三相异步电动机的起动课件

第二十一章

三相异步电动机的起动第二十一章

三相异步电动机的起动

起动电流倍数、起动转矩倍数、起动时间及起动过程中的功率损耗及起动设备的简单性和可靠性等。我们对第一个指标最为关注，因为很大的起动电流会使供电变压器输出电压明显下降，这样会影响变压器的其它用户的正常用电，以及对本身电机的起动产生不利影响。起动性能指标有：起动电流倍数、起动转矩倍数、起动时间及起数＝4—7，起动转矩倍数＝1.4—2.2。

异步电动机在额定电压下直接起动时，起动电流倍第一节三相异步电动机的直接起动0IsIsTnT0数＝4—7，起异步电动机在第一节三相

由于起动瞬间，主磁通约减少为额定值的一半，功率因数又很低，造成了起动电流很大，起动转矩确并不太大。通常，只有在7.5kW容量的小型鼠笼型电动机可采用直接起动。&kjXkRNU&sI直接起动由于起动瞬间，主磁通约减少为额定&kjXk1）定子串电抗器（电阻器）起动电抗器起到了分压作用，作用在定子绕组上的电压降低了，绕组中起动电流和电压成正比，当然起动电流减小了，以满足对起动电流的要求。起动完毕后闭合，电机进入正常运行。第二节三相鼠笼型电动机降压起动1）定子串电抗器（电阻器）第二节三相鼠笼型电动机降压

设串电抗时定子电压与直接起动时定子额定电压的比值为。则定子串电抗器起动1）定子串电抗器（电阻器）起动'sI&'1U&NU&kjXkRjX设串电抗时定子电压与直接起动时定子额定电压

对于正常运行时定子绕组采用“D”联结的异步电动机，起动时定子“Y”联结，起动完毕后换成“D”联结。这样起动时，每相起动电压大小和直接起动时每相电压大小之间的关系：2）Y－△起动对于正常运行时定子2）Y－△起动每相起动电流为:起动线电流为:起动转矩为:，每相起动电流为:起动线电流为:起动转矩

三相鼠笼型电动机采用自耦变压器降压起动时，开关K投向起动侧，起动完毕后开关K投向运行侧。自耦降压起动时电动机电压下降为，与直接起动时电压的关系为3）自耦降压起动三相鼠笼型电动机采3）自耦降压起动

电动机降压起动时电流为，与直接起动时的起动电流之间关系为

自耦变压器高压侧的起动电流，与之间的关系为电动机降压起动时电流为，与直接起动时的

自耦变压器降压起动与直接起动相比，供电变压器供给的起动电流之间关系为

自耦降压起动，与直接起动时，起动转矩之间关系为自耦变压器降压起动与直接起动相比，供电变压器

这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法，主要目的是限制起动电流，但同时起动转矩也不同程度的降低了，因此只适用于轻空载起动。这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法，第三节高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：普通浇注的鼠笼都采用铝，有些鼠笼采用合金铝（锰铝或硅铝），或者改变转子槽型，减小导体截面积；普通焊接式的鼠笼采用紫铜，用些采用电阻率较高的黄铜，目的都是为了增加转子电阻值。机械特性曲线1为普通鼠笼电机的；曲线2为高转差率电机的；曲线3为起重冶金用电机的。第三节1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：这种电机转子槽型深而窄，其深宽比约为10－20，而普通鼠笼型异步电动机这个比值不超过5。转子导条中有交流电流流过时，其槽漏磁通分布如图所示：和槽底部分的导体交链的漏磁较多，而和槽口部分的导体交链的漏磁很少，这样对应于槽底部分导体的漏抗要远远大于槽口部分导条的漏抗。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：由于电机转子槽型深而窄，因此转子漏抗相对普通电机的要大；在电机起动时，转子频率较高，转子漏抗相对其电阻值也大，这样使得转子电流的大小主要决定于转子漏抗的大小。因此转子导条内电流的分布是不均匀的：槽底部分电抗大，电流小，槽口部分电抗小，电流大，这种现象称为电流的集肤效应。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：

电机刚起动时，转子电流集肤效应现象明显，使得绝大多数转子电流都被挤到槽口很小部分的导体内（如下图），实际转子导条的电阻值明显增加，因此起动时起动电流较小，起动转矩却较大。随着转子转速的提高，集肤效应逐渐减弱，转子电阻随转速就慢慢减小，因此这种电机既限制了起动电流，同时在整个起动过程中都有较大的电磁转矩。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：3）双笼式三相鼠笼异步电动机：

