异步电动机启动过程分析
简述三相交流异步电动机y-δ降压启动控制原理及特点
简述三相交流异步电动机y-δ降压启动控制原理及特点
1.启动过程
三相交流异步电动机Y-Δ降压启动控制电路在启动过程中，通过控制电路将电动机的定子绕组连接成Y形，即所谓的Y启动。
在Y 启动过程中，每相绕组所承受的电压为正常运行时电压的1/√3，从而达到降压启动的目的。
当电动机启动过程完成后，再通过控制电路将电动机的定子绕组切换到Δ形连接，即所谓的Δ运行。
2.控制原理
三相交流异步电动机Y-Δ降压启动控制电路主要由接触器、时间继电器和热继电器等组成。
其中，接触器用于控制电动机的电源通断，时间继电器用于控制电动机的启动和停止时间，热继电器则用于保护电动机免受过载电流的损害。
在启动过程中，首先接通电源，时间继电器开始计时，当计时达到预定时间时（一般为5秒左右），时间继电器动作，将接触器控制电路中的常闭触点打开，切断电动机的Y形连接，同时将常开触点闭合，接通电动机的Δ形连接。
此时，电动机进入Δ形运行状态。
3.特点
三相交流异步电动机Y-Δ降压启动控制电路具有以下特点：
（1）启动电流小：在Y形启动过程中，电动机的每相绕组所承受的电压仅为正常运行时电压的1/√3，从而降低了启动电流。
这有利于延长电动机的使用寿命。
（2）启动转矩小：由于启动电流减小，电动机的转矩也相应减
小。
这有利于防止电动机在负载较重的情况下启动时发生“闷车”现象。
（3）运行效率高：在Δ形运行状态下，电动机的电压和电流处于额定值，因此运行效率相对较高。
（4）使用范围广：该控制电路适用于容量较大且对启动转矩要求不高的三相交流异步电动机。
第二十一章 异步电动机的起动
在定子绕组中串联电抗或电阻都能降低起动电 流，但串电阻起动能耗较大，只用于小容量电 机中。一般都采用定子串电抗降压起动。
在采用电抗降压起动时，若电机端电压降为电 网电压的 1/a，则起动电流降为直接起动的 1/a ，起动转矩降为直接起动的 1/a2 ，比起动电流 降得更厉害。
5
三相异步电动机的起动
二、降压起动
当电源容量不能承受直接起动的电流时，就需 采用降压起动来减小起动电流，但相应地起动转矩 也将减小，因此一般用于轻载起动工况。 定子回路串电抗器起动
用Y-Δ起动
自耦补偿器（自耦变压器）起动
2018年10月11日
第二十一章 异步电机的起动
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三相异步电动机的起动
• 延边三角形起动。
2018年10月11日
第二十一章 异步电机的起动
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三、小容量电动机重载起动
主要矛盾是起动转矩不足。
解决的方法：
容量大一号的电动机；
高起动转矩的电动机
特殊电机获得高起动转矩主要是转子电阻的影响。 转子参数自动随转速的变化而变化。
如双鼠笼电机和深槽电机。
2018年10月11日
第二十一章 异步电机的起动
• 电动机容量与供电变压器的比值；
• 起动是否频繁； • 供电线路距离； • 同一台变压器其它用户的要求； 一般7.5KW以下电机允许直接起动。
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第二十一章 异步电机的起动
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二、中、大容量电动机轻载起动－降压起动
此时主要矛盾是电流。 降低电流主要靠降低电压。 起动电流：
I st
U1 )2 ( X1 X 2 )2 ( R1 R2
电机学 chap10三相异步电动机的起动和调速
斜槽
对谐波磁场，相 当于分布绕组的 作用
槽配合
定转子一阶齿谐波
Z1 1 Z2 1
p
p
即：Z1 Z2 , Z1 Z2 2 p
为要消除齿谐波同步转矩，定子齿数与
转子齿数不应相等，它们之间的差数也 不应等于极数。
异步电动机的调速与制动
一、异步电动机调速方法
异步电动机的转速
n 60 f 1 s
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）
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。
•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。
等效截面
深槽式异步电动机
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。
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析摘要现阶段，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。
本文就三相异步电动机的启动、制动等技术问题进行分析。
关键词三相异步电动机；启动；制动；分析1 三相异步电动机的启动电动机接上电源，转速由零开始增大，直至稳定运转状态的过程，称为启动过程。
对电动机启动的要求是：启动电流小，启动转矩大，启动时间短。
