论文部分内容阅读
摘要：近几年，随着我国社会主义现代化建设的快速发展，推动我国整体经济建设得到显著提升，从而促使我国工业的迅猛发展。这样导致我国现代工业行业各项工程中对于电动机的应用也越来越广泛，电动机作为利用电能转换机械能的重要装置，为我国工业生产活动提供充足的动力保障。电动机的启动方式也因工程的不同从而存在各自不同行的启动方法。本文通过结合实际案列需求对电动机的种类以及同步、异步电动机工作原理、启动方式进行简要分析，从而强化电动机在实际工作中的应用，提高工程整体效率，保障实现经济效益稳定、快速、高效增长。
关键字：电动机；启动方式；实际应用
【分类号】：TM301.2
1 常见电动机分类
电动机作为工业生产以及生活中重要的能源转换装置，通过内部结构机件的运转实现电能转换机械能的工作，从而产生相应的生产能力。对于电动机本身而言，种类较为繁多。通常情况下，都按照工作电源种类、内部结构、用途、工作原理以及启动与运行方式等方面进行划分，不同的工程项目根据其不同的生产需求采用不同的电动机，以实现整体生产活动的高效性。如下对常见的电动机种类进行简要介绍：
1.1 按工作电源种类划分
电动机是依靠电能实现机械能的转换过程。一般在工作电源上分为直流电机和交流电机两种。
（1）直流电动机同样分不同种类的电动机，常规根据其内部结构以及工作原理分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。 无刷流电动机与有刷电动机一般是根据电源电流的形式进行划分。
（2）交流电动机所采用的电流形式为交流模式，在电源种类的划分上分为单相电机和三相电机两种。
1.2 按结构和工作原理可划分
电动机的结构以及工作原理都是各不相同，不同的工程项目根据不同的生产需求采用不同的电动机。目前我国常见的结构划分电动机包括直流电动机、异步电动机、同步电动机。
（1）同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
（2）异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。
1.3 按起动与运行方式可划分
电动机启动运行方式的不同，所产生不同的能源转换也各不相同。根据电动机启动运行将电动机分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
2 同步电动机工作原理以及启动方式
2.1 同步电动机工作原理
当三相交流电源加在三相同步电动机的定子绕组时，便有三项对称电流流过定子的三相对称绕组，并产生旋转磁场。这时如果在转子励磁绕组中通以直流电，由于电磁感应原理，转子便会在旋转磁场中随旋转磁场以相同的转速一起旋转。故称之为同步电动机。由于电动机空载运行时总存在阻力，因此转子磁极的轴线总要滞后旋转磁场轴线一个很小的角度。
2.2 同步电动机的启动
目前常用的同步电动机内部结构中都没有启动转矩，这样就导致在启动过程中同步电动机不会自发性的进行启动工作，这是同步电动机的弊端也是所要改良的地方。
同步电动机由于没有启动转矩，因而在进行启动过程中应通过相应的辅助电动机实现整体同步电动机的启动工作。通常情况下同步电动机的启动方式分为辅助电动机启动法、调频启动法、异步启动法三种。如下对这三种同步电动机启动方式进行相应的介绍说明：
3 异步电动机结构、工作原理以及启动方式
异步电动机根据其内部结构的不同以及工作性质的不同，分为单相和三相异步电动机，其主要的工作原理大致相同，只是内部相应的细小环节有所差异。
3.1单相异步电动机
3.1.1 单相异步电动机工作原理
单相异步电动机在进行电流运转过程中，一般都是實行电流通过定子绕组从而建立相应的电枢磁动势，而后单相交流绕组通过电流的交流作用产生脉振磁动势，通常情况下这种磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，在磁场的细缝空间中建立相应的正传和反转磁场两种。同时当这两个旋转磁场进行切割转子导体的时候，在转子导体中同时会产生相对的感应电动势和感应电流。这种电流与电动机磁场之间会发生正、反电磁转矩，从而推动电动机转动产生合成转矩。
3.2 三相异步电动机
对于三相异步电动机自身结构而言，其优越于单相异步电动机，在工程使用过程中能够更好地实现对材料的利用，降低成本费用。三相电动机的转子整体转速低于旋转磁场的转速，这样转子绕组就会和磁场产生相应的感应电流和电动势，从而保障电能有效地转换机械能，保障工业生产的正常进行。
3.2.1 三相异步电动机工作原理
