电子科技大学电机与拖动基础11

1、电机与拖动基础三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算异步电动机定子绕组接入电网后，转子从静止状态到稳定异步电动机定子绕组接入电网后，转子从静止状态到稳定运行状态的过程，称为异步电动机的起动。运行状态的过程，称为异步电动机的起动。在电力拖动系统中，通常要求电动机应具有足够大的在电力拖动系统中，通常要求电动机应具有足够大的起动起动转矩转矩，以拖动负载较快地达到稳定运行状态，以拖动负载较快地达到稳定运行状态起动电流起动电流不要太大，以免引起电网电压波动过大，而影响不要太大，以免引起电网电压波动过大，而影响电网上其它负载的正常工作。电网上其它负载的正常工作。 因此，衡

2、量异步电动机起因此，衡量异步电动机起动性能的主要指标是起动转矩倍数动性能的主要指标是起动转矩倍数K KT T= =T Tst/st/T TN N和起动电流倍和起动电流倍数数K KI I= =I Ist/st/I IN N普通的异步电动机普通的异步电动机 如果不采取任何措施如果不采取任何措施 而直接接入电网而直接接入电网起动时，起动时，往往起动电流往往起动电流I Ist st 很大，而起动转矩很大，而起动转矩T Tst st 不足不足。三相异步电动机的起动及起动设备的计算电动机机械特性物理表达式电动机机械特性物理表达式而而在起动初始，异步电动机转速为在起动初始，异步电动机转速为n n = 0=

3、0，转差率，转差率s s = 1 = 1，转，转子电流的频率子电流的频率f f2 2= =sfsf1 1，转子绕组的电动势，转子绕组的电动势sEsE2 2，比正常运行，比正常运行时（时（s s=0.01=0.010.050.05）的电动势值大）的电动势值大2020倍以上，此时转子电倍以上，此时转子电流流I I2 2很大，定子电流的负载分量也随之急剧增大，使得很大，定子电流的负载分量也随之急剧增大，使得定子电流（即起动电流）很大；其次，由于转子频率很高定子电流（即起动电流）很大；其次，由于转子频率很高（f f2 2= =sfsf1 150Hz50Hz），转子漏磁），转子漏磁s sX X2 2R

4、R2 2，使得转子内的功率，使得转子内的功率因数因数coscos2 2很小，所以尽管起动时转子电流很小，所以尽管起动时转子电流I I2 2很大，但其很大，但其有功分量有功分量I I2 2coscos2 2并不大，而且，由于起动电流很大，定并不大，而且，由于起动电流很大，定子绕组的漏阻抗压降增大，使得感应电势子绕组的漏阻抗压降增大，使得感应电势E E2 2和与之成正比和与之成正比的主磁通的主磁通 m m减小，因此起动转矩减小，因此起动转矩T Tstst并不大并不大22222222222222222/cos=(/ )(/ )()ERsRIRsXRsXRsX22cosTJmTCI三相异步电动机的起动

5、方法一、三相笼式异步电动机的起动方法一、三相笼式异步电动机的起动方法三相笼式异步电动机有直接起动、减压起动和软起动三种三相笼式异步电动机有直接起动、减压起动和软起动三种（一）直接起动（一）直接起动起动时，通过一些直接起动设备，把全部电源电压（即全起动时，通过一些直接起动设备，把全部电源电压（即全压）直接加到电动机的定子绕组，显然，这时起动电流较压）直接加到电动机的定子绕组，显然，这时起动电流较大，可达额定电流的大，可达额定电流的4 47 7倍，根据对国产电动机实际测量，倍，根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机甚至可达某些笼型异步电动机甚至可达8 81212倍倍一般规定，异步电动机的功率