当异步电动机刚接上电源，转子尚未旋转瞬间（n=0），定子旋转磁场对静止的转子相对速度最大，于是转子绕组感应电动势和电流也最大，则定子的感应电流也最大，它往往可达额定电流的5-7倍。
笼型异步电动机的启动方法有直接启动（全压启动）和降压启动两种。
1.1 直接启动直接启动也称全压启动。
启动时，电动机定子绕组直接接入额定电压的电网上。
这是一种最简单的启动方法，不需要复杂的启动设备，但是，它的启动性能恰好与所要求的相反，即：1）启动电流I大。
对于普通笼型异步电动机，启动电流是额定电流的4—7倍。
启动电流大的原因是：启动时n＝0，s＝1，转子电动势很大，所以转子电流很大，根据磁通势平衡关系，定子电流也必然很大。
2）启动转矩TST不大。
对于普通笼型异步电动机，启动转矩倍数KST＝1-2。
由上可见，笼型异步电动机直接启动时，启动电流大，而启动转矩不大，这样的启动性能是不理想的。
过大的启动电流对电网电压的波动及电动机本身均会带来不利影响，因此，直接启动一般只在小容量电动机中使用，如：7.5kW以下的电动机可采用直接启动。
如果电网容量很大，就可允许容量较大的电动机直接启动。
若电动机的启动电流倍数K1、容量与电网容量满足下列经验公式：则电动机便可直接启动，否则应采用下面介绍的降压启动方法。
1.2 降压启动降压启动的目的是为了限制启动电流，但问题是在限制启动电流的同时，启动转矩也受限制，因此它只适用于在空载或轻载情况下启动。
启动时，通过启动设备使加到电动机上的电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值时，再使电动机承受额定电压，保证电动机在额定电压下稳定工作。
三相异步电动机直接启动电路工作原理
三相异步电动机直接启动电路工作原理一、引言三相异步电动机是工业领域中常见的电动机之一，广泛应用于各种机械设备中，如风机、水泵、压缩机等。
在实际应用中，为了启动电动机，需要一种可靠的启动方法。
本文就三相异步电动机的直接启动电路工作原理进行详细介绍。
二、直接启动电路的组成三相异步电动机直接启动电路由以下几个主要组成部分构成：1.电源供应：一般使用的是三相交流电源。
2.启动电器：包括接触器、断路器、热继电器等。
3.电动机：三相异步电动机。
4.控制电路：提供电机启动、运行和停止控制信号。
三、工作原理1.启动阶段在电动机开始启动的瞬间，通过启动按钮或自动启动信号，将控制电路中的接触器闭合，使电源供应直接连接到电动机的三个相线上。
此时电动机处于起动状态，异步电动机的转子开始旋转。
2.运行阶段当电动机启动后，在控制电路中的热继电器感应到电流上升到设定值时，会保持接触器闭合状态，电动机将继续运行。
在运行阶段，电动机的转子将按照电源的运行频率和电动机的极对数进行旋转，实现机械设备的工作需求。
3.停止阶段当需要停止电动机运行时，通过停止按钮或自动停止信号，将控制电路中的热继电器失去电流，导致接触器打开，电动机的供电被切断，停止旋转。
四、电路中的保护措施为了保证电动机的安全运行和设备的稳定工作，直接启动电路中通常加入了一些保护措施：1.过载保护：当电动机运行过程中，电流超过额定值时，热继电器会感应到电流异常，并切断电源。
2.短路保护：当电路出现短路时，断路器会自动断开电源，避免损坏电动机和设备。
3.相序保护：电动机的启动和运行需要保证三个相线的相序正确，否则电机无法正常工作。
4.接地保护：在电路中加入接地装置，保护电动机和设备免受电流泄露和漏电的影响。
五、总结通过对三相异步电动机直接启动电路工作原理的详细介绍，我们可以了解到直接启动电路是一种简单直接的电动机启动方法。
它通过闭合控制电路中的接触器，将电源直接连接到电动机三个相线上，实现电动机的启动、运行和停止。
三相异步电动机的起动与调速实验原理
三相异步电动机的起动与调速实验原理三相异步电动机是工业和家庭使用中最普遍的电动机。
其结构简单、性能稳定、故障率低、使用寿命长、维护成本低等优点，使得其被广泛应用于各种机械设备、压缩机、水泵、风扇等领域。
起动和调速是三相异步电动机运行的两个重要参数。
起动是指当电动机停止工作后重新启动的过程，调速是指根据工况需要改变电动机转速的过程。
本实验旨在探究三相异步电动机的起动和调速原理，并提供相关实验过程和数据分析。
一、起动实验原理三相异步电动机旋转时，电机产生的磁通量与旋转的同步速度不同。
当电动机停止后，转子上的磁通量与定子绕组中的磁通量存在差异。
这种差异会产生感应电动势，从而产生电流，这个过程被称为转子电动势或者诱导电动势。
在起动过程中，需要通过外部直流电源加上励磁电流，与转子电动势产生作用，使转子开始旋转。
起动时，电源的直流电压加到电动机定子绕组上，电动机的转子开始旋转，开始产生诱导电动势。
当转子旋转速度接近同步速度时，电动机称为同步运行。
在起动期间，由于初始转矩低，转子转速较慢，同步速度不易达到。
这时候，为了防止电动机过载，需要启动电动机保护器，保护器中的热继电器会自动切断电源，从而保护电动机。
二、实验过程1. 实验设备准备：三相异步电动机、电源电缆、电池、保护器、电流表、万用表、转速表、电阻箱等。
2. 接线并设定电流值：将电动机与电源电缆接入，接线过程中需要注意接线正确。
设定适当的电流值，并开始记录数据。
3. 启动电动机：通过保护器开关启动电动机，等待电动机开始旋转。