这种电机转子上装有并联的两套鼠笼：内笼导条截面大，电阻却小；外笼导条截面小电阻却大。电机起动时，电流分布也主要决定于漏电抗的大小和分布（电流集肤效应），此时，转子电流主要由外笼流通，外笼为起动笼。正常运行时，集肤效应基本消失，电流主要由内笼流通为运行笼。3）双笼式三相鼠笼异步电动机：深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节小结:

起动转矩比较大的鼠笼电机，实现的办法有：1）鼠笼用电阻率较高的材料；2）改变转子槽型，利用集肤效应。它们都增大了起动转矩，减小了起动电流。但是也带来了一些负面因素，因此应综合考虑。深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节

，电机的起动转矩为最大电磁转矩。第四节绕线型三相异步电动机的起动1）转子回路串电阻起动：这种起动方法可以减小起动电流，但所串电阻合适时，还能增加起动转矩，当所串电阻满足：

为了有较大平均起动转矩，减小电流和转矩冲击，常采用电阻逐级切除法。，电机2）转子回路串频敏变阻器起动：

频敏变阻器结构特点是：一个三相铁心线圈，线圈匝数很少，因此线圈漏阻抗很小;铁心用较厚的铁板或钢板叠成，且铁心中磁密取得较高，励磁电流较大，等效铁耗电阻很大，激磁电抗相对较小。2）转子回路串频敏变阻器起动：2）转子回路串频敏变阻器起动：

通过前面分析知道，在等效电路中，主要是等效铁耗电阻起作用。频敏变阻器是利用铁心涡流损耗随转子频率而变的原理来改变电阻的。起动时，转子回路频率高，涡流损耗大，电阻大，这样限制了起动电流，提高了起动转矩；随着转速升高，转子回路频率下降，电阻也随之减小，使得在整个起动过程中都保持着较大的起动转矩。2）转子回路串频敏变阻器起动：第三节高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：普通浇注的鼠笼都采用铝，有些鼠笼采用合金铝（锰铝或硅铝），或者改变转子槽型，减小导体截面积；普通焊接式的鼠笼采用紫铜，用些采用电阻率较高的黄铜，目的都是为了增加转子电阻值。机械特性曲线1为普通鼠笼电机的；曲线2为高转差率电机的；曲线3为起重冶金用电机的。第三节1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：这种电机转子槽型深而窄，其深宽比约为10－20，而普通鼠笼型异步电动机这个比值不超过5。转子导条中有交流电流流过时，其槽漏磁通分布如图所示：和槽底部分的导体交链的漏磁较多，而和槽口部分的导体交链的漏磁很少，这样对应于槽底部分导体的漏抗要远远大于槽口部分导条的漏抗。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：由于电机转子槽型深而窄，因此转子漏抗相对普通电机的要大；在电机起动时，转子频率较高，转子漏抗相对其电阻值也大，这样使得转子电流的大小主要决定于转子漏抗的大小。因此转子导条内电流的分布是不均匀的：槽底部分电抗大，电流小，槽口部分电抗小，电流大，这种现象称为电流的集肤效应。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：

电机刚起动时，转子电流集肤效应现象明显，使得绝大多数转子电流都被挤到槽口很小部分的导体内（如下图），实际转子导条的电阻值明显增加，因此起动时起动电流较小，起动转矩却较大。随着转子转速的提高，集肤效应逐渐减弱，转子电阻随转速就慢慢减小，因此这种电机既限制了起动电流，同时在整个起动过程中都有较大的电磁转矩。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：3）双笼式三相鼠笼异步电动机：

这种电机转子上装有并联的两套鼠笼：内笼导条截面大，电阻却小；外笼导条截面小电阻却大。电机起动时，电流分布也主要决定于漏电抗的大小和分布（电流集肤效应），此时，转子电流主要由外笼流通，外笼为起动笼。正常运行时，集肤效应基本消失，电流主要由内笼流通为运行笼。3）双笼式三相鼠笼异步电动机：深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节小结:

起动转矩比较大的鼠笼电机，实现的办法有：1）鼠笼用电阻率较高的材料；2）改变转子槽型，利用集肤效应。它们都增大了起动转矩，减小了起动电流。但是也带来了一些负面因素，因此应综合考虑。深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节

