交流异步电机的控制技术-起动课件讲解

学习情境八交流异步电机及其控制技术特斯拉电动汽车使用的是一款交流异步电机，最近该电机出现了故障，需要你去对电机进行检查。请你总结一下交流异步电机的结构及其控制技术。学习情景描述学习目标1.了解交流异步电机的基本结构；2.掌握交流异步电机的工作原理；（重点、难点）3.了解交流异步电机的控制技术；4.掌握交流异步电机的特点与应用。工作任务1.在教师的指导下，制订交流异步电机的检查计划；2.根据检查计划对电动汽车的交流异步电机进行检查。目标和任务一、课前任务单根据查找的资料，完成下列课前任务单（见表8-1）。表8-1交流异步电机及其控制技术课前任务单学习内容1.正常运行时异步电机转子转速接近于同步转速n1，转差率一般为（）。2.交流异步电机能够正常工作必须满足哪两个基本条件？3.交流异步电机有哪些起动的方式？1.交流异步电机的起动将三相异步电机接入电源，电机由静止不动到达稳定转速运行所经历的过程称为起动。在刚接入电源的一瞬间，电机转速n=0，此时旋转磁场与转子之间相对运动速度最大。如果电机不是频繁起动就不会有热量的积累，对电机本身没有多大的影响。但是，过大的起动电流对供电线路会有一定的影响。因为过大的起动电流会在线路上产生较大的电压降，降低了电网供电的电压，使同一供电系统上的其他电器设备不能正常工作。资讯三交流异步电机的控制技术另外在刚起动时，虽然起动电流大，但由于s=1，转子感抗大，这使转子功率因数较小，因而起动转矩并不大，不能带动较大的负载起动。可见感应电机起动时存在起动电流大、起动转矩小的问题。因此，常采用不同的起动方法来改善起动性能。资讯三交流异步电机的控制技术012）降压起动对于不允许直接起动的电机，可以采用降压起动的方法，以减小起动电流。降压起动就是在起动时，降低加在定子绕组上的电压，待电机的转速接近额定值时，再将定子绕组的电压恢复到额定值，使电机进入正常运行状态。由于三相异步电机的起动转矩与电源电压平方成正比，在降低起动电压限制起动电流的同时，也大大降低了起动转矩。因此降压起动的方法只适用于电机的轻载或空载起动。降压起动有以下几种常用的方法。1）直接起动通过开关或接触器将电机直接接入电源的起动方法称为直接起动。在以下几种情况下，一般可以采用直接起动的方法：若电机的电源是在具有独立变压器供电的情况下，对于不经常起动的异步电机，其功率不超过电源容量的30%，对于频繁起动的异步电机，其功率不超过电源容量的20%；如果没有独立变压器供电，异步电机直接起动时所产生的电压降不应超过额定电压的5%。02资讯三交流异步电机的控制技术（1）星形-三角形(Y-△)降压起动。这种方法是在起动时先将定子绕组接成星形（Y），当电机转速接近稳定值时，再将定子绕组接成三角形(△)，使电机运行在三角形的连接方式下。这样在起动时，就能将定子每相绕组上的电压降到正常工作电压的13。下面分析电机的起动电流和起动转矩。定子绕组接成星形时的起动电流(见图8-6)为IIY=IPY=UPY/｜Z｜=U1/（

√3

｜Z｜）（8-3）定子绕组接成三角形时的起动电流为II△=√3UP△/｜Z｜=√3U1/｜Z｜（8-4）则IIY/II△=（U1/｜Z｜）/（/√3√3U1/｜Z｜）=1/3（8-5）即降压起动时的电流为直接起动时的13。图8-6星形-三角形降压起动电流的计算教学视频星形-三角形起动教学视频三相异步电动机正反转控制线路资讯三交流异步电机的控制技术这种起动方法的线路如图8-7所示。在起动时先将开关Q2向下合，实现异步电机的星形接法起动。待电机转速接近稳定转速时再将开关Q1向上合，将电机换接成三角形。目前常采用继电器-接触器控制线路来实现星形-三角形接法的自动转换。图8-7星形-三角形降压起动的线路资讯三交流异步电机的控制技术（2）自耦变压器降压起动。若三相异步电机不能采用星形-三角形降压起动，可采用自耦变压器降压起动，起动线路如图8-8所示。起动时先将开关Q1向下合，使电机定子绕组与自耦变压器低压边相接，进行降压起动，当电机转速接近额定值时，再将开关Q1向上合，使电机定子绕组直接与电源相接，进入正常运行状态。图8-8自耦变压器降压起动的线路教学视频自耦变压器降压起动控制电路采用这种降压起动的方法，使定子绕组的电压为原来的1/k（k是自耦变压器的变压比），供电线路的电流减小为原来起动电流的1/k2，起动转矩也为直接起动时的1/k2。这种起动方法的优点是起动电压可以根据需要来选择，使用起来方便灵活，但需要自耦变压器，从而增加了成本。资讯三交流异步电机的控制技术资讯三交流异步电机的控制技术电机转子串接起动电阻，不但减小了起动电流，而且增大了转子的功率因数，因此提高了电机的起动转矩。（3）转子串电阻降压起动。这种起动方法是在转子绕组中接入起动电阻，因此只适用于绕线式异步电机。其起动线路如图8-9所示。起动时，