1、第第8章章 三相异步电动机的启动与制动三相异步电动机的启动与制动8.1 三相异步电动机的直接启动三相异步电动机的直接启动221221121)(XXsRRUII2212211221)(23XXsRRfsRpUT异步电动机的实际起动情况异步电动机的实际起动情况 起动电流大：起动电流大：Is = (47) IN 起动转矩小：起动转矩小：Ts = (0.91.3) TN起动电流起动电流Is大的不利影响：大的不利影响：大的大的 Is 使供电变压器电压降低，影响自身及其他负使供电变压器电压降低，影响自身及其他负载工作。载工作。频繁起动时造成热量积累，易使电动机过热。频繁起动时造成热量积累，易使电动机过热。
2、8.2 三相鼠笼式异步电动机的降压启动三相鼠笼式异步电动机的降压启动8.2.1 定子串接电阻或电抗启动定子串接电阻或电抗启动M33 RSS1 FUS2启动启动运行运行M3XSS1 FUS23 适用于：正常运行为适用于：正常运行为联结的电动机。联结的电动机。8.2.2 Y 启动启动3 UNS1 FUS2U1U2V1V2W1W2适用于：正常运行为适用于：正常运行为联结的电动机。联结的电动机。8.2.2 Y 启动启动3 UNS1 FUS2U1U2V1V2W1W2Y 启动启动适用于：正常运行为适用于：正常运行为联结的电动机。联结的电动机。 运行运行S23 UNS1 FUU1U2V1V2W1W2 定子相
3、电压比定子相电压比 U1PYU1PUN 3UN=1 3 定子相电流比定子相电流比 I1PYI1PU1PYU1P=1 3 起动电流比起动电流比IsYIsI1PY 3 I1P=13 Y 型型启动的起动电流启动的起动电流 IsY = Ist13 启动转矩比启动转矩比 TsYTsU1PYU1P=13( )2TsY = Ts13 Y型型启动的启动转矩启动的启动转矩 (1) IsYImax （线路中允许的最大电流）；（线路中允许的最大电流）；(2) TsYTL 。 否则不能采用此法。否则不能采用此法。 Y 启动的使用条件启动的使用条件 8.2.3 自耦变压器自耦变压器降压降压启动启动TA3 UNS1 FU
4、S2M38.2.3 自耦变压器自耦变压器降压降压启动启动3 UNS1 FUS2TAM3启动启动8.2.3 自耦变压器自耦变压器降压降压启动启动TA3 UNS1 FUS2M3运行运行8.2.3 自耦变压器自耦变压器降压降压启动启动3 UNS1 FUS2TAM3启动启动电动机相电压比电动机相电压比 电动机电动机降压降压启动与启动与直接启动相电流比直接启动相电流比 ANKNNUU1212NNUUIINSS TAM33 UNS1 FUS2启动启动IsKAIs 变压器一次侧与二次侧启动电流比变压器一次侧与二次侧启动电流比 降压启动与直接启动相比供降压启动与直接启动相比供电变压器提供的启动电流比电变压器提
5、供的启动电流比212NNIISS12NNIISS 自耦变压器自耦变压器降压降压启动时电机的启动转矩与直接启动时电机的启动转矩与直接启动时的启动转矩之间的关系启动时的启动转矩之间的关系 降压比降压比 KA 可调可调 QJ2 型三相自耦变压器：型三相自耦变压器： KA = 0.55、0.64、0.73 QJ3 型三相自耦变压器：型三相自耦变压器： KA = 0.4、0.6、0.8 2122NNUUTTNSS【例例 】 一台一台 Y250M6 型三相笼型异步电动机，型三相笼型异步电动机，UN = 380 V， 联结，联结，PN = 37 kW， nN = 985 r/min，IN = 72 A，KT
6、 = 1.8，KI = 6.5。如果要求电动机启动时，启动转矩必须大于如果要求电动机启动时，启动转矩必须大于 250 Nm，从电源取，从电源取用的电流必须小于用的电流必须小于 360A。试问：。试问：(1) 能否直接启动？能否直接启动？(2) 能否采用能否采用 Y 启动？启动？(3) 能否采用能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动？的自耦变压器启动？ 解：解： (1) 能否直接启动能否直接启动602 TN =PN nN= Nm = 359 Nm 6023.1437103985直接起动时启动转矩和启动电流为直接起动时启动转矩和启动电流为 Ts = KT TN = 1.8359 Nm = 6
7、46 Nm Is = KI IN = 6.572 A = 468 A 虽然虽然 Ts 250 Nm，但是但是 Is 360 A，所以所以 不能采用直接启动。不能采用直接启动。 (2) 能否采用能否采用 Y 启动启动 TsY = Ts13= 646 Nm = 215 Nm13IsY = Is13= 468 A = 156 A13 虽然虽然 IsY360 A，但是但是 TsY250 Nm，所以所以 不能采用不能采用 Y 启动。启动。 (3) 能否采用能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动的自耦变压器启动 Tsa = KA2Ts = 0.82646 Nm = 413 Nm Isa = KA2I