4. 记录数据：记录电动机转速、电流和电压值，同时获得电动机启动时间和转矩。
5. 重复实验：重复上述步骤，多次进行实验并记录数据，以便进行平均数计算和结果验证。
三、数据分析在起动实验中，需要记录的数据包括电动机启动时间、电流、电压和转速值。
在多次实验后，根据数据计算出平均值，并进行结果分析。
启动时间：启动时间是电动机开始运转到转子开始旋转的时间间隔。
三相笼型异步电动机Y-△降压启动
（3）若采用降压比k为0.64的自耦变压器降压启动，求启动 电流和启动转矩。
解：IN=PN/(√3UNηNcosφN) =40×103/(1.732×380×0.9×0.9)=75A 由于Ist/IN=6.5，所以Ist=IN×6.5=487.5A。 k为0.64时，启动电流Ist'=k2Ist=0.642×487.5=200A； 启动转矩Tst'=k2Tst=0.642×Tst=0.64×312=127.8N.m。
2）启动转矩仅为全压启动时的1/3，只适合于电动 机能空载或轻载启动的场合。 3）启动电压不能按实际需要调节，因而可能得不 到实际所需要的启动转矩。
应用： Y-△降压启动应用广泛。
容量在4kW及以上的Y系列三相笼型异步电动机，定子绕组额 定接线方式皆为△，具备采用Y-△降压启动的结构条件。
八、读图分析
八、读图分析
7. 若KM2和KM3同时得电，会怎样？
会造成三相电源短路。
自锁
8.请在图中标出自锁环节。
电气互锁
9.请在图中标出互锁环节， 并指明互锁类型。
10. KM1中文名称是什么？交流型还是直流型？判断依据呢？
接触器；交流型；它的主触头上流过的是交流电。
11.该电路有哪些保护措施？分别由哪些电器元件来实现？
M全压运行
五、两接触器控制的Y-△降压启动线路
注意事项：
KM2辅助常闭触头接于主电路中，由于辅助触头只允许通过 小电流，所以该线路只适用于功率较小（ 4-13kW）的三相 笼型电动机的降压启动。
★两接触器控制的Y-△降压启动控制线路分析
合上QS 按下SB2
三相异步电动机的起动与调速实验报告（2）
三相异步电动机的起动与调速实验报告（2）实验五三相异步电动机的起动与调速⼀．实验⽬的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的⽅法。
⼆．预习要点1．复习异步电动机有哪些起动⽅法和起动技术指标。
2．复习异步电动机的调速⽅法。
三．实验项⽬1．异步电动机的直接起动。
2．异步电动机星形——三⾓形（Y-△）换接起动。
3．绕线式异步电动机转⼦绕组串⼊可变电阻器起动。
4．绕线式异步电动机转⼦绕组串⼊可变电阻器调速。
四．实验设备及仪器1．SMEL 电⼒电⼦及电⽓传动教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（NMEL-13F ）。
3．电机起动箱（NMEL-09）。
5．⿏笼式异步电动机（M04）。
6．绕线式异步电动机（M09）。
7．开关板（NMEL-0B5）。
五．实验⽅法1．三相笼型异步电动机直接起动试验。
按图5-1接线，电机绕组为△接法。
起动前，把转矩转速测量实验箱（NMEL-13F ）中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制”、“转矩控制”选择 “转矩控制”，检查电机导轨和NMEL-13F 的连接是否良好。
a ．把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合上绿⾊“闭合”按钮开关。
调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。
（电机起动后，观察NMEL-13F 中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整次序，再重新起动电机。
）图5-1 异步电动机直接启动接线图b ．断开三相交流电源，待电动机完全停⽌旋转后，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值，读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值T K ，填⼊表5-1中。
U N ：电机额定电压，V ；图5-3 绕线式异步电动机转⼦绕组串电阻启动接线图2．星形——三⾓形（Y-△）起动按图5-2接线，电压表、电流表的选择同前，开关S 选⽤MEL-05。
a ．起动前，把三相调压器退到零位，三⼑双掷开关合向右边（Y ）接法。
三相异步电动机控制线路顺序启动工作原理
以时间为变化参量控制，完成皮带运输机顺序启动的控制。 要求：
1、1#电机启动5秒后2#电机启动。 2、2#电机停止10秒后1#电机停止 画出电气原理图（主电路和控制电路）。
拓展项目：三台电机的顺序启动控制
拓展项目一：三台电机的顺序启动控制
控制要求： 以时间为变化参量控制，完成三台皮带运输机
三相异步电动机控制线路顺序启 动工作原理
任务一：三相异步电动机手动顺序启停控制 任务二：时间原则控制的顺序启停控制
任务一：三相异步电动机手动顺序启停控制
顺序控制
＃2 电机 M2
＃1 电机 M1
