第24講 三相異步電動機的啟動

1、第第24講講 三相異步電動機的起動三相異步電動機的起動 一、一、三相鼠籠異步電動機的起動三相鼠籠異步電動機的起動 二、二、高啟動性能的三相籠型異步電動機高啟動性能的三相籠型異步電動機 三、三、三相繞線式異步電動機的起動三相繞線式異步電動機的起動電動機啟動電動機啟動: 電動機接通電源后，由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀電動機接通電源后，由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。態(tài)的過程。電動機啟動要求電動機啟動要求:（1）能產(chǎn)生足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩）能產(chǎn)生足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩Ts，使電動機很快地轉(zhuǎn)動，使電動機很快地轉(zhuǎn)動起來。起來。（2）啟動電流）啟動電流Is不要太大，避免啟動時大電流在電網(wǎng)上不要太大，避免啟動時大電

2、流在電網(wǎng)上產(chǎn)生較大的壓降而影響接在電網(wǎng)上的其它電氣設備和電產(chǎn)生較大的壓降而影響接在電網(wǎng)上的其它電氣設備和電動機的正常運行。動機的正常運行。1、直接啟動：、直接啟動：額定電壓直接接到籠型異步電動機的定子繞額定電壓直接接到籠型異步電動機的定子繞 組上，所以也稱為全壓啟動。組上，所以也稱為全壓啟動。啟動時：啟動時：啟動電流倍數(shù)：啟動電流倍數(shù)： 啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)： 4 7sI1N-IKI0 9 1 3sTN. - .TKT（1 1）啟動電流大的原因）啟動電流大的原因 啟動時啟動時, , ,轉(zhuǎn)子感應電動勢大轉(zhuǎn)子感應電動勢大, ,使轉(zhuǎn)子電流大使轉(zhuǎn)子電流大, ,根據(jù)磁根據(jù)磁動勢平衡關(guān)系動勢平衡關(guān)系

3、, ,定子電流必然增大。定子電流必然增大。01,ns（2 2）啟動轉(zhuǎn)矩不大的原因）啟動轉(zhuǎn)矩不大的原因電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式：電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式：sT j122c o sTTCI 啟動時啟動時,n=0, s=1,n=0, s=1。即轉(zhuǎn)子導體的電參量頻率最大，故：。即轉(zhuǎn)子導體的電參量頻率最大，故：1222tan(/)-較大sXR2cos-很小22 cos-轉(zhuǎn)子電流的有功分量很小I 另外，由于啟動電流另外，由于啟動電流 大大, ,定子漏阻抗壓降定子漏阻抗壓降 大大, ,使定子感使定子感應電動勢應電動勢E1減小減小, ,對應的氣隙磁通對應的氣隙磁通 減小。減小。 以上兩個原因，使得啟動轉(zhuǎn)矩較小。以上兩

4、個原因，使得啟動轉(zhuǎn)矩較小。sI11sI Z 2、啟動電流大的影響：、啟動電流大的影響：（1）對頻繁啟動的異步電動機）對頻繁啟動的異步電動機，頻繁出現(xiàn)短時大電流會使，頻繁出現(xiàn)短時大電流會使電機內(nèi)部過熱電機內(nèi)部過熱.（2）對變壓器：）對變壓器：若電動機和變壓器的額定容量相比，相差若電動機和變壓器的額定容量相比，相差不大，則會使不大，則會使變壓器輸出電壓短時下降很大變壓器輸出電壓短時下降很大，超過正常值，超過正常值，會造成以下結(jié)果：會造成以下結(jié)果：1）由于電壓太低，電機可能無法啟動；）由于電壓太低，電機可能無法啟動；2）影響同一臺變壓器的其他負載，如照明變暗，數(shù)控設備）影響同一臺變壓器的其他負載，如

5、照明變暗，數(shù)控設備失常等。失常等。 所以，對異步電動機來說，直接啟動時可行的。但如果存所以，對異步電動機來說，直接啟動時可行的。但如果存在下面兩種情況，電機不能直接啟動：在下面兩種情況，電機不能直接啟動：（1）變壓器與電動機容量之比不足夠大；）變壓器與電動機容量之比不足夠大；（2）啟動轉(zhuǎn)矩太小。）啟動轉(zhuǎn)矩太小。 由電動機啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流可知：由電動機啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流可知： 常用降低電流的啟動方法：常用降低電流的啟動方法：（1）定子或轉(zhuǎn)子串電阻或串電抗定子或轉(zhuǎn)子串電阻或串電抗啟動；（啟動；（2）星）星-三角啟動；三角啟動； （3）自耦變壓器降壓啟動；）自耦變壓器降壓啟動；2122211232