6、低于一般规定，异步电动机的功率低于7.5kW时允许直接起动。时允许直接起动。如果功率大于如果功率大于7.5kW，而电源总容量较大，能符合下式要，而电源总容量较大，能符合下式要求者，电动机也可允许直接起动求者，电动机也可允许直接起动N111IIKstAkVAkV341起动电动机容量电源总容量三相异步电动机的起动方法如果不能满足要求，则必须采用减压起动的方法如果不能满足要求，则必须采用减压起动的方法（二）减压起动（二）减压起动减压起动可以有四种方式减压起动可以有四种方式1 1电阻减压或电抗减压起动电阻减压或电抗减压起动串电阻或电抗起动，即起动时，在电动机定子电路中串接串电阻或电抗起动，即起动时，在

7、电动机定子电路中串接电阻或电抗，待电动机转速基本稳定时再将其从定子电路电阻或电抗，待电动机转速基本稳定时再将其从定子电路中切除。由于起动时，在串接电阻或电抗上降掉了一部分中切除。由于起动时，在串接电阻或电抗上降掉了一部分电压，所以加在电动机定子绕组上的电压就降低了，相应电压，所以加在电动机定子绕组上的电压就降低了，相应地起动电流也减小了地起动电流也减小了该起动方法的该起动方法的优点是起动电流冲击小，运行可靠，起动设优点是起动电流冲击小，运行可靠，起动设备构造简单；缺点是起动时电能损耗较多备构造简单；缺点是起动时电能损耗较多笼式异步电动机定子串接电阻（抗）降压起动时，串接电笼式异步电动机定子串接

8、电阻（抗）降压起动时，串接电阻的大小应根据电动机的参数及起动要求来选择计算阻的大小应根据电动机的参数及起动要求来选择计算三相异步电动机的起动方法笼型异步电动机电阻减压起动的原理图笼型异步电动机电抗减压起动的原理图 电阻减压或电抗减压起动，电阻减压或电抗减压起动，TstTst与电压的平方成正比减小，与电压的平方成正比减小， 因此这些方法一般用于轻载起动的场合因此这些方法一般用于轻载起动的场合三相异步电动机的起动方法2 2、自耦补偿起动、自耦补偿起动自耦补偿起动方法自耦补偿起动方法就是利用三相自耦就是利用三相自耦变压器降低加到电变压器降低加到电动机定子绕组的电动机定子绕组的电压，以减小起动电压，以

9、减小起动电流的起动方法流的起动方法自耦变压器的减压原理图异步电动机自耦补偿起动的原理线路图三相异步电动机的起动方法采用自耦变压器降压起动时，自耦变压器的一次侧采用自耦变压器降压起动时，自耦变压器的一次侧（高压边）接电网，二次侧（低压边）接到电动机的（高压边）接电网，二次侧（低压边）接到电动机的定子绕组上，待其转速基本稳定时，再把电动机直接定子绕组上，待其转速基本稳定时，再把电动机直接接到电网上，同时将自耦变压器从电网上切除接到电网上，同时将自耦变压器从电网上切除由变压器原理，有：由变压器原理，有：起动电流关系：起动电流关系：通过自耦变压器，通过自耦变压器，从电网吸取的电流降低为从电网吸取的电流

10、降低为自耦变压器补偿起动适用容量较大的低压电动机减压自耦变压器补偿起动适用容量较大的低压电动机减压起动起动21211xxUNINUNIN221211xxxstststIUININIUININ2211stNIIN三相异步电动机的起动方法3 3、星型三角（、星型三角（Y Y）起动）起动在起动时，先将三相定子绕在起动时，先将三相定子绕组联结成星形，待转速接近组联结成星形，待转速接近稳定时再改联结成三角形。稳定时再改联结成三角形。这样，起动时联结成星形的这样，起动时联结成星形的定子绕组电压与电流都只有定子绕组电压与电流都只有三角形联结时的三角形联结时的 ，由于，由于三角形联结时绕组内的电流三角形联结时

11、绕组内的电流是线路电流的是线路电流的 ，而星，而星形联结时两者则是相等的。形联结时两者则是相等的。因此，联结成星形起动时的因此，联结成星形起动时的线路电流只有联结成三角形线路电流只有联结成三角形直接起动时线路电流的直接起动时线路电流的1/31/31/3笼型异步电动机星形三角形起动的原理线路图三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法4 4、延边三角形起动、延边三角形起动笼型异步电动机定子三相绕组连接成延边三角形引出9个出线端的定子三相绕组三相异步电动机的起动方法图示为正常运行时为三角形联结的电动机（图示为正常运行时为三角形联结的电动机（380/660V380/660V）的定）的定子三相绕

