电机测试中启动电流详解

　　摘要：在电机测试中启动电流测试被视为必不可少的测试环节，由于电机启动时的冲击电流幅值较大，不仅会极大的缩短电机的使用寿命，同时也会对电网产生极大影响，因此工程师在电机测试过程中必须准确测试电机启动电流，以采取准确的应对措施，可是你真的准确测试过启动电流吗？你真的了解它吗？

　一、什么是启动电流

　　启动电流是指电器设备（感性负载）在刚启动时的冲击电流，是电机或感性负载通电瞬间到运行平稳的短暂时间内的电流变化量，这个电流一般是额定电流的4-7倍，国家规定，为了线路的运行安全及其它电气设备的正常运行，大功率的发动机必须加装启动设备，以降低启动电流。

　　图 1 启动电流 电流-转速

　　二、启动电流特点

　　一般不同类型的电机具有不同的启动电流特点，比如：鼠笼式异步电机启动启动电流一般是4～7倍，但是不是绝对的。不过一般要求电机的起动电流不能超过其额定电流的2～5倍。电机功率超过30kw的电动机不适合频繁启动，因为30kw以上电机启动电流一般为额定电流的6－7倍，频繁启动会增加电机温升，造成烧毁电机的可能。而且启动方式也会对启动电流产生较大影响，比如：直接启动，启动电流可达额定电流的10~30倍。

　　三、如何准确测试启动电流

　　1. 用示波器来测。在电机启动回路中安装一个变比比较大（可根据电机的功率，或厂家提供的参数选择）电流互感器，电流互感器的二次绕组接入示波器，即可测量。

　　2. 用故障录波装置来测。在电机启动回路中安装电流互感器，电流互感器的二次绕组接入故障录波装置，在电机启动过程中启动录波，即可测量。

　　3. 用便携式电能质量分析仪来测。在电机启动回路中安装电流互感器，电流互感器的二次绕组接入便携式电能质量分析仪，在电机启动过程中测量。

　　4. 用高端电机测试系统来测试，通过设置测功机传感器变比和同步源等参数，能准确保证参数测量的准确性。

　　在测试时由于启动电流时间较短，要想精确测试启动电流必须保证短时间足够的采样点，保证一个高的更新率，MPT1000高端电机测试系统，集成高端测功机，10ms数据更新率能够精确保证测量精度，准确捕捉最大峰值电流，进行半波有效值分析。

　　四、减小启动电流的方式

　　常见的减小启动电流的启动方法有直接启动，串电阻启动，自藕变压器启动，星三角减压启动及变频器启动的方法来减小对电网的影响。

　　直接启动

　　直接启动就是将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动，具有起动转矩大、起动时间短的特点，也是最简单、最经济和最可靠的起动方式。全压起动时电流大，而起动转矩不大，操作方便，起动迅速，但是这种启动方式对电网容量和负载要求比较大，主要适用于1W以下的电机启动。

　　串电阻起动

　　电机串电阻启动，也就是降压启动的一种方法。在启动过程中，在定子绕组电路中串联电阻，当启动电流通过时，就在电阻上产生电压降，减少了加在定子绕组上面的电压，这样就可以达到减小启动电流目的。

　　自耦变压器启动

　　利用自耦变压器的多抽头减压，既能适应不同负载起动的需要，又能得到更大的起动转矩，是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。它的最大优点是起动转矩较大，当其绕组抽头在80%处时，起动转矩可达直接起动时的64%，并且可以通过抽头调节起动转矩。

　    星三角减压启动

　　对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在起动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流，减轻它对电网的冲击。这样的起动方式称为星三角减压起动，或简称为星三角起动（y-δ起动）。采用星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。在星三角起动时，起动电流才2—2.3倍。这就是说采用星三角起动时，起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。适用于无载或者轻载起动的场合。并且同任何别的减压起动器相比较，其结构最简单，价格也最便宜。除此之外，星三角起动方式还有一个优点，即当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高，并因之节约了电力消耗。

　　 变频器启动

　　变频器是现代电动机控制领域技术含量最高，控制功能最全、控制效果最好的电机控制装置，它通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。因为涉及到电力电子技术，微机技术，因此成本高，对维护技术人员的要求也高，因此主要用在需要调速并且对速度控制要求高的领域。

　　五、总结

　　启动电流作为电机测试过程中一个重要环节，他的准确测量极大的决定了电机启动结构，直接影响着电机寿命和对电网的影响。为了更好的测量启动电流，工程师也必须选择更高刷新率的仪器，保证才到足够的点。致远电子的MPT1000集成高端功率分析仪，拥有10ms数据更新率，5MHz的带宽，2MS/s的采样率，能够极大的保证数据的准确度以及波形的真实性，助工程师快速准确的捕捉启动电流。