三相异步电动机的起动课件.ppt

1、 起动电流倍数起动电流倍数 、起动转矩倍数、起动转矩倍数 、sNIIsNTT起动时间及起动过程中的功率损耗及起动设起动时间及起动过程中的功率损耗及起动设备的简单性和可靠性等。备的简单性和可靠性等。我们对第一个指标最为关注，因为很大我们对第一个指标最为关注，因为很大的起动电流会使供电变压器输出电压明显下的起动电流会使供电变压器输出电压明显下降，这样会影响变压器的其它用户的正常用降，这样会影响变压器的其它用户的正常用电，以及对本身电机的起动产生不利影响。电，以及对本身电机的起动产生不利影响。起动性能指标有：起动性能指标有：数数 4 47 7，起，起动转矩倍数动转矩倍数 1.41.42.22.2。异

2、步电动机在异步电动机在额定电压下直接起额定电压下直接起动时，起动电动时，起动电流倍流倍sNTTsNII第一节第一节 三相异步电动机的直接起动三相异步电动机的直接起动0IsIsTnT0 由于起动瞬间，主磁通由于起动瞬间，主磁通 约减少为额定约减少为额定值的一半，功率因数值的一半，功率因数 又很低，造成了起动又很低，造成了起动电流很大，起动转矩确并不太大。电流很大，起动转矩确并不太大。通常，只有在通常，只有在7.5kW7.5kW容量的小型鼠笼型电动机容量的小型鼠笼型电动机可采用直接起动。可采用直接起动。2cosm&kjXkRNU&sI直接起动直接起动1 1）定子串电抗器（电阻器）定子串电抗器（电阻

3、器）起动起动 电抗器起到了分压作用，电抗器起到了分压作用，作用在定子绕组上的电压降作用在定子绕组上的电压降低了，绕组中起动电流和电低了，绕组中起动电流和电压成正比，当然起动电流减压成正比，当然起动电流减小了，以满足对起动电流的小了，以满足对起动电流的要求。起动完毕后闭合要求。起动完毕后闭合 ，电机进入正常运行。电机进入正常运行。2K第二节第二节 三相鼠笼型电动机降压起动三相鼠笼型电动机降压起动jX1K2KM 设串电抗时定子电压设串电抗时定子电压 与直接起动时定子额与直接起动时定子额定电压定电压 的比值为的比值为 。则。则定子串电抗器起动定子串电抗器起动NU&1U&u/1kNkZUuUZX/1k

4、ssNkZIUuIUZX22/21kssNkZTUuTUZX1 1）定子串电抗器（电阻器）起动）定子串电抗器（电阻器）起动sI&1U&NU&kjXkRjXXYZABCABCNU&sI&I&对于正常运行时定子对于正常运行时定子绕组采用绕组采用“D”联结的异步电联结的异步电动机，起动时定子动机，起动时定子“Y”联结，联结，起动完毕后换成起动完毕后换成“D”联结。联结。这样起动时，每相起动电压这样起动时，每相起动电压大小和直接起动时每相电压大小和直接起动时每相电压大小之间的关系：大小之间的关系：1133NUUU 2 2）Y Y起动起动每相起动电流每相起动电流 为为:YI111313NYUIUIUUs

5、I13sYIII3133ssIIIIsT21113ssTUTU起动线电流起动线电流 为为:起动转矩起动转矩 为为:，XYZAABBCCNU&sI&YI&XYZABCABCNU&sI&I&ABCKM起动运行0 三相鼠笼型电动机采三相鼠笼型电动机采用自耦变压器降压起动时，用自耦变压器降压起动时，开关开关 K投向起动侧，起动完投向起动侧，起动完毕后开关毕后开关 K投向运行侧。自投向运行侧。自耦降压起动时电动机电压下耦降压起动时电动机电压下降为降为 ，与直接起动时电压，与直接起动时电压 的关系为的关系为 NUU21NNUUN3 3）自耦降压起动）自耦降压起动 电动机降压起动时电流为电动机降压起动时电流

