三相異步電動機(jī)起動-教學(xué)課件

11-1三相異步電動機(jī)的起動方法1.電動機(jī)的起動指標(biāo)(1)起動轉(zhuǎn)矩足夠大

Tst＞TL

Tst≥(1.1~1.2)TL(2)

起動電流不超過允許范圍。

異步電動機(jī)的實(shí)際起動情況起動電流大：Ist=scIN=(5.5～7)IN

起動轉(zhuǎn)矩?。篢st=stTN=(1.6～2.2)TN

第11章三相異步電動機(jī)的起動及起動設(shè)備的計算1不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享

不利影響①大的Ist使電網(wǎng)電壓降低，影響自身及其他負(fù)載工作。②頻繁起動時造成熱量積累，易使電動機(jī)過熱。2.籠型異步電動機(jī)的直接起動(1)小容量的電動機(jī)（PN≤7.5kW）(2)電動機(jī)容量滿足如下要求：IstINsc=≤14〔〕3+電源總?cè)萘?kV·A)電動機(jī)容量(kW)4.3三相異步電動機(jī)的起動2不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享3.籠型異步電動機(jī)的減壓起動(1)定子串聯(lián)電阻或電抗減壓起動M3~3~RSS1FUS2起動運(yùn)行M3~XSS1FUS23~11-1三相異步電動機(jī)的起動3不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享(2)自耦變壓器減壓起動TA3~UNS1FUS2M3~11-1三相異步電動機(jī)的起動4不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享(2)自耦變壓器減壓起動3~UNS1FUS2TAM3~起動4.3三相異步電動機(jī)的起動5不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享(2)自耦變壓器減壓起動TA3~UNS1FUS2M3~運(yùn)行11-1三相異步電動機(jī)的起動6不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享適用于：正常運(yùn)行為△聯(lián)結(jié)的電動機(jī)。(3)星形－三角形減壓起動（Y－

起動）3~UNS1FUS2U1U2V1V2W1W211-1三相異步電動機(jī)的起動7不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享適用于：正常運(yùn)行為△聯(lián)結(jié)的電動機(jī)。(2)星形－三角形減壓起動（Y－

起動）3~UNS1FUS2U1U2V1V2W1W2Y起動4.3三相異步電動機(jī)的起動8不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享適用于：正常運(yùn)行為△聯(lián)結(jié)的電動機(jī)。(2)星形－三角形減壓起動（Y－

起動）運(yùn)行S23~UNS1FUU1U2V1V2W1W2

定子相電壓比U1PYU1P△UN

3UN==13

定子相電流比I1PYI1P△U1PYU1P△==13

起動電流比IstYIst△I1PY3I1P△==134.3三相異步電動機(jī)的起動9不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享

Y型起動的起動電流IstY=Ist13

起動轉(zhuǎn)矩比TstYTst△U1PYU1P△==13()2TstY=Tst13

Y型起動的起動轉(zhuǎn)矩11-1三相異步電動機(jī)的起動10不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享

頻敏變阻器頻率高：損耗大，電阻大。頻率低：損耗小，電阻小。

轉(zhuǎn)子電路起動時

f2高，電阻大，

Tst'大，Ist'小。

轉(zhuǎn)子電路正常運(yùn)行時

f2低，電阻小，自動切除變阻器。4.繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)頻敏變阻器起動頻敏變阻器11-1三相異步電動機(jī)的起動11不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享11-2.改善起動性能的三相籠型異步電動機(jī)(1)深槽異步電動機(jī)槽深h與槽寬b之比為：h/b=8~12漏電抗小↑漏電抗大增大↑電流密度

起動時，f2高，漏電抗大，電流的集膚效應(yīng)使導(dǎo)條的等效面積減小，即R2

，

使Tst

。

運(yùn)行時，f2很低，漏電抗很小，集膚效應(yīng)消失，R2→

。11-2改善起動性能的三相籠型異步電動機(jī)12不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享2.雙籠型異步電動機(jī)電阻大漏抗小電阻小漏抗大上籠（外籠）下籠（內(nèi)籠）

起動時，f2高，漏抗大，起主要作用，

I2主要集中在外籠，外籠R2大→

Tst大。外籠——起動籠。

運(yùn)行時，f2很低，漏抗很小，R2起主要作用，

I2主要集中在內(nèi)籠。內(nèi)籠——工作籠。11-2改善起動性能的三相籠型異步電動機(jī)13不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享Rst1Rst23~M3~S1S2S(1)起動過程11-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動①串聯(lián)Rst1和Rst2起動（特性a）

總電阻R22=R2+Rst1+Rst2n0TnOa(R22)TLT2a1a2T1切除

Rst211-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

14不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享(1)起動過程b(R21)n0TnOa(R22)T2T1a1a2TLb1b2②合上S2，切除Rst2（特性b）

總電阻R21=R2+Rst15.繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動3~M3~S1S2Rst1Rst2S切除

Rst111-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

15不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享③合上S1，切除Rst1（特性c）

總電阻:R211-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動c(R2)b(R21)n0TnOa(R22)T2T1a1a2TLb1b2c1c2(1)起動過程p3~M3~S1S2Rst1Rst2S11-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

16不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享(2)起動級數(shù)未定時起動電阻的計算①選擇T1和T2