完成皮带运输机顺序启动，逆序停止的控制。要求： 1、启动时，顺序为1#、2#，并有一定的时间间隔。 2、停车时，顺序为2#、1#。 画出电气原理图（主电路和控制电路）并说明电路
通电延时型断电延时型10时间继电器实物图a空气阻尼式b晶体管式c数字式空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器时间继电器时间继电器11空气式时间继电器的工作原理常开触头延时闭合延时打开线圈衔铁常开触头线圈通电触头动作动作过程12通电延时继电器断电延时继电器时间继电器时间继电器13时间继电器控制的顺序起动电路时间继电器控制的顺序起动电路顺序控制之四电机m1电机m2顺序控制以时间为变化参量控制完成皮带运输机顺序启动的控制
画出电气原理图（主电路和控制电路）并说明电 路的动作原理。
时间继电器
当吸引线圈通电或断电以后其触点经过一定延时动 作的继电器称为时间继电器。
–组成：铁心、线圈、触点、延时装置、调节装置 –功能：延时接通或断开控制电路 –延时类型：通电延时型、断电延时型
时间继电器
空气阻尼时间继电器
（a）空气阻尼式
顺序启动，顺序停止的控制。要求： 1、1#电机启动5秒后2#电机启动，再过5秒后3#电
三相异步电动机的起动与调速实验报告
暨南大学本科实验报告专用纸课程名称《电机与拖动基础》成绩评定实验项目名称三相异步电动机的起动与调速指导教师张新征验项目类型验证实验地点红楼302实验组编号 3 学号2011052536 姓名罗育浩学院电气信息学院专业自动化实验时间2014年6 月12 日下午温度28 ℃湿度%一、实验目的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。
二、预习要点1、异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。
2、异步电动机的调速方法。
三、实验项目1、直接起动（必做）2、星形——三角形(Y-Δ)换接起动。
（必做）3、自耦变压器起动。
（选做）4、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。
（必做）5、线绕式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。
（必做）四、实验方法12、屏上挂件排列顺序D33、D32、D51、D31、D433、三相鼠笼式异步电机直接起动试验图4-5 异步电动机直接起动(1) 按图4-5接线。
电机绕组为Δ接法。
异步电动机直接与测速发电机同轴联接，不联接校正直流测功机DJ23。
电流表用D32上的指针表。
(2) 把交流调压器退到零位，开启钥匙开关，按下“启动”按钮，接通三相交流电源。
(3) 调节调压器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转，(如电机旋转方向不符合要求需调整相序时，必须按下“停止”按钮，切断三相交流电源)。
(4)再按下“停止”按钮，断开三相交流电源，待电动机停止旋转后，按下“启动”按钮，接通三相交流电源，使电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值(按指针式电流表偏转的最大位置所对应的读数值定性计量)。
(5)安装DD05步骤：断开电源开关，将调压器调至零位，除去圆盘上的堵转手柄，然后用细线穿过圆盘的小孔，在圆盘外的细线上应打一小结卡住。
将细线在圆盘外凹槽内绕1~3圈，留有一定的长度便于和弹簧秤相连。
用内六角扳手将圆盘固定在电机左侧的联接轴上，将测功支架装在与实验操作人员面对着导轨的另一侧，用偏心螺丝固定，最后用细线将弹簧秤与测功支架相连即可。
三相异步电动机启动控制原理图(精)
三相异步电动机启动控制原理图1、三相异步电动机的点动控制点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。
所谓点动控制是指：按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。
典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1(a所示。
点动正转控制线路是由转换开关QS 、熔断器FU 、启动按钮SB 、接触器KM 及电动机M 组成。
其中以转换开关QS 作电源隔离开关，熔断器FU 作短路保护，按钮SB 控制接触器KM 的线圈得电、失电，接触器KM 的主触头控制电动机M 的启动与停止。
点动控制原理：当电动机需要点动时，先合上转换开关QS ，此时电动机M 尚未接通电源。
按下启动按钮SB ，接触器KM 的线圈得电，带动接触器KM 的三对主触头闭合，电动机M 便接通电源启动运转。
当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB ，使接触器KM 的线圈失电，带动接触器KM 的三对主触头恢复断开，电动机M 失电停转。
在生产实际应用中，电动机的点动控制电路使用非常广泛，把启动按钮SB 换成压力接点、限位节点、水位接点等，就可以实现各种各样的自动控制电路，控制小型电动机的自动运行。
