第8章异步电动机的启动和制动(上)资料

第8章三相异步电动机的启动与制动鼠笼式异步电动机的启动绕线式异步电动机的启动2023/3/11电机与拖动（一）、概述1.起动定义：电动机接到电源上，从静止状态到稳定运行状态的过程；2.起动电流：n=0,S=1时的电流。2023/3/12电机与拖动3.起动电流大的缘由：相当于B短路。4.起动转矩不大的缘由：1）削减；2）减小；

5.起动要求：①起动电流尽量小，以减小对电网的冲击；②起动转矩尽量大，以缩短起动时间；③起动设备简洁，牢靠。2023/3/13电机与拖动8.1三相异步电动机的干脆启动一般鼠笼式三相异步电动机的启动起动转矩：起动电流：2023/3/14电机与拖动起动电流较大有什么影响呢？1、对于绕组来说是特别不利的，假如电机是属于频繁起动的，频繁出现短时大电流会使电动机内部发热较多而过热。2、整个沟通电网的容量相对于单个的三相异步电动机来讲是特别大的。但是具体到干脆供电的变压器，容量却是有限的。若变压器额定容量相对不够大时，电动机短时较大的起动电流，会使变压器输出电压短时下降幅度较大，超过了正常规定值，例如U＞10％或更严峻。这样一来：（1）起动电动机本身，由于电压太低起动转矩下降很多，当负载较重时，可起动不了。（2）影响由同一台配电变压器供电的其他负载，比如电灯会变暗，数控设备可能失常，重载的异步电动机可能停转等。2023/3/15电机与拖动一般地说，容量在7.5kw以下的小容量鼠笼式异步电动机才可干脆起动。2023/3/16电机与拖动

起动转矩不大有什么影响呢？电机才能正常启动①优点：设备简洁，操作便利；②缺点：起动电流大，须足够大的电源；③适用条件：小容量电动机带轻载的状况起动。干脆启动的特点：2023/3/17电机与拖动降低起动电流的方法有：①降低电源电压；②加大定子边电抗或电阻；③加大转子边电阻或电抗。加大起动转矩的方法只有：适当加大转子电阻。留意：起动电流:线电流起动转矩:相电压2023/3/18电机与拖动8.2三相鼠笼异步电动机的降压起动一、定子串接电抗器起动：2023/3/19电机与拖动

加在（jX＋ZK）上，而ZK上的电压是。可以理解为增大定子边电抗值，也可以理解为降低定子实际所加电压，其目的是减小起动电流。依据等值电路，可以得出：三相异步电动机干脆起动时转子功率因数很低，这是由于电动机设计时，短路阻抗2023/3/110电机与拖动一般说来，因此，串电抗起动时，可以近似把看成是电抗性质。设串电抗时电动机定子电压与干脆起动时电压比值为u(u<1)，则

2023/3/111电机与拖动定子串电抗器起动，降低了起动电流，但起动转矩降低得更多。因此，定子串电抗器起动，只能用于空载和轻载。工程实际中，往往先给定线路允许电动机起动电流的大小，再计算电抗X的大小。短路阻抗为:

eg8-12023/3/112电机与拖动

二、Y一起动：主要是利用了星—三角电压之间的关系。此法只适用运行时是三角形接法。2023/3/113电机与拖动U1’2023/3/114电机与拖动线起动电流之比为:Y一起动时，尽管相电压和相电流与干脆起动时相比降低到原来的1／，但是对供电变压器造成冲击的起动电流则降低到干脆起动时的1／3。2023/3/115电机与拖动在轻载起动条件下，应当优先接受。（留意适用条件）干脆起动时起动转矩为，Y一起动时起动转矩为，则：Y一起动可以用于拖动的轻负载。2023/3/116电机与拖动

