三相异步电机

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1、滨江学院实验报告题目三相异步电动机的起动院系滨江学院专业电气工程与自动化学生姓名葛凌俊学号20072340032指导教师曹永娟二0一一年十一月二十九日三相异步电动机的起动与基于MATLAB/SIMULINK的异步电动机起动过程的仿真葛凌俊摘　要:利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK建立了异步电动机起动过程的仿真模型,模型中考虑了转子参数随转速变化的因素。通过实例对笼型异步电动机的起动过程进行仿真并给出仿真结果。关键词:异步电动机;起动;仿真;MATLAB/SIMULINK0引　言用计算机对异步电动机的动态过程进行仿真可以从理论上揭示其瞬态

2、运行的特征以及瞬态过程中各电磁量的变化规律。它可以为构成更完备的电机控制和调节系统方案提供直接的依据,为改善电机的运行状况,更好地满足生产需要提供了新的手段。1三相异步电机起动方案三相异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。例如，在工业应用中，它可以拖动风机，泵，压缩机，中小型轧钢设备，各种金属切削机床，轻工机械，矿山机械等。在农业中，可以拖动水泵，脱粒机，粉碎机以及其他农副产品的加工机械等。在民用电器中，电扇，洗衣机，电冰箱，空调机等都有单相异步电动机拖动。总之，异步电动机应用范围广，需要量大，是实现电气化不可缺少的动力设备。异步电动机运行时，定子绕

3、组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势，电流，从而产生电磁转矩。所以，异步电机又叫感应电机。1.1三相异步电机的直接起动从三相异步电动机固有机械特性分析中知道，如果在额定电压下直接起动三相异步电机，由于最初起动瞬间主磁通Φm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，以普通鼠笼型三相异步电机为例，起动电流Is=4——7In，起动转矩Ts=⒈4——⒉2Tn，In，Tn分别为额定电流和额定电磁转矩。起动电流大主要有以下影响：异步电机不存在换向问题，对不频繁起动的异步电机来说，短时

4、大电流没什么关系，对频繁起动的异步电机来说，频繁出现短时大电流，会使电机内部发热过多而引起绝缘材料过热，但是，只要限定每小时最多起动次数，电机也是能承受的住的。因此，可以说，只考虑电机本身，是可以直接起动的。再看对供电变压器的影响。正常运行条件下，变压器由于电流不超过额定电流，其输出电压比较稳定，电压变化率在允许范围内。三相异步电机起动时，变压器提供较大的起动电流，会使变压器输出电压下降。若变压器额定容量相对电机额定功率很大时，短时较大起动电流不会使变压器输出电压下降太多，因此没什么关系，若变压器额定容量相对电机额定功率不算大时，电机短时较大的起动电流，

5、会使变压器输出电压短时下降幅度较大。例如，△u＞10%或更多，这样一来，有如下几个方面的影响：（1）对起动电机本身，由于电压太低，堵转转矩下降很多，当负载较重时，可能无法起动。（2）对同一台配电变压器供电的其他负载有影响。比如说电灯会变暗，数控设备可能会失常，重载的其他异步电机可能停转等。显然，即使是偶尔出现一次，也是不允许的，从上面的分析看出，变压器的额定容量相对电机讲不足够大时，不允许三相异步电机直接起动。关于堵转转矩，我们知道，只有在堵转转矩Ts大于负载转矩Tl的条件下，电动机才能正常起动。一般的说，如果异步电动机轻载和空载起动，对堵转转矩大小要求

6、不高。但是，如果是重载起动，或要求快速起动，其堵转转矩就应选大些，否则很难满足要求。降低堵转电流的方法有：（1）降低电源电压。（2）加大定子侧电阻或电抗。（3）加大转子侧电阻或电抗。加大堵转转矩的方法是，对绕线型三相异步电机，只有适当加大转子电阻，但不能过分，否则堵转转矩反而可能减小。在供电变压器容量较大，电动机容量较小的情况下，三相鼠笼型异步电动机可以直接起动。一般的说，容量在7.5kw以下的小容量鼠笼型异步电动机都可以直接起动。直接起动，不需要专门的起动设备。这是三相异步电动机的最大优点之一。1.2三相鼠笼型异步电动机的起动鼠笼异步机既是一种最普通最

7、常用的电动机，用于工农业的各个部门，又是一种具有高级精密拖动功能的电力拖动系统的执行部件。因此，鼠笼式异步机的起动方法比较多，内容复杂，涉及很多具体技术问题，在此以说明基本原则为主，从应用的角度介绍它们的特点。1.2.1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。三相异步电动机直接起动时，每相等效电路如图1——1所示。电源额定电压直接加在短路阻抗上，定子侧串入电抗X起动时，每相等效电路如图1——2所示，Un加在（jX+）上，而上的电压是U/。定子侧串电抗起动可以理解为增大定子侧电抗值，也可以理解为降低定子侧实际所加电压，其

8、目的是减小起动电流。在定子侧串入电抗后，其堵转电流为I/s图1---1直接起动图