發(fā)電廠電氣運行檢修培訓(xùn)-項目4-異步電動機運行

1、2022/9/261一、異步電動機結(jié)構(gòu)二、異步電動機原理三、異步電動機啟動四、異步電動機調(diào)速工程四 異步電動機運行一、異步電動機結(jié)構(gòu)異步電機轉(zhuǎn)子定子轉(zhuǎn)軸定子鐵心定子繞組機座轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心鼠籠式電動機一、異步電動機結(jié)構(gòu)鼠籠式轉(zhuǎn)子籠型繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心的槽里嵌放裸銅條或鋁條，然后用兩個端環(huán)分別在裸金屬導(dǎo)條兩端將它們?nèi)慷探樱礃?gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組。一、異步電動機結(jié)構(gòu)繞線型轉(zhuǎn)子槽內(nèi)嵌放由絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組，一般接成Y形。轉(zhuǎn)子繞組的三條引線分別接到三個滑環(huán)上，通過電刷裝置引出，可以把外接電阻，以改善電動機的啟動、調(diào)速性能。繞線式轉(zhuǎn)子一、異步電動機結(jié)構(gòu)AXBYCZ三相交流電源ABCSNn1n轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁

2、場方向旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)速三相繞組在空間分布互差1200電角度120012001200i Ai Bi C三相合成磁場為旋轉(zhuǎn)磁場二、異步電動機工作原理工作原理二、異步電動機工作原理三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機氣隙產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；異步電動機定子上布置三相對稱的交流繞組；轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電勢； 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過端環(huán)自成閉路，并通過感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速差的相對值。轉(zhuǎn)差率S的范圍 01；SN的范圍0.020.06。當異步電動機負載發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)差率發(fā)生變化，轉(zhuǎn)

3、子導(dǎo)體的電動勢、電流、電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化，以適應(yīng)負載變化。異步電動機轉(zhuǎn)速隨負載變化而變化。二、異步電動機工作原理二、異步電動機工作原理三種運行狀態(tài)機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C械能變成電機內(nèi)部損耗電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能能量關(guān)系制動制動驅(qū)動電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機沿磁場方向快速旋轉(zhuǎn)外力使電機沿磁場反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對稱三相交流電運行狀態(tài)電動機電磁制動發(fā)電機實現(xiàn)10s三種運行狀態(tài)二、異步電動機工作原理三相異步電動機型號kWHZr/minVA 防護等級級絕緣Kg年 月接法產(chǎn)品編號標準編號電壓電流質(zhì)量定額湖北臥龍電機廠Y180L64503806.39 B連續(xù)9608020078IP44JB742-961234

4、5678銘牌二、異步電動機工作原理三、異步電動機起動1.起動性能評價起動電流倍數(shù)Ist/IN;起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tst/TN;起動時間起動時消耗的能量起動設(shè)備的簡單和可靠；起動的過渡時間異步電動機直接起動時的問題：電流大但轉(zhuǎn)矩并不大。 起動時， S1， 等效阻抗小， 起動電流大； f2f1 ， 2接近900， cos 2很小， 轉(zhuǎn)子電流有功分量小。 1.起動性能評價三、異步電動機起動異步電動機的起動， 存在兩種矛盾：電動機起動電流大， 供電網(wǎng)絡(luò)承受沖擊電流能力有限；電動機起動轉(zhuǎn)矩小， 負載要求有足夠的轉(zhuǎn)矩才起動；異步電動機起動分四種情況：小容量輕載起動；中、大容量輕載起動；小容量電機重載起動；中、大

5、容量重載起動；三、異步電動機起動1.起動性能評價取決于電機容量以及供電電網(wǎng)容量和供電線路長短有關(guān)。 要求母線降落不大于10 電動機容量與供電變壓器的比值； 起動是否頻繁； 供電線路距離； 同一臺變壓器其它用戶的要求；一般7.5KW以下電機允許直接起動。三、異步電動機起動2.小容量電動機輕載起動直接起動按電網(wǎng)容量允許直接啟動的籠形電動機功率電網(wǎng)允許直接啟動的籠形電動機功率小容量發(fā)電廠每1KW發(fā)電機容量為0.10.12kW變電所經(jīng)常啟動， 不大于變壓器容量的20；不經(jīng)常啟動， 不大于變壓器容量的30%高壓線路不超過電動機連接線路上的短路容量的3變壓器電動機組電機功率不大于變壓器容量的80三、異步電