12、组，每相绕组的中间引出一个出线端，故定子三相子三相绕组，每相绕组的中间引出一个出线端，故定子三相绕组共有绕组共有9 9个出线端。如起动时将绕组的个出线端。如起动时将绕组的1 1、2 2、3 3三个出线端三个出线端接电源；接电源；4 4、5 5、6 6三个出线端分别与三个中间出线端三个出线端分别与三个中间出线端8 8、9 9、7 7相连，如图所示，即成了所谓的延边三角形联结法相连，如图所示，即成了所谓的延边三角形联结法三相绕组联结成延边三角形时，绕组的相电压低于电源电压，三相绕组联结成延边三角形时，绕组的相电压低于电源电压，且降低值与绕组的中间引出端的抽头比例有关。因此在起动且降低值与绕组的中间

13、引出端的抽头比例有关。因此在起动过程中，将定子绕组联结成延边三角形，可使定子绕组的电过程中，将定子绕组联结成延边三角形，可使定子绕组的电压降低，也能减小起动电流压降低，也能减小起动电流延边三角形起动具有体积小、质量轻、允许经常起动等优点，延边三角形起动具有体积小、质量轻、允许经常起动等优点，而且采用不同的抽头比例，可以得到延边三角形联结法的不而且采用不同的抽头比例，可以得到延边三角形联结法的不同相电压，其值比星形同相电压，其值比星形- -三角形换接起动时星形联结法的电压三角形换接起动时星形联结法的电压值高，因此其起动转矩比星形值高，因此其起动转矩比星形- -三角形换接起动时大，它能用三角形换接

14、起动时大，它能用于重载起动。于重载起动。三相异步电动机的起动方法（三）软起动方法（三）软起动方法应用自动控制线路组成的软启动器实现应用自动控制线路组成的软启动器实现笼式异步电动机的无级平滑调速笼式异步电动机的无级平滑调速1 1限流或恒流起动方法。用电子软起动器实现起动时限制电动限流或恒流起动方法。用电子软起动器实现起动时限制电动机起动电流或保持恒定的起动电流，主要用于轻载软起动机起动电流或保持恒定的起动电流，主要用于轻载软起动2 2斜坡电压起动法。用电子软起动实现电动机起动时定子电压斜坡电压起动法。用电子软起动实现电动机起动时定子电压由小到大斜坡线性上升，主要用于重载软起动由小到大斜坡线性上升

15、，主要用于重载软起动3 3转矩控制起动法。用电子软起动实现电动机起动时起动转矩转矩控制起动法。用电子软起动实现电动机起动时起动转矩由小到大线性上升，起动的平滑性好，能够降低起动时对电由小到大线性上升，起动的平滑性好，能够降低起动时对电网的冲击，是较好的重载软起动方法网的冲击，是较好的重载软起动方法4 4转矩加脉冲突跳控制起动法。此方法与转矩控制起动法类似，转矩加脉冲突跳控制起动法。此方法与转矩控制起动法类似，其差别在于：起动瞬间加脉冲突跳转矩以克服电动机的负载其差别在于：起动瞬间加脉冲突跳转矩以克服电动机的负载转矩，然后转矩平滑上升。此法也适用于重载软起动转矩，然后转矩平滑上升。此法也适用于重

16、载软起动5 5电压控制起动法。用电子软起动器控制电压以保证电动机起电压控制起动法。用电子软起动器控制电压以保证电动机起动时产生较大的起动转矩，是较好的轻载软起动方法动时产生较大的起动转矩，是较好的轻载软起动方法三相异步电动机的起动方法二、三相绕线式转子异步电动机的起动方法二、三相绕线式转子异步电动机的起动方法方法有：转子串电阻和转子串频敏变阻器二种方案方法有：转子串电阻和转子串频敏变阻器二种方案（一）转子串联电阻起动（一）转子串联电阻起动电动机起动时，变阻器应调电动机起动时，变阻器应调在最大电阻位置，然后将定在最大电阻位置，然后将定子接通电源，电动机开始转子接通电源，电动机开始转动。随着电动机