6、s12()()U RpTfRRXX122221s2s11(+) +(+)UIIRRXX （1）定子串電阻或串電抗啟動定子串電阻或串電抗啟動 異步電動機電機串電阻啟動能耗較大，一般串電抗啟動。異步電動機電機串電阻啟動能耗較大，一般串電抗啟動。三相異步電動機直接啟動和定子串電抗器啟動的等效電路如圖：三相異步電動機直接啟動和定子串電抗器啟動的等效電路如圖：由等效電路可得：由等效電路可得：在電機設計時，一般情況下在電機設計時，一般情況下Xk0.9Zk，即，即XkZk，所以有：所以有：（a）直接啟動）直接啟動 （b）定子串電抗啟動）定子串電抗啟動111sk1sk(j)UIZXUI Z （1）定子串電阻或

7、串電抗啟動定子串電阻或串電抗啟動:異步電動機電機串電阻啟動能耗較大，一般串電抗啟動。異步電動機電機串電阻啟動能耗較大，一般串電抗啟動。定子串電抗定子串電抗啟動時啟動時:（a）直接啟動）直接啟動 （b）定子串電抗啟動）定子串電抗啟動111sk1sk(j)UIZXUI Z 在電機設計時，一般情況下在電機設計時，一般情況下Xk0.9Zk，即，即XkZk，即可，即可以將以將Zk近似看成純電抗。近似看成純電抗。111111skkkskIUZUZuuUZXIUZX 22211skskTUZuTUZX （a）直接啟動）直接啟動 （b）定子串電抗啟動）定子串電抗啟動（1）定子串電阻或串電抗啟動定子串電阻或串電

8、抗啟動: 工程實際中，根據(jù)給定線路工程實際中，根據(jù)給定線路允許電動機啟動電流允許電動機啟動電流 的大小的大小 來計算串接電抗來計算串接電抗X，計算公式如下：，計算公式如下：sI 13skskkkkNkIN其中，短路阻抗為：IZuIZXuuZuXZXZuUZK I （1）定子串電阻或串電抗啟動定子串電阻或串電抗啟動: 正常運行時定子繞組為正常運行時定子繞組為接法的三相鼠籠異步電動機，接法的三相鼠籠異步電動機，可以采用可以采用Y啟動。啟動。K2K1D DY運行運行啟動啟動ABC123456Y-啟動接線圖啟動接線圖（a）直接啟動）直接啟動 （b）Y-啟動啟動（2 2）星星三角（三角（YY）啟動）啟動

9、 電動機直接啟動，定子繞組電動機直接啟動，定子繞組形接法，每一相啟動電壓形接法，每一相啟動電壓U1=UN，每相啟動電流，每相啟動電流 ，線啟動電流為，線啟動電流為 ，采用，采用Y- 接接法減壓啟動，定子繞組法減壓啟動，定子繞組Y接，每相啟動電壓為：接，每相啟動電壓為：每相啟動電流為每相啟動電流為 ，則：，則：線啟動電流線啟動電流 為：為：于是可得：于是可得：1133NUUU I11313NYN/=UIUIUUDYIsI 13sYIIID 11333ssIIIIDD3sII （a）直接啟動）直接啟動 （b）Y-啟動啟動1U （2 2）星星三角（三角（YY）啟動）啟動由此可見，采用由此可見，采用Y

10、- 啟動時相電壓和電流降低啟動時相電壓和電流降低 ，但對變壓，但對變壓器來說電流降為原來的器來說電流降為原來的1/3。若直接啟動轉(zhuǎn)矩為。若直接啟動轉(zhuǎn)矩為Ts， Y- 啟動轉(zhuǎn)啟動轉(zhuǎn)矩為矩為 ，則：，則：2121313sNsN(/)TUTU1/ 3sT （a）直接啟動）直接啟動 （b）Y-啟動啟動（2 2）星星三角（三角（YY）啟動）啟動（a）自耦變壓器降壓啟動）自耦變壓器降壓啟動 （b）一相電路）一相電路（3 3）自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動KM3T0A B C 熔斷器熔斷器啟動啟動運行運行 設自耦變壓器降壓啟動電壓為設自耦變壓器降壓啟動電壓為 與直接啟動與直接啟動UN的關(guān)系為：的關(guān)系為

