第10章异步电动机起动、调速和制动.ppt

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1、第10章　异步电动机的起动、调速和制动异步电动机的起动性能1.起动电流倍数2.起动转矩倍数3.起动时间4.起动时能量消耗与发热5.起动设备的简单性和可靠性6.起动中的过渡过程一、起动电流和起动转矩起动：从禁止不动到加速到工作转速的过程要求：在起动时有较大的起动转矩（倍数），较小的起动电流（倍数）启动过渡过程短对电网的冲击小1.鼠笼式异步电动机最初起动电流：最初起动转矩由简化等效电路例10-1：Ist=4.92IN，Tst=1.81TN，cos2=0.47要求：有足够的启动转矩，使电动机尽快加速缩短启动过程，避免长时间绕组过若；满足启动转矩时，

2、尽量降低启动电流，减少对电源的影响。原则措施：笼型电动机可降压启动；其它如深槽、双笼转子形式。采用绕线型电机，且可以转子串电阻启动。变频或软启动2．线绕转子异步电动机转子回路中通过集电环串入附加电阻，限制起动电流，提高起动转矩。起动结束后把附加电阻切除，使正常运行有较高效率。线绕转子电机启动性能好二、制约起动的因素供电系统的容量负载的性质起动的频繁程度1.供电系统的变压器容量对起动方式的影响供电容量比异步电动机的容量大得多，起动电流所造成的电压降落不致影响同一电网上的其它电气设备的正常工作，对非频繁起动——允许电动机在额定电压下直接起动。供电变

3、压器的容量与异步电动机容量相差不是很大，则应采取降压措施以限制起动电流。2.负载性质对起动方式的要求1：起动时有大的负载阻力，需较大的起动转矩2：起动时负载阻力小，只需很小的起动转矩3：起动初期负载阻力小，随着转速增加转矩增加——变转矩负载，如流体负载。三、鼠笼式电动机的降压起动降压起动——起动时，施加低于额定电压的电压。电动机的转速上升到接近额定转速后，再切换到额定电压下运行。作用：限制起动电流起动转矩按电压的平方而下降应用：适用于对起动转矩要求不高的场合，如风机、离心泵电机等。1.自耦变压器降压起动设在额定电压下直接起动时，起动电流为Ist。

4、自耦变压器的变比为ka起动时电压降低到1/ka倍，电动机的起动电流相应减小到1/ka倍。电网供给的起动电流比直接起动时减小到倍2.丫-起动适用于在正常运行时定子绕组按三角形连接的电机。起动时，使定子绕组为星形连接，待转速上升到额定转速后，再换接成三角形连接。三角形连接直接起动时起动电流星形连接起动，起动电流起动电流和转矩均减少为1/33.延边三角形换接降压起动四、线绕转子异步电动机的起动如sk=1，则起动转矩等于最大转矩起动变阻器的电阻值r’1．起动开始时，使全部电阻均串入转子回路，随着转速的上升，电磁转矩将减小。2．为了缩短起动时间，通常随

5、转速上升分级切除部分电阻，使在整个起动过程中电动机保持有较大的电磁转矩。3．待起动完毕后，转子绕组便被短路，转入正常运行。频敏变阻器：三相电感线圈电阻值随频率的减小而自动减小起动初时，f2=f1，涡流损耗大，等效铁耗电阻也大；随着起动过程，f2=sf1，减小，转子电流频率降低，涡流损耗减小，等效铁耗电阻减小。随着转子转速的升高，逐渐减少电阻五、深槽式异步电动机Deepbarmotor集肤效应挤流效应等效截面1．起动时在刚起动时，f2=f1。频率较高，导体漏抗大于电阻，漏抗占主要成分，槽电流的分布近似与漏抗成反比。槽底部分漏抗较大，该部分电流较小。

6、愈接近于槽口漏抗愈小，该部分电流较大——集肤效应。由于电流的分布不均匀，等效槽导体的有效面积减小——集肤效应使槽导体电阻增加；集肤效应作用使槽漏磁通有所减少，转子漏抗也有所减少，二者均促使起动转矩增大，改善了起动特性。启动瞬间，由于磁路饱和，转子漏抗将明显减小。2．正常运行时在正常运行时，由于转子电流的频率很低，槽导体的漏抗比电阻小得多，槽中电流将依电阻而均匀分布，转子电阻恢复到固有的直流电阻。由于槽深而窄，转子漏抗较普通鼠笼式转子漏抗大——功率因数及过载能力有所降低。深槽式异步电动机六、双鼠笼式异步电动机Double-squirrel-cage

7、rotor外笼Topbar：截面小，电阻大内笼Bottombar：截面大，电阻小内笼交链的漏磁通比外笼多，漏抗也大1．起动时转子电流的频率f2=f1，转子漏抗大于转子电阻，电流分配决定于漏抗。内层鼠笼有较大的漏抗，电流较小，功率因数较低，所产生的电磁转矩也较小。外层鼠笼仅有非常小的漏抗，电流较大，且电阻较大，起动时所产生的电磁转矩也较大。层鼠笼又称起动鼠笼。2．起动过程结束后转子电流的频率很小，内层鼠笼的漏抗很小，两个鼠笼转子的电流分配决定于电阻。内层鼠笼电阻较小，电流较大，运行时在产生电磁转矩方面起主要的作用，内层鼠笼称为运行鼠笼。S=1n=0

8、双鼠笼机械特性与等效电路设内层鼠笼的电阻和漏抗为r'in和x'in，外层鼠笼的电阻为r'ou，两层鼠笼共同漏抗为x'co集肤效应的其他槽