17、转速的增加，动。随着电动机转速的增加，均匀地减小电阻，直到将电均匀地减小电阻，直到将电阻完全切除。待转速稳定后，阻完全切除。待转速稳定后，将集电环短接，同时举起电将集电环短接，同时举起电刷刷三相异步电动机的起动方法（二）转子串联频敏变阻器起动（二）转子串联频敏变阻器起动当电动机起动时，转子频率较高，频敏变阻器内的与频率当电动机起动时，转子频率较高，频敏变阻器内的与频率平方成正比的涡流损耗较大，平方成正比的涡流损耗较大，RmRm值也因之较大，起限制起值也因之较大，起限制起动电流及增大起动转矩的作用。随着转速的上升，转子频动电流及增大起动转矩的作用。随着转速的上升，转子频率不断下降，频敏变阻器铁心

18、的涡流损耗及率不断下降，频敏变阻器铁心的涡流损耗及RmRm值跟着下降，值跟着下降，使电动机起动平滑使电动机起动平滑频敏变阻器的结构三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法笼式异步电动机起动转矩小，起动电流大。为了改善电动笼式异步电动机起动转矩小，起动电流大。为了改善电动机的起动性能，通过改进其内部的结构，可以获得有较好机的起动性能，通过改进其内部的结构，可以获得有较好起动性能的特殊型式的笼型异步电动机，主要有高转差率起动性能的特殊型式的笼型异步电动机，主要有高转差率笼型异步电动机、深槽式异步电动机、双笼型异步电动机笼型异步电动机、深槽式异步电动机、双笼型异步电动机等。这些特殊形式的笼型

19、异步电动机的共同特点是起动转等。这些特殊形式的笼型异步电动机的共同特点是起动转矩较大矩较大一、深槽异步电动机一、深槽异步电动机这种电动机是靠适当改变转子的槽形，充分利用电动机起这种电动机是靠适当改变转子的槽形，充分利用电动机起动过程中转子导条内的动过程中转子导条内的“集肤效应集肤效应”，以达到既改善起动，以达到既改善起动性能又不降低正常运行效率的目的性能又不降低正常运行效率的目的三相异步电动机的起动方法结构上，电动机的槽形窄而深。槽深与槽宽比值为结构上，电动机的槽形窄而深。槽深与槽宽比值为10101212使用中转子频率愈高，槽高愈大，集肤效应愈强。当起动使用中转子频率愈高，槽高愈大，集肤效应愈

20、强。当起动完毕，频率完毕，频率f f2 2仅为仅为13Hz，集肤效应基本消失，转子导条，集肤效应基本消失，转子导条内的电流均匀分布，导条电阻变为较小的直流电阻内的电流均匀分布，导条电阻变为较小的直流电阻三相异步电动机的起动方法二、双笼型异步电动机二、双笼型异步电动机这种异步电动机的转子上有两套导条，如图示的上笼与下这种异步电动机的转子上有两套导条，如图示的上笼与下笼，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

21、材料制成，故电阻笼截面较大，用紫铜等电阻系数较小的材料制成，故电阻较小较小双笼型转子的结构与漏磁通三相异步电动机的起动方法起动时，转子电流频率较高，下笼漏抗大，电流小，转子起动时，转子电流频率较高，下笼漏抗大，电流小，转子电流大部流过上笼，集肤作用显著。电流大部流过上笼，集肤作用显著。上笼电阻大，流过电流又大，则产生较大的起动转矩上笼电阻大，流过电流又大，则产生较大的起动转矩上笼称为起动笼上笼称为起动笼对应机械特性曲线对应机械特性曲线T T1 1起动结束，电动机进入正常运行起动结束，电动机进入正常运行转子频率很小，二笼的漏抗很小，转子频率很小，二笼的漏抗很小，电流在二笼间的分配主要决定于电流在

