[理学]3-4 三相异步电动机的起动.ppt

3-4 三相异步电动机 的起动,一、异步电动机的起动性能要求,二、鼠笼式异步电动机的起动,三、绕线式异步电动机的起动,内 容 提 要,要求电动机有足够大的起动转矩和较小的起动电流。,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。,一般鼠笼异步电动机直接起动的电流倍数为：,（倍）,直接起动转子电流 大，但起动电磁转矩 并不大。,异步电机起动不采取控制手段和起动方法是不能满足起动要求的。,二、鼠笼式异步电动机的起动,（一）直接起动,（二）降压起动,1、定子电路串电阻或电抗起动,2、Y起动,3、自耦变压器起动,（一） 直接起动,在电网容量足够大，起动电流不致于引起显著的电压降落时，可以采用直接起动方法。,异步电机运行时要求：,假设异步电动机的过载能力KT1.6,（1）当供电电源电压降低15%时，接在同一电源上 的其它异步电动机的最大电磁转矩为：,电机能在额定转矩的负载下运行。,如果直接起动引起电压降落超过15%，必须采用降压起动的方法。,（二）降压起动,1、定子电路串电阻起动,，降压起动适用于轻载起动。,因为,KM1 是起动接触器,KM2 是运行接触器,FR 是热继电器,KT时间继电器,KM1,M,QS,FR,KM2,SB1,SB2,R,KM1,KT,KM1,KM2,KT,KM2,KM2,2、星-三角（ Y- ）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。,（1）（ Y ）起动电流比,设电动机每相短路阻抗Zk为常值。,线电流：, 接法起动电流, Y接法起动电流,（2）（ Y ）起动起动转矩比,(相电压),（3）（ Y ）起动控制线路,起动：KM1 、 KM3 运行：KM1 、 KM2,起动：KM1 、KM3 运行：KM1 、KM2,3、自耦变压器起动,（1）自耦变压器起动降压原理,自耦变压器原理,起动线路,正常运行线路,（2）自耦变压器起动起动电流分析,经过自耦变压器降压后，加在电动机上的端电压降为：,电动机起动电流为：,电源提供的起动电流（自耦变压器的原边电流）：,（3）自耦变压器起动起动转矩分析,经过自耦变压器降压后，加在电动机上的端电压降为：,所以自耦变压器降压后的起动转矩为：,自耦变压器起动不受电机定子绕组接法的限制并且变比ka可以改变。,K为起动时电机端电压降到额定电压的1/K倍。,4、各种降压起动方法的比较,Ka为自耦变压器原、副边电压比。,例题：某设备需要大容量异步电动机，起动 转矩Tst=0.9TN，但供电线路较长， 电动机的起动电流是供电网络允许最 大电流的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，显然不能采用直接起动方法。,（1）空载,a. 定子串电抗起动,选择 ，则起动电流可以通过。,起动转矩为：,对空载起动可用这种起动方法。,b. Y-起动,如果电动机正常运行时是接法，可用此法。,是电网允许的电流,对空载起动也可用这种起动方法。,（2）50%负载,a. 定子串电抗起动,故不能采用定子串电抗起动方法。,c. 自耦变压器起动,起动电流：,是电网允许的电流,三、绕线式异步电动机的起动,1、绕线式异步电动机起动的优缺点,2、转子回路串电阻起动分析,3、转子回路串频敏变阻器起动,中大容量电动机重载起动采用绕线式异步电机。,绕线式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，当然所需设备要多一些。,（一）绕线式异步电动机起动的优缺点,绕线式异步电机转子回路串电阻示意图,绕线式异步电动机的起动的优点：,1、既增大起动转矩，又减小起动电流。,2、转子铜耗产生的大部分热量在电机外接起动电阻上，减小了电机本身的发热。,绕线式异步电动机的起动的缺点：,绕线电机转子结构复杂，维护不方便，起动设备多（电阻分级切换需自动控制）。,（二）转子回路串电阻起动,转子绕组串电阻可以改变Sm的大小，改变机械特性。,起动转矩最大。,可见绕线式异步电动机既可增大起动转矩，又能减小起动电流。,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。,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。,（三）转子回路串频敏变阻器起动,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。,频敏变阻器的特点：,电阻会随着转速的上升而自动减小。,频敏变阻器等效电路,频敏变阻器实际上是一个只有原边线