三相异步电机的起动及调速.doc

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1、三相异步电动机的起动及调速(asynchronismotorstartandtiming)内容提要起动方法/调速方法13-1对起动的要求/起动方法选择一、对异步电动机起动的要求·起动过程是指电动机从静止到达到正常工作转速(额定转速)的过程。·起动过程中电流一般较大，为了避免电机在起动过程中损坏和降低起动电流对电网的影响，一般希望起动过程越快越好。·三相异步电动机的电流公式I2'=U1/sqrt[(R1+R2'/s)2+(X1s+X2s')2]·额定运行时，s=sN=0.02~0.06,若取s=0.05,则R2'/s=20R

2、2'；起动时，s=1,R2'/s=R2'，可见起动时，电动机的阻抗显著减小，电流显著增大。Ist=I2'=U1/sqrt[(R1+R2')2+(X1s+X2s')2]·起动电流大约为额定电流的4-7倍。·尽管起动电流很大，但起动转矩并不大。T=CTF1I2'cosj2·起动转矩不大的原因：(1)起动电流大，阻抗压降大，感应电势小，磁通F1也小；(2)s=1时:cosj2=R2'/sqrt(R2'2+X2s'2)，很小。Tst=(1-2)TN·对起动过程的要求：(1)Tst足够大；(2)Ist不能太大。·不同的起动方法就是在

3、保证一定转矩的情况下，采取不同的措施限制起动电流。二、决定异步电动机起动方法的原则·具体情况具体分析。电网容量+电机容量+具体应用场合。·电动机容量相对于电网容量很小时，可以直接起动；如果生产机械对转矩要求不大，则只考虑限制电流；如生产机械对转矩要求较高，则既要限制电流，又要保证需要的转矩。·起动方法有：笼形异步电动机的直接起动/笼形异步电动机的降压起动/绕线式异步电动机的起动。13-2鼠笼式异步电动机直接起动　利用闸刀或者接触器把电动机直接接到具有额定电压的电源上。13-2鼠笼式异步电动机直接起　·设备和操作简单，在电网

4、容量相对较大的情况下采用。·频繁起动电动机：电动机容量/供电变压器容量<20%允许直接起动；·不频繁起动电动机：电动机容量/供电变压器容量<30%允许直接起动；·如果没有独立的供电变压器，则限制电网电压降不能超过5%。13-2鼠笼式异步电动机降压起动若电源供电变压器的容量不够大时，就采取降压起动。由于转矩也随着电压下降而平方地下降，所以这种方法适合于对转矩要求不高的场合。一、定子绕组串电阻或者电抗器起动·在定子绕组的电路中串入一个三相电阻器或者电抗器来分担一部分电源电压，使得电机绕组的实际电压降低，达到降低起动电流的目的。

5、·串电阻器起动时，要消耗较大的功率；串电抗器起动时，当K2短接起动电抗器时换产生较大的短路电流，所以串电抗适合于起动转矩要求不大且起动不频繁的场合。·k=UN/Ust；Ist'/Ist=1/k；Tst'/Tst=1/k2二、星-三角（Y/D）起动·适合于正常运行为D接法的电动机。k=UN/Ust=sqrt(3)；Ist'/Ist=1/3；Tst'/Tst=1/3三、应用自耦变压器(起动补偿器)起动·k=UN/Ust；Ist'/Ist=1/k2；Tst'/Tst=1/k2·QJ2型自耦变器有不同的降压抽头，1/k=0.73,

6、0.64,0.55以备选择。13-4绕线式异步电动机的起动·降压起动在限制起动电流的同时，大大降低了起动转矩。在需要较大起动转矩的应用场合，人们不得不选择价格昂贵的绕线式异步电动机。·绕线式异步电动机的特点是可以在转子回路中接入附加电阻，以改善其起动和调速性能。·如果R2'+Rst'=sqrt[R12+(X1s+X2s')2]，则获得最大起动转矩。一、串电阻分级起动(1)1C闭合，2C,3C,4C断开，额定电压，串入电阻（R'+R''+R'''）,起动点在3的a点，起动转矩T2

7、C，切除电阻R'''，则工作点从3的b跳到2的c,T=T2(3)转速上升到d时，T=T1,闭合3C，切除电阻R''，则工作点从2的d跳到1的e,T=T2(4)转速上升到f时，T=T1,闭合4C，切除电阻R'，则工作点从1的f跳到0的g,T=T2(5)转速继续上升经h到达稳定运行点j。·起动电阻器有金属丝电阻器/铸铁电阻器/水电阻器等，但都按短时方式设计。二、转子串联频敏变阻器起动·频敏编阻器原理··铁心损耗越大，则Rm越大。而铁耗与磁通的频率（等于转子频率f2=sf1）的平方成比例。开始起动时，s较大，故f2较大，Rm也较

8、大；随着起动过程的进行，s逐渐变小，所以f2变小，所以Rm变小。·起动完毕后，将转子回路短路。·频敏变阻器静止无触点，结构简单，成本低，所以应用较为广泛。　13-5异步电动机的调速方法·异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉，大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。·在实际应用中，许多机械需要调