22、二笼间的分配主要决定于电阻。又机械特性曲线电阻。又机械特性曲线T T2 2合成特性曲线为合成特性曲线为T T双笼异步电动机的机械特性三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算定子串联电阻可以在电动机起动时，减少起动电流。定子串联电阻可以在电动机起动时，减少起动电流。串入的电阻为串入的电阻为R Rstst在电源电压全部加到电动机上，电动机的起动电流为在电源电压全部加到电动机上，电动机的起动电流为I I1st1st, ,起动转矩为起动转矩为T Tstst电动机串入电阻电动机串入电阻R Rstst，起动电流变为，起动电流变为I I1st1st，起动转矩，起动转矩变为变为T Tstst则有：则有：111

23、1stINststNstINstTNIK ITK TIa ITa T11stststIstIstTITKKabIaTa三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算起动时起动时s=1,s=1,忽略忽略I I0 0，有，有I I1 1=I=I2 2。得到。得到有关系式：有关系式：设：设：得到得到或或按一般电动机的平均数，可令按一般电动机的平均数，可令222212121212()( )()( )xxstUUaRRXXRRRXX2ab1212RRRXXX2222(1)stRaXa RR22(1)stRbXbRR(0.250.4)RZ11133NNstINUUZIK I三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计

24、算定子绕组为星型联结定子绕组为星型联结定子绕组为三角型联结定子绕组为三角型联结而而定子串入对称电阻，电动机减少了起动电流，同时更多减定子串入对称电阻，电动机减少了起动电流，同时更多减少了起动转矩少了起动转矩为使电动机能够起动起来，电动机降低的起动转矩必须大为使电动机能够起动起来，电动机降低的起动转矩必须大于负载转矩于负载转矩T TststTTz z11133NNstINUUZIK I22(0.91 0.97)XZRZ11133NNstINUUZIK I三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算例：一笼型异步电动机，例：一笼型异步电动机，试就下列二种情况，求定子串接电阻试就下列二种情况，求定子串接

25、电阻RstRst起动电流减小到直接起动时的一半起动电流减小到直接起动时的一半起动转矩减小到直接起动时的一半起动转矩减小到直接起动时的一半解：定子星型接法时：解：定子星型接法时：11380 ,13.6 ,4.4,3NNIstUV IA KK0.40.4 3.671.47RZ0.910.91 3.673.34XZ113803.67334.4 13.6NINUZK I2222(1)2(1)5staRaXa RR 22(2)2(1)2.46stbRbXbRR三相笼型电动机起动自耦变压器的计算笼型异步电动机采用自耦变压器起动，要选择与电动机的笼型异步电动机采用自耦变压器起动，要选择与电动机的额定电压和功

26、率相当功率的自耦变压器额定电压和功率相当功率的自耦变压器自耦变压器容量自耦变压器容量P PTATA(KV(KVA)A)的计算式的计算式: :式中式中P Pd d电动机额定容量电动机额定容量(KV(KVA)A)K KI I电动机起动电流的倍数电动机起动电流的倍数U UTATA% %自耦变压器的抽头电压，以额定电压百分数表示自耦变压器的抽头电压，以额定电压百分数表示nn起动次数起动次数t t起动一次的时间起动一次的时间2(%)dITATAstP K UntPt2(%)TAstdITAPP K U三相笼型电动机起动自耦变压器的计算例：电动机容量例：电动机容量500KV500KVA A，若，若K KI

27、 I=5=5，按生产机械要求，电，按生产机械要求，电动机起动容许最小电压为额定电压的动机起动容许最小电压为额定电压的6060。设起动次数。设起动次数n=3n=3，每次起动时间，每次起动时间t=30s=0.5mint=30s=0.5min试计算并选择自耦变压器（最大起动时间试计算并选择自耦变压器（最大起动时间 =2min=2min）解：选择解：选择U UTATA%=65%=65%，将全部已知数据带入计算式，有，将全部已知数据带入计算式，有可以选择电压抽头可以选择电压抽头6565时容量大于时容量大于792KV792KVA A的自耦变压器，的自耦变压器，其最大起动时间为其最大起动时间为2min2mi

