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电机启动校核计算器

启动电流、启动视在功率与母线电压降在线计算,判定电机能否直接启动

启动电流
母线电压降
变压器短路容量

电机启动校核算什么

一台电机启动的瞬间要吃进额定电流的 6~8 倍,这股电流在供电变压器的阻抗上造成电压降, 把整条母线的电压拉下去 —— 同一母线上的灯会闪、接触器可能释放、别的设备可能停机。 本工具按电机铭牌参数(功率、电压、功率因数、效率、堵转电流倍数)与变压器铭牌参数 (容量、短路阻抗 Uk%)计算额定电流 In、启动电流 Ist、启动视在功率 Sst、 变压器出口短路容量 Sd,以及全压直接启动时的母线电压降 ΔU%,并与你填的允许值比较。

注意电压降合格与「电机转得起来」是两件独立的事:降压启动能压低启动电流从而改善电压降, 但启动转矩按端电压的平方下降。下方专业段会把五种启动方式的电流、电压降、端电压、 启动转矩并列算出,并在不满足时由公式反解给出改哪个参数、改到多少。

输入参数
查电机铭牌
查电机铭牌
查电机铭牌 / 样本,常见 6~8
查变压器铭牌,常见 4~6
这三档是工程常用取值,不是本站引用的标准条文 —— 具体工程以所在行业/项目的设计规定为准。
全压直接启动校核结果
额定电流 In
42.4 A
In = 1000P / (√3·Un·cosφ·η)
启动电流 Ist
275.8 A
Ist = In × (Ist/In)
启动视在功率 Sst
181.5 kVA
Sst = √3·Un·Ist / 1000
变压器短路容量 Sd
7875 kVA
Sd = 100·ST / Uk%
母线电压降 ΔU
2.25 %
ΔU% = Sst / (Sst + Sd) × 100
启动瞬间母线电压
371.4 V
= Un × (1 − ΔU/100)
本页只给数值,不代为判定。你填的允许值是 10%。

合格与否、以及不合格时改哪个参数改到多少(抽头比至少取多少、变压器至少多大), 在下方专业段。上面这个 ΔU 还是估算式:阻抗按代数相加使它偏大, 忽略上级电网与电缆阻抗使它偏小,两个方向相反。 另外启动转矩是否足以带动负载是一条完全独立的判据,本页不算。

五种启动方式系数对照表
启动方式电网侧启动电流电机端电压启动转矩系数怎么来的
全压直接启动111电网侧电流 = 堵转电流本身(系数 1);端电压 = 母线电压,转矩系数 1
Y-Δ(星-三角)降压启动1/311/3Y 接时相电压降到 U/√3,故相电流降到 Δ 接的 1/√3;而 Y 接线电流 = 相电流、Δ 接线电流 = √3×相电流,两者相除得电网侧电流系数 (1/√3)/√3 = 1/3。转矩 ∝ 端电压²,相电压降 1/√3 ⇒ 转矩系数 1/3
自耦变压器降压启动k电机端电压降到 kU ⇒ 电机侧电流降到 k 倍;自耦变压器把电流按变比再折算一次到电网侧 ⇒ 电网侧电流系数 k²。转矩 ∝ 端电压² ⇒ 转矩系数 k²
串电抗器 / 软启动器限流启动kk电抗器分压使电机端电压降到 kU,电机与电网串联同一条回路 ⇒ 电网侧电流系数就是 k(不再折算一次)。转矩 ∝ 端电压² ⇒ 转矩系数 k²。软启动器的限流启动同式,把 k 当成限流比 α
变频器启动样本填样本填变频器闭环调压调频,启动电流由变频器设定,不服从降压启动的 V² 律 —— 所以电流倍数与可输出转矩倍数都由你按变频器样本填,本工具不推算

三列系数都是相对全压直接启动的倍数: 电网侧启动电流 = 全压启动电流 × 该系数,启动转矩 = 全压启动转矩 × 该系数。

k 是降压比(自耦变压器的抽头比,或电抗器 / 软启动器的降压限流比), 由你选定的产品决定,代进式子即可 —— 本站不内置任何产品的抽头系列。 软启动器的限流启动与串电抗器同式,故不单列一行。

表里是理想系数,还差一层:启动转矩 ∝ 端电压², 而端电压在启动瞬间又被启动电流拉低(母线电压降),转矩要再乘一次 (1 − ΔU/100)²。这一层与「这台电机到底起不起来」的判定见下方专业版。