对于三相异步电动机而言，通常工作原理是在装有手柄蹄性的磁铁两极放置一个闭合导体，通过手柄带动蹄形磁铁进行跟合转动。对于三相异步电动机的正常运转启动必须依靠旋转的磁场和闭合的转子绕组。
3.2.2 三相异步电动机启动方式
（1）直接启动。在三相异步电动机启动方式中都是基本上采用相同的启动方式，原理基本相同。其中直接全压启动方法能够快速实现带你动机的启动。这种方法一般设备要求不高，维护方便以及启动方式简单、成本费用不高等特点被广泛应用在电动机小容量设备中。但是同样大于11KW的电动机不应采取这种方法，以免强大的电流表冲击整体电网以及电动机设备。
（2）自偶变压器降压启动。采用自耦变压器降压启动，电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低，相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转矩。
（3）Y-△降压启动。这种异步电动机的定子绕组为△连接的电动机，启动时接成Y，速度接近额定转速时转为△运行，采用这种方式启动时，每相定子绕组降低到电源电压的58%，启动电流为直接启动时的33%，启动转矩为直接启动时的33%。启动电流小，启动转矩小。 这种启动电流一般较小，但是产生的二次冲击较大，其中异步电动机这种启动方法转矩较小。因而在一些小型电动机中应用广泛，其中例如Y2和Y系列电动机。
（4）转子串电阻启动。绕线式三相异步电动机，转子绕组通过滑环与电阻连接。外部串接电阻相当于转子绕组的内阻增加了，减小了转子绕组的感应电流。从某个角度讲，电动机又像是一个变压器，二次电流小，相当于变压器一次绕组的电动机励磁绕组电流就相应减小。
（5）软启动器。软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管交流调压器。
（6）变频器。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 例如某个煤矿施工中运输煤料以及井下提升工作所采用的电动机启动方式就就是依靠变频启动方式，实现对井下物质的提升以及运输工作。
结束语：
伴随社会整体不断快速发展，电动机等电气设备的应用将会更加广泛。作为工业生产活动中将电能转换为机械能的重要电气设备，根据不同工程需求采取不同电动机启动方式，整体提升电动机运转性能。电动机由于受到工作原理、内部结构、用途以及电源种类等方面的影响，有着非常繁多的种类。应对不同电动机的种类采取不同的启动方式，加强技能的强化，从而推动我国社会整体快速、高效、可持续发展。
关键字：电动机；启动方式；实际应用
【分类号】：TM301.2
1 常见电动机分类
电动机作为工业生产以及生活中重要的能源转换装置，通过内部结构机件的运转实现电能转换机械能的工作，从而产生相应的生产能力。对于电动机本身而言，种类较为繁多。通常情况下，都按照工作电源种类、内部结构、用途、工作原理以及启动与运行方式等方面进行划分，不同的工程项目根据其不同的生产需求采用不同的电动机，以实现整体生产活动的高效性。如下对常见的电动机种类进行简要介绍：
1.1 按工作电源种类划分
电动机是依靠电能实现机械能的转换过程。一般在工作电源上分为直流电机和交流电机两种。
（1）直流电动机同样分不同种类的电动机，常规根据其内部结构以及工作原理分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。 无刷流电动机与有刷电动机一般是根据电源电流的形式进行划分。
（2）交流电动机所采用的电流形式为交流模式，在电源种类的划分上分为单相电机和三相电机两种。
1.2 按结构和工作原理可划分
电动机的结构以及工作原理都是各不相同，不同的工程项目根据不同的生产需求采用不同的电动机。目前我国常见的结构划分电动机包括直流电动机、异步电动机、同步电动机。
（1）同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
（2）异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。
1.3 按起动与运行方式可划分
电动机启动运行方式的不同，所产生不同的能源转换也各不相同。根据电动机启动运行将电动机分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
2 同步电动机工作原理以及启动方式
2.1 同步电动机工作原理