28、n2(%)500 5 65% 3 0.57922dITATAstP K UntPKVAt stt三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算三相绕线式异步电动机起动可以通过串入转子电阻的三相绕线式异步电动机起动可以通过串入转子电阻的方法，具体电阻值的计算可以采用图解法和解析法方法，具体电阻值的计算可以采用图解法和解析法图解法：为简化计算，异步电动机的机械特性可视为图解法：为简化计算，异步电动机的机械特性可视为直线。方程为直线。方程为转子电路串入电阻，最大转矩转子电路串入电阻，最大转矩T Tm m不变，而临界转差率不变，而临界转差率s sm m则与转子电路的总电阻则与转子电路的总电阻R R成正比

29、成正比当转矩当转矩T T一定时（一定时（T Tm m不变），有不变），有当一定时，有当一定时，有1.1.说明在转矩为恒值条件下，转差率与转子电路的总电说明在转矩为恒值条件下，转差率与转子电路的总电阻成正比阻成正比 2mmTT s smsRmsssR三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算起动过程图示起动过程图示一般取一般取T T1 10.85T0.85Tmaxmax取取T T2 2(1.1-1.2)Tz(1.1-1.2)Tz三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 为转子每相绕组电阻为转子每相绕组电阻21bdTsRsR121TRRRN2N22N3s ERI221RkbkdRR212RR

30、kbbdkbR122232bdRRkbdfRRkbfhRRkb2R三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算解析法：由机械特性直线段方程，有解析法：由机械特性直线段方程，有说明说明T T与转子电路的电阻成正比。根据上述机械特性图，与转子电路的电阻成正比。根据上述机械特性图，有有在多级（在多级（m m级）电阻起动时，有级）电阻起动时，有11mmTTsRTsR11122221TTTTRTRTRTR(1)211(1)(2)122.T mTmTTT mT mTRRRRTRRRRT三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算令：令：则有则有将将带入得到带入得到12TT12222222222223.3T

31、NTTmstNNmmmmNNNstNImNTmRRERRRIITs ERs Ts TIRR12TT1212lglglglgNmNNmNTRs TRTms T三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算若求每极的各段电阻值，则可由相邻二级总电阻值相减，若求每极的各段电阻值，则可由相邻二级总电阻值相减，有有1(1)2(1)12(1)(1)(2)2(2)22212111221mmmTmT mmmmmT mT mmTTTRRRRRRRRRRRRRRRRRRR三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算例：某生产机械用绕线转子异步电动机拖动，其技术数据为：例：某生产机械用绕线转子异步电动机拖动，其技术数

32、据为：试用空载起动时的三级起动电阻试用空载起动时的三级起动电阻解：电动机转子每相电阻解：电动机转子每相电阻 为为取取T T1 1=1.7T=1.7TN N，则，则122128,96/55.5 ,cos0.87,87%.250 ,71 ,2,1420,220/380NNNNNNTNNPKW IAEV IA KnUV202020.0533 2500.1080.053333 71NNNNNs EnnRsnI其中13211.72.230.7620.0533 1.72.23NNNmNNNTTTTTTs TT2R三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算每相各段电阻值为每相各段电阻值为122132123

33、1(2.23 1) 0.1080.1332.23 0.1330.2972.23 0.2970.661.092RRRRRRRRR转子每相串接的总电阻为三相异步电动机的起动过程研究三相异步电动机起动过程可用图解法和解析法研究三相异步电动机起动过程可用图解法和解析法一、图解法一、图解法异步电动机机械特性非线性变化，机械负载特性非恒定，异步电动机机械特性非线性变化，机械负载特性非恒定，导致电力拖动系统加速转矩为非线性。图解法研究方便导致电力拖动系统加速转矩为非线性。图解法研究方便比例法比例法依据依据将运动方程的微分式，用有限增量比值表示，有将运动方程的微分式，用有限增量比值表示，有当已知当已知，便可求

