异步电机的起动和调速.ppt

第一节起动电流和起动转矩 起动时n 0 s 1 定 转子电流很大 励磁电流可以忽略 根据简化等效电路 定子起动电流为 起动时转子功率因数 由于转子电阻远小于转子漏抗 起动时转子功率因数很低 大约在0 2左右 由于起动电流较大 定子漏抗压降增大 感应电动势E1减小 主磁通 m也减小 电磁转矩 异步电机直接起动存在的问题 1 起动电流大 影响 线路压降大 电网电压下降 影响其他负载运行 如频繁起动 发热严重 易损坏电机2 起动转矩不够大 影响 无法重载起动起动时间长 第二节笼型异步电动机的起动 一 全压直接起动优点 操作简单 缺点 起动电流大 造成的线路电压下降会影响到同一变压器下其他电气设备的正常工作 应用条件 不同场合有不同条件 如 不频繁起动 电机容量 30 电源容量 频繁起动 电机容量 20 电源容量 动力与照明共用电源 电压降 5 1 定子串电阻或电抗降压起动原理 电阻或电抗分压 优点 平稳可靠 构造简单 缺点 Tst小 结论 转矩下降倍数大于电流下降倍数 二 降压起动 流过电机绕组的电流 则电网提供电流 原理 设N1 N2 K加在电机绕组上的电压 结论 Tst和Ist都下降为直接起动的1 K2 优点 不同变比抽头适用不同负载 缺点 体积大 价格高 需维护 2 自耦补偿起动 原理 起动 Y起动 结论 Tst和Ist都下降为直接起动的1 3 优点 控制简单 缺点 只适用于 接法电机 电压下降倍数不变 3 Y 起动 优点 不同抽头对应不同电压变比 缺点 内部接线复杂 只能用于 接法的电机 4 延边三角形起动 1 深槽式异步电动机 特点 转子槽深 槽宽大于10 1 转子回路频率越高 趋肤效应越明显 转子等效电阻越大 三 深槽和双鼠笼式异步电机 二 双笼型异步电动机 这种异步电动机的转子上有两套导条 如图11 13a所示的上笼与下笼 两笼间由狭长的缝隙隔开 上笼通常用电阻系数较大的黄铜或铝青铜制成 且导条截面较小 故电阻较大 下笼截面较大 用紫铜等电阻系数较小的材料制成 故电阻较小 第三节笼型异步电动机的调速 异步电机的转速 则异步电动机的调速方法有 改变供电电源的频率f 改变电动机的极对数 改变转差率 改变外加电压 转子回路串电阻 转子回路外加电动势 1 频率变化对电机运行的影响 由知 在其他条件不变的情况下 一 变频调速 2 电压调节规律 为使调速前后电机具有同样的过载能力 1 恒转矩负载 2 恒功率负载 3 机械特性 二 变极调速1 变极方法 双绕组变极 定子上有两套极对数不同的绕组 运行时只用其中一套 优点 设计方便 缺点 材料利用率差 单绕组变极 定子上只有一套绕组 通过线圈间的不同接法 构成不同极对数 优点 材料利用率较高 缺点 设计难度较大 两种变极方法配合使用可以获得多速电机 2 单绕组变极原理 结论 改变部分绕组的电流方向可改变极数 3 联结法 1 Y YY 低速 高速 2 YY 低速 高速 注意 变极调速一般只用于笼型转子电机 为使电机正常工作 定转子的极对数必须相等 笼型转子可以自动调节极对数 而绕线转子极对数不能自行改变 变极以后必须将定子任意两相对调 以保持转向不变 设P对极时U V W相位关系为 0 120 240 则2P对极时U V W相位关系为 0 240 480 120 相序与变极前相反 电机将反转 三 改变外加电压调速机械特性 Tm与U1平方成正比 sk与U1无关 缺点 带恒转矩负载时 调速范围小 电流会增大 应用场合 带通风机负载 第四节绕线转子异步电动机的起动和调速 一 绕线转子异步电动机的起动1 转子串电阻起动 优点 既可以增大Tst 又可以降低Ist 注意 串太大的电阻反而会使起动转矩下降 问题 需要逐段切除所串电阻 控制设备复杂 2 转子串频敏变阻器起动频敏变阻器的结构及特点 厚钢板或铁板上绕有三相对称绕组 涡流大 等效电阻与频率成正比 工作原理 起动时n 0 s 1 f2 sf1 f1比较大 频敏变阻器等效电阻R大 Ist小 Tst大 n s f2 R 相当于逐渐切除所串电阻 使T保持较大值 起动结束后将频敏变阻器切除 优点 随着转速的上升 转子回路所串电阻自动减小 使得整个起动过程都有较大的起动转矩和较小的起动电流 二 绕线转子异步电动机的调速1 转子回路接入变阻器调速原理 转子串电阻 机械特性变软 转速下降 缺点 调速范围小 低速时效率低 经济性差 优点 设备简单 恒转矩负载下 附加电阻与转速之间