11、：自耦變壓器降壓啟動電流自耦變壓器降壓啟動電流 與直接啟動電流與直接啟動電流Is的關(guān)系為：的關(guān)系為：自耦變壓器一次的啟動電流自耦變壓器一次的啟動電流 與與 的關(guān)系為：的關(guān)系為：12NNUUN21ssNINUIUN21ssININU sI sI sI （3 3）自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動因此，降壓啟動與直接啟動相比，因此，降壓啟動與直接啟動相比，供電變壓器提供的電流之比為：供電變壓器提供的電流之比為：自耦變壓器減壓啟動的啟動轉(zhuǎn)矩自耦變壓器減壓啟動的啟動轉(zhuǎn)矩 與直接啟動的啟動轉(zhuǎn)矩與直接啟動的啟動轉(zhuǎn)矩Ts之比為：之比為：因此，采用自耦變壓器降壓啟動與直接啟動相比因此，采用自耦變壓器降壓啟動

12、與直接啟動相比，電壓降低到原來的，電壓降低到原來的 ，啟動電流和轉(zhuǎn)矩降低到，啟動電流和轉(zhuǎn)矩降低到原來的原來的 。22121ssNTUNTNU 221ssININ sT 21NN221NN（3 3）自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動鼠籠式異步電機啟動方法總結(jié)鼠籠式異步電機啟動方法總結(jié)1、轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動機轉(zhuǎn)子電阻值較大的鼠籠式異步電動機 一般澆注式的鼠籠都采用一般澆注式的鼠籠都采用鋁鋁，而有些電動機鼠籠采用，而有些電動機鼠籠采用合金合金鋁或者同時采用轉(zhuǎn)子小槽鋁或者同時采用轉(zhuǎn)子小槽，這樣轉(zhuǎn)子電阻，這樣轉(zhuǎn)子電阻R2比一般鼠籠電機轉(zhuǎn)比一般鼠籠電機轉(zhuǎn)子電阻大。子電阻大。 一般焊接式的鼠籠

13、采用一般焊接式的鼠籠采用紫銅紫銅，而有些電機采用，而有些電機采用黃銅黃銅，黃銅，黃銅的電阻率比紫銅的大，因此轉(zhuǎn)子電阻的電阻率比紫銅的大，因此轉(zhuǎn)子電阻R2也大。也大。 轉(zhuǎn)子電阻大，直接啟動時啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩也大，額定轉(zhuǎn)子電阻大，直接啟動時啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩也大，額定轉(zhuǎn)差率大，但特性較軟。轉(zhuǎn)差率大，但特性較軟。 高轉(zhuǎn)差率異步電機適用于要求啟動轉(zhuǎn)矩大或帶沖擊性負載高轉(zhuǎn)差率異步電機適用于要求啟動轉(zhuǎn)矩大或帶沖擊性負載的機械，如剪床、沖床以及鍛壓機。的機械，如剪床、沖床以及鍛壓機。 轉(zhuǎn)子電阻較大時的鼠籠式異步電動機機械特性轉(zhuǎn)子電阻較大時的鼠籠式異步電動機機械特性1普通鼠籠；普通鼠籠；2高轉(zhuǎn)差率；高轉(zhuǎn)差率

14、；3起重冶金；起重冶金；4力矩式力矩式 電動機轉(zhuǎn)子電阻大，正常運行時的效率低，而且電動電動機轉(zhuǎn)子電阻大，正常運行時的效率低，而且電動機價格高，機械特性如圖。機價格高，機械特性如圖。 2、深槽式鼠籠異步電動機、深槽式鼠籠異步電動機 （a）槽漏磁通分布）槽漏磁通分布 （b）電流密度）電流密度特點：轉(zhuǎn)子的槽窄而深，當轉(zhuǎn)子特點：轉(zhuǎn)子的槽窄而深，當轉(zhuǎn)子有電流時，槽漏磁通分布規(guī)律為有電流時，槽漏磁通分布規(guī)律為槽底漏磁通多，槽口漏磁通少，槽底漏磁通多，槽口漏磁通少，從而導致槽底電抗較大，槽口電從而導致槽底電抗較大，槽口電抗較小，兩者相差較大。電機啟抗較小，兩者相差較大。電機啟動時動時s s=1=1，轉(zhuǎn)子頻率

