相异步发电机的启动

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1、第七节三相异步电动机的启动1、主要内容：三相异步电动机的启动原则、方法、线路、特点；2、重点：几种实用启动方法；3、难点：启动线路、电流、转矩（特别是自耦降压启动线路）；目录何谓启动启动电流及其影响启动方法讨论何谓启动电动机从n=0到n=nN的过程叫启动，实际是一个暂态过程，即式中τ为电动机的时间常数。所谓三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但转子绕组中的电流很大，通常可达额定电流的4～7倍，从而使得定子绕组中的电流相

2、应增大为额定电流的4～7倍。何谓启动这么大的启动电流将带来下述不良后果。（1）启动电流过大使电压损失过大，启动转矩不够使电动机根本无法启动。（2）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。（3）造成过流保护装置误动作、跳闸。（4）使电网电压产生波动，进而形成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。因此，电动机启动时，在保证一定大小的启动转矩的前提下，还要求限制启动电流在允许的范围内。启动电流及其影响：启动电流及其影响：大的启动电流对电机的影响：①对电机本身的影响----发热；②对线路的影响：线路电压降

3、低，影响别的电机的工作，甚至影响自身启动。启动转矩：由于启动时功率因数cosφ2低，启动转矩不大，若电压又降低，很难负载启动。对启动的要求：理想的启动是启动电流小,启动转矩大，这只有绕线式转子的异步电动机才能实现，因为绕线式转子的R2可调，启动时增大R2，启动转矩增大，同时I2st减小，导致启动电流Ist减小。启动方法目录笼形异步电动机的启动1、三相笼形异步电动机的直接启动2、三相笼形异步电动机的降压启动（1）定子串电阻或电抗器降压启动（2）Y/D降压启动（3）定子串自耦变压器降压启动绕线形异步电动机的启动1、转

4、子串电阻启动2、转子绕组串频敏变阻器启动启动方法笼形异步电动机的启动三相笼形异步电动机的启动有两种方式:第一种是直接启动，即将额定电压直接加在电动机定子绕组端。第二种是降压启动，即在电动机启动时降低定子绕组上的外加电压，从而降低启动电流。启动结束后，将外加电压升高为额定电压，进入额定运行。两种方法各有优点，应视具体情况具体确定。从电动机容量的角度讲，通常认为满足下列条件之一的即可直接启动，否则应采用降压启动的方法。（1）容量在10kW以下（2）符合下列经验公式1．三相笼形异步电动机的直接启动1．三相笼形异步电动机

5、的直接启动直接启动的优点是所需设备少，启动方式简单，成本低，是小型笼形异步电动机主要采用的启动方法，如图所示。三相笼形异步电动机的直接启动2．三相笼形异步电动机的降压启动降压启动方式是指在启动过程中降低其定子绕组端的外施电压，启动结束后，再将定子绕组的两端电压恢复到额定值。这种方法虽然能达到降低启动电流的目的，但启动转矩也减小很多，故此法一般只适用于电动机的空载或轻载启动，具体方法包括：（1）定子串电阻或电抗器降压启动三相笼形异步电动机启动时，在电动机定子电路串入电阻或电抗器，使加到电动机定子绕组端电压降低，减少

6、了电动机上的启动电流。图5.6是三相笼形电动机定子绕组串电阻降压启动的原理图，其工作情况为：合上刀开关Q，在开始起动时，KM1主触点闭合，KM2主触点断开，电动机经电阻接入电源，电动机在低压状态下开始启动。当电动机的转速接近额定值时，使KM1断开、KM2接通，切除了电阻，电源电压直接加在电动机上，启动过程结束。图5.6三相异步电动机定子方串电阻降压启动（1）定子串电阻或电抗器降压启动这种启动方法不受电动机定子绕组接法形式的限制，但由于启动电阻的存在，将使设备体积增大，电能损耗大，目前已较少采用。图5.6三相异步电

7、动机定子方串电阻降压启动星形---三角形代换启动：适用于原来三角形运行的电动机。启动线路：线路如下图（2）Y/D降压启动（2）Y/D降压启动对于正常运行为D形接法的三相交流异步电动机，若在启动时将其定子绕组接为Y形，则启动时其定子绕组上所加的电压仅为正常运行的，降低了启动电压。定子绕组的接法为D形接法的电动机，在启动时，可以对其采用Y/D降压启动方法，即在电动机启动过程中，将定子绕组接成Y形接法，启动过程结束后，再接成D形接法。图5.7是Y/D降压启动的原理图，其工作情况如下。图5.7Y/D降压启动原理图Y/D降

8、压启动合上开关QF后，若要启动电动机，则交流接触器KM1和KM2的主触点同时闭合，KM1将电动机的定子绕组接成Y形，KM2将电源引到电动机定子绕组端，电动机降压启动。当电动机的转速接近于稳定值时，KM1先断开而后KM3立即闭合，将电动机定子绕组的Y形接法解除而接成D形，进入额定运行状态。Y/D降压启动三相笼形异步电动机的Y/D降压启动简单，运行可靠，应用较广泛。但它只适用