三相异步电动机的起动ppt课件

7.2 三相异步电动机的起动,。,教学要求：,2、掌握三相普通鼠笼型异步电动机的起动方法，学会根据性能要求选择合适的起动方法。,3、熟悉高起动性能鼠笼型异步电动机的结构及原理。,4、掌握三相绕线型异步电动机的起动方法。,1、掌握三相异步电动机的起动性能要求。,1,一、异步电动机的起动性能要求,足够大的起动转矩是为了使生产机械较快地达到正常运行。,若起动电流太大将引起电源电压的下降，影响接在电网上的其它电气设备的正常工作。,起动性能要求：足够大的起动转矩和较小的起动电流。,2,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,三相鼠笼型异步电动机有直接起动、降压起动和软起动三种起动方法。,1、直接起动,直接起动，也称全压起动。该方法操作简单，但起动电流大，起动转矩较小。,一般鼠笼异步电动直接起动的电流倍数为：,3,直接起动转子电流 大，但起动电磁转矩 并不大。,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,4,笼型异步电动机直接起动时，起动电流大，而起动转矩不大，这样的起动性能是不理想的。过大的起动电流对电网电压的波动及电动机本身均会带来不利影响。因此，直接起动一般只在小容量电动机中使用，一般电网7.5kW以下的电动机可采用直接起动。若电动机的起动电流倍数KI、容量与电网容量满足下列经验公式：,则电动机可直接起动， 否则应采用降压起动。,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,5,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,2、降压起动,常用的降压起动方法有定子串接电抗或电阻的降压起动、星-三角（Y-）降压起动和自耦变压器降压起动。,6,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,1）定子电路串电抗或电阻降压起动,笼型异步电动机串电抗降压起动原理图,7,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,若起动瞬时加在定子绕组上的电压为 ，则起动电流为,设全压UN起动时起动电流为 ，起动转矩为 ，串入电阻后定子电压为U1，这时的起动电流为 ，设,8,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,由上述两式可知，该起动方法在减小起动电流的同时会使起动转矩下降更多，因此仅适用于轻载起动的场合。,根据 ， 可得,9,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,2）星 三角（ Y ）降压起动,这种起动方法只适用于正常运行时定子绕组接成三角形的电动机。起动时定子绕组接成 Y 形接法降低电压，起动完毕后再换接成三角形接法。,10,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,起动电流和起动转矩计算,11,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,起动电流计算,设电动机每相短路阻抗Zk为常值，则：,12,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,起动转矩计算,13,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,3）自耦变压器降压起动,（1）自耦变压器起动降压原理,14,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,3）自耦变压器降压起动,（2）起动电流计算,设自耦变压器的变比为 ，则：,15,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,3）自耦变压器降压起动,（3）起动转矩计算,16,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,三相鼠笼型异步电动机降压起动方法的比较,17,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,例：某设备需要大容量异步电动机，定子绕组采用联接，直接起动转矩Tst=0.9TN，但供电线路较长，电动机直接起动电流是供电网络允许最大电流1.5倍。在（1）空载，（2）50%负载，各应该采用什么起动方法？,解：按题目所述，电动机直接起动电流是供电网络允许最大电流1.5倍，故显然不能采用直接起动方法。,18,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,（1）空载,a. 定子串电阻或电抗降压起动,选择 ，则此时的起动电流为：,起动转矩为：,故对空载起动可用这种起动方法。,是电网允许的电流,19,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,b. Y-降压起动,电动机定子绕组为接法，可用此法。,是电网允许的电流,故对空载起动也可用这种起动方法。,20,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,a. 定子串电阻或电抗降压起动,故不能采用该起动方法。,b. Y-降压起动,故也不能采用该起动方法。,21,二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法,c. 自耦变压器降压起动,同时，起动电流：,22,三、高起动性能的笼型异步电动机,由异步电动机起动和运行性能可知：,23,三、高起动性能的笼型异步电动机,深槽式和双笼型异步电动机就是在普通鼠笼型电动机的基础上根据起动和运行时转子频率的差别，改变转子槽形结构，利用“集肤效应”，达到起动时转子电阻变大，而正常运行时电阻又会自动减小的目的。,24,三、高起动性能的笼型异步电动机,越接近槽口的导体所交链的漏磁通越少，即漏抗小；接近槽底的单元，漏抗大； 导体电流密度分布不均，导条的电流密度上大下小，即集肤效应； 电机转速越低，转子电流频率越高，集肤效应越突出； 导体的导电高度缩小，转子电阻增加。,1、深槽式异步电动机(槽的高度是宽度的1012倍),25,三、高起动性能的笼型异步电动机,起动时，s=1，f2 = f1，转子频率较高，相应的漏电抗大。,电机正常运行时，f2=13Hz，转子的漏电抗比电阻小得多，各小导条电流的分配主要取决于电阻，集肤效应基本消失，转子导条电阻基本上等于直流电阻。,1、深槽式异步电动机,26,三、高起动性能的笼型异步电动机,上笼（起动笼）: 截面小， 材料选用电阻系数大（黄铜、铝）；,下笼（运行笼）:截面大， 电阻系数小（紫铜）。,2、双笼型异步电动机,27,三、高起动性能的笼型异步电动机,2、双笼型异步电动机,起动：f 2 大，产生集肤效应，电流从上笼流过，上笼电阻大。,运行：f 2 小，转子漏抗小于电阻，转子电流大部分从电阻较小的下笼流过。,故上笼也常称为起动笼，下笼称为运行笼。,28,四、绕线型异步电动机的起动,中大容量电动机重载起动采用绕线式异步电机。,绕线型异步电动机转子通过集电环和电刷可串接电阻，如果电阻值选择合适，既增大起动转矩，又减小起动电流，当然需增加设备。,绕线型异步电动机转子外串电阻的起动方法，即转子串电阻的分级起动和转子串频敏变阻器起动。,29,四、绕线式异步电动机的起动,转子绕组串电阻可以改变 sm 的大小，改变机械特性。,1、转子回路串电阻起动,30,四、绕线式异步电动机的起动,起动时转子要串入起动电阻，但在起动过程也要逐级切除起动电阻。,否则，在额定负载下，电机不是运行在a 点，而是运行在b 点。,绕线式异步电动机转子串合适电阻既可增大起动转矩，又能减小起动电流。,31,四、绕线式异步电动机的起动,起动过程电阻逐级切除:,在整个起动过程中，电动机均有较大的加速转矩。,32,四、绕线式异步电动机的起动,转子串电阻起动，当起动电阻逐级切除时，由于转矩的突变会引起机械冲击，并且需要很多的切换开关，控制设备大，维修较麻烦。,为了克服上述缺点，对于容量较大的电机普遍采用频敏变阻器作为起动电阻。,2、转子回路串频敏变阻器起动,33,四、绕线式异步电动机的起动,34,频敏变阻器实际上是一个只有原边线圈的三相芯式变压器。,它的铁芯采用比普通变压器的硅钢片厚100倍叠成，涡流损耗大，Rm大。,Rm是反映铁芯中涡流损耗的等效电阻。,四、绕线式异步电动机的起动,频敏变阻器等效电路,35,四、绕线式异步电动机的起动,起动时： 最大，可以限制起动电流。,Rm随着转速的变化而自动变化，无需逐级切换。,36,频敏变阻器的特点：,电阻会随着转速的上升而自动减小。,四、绕线式异步电动机的起动,37,