8、s = 0.82468 A = 300 A 由于由于 Tsa 250 Nm，而且而且 Isa360 A，所以所以 能采用能采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动。的自耦变压器启动。8.3 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机(1) 深槽式异步电动机深槽式异步电动机 槽深槽深 h 与槽宽与槽宽 b 之比为：之比为：h / b = 8 12漏电抗小漏电抗小漏电抗大漏电抗大增大增大电流密度电流密度 起动时，起动时，f2 高，高， 漏电抗大，电流的集漏电抗大，电流的集 肤效应使导条的等效肤效应使导条的等效 面积减小，即面积减小，即 R2 ， 使使 Ts 。 运行时，运行时
9、， f2 很低，很低， 漏电抗很小，集肤效漏电抗很小，集肤效 应消失，应消失，R2 。2. .双笼型异步电动机双笼型异步电动机电阻大电阻大漏抗小漏抗小电阻小电阻小漏抗大漏抗大上笼上笼（外笼）（外笼）下笼下笼（内笼）（内笼） 起动时，起动时， f2 高，高， 漏抗大，起主要作用，漏抗大，起主要作用， I2 主要集中在外笼，主要集中在外笼， 外笼外笼 R2 大大 Ts 大。大。 外笼外笼 起动笼。起动笼。 运行时，运行时， f2 很低很低 ， 漏抗很小，漏抗很小，R2 起主要作用，起主要作用， I2 主要集中在内笼。主要集中在内笼。 内笼内笼 工作笼。工作笼。Rst1Rst23 M3S1 S2S(
10、1) 启动过程启动过程8.4 绕线式三相异步电动机绕线式三相异步电动机的启动的启动 串联串联 Rst1 和和 Rst2 启动（特性启动（特性 a） 总电阻总电阻 R22 = R2 + Rst1+ Rst2n0TnOa (R22)TLT2a1a2T1切除切除 Rst2转子串电阻分级启动转子串电阻分级启动(1) 启动过程启动过程b (R21)n0TnOa (R22)T2 T1a1a2TLb1b2 合上合上 S2 ，切除，切除 Rst2（特性（特性 b） 总电阻总电阻 R21 = R2+ Rst1绕线型异步电动机绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动转子电路串联电阻启动 3 M3S1 S2Rst1Rs
11、t2S切除切除 Rst1 合上合上 S1 ，切除，切除 Rst1（特性（特性 c） 总电阻总电阻: R2绕线型异步电动机绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动转子电路串联电阻启动 c (R2)b (R21)n0TnOa (R22)T2 T1a1a2TLb1b2c1c2(1) 启动过程启动过程p3 M3S1 S2 Rst1Rst2S8.5 三相异步电动机的各种运行状态三相异步电动机的各种运行状态M33S18.5.2 能耗制动能耗制动(1) 制动原理制动原理 制动前制动前 S1 合上，合上，S2 断开，断开， M 为电动状态。为电动状态。 制动时制动时 S1 断开，断开，S2 合上。合上。 M 为制
12、动状态。为制动状态。nUS2 RbI1FFT8.5.1 电动运行电动运行(3) 能耗制动过程能耗制动过程 迅速停车迅速停车TLOnT12ab(4) 能耗制动运行能耗制动运行 下放重物下放重物TLOnT12a bc制动运制动运行状态行状态8.5.2 反接制动反接制动3 M33 M3Rb制制动动前前的的电电路路制制动动时时的的电电路路 制动原理制动原理TLTL制动前：正向电动状态。制动前：正向电动状态。 制动时：定子相序改变，制动时：定子相序改变， n0 变向。变向。OnT1 n02n0 bac到到 c 点时，若未切断电源，点时，若未切断电源，M 将可能反向启动。将可能反向启动。d8.5.4 倒拉反转运行倒拉反转运行On T 1n02bcTLad 定子相序不变，转子定子相序不变，转子电路串联对称电阻电路串联对称电阻 Rb。 制动运制动运 行状态行状态3e 低速提低速提升重物升重物TnOf1 f1f1 f18.5.5 回馈制动回馈制动 特点：特点：| n | | n1 |，s0。 电机处于发电机状态。电机处于发电机状态。(1) 正向回馈制动正向回馈制动TLabcdTnOYYYTLabcd?OnTTLn0n0(2) 反向回馈制动反向回馈制动GRb T3 M3TnTLbac正向电动正向电动反接制动反接制动dn回馈制动回馈制动反向电动反向电动