，电机的起动转矩为最大电磁转矩。第四节绕线型三相异步电动机的起动1）转子回路串电阻起动：这种起动方法可以减小起动电流，但所串电阻合适时，还能增加起动转矩，当所串电阻满足：

为了有较大平均起动转矩，减小电流和转矩冲击，常采用电阻逐级切除法。，电机2）转子回路串频敏变阻器起动：

频敏变阻器结构特点是：一个三相铁心线圈，线圈匝数很少，因此线圈漏阻抗很小;铁心用较厚的铁板或钢板叠成，且铁心中磁密取得较高，励磁电流较大，等效铁耗电阻很大，激磁电抗相对较小。2）转子回路串频敏变阻器起动：2）转子回路串频敏变阻器起动：

通过前面分析知道，在等效电路中，主要是等效铁耗电阻起作用。频敏变阻器是利用铁心涡流损耗随转子频率而变的原理来改变电阻的。起动时，转子回路频率高，涡流损耗大，电阻大，这样限制了起动电流，提高了起动转矩；随着转速升高，转子回路频率下降，电阻也随之减小，使得在整个起动过程中都保持着较大的起动转矩。2）转子回路串频敏变阻器起动：三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件第二十六章

三相异步电动的调速第二十六章

三相异步电动的调速第一节概述已知异步电动机的转速公式：可以从以下2个方面实现调速：1）改变同步转速

2）改变转差率

改变极对数：变极调速改变电源频率：变频调速改变电源电压：调压调速

转子串电阻调速（绕线式）

第一节概述已知异步电动机的转速公式：可以从以下第二节变极调速

异步电动机的同步速与极对数成反比，所以改变电机的极对数，就可以改变电机的同步速，从而达到调速的目的。第二节变极调速异步电动机的同步速

改变定子绕组极对数的方法，除了刚才介绍的单绕组变流法，获得不同的极对数以外，还有定子采种放置两套不同极对数绕组的方法，甚至这两套绕组本身又可以采用变流法，从而可以得到更多的极对数。这样出现了所谓的二速、三速甚至四速电机。

改变定子绕组极对数的方法，除了刚才

另外，我们把变速比为的调速称为倍极比调速；把变速比不是的，称为非倍极比调速，例如是的这种调速方式。最后说明一点：单绕组多速异步电动机的转子都是鼠笼型的，这时因为，鼠笼转子能自动适应定子的极对数，不必在采用其它措施。另外，我们把变速比为的调速称第三节变频调速从基频往下调节：

由，可知，当值一定时，如果频率降低，则增加，引起主磁路过饱和，这是不允许的。因此，在频率往下调节时，一定要调压，一般有两种方法。1）保持为常数由于保持常数，因此保持不变，属恒磁通调速方式。2）保持为常数这种情况下，随着频率的降低，磁通实际会慢慢减小，因此这种调速方式为近似恒磁通调速方式。

第三节变频调速从基频往下调节：由

在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么会有以下的结论：a）为常数，即不同频率下产生的转速降相同；b）不同频率下，最大电磁转矩不变；c）这种调速方式具有机械特性硬、调速范围广，低速下稳定性好等特点；由于频率连续可调，所以变频调速为无级调速，调速平滑性好。1）恒磁通调速方式在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么2）近似恒磁通调速方式

这种调速方式下，由于保持为常数，，这样随着频率的下降时，最大电磁转矩将随频率的减小而减小，这时因为定子电阻的压降的影响力越来越明显引起的。另外需要注意的是，当频率下调较多时，最大电磁转矩下降也较多，有可能会出线拖不对恒转矩负载的情况。2）近似恒磁通调速方式这种调速方式下，由于从基频往上调节：

由于电源电压不能高于额定电压，在频率往高调节时，电动机电压只能保持额定电压不变，于是，主磁通只能降低；这种调速方式属于弱磁调速方式，其特点有：、、常数。从基频往上调节：由于电源电压不能高于额定电第四节调压调速

由异步电动机的机械特性参数表达式可知，因此这种调速方式有以下特点：1）对恒转矩负载，电压不能降得过低，否则电机可能会停转，且其调速范围也较窄；2）对风机、泵类负载，其调速范围较大，当转差率大于最大转矩对应的临界转差率时，异步电动机仍能稳定运行，但是要注意电动机过电流的问题。第四节调压调速由异步电动机的机械第五节转子回路串电阻调速