15、最高，轉(zhuǎn)子頻率最高f f2 2=s=sf f1 1= =f f1 1，漏電抗，漏電抗X X2 2較大，使較大，使 ，在感應電動勢，在感應電動勢E E2 2的作用下，轉(zhuǎn)子電流的大小主的作用下，轉(zhuǎn)子電流的大小主要取決于要取決于X X2 2。22XR 2、深槽式鼠籠異步電動機、深槽式鼠籠異步電動機 由于槽口和槽底漏電抗相差很大由于槽口和槽底漏電抗相差很大導致，轉(zhuǎn)子導條中的電流密度導致，轉(zhuǎn)子導條中的電流密度分布不均勻，槽口大槽底小，分布不均勻，槽口大槽底小，如圖（如圖（b）所示。這種當頻率）所示。這種當頻率較高時，交流電流集中在導條較高時，交流電流集中在導條槽口的現(xiàn)象稱為集膚效應或槽口的現(xiàn)象稱為集膚效

16、應或趨表效應。趨表效應。（a）槽漏磁通分布）槽漏磁通分布 （b）電流密度）電流密度 正常運行時，轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子電流頻率很低，轉(zhuǎn)子漏電抗正常運行時，轉(zhuǎn)差率很小，轉(zhuǎn)子電流頻率很低，轉(zhuǎn)子漏電抗也很小，也很小， 轉(zhuǎn)子電流主要有轉(zhuǎn)子電阻決定。因此，集膚效轉(zhuǎn)子電流主要有轉(zhuǎn)子電阻決定。因此，集膚效應很小。應很小。 電機啟動時，集膚效應使導體內(nèi)電流主要集中在槽口，相當電機啟動時，集膚效應使導體內(nèi)電流主要集中在槽口，相當于于減少了導體的有效面積，使轉(zhuǎn)子電阻增大減少了導體的有效面積，使轉(zhuǎn)子電阻增大。隨著轉(zhuǎn)速升高，肌。隨著轉(zhuǎn)速升高，肌膚效應減弱，轉(zhuǎn)子電阻減小，直到正常運行。膚效應減弱，轉(zhuǎn)子電阻減小，直到正常運行。

17、 啟動時轉(zhuǎn)子電阻加大，運行時為啟動時轉(zhuǎn)子電阻加大，運行時為正常值，既增加了電動機的啟動轉(zhuǎn)矩，正常值，既增加了電動機的啟動轉(zhuǎn)矩，減小了啟動電流，而正常時轉(zhuǎn)差率不減小了啟動電流，而正常時轉(zhuǎn)差率不大，效率也不降低。深槽式異步電動大，效率也不降低。深槽式異步電動機的機械特性如圖。機的機械特性如圖。曲線曲線1為普通鼠籠式，曲線為普通鼠籠式，曲線2為深槽式。為深槽式。 二、高啟動性能的三相籠型異步電動機二、高啟動性能的三相籠型異步電動機22sXR3、雙籠型異步電動機、雙籠型異步電動機 特點：特點：轉(zhuǎn)子有兩套并聯(lián)鼠籠，外籠和內(nèi)籠。轉(zhuǎn)子有兩套并聯(lián)鼠籠，外籠和內(nèi)籠。 外籠導條：用電阻系數(shù)大的黃銅或青銅做成，導條

18、截面小，電阻較大。外籠導條：用電阻系數(shù)大的黃銅或青銅做成，導條截面小，電阻較大。 內(nèi)籠導條：用電阻系數(shù)較小的紫銅制做，且導條截面較大，內(nèi)籠導條：用電阻系數(shù)較小的紫銅制做，且導條截面較大， 故電阻較小。故電阻較小。電機運行時，內(nèi)籠漏磁通多，漏電抗較大，外籠漏磁通小，電抗較小。電機運行時，內(nèi)籠漏磁通多，漏電抗較大，外籠漏磁通小，電抗較小。 工作原理：工作原理：啟動時由于轉(zhuǎn)差率較大，轉(zhuǎn)子電路啟動時由于轉(zhuǎn)差率較大，轉(zhuǎn)子電路頻率較高根據(jù)集膚效應原理，頻率較高根據(jù)集膚效應原理，內(nèi)籠漏電抗大電流小，大部分內(nèi)籠漏電抗大電流小，大部分電流從外籠流過，由于外籠電電流從外籠流過，由于外籠電阻大，使電機啟動時產(chǎn)生較大