2. 三相异步电动机的自锁控制三相异步电动机的自锁控制线路如图3-2所示，和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM 的一对常开辅助触头。
接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压保护作用。
它主要由按钮开关SB （起停电动机使用）、交流接触器KM （用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。
欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。
“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。
因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”（即电动机接通电源但不转动）的现象，以致损坏电动机。
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析摘要现阶段，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。
本文就三相异步电动机的启动、制动等技术问题进行分析。
关键词三相异步电动机；启动；制动；分析1 三相异步电动机的启动电动机接上电源，转速由零开始增大，直至稳定运转状态的过程，称为启动过程。
对电动机启动的要求是：启动电流小，启动转矩大，启动时间短。
当异步电动机刚接上电源，转子尚未旋转瞬间（n=0），定子旋转磁场对静止的转子相对速度最大，于是转子绕组感应电动势和电流也最大，则定子的感应电流也最大，它往往可达额定电流的5-7倍。
笼型异步电动机的启动方法有直接启动（全压启动）和降压启动两种。
1.1 直接启动直接启动也称全压启动。
启动时，电动机定子绕组直接接入额定电压的电网上。
这是一种最简单的启动方法，不需要复杂的启动设备，但是，它的启动性能恰好与所要求的相反，即：1）启动电流I大。
对于普通笼型异步电动机，启动电流是额定电流的4—7倍。
启动电流大的原因是：启动时n＝0，s＝1，转子电动势很大，所以转子电流很大，根据磁通势平衡关系，定子电流也必然很大。
2）启动转矩TST不大。
对于普通笼型异步电动机，启动转矩倍数KST＝1-2。
由上可见，笼型异步电动机直接启动时，启动电流大，而启动转矩不大，这样的启动性能是不理想的。
过大的启动电流对电网电压的波动及电动机本身均会带来不利影响，因此，直接启动一般只在小容量电动机中使用，如：7.5kW以下的电动机可采用直接启动。
如果电网容量很大，就可允许容量较大的电动机直接启动。
若电动机的启动电流倍数K1、容量与电网容量满足下列经验公式：则电动机便可直接启动，否则应采用下面介绍的降压启动方法。
1.2 降压启动降压启动的目的是为了限制启动电流，但问题是在限制启动电流的同时，启动转矩也受限制，因此它只适用于在空载或轻载情况下启动。
启动时，通过启动设备使加到电动机上的电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值时，再使电动机承受额定电压，保证电动机在额定电压下稳定工作。
三相异步电动机Y-Δ降压起动
时间继电器控制自动Y-Δ降压启动线路一.电路原理图
二.原理分析
1、启动过程：
合上电源开关QS→按下启动按钮SB1 →接触器KM1和KM2线圈通电→其常开主触头闭合，同时常开辅助触头闭合形成自锁→电动机三相绕组在Y形接法下降压启动；与此同时,时间继电器KT线圈通电计时→经过一段时间延时后，时间继电器KT常闭触点打开，常开触点闭合→接触器KM2线圈失电，其常闭辅助触点复位，而接触器KM3得电吸合并自锁→电动机三相绕组在Δ形接法下全压运行。
2、停止过程：
按下停止按钮SB2 →接触器KM1和KM3线圈失电→其常开主触头断开→电动机停止转动。
三.时间继电器端子简介：
2、7端：电子线圈接线端；
1、4或5、8：延时断开的常闭触点接线端；
1、3或6、8：延时闭合的常开触点接线端；。
实验六三相异步电动机的起动、反转与调速
实验六三相异步电动机的起动、反转与调速一、实验目的掌握三相异步电动机起动、反转和调速的方法。
二、实验项目1、三相绕线式异步电动机直接起动2、三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻起动3、三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻调速4、三相异步电动机转向改变5、星形（Y）——三角形(Δ)换接起动三、实验设备该实验是在DDSZ-1型电机及电气技术实验装置上完成的。
本次实验使用设备包括：1、DD01电源控制屏2、D33挂件3、D32挂件4、D51挂件5、DJ17－3绕线式异步电动机转子专用箱6、DD03测试台和三相绕线式异步电动机本次实验使用DD01电源控制屏上方的交流电源。
D33挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电压表，本次实验选用其中的一块电压表。
