6-2 三相异步电动机起动方法

1,6-2三相异步电动机的起动,2,主要内容,一、三相笼型异步电动机的起动方法二、改善笼型异步电动机起动性能的方法三、三相绕线转子电动机的起动方法,3,一、三相笼型异步电动机的起动方法,1、直接起动2、减压起动电阻减压或电抗减压起动自耦补偿起动星三角形起动延边三角形起动3、软起动限流或恒流起动斜坡电压起动转矩控制起动转矩加脉冲突跳控制起动电压控制起动,4,（1）直接起动的问题及解决途径,起动过程是指电动机从静止到达到正常工作转速(额定转速)的过程。生产机械对异步电动机起动的要求：足够大的起动转矩和对电网最小的冲击电流，保证生产机械正常起动。起动过程平滑、快速、无冲击、损耗小起动设备简单，操作方便,1、直接起动,5,方法：利用闸刀或者接触器把电动机直接接到具有额定电压的电源上。性能：Tst（1.02.0）TN或(2.84.0)TN0；Ist（47）IN。特点：设备简单，操作方便，Tst较小，Ist很大。,1、直接起动,6,额定运行时，s=sN=0.020.06,若取s=0.05,则；起动时，s=1,，可见起动时，电动机的阻抗显著减小Ist=I2=Ux/sqrt(R1+R2)2+(X1+X2)2起动电流大约为额定电流的4-7倍。,Ist大的原因,1、直接起动,Ist大的影响,同电网其他电动机灯变暗、数控机床失控大的电流冲击，发热，不能频繁启动,7,(1)起动电流大，阻抗压降大，感应电势小，磁通也小；(2)s=1时:cos2=R2/sqrt(R22+X22)，很小。Tst=(1-2)TN,1、直接起动,起动转矩不大的原因：,尽管起动电流很大，但起动转矩并不大。T=KTI2cos2,8,电网容量+电机容量+具体应用场合电动机容量相对于电网容量很小时，可以直接起动；如果生产机械对转矩要求不大，则只考虑限制电流；如生产机械对转矩要求较高，则既要限制电流，又要保证需要的转矩。,1、直接起动,决定异步电动机起动方法的原则,9,设备和操作简单，在电网容量相对较大的情况下采用。频繁起动电动机：电动机容量/供电变压器容量20%；不频繁起动电动机：电动机容量/供电变压器容量30%；如果没有独立的供电变压器，则限制电网电压降不能超过5%。异步电动机的功率低于7.5kw时允许直接起动，否则，应符合下列条件也可允许直接起动：,1、直接起动,直接起动的条件,10,例题,一台鼠笼型异步电动机，如果供电变压器容量为560kVA，可否直接起动？,11,转矩也随着电压下降而平方地下降，所以这种方法适合于对转矩要求不高的场合。,2、减压起动,12,2、减压起动,1）定子绕组串电阻或者电抗器起动,在定子绕组的电路中串入一个三相电阻器或者电抗器来分担一部分电源电压，使得电机绕组的实际电压降低，达到降低起动电流的目的。串电阻器起动时，要消耗较大的功率；串电抗器起动时，当K2短接起动电抗器时，产生较大的短路电流，所以串电抗适合于起动转矩要求不大且起动不频繁的场合。k=UN/Ust；Ist/Ist=1/k；Tst/Tst=1/k2,13,或,1）定子绕组串电阻或者电抗器起动起动电阻的计算,2、减压起动,14,2）自耦变压器(起动补偿器)起动,k=UN/Ust；Ist/Ist=1/k；Tst/Tst=1/k2QJ2型自耦变器有不同的降压抽头，抽头电压：40%，60%，80%或55%,64%,73%以备选择。,2、减压起动,15,2、减压起动,2）自耦变压器(起动补偿器)起动起动自耦变压器的计算,16,适合于正常运行为D接法的电动机。,3）星-三角（Y/D）起动,2、减压起动,17,2、减压起动,k=UN/Ust=sqrt(3)；Ist/Ist=1/3；Tst/Tst=1/3,3）星-三角（Y/D）起动,18,二、改善笼型异步电动机起动性能的方法,从结构上改善起动性能,改善笼型异步电动机转子槽型，利用“集肤效应”，从而改善起动性能。1、深槽式异步电动机结构特点：槽深h与槽宽b之比。（普通电机）。,19,如图所示，根据槽漏磁通的分布，可见槽下部导体所链漏磁通比上部导体大，漏电抗较大，电流密度小，上部导体的电流密度大。如b）图分布，这一效应称为集肤效应。使转子导体有效截面减小，电阻较大，从而改善起动性能。随着n的上升，转子电路的频率f2下降，集肤效应逐步减小，相当于电阻逐步下降，正常运行时，基本不会影响电动机的性能。,二、改善笼型异步电动机起动性能的方法,1、深槽式异步电动机工作原理：,20,结构特点：如图所示，转子上有两套鼠笼，即上笼和下笼，上笼截面小且用电阻系数较大的材料，所以电阻大，电抗小，下笼则相反，电阻小而电抗大。,二、改善笼型异步电动机起动性能的方法,2、双笼型异步电动机,21,起动时，转子电路频率高，下笼电抗大，通过的电流小，大部分电流流过上笼，上笼电阻大，使Ist且Tst，而当电动机正常运行时，转子电路频率低，电抗小，电流分配由电阻决定，电流主要流过下笼，电阻小，不影响运行性能。也可分别考虑上、下笼受磁场作用产生的机械特性，然后叠加，如图所示，可见双笼型电动机起动过程中，转矩较大且基本稳定，因而起动快而平稳。,二、改善笼型异步电动机起动性能的方法,3、双笼型异步电动机工作原理,22,结论,以上几种电动机，起动性能优于普通笼型电动机，但转子漏抗较大，cos及Tmax小、稍低，且结构较复杂，用材较高。一般用于要求起动转矩较普通笼型电动机稍高的场合。,23,三、三相绕线转子电动机的起动方法,1、转子串电阻起动：,2、转子串频敏变阻器起动：,24,为了尽量保持较大的起动转矩，采用逐级切除起动电阻起动。,三、三相绕线转子电动机的起动方法,1、转子串电阻起动：,25,起动最大转矩：,三、三相绕线转子电动机的起动方法,1、转子串电阻起动起动电阻的计算,切换转矩：,起动电阻：,其中：,26,使用场合：单纯为了限制起动电流、增大起动转矩,三、三相绕线转子电动机的起动方法,2、转子串频敏变阻器起动：,频敏变阻器的特点：电阻值随转