異步電機(jī)(7)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

1、第十八章三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第十八章三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)第三篇第三篇 異步電機(jī)異步電機(jī)1. 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的特點(diǎn)2.掌握三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 3. 掌握起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電機(jī)端電壓之間的關(guān)系 4. 掌握繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法5.了解深槽型和雙籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)原理 本章基本要求三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的籠型異步電動(dòng)機(jī)主要內(nèi)容三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)18.1 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能u起動(dòng)過(guò)程(起動(dòng))：三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接入電網(wǎng)，電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，直至過(guò)渡到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。u起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)內(nèi)

2、部的電磁狀況與正常運(yùn)行時(shí)不同。三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)u起動(dòng)性能的要求： 1) 起動(dòng)電流小，即最初起動(dòng)電流倍數(shù)(Ist/IN)小，減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊 2) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，即最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)(Tst/TN)大 3 ) 起動(dòng)時(shí)間短，即具有足夠的加速轉(zhuǎn)矩 4 ) 起動(dòng)過(guò)程功率損耗小 5 ) 起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便可靠u起動(dòng)性能： 最初起動(dòng)電流倍數(shù)Ist/IN; 最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tst/TN; 起動(dòng)時(shí)間 起動(dòng)中功率消耗 起動(dòng)設(shè)備的簡(jiǎn)單性和可靠性一、最初起動(dòng)電流三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)起動(dòng)時(shí),1, 0sn由簡(jiǎn)化等效電路可得11221212stkUUIZrrxx忽略電阻,*1210.08 0.12=47 0.160.

3、24stxxI 在額定電壓下起動(dòng),最初起動(dòng)電流的大小只受短路阻抗的限制，而其值很小，故最初起動(dòng)電流很大。三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)大起動(dòng)電流的影響：1）在線路上產(chǎn)生較大的壓降，影響線路上其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。2）在線路和電機(jī)中產(chǎn)生較大的損耗，引起發(fā)熱。3）在電機(jī)繞組端部產(chǎn)生較大的電磁力，頻繁起動(dòng)易損壞繞組端部。故要求最初起動(dòng)電流小問(wèn)題：異步電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)和帶負(fù)載起動(dòng)，它們的最初起動(dòng)電流有何關(guān)系？二、最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)穩(wěn)定：1, 0sn211222112122()()stm pU rTfrCrxCx20()MdTTTJdt20()stTTT0dJdt 加速：0ddt20()MTTT18

4、.2 籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、全壓起動(dòng)（直接起動(dòng)）三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)l優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較降壓起動(dòng)時(shí)大l利用閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓上的起動(dòng)方式l缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，使線路電壓下降，影響其他負(fù)載正常工作，損耗和發(fā)熱嚴(yán)重。l適用條件：小容量電動(dòng)機(jī)帶輕載起動(dòng)。經(jīng)常起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)引起的母線電壓降不大于10%，偶爾起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，此壓降不大于15%。l特點(diǎn)：起動(dòng)電流很大(Ist/IN47); 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不很大(Tst/TN12); 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)l原因：從等效電路看，起動(dòng)瞬時(shí)s=1，異步電動(dòng)機(jī)為短路運(yùn)行，而短路阻抗小，故起動(dòng)電流大；從電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式看，因

5、起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)很低（轉(zhuǎn)子漏抗遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)子電阻），因此轉(zhuǎn)子電流的有功分量并不大，同時(shí)起動(dòng)時(shí)的主磁通較正常工作時(shí)?。ㄖ鞔磐s減少為額定值的一半），故起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)11221212stkUUIZrrxxl 不適用的情況：變壓器與電動(dòng)機(jī)容量之比不足夠大；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能滿(mǎn)足要求。l 措施：減小起動(dòng)電流；加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。l 降低起動(dòng)電流的方法：降低電源電壓；加大定子邊電抗或電阻；加大轉(zhuǎn)子邊電阻或電抗。l 增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方法：適當(dāng)加大轉(zhuǎn)子電阻。211222112122()()stm pU rTfrCrxCx二、降壓起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)u降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，施加低于額定值的電壓，以減少起動(dòng)電流。待電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定后，再切換到額定電壓下運(yùn)行。u作用：限制起動(dòng)電流，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩按電壓的平方而下降。u應(yīng)用：適用于電源容量不夠大，對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高（如空載或輕載）的場(chǎng)合，如風(fēng)機(jī)、離心泵電機(jī)等。u方法： 電抗器起動(dòng) 自耦變壓器起動(dòng) “星三角” （Y）起動(dòng) “延邊三角形”起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)u 起動(dòng)時(shí)，電抗器接入定子電路；起動(dòng)后，切除電抗器，進(jìn)入正常運(yùn)行。電抗器起分壓限流的作用。u 定子繞組中串聯(lián)電阻也能降低起動(dòng)電流，但起動(dòng)能耗較大，只用于小容量電機(jī)中。u 若端電壓降為電網(wǎng)電壓的k(kx2外，轉(zhuǎn)子電流集中于外籠（集膚效應(yīng)），起動(dòng)籠起主要作用正常運(yùn)行時(shí)： SN=0.010.05很小f2