D32挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电流表，本次实验选用其中的一块电流表。
D51挂件，由波形测试部分和开关S1、S2、S3组成，本次实验只使用开关S1 。
DJ17－3转子专用箱的电阻值是可调的，分0Ω、20Ω、40Ω、60Ω、∞五档，实验中作为异步电动机转子绕组的串接电阻。
DD03测试台包括导轨、测速发电机和指针式转速表三相绕线式异步电动机，定子三相绕组有六个接线端，转子三相绕组有四个接线端。
四、实验内容及方法接线之前：开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏上方的交流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，旋转控制屏左侧的三相调压器旋钮，将其输出电压调到220V后，按下红色“停止”按钮。
1、三相绕线式异步电动机起动、调速、改变转向实验三相绕线式异步电动机起动、调速、改变转向实验接线图图6-1 三相绕线式异步电动机起动、调速、改变转向实验接线图三相绕线式异步电动机定子绕组接线：定子绕组按星形接法从“三相调压输出”U端接到交流电流表“2.5A”黄色端，从电流表黑色“*”端接到异步电动机定子绕组A端，分别从“三相调压输出”V、W端接到定子绕组的B端和C端，将电动机定子绕组的另外三个接线端X、Y、Z用导线连接。
异步电动机启动过程的周期分量与非周期分量分析
设计与分析"Sheji yu Fenxi异步电动机启动过程的周期分量与非周期分量分析徐霄(奥雅纳工程咨询(上海)有限公司,上海200031)摘要:通过异步电动机的等效电路,建立起电动机启动的简化数学模型，通过求解微分方程，得出了电动机直接启动时全电流的数学表达式，给出了电动机启动瞬间的启动电流周期分量与非周期分量的理论值，为电动机启动过程的分析给出了理论依据，并结合了一个计算示例进行求解。
关键词:启动电流;周期分量;非周期分量0引言交流鼠笼电动机直接启动时，存在着启动电流的周期分量和非周期分量。
电动机从静态启动时，接通电的暂态过程与路。
出一个电流，值在一周，在、三周内迅速衰减。
而启动电流一般电流的4〜7倍，个启动电流态非周期分量的最大稳态启动电流在启动的第一周波，非周期分量与周期分量，一个的电流，一周的有效值通过周期分量有效值的2!2"t电动机路的瞬动电流过一周波的有效值，值有，本进行理论分析。
#异步电动机的启动模型异步电动机的T型等效电路!3"1示表定子电，"1表通电，心表电，；表通电，兀表折算后的通电，兄代表铜损耗电阻，[(「#)/#]•R2表机械损耗的电tXi R2X i图#异步电动机的T型等效电路1示电动机的T型等效模型，电动机、、算电路，为。
分析启动冲击电流，模型进一步简化为2…r LO----------------□-------------------------------UiO---------------------------------------------------------------------------------------------图2异步电动机的简化模型图2中$为电动机等效电路的总等效电阻,％为总等效电抗。
2异步电动机的直接启动电流分析异步电动机电合瞬间，静，速低；与转子的相对切割速，的电，在流过的电流，个电流的。
单相电容起动异步电动机
单相电容起动异步电动机单相电容起动异步电动机是一种常见的电动机类型，常被应用于家庭和商业设备中。
它具有结构简单、使用方便、成本低廉等优点，被广泛应用于空调、洗衣机、风扇等家电产品中。
本文将围绕单相电容起动异步电动机展开深入研究，从原理、应用、优缺点等多个角度进行全面评估，旨在帮助读者全面了解这一关键技术。
一、单相电容起动异步电动机的原理1. 工作原理：单相电容起动异步电动机通过引入一个启动电容器来解决单相电流无法产生旋转磁场的问题。
启动电容器在启动阶段提供较大的电流，产生一个较强的旋转磁场，将电动机带动起来。
启动完成后，电容器会自动断开，电动机转入运行阶段。
2. 电路结构：单相电容起动异步电动机的电路包括主电容器、辅助启动电容器和起动电梯开关。
主电容器用于提供恒定电流，辅助启动电容器用于启动时增加电流，起动电梯开关用于控制电容器的连接和断开。
3. 相位差：由于单相电流无法产生旋转磁场，所以需要通过启动电容器引入一个相位差。
相位差可以使得初始电流产生旋转磁场，从而使电动机得以启动。
启动完成后，相位差逐渐减少至零。
二、单相电容起动异步电动机的应用1. 家电产品：单相电容起动异步电动机广泛应用于家电产品中，如空调、洗衣机、风扇等。
它们通常需要启动较大的负载，而单相电容起动异步电动机能提供足够的启动扭矩，使得这些家电产品可以顺利启动。
2. 商业设备：除了家电产品，单相电容起动异步电动机还被广泛应用于商业设备中，如水泵、机床等。
这些设备在启动时也需要较大的启动扭矩，而这正是单相电容起动异步电动机的一大优点。
三、单相电容起动异步电动机的优缺点1. 优点：- 结构简单：单相电容起动异步电动机由于只有一个启动电容器，结构相对简单，易于制造和维修。
- 使用方便：启动和运行过程自动化，用户只需一键启动，无需复杂的操作和调整。
