聊城大学机械与汽车工程学院机电传动第4章3.pptx

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1、4.4三相异步电动机的启动特性●启动要求：▲足够大的启动转矩，Tst≥(1.1～1.2)TL；▲启动平滑，减少对生产机械的冲击；▲启动电流越小越好，否则，→电网电压下降较大，影响其它电机和设备正常工作；→电机本身绕组发热，绝缘老化；→冲击力，绕组端部位移、变形、短路；▲启动过程中的功率损耗越小越好。▲启动设备安全可靠，力求结构简单，操作方便；●异步电动机的固有启动特性启动时，n=0，S=1，E2和I2(即I2st)很大，→很大的I1[即Ist≈(5~7)IN]；而cosφ2很低，Φ也只有正常运行时的一

2、半因为在启动时：因为I1很大，所以R1和X1上的压降很大，E1≈1/2U1由E1=4.44Kf1N1Φ知，Φ也只有正常运行时的一半。∴Tst=KmΦI2stcosφ2st却不大，一般，Tst=(0.8～1.5)TN4.4.1鼠笼式异步电动机的启动方法●直接启动(全压启动)当变压器容量足够大，电动机容量(中小型)又不太大时，闸刀开关或接触器直接接入电源，额定电压下启动。满足下列关系可直接启动：例：一台要求经常启动的鼠笼型异步电动机，其PN=20kW，Ist/IN=6.5。如果供电变压器（电源）容量为56

3、0kV·A，且有照明负载，问：电动机可否直接启动？同样的Ist/IN值，功率为多大的电动机不允许直接启动？解：根据故可以直接启动可算出，额定功率大于24kW的电动机不能直接启动。经验数据●电阻或电抗器降压启动启动时，接触器1KM断开，KM闭合，串入Rst，转速上升到一定程度，闭合1KM，切除Rst。缺点：Tst随定子电压的平方关系下降，适于空载或轻载启动；不经济，电阻器上消耗能量大，若串电抗器，所需设备费较贵，且体积大。●Ｙ－△降压启动设Z为电动机在启动时每相绕组的等效阻抗，则启动电流：KM和1KM闭

4、合，2KM断开，星形启动；转速上升到一定程度后，1KM断开，2KM闭合，定子接成三角形，转入正常运行。∵∴IstY=IstΔ/3，即Y启动电流是△直接启动的1/3又∵∴TstY=TstΔ/3，即Y启动转矩是△直接启动的1/3。Ｙ－△换接可采用接触器控制，也有专用的Ｙ－△启动器。缺点：启动电压不能按实际需要调节，故只适于空载或轻载启动的场合，并只适用于正常运行时定子绕组按△接线的异步电动机。优点：设备简单，经济，启动电流小。●自耦变压器降压启动(自学)●软启动器(自学)例：有台拖动空气压缩机的鼠笼型异步

5、电动机，PN=40kW，nN=1465r/min，启动电流Ist=5.5IN，启动转矩Tst=1.6TN，运行条件要求启动转矩必须大于0.9TN，电网允许电动机的启动电流不得超过3.5IN。试问应选用何种启动方法？解：按要求，启动转矩的相对值应保证为：启动电流的相对值应保证为查表可知，只有当自耦变压器降压比为0.8时，才满足KT≧0.56和KI≦0.64的条件。故选用自耦变压器降压启动方法，降压比为0.8。4.4.2绕线式异步电动机的启动方法∵可在转子电路中串电阻，∴具有较大启动转矩和较小启动电流。●

6、逐级切除启动电阻法开始，1KM、2KM、3KM均断开，启动电阻R3最大，机械特性为曲线Ⅲ，T＞TL，系统加速；当T=TB时，3KM闭合，电阻减小为R2，机械特性曲线为Ⅱ，……，直到外串电阻全部切除，最后稳速运行于固有特性的9点。●频敏变阻器启动法可自动无级切除电阻，不需要控制电器。实际是副边开路的三相变压器，只不过铁心由几块厚铁板或钢板叠成，线圈中流过转子电流时，铁心中产生交变磁通，铁心中产生涡流，使铁心发热，相当于串了一个电阻R，另外，还有电抗X存在。启动时，n=0，S=1，f2(=Sf)高，铁损大

7、，相当于R大，X(∝f2)也大，限制了启动电流，增大了启动转矩。当n↑，f2↓，→铁损↓，相当于R↓，另外X↓，相当于自动切除R和X。当n=nN时，R≈0，X≈0。缺点：功率因数低，∴启动转矩的增大受到了限制，且不能用于调速电阻。用途：用于对调速没有什么要求，启动转矩要求不大，经常正反向运转的绕线式异步电动机。异步电动机转速由下列两个表达式来决定：由上式，TL→T→S→n，即n是由TL来决定的，当TL一定，通过改变Tmax、Sm、f、p，可进行调速。4.5三相异步电动机的调速方法与特性4.5.1变极对

8、数调速用于只需要几种特定的转速、空载或轻载下启动的生产机械。利用变极对数的多速鼠笼式异步电动机。假设定子一相绕组由两个“半绕组”组成，二者串联，p=2;二者并联，p=1每相定子绕组中一半绕组内的电流改变方向，极对数将成倍变化将定子绕组由Y改成YY，极对数减少了1倍，故nYY=2nY。若保持转矩不变，则“半绕组”中电流也不变，即属于恒转矩调速；因为I1=2IN，U没变，输入功率为原来的两倍；而nYY=2nY，所以转矩不会改变。将定子绕组由△改为YY，极对数