第11章--三相异步电动机的起动及起动设备的计算..ppt

1、起动的定义三相异步电动机的起动是从零转子速度到稳定运行的过程。启动要求电机应有足够的启动扭矩。在保证一定起动转矩的前提下，起动电流越小越好。鼠笼式异步电动机的起动直接起动降压起动软起动绕组异步电动机起动转子串联电阻起动转子串联频率敏感变阻器起动，第11章三相异步电动机的起动和起动设备的计算，第1节三相异步电动机的起动方法，一相或三相鼠笼式异步电动机的起动方法，(1)直接起动，当起动时，通过一些直接起动设备，当所有电源电压(即全电压)都直接加到电动机的定子绕组上时，显然起动电流很大，可达额定电流的47倍根据国内电机的实际测量，有些笼型异步电机甚至可以达到812倍。一般来说，当异步电动机的功率低于

2、7.5千瓦时，允许直接起动.如果功率大于7.5千瓦，且总供电容量大，能够满足以下要求，也可以允许电机直接启动。如果不能满足要求，就必须采用减压起动的方法。(2)降压起动，1电阻降压或电抗降压起动，2自动补偿起动，2自动补偿起动，因此，通过自耦变压器，从电网汲取的电流减少到3星形三角形起动，3星形三角形起动和3星形三角形起动。这样，当起动时，连接成星形的定子绕组的电压和电流只有在用三角形连接时是相等的，因为当用三角形连接时绕组中的电流是线电流，但是当用星形连接时它们是相等的。因此，当接入星形起动时，线路电流仅为直接接入三角形起动时线路电流的1/3。*4扩展三角形起动，(3)软起动法，用于控制交流

3、鼠笼式异步电动机的起动和停止，属于降压起动方式。不同于传统的Y型启动和自动降压启动，它是无级降压启动。软启动器可以提高电机效率，节约能源。软启动器是一种集软启动、软停止、轻载节能和多重保护功能于一体的新型电机控制装置，在国外被称为软启动器。它主要由三个相对的并联门串联在电源和被控电机及其电子控制电路之间组成。采用不同的方法控制三相并联栅管的导通角，使被控电机的输入电压根据不同的要求而变化，实现不同的功能。软启动器实际上是一个电压调节器。当电机启动时，输出仅改变电压，而不改变频率。斜坡升压启动模式，1限流或恒流启动方法。电子软启动器用于限制电机的启动电流或在启动时保持恒定的启动电流，主要用于轻载

4、软启动；2、斜坡电压启动方法。采用电子软启动实现电机启动时定子电压由小斜率到大斜率的线性上升，主要用于重载软启动；转矩控制和起动电流限制起动模式，3转矩控制起动方法。采用电子软启动实现启动转矩从小到大的线性增长，启动平稳性好，启动时对电网的影响小，是一种较好的重载软启动方法；升压脉冲启动模式，4转矩加脉冲冲突跳跃控制启动方法。这种方法与转矩控制起动方法相似，不同之处在于：起动时，增加脉冲跳跃转矩来克服电机的负载转矩，然后转矩平稳上升。这种方法也适用于重载软启动。5、电压控制起动方法。用电子软启动器控制电压，保证电机启动时产生较大的启动转矩，是一种较好的轻载软启动方法。6.扭矩控制软停车模式当电

5、机需要停止时，它会立即切断电机的电源，属于自由停车。传统的控制方法大多采用这种方法。然而，在许多应用中，不允许电机瞬间停止。例如，高层建筑的水泵系统如图所示，显示了扭矩控制软停车特性曲线。减速时间t1通常是可设置的。扭矩控制软停止模式7。制动器停止模式当电机需要快速停止时，软启动器具有能耗制动功能。实施能耗制动时，软启动器向电机定子绕组提供直流电。由于软启动器通过晶闸管给电机供电，通过改变晶闸管的控制方式很容易获得直流电流。如图3-11所示，是制动和停车模式的特性曲线。两相和三相绕线转子异步电动机的制动和停止方式、起动方法，(1)从转子串联电阻开始，当电动机起动时，应将变阻器设置在最大电阻位置

