起動轉矩,是電機的重要性能指標,不同的工況、不同的起動方式,對電機的起動轉矩有不同要求。
當給處于停止狀態(tài)下的異步電動機加上電壓時的瞬間,電動機產生的轉矩即起動轉矩;當電機全壓狀態(tài)起動時,瞬間起動轉矩為額定轉矩的1.2倍以上,此時對應的起動電流,大概為額定電流的5到7倍左右。對于直流電機,起動轉矩和起動電流更大,一般不直接起動;但對于小功率交流電機起動轉矩不是很大,可以直接啟動。
對于任何電動機,如果不考慮直接起動對電機和負載的影響,只要電網容量足夠大,任何電機都可以按直接起動設計,但實際的情況是,變壓器容量和電網容量都有限。因而,小容量電動機可直接啟動,而大容量電動機則應借助一些起動裝置方能正常起動,即通過外界因素改變電機的起動電流和轉矩的關系,即控制電流大小、提升電機轉矩,達到電機轉子從靜止狀態(tài)到額定狀態(tài)的轉變。
不同的工況對電機的起動要求不同,有的負載可以在空載或輕載狀態(tài)下起動,而有的電機必須在額定負載下起動,針對不同的工況要求,電機的起動特性、起動方式可以進行針對性的滿足:如降電壓起動(電抗器起動降壓、自耦變壓器降壓和星三角轉換降壓起動等)、變頻起動和軟起動,都是目前針對于大功率電機,特別是高壓電機的起動方式。
其中,變頻起動是目前應用較為廣泛的一種起動方式,特別是在不少的場合,按照實際節(jié)能水平的控制要求,一些原來使用工頻電機的場合已逐步被變頻電機所替代。
變頻起動,是將加在電動機上的電源頻率逐漸由低頻升到工頻,電壓也由低值升到額定值,電動機轉速由低速逐漸加速到額定速度,當轉速升到一定轉速時,切換到工頻運轉。變頻器可以使電動機平滑起動,電機起動時間延長,以較小的起動電流可以獲得較大的起動轉矩,變頻起動可以滿足重載負荷工況。
軟起動器主要由串接于電源與電動機之間的三相反并聯(lián)閘管交流調壓器構成。起動過程中電壓可調,因而電動機轉矩也是可調的。但軟起動器更適合于輕載電動機,不適用于重載起動的大型電動機。