电机启动完整校核
专业版

上面算的是「全压直接启动会不会把母线拉垮」。真正的问题是「这台电机到底该用哪种方式起动、起不起来」—— 降压启动能把启动电流压下去,但启动转矩按端电压的平方掉,而且掉两次:除了启动方式本身的降压,母线电压降也在同一时刻拉低端电压,转矩要再乘一次 (1 − ΔU/100)²。这里把五种启动方式并列算全,校核转矩够不够带动负载,不够时由公式反解出「抽头比至少取多少 / 变压器至少多大 / 负载转矩至多多少」,并把每个建议值再走一遍完整校核印出余量;两条约束互相冲突时明说「此路不通」。

电机铭牌参数

这一组全部查铭牌 —— 本站不内置任何厂商的电机数据。

查铭牌(额定工作点)
查铭牌(额定工作点)
查铭牌,用于 Tn = 9550P/n
查铭牌 / 样本,常见 6~8
查铭牌 / 样本,常见 1.8~2.3。本站不内置厂商数据

供电与限值

查变压器铭牌,常见 4~6
⚠ 工程常用取值,非本站引用的标准条文

启动方式

下面的对比表会把五种全算出来,这里只决定「校核结论」按哪种给

电网侧电流 = 堵转电流本身(系数 1);端电压 = 母线电压,转矩系数 1

启动时的负载转矩

风机泵类启动时很小、破碎机等接近满载。填 0 = 不做转矩校核
要求 启动转矩 ≥ 负载转矩 × 该系数。惯例 1.1~1.2,是设计判断
填好左边的参数,点「开始校核」出结果
常见问题 FAQ

电机启动时母线电压降怎么算?

把变压器看成一个内阻、电机启动电流看成一个负载,用标量的电压分压式估算:ΔU% = Sst / (Sst + Sd) × 100,其中 Sst 是电机启动时的视在功率(kVA),Sd 是供电变压器出口的短路容量。Sd 由变压器的额定容量 ST 与短路阻抗百分数 Uk% 得出:Sd = 100·ST / Uk%(这就是短路阻抗百分数的定义 —— Uk% 表示额定电流下变压器阻抗上的电压占额定电压的百分比,倒过来即额定容量的多少倍会造成满压短路)。这个式子把阻抗按代数相加(实际是相量相加),算出来偏大,落在偏保守那一侧;但它同时忽略了上级电网的阻抗与变压器到电机之间的电缆阻抗,这两项会让实际电压降更大。

启动视在功率为什么不乘启动功率因数?

这是最常见的一个错。视在功率的定义就是 S = √3·U·I / 1000(kVA),它与功率因数无关 —— 功率因数只决定这份视在功率里有多少是有功。启动时功率因数确实很低(0.2~0.3 量级),但那不意味着视在功率要打折;恰恰相反,低功率因数说明这份视在功率几乎全是无功,而电压降主要就是无功电流在阻抗上造成的。如果按 √3·U·I·cosφst 去算 Sst,会把启动视在功率算小 3~5 倍,母线电压降跟着被低估同样的倍数,那是严重偏乐观的错误。

额定电流和铭牌上的电流不一致,用哪个?

用铭牌上的。本页按 In = 1000P / (√3·Un·cosφ·η) 反算是为了在你手上只有功率和效率时也能继续算下去,但铭牌电流是厂家实测标定的,优先级更高。如果两者差得多(超过百分之几),先检查填进去的 cosφ 与 η 是不是取自同一个工作点 —— 有些样本给的是最高效率点而不是额定点。启动电流则按 Ist = In × (Ist/In) 得出,其中的倍数(堵转电流倍数)必须查你自己的铭牌或样本,本页不内置任何厂商数据。

母线电压降限值取多少?

本页把限值做成输入项,下拉里的 10% / 15% / 20% 是工程上常见的取值档位,不是本站引用的标准条文 —— 具体工程该取多少,取决于同一母线上有没有照明、有没有对电压敏感的设备、启动是否频繁,应以你所在行业/项目的设计规定为准。通常的经验是:同母线带照明或启动频繁时从严(母线电压不低于额定的 90%),电机由专用回路供电、同母线无其他负载时可放宽。把限值填 0 表示「只算不判」,此时连专业段也不校核这一项。

电压降合格就代表电机能起动吗?

不代表,这是两件独立的事。电压降合格说的是「别人不受影响」,电机能不能转起来说的是「启动转矩够不够带动负载」。而且这两者互相拉扯:降压启动(Y-Δ、自耦、串电抗器)能把启动电流压下去从而改善电压降,但启动转矩按端电压的平方下降,压得太狠电机就转不起来了。更容易被忽略的是转矩其实被削了两次 —— 除了启动方式本身的降压,母线电压降也在同一时刻拉低了电机端电压,转矩要再乘一次 (1 − ΔU/100)²。本页基础段不含转矩校核,下方专业段会把五种启动方式的电流、电压降、端电压、启动转矩并列算出来,并在不满足时由公式反解给出「改哪个参数、改到多少」。

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