6、为 ，与直接起动，与直接起动时的起动电流时的起动电流 之间关系为之间关系为 自耦变压器高压侧的起动自耦变压器高压侧的起动电流电流 ，与，与 之间的关系为之间的关系为21ssNINUIUNsIsI21ssNINUIUNsIsI 自耦变压器降压起动与直接起动相比，供自耦变压器降压起动与直接起动相比，供电变压器供给的起动电流之间关系为电变压器供给的起动电流之间关系为 自耦降压起动，与自耦降压起动，与直接起动时，起动转矩之间直接起动时，起动转矩之间关系为关系为221ssININ2221ssNTNUTUN起动方法起动电压相对值（电动机相电压）起动电流相对值（供电变压器线电流）起动转矩相对值启动设备直接起

7、动111最简单串电抗起动一般Y 起动简单，只适用于D联结380V电机自耦降压起动较复杂u2u1313u13u2u2u 这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法，主要目的是限制起动电流，但同时起动转矩也不同程度的降低了，因此只适用于轻空载起动。第三节第三节 高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机n1n0T1230hi21fsfn1n0T12n1n0T12nTLT0jR212jRRXXCABRmRjXmRmRmRmR2f2f第三节第三节 高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机n1n0T1230hi21fsfn1n0T12n1n0T12nTLT0j

8、R212jRRXXCABRmRjXmRmRmRmR2f2f第一节第一节 概概 述述已知异步电动机的转速公式：1160(1)(1)fns nsp可以从以下2个方面实现调速：1）改变同步转速 2）改变转差率 1n改变极对数：变极调速改变电源频率：变频调速改变电源电压：调压调速 转子串电阻调速（绕线式）s第二节第二节 变极调速变极调速1A2A1X2XNSSN1A2AN2X1XS1A2X1X2ASSN1A2X1X2ASN1A2X1X2ASN 异步电动机的同步速与极对数成反比，所以改变电机的极对数，就可以改变电机的同步速，从而达到调速的目的。改变定子绕组极对数的方法，除了刚才介绍的单绕组变流法，获得不同

9、的极对数以外，还有定子采种放置两套不同极对数绕组的方法，甚至这两套绕组本身又可以采用变流法，从而可以得到更多的极对数。这样出现了所谓的二速、三速甚至四速电机。另外，我们把变速比为 的调速称为倍极比调速；把变速比不是 的，称为非倍极比调速，例如是 的这种调速方式。最后说明一点：单绕组多速异步电动机的转子都是鼠笼型的，这时因为，鼠笼转子能自动适应定子的极对数，不必在采用其它措施。2:12:13:2第三节第三节 变频调速变频调速从基频往下调节：由 ，可知，当 值一定时，如果频率 降低，则 增加，引起主磁路过饱和，这是不允许的。因此，在频率往下调节时，一定要调压，一般有两种方法。111114.44dp

10、mUEf N k1fm11Ef11Efm1）保持 为常数 由于 保持常数，因此 保持不变，属恒磁通调速方式。2）保持 为常数 这种情况下，随着频率 的降低，磁通 实际会慢慢减小，因此这种调速方式为近似恒磁通调速方式。1U11Uf1fm1111ffff1f1f1f1f1n1n1n1nnTLTmT0 在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么会有以下的结论：a）为常数，即不同频率下产生的转速降相同；b）不同频率下，最大电磁转矩 不变；c）这种调速方式具有机械特性硬、调速范围广，低速下稳定性好等特点；由于频率连续可调，所以变频调速为无级调速，调速平滑性好。1）恒磁通调速方式1nnnmT1111ffff

11、1n1n1n1nnmTT01f1f1f1f 2）近似恒磁通调速方式 这种调速方式下，由于保持 为常数，这样随着频率的下降时，最大电磁转矩 将随频率 的减小而减小，这时因为定子电阻 的压降的影响力越来越明显引起的。另外需要注意的是，当频率下调较多时，最大电磁转矩 下降也较多，有可能会出线拖不对恒转矩负载的情况。11UfmT1f1RmT1111ffffTmT0n1f1f1f1f1n1n1n1n从基频往上调节：由于电源电压不能高于额定电压，在频率 往高调节时，电动机电压只能保持额定电压 不变，于是，主磁通 只能降低；这种调速方式属于弱磁调速方式，其特点有：、常数。1f1NUm211mTf11msf1