当三相交流电源加在三相同步电动机的定子绕组时，便有三项对称电流流过定子的三相对称绕组，并产生旋转磁场。这时如果在转子励磁绕组中通以直流电，由于电磁感应原理，转子便会在旋转磁场中随旋转磁场以相同的转速一起旋转。故称之为同步电动机。由于电动机空载运行时总存在阻力，因此转子磁极的轴线总要滞后旋转磁场轴线一个很小的角度。
2.2 同步电动机的启动
目前常用的同步电动机内部结构中都没有启动转矩，这样就导致在启动过程中同步电动机不会自发性的进行启动工作，这是同步电动机的弊端也是所要改良的地方。
同步电动机由于没有启动转矩，因而在进行启动过程中应通过相应的辅助电动机实现整体同步电动机的启动工作。通常情况下同步电动机的启动方式分为辅助电动机启动法、调频启动法、异步启动法三种。如下对这三种同步电动机启动方式进行相应的介绍说明：
3 异步电动机结构、工作原理以及启动方式
异步电动机根据其内部结构的不同以及工作性质的不同，分为单相和三相异步电动机，其主要的工作原理大致相同，只是内部相应的细小环节有所差异。
3.1单相异步电动机
3.1.1 单相异步电动机工作原理
单相异步电动机在进行电流运转过程中，一般都是實行电流通过定子绕组从而建立相应的电枢磁动势，而后单相交流绕组通过电流的交流作用产生脉振磁动势，通常情况下这种磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，在磁场的细缝空间中建立相应的正传和反转磁场两种。同时当这两个旋转磁场进行切割转子导体的时候，在转子导体中同时会产生相对的感应电动势和感应电流。这种电流与电动机磁场之间会发生正、反电磁转矩，从而推动电动机转动产生合成转矩。
3.2 三相异步电动机
对于三相异步电动机自身结构而言，其优越于单相异步电动机，在工程使用过程中能够更好地实现对材料的利用，降低成本费用。三相电动机的转子整体转速低于旋转磁场的转速，这样转子绕组就会和磁场产生相应的感应电流和电动势，从而保障电能有效地转换机械能，保障工业生产的正常进行。
3.2.1 三相异步电动机工作原理
对于三相异步电动机而言，通常工作原理是在装有手柄蹄性的磁铁两极放置一个闭合导体，通过手柄带动蹄形磁铁进行跟合转动。对于三相异步电动机的正常运转启动必须依靠旋转的磁场和闭合的转子绕组。
3.2.2 三相异步电动机启动方式
（1）直接启动。在三相异步电动机启动方式中都是基本上采用相同的启动方式，原理基本相同。其中直接全压启动方法能够快速实现带你动机的启动。这种方法一般设备要求不高，维护方便以及启动方式简单、成本费用不高等特点被广泛应用在电动机小容量设备中。但是同样大于11KW的电动机不应采取这种方法，以免强大的电流表冲击整体电网以及电动机设备。
（2）自偶变压器降压启动。采用自耦变压器降压启动，电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低，相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转矩。
（3）Y-△降压启动。这种异步电动机的定子绕组为△连接的电动机，启动时接成Y，速度接近额定转速时转为△运行，采用这种方式启动时，每相定子绕组降低到电源电压的58%，启动电流为直接启动时的33%，启动转矩为直接启动时的33%。启动电流小，启动转矩小。 这种启动电流一般较小，但是产生的二次冲击较大，其中异步电动机这种启动方法转矩较小。因而在一些小型电动机中应用广泛，其中例如Y2和Y系列电动机。
（4）转子串电阻启动。绕线式三相异步电动机，转子绕组通过滑环与电阻连接。外部串接电阻相当于转子绕组的内阻增加了，减小了转子绕组的感应电流。从某个角度讲，电动机又像是一个变压器，二次电流小，相当于变压器一次绕组的电动机励磁绕组电流就相应减小。
（5）软启动器。软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管交流调压器。
（6）变频器。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 例如某个煤矿施工中运输煤料以及井下提升工作所采用的电动机启动方式就就是依靠变频启动方式，实现对井下物质的提升以及运输工作。
结束语：
伴随社会整体不断快速发展，电动机等电气设备的应用将会更加广泛。作为工业生产活动中将电能转换为机械能的重要电气设备，根据不同工程需求采取不同电动机启动方式，整体提升电动机运转性能。电动机由于受到工作原理、内部结构、用途以及电源种类等方面的影响，有着非常繁多的种类。应对不同电动机的种类采取不同的启动方式，加强技能的强化，从而推动我国社会整体快速、高效、可持续发展。