三相异步电机加速时间

l浪子

本人机械专业，对电气基础薄弱，现在已经粗看了《电路与电子》  《电机传动与控制》以及平时收集的资料，以前在论坛上发帖询问三相异步电机加速时间，最近一高人给我如下回复：

我觉得如果是变频器控制的启动过程，要求始终保持额定转矩启动，其计算的启动时间只与电机额定转矩、负载转动惯量和电机的额定转速有关。其他的参数用不上。公式就一个即可：

T（额定转矩） -T（负载转矩）= J（总转动惯量）* （dw / dt）；其中的dw/dt是电机角加速度

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电机：6级 西门子
1、西门子主传动电机具体参数
    额定转速：988rpm            
        效率：94.3%      
       功率因数：0.86        
       额定电流：205A
       额定转矩：1063.3Nm     
       转动惯量：3.9kgm^2  
       启动电流/额定电流比：7.5
       启动转矩/额定转矩比：2.4
       额定电压:AC380
负载转动惯量j=1.5kg.m^2,请问大侠们  加速到额定转速需要多长时间？

按照大侠的说法，假设Tl=100N.m.

Tm-Tl = J（总转动惯量）* （dw/ dt），

注：Tm：电机拖动扭矩  ，Tl负载转矩    Tl为恒定不变的。

1063.3-100=（1.5+3.9）dw/dt

α=dw/dt=178.4

w=2*3.14*988/60=103.4rad/s

w=(dw/dt)*t  

即t=103.4/178.4=0.58s

θ=0.5*α*t^2

于是加速至额定速度转过角度 θ=0.5*178.4*0.58^2=29.97rad=859°

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现在请教各位大侠：1.变频器能保证三相异步电机匀加速至额定转速吗？如果能，能不能简单介绍下原理（最近在看变频器的资料，看的很是费力）。

                  2.上述计算有没有问题。

zj89527

用变频启动能满足要求吧

l浪子

tolerare 发表于 2015-2-10 13:16
对于第二个问题，我就先给点我自己的意见吧。
这个基本的计算公式没有错，但是不能这么简单的计算。因为三 ...

机械的部分，大致都明白，还是电气的知识欠缺。


这是一个异步电机仿真模拟，我也看不懂，就看了下波形图。发现虽然Te并不稳定，但是输出转速好像近似匀加速。

大侠的近似计算，有算例吗?  有的话，麻烦发份给我，不甚感激！

tolerare

针对第一个问题，不好意思没有理解明白楼主的问题
只能说说我的简单看法。外面比较常见的是变频器匹配变频电机，原理就是调节频率和电压，但是要保证压频比是定值。一旦负载端某个工况定下来了，它所对应的电机转速就定下来，变频器输给电机的频率和电压也就自然是个定值，此时的转矩就不一定是额定转矩了。
另外楼主可以看下电机的特性曲线，这是条曲线，它和负载的转矩差不是定值，所以就谈不上均匀加速了

tolerare

对于第二个问题，我就先给点我自己的意见吧。
这个基本的计算公式没有错，但是不能这么简单的计算。因为三相异步电机从启动到加载到额定转矩，转矩-转速曲线是变化了，不是恒定的，所以这个公式中的电机转矩参数是变化的。一个简单的办法是图表法计算，算出10%，20%，30%到100%的额定转速时的转矩值，求平均数，然后减去负载的转矩（幸好楼主提到负载是恒转矩）。最后利用公式计算。另外要提一点，这里的转动惯量是从负载测等效折算到电机输入轴侧的转动惯量，所以如果涉及到中间有减速或增速齿轮或者皮带轮，联轴器等等，它们的转动惯量也是需要考虑进去的。

补充内容 (2015-2-10 15:16):
打错字了，是电机输出轴

lngk

三相异步电动机是两种能量的传动专用机电设备！