12、mmns nnTmn02LT1LT1n第四节第四节 调压调速调压调速 由异步电动机的机械特性参数表达式可知，因此这种调速方式有以下特点：1）对恒转矩负载，电压不能降得过低，否则电机可能会停转，且其调速范围也较窄；2）对风机、泵类负载，其调速范围较大，当转差率大于最大转矩对应的临界转差率时，异步电动机仍能稳定运行，但是要注意电动机过电流的问题。第五节第五节 转子回路串电阻调速转子回路串电阻调速 这种调速方式属于恒转矩调速性质，从图中看出增大转子回路的电阻，曲线向下移动，恒转矩负载下，转差率增大，从而达到调速的目的。对恒转矩负载而言，这种调速方法下，一定有以下这个关系：02LT1LTn1nTmT3

13、21jjjRRR2R23jRR22jRR21jRR()Ts22jNRRRss常数 。转子回路串电阻调速方法特点：1）这种调速方法的调速范围不大，特别负载小时，调速范围就更小；2）调速时效率很低，在恒转矩调速时，转子回路所串电阻越大，转速越低，效率也更低；3）调速的平滑性较差；4）这种调速方法只能用于三相绕线型异步电动机。另外，我们把变速比为 的调速称为倍极比调速；把变速比不是 的，称为非倍极比调速，例如是 的这种调速方式。最后说明一点：单绕组多速异步电动机的转子都是鼠笼型的，这时因为，鼠笼转子能自动适应定子的极对数，不必在采用其它措施。2:12:13:2第三节第三节 变频调速变频调速从基频往下

14、调节：由 ，可知，当 值一定时，如果频率 降低，则 增加，引起主磁路过饱和，这是不允许的。因此，在频率往下调节时，一定要调压，一般有两种方法。111114.44dpmUEf N k1fm11Ef11Efm1）保持 为常数 由于 保持常数，因此 保持不变，属恒磁通调速方式。2）保持 为常数 这种情况下，随着频率 的降低，磁通 实际会慢慢减小，因此这种调速方式为近似恒磁通调速方式。1U11Uf1fm1111ffff1f1f1f1f1n1n1n1nnTLTmT0 在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么会有以下的结论：a）为常数，即不同频率下产生的转速降相同；b）不同频率下，最大电磁转矩 不变；c）

15、这种调速方式具有机械特性硬、调速范围广，低速下稳定性好等特点；由于频率连续可调，所以变频调速为无级调速，调速平滑性好。1）恒磁通调速方式1nnnmT1111ffff1n1n1n1nnmTT01f1f1f1f 2）近似恒磁通调速方式 这种调速方式下，由于保持 为常数，这样随着频率的下降时，最大电磁转矩 将随频率 的减小而减小，这时因为定子电阻 的压降的影响力越来越明显引起的。另外需要注意的是，当频率下调较多时，最大电磁转矩 下降也较多，有可能会出线拖不对恒转矩负载的情况。11UfmT1f1RmT1111ffffTmT0n1f1f1f1f1n1n1n1n从基频往上调节：由于电源电压不能高于额定电压

16、，在频率 往高调节时，电动机电压只能保持额定电压 不变，于是，主磁通 只能降低；这种调速方式属于弱磁调速方式，其特点有：、常数。1f1NUm211mTf11msf1mmns nnTmn02LT1LT1n第四节第四节 调压调速调压调速 由异步电动机的机械特性参数表达式可知，因此这种调速方式有以下特点：1）对恒转矩负载，电压不能降得过低，否则电机可能会停转，且其调速范围也较窄；2）对风机、泵类负载，其调速范围较大，当转差率大于最大转矩对应的临界转差率时，异步电动机仍能稳定运行，但是要注意电动机过电流的问题。第五节第五节 转子回路串电阻调速转子回路串电阻调速 这种调速方式属于恒转矩调速性质，从图中看出增大转子回路的电阻，曲线向下移动，恒转矩负载下，转差率增大，从而达到调速的目的。对恒转矩负载而言，这种调速方法下，一定有以下这个关系：02LT1LTn1nTmT321jjjRRR2R23jRR22jRR21jRR()Ts22jNRRRss常数 。转子回路串电阻调速方法特点：1）这种调速方法的调速范围不大，特别负载小时，调速范围就更小；2）调速时效率很低，在恒转矩调速时，转子回路所串电阻越大，转速越低，效率也更低；3）调速的平滑性较差；4）这种调速方法只能用于三相绕线型异步电动机。