异步电动机的起动.ppt

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1、第十四章异步电动机的起动、第十四章异步电动机的起动、调速和制动调速和制动着重从电机理论方面讨论异步电动机的起着重从电机理论方面讨论异步电动机的起动、调速和制动动、调速和制动主要内容主要内容起动性能起动性能起动方法的优缺点，适用场合起动方法的优缺点，适用场合14-1异步电动机的起动性能异步电动机的起动性能起动起动：从静止到转动起来的过程：从静止到转动起来的过程起动要求起动要求：（：（1）起动电流小，起动转矩大，）起动电流小，起动转矩大，转速平稳上升转速平稳上升（2）起动时间短，设备简单，投资少；）起动时间短，设备简单，投资少；（3）起动时能耗小）起动时能耗小一、异步电动机的起动电流和起动转矩一、

2、异步电动机的起动电流和起动转矩单鼠笼异步电动机：单鼠笼异步电动机：单鼠笼异步电动机：单鼠笼异步电动机：起动时：起动时：起动时：起动时：n n=0=0，S S=1=1，(1-(1-S S)R R2 2 =0=0，R Rmm，X Xmm很大，可以忽略很大，可以忽略很大，可以忽略很大，可以忽略频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累 影响：影响：大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低影响其他负载工作影响其他负载工作电机过热电机过热异步电动机起动存在的问题：异步电动机起动存在的问题：(1)起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小（2）起动电流大，母线电压降低，影响其它负载）起动电流大，母线电

3、压降低，影响其它负载（3）起动转矩小，带重载起动困难）起动转矩小，带重载起动困难一般按供电容量、负载特性、起动频繁与否一般按供电容量、负载特性、起动频繁与否:直接起动；直接起动；降压起动；降压起动；绕线式异步电动机转子回路串电阻起动；绕线式异步电动机转子回路串电阻起动；特殊设计的异步电动机特殊设计的异步电动机二、起动方法二、起动方法14-2 异步电动机的起动方法异步电动机的起动方法一、直接起动：一、直接起动：一、直接起动：一、直接起动：适用于较小容量的电动机，适用于较小容量的电动机，适用于较小容量的电动机，适用于较小容量的电动机，如：有专用变压器，对如：有专用变压器，对如：有专用变压器，对如：

4、有专用变压器，对不经常起动的电机。不经常起动的电机。不经常起动的电机。不经常起动的电机。二、三十千瓦以下的异步二、三十千瓦以下的异步二、三十千瓦以下的异步二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接电动机一般都采用直接电动机一般都采用直接电动机一般都采用直接起动。起动。起动。起动。DAB CAB C一、降压起动：一、降压起动：U U1 1I Ist st ，但但但但T Tst st 。适用于轻载起动。适用于轻载起动。适用于轻载起动。适用于轻载起动。降压的方法：降压的方法：降压的方法：降压的方法：1 1、定子边串电阻、电抗器、定子边串电阻、电抗器、定子边串电阻、电抗器、定子边串电阻、电抗器串电阻损

5、耗大，一般串电串电阻损耗大，一般串电串电阻损耗大，一般串电串电阻损耗大，一般串电抗器降压，接线图如图。抗器降压，接线图如图。抗器降压，接线图如图。抗器降压，接线图如图。可见起动特性可见起动特性可见起动特性可见起动特性 不是很好。较少不是很好。较少不是很好。较少不是很好。较少 采用。采用。采用。采用。DAB CK1K2运行运行起动起动2、自耦降压起动L1L3L2FUQ Q2下合：下合：接入自耦变接入自耦变 压器，降压压器，降压 起动。起动。Q2上合：上合：切除自耦变切除自耦变 压器，全压压器，全压 工作。工作。合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关QQQ2 自耦降压起动适合于容量较大异步电动机

6、。自耦降压起动适合于容量较大异步电动机。2、自耦变压器降压起动、自耦变压器降压起动U U1 1=U U电源电源电源电源/K Ka a，于是直接起动于是直接起动于是直接起动于是直接起动电源侧的电流电源侧的电流电源侧的电流电源侧的电流I I1 1st stI I1 1st st=I I2 2st st/K Ka a=I Ist st/K Ka a2 2。所以所以所以所以 I I1 1st st/I Ist st=1=1 /K Ka a2 2 I I2 2st st/I Ist st=1=1 /K Ka a T T1 1st st/T Tst st=1=1 /K Ka a2 2此种方法应用范围广，但

7、体积此种方法应用范围广，但体积此种方法应用范围广，但体积此种方法应用范围广，但体积大，造价高大，造价高大，造价高大，造价高DABCUU3、（、（Y-）换接起动换接起动适用于适用于接法的电动机接法的电动机Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图Y Y起动起动起动起动L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1 起动起动起动起动UPU1+Ul+U2V1V2

