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[第讲] 相异步电动机的起动

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17

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三相异步电动机的起动
§5－1 直接起动的问题及对策
起动要求；
1、 转矩足够大，对电网冲击小
2、 平滑、快速、机械冲击小，损耗小
3、 简单、易操作
与普通工业用直流电动机不同，三相笼型允许直接全压起动。
起动电流可达额定电流的4~7倍，由4－92式
（忽略励磁支路影响）
起动时，n=0，S＝1，转子电动势（4—72)最大,
起动电流很大.
a。起动电流大，定子绕组漏阻抗压降增大，
定子有效作用电压减小，每极气隙磁通量下降,
，
(4—47，4—75)

b。 S=1，转子侧功率因数低（0。3左右），
起动转矩不大：
，

(4－90、4－88、4－78）
例：一台三相异步电动机参数为：

1、额定转差率（4－61）
;
2、忽略励磁支路时，由4－92, 转子额定电流

4、 转子起动电流

5、转子额定功率因素

6、转子起动功率因素

7、额定转矩

8、起动转矩

9、临界转差率
，（4-94)
10 、最大转矩
(4—95）
此例说明,虽然三相异步电动机起动时转子电流高达其额定
工作时的5倍以上，所产生的起动转矩却小于额定转矩

结论：三相异步电动机直接起动时，起动电流很大，
起动转矩却不大.
短时大电流冲击，笼型转子可承受，但对电源产生冲击，
起动过频繁电机会过热；
起动转矩小，会使起动时间拖长，负载重时可能不能起动.
直接起动适用范围：非频繁、负载较轻、电源相对电机容量足够大.

§5－2三相绕线转子异步电动机的起动
对策要求：1、增大起动转矩
2、减小起动电流
对策分析：
一、
（4-92）
起动时增大转子绕组电阻可减小起动电流 ;
二、
(4—95）
最大电磁转矩与转子绕组电阻大小无关，
增大转子绕组电阻不影响最大电磁转矩；
三、
(4-94)
临界转差率与转子绕组电阻成正比；
四、
(4—1)
同步转速与转子绕组电阻无关。
结论:如果能在转子回路串入附加电阻使临界转差率＝1，
则可达到即减小起动电流又获得最大起动转矩的目的.

应用前提：转子回路能串入电阻
适用对象：绕线转子异步电动机
例如上例中若可使起动时转子电阻
，
则可在起动电流降为 35.4A 的情况下以最大电磁转矩起动.

实现方法:
一、 逐级切除附加起动电阻的起动法

1、图解法
·计算,
确定（0，）、（），绘特性I
·按
预选
·连接(0，）和（),得IV，交T＝于b
·过b作平行于横轴直线，交T＝于c
·连接（0，）和c，得III，交T＝于d
……
如此重复，直到最后按起动级数m的要求，通过f点所作
平行横轴的直线正好通过固有机械特性曲线和直线T＝
的交点g，否则调整重新作图。
·连接(0,）和（)
稳定运行段有， (4-108)
此式说明电磁转矩一定时，转差率与临界转差率成正比
又因为临界转差率与转子电阻成正比
所以：转矩一定时，转差率与转子电阻成正比:
(5—2)
：一相绕组回路中外接附加起动电阻
：一相绕组自身电阻
由于转矩一定时,转差率与转子电阻成正比
所以，对额定转矩，有

:每相转子绕组的额定电阻
额定状态时，额定转差率很小，对星形绕组,有

均为线额定值
Si可通过读图获得。

2、解析法

S一定时，电磁转矩和临界转差率成反比，
临界转差率与转子电阻成正比，故
S一定即转速一定时，电磁转矩和转子电阻成反比.

令，若起动分为m级，则有：

由于转矩一定时，转差率与转子电阻成正比（5－2）〖比值为常数〗
所以有额定转矩时，，即(推5－8）
又起动时，由三角形（，中的相似关系,有（例m=3）

二、 转子绕组串频敏变阻器起动法（略）

§5－3 三相笼型转子异步电动机的起动

直接起动：电流大、起动转矩不大。不能在转子绕组中串电阻或电抗。
, ，
改善起动性能的方法为
·降压起动
·改变转子结构
一、降压起动

根据4-93、4—94、4-99式，电磁转矩、起动转矩均与电压
Us的平方成正比关系减少,而临界转差率与Us无关。
仅适合空载、轻载起动.
降压起动方法
1.星三角降压起动

Y接时，线电流；
三角接时,线电流

优点：起动电流冲击只有三角直接起动的1/3。
缺点：转矩与相电压的平方成正比（4－99式,P125),
起动转矩降为三角直接起动的1/3.
2。定子绕组自耦变压器降压起动

优点：起动定子绕组电源电压可调
缺点：起动转矩相应下降.
3、定子绕组串电阻、串电抗降压起动
起动转矩下降规律不变，且功耗比1、2大.
二、变频变压起动
三、从结构上改善三相笼型异步电动机起动性能的方法
·采用电阻率高的转子绕组导条：转子电阻增加，起动转矩增大；转差率也增大。
·斜槽
·深槽
·双笼型