第7章 三相异步电机的电力拖动ppt课件.ppt

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1、第7章三相异步电机的电力拖动1三相异步电动机的各种起动、调速和制动方法，各种方法的工作原理与相应的机械特性。内容简介27.1三相异步电动机的起动对三相异步电动机起动过程的要求：要足够大;不能太大，以避免因起动造成对电网的冲击；起动时间要尽量短；经济性:起动设备简单，起动过程中能量消耗低。37.1三相异步电动机的起动起动时，，，于是有：（7-1）（7-2）由上式可见,若直接起动，则会产生较大的起动电流，而起动转矩却不会太大。通常起动电流，而起动转矩。图6.41三相异步电机的简化型等效电路4起动电流大时，起动转矩又如何呢？由上式可见,若直接起动，起动转矩不会太大。图6.41三相

2、异步电机的简化型等效电路起动时虽然电流很大，但定子绕组阻抗压降变大，电压为定值，则感应电动势将减小，主磁通Φm将减小；5为了能够在减小起动电流的同时确保起动转矩，必须采取一些起动措施。常用的异步电机起动方法有：直接起动降压起动定子串电阻或电抗降压起动自耦变压器降压起动Y/△降压起动软起动高起动性能的特殊鼠笼式异步电动机6A、三相鼠笼式异步电动机的直接起动对于的异步电动机可以直接起动。对于额定功率超过的异步电动机，可以根据下式来确定是否可以直接起动。若下列条件满足：（7-3）则电动机可以采用直接起动。7B、三相鼠笼式异步电动机的降压起动a、定子串电阻（或电抗）的降压起动定子绕

3、组串电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压，可以达到减小起动电流的目的。但考虑到起动转矩与定子电压的平方成正比，起动转矩会降低更多，因此，这种起动方法仅适用于轻载起动、且容量较小的电机。8b、自耦变压器的降压起动图7.1自耦变压器的降压起动图7.2自耦变压器降压起动时的一相电路与额定电压直接起动相比，降压起动时定子绕组的电压降为，于是有：（7-4）其中，是定子电压为时的起动电流；为定子电压时的起动电流；对于变压器，电压与匝数成正比起动时电网侧的电流。9忽略激磁电流，由变压器的磁势平衡方程式得：（7-5）将式（7-5）代入（7-4）得：（7-6）式中，为起动时电网侧的电流。考

4、虑到起动转矩正比于定子绕组外加电压的平方，因此，降压前、后起动转矩的比值为：即：（7-7）结论：与直接起动相比较，采用自耦变压器降压起动时，电压减低倍，则起动电流和起动转矩均降低倍。10c、星-三角（）降压起动概念:对于正常运行采用形联结的三相鼠笼式异步电动机，起动时可改接成形联结，则定子每相电压可降为电源电压的，从而实现降压起动，这种方法被称为起动。图7.3起动时的电流和电压之间的关系起动时，三相定子绕组接成Y接，降压起动。一旦转子达到一定转速后，三相定子绕组恢复接，进入正常运行状态。11当采用接直接起动时，每相绕组的电压即电网线电压。设此时定子每相绕组的起动电流为，则线

5、电流为；若采用接法，由于每相绕组的电压降为电网线电压的，相应的相电流也必然降为接时的，于是：因此，有：（7-8）结论：采用降压起动时，电网所承担的起动电流和起动转矩均为直接起动时的。考虑到起动转矩正比于电压平方，因此降压起动时的起动转矩仅为接法直接起动的。很显然，降压起动相当于自耦变压器降压起动抽头为的情况。Y形接法时，线电流等于相电流12C、三相鼠笼式异步电动机的软起动传统降压起动方法的不足：传统降压起动要求：在转子升至一定转速时均需切换至全压正常运行，切换时刻把握不好不仅会造成起动过程的不平滑，而且也会引起起动过程中的两次电流冲击（见图7.4）。图7.4异步电动机各种起

6、动方法下的电流波形解决方案：采用变频器的起动方案；采用软起动器（SoftStarter）的起动方案。13这里仅介绍软起动方案。鉴于软起动方案很多，这里仅以电子式软起动器为例加以说明。图7.5异步电动机软起动器的组成框图工作原理：在起动过程中，通过控制移相角来调节定子电压，并采用系统闭环限制起动电流，确保起动过程中的定子电流、电压或转矩按预定函数关系（或目标函数）变化，直至起动过程结束。然后将软起动器切除，使得电动机与电源直接相连。对于单相交流调压电路：输出电流有效值Io,导通角θ，负载阻抗角φ，输入电压U1：j=90°0.10.20.30.40.51601800401208

7、075°60°45°j=0a/(°)IVTN14C、三相鼠笼式异步电动机的软起动电子式软起动器的设定曲线（或目标函数）主要采用的几种形式：斜坡电压起动；简单、不控电流，存在冲击电流。斜坡电流起动；直接控制电流按预定规律变化，多用。阶跃起动；最短时间使电流达到(合适的)设定值脉冲冲击起动。控制电流呈(安全)脉冲状15D、高起动性能的特殊鼠笼式异步电动机基本思想：通过适当增大起动时转子导条的电阻，达到既降低起动电流又提高起动转矩的目的。（见下页特性曲线图）具体措施如下：a、直接增大转子电阻的鼠笼式异步电动机为了增大转子