6、動機起動2.小容量電動機輕載起動直接起動主要矛盾是降低起動電流， 降低電流的方法， 主要靠降低電壓。起動電流：降壓起動：指電動機在起動時降低加在定子繞組上的電壓，起動結(jié)束時恢復(fù)額定電壓運行的起動方式。由于起動轉(zhuǎn)矩與U2成正比， 降壓起動后，起動轉(zhuǎn)矩 比起動電流降低得更厲害。3.中、大容量電動機輕載起動降壓起動三、異步電動機起動三、異步電動機起動定子串接電抗器或電阻的降壓起動星形三角形(Y)降壓起動自耦變壓器(起動補償器)起動3.中、大容量電動機輕載起動降壓起動1降壓起動的方法2 Y 降壓起動 降壓起動時的電流為直接起動時的+ 起動U1U2V1V1W1W2+正常運行U1U2V1V2W1W2設(shè)：電

7、機每相阻抗為三、異步電動機起動(a) 僅適用于正常運行為三角形聯(lián)結(jié)的電機。 (b)Y 起動Y 起動適合于空載或輕載起動的場合Y- 降壓起動應(yīng)注意的問題 正常運行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起動+Ul+U1W2V2W1U2V1三、異步電動機起動(3) 自耦降壓起動L1L3L2FUQ Q2下合：接入自耦變壓器，降壓起動。 Q2上合：切除自耦變壓器全壓工作。Q2 自耦降壓起動適合于容量較大的或正常運行時聯(lián)成 Y形不能采用Y起動的籠型異步電動機。三、異步電動機起動4.小容量電動機重載起動解決的方法： 容量大一號的電機； 高起動轉(zhuǎn)矩的電動機特殊電機特殊電機獲得高起動轉(zhuǎn)矩的原因， 主要是轉(zhuǎn)子電阻的

8、影響。轉(zhuǎn)子參數(shù)自動隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。 如：雙鼠籠電機和深槽電機。三、異步電動機起動集膚效應(yīng)將導(dǎo)體看成許多單元導(dǎo)體的并聯(lián)； 越接近槽口的導(dǎo)體所交鏈的漏磁通越少，即漏抗?。唤咏鄣椎膯卧?，漏抗大；導(dǎo)體電流密度分布不均，產(chǎn)生把電流向槽口排擠的“趨表效應(yīng)；電機轉(zhuǎn)速越低， 轉(zhuǎn)子電流頻率越高， 趨表效應(yīng)越突出；導(dǎo)體的導(dǎo)電高度縮小， 轉(zhuǎn)子電阻增加； 電流高度三、異步電動機起動深槽式：高度是寬度的1012倍， 堵轉(zhuǎn)時， 電阻達額定運行的3倍， 隨著轉(zhuǎn)速升高， 頻率降低， 電流分布趨向均勻， 轉(zhuǎn)子電阻自動減小。 雙鼠籠式： 兩套繞組， 材料不同， 截面也不同。 外籠： 起動籠， 截面小， 材料選用電阻系數(shù)大；

9、 內(nèi)籠： 工作籠， 截面大， 電阻系數(shù)小。 外籠內(nèi)籠三、異步電動機起動4.小容量電動機重載起動采用繞線式電機， 轉(zhuǎn)子串電阻。 既增大起動轉(zhuǎn)矩， 又減小起動電流。 常用的方法：轉(zhuǎn)子串電阻或轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器。 5.中、大容量電動機重載起動三、異步電動機起動 繞線式電動機轉(zhuǎn)子電路串電阻起動RRR滑環(huán)電刷定子轉(zhuǎn)子起動電阻三、異步電動機起動 假設(shè)r2選得適當，轉(zhuǎn)子電路串電阻起動既可以降低起動電流，又可以增加起動轉(zhuǎn)矩。常用于要求起動轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機械上。r2 Tst TO繞線式電動機轉(zhuǎn)子電路串電阻起動三、異步電動機起動1. 調(diào)速方法改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變極調(diào)速變頻調(diào)速四、異步電動機調(diào)速2.變頻調(diào)速 (無級調(diào)速) f=50Hz逆變器M3 整流器f1、U1可調(diào)+變頻調(diào)速方法恒轉(zhuǎn)距調(diào)速（f1f1N）頻率調(diào)節(jié)范圍：0.5幾百赫茲 變頻調(diào)速方法可實現(xiàn)無級平滑調(diào)速,調(diào)速性能優(yōu)異，因而正獲得越來越廣泛的應(yīng)用。四、異步電動機調(diào)速3.變極調(diào)速 (有級調(diào)速)A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS四、異步電動機調(diào)速A1X1A2X2iiP=1 采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機，由于調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對調(diào)速性能要求不高的場合，如銑