这种调速方式属于恒转矩调速性质，从图中看出增大转子回路的电阻，曲线向下移动，恒转矩负载下，转差率增大，从而达到调速的目的。对恒转矩负载而言，这种调速方法下，一定有以下这个关系：常数。第五节转子回路串电阻调速这种调速转子回路串电阻调速方法特点：1）这种调速方法的调速范围不大，特别负载小时，调速范围就更小；2）调速时效率很低，在恒转矩调速时，转子回路所串电阻越大，转速越低，效率也更低；3）调速的平滑性较差；4）这种调速方法只能用于三相绕线型异步电动机。转子回路串电阻调速方法特点：

另外，我们把变速比为的调速称为倍极比调速；把变速比不是的，称为非倍极比调速，例如是的这种调速方式。最后说明一点：单绕组多速异步电动机的转子都是鼠笼型的，这时因为，鼠笼转子能自动适应定子的极对数，不必在采用其它措施。另外，我们把变速比为的调速称第三节变频调速从基频往下调节：

由，可知，当值一定时，如果频率降低，则增加，引起主磁路过饱和，这是不允许的。因此，在频率往下调节时，一定要调压，一般有两种方法。1）保持为常数由于保持常数，因此保持不变，属恒磁通调速方式。2）保持为常数这种情况下，随着频率的降低，磁通实际会慢慢减小，因此这种调速方式为近似恒磁通调速方式。

第三节变频调速从基频往下调节：由

在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么会有以下的结论：a）为常数，即不同频率下产生的转速降相同；b）不同频率下，最大电磁转矩不变；c）这种调速方式具有机械特性硬、调速范围广，低速下稳定性好等特点；由于频率连续可调，所以变频调速为无级调速，调速平滑性好。1）恒磁通调速方式在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么2）近似恒磁通调速方式

这种调速方式下，由于保持为常数，，这样随着频率的下降时，最大电磁转矩将随频率的减小而减小，这时因为定子电阻的压降的影响力越来越明显引起的。另外需要注意的是，当频率下调较多时，最大电磁转矩下降也较多，有可能会出线拖不对恒转矩负载的情况。2）近似恒磁通调速方式这种调速方式下，由于从基频往上调节：

由于电源电压不能高于额定电压，在频率往高调节时，电动机电压只能保持额定电压不变，于是，主磁通只能降低；这种调速方式属于弱磁调速方式，其特点有：、、常数。从基频往上调节：由于电源电压不能高于额定电第四节调压调速

由异步电动机的机械特性参数表达式可知，因此这种调速方式有以下特点：1）对恒转矩负载，电压不能降得过低，否则电机可能会停转，且其调速范围也较窄；2）对风机、泵类负载，其调速范围较大，当转差率大于最大转矩对应的临界转差率时，异步电动机仍能稳定运行，但是要注意电动机过电流的问题。第四节调压调速由异步电动机的机械第五节转子回路串电阻调速

这种调速方式属于恒转矩调速性质，从图中看出增大转子回路的电阻，曲线向下移动，恒转矩负载下，转差率增大，从而达到调速的目的。对恒转矩负载而言，这种调速方法下，一定有以下这个关系：常数。第五节转子回路串电阻调速这种调速转子回路串电阻调速方法特点：1）这种调速方法的调速范围不大，特别负载小时，调速范围就更小；2）调速时效率很低，在恒转矩调速时，转子回路所串电阻越大，转速越低，效率也更低；3）调速的平滑性较差；4）这种调速方法只能用于三相绕线型异步电动机。转子回路串电阻调速方法特点：三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件第二十一章

三相异步电动机的起动第二十一章

三相异步电动机的起动

起动电流倍数、起动转矩倍数、起动时间及起动过程中的功率损耗及起动设备的简单性和可靠性等。我们对第一个指标最为关注，因为很大的起动电流会使供电变压器输出电压明显下降，这样会影响变压器的其它用户的正常用电，以及对本身电机的起动产生不利影响。起动性能指标有：起动电流倍数、起动转矩倍数、起动时间及起数＝4—7，起动转矩倍数＝1.4—2.2。