8、W1W2Y Y 起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图起动器接线简图 工作工作L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2 正常正常运行运行Ul+U1V1V2W1W2(a)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。(b)Y 起动起动Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合Y-换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题 正常正常运行运行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起动起动+Ul+U1W2V2W1U2V1适用于适用于接法的电动机，设备简单，体积小，重量接法的电动机，设备简单，体积小，重

9、量轻，维护方便；但起动转矩下降，适用于轻载。轻，维护方便；但起动转矩下降，适用于轻载。3、延边三角、延边三角换接降压起动换接降压起动14-3线绕转子异步电动机的起动线绕转子异步电动机的起动线绕转子异步电动机的特点：转子可外串电阻或变线绕转子异步电动机的特点：转子可外串电阻或变线绕转子异步电动机的特点：转子可外串电阻或变线绕转子异步电动机的特点：转子可外串电阻或变频器频器频器频器转子串电阻起动，可以使转子串电阻起动，可以使转子串电阻起动，可以使转子串电阻起动，可以使I Ist st ，T Tst st 。转子串电阻以转子串电阻以转子串电阻以转子串电阻以后，后，后，后，T Tmaxmax不变，但不

10、变，但不变，但不变，但S Sk k增加，增加，增加，增加，若若R2选得选得适当适当，转子电，转子电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起动转矩。动转矩。当当当当S Sk k=1=1时，时，时，时，T Tst st=T Tmaxmax常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。RRR滑环滑环电刷电刷定子定子转子转子起动时将适当的起动时将适当的R 串入转子电路中，起动后将串入转子电路中，起动后将R 短路。短路。起动电阻起动电阻 绕线式电动机转子电路串电阻起动绕线式电动机转子电路串电阻起动TST0 0.5 STmaxSk=

11、1特点：特点：Tst ，Tst=Tmax若若R2选得选得适当适当，转子电路串电转子电路串电阻起动既可以阻起动既可以降低起动电流，降低起动电流，又可以增加起又可以增加起动转矩。动转矩。14-4 深槽式和双鼠笼异步电动机深槽式和双鼠笼异步电动机最好设计：起动时转子电阻大，运行时转最好设计：起动时转子电阻大，运行时转子电阻小子电阻小一、深槽式异步电动机一、深槽式异步电动机1 1、原理：利用集肤效应，增大转子电阻、原理：利用集肤效应，增大转子电阻所以集肤所以集肤R2Tst 电流密度电流密度沿沿各各点点槽槽高高度度二、双鼠笼异步电动机二、双鼠笼异步电动机上笼：电阻大，截面积小，上笼：电阻大，截面积小，电

12、阻率大，黄铜电阻率大，黄铜下笼：电阻小，截面积大，下笼：电阻小，截面积大，电阻率小，紫铜电阻率小，紫铜14-5 异步电动机的调速异步电动机的调速由由由由n n=n n1 1(1-(1-S S)=60)=60f f1 1(1-(1-S S)/)/P P所以调速方法：（所以调速方法：（所以调速方法：（所以调速方法：（1 1）变极（）变极（）变极（）变极（P P）调速；调速；调速；调速；（2 2）变频（）变频（）变频（）变频（f f1 1）调速；（调速；（调速；（调速；（3 3）变）变）变）变S S调速。调速。调速。调速。改变改变改变改变S S的变法：的变法：的变法：的变法：（1 1）变压调速）变压

13、调速）变压调速）变压调速（2 2）在转子回路串电阻调速）在转子回路串电阻调速）在转子回路串电阻调速）在转子回路串电阻调速（3 3）串级调速）串级调速）串级调速）串级调速 变频调速变频调速(无级调速无级调速)变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1f1N）频率调节范围：频率调节范围：0.5几几百赫兹百赫兹 f=50Hz逆变器逆变器M3 整流器整流器f1、U1可调可调+直流直流变极调速变极调速(有级调速有级调速)A A1 1X X1 1A A2 2X X2 2i ii iP P=2=2A A1 1A A2 2X X1 1X X2 2N NN NS SS SA1X1A2X2iiP=1 采

14、用变极调速方法的电动机称作双速电机，采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈由于调速时其转速呈跳跃性跳跃性变化，因而只用在对变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SN三相异步电动机的制动制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动功率的选择功率的选择 功率选得过大不经济，功率选得过小电动机功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。容易因过载而损坏。1.对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略对于连续运行的电

15、动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。大于生产机械的功率。2.对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。的功率。三相异步电动机的选择三相异步电动机的选择种类和型式的选择种类和型式的选择1.1.种类的选择种类的选择种类的选择种类的选择 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只

16、有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。2.2.结构型式的选择结构型式的选择结构型式的选择结构型式的选择 根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。3.3.电压和转速的选择电压和转速的选择 根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。源电压来决定。源电压来决定。源电压来决定。Y Y系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有380V380V一个一个一个一个等级。大功率电动机才采用等级。大功率电动机才采用等级。大功率电动机才采用等级。大功率电动机才采用3000V3000V和和和和6000V6000V。