高壓風機的啟動操縱基本原理

直接啟動原理

通電過程：當按下啟動按鈕時，電源接通高壓風機的電機電路。電流通過電機的定子繞組，根據電磁感應原理，定子繞組會產生旋轉磁場。這個旋轉磁場的速度與電源頻率和電機的磁極對數有關，其計算公式為（其中是旋轉磁場的轉速，單位是轉 / 分鐘；是電源頻率，單位是赫茲；是電機的磁極對數）。

轉子轉動：在旋轉磁場的作用下，電機轉子的導體（如鼠籠式電機中的鋁條）會切割磁力線，從而在轉子導體中產生感應電流。這個感應電流又會受到旋轉磁場的作用力，使轉子跟著旋轉磁場的方向轉動起來。由于轉子的轉速總是略低于旋轉磁場的轉速（稱為異步），所以這種電機被稱為異步電機。當轉子開始轉動后，通過電機軸直接帶動高壓風機的葉輪旋轉，葉輪對空氣做功，使空氣被壓縮并產生高壓。

降壓啟動原理（適用于較大功率風機）

電壓調節：自耦變壓器降壓啟動是通過自耦變壓器來降低加在電機定子繞組上的啟動電壓。自耦變壓器有多個抽頭，可以根據電機的啟動要求選擇不同的降壓比例。例如，有 0.6、0.8 等降壓比例的抽頭。當啟動時，電源電壓經過自耦變壓器降壓后再加到電機定子繞組上，從而減小啟動電流。

恢復全壓運行：在電機啟動過程中，隨著轉速的逐漸升高，當達到一定速度后，通過控制電路將自耦變壓器切除，使電機直接連接到電源上，恢復全壓運行，電機帶動風機葉輪正常工作，產生高壓氣流。

連接方式改變：在啟動初期，電機的定子繞組被連接成星形（Y 形）。此時，每相繞組所承受的電壓是電源電壓的（約為 0.577 倍）。這樣就降低了啟動電流，因為啟動電流與電壓成正比。例如，如果電機在三角形（Δ）接法下直接啟動時的啟動電流為，那么在星形接法下啟動時的啟動電流。

切換過程：當電機轉速升高到一定程度（通常是接近額定轉速）后，通過接觸器等控制裝置將電機定子繞組的連接方式從星形切換為三角形。此時電機正常運行，每相繞組承受電源的額定電壓，電機能夠輸出足夠的轉矩來帶動高壓風機的葉輪正常運轉，使風機進入正常工作狀態，產生高壓氣流。

電壓和電流控制：軟啟動器是一種電子控制裝置，在啟動時，它通過控制晶閘管（可控硅）的導通角來逐漸增加加在電機定子繞組上的電壓。開始啟動時，電壓較低，隨著時間的推移，電壓逐漸升高到額定電壓。這種漸變的電壓可以使啟動電流得到有效控制，避免了啟動瞬間電流過大對電網和電機本身的沖擊。例如，軟啟動器可以將啟動電流限制在電機額定電流的 2 - 4 倍之間，而直接啟動時啟動電流可能會達到電機額定電流的 6 - 7 倍。

轉矩控制和速度調節：軟啟動器還可以根據負載的特性來調節電機的轉矩。在風機啟動過程中，通過控制電機的轉矩，可以使葉輪平穩地加速旋轉。同時，軟啟動器可以對電機的轉速進行精確控制，確保風機能夠按照設定的啟動曲線逐漸達到額定轉速，從而實現風機的平穩啟動，并且在啟動完成后使風機能夠穩定地運行，產生高壓氣流