异步电动机在额定电压下直接起动时，起动电流倍第一节三相异步电动机的直接起动0IsIsTnT0数＝4—7，起异步电动机在第一节三相

由于起动瞬间，主磁通约减少为额定值的一半，功率因数又很低，造成了起动电流很大，起动转矩确并不太大。通常，只有在7.5kW容量的小型鼠笼型电动机可采用直接起动。&kjXkRNU&sI直接起动由于起动瞬间，主磁通约减少为额定&kjXk1）定子串电抗器（电阻器）起动电抗器起到了分压作用，作用在定子绕组上的电压降低了，绕组中起动电流和电压成正比，当然起动电流减小了，以满足对起动电流的要求。起动完毕后闭合，电机进入正常运行。第二节三相鼠笼型电动机降压起动1）定子串电抗器（电阻器）第二节三相鼠笼型电动机降压

设串电抗时定子电压与直接起动时定子额定电压的比值为。则定子串电抗器起动1）定子串电抗器（电阻器）起动'sI&'1U&NU&kjXkRjX设串电抗时定子电压与直接起动时定子额定电压

对于正常运行时定子绕组采用“D”联结的异步电动机，起动时定子“Y”联结，起动完毕后换成“D”联结。这样起动时，每相起动电压大小和直接起动时每相电压大小之间的关系：2）Y－△起动对于正常运行时定子2）Y－△起动每相起动电流为:起动线电流为:起动转矩为:，每相起动电流为:起动线电流为:起动转矩

三相鼠笼型电动机采用自耦变压器降压起动时，开关K投向起动侧，起动完毕后开关K投向运行侧。自耦降压起动时电动机电压下降为，与直接起动时电压的关系为3）自耦降压起动三相鼠笼型电动机采3）自耦降压起动

电动机降压起动时电流为，与直接起动时的起动电流之间关系为

自耦变压器高压侧的起动电流，与之间的关系为电动机降压起动时电流为，与直接起动时的

自耦变压器降压起动与直接起动相比，供电变压器供给的起动电流之间关系为

自耦降压起动，与直接起动时，起动转矩之间关系为自耦变压器降压起动与直接起动相比，供电变压器

这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法，主要目的是限制起动电流，但同时起动转矩也不同程度的降低了，因此只适用于轻空载起动。这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法，第三节高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：普通浇注的鼠笼都采用铝，有些鼠笼采用合金铝（锰铝或硅铝），或者改变转子槽型，减小导体截面积；普通焊接式的鼠笼采用紫铜，用些采用电阻率较高的黄铜，目的都是为了增加转子电阻值。机械特性曲线1为普通鼠笼电机的；曲线2为高转差率电机的；曲线3为起重冶金用电机的。第三节1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：这种电机转子槽型深而窄，其深宽比约为10－20，而普通鼠笼型异步电动机这个比值不超过5。转子导条中有交流电流流过时，其槽漏磁通分布如图所示：和槽底部分的导体交链的漏磁较多，而和槽口部分的导体交链的漏磁很少，这样对应于槽底部分导体的漏抗要远远大于槽口部分导条的漏抗。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：由于电机转子槽型深而窄，因此转子漏抗相对普通电机的要大；在电机起动时，转子频率较高，转子漏抗相对其电阻值也大，这样使得转子电流的大小主要决定于转子漏抗的大小。因此转子导条内电流的分布是不均匀的：槽底部分电抗大，电流小，槽口部分电抗小，电流大，这种现象称为电流的集肤效应。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：

电机刚起动时，转子电流集肤效应现象明显，使得绝大多数转子电流都被挤到槽口很小部分的导体内（如下图），实际转子导条的电阻值明显增加，因此起动时起动电流较小，起动转矩却较大。随着转子转速的提高，集肤效应逐渐减弱，转子电阻随转速就慢慢减小，因此这种电机既限制了起动电流，同时在整个起动过程中都有较大的电磁转矩。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：3）双笼式三相鼠笼异步电动机：

这种电机转子上装有并联的两套鼠笼：内笼导条截面大，电阻却小；外笼导条截面小电阻却大。电机起动时，电流分布也主要决定于漏电抗的大小和分布（电流集肤效应），此时，转子电流主要由外笼流通，外笼为起动笼。正常运行时，集肤效应基本消失，电流主要由内笼流通为运行笼。3）双笼式三相鼠笼异步电动机：深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节小结:

起动转矩比较大的鼠笼电机，实现的办法有：1）鼠笼用电阻率较高的材料；2）改变转子槽型，利用集肤效应。它们都增大了起动转矩，减小了起动电流。但是也带来了一些负面因素，因此应综合考虑。深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节

，电机的起动转矩为最大电磁转矩。第四节绕线型三相异步电动机的起动1）转子回路串电阻起动：这种起动方法可以减小起动电流，但所串电阻合适时，还能增加起动转矩，当所串电阻满足：

