组的两端接线端子为U1和U4，中间引出的两个接线端子为U2和U3；V相绕组的两端接线端子为V1和V4，中间引出的两个接线端子为V2和V3；W相绕组的两端接线端子为W1和W4，中间引出的两个接线端子为W2和W3，画出有12根引接线的4极定子绕组接线图，如图1所示；第二步画出该电机定子绕组延边2△降压起动的接线图，如图2A所示， U1和U2为Y形接线，包括Y形绕组回路A1和A7，U3和U4为三角接线，包括三角形绕组回路a4和a10；V1和V2为Y形接线，包括Y形绕组回路B3和B9，V3和V4为三角接线，包括三角形绕组回路b6和b12；W1和W2为Y形接线，包括Y形绕组回路C5和C11，W3和W4为三角接线，包括三角形绕组回路c2和c8；第三步画出电动机定子绕组切换到4△额定运行的接线图，如图3A所示,；第四步画出该电机降压起动控制线路图，如图4所示（FR1、FR2为热继电器保护装置）；第五步将起动控制柜的按钮SB2按下，接触器KM1吸合，并通过触头KM1-1自锁，KM1主触头闭合，电机接线端子：U1、V1、W1接入电源，接触器KM3吸合，使U2-U3-W4相接，V2-V3-U4相接，W2-W3-V4相接，定子绕组接成一个为2路并联的延边三角形，以U相为例，U1和U2间两路Y形绕组回路A1和A7并联，U3和U4间两路三角形绕组回路a4和a10并联,如图2B所示，电动机启动，时间继电器KT1吸合，降压起动计时开始；第六步时间继电器KT1计时到，电动机启动完成，KT1-1断开，KT1-2闭合，KT1-1断开，接触器KM3断开，启动回路切断，KT1-2闭合，接触器KM2(包括KM4)吸合，并通过KM2-1自锁,KM2(包括KM4)主触头闭合，U1、V1、W1通电源，使W2-W4-U3-U1相接，V2-V4-W3-W1相接，U2-U4-V3-V1相接，定子绕组切换接成一个4路并联的三角形联接额定运行，以U相为例，U1和U2间两路Y形绕组回路A1和A7，两路三角形绕组回路a4和a10共四路并联，如图3B所示，完成了电动机从延边2△降压起动切换到4△额定运行的整个起动过程，一般起动时间不超过12秒，时间继电器KT1计时时间优选设置为7～15秒；第六步算出降压起动的起动电流倍数为0.125倍直接起动电流倍数，大幅度降低了其电机的起动电流倍数，起动电流一般能控制在1.05倍的额定电流以内，满足螺旋桨在零螺距起动时所需的转矩，电动机能顺利实现降压起动。
下面以大功率船用侧推三相异步电动机：功率为600KW、 极数为4极举例说明，该大功率侧推电机的额定电流为1080A，直接起动的起动电流倍数为7倍额定电流，绝对值为7560A，船上的电网设备容量根本就不能承受这么大的电流，采用本发明的降压起动方法，起动电流为0.125倍的直接起动电流值，绝对值为945A，采用该方法的该电机的起动电流只为0.875倍的额定电流，船用设备推进器（螺旋桨）在零螺距时所需的起动转矩为340 N.m,电机在降压起动时的起动转矩约为1100 N.m,远大于螺旋桨在零螺距时所需的起动转矩,螺旋桨推动船舶顺利调头返航。
综上所述，本发明提供的降低电动机起动电流的方法，通过电机的定子绕组的内部接线方法及外部引出12根接线端子，将12根接线端子进行不同的组合方法，并由控制线路开关进行2路延边三角降压起动切换到4路三角运行的不同接线方式，从而达到大幅降低电动机起动电流的一种方法，采用该降压起动方法，使其降压后的起动电流是直接起动时的0.125倍，起动电流一般不超过1.05倍的额定电流，能满足船上设备的要求。另一方面，一般的螺旋桨推进器在零螺距起动时，对电动机的起动转矩要求很低，起动转矩也有直接起动转矩的0.12倍左右，足能满足零螺距起动时的转矩，所以这样的起动方法，既能满足船上设备对电流的限制，又能满足螺旋桨推进器的起动，使得一些大轮船在港口有限的空间内，在原地顺利改变船头方向，解决港口的大轮船转方向的老大难问题。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (3)
1.一种降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a) 从每相定子绕组中间引出两个接线端子，将定子绕组中的每相的一半绕组部分接线为三角形，另一半绕组部分接线为Y形，每相绕组引出4个接线端子，其中，U相绕组的两端接线端子为U1和U4，中间引出的接线端子为U2和U3，U1和U2间为Y形接线，U3和U4间为三角接线；V相绕组的两端接线端子为V1和V4，中间引出的接线端子为V2和V3，V1和V2间为Y形接线，V3和V4间为三角接线；W相绕组的两端接线端子为W1和W4，中间引出的接线端子为W2和W3，W1和W2间为Y形接线，W3和W4间为三角接线，接线端子U1、V1、W1和电源相连；
b) 启动时，将接线端子U2-U3-W4相接，V2-V3-U4相接，W2-W3-V4相接，每相定子绕组接成一个2路并联的延边三角形起动；
c) 正常运行时，将接线端子W2-W4-U3-U1相接，V2-V4-W3-W1相接，U2-U4-V3-V1相接，每相定子绕组切换接成一个4路并联的三角形联接的额定运行。
2.如权利要求1所述的降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，其特征在于，所述三相异步电动机极数为4极。
3.如权利要求1所述的降低大功率船用侧推三相异步电动机起动电流的方法，其特征在于，所述步骤b)和步骤c)的启动切换通过继电接触器和时间继电器实现，所述时间继电器计时时间为7～15秒。
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Citations (5)
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2011
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