第21章 三相异步电动机的起动-LMJ-091016.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二十一章 三相异步电动机的起动,主要内容：,2.,掌握三相鼠笼异步电动机的,降压起动,的三种方式,3.,熟悉,高启动转矩,的鼠笼异步电动机的,原理,1.,了解三相异步电动机,直接起动,的特点,4.,掌握,线绕型,三相异步电动机,的起动原理,起动电流倍数 、起动转矩倍数 、,起动时间、起动过程中的功率损耗及起动设,备的简单性和可靠性等。,起动性能指标,我们对第一个指标最为关注，因为很大,的起动电流会使供电变压器输出电压明显下,降，这样会影响变压器的其它用户的正常用,电，以及对本身电机的起动产生不利影响。,数 ,4 7,，起,动转矩倍数 ,1.42.2,。,异步电动机在,额定电压下直接起,动时，起动电,流倍,第一节 三相异步电动机的直接起动,0,I,s,I,s,T,n,T,0,由于起动瞬间，主磁通 约为额定运行,时的一半，功率因数 又很低，造成了起动,电流很大，起动转矩确并不太大。,&,k,jX,k,R,N,U,&,s,I,直接起动简化等效电路,通常，只有在,7.5kW,容量的小型鼠笼型电动机可采用直接起。,起动方式：,直接起动、,降低电源电压起动、,加大定子侧电阻或电抗、,加大转子侧电阻或电抗。,1,）定子串电抗器（电阻器）,起动,第二节 三相鼠笼型电动机降压起动,电抗器起到了分压作用，,作用在定子绕组上的电压降,低了，绕组中起动电流和电,压成正比，当然起动电流减,小了，以满足对起动电流的,要求。起动完毕后闭合 ，电机进入正常运行。,设串电抗时定子电压 与直接起动时定子额定电压 的比值为 。则：,1,）定子串电抗器（电阻器）起动,定子串电抗器起动,s,I,&,1,U,&,N,U,&,k,jX,k,R,jX,对于正常运行时定子,绕组采用“,D”,联结的异步电,动机，起动时定子“,Y”,联结，,起动完毕后换成“,D”,联结。,这样起动时，每相起动电压,大小和直接起动时每相电压,大小之间的关系：,2,）,Y,起动,每相起动电流 为,:,起动转矩 为,:,起动线电流 为,:,，,三相鼠笼型电动机采,用自耦变压器降压起动时，,开关,K,投向起动侧，起动完,毕后开关,K,投向运行侧。自,耦降压起动时电动机电压下,降为 ，与直接起动时电压 的关系为,3,）自耦降压起动,电动机降压起动时电流为 ，与直接起动时的起动电流 之间关系为：,自耦变压器高压侧的起动,电流 ，与 之间的关系为：,因此，自耦变压器降压起动与直接起动相比，供电变压器（或电网）提供的起动电流之间关系为：,自耦降压起动，与直接起动时，起动转矩之间关系为：,起动方法,起动电压相对值（电动机相电压）,起动电流相对值（供电变压器线电流）,起动转矩相对值,启动设备,直接起动,1,1,1,最,简单,串,电抗起动,一般,Y,起动,简单，只适用于,D,联结,380V,电机,自耦降,压起动,较复杂,这里介绍的几种鼠笼型电动机降压起动的方法，,主要目的是限制起动电流，但同时起动转矩也不同程,度的降低了，因此只适用于轻空载起动。,第三节,高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机,1,）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机,普通浇注的鼠笼都采用铝，有些鼠笼采用,合金铝（锰铝或硅铝），或者改变转子槽型，,减小导体截面积；普通焊接式的鼠笼采用紫铜，,用些采用电阻率较高的黄铜，目的都是为了增,加转子电阻值。,机械特性曲线,1,为普通,鼠笼电机的；曲线,2,为高转,差率电机的；曲线,3,为起重,冶金用电机的。,2,）深槽式三相鼠笼异步电动机,这种电机转子槽型深而窄，其深宽比约为,10,20,，而普通鼠笼型异步电动机这个比值不,超过,5,。,转子导条中有交流电流流过时，,其槽漏磁通分布如图所示：和槽底部,分的导体交链的漏磁较多，而和槽口,部分的导体交链的漏磁很少，这样对,应于槽底部分导体的漏抗要远远大于,槽口部分导条的漏抗。,2,）深槽式三相鼠笼异步电动机,由于电机转子槽型深而窄，因此转子漏抗相对普通电机的要大；在电机起动时，转子频率 较高，转子漏抗相对其电阻值也大，这样使得转子电流的大小主要决定于转子漏抗的大小。,因此转子导条内电流的分布是不均,匀的：槽底部分电抗大，电流小，槽口,部分电抗小，电流大，这种现象称为,电,流的集肤效应,。,2,）深槽式三相鼠笼异步电动机,电机刚起动时，转子电流集肤效应现象明显，使得绝大多数转子电流都被挤到槽口很小部分的导体内（如下图），实际转子导条的电,阻值明显增加，因此起动时起动,电流较小，起动转矩却较大。,随着转子转速的提高，集肤,效应逐渐减弱，转子电阻随转速,就慢慢减小，因此这种电机既限,制了起动电流，同时在整个起动,过程中都有较大的电磁转矩。,3,）双笼式三相鼠笼异步电动机,电机转子上装有并联的两套鼠笼：内笼导条截面大，电阻小；外笼导条截面小电阻大。,电机起动时，电流分布也主,要决定于漏电抗的大小和分布（,电流集肤效应,），转子电流主要由外笼流通，外笼为起动笼。,正常运行时，集肤效应基本,消失，电流主要由内笼流通，内笼为运行笼。,深槽式异步电动机机械特性,双笼式异步电动机机械特性,本节小结,:,起动转矩比较大的鼠笼电机，实现的办法有：,1,）鼠笼用电阻率较高的材料；,2,）改变转子槽型，利用集肤效应。它们都增大了起动转矩，减小了起动电流。,但是也带,来了一些,负面因素，,因此应综,合考虑。,第四节 绕线型三相异步电动机的起动,1,）转子回路串电阻起动,为了有较大平均起动转矩，减小电流,和转矩冲击，,常采用电阻逐,级切除法。,电机的起动转矩为最大电磁转矩。,该起动方法可以减小起动电流，但所串电阻合适时，还能增加起动转矩，当所串电阻 满足：,2,）转子回路串频敏变阻器起动,频敏变阻器结构特点是：一个三相铁心,线圈，线圈匝数很少，因此线圈漏阻抗很小,;,铁心用较厚的铁板或钢板叠成，且铁心中磁,密取得较高，,励磁电流较大，,等效铁耗电阻,很大，激磁电,抗相对较小。,2,）,转子回路串频敏变阻器起动,频敏变阻器的等效电路和变压器空载的一样，这里主要是等效铁耗电阻 起作用。频敏变阻器是利用铁心涡流损耗随转子频率 而变的原理来改变电阻 的。,起动时，转子回路频率,高，涡流损耗大，电阻 大，,这样限制了起动电流，提高了,起动转矩；随着转速升高，转,子回路频率 下降，电阻,随之减小，使得在整个起动过,程中都保持着较大的起动转矩。,