为了有较大平均起动转矩，减小电流和转矩冲击，常采用电阻逐级切除法。，电机2）转子回路串频敏变阻器起动：

频敏变阻器结构特点是：一个三相铁心线圈，线圈匝数很少，因此线圈漏阻抗很小;铁心用较厚的铁板或钢板叠成，且铁心中磁密取得较高，励磁电流较大，等效铁耗电阻很大，激磁电抗相对较小。2）转子回路串频敏变阻器起动：2）转子回路串频敏变阻器起动：

通过前面分析知道，在等效电路中，主要是等效铁耗电阻起作用。频敏变阻器是利用铁心涡流损耗随转子频率而变的原理来改变电阻的。起动时，转子回路频率高，涡流损耗大，电阻大，这样限制了起动电流，提高了起动转矩；随着转速升高，转子回路频率下降，电阻也随之减小，使得在整个起动过程中都保持着较大的起动转矩。2）转子回路串频敏变阻器起动：第三节高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：普通浇注的鼠笼都采用铝，有些鼠笼采用合金铝（锰铝或硅铝），或者改变转子槽型，减小导体截面积；普通焊接式的鼠笼采用紫铜，用些采用电阻率较高的黄铜，目的都是为了增加转子电阻值。机械特性曲线1为普通鼠笼电机的；曲线2为高转差率电机的；曲线3为起重冶金用电机的。第三节1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：这种电机转子槽型深而窄，其深宽比约为10－20，而普通鼠笼型异步电动机这个比值不超过5。转子导条中有交流电流流过时，其槽漏磁通分布如图所示：和槽底部分的导体交链的漏磁较多，而和槽口部分的导体交链的漏磁很少，这样对应于槽底部分导体的漏抗要远远大于槽口部分导条的漏抗。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：由于电机转子槽型深而窄，因此转子漏抗相对普通电机的要大；在电机起动时，转子频率较高，转子漏抗相对其电阻值也大，这样使得转子电流的大小主要决定于转子漏抗的大小。因此转子导条内电流的分布是不均匀的：槽底部分电抗大，电流小，槽口部分电抗小，电流大，这种现象称为电流的集肤效应。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：2）深槽式三相鼠笼异步电动机：

电机刚起动时，转子电流集肤效应现象明显，使得绝大多数转子电流都被挤到槽口很小部分的导体内（如下图），实际转子导条的电阻值明显增加，因此起动时起动电流较小，起动转矩却较大。随着转子转速的提高，集肤效应逐渐减弱，转子电阻随转速就慢慢减小，因此这种电机既限制了起动电流，同时在整个起动过程中都有较大的电磁转矩。2）深槽式三相鼠笼异步电动机：3）双笼式三相鼠笼异步电动机：

这种电机转子上装有并联的两套鼠笼：内笼导条截面大，电阻却小；外笼导条截面小电阻却大。电机起动时，电流分布也主要决定于漏电抗的大小和分布（电流集肤效应），此时，转子电流主要由外笼流通，外笼为起动笼。正常运行时，集肤效应基本消失，电流主要由内笼流通为运行笼。3）双笼式三相鼠笼异步电动机：深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节小结:

起动转矩比较大的鼠笼电机，实现的办法有：1）鼠笼用电阻率较高的材料；2）改变转子槽型，利用集肤效应。它们都增大了起动转矩，减小了起动电流。但是也带来了一些负面因素，因此应综合考虑。深槽式三相异步电动机机械特性双笼式三相异步电动机机械特性本节

，电机的起动转矩为最大电磁转矩。第四节绕线型三相异步电动机的起动1）转子回路串电阻起动：这种起动方法可以减小起动电流，但所串电阻合适时，还能增加起动转矩，当所串电阻满足：

为了有较大平均起动转矩，减小电流和转矩冲击，常采用电阻逐级切除法。，电机2）转子回路串频敏变阻器起动：

频敏变阻器结构特点是：一个三相铁心线圈，线圈匝数很少，因此线圈漏阻抗很小;铁心用较厚的铁板或钢板叠成，且铁心中磁密取得较高，励磁电流较大，等效铁耗电阻很大，激磁电抗相对较小。2）转子回路串频敏变阻器起动：2）转子回路串频敏变阻器起动：