19、阻大，使電機啟動時產(chǎn)生較大的啟動轉(zhuǎn)矩。的啟動轉(zhuǎn)矩。二、高啟動性能的三相籠型異步電動機二、高啟動性能的三相籠型異步電動機啟動結(jié)束，電動機進入正常運行，轉(zhuǎn)子電路頻率很小，漏電抗啟動結(jié)束，電動機進入正常運行，轉(zhuǎn)子電路頻率很小，漏電抗較小，電流的分配由電阻決定，電流大部分流過電阻較小的內(nèi)較小，電流的分配由電阻決定，電流大部分流過電阻較小的內(nèi)籠。因此，籠。因此，電機啟動時，外籠起主要作用，稱為外籠啟動；正電機啟動時，外籠起主要作用，稱為外籠啟動；正常運行時，內(nèi)籠起主要作用，稱為內(nèi)籠運行。常運行時，內(nèi)籠起主要作用，稱為內(nèi)籠運行。 電機的機械特性曲線如圖所示。電機的機械特性曲線如圖所示。1為啟動籠的機械特性

20、，為啟動籠的機械特性，2為運行籠的機為運行籠的機械特性，兩條曲線疊加，就得到雙籠型械特性，兩條曲線疊加，就得到雙籠型轉(zhuǎn)子異步電動機的機械特性曲線轉(zhuǎn)子異步電動機的機械特性曲線3。由圖可知，電機具有較好的啟動性能。由圖可知，電機具有較好的啟動性能。二、高啟動性能的三相籠型異步電動機二、高啟動性能的三相籠型異步電動機 繞線式三相異步電動機，轉(zhuǎn)子回路串入三相對稱電阻，以繞線式三相異步電動機，轉(zhuǎn)子回路串入三相對稱電阻，以增大啟動轉(zhuǎn)矩，如果外串電阻增大啟動轉(zhuǎn)矩，如果外串電阻Rs合適，合適， 使使Ts=Tm，啟動轉(zhuǎn)矩大到最大值。，啟動轉(zhuǎn)矩大到最大值。212sRRXX 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞

21、線式異步電動機的啟動1 1、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動 頻敏變阻器實質(zhì)上式一個頻敏變阻器實質(zhì)上式一個鐵鐵心損耗很大的沒有二次繞組的三心損耗很大的沒有二次繞組的三相心式變壓器相心式變壓器，鐵心由比普通變，鐵心由比普通變壓器硅鋼片厚約壓器硅鋼片厚約100100倍的鋼板或鐵倍的鋼板或鐵板疊成，當線圈中電流頻繁變化板疊成，當線圈中電流頻繁變化時，渦流損耗將隨之急劇增大。時，渦流損耗將隨之急劇增大。1 1、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動 其等效電路和變壓器空載時其等效電路和變壓器空載時的等效電路相同，由一個電阻和的等效電路相同，由一個電阻和電抗器串聯(lián)，即電抗器串聯(lián)，即 ，但與

22、一般變壓器勵磁阻抗不完全但與一般變壓器勵磁阻抗不完全相同。相同。pppjZRX主要表現(xiàn)在：主要表現(xiàn)在：（1 1）當頻率為）當頻率為50Hz50Hz的電流通過時，的電流通過時，勵磁阻抗勵磁阻抗Z Zp p比一般變壓器小得多。比一般變壓器小得多。這樣串在轉(zhuǎn)子回路中，既限制了啟這樣串在轉(zhuǎn)子回路中，既限制了啟動電流，而又不使啟動電流過小而動電流，而又不使啟動電流過小而減小啟動轉(zhuǎn)矩。減小啟動轉(zhuǎn)矩。（2）當頻率為）當頻率為50Hz的電流通過時，的電流通過時，RpXp，因為頻敏變阻器中磁密較高，因為頻敏變阻器中磁密較高，鐵心處于飽和狀態(tài)，勵磁電流較大，鐵心處于飽和狀態(tài)，勵磁電流較大，勵磁電抗較??；而鐵心是由

