异步电动机的电力拖动

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1、异步电动机的电力拖动定义：异步电动机的起动是指电机从静止状态加速到稳态转速的整个过程，它包括最初起动状态和加速过程。主要指标：起动电流和起动转矩希望：起动电流小、起动转矩大实际：起动电流大、起动转矩不大（不宜说起动转矩小）第一部分三相异步电动机的起动8.1三相异步电动机直接起动的问题三相异步电动机直接起动是指电动机直接加额定电压，定子回路不串任何电器元件时的起动。这时，三相异步电机的起动却不象直流电动机那样，其起动性能存在着起动电流很大而起动转矩不大两方面的问题，这恰恰不能满足生产机械对异步电动机起动性能的要求：起动转矩要大，以保证生产机械的正常起动,缩小起动时间；起动电流要小，以减小

2、对电网的冲击。由三相异步电动机机械特性的物理表达式中分析知道，在额定电压下直接起动三相异步电动机。即转差率S＝1，主磁通≈，功率因数cos很小，造成了起动电流Is相当大而起动转矩Ts并不大的结果。例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动电流Is＝KIIN＝（4～7）IN（KI为起动电流倍数）。起动转矩Ts＝KTTN＝（0.9～1.3）TN。对于绕线式三相异步电动机的起动转矩Ts＜TN。一般地，尽管三相异步电动机起动时存在短时间较大的电流，由于三相异步电动机不存在换向问题，而对于不频繁起动的异步电动机是可以承受的；对于频繁起动的异步电动机，只要限制每小时最高起动次数，也是可以承受的。起动电流过

3、大，会造成以下影响：（1）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。（2）造成过流保护装置误动作、跳闸。（3）起动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低，对于异步电动机的前端供电变压器造成很大影响。使得变压器输出电压下降幅度很大，超过了额定值的允许偏差△U＝±10%或更严重。这样，一方面反过来影响了异步电动机本身，由于起动转矩Ts与电压U1的平方成正比，启动电流过大使电压损失过大，导致Ts下降更多，当负载较重时，异步电动机将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载的异步电动机可能停转等。因此，电动机启动时，在保证一定大小的启

4、动转矩的前提下，还要求限制启动电流在允许的范围内。综上所述，三相异步电动机直接起动的情况只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小于7.5KW的小容量鼠笼式异步电动机。符合下列经验公式降低启动电流：降低电源电压；加大定子边电阻或电抗；加大转子边电阻或电抗。加大启动转矩：适当加大转子电阻，但不能过分。8.2三相鼠笼式异步电动机的降压起动8.2.1定子串接电抗器或电阻起动(1)接线原理图三相鼠笼式异步电动机在定子回路中串接电抗器,启动时接触器K1闭合，K2断开，电动机定子绕组通过启动电阻或电抗接入电网，加在定子绕组电压降为U1’，减小了启动电流。启动后，K2闭合，切除电阻或电抗，电动机进入正常

5、运行。(2)起动电流和起动转矩的分析与计算三相异步电动机定子串电抗器X起动时的简化等值电路由如图（a）的直接起动变为图（b）（a）（b）串电阻：损耗增加串电抗：起动功率因数更低定子串电抗器起动，降低了起动电流，但也降低了起动电压，使的起动转矩降低得更多。因此，定子串电抗器降压起动只适用于电动机的轻载起动。（3）电抗器X的计算P259例8-1一台鼠笼式三相异步电动机的有关数据为：PN＝60KW,UN＝380V,IN＝136A,KI＝6.5,KT＝1.1,供电变压器限制该电动机最大启动电流为500A。1、若空载启动，定子串电抗器启动，求每相串入的电抗最少应是多大？2、若拖动TL＝0.3TN恒

6、转矩负载，可不可以采用定子串电抗器启动方法启动？若可以，计算每相串入的电抗值的范围是多少?解：（1）空载启动每相串入电抗值计算直接启动的启动电流为IS＝KIIN＝6.5*136＝884A串电抗（最小值）时的起动电流与IS的比值为u＝＝＝0.566短路阻抗为ZK＝＝＝0.248每相串入电抗最小值计算为X==＝0.190(2)拖动TL＝0.3TN恒转矩负载起动的计算串电抗起动时最小起动转矩为＝1.1TL＝1.1×0.3TN＝0.33TN起动转矩与直接起动转矩之比值为===0.3串电抗器起动电流与直接起动电流比值=＝＝0.548起动电流为==0.548×884＝484.4A＜500A以串电抗起

7、动。每相串入的电抗最大值为==＝0.205每相串入的电抗最小值为X＝0.190时，起动转矩＝＝0.352＞,因此电抗值的范围即为0.190～0.205。8.2.2Y－△降压起动（1）接线原理图对应运行时定子绕组接成△形的三相鼠笼式异步电动机，起动时接成ㄚ形，则定子每相电压降为额定电压的，从而实现了降压起动。即起动时，开关2K合到下方，电动机定子绕组接成ㄚ形，电动机开始起动；当转速升到一定程度后，开关2K从下方断开合向上方。定子绕组接