三相異步電動機(jī)的起動

1、三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的起動.課前復(fù)習(xí)課前復(fù)習(xí)1.三相異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式：三相異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式：22cosIKTmT三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)表達(dá)式：三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)表達(dá)式： 222222)sX(rrcos2.三相異步電動機(jī)的直接起動：三相異步電動機(jī)的直接起動： 優(yōu)點(diǎn)是：優(yōu)點(diǎn)是：缺點(diǎn)是：缺點(diǎn)是：危害：危害：應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：在電動機(jī)定子繞組上直接加上電動機(jī)額定電壓在電動機(jī)定子繞組上直接加上電動機(jī)額定電壓進(jìn)行起動的方法。進(jìn)行起動的方法。 設(shè)備簡單，操作簡便，起動過程短。設(shè)備簡單，操作簡便，起動過程短。 起動電流大，起動轉(zhuǎn)矩不大。起動電流大，起動轉(zhuǎn)

2、矩不大。 線路中電壓損失過大，影響相鄰設(shè)備的正常工線路中電壓損失過大，影響相鄰設(shè)備的正常工作；電動機(jī)頻繁起動時(shí)可能使電動機(jī)過熱而燒毀；作；電動機(jī)頻繁起動時(shí)可能使電動機(jī)過熱而燒毀； 小功率電機(jī)小功率電機(jī)經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式： NstII電動機(jī)容量電源總?cè)萘?433.三相異步電動機(jī)的降壓起動三相異步電動機(jī)的降壓起動 在起動時(shí)利用起動設(shè)備，使加在定子繞組上的電在起動時(shí)利用起動設(shè)備，使加在定子繞組上的電壓壓U1降低，從而減小定子起動電流降低，從而減小定子起動電流; 轉(zhuǎn)速上升接近轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)在接入額定電壓，使電動機(jī)全壓運(yùn)行的額定轉(zhuǎn)速時(shí)在接入額定電壓，使電動機(jī)全壓運(yùn)行的起動方式。起動方式。目的：目的

3、：減小起動電流。減小起動電流。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 減小起動電流的同時(shí)，起動轉(zhuǎn)矩也減小了。減小起動電流的同時(shí)，起動轉(zhuǎn)矩也減小了。應(yīng)用場合：應(yīng)用場合：輕載或空載起動。輕載或空載起動。.課堂詳解課堂詳解一、三相異步電動機(jī)的直接起動一、三相異步電動機(jī)的直接起動起動電流較大的原因：起動電流較大的原因：當(dāng)電動機(jī)接入電網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子當(dāng)電動機(jī)接入電網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n=0，轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差率s=1，旋轉(zhuǎn)磁場以最大的轉(zhuǎn)速切，旋轉(zhuǎn)磁場以最大的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，引起轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均最割轉(zhuǎn)子繞組，引起轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均最大，從而引起定子中有較大的起動電流。大，從而引起定子中有較大的起動電流。 起動轉(zhuǎn)矩不大的原

4、因：第一，由于起動電流很大，定起動轉(zhuǎn)矩不大的原因：第一，由于起動電流很大，定子繞組中壓降增大，而電源電壓不變，根據(jù)定子電路子繞組中壓降增大，而電源電壓不變，根據(jù)定子電路的電動勢平衡方程知，感應(yīng)電動勢要減小，那么使主的電動勢平衡方程知，感應(yīng)電動勢要減小，那么使主磁通減??；第二，起動時(shí)磁通減小；第二，起動時(shí)s=1，轉(zhuǎn)子漏抗比轉(zhuǎn)子電阻，轉(zhuǎn)子漏抗比轉(zhuǎn)子電阻大得多，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較低，雖然起動電流很大，由大得多，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較低，雖然起動電流很大，由22cosIKTT公式知，起動轉(zhuǎn)矩并不大。公式知，起動轉(zhuǎn)矩并不大。 * 一般情況下，對電動機(jī)的起動要求盡可能減小起動電流，一般情況下，對電動機(jī)的起動要求盡可能

5、減小起動電流，有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩 。1.定子電路串電阻降壓起動定子電路串電阻降壓起動 方法：方法： 工作過程：工作過程：起動時(shí)應(yīng)先起動時(shí)應(yīng)先 ，再，再 ；待轉(zhuǎn)速；待轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再 。停車。停車時(shí)時(shí) 。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 電動機(jī)起動時(shí)在定子電路中串聯(lián)電阻，以減電動機(jī)起動時(shí)在定子電路中串聯(lián)電阻，以減小起動電流，待轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再小起動電流，待轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再切除起動電阻的起動方式。切除起動電阻的起動方式。斷開斷開QS1合上合上QS1合上合上QS2斷開斷開QS2電路結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。電路結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。串聯(lián)的電阻消耗電能，