23、厚鐵板或厚勵磁電抗較??；而鐵心是由厚鐵板或厚鋼板的，磁滯渦流損耗大，因此鋼板的，磁滯渦流損耗大，因此Rp較較大。大。 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動 繞線式異步電動機啟動時，繞線式異步電動機啟動時，S S=1=1，轉(zhuǎn)子回路中電流頻率為，轉(zhuǎn)子回路中電流頻率為50Hz50Hz，因此在轉(zhuǎn)子回路中相當于串入了一個大電阻因此在轉(zhuǎn)子回路中相當于串入了一個大電阻R Rp p，這樣轉(zhuǎn)子回路功率因，這樣轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)大大提高了，即限制了啟動電流，又提高了啟動轉(zhuǎn)矩。啟動過程中，數(shù)大大提高了，即限制了啟動電流，又提高了啟動轉(zhuǎn)矩。啟動過程中，隨著轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)子回路頻率隨著轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)子

24、回路頻率sfsf1 1逐漸降低，逐漸降低， 與頻率成平方關(guān)系的鐵損耗減小，電阻與頻率成平方關(guān)系的鐵損耗減小，電阻Rp減小，同時與頻減小，同時與頻率有關(guān)系的電抗率有關(guān)系的電抗Xp=Lp也減小，極端情況小，頻敏變阻器的勵也減小，極端情況小，頻敏變阻器的勵磁阻抗等于零。隨著轉(zhuǎn)子電流的頻率的降低，磁阻抗等于零。隨著轉(zhuǎn)子電流的頻率的降低，Zp也逐漸減小，也逐漸減小，啟動結(jié)束后，啟動結(jié)束后，sf1很小，近似認為很小，近似認為Zp=0。 利用頻敏變阻器的勵磁阻抗與利用頻敏變阻器的勵磁阻抗與頻率的關(guān)系，在電機啟動過程中，頻率的關(guān)系，在電機啟動過程中，自動改變串入轉(zhuǎn)子回路的阻抗，自動改變串入轉(zhuǎn)子回路的阻抗，從而

25、改變啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩，從而改變啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩，啟動過程的機械特性如圖。啟動過程的機械特性如圖。 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動1、固有機械特性；、固有機械特性；2-人為機械特性人為機械特性 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動 2、轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動 為了使電機在整個啟動過程中盡為了使電機在整個啟動過程中盡量保持較大的啟動轉(zhuǎn)矩，可以采用量保持較大的啟動轉(zhuǎn)矩，可以采用逐級切除轉(zhuǎn)子啟動電阻的分級啟動。逐級切除轉(zhuǎn)子啟動電阻的分級啟動。 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動如圖為轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動及

26、機械特性，啟動過程如下：如圖為轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動及機械特性，啟動過程如下：（1）接觸器）接觸器K1、K2、K3斷開，電動機定斷開，電動機定子接額定電壓，子接額定電壓，轉(zhuǎn)子每相接入電阻轉(zhuǎn)子每相接入電阻（Rs1+Rs2+Rs3），電機開始啟動，電機開始啟動，啟動點為機械特啟動點為機械特性上的性上的a點，點，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T1TL，為了加大電磁轉(zhuǎn)矩加速為了加大電磁轉(zhuǎn)矩加速啟動過程，啟動過程，K3閉合，閉合，切除切除Rs3，則電動機，則電動機運行點從運行點從b變到機械變到機械特性特性2上的上的c點，該點點，該點電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T=T1； 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動如圖為轉(zhuǎn)子

27、串電阻分級啟動及機械特性，啟動過程如下：如圖為轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動及機械特性，啟動過程如下：（3）電動機轉(zhuǎn)速）電動機轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高到繼續(xù)升高到d點，點，T=T2，開關(guān)，開關(guān)K2閉合，閉合，切除電阻切除電阻Rs2。電動。電動機運行點從機運行點從d點變到點變到機械特性機械特性1上的上的e點，點，該點電磁轉(zhuǎn)矩該點電磁轉(zhuǎn)矩T=T1。 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動如圖為轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動及機械特性，啟動過程如下：如圖為轉(zhuǎn)子串電阻分級啟動及機械特性，啟動過程如下：（4）轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，）轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，到到f點，點，T=T2，接觸，接觸器器K1閉合，切除電閉合，切除電阻阻Rs1，運