起動轉(zhuǎn)矩：T1=(0.8~0.9)TM

切換轉(zhuǎn)矩：T2=(1.1~1.2)TL②

起切轉(zhuǎn)矩比

=T1T2③求出起動級數(shù)m

根據(jù)相似三角形的幾何關(guān)系來推導(dǎo)。11-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

17不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享T1n0－nc1TMn0－nMc==sc1sMcc(R2)b(R21)n0TnOa(R22)T2T1a1a2TLb1b2c1c2pT2n0－nc2TMn0－nMc==sc2sMc同理可得：T1TM=sa1sMa=sb1sMb=sc1sMcT2TM=sa2sMa=sb2sMb=sc2sMc因?yàn)?/p>

sa2

=

sb1，sb2

=

sc1sM∝R2

=T1T2=sMasMb=R22R21所以

=T1T2=sMbsMc=R21R211-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

18不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享因此有下面的關(guān)系

R21=βR2R22=βR21=β2R2對于m級起動，有

R2m=βmR2式中R2m=R2＋Rst1＋Rst2＋···＋Rstm于是得到下式：β=

R2m

R2

m因?yàn)閟McsMasc1=sa1=R2R22=1×R2R2211-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

19不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享對于m級起動，則有sc1=R2R2m在固有特性c上，有關(guān)系T1TN=sc1sN=

TN

sNT1

m因此可得β=

R2m

R2

mm=TNsNT1

lgβ

lg④重新計算，校驗(yàn)是否在規(guī)定范圍內(nèi)。11-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

20不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享⑤求轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻R2R2=

sNU2N√3I2N⑥計算各級總電阻和各級起動電阻

R21=βR2R22=βR21…R2m=βR2(m－1)=β2R2

=βmR2Rst1=R21－R2Rst2=R22－R21…Rstm=R2m－R2(m－1)11-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

21不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享(3)起動級數(shù)已定時起動電阻的計算①

T1=(0.8~0.9)TM②③β=

TN

sNT1

mT2

=

T1，驗(yàn)算：T2=(1.1~1.2)TL，若不滿足，重新調(diào)整，直到滿足要求。④⑤計算各級總電阻和各級起動電阻。R2=

sNU2N

3I2N11-3繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻起動

22不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享由異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式可知，異步電動機(jī)有下列三種基本調(diào)速方法：（1）改變定子極對數(shù)調(diào)速。（2）改變電源頻率調(diào)速。（3）改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。十二章異步電動機(jī)調(diào)速23不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享一、變極調(diào)速變極調(diào)速是改變定子繞組的極對數(shù)實(shí)現(xiàn)的，只用于籠型電動機(jī)。以4極變2極為例：U相兩個線圈，順向串聯(lián)，定子繞組產(chǎn)生4極磁場：反向串聯(lián)和反向并聯(lián)，定子繞組產(chǎn)生2極磁場：24不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享Y→反并YY，2p-p?→YY，2p-p注意：當(dāng)改變定子繞組接線時，必須同時改變定子繞組的相序25不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享二、變頻調(diào)速改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)電源頻率，可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢的同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的。額定頻率稱為基頻，變頻調(diào)速時，可以從基頻向上調(diào)，也可以從基頻向下調(diào)。變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是無級變速，變速范圍大，且具有較硬的機(jī)械特性。變頻調(diào)速的缺點(diǎn)是有一套專門的變頻電源，調(diào)速系統(tǒng)較為復(fù)雜，設(shè)備投資較高。26不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享1.從基頻向下變頻調(diào)速我們知道，三相異步電動機(jī)每相電壓：降低電源頻率時，必須同時降低電源電壓。降低電源電壓有兩種控的制方法。⑴保持=常數(shù)：27不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享上式是保持氣隙每極磁通為常數(shù)變頻調(diào)速時的機(jī)械特性方程式。下面根據(jù)該方程式，具體分析一下最大轉(zhuǎn)矩Tm及相應(yīng)的轉(zhuǎn)差率sm。最大轉(zhuǎn)矩處，對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率為sm，即：最大轉(zhuǎn)矩處的轉(zhuǎn)速降落為：28不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享當(dāng)改變頻率時，若保持=常數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩常數(shù)，與頻率無關(guān)，并且最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落相等，也就是不同頻率的各條機(jī)械特性是平行的，硬度相同。根據(jù)上式畫出保持恒磁通變頻調(diào)速的機(jī)械特性，如圖所示。這種調(diào)速方法機(jī)械特性較硬，在一定的靜差率要求下，調(diào)速范圍寬，而且穩(wěn)定性好。由于頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此變頻調(diào)速為無級調(diào)速，平滑性好。另外，電動機(jī)在正常負(fù)載運(yùn)行時，轉(zhuǎn)差率s較小，因此轉(zhuǎn)差功率較小，效率較高。經(jīng)分析，恒磁通變頻調(diào)速是屬于為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。即當(dāng)：時，29不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享2.從基頻向上變頻調(diào)速：升高電源電壓是不允許的，因此升高頻率向上調(diào)速時，只能保持電壓為UN不變，頻率越高，磁通Φm越低，是一種降低磁通升速的方法，類似他勵直流電動機(jī)弱磁升速情況。保持不變升高頻率時，電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩

30不積蹞步，無以致千里；不積小流，無以成江海友友情分享