为什么同步电机的启动电流远小于异步电机?为什么同动机的启动、停车电流要比稳定运行大得多?
我们看题主的问题:
有人说启动(起动)电流的最大电流与堵转电流相当,但启动(起动)电流有5~8倍额定电流的说法,而我们电机曲线图上堵转电流只有3.5倍的额定电流,为何?
解答:
题主的这个问题有点意思。
题主认为,电动机的起动电流与堵转电流有关联,并且起动电流的最大值就是堵转电流。其实这是不对的。
我们看电动机的时间-电流特性曲线(安秒特性曲线):
图中黄色的线就是电动机的安秒特性曲线。
设想,电动机送电伊始,系统从原点开始运作。由于电动机的转子还处于静止状态,电机电流沿着黄线迅速向右到达最远点,这时的电流叫做起动冲击电流峰值,就是图中的Ip。Ip=10~14Ie,Ie是电动机的额定电流。
现在电机的转子开始旋转了,电机电流沿着黄线向左到达起动区域,它的电流是Ia,也即电机的起动电流。电机的起动电流等于4~8.4Ie,一般取值为6Ie。
当电机起动完成后,电机电流沿着黄线向左上方运动,到达了额定运行区域,电流是额定电流Ie。
这和电动机的过载倍数有关,与电动机的负载特性也有关。
由这段描述可以看出,题主的描述说明是不对的,题主没有想到电机电流还有起动峰值存在。
堵转,指的是电机在运行状态下由于阻转矩增大,使得电机电流也增大的现象。
为了避免堵转,一般来说,电机在配套时都需要有过载倍数。
在我的书《低压成套开关设备的原理及其控制技术》中,有关于电动机过载倍数的说明,如下:
电动机的过载倍数 是最大转矩Tmax与额定转矩 之比。对于一般的三相异步电动机,过载倍数 =1.6~2.2。对于起重和冶金机械使用的三相异步电动机,过载倍数 =2.2~2.8左右。
过载倍数较高的电动机,当发生堵转时,由于 值较高,所以堵转电流倍率增加不大;对于过载倍率较低的电动机,当发生堵转时,由于 值较低,堵转电流倍率较大。
堵转电流,还与负载类型有一点的关系。在我的书里,有描述负载类型的说明:
我们知道,电机的负载有三种类型,分别是恒转矩负载、恒功率负载和二次方率负载,其中二次方率负载的起动时间较长。
我们知道,流体的压强P与流量Q的关系是: ,典型代表就是风机。风机吹出来的风的压强P与电机的转速n有关,而风的压强P则与流量Q的开方成比例关系。如此一来,当转速在额定值附近,较小的转速变化会使机械出力有较大的改变。
我们把起动电流倍率在6倍以上,起动时间在1分钟以上,叫做电动机的重载起动。
三种负载类型见我的书《低压成套开关设备的原理及其控制技术》的表1-24:
有了这些知识,我们就可以分析题主的问题了。
题主说他使用的电机堵转时电流只有3.5倍额定电流,这说明题主使用的电机具有足够的过载倍数,并且负载很轻,电机的起动电流也很小,很可能起动倍率在4以下。
所以,题主所说的堵转极可能不是真正意义上的堵转,只是把负载阻转矩用某种方式加大而已。
既然不是真正意义上的堵转,有些类似严重过载,这就和负载类型挂上钩了。我们上面看到,负载类型有3种。对于二次方率负载,当阻转矩加大后,流量不会增大很多,但电流却会增加不少。从题主的条件看,堵转电流是额定电流的3.5倍,似乎很符合这种情况。
具体情况是怎样的,只有让题主自己说清楚,我们才能知晓。