6、且需要大功率電阻。串聯(lián)的電阻消耗電能，且需要大功率電阻。2.Y-降壓起動降壓起動 方法：方法：工作過程：工作過程：起動時(shí)，先起動時(shí)，先 ，再，再將將 ；待電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升接；待電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將 。停車時(shí)停車時(shí) 。stYIstIstYTstT起動電流：起動電流：起動轉(zhuǎn)矩：起動轉(zhuǎn)矩： ； *僅適用電動機(jī)正常工作時(shí)定子繞組為僅適用電動機(jī)正常工作時(shí)定子繞組為三角形接法三角形接法的鼠籠式異的鼠籠式異步電動機(jī)。步電動機(jī)。起動時(shí)電動機(jī)定子繞組接成起動時(shí)電動機(jī)定子繞組接成Y形，運(yùn)行時(shí)接成。形，運(yùn)行時(shí)接成。合上合上QS1QS2置下方置下方QS2置上方置上方先斷開先斷開QS1、再

7、將、再將QS2置停。置停。31312, 1 . 1, 5 . 5NmNstNstTTTTII練習(xí)練習(xí)1：某三相異步電動機(jī)額定功率為：某三相異步電動機(jī)額定功率為28kW，接法，額定電，接法，額定電380V，功率因數(shù)為，效率為，功率因數(shù)為，效率為80%，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速1455r/min，Ist/IN=6，Tst/TN，電源變壓器允許電流為，電源變壓器允許電流為150A，負(fù)載轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=73.5Nm。該。該電動機(jī)能否直接起動？能否采用電動機(jī)能否直接起動？能否采用Y-降壓起動？降壓起動？ 例題例題1：三相異步電動機(jī)的額定值為：三相異步電動機(jī)的額定值為：PN=40kW,nN1460r/min

8、,UN=220V/380V, 接法接法/Y,N，cos， 。假設(shè)采用。假設(shè)采用Y降壓起動，那么起動時(shí)定子降壓起動，那么起動時(shí)定子繞組上電壓為繞組上電壓為 V，起動電流，起動電流IstY= ，起動轉(zhuǎn)矩，起動轉(zhuǎn)矩TstY = 。3.自耦變壓器降壓起動自耦變壓器降壓起動 方法：方法：工作過程：工作過程：起動時(shí)，應(yīng)先起動時(shí)，應(yīng)先 再再 ，電動機(jī)接入自耦變壓器的電動機(jī)接入自耦變壓器的 側(cè)；待電側(cè)；待電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，動機(jī)轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再再 ，電動機(jī)接入，電動機(jī)接入 電電壓，自耦變壓器被壓，自耦變壓器被 。停車時(shí)停車時(shí) 。起動時(shí)電動機(jī)定子繞組接在自起動時(shí)電動機(jī)定子繞組接在自耦變壓器低

9、壓側(cè)，運(yùn)行時(shí)切除耦變壓器低壓側(cè)，運(yùn)行時(shí)切除變壓器接額定電壓。變壓器接額定電壓。起動轉(zhuǎn)矩：起動轉(zhuǎn)矩：，stTstT 電動機(jī)的起動電流：電動機(jī)的起動電流：線路中的起動電流：線路中的起動電流：，2stIstI，stIstIk121k21kQS2置下方置下方合上合上QS1先斷開先斷開QS1，再將，再將QS2置停。置停。QS2置上方置上方低壓低壓額定額定切除切除* 適用于正常運(yùn)行時(shí)電動機(jī)適用于正常運(yùn)行時(shí)電動機(jī)定子繞組做定子繞組做星形連接星形連接的鼠籠的鼠籠式異步電動機(jī)，或式異步電動機(jī)，或容量較大容量較大的的電動機(jī)。電動機(jī)。例題例題2：三相異步電動機(jī)的額定功率：三相異步電動機(jī)的額定功率PN=30kW，額定電壓，額定電壓UN=380V，接法為，接法為，Tst/TN。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLTN時(shí)，應(yīng)采用時(shí)，應(yīng)采用 起動；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLTN時(shí)，應(yīng)采用時(shí)，應(yīng)采用 起動。起動。練習(xí)練習(xí)2：在練習(xí)：在練習(xí)1中，假設(shè)采用中，假設(shè)采用64%的抽頭的自耦變壓器降壓起的抽頭的自耦變壓器降壓起動，能否帶負(fù)載起動？假設(shè)能，那么電動機(jī)定子繞組及電路中動，能否帶負(fù)載起動？假設(shè)能，那么電動機(jī)定子繞組及電路中起動電流為多大？起動電流為多大？.