[第讲]相异步电动机的起动

1、作者:日期:三相异步电动机的起动§ 5- 1直接起动的问题及对策起动要求；1、转矩足够大，对电网冲击小2、平滑、快速、机械冲击小，损耗小3、简单、易操作 与普通工业用直流电动机不同，三相笼型允许直接全压起动。起动电流可达额定电流的47倍，由4-92式Ir(Rs :r)2 g x；)2（忽略励磁支路影响）?起动时，n=0, S= 1，转子电动势Erf?Irf(Rr jXrS)(472)Us最大, 起动电流很大.下降,a。起动电流大，定子绕组漏阻抗压降增大， 定子有效作用电压减小，每极气隙磁通量Es 444fNskNs mUs Es ISZS(447, 4 75)Rs XsX'r

2、R'r+Is-Timl'1-S jUsAEsRmISR；|T+1)Xm© mObo S=1,转子侧功率因数低（0。3左右）,起动转矩不大：TemKT m1 r C0S rPemsi；2 R；cos rR；J(R2 (SX；)2（4 - 90、4 -88、4 -78）例：一台三相异步电动机参数为:Pn 10KW, Un 380V, n”1452rpm,Rs 1.33 ,Xs 2.43 ,Rr'1.12 ,X；4.4 ,Rm 7 ,Xm 901、额定转差率（4-61）noSn n0 nN 150?5010452 0.0322、忽略励磁支路时，由4-92,转子额定电

3、流1 rN(RsU分(Xs X；)2S1 12 2 21.332.43 4.4 20.03210A4、转子起动电流l；s(RsUs380R；、2'、2 v 1.33 1.12 2 (2.43 4.4)2S 丿(Xs X r)5、转子额定功率因素52ARecu1r1.120 99cos rN'2V(Rr)2(SX'r)21.1220.032 4.40.9926、转子起动功率因素r；1.120.247COS rS' 2(Rr)2(SX；)21.1224.427、额定转矩2 Rr3 10.321.12PTKI cosememNT m I rr3Ir rr S0.032

4、21500006071 N ?m&起动转矩T K I cosPmemS T m3 52.42 1.1215002 6059N?m9、临界转差率ScrRr1.122 ' 2R； Xs Xr0.161.3322.43 4.4 2(4-94) 10、最大转矩3 pU s2(495)4 f Rs R： Xs X'r 224501.331.3322.43 4.4 23802 22 166N?m此例说明，虽然三相异步电动机起动时转子电流高达其额定 工作时的5倍以上，所产生的起动转矩却小于额定转矩结论：三相异步电动机直接起动时，起动电流很大，起动转矩却不大.短时大电流冲击，笼型转子可

5、承受，但对电源产生冲击，起动过频繁电机会过热；起动转矩小，会使起动时间拖长，负载重时可能不能起动.直接起动适用范围：非频繁、负载较轻、电源相对电机容量足够大§ 5-2三相绕线转子异步电动机的起动对策要求：1、增大起动转矩2、减小起动电流对策分析：IrsRr)2S(Xs X；)2S 1'2RrXs'2X；(4-92)起动时增大转子绕组电阻Rr可减小起动电流Tmax3pUs24 f Rs 屁 Xs Xr 2(4 95)最大电磁转矩与转子绕组电阻大小无关增大转子绕组电阻不影响最大电磁转矩R；rSXs'2Xr(4-94)临界转差率与转子绕组电阻成正比;四、(4 1)6

6、0 f noP同步转速与转子绕组电阻无关结论:如果能在转子回路串入附加电阻使临界转差率=1,则可达到即减小起动电流又获得最大起动转矩的目的.应用前提：转子回路能串入电阻适用对象：绕线转子异步电动机例如上例中若可使起动时转子电阻R；r2 （Xs X；）26.96 ，则可在起动电流降为35.4A的情况下以最大电磁转矩起动TemS KT m1 r COS ；Pem3I；2R；3 35.42 6.962 1500166N?m60COS ；s_R；（R；）2 （sx；）26.962 26.9624.420.845实现方法：逐级切除附加起动电阻的起动法wVuuMi1、铭牌计算OSSS2r wxVRy4、&

7、#39;S4=1binN hIiieIIIIV2、选3、连aTlTn TbTa 1.1 1.21.8 2.0T n1、图解法计算60 f T no, T nP9550 PnnN确定（0，n ）、（ Tn, nN），绘特性I按 Ta（1.82.0）Tn,Tb（1.11 2）Tn预选Ta,Tb连接（0, n° ）和（Ta，0）,得 IV,交 T = Tb 于 b -过b作平行于横轴直线，交 T = Ta于c连接（0,n0 ）和 c,得 III，交 T = Tb 于 d 如此重复，直到最后按起动级数 m的要求，通过f点所作 平行横轴的直线正好通过固有机械特性曲线和直线 T = TA此式说明

8、电磁转矩一定时，转差率与临界转差率成正比又因为临界转差率与转子电阻成正比所以：转矩一定时，转差率与转子电阻成正比：S Rr Rt T = C (5-2)Rt : 一相绕组回路中外接附加起动电阻Rr :一相绕组自身电阻由于转矩一定时，转差率与转子电阻成正比所以，对额定转矩，有RrRrRt1RrRlRt2尺 RlRt2Rt3RrNSNS1S2S3S4RrN :每相转子绕组的额定电阻额定状态时，额定转差率很小，对星形绕组，有SN ErN、3l rNZrfRrjSNX rRrRrNS3|( S41)SN' 3I rNErN , I rN均为线额定值Si可通过读图获得2、解析法2TmaxemSc

9、rS 一定时，电磁转矩和临界转差率成反比，临界转差率与转子电阻成正比，故S一定即转速一定时，电磁转矩和转子电阻成反比em1Rr RtTa令Tb，若起动分为m级，则有:R1Rr , R22Rr ,R mmRr由于转矩一定时，转差率与转子电阻成正比（5 2）比值为常数Sn SmR mSm所以有额定转矩时，Rr Rm T TN，即 Rs （推 5 8）R rSN又起动时，由三角形（TA，no,O），中的相似关系，有（例m=3）TaSm 1TnTaRmRrTnSn Ta,RmmRr.Tnm>'SnTam 1 SnTbT转子绕组串频敏变阻器起动法（略）§ 5-3三相笼型转子异步电

10、动机的起动直接起动：电流大、起动转矩不大。不能在转子绕组中串电阻或电 抗。11 rsUs'2'2 Rs RrXsXr3pUs24fRsrSXs'2Xr改善起动性能的方法为60f n。P-降压起动-改变转子结构-、降压起动根据4-93、4 94、4-99式，电磁转矩、起动转矩均与电压 Us的平方成正比关系减少，而临界转差率与Us无关。 仅适合空载、轻载起动.降压起动方法1星三角降压起动a) Y联接1U1'V1W1 C.-1-1I )/ U2 V2 丨 W2b) 丫接时，线电流I sY 1 Y I / ' 3 ；三角接时，线电流Is ' 31I sY1_/、31Is 313优点：起动电流冲击只有三角直接起动的1/3缺点：转矩与相电压的平方成正比(起动转矩降为三角直接起动的4-99 式,P125),1/3.2。定子绕组自耦变压器降压起动1I sB1 KN1 ,