三、自耦变压器（起动补偿器）降压起动电动机起动电压下降为，与干脆起动时电压的关系为2023/3/117电机与拖动电动机降压起动电流为，与干脆起动的起动电流之间关系是：降压起动与干脆起动相比，供电变压器的起动电流的关系为：自耦变压器原边的起动电流为，与之间关系为：2023/3/118电机与拖动自耦变压器起动时记起动转矩为，与干脆起动时起动转矩之间的关系为：接受自耦变压器降压起动时，与干脆起动相比较，电压降低到倍，起动电流与起动转矩降低到倍。2023/3/119电机与拖动事实上起动用的自耦变压器，备有几个抽头供选用。例如QJ2型有三种抽头，分别为55%（即=55%）、64%、73%（出厂时接在73%抽头上）；QJ3型也有三种抽头，分别为40％、60%、80%（出厂时接在60％抽头上）等。这也是我们前面所讲的优点，但是，自耦变压器体积大，价格高，也不能带重负载起动。自耦变压器降压起动在较大容量鼠笼异步电动机上广泛应用。2023/3/120电机与拖动前面所介绍的几种鼠笼式异步电动机降压起动方法，主要目的都是减小起动电流，但同时又都程度不同地降低了起动转矩，因此只适合空载或轻载起动。对于重载起动，尤其要求起动过程很快的状况下，则须要起动转矩较大的异步电动机。加大起动转矩的方法是增大转子电阻。对于绕线式异步电动机，则可在转子回路内串电阻。对于鼠笼式异步电动机，只有设法加大鼠笼本身的电阻值，这类电动机有高转差率鼠笼式异步电动机、双鼠笼式异步电动机和深槽式鼠笼异步电动机。2023/3/121电机与拖动r2+Rs3Tst2sm2r2+Rs2Tst1sm1r2+Rs110TstTmTems

n0n1smr22023/3/122电机与拖动深槽和双笼感应电动机1、深槽式异步电动机结构：定子：与一般鼠笼电动机一样；转子：槽深而窄,2、双鼠笼式异步电动机结构：定子：与一般鼠笼电动机一样；转子：有两套鼠笼上层笼：ρ大，黄铜或青铜，截面小，∴r2上大→起动笼下层笼：ρ小，紫铜，截面大，∴r2下小→工作笼2023/3/123电机与拖动运行原理①起动时，s=1，f2最大，转子漏抗x2大，电流分布取决于x2，∵x2下>x2上，∴转子电流集中于上笼（趋肤效应）----起动笼起主要作用，又∵r2上大→↑→Tst↑；②正常运行：Sn=0.01～0.06很小→s很小→x2很小→电流取决于r2，∵r2下小→电流分布在下笼，此时漏抗x2小，↑→Tm↑优缺点①优点：较大的Tst和较小Ist；②缺点：漏抗较大，其功率因数、最大转矩和过载实力较一般的笼型电动机小。2023/3/124电机与拖动8.3三相绕线式异步电动机的起动对于为了限制起动电流、增大起动转矩的绕线式异步电动机，可以接受转子串频敏变阻器起动。一、转子串频敏变阻器起动：2023/3/125电机与拖动频敏变阻器的等值电路与变压器空载时的等值电路是一样的，忽视绕组漏阻抗时，其励磁阻抗为励磁电阻与励磁电抗串联组成，用表示。但是与一般变压器励磁阻抗不完全相同，主要表现在以下两点：⑴频率为5OHz的电流通过时，阻抗比一般变压器励磁阻抗小得多。这样串在转子回路中，既限制了起动电流，又不致使起动电流过小而减小起动转矩。(2)频率为5OHz的电流通过时，其缘由是：频敏变阻器中磁密取得高，铁心处于饱和状态，励磁电流越大，因此励磁电抗较小。而铁心是厚铁板或厚钢板的、磁滞涡流损耗都很大，频敏变阻器的单位重量铁心中的损耗，与一般变压器相比较要大几百倍，因此较大。2023/3/126电机与拖动二、转子串电阻分级起动：为了使起动过程中保持较大的起动转矩、绕线式异步电动机可以接受逐级切除起动电阻的转子串电阻分级起动。2023/3/127电机与拖动起动过程如下：（l）接触器触点KI，KZ，K3断开，绕线式异步电动机定子接额定电压、转子每相串入起动电阻（），电动机起先起动。起动点为机械特性曲线3上的a点，起动转矩为，。（2）转速上升，到b点时，（＞