- 成本低廉：相比其他类型的电动机，单相电容起动异步电动机的制造成本较低，因此价格也相对较低。
第14章三相异步电机的启动及速度调节
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第14章三相异步电机的启动及速度调节
3.定子绕组串电阻或者电抗器启动 3.定子绕组串电阻或者电抗器启动 在定子绕组的电路中串 入一个三相电阻器或者电 抗器来产生一定的电压降， 抗器来产生一定的电压降， 使得达到降低启动电流的 目的。 目的。 串电阻器启动时， 串电阻器启动时，要消 耗较大的功率； 耗较大的功率；串电抗器 启动时， 启动时，当K2短接启动电 抗器时还会产生较大的短 路电流， 路电流，所以串电抗器适 合于启动转矩要求不大且 启动不频繁的场合。 启动不频繁的场合。
1
电源容量（ 电源容量（kVA )
降压起动多用于空载或轻载起动 降压起动多用于空载或轻载起动
I stY 1 = I st ∆ 3 TstY 1 = Tst ∆ 3
第14章三相异步电机的启动及速度调节
对于正常运行时定子 绕组采用“ 联结的异步电 绕组采用“D”联结的异步电 动机，起动时定子“ 联结 联结， 动机，起动时定子“Y”联结， 起动完毕后换成“ 联结 联结。 起动完毕后换成“D”联结。 这样起动时，每相起动电压 这样起动时， 大小和直接起动时每相电压 大小之间的关系： 大小之间的关系：
自耦变压器一般有三个分接头可供选用。 自耦变压器一般有三个分接头可供选用。
第14章三相异步电机的启动及速度调节
电动机降压起动时电流为 Is ，与直接起动时的 '' 起动电流 Is之间关系为
I N2 U = = Is UN N1
自耦变压器高压侧的起动 ' '' 电流 Is ，与 Is 之间的关系为
三相异步电动机启动方法
三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
2.2.1直接起动直接起动，也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备，将全部电源电压（即全压）直接加到异步电动机的定子绕组，使电动机在额定电压下进行起动。
一般情况下，直接起动时起动电流为额定电流的3〜8倍，起动转矩为额定转矩的1〜2倍。
根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8〜12倍。
直接起动的起动线路是最简单的，如图2-2所示。
然而这种起动方法有诸多不足。
对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外过大的起动电流，会使线路电压降增大，造成电网电压的显著下降，从而影响同一电网的其他设备的正常工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比，电网电压的显著下降，可使Ts及Tm均下降到低于Tz0一般情况下，异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。
如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大，能符合下式要求的话，电动机也可允许直接起动。
I1st1：电源总容量（kv八）1K3I1N4起动电动总功率（kw）如果不能满足上式的要求，则必须采用减压启动的方法，通过减压，把启动电流Ist限制到允许的数值。
图2-2直接启动原理图2.2.2传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压，待起动后，再把电压恢复到额定值。
减压起动虽然可以减小起动电流，但是同时起动转矩也会减小。
因此，减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。
传统减压起动的具体方法很多，这里介绍以下三种减压起动的方法：(1)定子用接电阻或电抗起动定子绕组用电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由三相异步电动机的等效电路可知：起动电流正比于定子绕组的电压，因而定子绕组用电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
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交流调速专题报告二学号082911xx姓名张XX班级电气08xx异步电动机启动过程分析张XX（北京交通大学电气工程学院，北京100044）摘要：随着异步电动机作为重要的动力设备在社会各行各业的广泛应用，研究三相鼠笼式异步电动机在各种起动方式下的起动性能就显得尤为重要。
为获得较好的起动效果，在对笼型异步电机进行深入分析的基础上，利用Matlab中的Simulink仿真工具对异步电动机的直接起动、降压起动、V/f比控制起动方式进行动态仿真。
通过对起动过程中电机的定子电流、起动转矩和转子转速进行检测，得出各种起动方式下电流—时间、转矩—时间、转速—时间和转矩—转速的特性曲线，从而比较不同起动方式的起动性能优劣。
异步电动机变频起动后，使起动电流大大减小，起动时对电网的冲击效应较小，并且使异步电动机起动转矩尽可能大，缩短了起动时间，从而克服了传统起动的弊端。