通过前面分析知道，在等效电路中，主要是等效铁耗电阻起作用。频敏变阻器是利用铁心涡流损耗随转子频率而变的原理来改变电阻的。起动时，转子回路频率高，涡流损耗大，电阻大，这样限制了起动电流，提高了起动转矩；随着转速升高，转子回路频率下降，电阻也随之减小，使得在整个起动过程中都保持着较大的起动转矩。2）转子回路串频敏变阻器起动：三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件三相异步电动机的起动课件第二十六章

三相异步电动的调速第二十六章

三相异步电动的调速第一节概述已知异步电动机的转速公式：可以从以下2个方面实现调速：1）改变同步转速

2）改变转差率

改变极对数：变极调速改变电源频率：变频调速改变电源电压：调压调速

转子串电阻调速（绕线式）

第一节概述已知异步电动机的转速公式：可以从以下第二节变极调速

异步电动机的同步速与极对数成反比，所以改变电机的极对数，就可以改变电机的同步速，从而达到调速的目的。第二节变极调速异步电动机的同步速

改变定子绕组极对数的方法，除了刚才介绍的单绕组变流法，获得不同的极对数以外，还有定子采种放置两套不同极对数绕组的方法，甚至这两套绕组本身又可以采用变流法，从而可以得到更多的极对数。这样出现了所谓的二速、三速甚至四速电机。

改变定子绕组极对数的方法，除了刚才

另外，我们把变速比为的调速称为倍极比调速；把变速比不是的，称为非倍极比调速，例如是的这种调速方式。最后说明一点：单绕组多速异步电动机的转子都是鼠笼型的，这时因为，鼠笼转子能自动适应定子的极对数，不必在采用其它措施。另外，我们把变速比为的调速称第三节变频调速从基频往下调节：

由，可知，当值一定时，如果频率降低，则增加，引起主磁路过饱和，这是不允许的。因此，在频率往下调节时，一定要调压，一般有两种方法。1）保持为常数由于保持常数，因此保持不变，属恒磁通调速方式。2）保持为常数这种情况下，随着频率的降低，磁通实际会慢慢减小，因此这种调速方式为近似恒磁通调速方式。

第三节变频调速从基频往下调节：由

在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么会有以下的结论：a）为常数，即不同频率下产生的转速降相同；b）不同频率下，最大电磁转矩不变；c）这种调速方式具有机械特性硬、调速范围广，低速下稳定性好等特点；由于频率连续可调，所以变频调速为无级调速，调速平滑性好。1）恒磁通调速方式在这种方式下，如果电机带恒转矩负载，那么2）近似恒磁通调速方式

这种调速方式下，由于保持为常数，，这样随着频率的下降时，最大电磁转矩将随频率的减小而减小，这时因为定子电阻的压降的影响力越来越明显引起的。另外需要注意的是，当频率下调较多时，最大电磁转矩下降也较多，有可能会出线拖不对恒转矩负载的情况。2）近似恒磁通调速方式这种调速方式下，由于从基频往上调节：

由于电源电压不能高于额定电压，在频率往高调节时，电动机电压只能保持额定电压不变，于是，主磁通只能降低；这种调速方式属于弱磁调速方式，其特点有：、、常数。从基频往上调节：由于电源电压不能高于额定电第四节调压调速

由异步电动机的机械特性参数表达式可知，因此这种调速方式有以下特点：1）对恒转矩负载，电压不能降得过低，否则电机可能会停转，且其调速范围也较窄；2）对风机、泵类负载，其调速范围较大，当转差率大于最大转矩对应的临界转差率时，异步电动机仍能稳定运行，但是要注意电动机过电流的问题。第四节调压调速由异步电动机的机械第五节转子回路串电阻调速

这种调速方式属于恒转矩调速性质，从图中看出增大转子回路的电阻，曲线向下移动，恒转矩负载下，转差率增大，从而达到调速的目的。对恒转矩负载而言，这种调速方法下，一定有以下这个关系：常数。第五节转子回路串电阻调速这种调速转子回路串电阻调速方法特点：1）这种调速方法的调速范围不大，特别负载小时，调速范围就更小；2）调速时效率很低，在恒转矩调速时，转子回路所串电阻越大，转速越低，效率也更低；3）调速的平滑性较差；4）这种调速方法只能用于三相绕线型异步电动机。转子回路串电阻调速方法特点：

另外，我们把变速比为的调速称为倍极比调速；把变速比不是的，称为非倍极比调速，例如是的这种调速方式。