电动机起动和加速时间的计算

介绍一下电动机启动和加速时间的计算，供同行参考。

假定负载和电动机总的飞轮矩为：GD2（kg·㎡），在n=n1时，加速转矩为Ta（N·m），若转速从n=n1（r/min）加速到n=n2（r/min）所需时间为：

电动机加速时间

若加速转矩Ta与转速无关，则电动机加速时间可按下式计算：

电动机从n1→n2的加速时间

如果电动机从0开始加速到负载转矩正常运行，则按照上式，电动机起动时间可得出：

电动机从0→n的加速时间

采用电动机使用转矩方程代入式（1），转矩T全部用于电动机加速，转速从静止加速到额定转速的时间为：

采用转差率表示的公式

式中：ns为电动机同步转速（r/min）

GD2大时，必须在不影响电动机绝缘寿命的时间内完成起动过程。为此，一般希望电动机的起动时间为：

起动时间校验

式中：

ts — 电动机起动时间，单位：s

PN — 电动机额定功率，单位：kW

图片源自网络

负载和电动机的转动惯量由机械设备和电动机的制造商分别给出。注意，当电动机通过减速设备和机械设备相连时，转动惯量最后要折合到电动机轴上。

电机启动方式的选择

1、直接启动。

2、降压启动： 降压启动有很多种，例如星三角降压启动、自耦变压器降压启动、串电阻/电抗启动、软启动等等。

3、变频启动 。

二、不同启动方式考虑的因素是什么？

我们知道，电机采取直接启动时的启动电流很大,不同类型的电机启动电流差别也很大，根据相关资料，最大可达到电机额定电流的8倍，电机的启动时间正常在10s之内，启动时间与拖动的负载类型有关，比如皮带机，风机等启动时间长。在这么大电流和这么长的启动时间内，低压配电系统会产生一定的电压降，如果电压降过大，低于接触器的线圈吸合电压，那么整个系统的电机会全部跳停；再者电压过低也影响其他设备的正常运行。所以选择电机启动方式的首要因素就是系统的电压降，如果系统的容量相对足够大，电压降可以忽略。但是我们的系统容量不可能设计成无限大，每个低压配电室的变压器容量就决定了电机的启动方式。

三、电机启动方式的选择

通常,7.5KW以下的异步电动机均可直接启动。而7.5KW以上的电动机不能直接启动,需要用其他方法启动,但实际上没有什么严格的规定,而要根据电源的容量大小,启动次数,和允许干扰的程度及电动机的形式等来决定的。一般来说由变压器供电时不经常起动的电动机容量应不大于变压器容量的30%而经常启动的电动机的容量应不超过变压器的20%....允许直接启动的电动机的最大容量应以启动时造成的电压降不超过额定电压的5%为原则..... 满足下列条件可以直接启动：

1、启动时对电网造成的电压降不超过规定值。一般需要经常启动的，其压降不得超过10%，偶尔启动时不超过15%。在保证生产机械所要求的启动转矩而又不影响其他用电设备的正常工作时，其压降可允许为20%或更大一些。

2、启动功率不超过供电设备和电网的过载能力。对于变电所供电的，经常启动时，不大于变压器容量的20%，不经常启动时，不大于变压器容量的30%。对于高压线路供电的，不超过线路短路容量的3%。对于变压器-电动机组，要求电动机功率不大于变压器容量的80%。

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