任务三相异步电动机的启动反转调速与制动

1、任务任务2.3 三相异步电动机的启动、反转、调速与制动三相异步电动机的启动、反转、调速与制动一、三相异步电动机的启动一、三相异步电动机的启动1.三相鼠笼式异步电动机的启动三相鼠笼式异步电动机的启动(1)直接启动直接启动 直接启动一般只用于小容量的电动机(如7.5kW以下电动机)，对较大容量的电动机，电源容量又较大，若电动机启动电流倍数KI、容量和电网容量满足以下经验公式： 则电动机可采用直接启动方法，否则应采用降压启动。 (2)降压启动降压启动 当电动机容量较大，不允许采用全压直接启动时，应采用降压启动。 三相鼠笼式感应电动机降压启动方法有：Y降压启动、自耦变压器降压启动、延边三角形降压启动等

2、。Y换接降压启动 其原理接线图如图2-41所示。 Y换接降压启动设备简单，成本低，操作方便，动作可靠，使用寿命长。目前，4100kW异步电动机均设计成380V的形连接，此启动方法得到了广泛应用。 自耦变压器降压启动 对容量较大的三相鼠笼式异步电动机常采用自耦变压器降压启动，其原理接线图如图2-42所示。 降压启动在限制启动电流的同时启动转矩也受到限制，因此它只适用于在轻载或空载情况下启动。 2.三相绕线式异步电动机的启动三相绕线式异步电动机的启动(1)转子串电阻启动 为了在整个启动过程中得到较大的启动转矩，并使启动过程比较平滑，应在转子回路中串入多级对称电阻。启动时，随着转速的升高逐级切除启动

3、电阻。图2-43为三相绕线式异步电动机转子串接对称电阻分级启动的接线图和启动时的机械特性。 (2)转子串频敏变阻器启动 绕线式异步电动机采用转子串接电阻启动时，若想启动平稳，则必须采用较多的启动级数，这必然导致启动设备复杂化。为了解决这个问题，可以采用频敏变阻器启动。因为频敏变阻器的等效电阻Rp是随频率f2的变化而自动变化，它相当于一种无触点的变阻器，在启动过程中，它能自动、无级地减小电阻，使启动过程平稳、快速。 二、三相异步电动机的反转二、三相异步电动机的反转 前面讲过，只要把从电源接到定子的三根端线，任意对调两根，磁场的旋转方向就会改变，电动机的旋转方向就随之改变。 特别注意：特别注意：改

4、变电动机的旋转方向，一般应在停车之后换接。如果电动机正在高速旋转时突然将电源反接，不但冲击强烈，而且电流较大，如无防范措施，很容易发生事故。 三、三相异步电动机的调速三、三相异步电动机的调速 1.变极调速变极调速 变极调速时，保持电源的频率不变，改变定子绕组的极对数，就改变了同步转速，从而改变了转子的转速。变极调速方法只用于鼠笼式异步电动机 如图2-44所示，图2-44(a)所示为两线圈串联，得p2；图2-44(b)所示是两线圈并联，得p1。 目前，在我国多极电动机定子绕组连接方式常用的有三种，如图2-45所示。从星形改成双星形，Y/YY，Y接法低速，YY接法高速；从三角形改成双星形，/YY，

5、接法低速，YY接法高速；由星形连接改接成反向串联的星形连接。这三种接法可使电动机极对数减少一半。 2.变频调速变频调速 (1)从基频向下变频调速。 (2)从基频向上调变频调速。保持UN不变调速，近似为恒功率调速方式。 (3)变频电源。通过变频装置才能获得变压变频电源，目前多采用变频器。 3.变转差率调速变转差率调速(1)改变定子电压调速 改变定子电压调速的方法适用于鼠笼式异步电动机。电动机调压调速的机械特性曲线如图2-45所示。(2)转子串电阻调速 转子串电阻调速只适用于绕线型转子异步电动机。绕线型转子异步电动机的特性曲线如图2-46所示。 四、三相异步电动机的制动四、三相异步电动机的制动 1