28、行點從，運行點從f變?yōu)楣逃袡C械特性變?yōu)楣逃袡C械特性上的上的g點，該點電點，該點電磁轉(zhuǎn)矩磁轉(zhuǎn)矩T=T1。（5）轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，）轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，經(jīng)經(jīng)h點最后穩(wěn)定運行點最后穩(wěn)定運行在在j點。點。 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動 上述啟動過程，轉(zhuǎn)子回路外串電阻分三級切除，故稱為三級啟動。上述啟動過程，轉(zhuǎn)子回路外串電阻分三級切除，故稱為三級啟動。T1稱稱為最大啟動轉(zhuǎn)矩，為最大啟動轉(zhuǎn)矩，T2為最小啟動轉(zhuǎn)矩或切換轉(zhuǎn)矩。為最小啟動轉(zhuǎn)矩或切換轉(zhuǎn)矩。2）作圖法計算啟動轉(zhuǎn)矩）作圖法計算啟動轉(zhuǎn)矩 為了計算分級電阻，由于電動機的機械特性不是直線，因為了計算分級電阻，由于電動機的機械特性不是直

29、線，因此為了簡化計算，在此為了簡化計算，在0ssm范圍內(nèi)，把機械特性看做直線，假范圍內(nèi)，把機械特性看做直線，假設啟動級數(shù)設啟動級數(shù)m=3，用作圖法求分機電組的步驟如下：，用作圖法求分機電組的步驟如下：（1）先畫固有機械特性。由理想空載點）先畫固有機械特性。由理想空載點T=0，n=n1和額定工作和額定工作點點nN確定。確定。（2）確定最大啟動轉(zhuǎn)矩）確定最大啟動轉(zhuǎn)矩 和切換轉(zhuǎn)矩和切換轉(zhuǎn)矩 。（3）作第一級啟動機械特性曲線。根據(jù)）作第一級啟動機械特性曲線。根據(jù)T1確定啟動點確定啟動點a(sa=1,Ta=T1)，過，過a點與理想空載點畫直線。點與理想空載點畫直線。10 85m.TT 21 1 1 2L

30、( . - . )TT 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動（4）作第二級啟動機械特性曲線。根據(jù)）作第二級啟動機械特性曲線。根據(jù)T2確定第一級啟動機械確定第一級啟動機械特性上的切換點特性上的切換點b，從，從b點平行右移找出第二級啟動機械特性上點平行右移找出第二級啟動機械特性上的的c點點(sc=1,Tc=T1)，過，過c點與理想空載點畫直線。點與理想空載點畫直線。（5）作第三級啟動機械特性曲線。第二級啟動機械特性上）作第三級啟動機械特性曲線。第二級啟動機械特性上T=T2的點為切換點的點為切換點d，從，從d點平行右移找出第三級啟動機械特性點平行右移找出第三級啟動機械特性上的

31、上的e點點(se=1,Te=T1)，過，過e點與理想空載點畫直線。點與理想空載點畫直線。（6）完成作圖。第三級啟動機械特性上的）完成作圖。第三級啟動機械特性上的T=T2點為切換點點為切換點d，從從d平行右移找出平行右移找出g點點(ng=n0,Tg=T1)。若。若g點也為固有機械特性上點也為固有機械特性上的點，則完成作圖，否則要修改的點，則完成作圖，否則要修改T1或或T2的大小，重新作圖。的大小，重新作圖。 根據(jù)作圖結(jié)果，可以計算各級啟動電阻。機械特性線性化根據(jù)作圖結(jié)果，可以計算各級啟動電阻。機械特性線性化后有：后有：2mmTTss 三、三相繞線式異步電動機的啟動三、三相繞線式異步電動機的啟動轉(zhuǎn)子回路串入不同電阻，若轉(zhuǎn)子回路串入不同電阻，若T=常數(shù)，則有：常數(shù)，則有： 常數(shù)常數(shù)利用上式，根據(jù)作圖結(jié)果，推導啟動電阻計算方法：利用上式，根據(jù)作圖結(jié)果，推導啟動電阻計算方法：若若T=T1不變，則有：不變，則有