34、出相应的，便可求出相应的t t2,/375,adTGDn222375375375dzdaddzdTTTGD dnnTTGDGDdtt三相异步电动机的起动过程令：令： 为比例尺。用线段长度表示运动方为比例尺。用线段长度表示运动方程程可见，各比例尺必须有关系可见，各比例尺必须有关系: :其他三个比例尺系数根据图形尺寸而任意选择，而其他三个比例尺系数根据图形尺寸而任意选择，而2TntGD，222/375375adadTntGDTTnnGDGDtt2GDtTnntTGD2三相异步电动机的起动过程求解机械特性过渡过程求解机械特性过渡过程n=f(t)n=f(t)的步骤：的步骤：作出电动机机械特性作出电动机

35、机械特性T=f(n)T=f(n)和负载机械特性和负载机械特性T Tz z=f(n)=f(n)作出二者差值作出二者差值T Tadad=f(n)=f(n)。将。将T Tadad=f(n)=f(n)曲线用阶梯线段表示曲线用阶梯线段表示定比例尺定比例尺图示图示22(/375)/adTntGDOAGDOBTCDntOD ，2/TTnTTnGD 三相异步电动机的起动过程二、解析法以异步电动机空载(Tz=0)起动过程为例当当 Tz=0Tz=0，电力拖动运动方程式为，电力拖动运动方程式为代入机械特性的实用表达式，并考虑到代入机械特性的实用表达式，并考虑到有关系：有关系：00(1)/(/)nnsdn dtn d

36、s dt ，2375GD dnTdttsnGDssssTmmmdd375/202sssssTnGDtmmmd21375d02令令mMATnGDT37502sssssTttxstssmmMAtd2d00三相异步电动机的起动过程xstmmxstMAssssssTtln22220 xstxstmsssssln2220空载起动时间空载起动时间 05. 01ln205. 012220mmMAstssTtmmMAssT5 . 141求求 最短时的最短时的 ，令，令 ，得，得0t0ms0d/d0mst407. 00stms在空载起动时在空载起动时三相异步电动机的起动过程三相异步电动机的起动过程例：例：某机床

37、的主拖动电动机为双速电动机，其技术数据见某机床的主拖动电动机为双速电动机，其技术数据见表。控制线路设计为：起动分两级，第一级为自表。控制线路设计为：起动分两级，第一级为自n=0n=0加速加速到接近到接近1500r/min，电动机定子绕组接成三角形联结；第，电动机定子绕组接成三角形联结；第二级为自二级为自1500r/min左右加速到近左右加速到近3000r/min，定子绕组换，定子绕组换接成双星形（接成双星形（YY）联结）联结求第一级的起动时间。设拖动系统的飞轮矩为求第一级的起动时间。设拖动系统的飞轮矩为2mN19. 3三相异步电动机的起动过程解：机床的拖动电动机为空载起动解：机床的拖动电动机为

38、空载起动 03.19 150011.5 0.1370.2885375 89.84 0.137sttss033. 0150014501500Ns137. 0)12 . 22 . 2(033. 0)1(22NTTmKKssmN8 .89mN14505 . 695502 . 29550NNNnPKTKTTTm 起动时间为起动时间为三相异步电动机过渡过程的能量损耗对于异步电动机只考虑定子与转子电路的铜耗，其他损对于异步电动机只考虑定子与转子电路的铜耗，其他损耗忽略。耗忽略。对于空载起动、空载能耗制动和反接制动情况进行讨论对于空载起动、空载能耗制动和反接制动情况进行讨论异步电动机定子与转子电路均有铜耗，则过渡过程的能异步电动机定子与转子电路均有铜耗，则过渡过程的能量损耗为量损耗为22112200W3d3dttI R tI R t由于由于 0222/ )/3(sRIT22203I RTs210122202,3 1tRIIIWIRdtIR 粗略计算时，可忽略则有1002W1dtRsT tR三相异步电动机过渡过程的能量损耗对于空载过渡过程，电力拖动运动方程为(Tz=0) 得到化简2102W1dxstssRJs sR 2221021W12stxRJssRtJTdds10则则sJtTdd0三相异