第8章三相异步电动机的起动与制动ppt课件.ppt

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1、第八章三相异步电动机的电力拖动我们知道异步电动机的作用就是拖动负载工作，那么关于它的起动、制动和调速问题就是我们关心的重点。在三相异步电动机电力拖动系统中，电动机转速、电磁转矩、负载转矩等物理量的正方向，都按电动机惯例规定。本章讨论三相异步电动机的起动、调速及各种运行状态。电动机的起动指定子接通电网，转速从n=0到n=nN。起动要求：1）起动力矩Ts尽可能的大；2）起动电流Is尽可能的小；在满足Ts足够大的条件下，尽量减少Is。3）起动设备尽可能的简单。8－1笼型三相异步电动机的起动一、三相异步电动机的直接起

2、动对于电动机来说最简单、最直接的起动方法就是我们大家能最先想到的直接起动法。由前面所介绍的机械特性出发，我们知道如果在额定电压下直接起动三相异步电动机，由于最初起动瞬间主磁通约减少到额定值的一半，功率因数又很低，造成了起动电流相当大而起动转矩并不大的结果。以普通鼠笼式三相异步电动机为例，起动电流起动转矩如图所示为三相异步电动机直接起动时的固有机械特性与电流特性，其中为定子每相电流，而一般地说，容量在7.5kw以下的小容量鼠笼式异步电动机都可直接起动。起动电流较大有什么影响呢？1、首先对于绕组来说是非常不利的，

3、如果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对于变压器而言，整个交流电网的容量相对于单个的三相异步电动机来讲是非常大的。但是具体到直接供电的变压器来讲，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％或更严重。这样一来，影响了几个方面：（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，可能起动不了。（2）影响由同一台配电变压器供电的其他负载，比如说电灯会变暗，数控设备

4、可能失常，重载的异步电动机可能停转等。****考虑对电网的冲击7.5kW以下可采用****较大容量需考虑供电设备的容量起动转矩不大有什么影响呢？很显然，电机的起动是非常吃力的，的条件下，电动机才能正常起动。一般地说，如果异步电动机轻载和空载起动，直接起动时的起动转矩就够大了，但是如果是重载起动例如，且要求起动过程快时，某些异步电动机例如绕线式三相异步电动机，往往小于1，直接起动的起动转矩就不够大了。从上面分析看出，三相异步电动机直接起动有些情况下是可行的，而下面两种情况下是不可行的：①变压器与电动机容量之比不

5、足够大；②起动转矩不能满足要求。不能直接起动的第①种情况下需要减小起动电流，第②种情况下需要加大起动转矩。即起动必须满足的条件是：起动电流要足够小；起动转矩要足够大。起动电流：从上面两个表达式我们可以看出，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，但不能过份，否则起动转矩反而可能减小。而直接起动的最大优点就是不需要专门的起动设备。1.定子串电阻或电抗——分压起到降压作用2.自耦变压器降压起动3.星形-三角形起动，用于可以有2种

6、接法的电机，正常运行时用三角形接法，起动时用星形接法，相电压降为正常运行时的4.延边三角形起动对不同的起动要求，需专门设计电机。二、三相鼠笼异步电动机的降压起动降压起动的分析降压起动设备M（一）定子串接电抗器起动：三相异步电动机定子串电抗器起动，起动时电抗器接入定子电路；起动后，切除电抗器，进入正常运行。显然此时的电抗器起到了分压的作用。三相异步电动机直接起动时，其每相等值电路如图（a）所示，电源电压直接加在短路阻抗上。定子边串入电抗X起动时，每相等值电路如图（b）所示，加在（jX＋）上，而上的电压是。定子边

7、串电抗起动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。根据等值电路，可以得出我们知道，三相异步电动机直接起动时转子功率因数很低，这是由于电动机设计时，短路阻抗所至，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直接起动时电压比值为u，则显然，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。计算公式推导如下：其中短

8、路阻抗为串电抗或电阻降压起动设备M可等效为1阻抗接法不变，所以:电网线电流变化的倍数=相电流变化倍数若定子回路串电阻起动，也属于降压起动，也可以降低起动电流。但由于外串的电阻上有较大的有功功率损耗，特别对中型、大型异步电动机更不经济，因此这里不予介绍。(二)起动在这里主要是利用了星—三角电压之间的关系，我们知道在星接中线电压是相电压的倍，注意这种方法只适用与绕组在起动的时候是星形接，而运行的时候是