6、，然后接通定子，电动机开始转动。随着电机速度的增加，均匀减小电阻，直到电阻完全切断。转速稳定后，短接集电环，同时提起电刷。(2)转子串联频敏变阻器启动。电机启动时，转子频率较高，与频率平方成正比的频率敏感变阻器中的涡流损耗较大，因此其值较大，限制了启动电流，增加了启动转矩。随着转速的增加，转子频率不断降低，涡流损耗和频率敏感变阻器铁芯的值也相应降低，使电机启动平稳。第2节起动性能提高的三相异步电动机，1。深槽异步电动机，转子频率越高，槽高越高，集肤效应越强。启动结束时，频率只有13Hz，趋肤效应基本消失，转子条中的电流分布均匀，条电阻变得比DC电阻小。第二，双笼异步电动机的转子有两组杆，如图1

7、1-13a所示，上笼1和下笼2之间有一个狭窄的间隙。上笼通常由阻力系数大的黄铜或铝青铜制成，导杆横截面小，阻力大；下笼横截面大，由铜等电阻系数小的材料制成，所以电阻小。第三节，三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算和定子串联对称电阻的起动，这里介绍的计算方法，当定子绕组是星形连接时，当定子绕组是三角形连接时，或者，根据一般电动机的平均值，(1)直接起动时起动电流可以减少一半；(2)直接起动时，起动扭矩减少到原来的一半。当求解定子星形接线时，(1)、(2)，自耦变压器的计算为在第四节起动三相笼型电动机，自耦变压器容量(kVA)的计算公式如下，其中电动机的额定容量(KVa)；电机启动电流的倍数；

8、自耦变压器的抽头电压，以额定电压的百分比表示；n开始时间；t启动一次的时间(分钟)；t最大启动时间。电机启动时，自耦变压器的启动功率为，例11-2的电机容量为；例如，直接起动时起动电流的倍数；根据生产机械的要求，启动电机时的最小允许电压为额定电压的60%；设置启动器启动时间n=3，启动时间T=30秒=0.5分钟。尝试计算并选择自耦变压器(选择最大启动时间T=2分钟的类型)。解决方案：是的，可以选择一台容量稍大的自耦变压器，当电压抽头为65%时，其最大启动时间为2分钟。第五节三相绕线转子异步电动机对称起动电阻的计算，(1)图解法，为了简化计算，异步电动机的机械特性可以看作一条直线，所以它是转子各

9、相的绕组电阻，(2)解析法，解法：取，转子各相的起动电阻为，转子各相串联。其他三个比例系数根据图形大小任意选择。第六节，三相异步电动机的起动过程，2。解析法，当电传动的运动方程为时，将其代入机械特性的实际表达式，并考虑到当起动时间为-1控制电路设计如下：启动分为两个阶段，第一阶段为自加速至接近1500转/分，电机定子绕组呈三角形连接；在第二阶段，它从大约1500转/分钟加速到接近3000转/分钟，并且定子绕组切换到双星(YY)连接。找出第一阶段的开始时间。假设拖动系统的飞轮力矩为，解决方法：机床拖动电机空载启动，启动时间为，第7节：三相异步电机暂态过程中的能量损耗，以及异步电机定子和转子电路中的铜损耗，那么暂态过程中的能量损耗大致可以忽略不计I0，因此，首先是电机空载启动时的能量损耗，其次是电机空载反向制动时的能量损耗，空载。3.空载能耗制动时电机的能量损失；4.减少异步电动机过渡过程中能量损失的途径：(1)减少传动系统的动能储存；(2)合理选择电机的启动和制动方式；(3)合理选择电机参数。例11-5四速异步电动机的四个同步速度是3000、1500和1000。尝试计算电机空载直