三相异步电动机的优缺点以及启动方式

1、三相异步电动机的优缺点1、 三相异步电动机的优点三相异步电动机转子的转速低丁旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场问存在着相 对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与 单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的 不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。 笼式转子的异步电动机结构简单、运 行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相 异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。 调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。2、异步电动机存在的缺点2.1

2、2.1 笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。(1)(1)起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要。 当前社会上解决该问题的多数办 法是提高电动机的功率容量(即增容)来提高其起动转矩，这就造成严重的“大马拉小 车”，既增加购买设备的投资，乂在长期的应用中因处丁低负荷运行而浪费大量电量， 很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动 负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低丁97%97%因此至少浪费 3%3%勺电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合 器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是一个好办法

3、。(2)(2) 大转矩不大,用丁驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时， 往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量乂浪费电能。(3)(3)起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另 一 办法是采用降压起动来降低起动电流，同样要增加添购降压装置的投资，并且使本来就不 好的起动特性进一步恶化。2.22.2 绕线型感应电动机绕线性感应电动机正常运行时，三相绕组通过集电环短路。起动时，为减小起动电流， 转子中可以申入起动电阻，转子申入适当的电阻，不仅可以减小起动电流，而且由丁转 子功率因数和转子电流有功分量增大，起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改

4、 变外申电阻调速。绕线型电动机虽起动特性和运行特性兼优，但仍存在下列缺点：(1)(1) 由丁转子上有集电环和电刷，不仅增加制造成本，并且降低了起动和运行的可靠性，集电环和电刷之间的滑动接触，是这种电动机发生故障的主要原因。特别是集电环与电刷之间会产生火花，使传统绕线型电动机在矿山、井下、石油、华工等防爆要求 的场所，对丁灰土、粉尘浓度很高的地方，也不敢使用，这就限制了其应用范围。(2)(2) 当前的传统绕线型电动机为了提高可靠性，多数不提刷，因此运行时存在下列 电能浪费：集电环和电刷间的摩擦损耗和接触电阻上的电损耗，电刷至控制柜短路开关 间三根电缆的电损耗，若电动机与控制柜之间距离很长，则该损

5、耗将非常严重。并且由 丁集电环与电刷产生碳粉、电火花和噪声，长期污染周围环境，损害管理人员和周围居 民健康。(3)(3) 传统绕线型电动机的起动转矩比笼型电动机的有所提高，但仍往往不能满足满 载起动的需要，以至仍然需要增容而形成“大马拉小车”。上述传统感应电动机存在的严重缺点的根本原因在丁 “起动”、“运行”和“可靠性”三 者之间存在难以调和的矛盾，因此势必顾此失彼，不可兼优。三相异步电动机起动方式三相交流异步电动机直接起动，虽然控制线路结构简单、使用维护方便，但起动电 流很大(约为正常工作电流的 4747 倍)，如果电源容量不比电动机容量大许多倍，则起 动电流可能会明显地影响同一电网中其它电

6、气设备的正常运行。因此，对丁鼠笼型异步电动机可采用：定子申电阻(电抗)降压起动、定子申自耦变压器降压起动、星形一三 角形降压起动等方式；而对丁绕线型异步电动机，还可采用转子申电阻起动或转子申频 敏变阻器起动等方式以限制起动电流。1、直接启动定义：直接启动就是用闸刀开关或接触器把电机的定子绕组直接接在交流电源上，电机 在额定电压下直接启动。优点：在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动， 控制线路简单，既可以提高控制线路的可靠性，乂可以减少电器的维修工作量。缺点：直接启动的启动电流一般可达额定电流的 4747 倍，过大的启动电流会降低电动机 寿命，使变压器二次电压大

7、幅度下降，减小电动机本身的启动转矩，甚至时电动机无法 启动，过大的电流还会引起电源电压波动，影响同一供电网中其他设备的正常工作。一 股异步电机的功率小丁 7.57.5 千瓦时允许直接启动，对丁更大容量的电机能否使用要视配 电变压器的容量和各地电网部门而定。（电流过大）应用：电动机单向起动控制线路常用丁只需要单方向运转的小功率电动机的控制。例如 小型通风机、水泵以及皮带运输机等机械设备。图 6 6 是电动机单向起动控制线路的电气原理图。这是一种最常用、最简单的控制线 路，能实现对电动机的起动、停止的自动控制、远距离控制、频繁操作等。图 6 6 电动机单向起动控制线路的电气原理图2、三相异步电动机

8、的Y一起动控制对丁正常运行时电动机额定电压等丁电源线电压，定子绕组为三角形连接方式的三 相交流异步电动机，可以采用星形一三角形降压起动。它是指起动时，将电动机定子绕 组接成星形，待电动机的转速上升到一定值后，再换成三角形连接。这样，电动机起动 时每相绕组的工作电压为正常时绕组电压的1/1/右，起动电流为三角形直接起动时的1/3,1/3,因而起动电流特性好， 线路较简单， 投资少。 缺点是起动转矩也下降为三角形接 法的 1/3,1/3,转矩特性差。本线路适用丁轻载或空载起动的场合，应当强调指出，Y Y 一连接时要注意其旋转方向的一致性。njs图 7 7 三相异步电动机 Y Y 一降压启动控制线路

9、图控制原理：按下启动按钮 SB2SB2(1)(1)接触器 KM1KM1 线圈得电，电动机 M M 接入电源。(2)(2)接触器 KMKM 戮圈的电，其常开触点闭合，Y Y 形启动，辅助触点断开，保证了接 触器 K KM M小得电。(3)(3)时间继电器 KTKT 线圈得电，经过一定时间延时，常闭触点断开，切断KM3KM3圈电源。(4)(4)KMKM 耻触点断开，KM3KM3 常闭辅助触点闭合，KTKT 常开触点断开，接触器KM2圈 得电，0 00KM2KM2触点闭合，使电动机 M M 由 Y Y 形启动切换为运行。按下停止按钮 SB1,SB1,切断控制线路电源，电动机 M M 停止运转3自耦变压器降压启动对丁容量较大且正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电动机，可采用自耦变压器降压起动。它是指起动时，将自耦变压器接入电动机的定子回路，待电动机的转速上升到 一定值后，再切除自耦变压器，使电动机定子绕组获正常工作电压。这样，起动时电动 机每相绕组电压为正常工作电压的 1 1 / / K K 倍（K K 自耦变压器的匝数比。K=MNK=MN2）, ,2 -、起动电流也为全压起动电流的 1/K1