6、.三相异步电动机的机械制动三相异步电动机的机械制动 机械制动是利用机械装置，在定子绕组切断电源时，同时在电动机转轴上施加机械阻力矩，使电动机迅速停转的方法，如利用电磁铁制成的电磁抱闸来实现。 2.三相异步电动机的电气制动三相异步电动机的电气制动 电气制动通常可分为能耗制动、反接制动和回馈制动等。 (1)能耗制动能耗制动 三相异步电动机能耗制动接线如图2-48(a)所示。 (2)反接制动反接制动 三相异步电动机反接制动接线如图2-49(a)所示。制动时将电源开关Q由“运转”位置切换到“制动”位置，把它的任意两相电源接线对调。由于电压相序相反，所以定子旋转磁场方向也相反，而转子由于惯性仍继续按原方

7、向旋转，这时转矩方向与电动机的旋转方向相反，如图2-49(b)所示，成为制动转矩。 (3)回馈制动回馈制动 回馈制动发生在电动机转速n大于定子旋转磁场转速n1的情况，如图2-50所示。【任务实施【任务实施】1.任务实施的内容任务实施的内容 三相异步电动机的启动、反转、调速与制动试验。2.任务实施的要求任务实施的要求 掌握三相异步电动机的各种启动、反转、调速和制动的方法。3.设备器材设备器材 导轨、测速发电机及转速表，1套；校正直流测功机，1台；三相鼠笼式、绕线式、双速电动机，各1台；交流电压表、电流表，各1块；直流电压表、电流表，各1块；三相自耦变压器，1台；启动电阻箱，1台；调速电阻箱， 1

8、台 。4.任务实施的步骤任务实施的步骤 (1)三相异步电动机的启动试验 三相异步电动机星形三角形降压启动。 按图2-51接线。线接好后把调压器退到零位。三刀双掷开关合向右边(Y接法)。合上电源开关，逐渐调节调压器使升压至电动机额定电压220伏，打开电源开关，待电动机停转。 合上电源开关，观察启动瞬间电流，然后把QS合向左边，使电动机(形接法)正常运行，整个启动过程结束。观察启动瞬间电流表的显示值以与其他启动方法做定性比较。 自耦变压器降压启动。 按图2-52接线。电动机绕组为接法。三相调压器退到零位，开关S合向左边。合上电源开关，调节调压器使输出电压达电动机额定电压220伏，断开电源开关，待电

9、动机停转。开关S合向右边，合上电源开关，使电动机经自耦变压器降压启动并经一定时间再把QS合向左边，使电动机按额定电压正常运行，整个启动过程结束。观察启动瞬间电流。 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器启动 三相异步电动机的定子绕组采用Y形接法。按图2-53接线。 转子每相串入的启动电阻箱。调压器退到零位。接通交流电源，调节输出电压(观察电动机转向应符合要求)，在定子电压为220伏，转子绕组分别串入不同电阻值时，测取定子电流，数据记入表2.15中。 (2)三相异步电动机的反转试验。 (3)三相异步电动机的调速试验 三相绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速 按图2-53所示接好线路。同轴联接校正直流电机MG作为绕线式异步电动机M的负载。电路接好后，将M的转子附加电阻调至最大。合上电源开关，电动机空载启动， 保持调压器的输出电压为电动机额定电压220伏，转子附加电阻调至零。调节校正电机的励磁电流If为校正值(100mA或50mA)，再调节直流发电机负载电流，使电动机输出功率接近额定功率并保持这输出转矩T2不变，改变转子附加电阻，测相应的转速记录于表2.16中。 三相鼠笼式异步电动机变极调速 按图2-54所示接线。把开关QS合向图2-53所示的右边，使电动机为接法(四极电动机)。接通交流电源(合控制屏上启动按钮)，调节调压