关键字：直接起动；降压启动；V/f比控制起动；笼型异步电机Abstract: With the induction motor as an important power equipment widely used in all walks of life, research phase squirrel cage induction motor start-up mode in a variety of starting performance is particularly important. In order to obtain good starting results, in the cage induction motor in-depth analysis, based on the use of Matlab Simulink simulation tools for asynchronous motor direct starting, reduced voltage starting, V / f ratio control method for starting the dynamic simulation. Through the process of starting the motor stator current, starting torque and rotor speed testing, come under a variety of ways starting current - time, torque - time, speed - the time and torque - speed characteristic curves to compare the different starting way of starting performance of the pros and cons. After induction motor variable frequency start, so that greatly reduce the starting current, starting at asmaller effect on the impact of the grid, and the induction motor starting torque as large as possible, shortening the starting time, to overcome the traditional start of the state.Keywords: direct start; Buck started; V / f ratio control starts; cage induction motor1 前言1.1 三相异步电动机起动研究的意义电动机作为重要的动力装置，已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。
与电机配套的控制设备的性能已经成为用户关注的焦点。
电机的控制包括电机的起动、调速和制动。
异步电动机由于具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性较好等优点，因而在电力拖动平台上得到了广泛应用。
据统计，其耗电量约占全国发电量的40%左右。
当电机并入电网时，电机转速从静止加速到额定转速的过程称为电机的起动过程。
异步电动机的起动性能最重要的是起动电流和起动转矩。
因此在电机的起动过程中，如何降低起动电流，增大起动转矩，一直是机电行业的专家们探讨的重要课题。
1.2 三相异步电动机的起动分类及其发展方向目前，最常见的是直接起动方式，这是一种最简单的起动方法。
就是用闸刀开关或者接触器把电机的定子绕组直接接到电网上。
这种方式的优点是操作和起动设备简单，缺点是起动电流很大。
一般鼠笼式异步电机直接起动的电流是额定电流的4～7倍，某些国产电机甚至可达8～12倍，起动转矩是额定转矩的1～2倍。
虽然,起动电流很大,但起动转矩并不大。
因此,直接起动方法只适用于小容量电机起动。
为了解决直接起动带来的一系列问题，人们采用了各种降压起动技术，目前应用较为普遍的有自耦变压器起动、串电阻或串电抗起动、Y-△启动和延边三角形起动等方法。
这些传统降压起动方法在很大程度上缓解了大容量电机在相对较小容量电网上起动时的矛盾，但它们只是缩短了大电流冲击的时间，并没有从本质上解决问题。
而且这些起动设备还存在一些固有的缺点:如对负载的适应能力差、起动电流不连续、触点继电器控制、维修工作量大以及浪费能源等问题。
随着自动化、机械化要求日益提高，这些矛盾变得更加突出。
1.3 变频起动的发展虽然软起动仍然以各种形式的降压(限流)软起动为主要形式，但是随着变频器价格的逐渐下降及可靠性的进一步提高，变频软起动将成为软起动的主流。
变频器具有所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵的多，结构也负责的多。
由于其价格太高，人们购置变频器一般都是着眼于调速，因此常常不把他归类于软启动装置。
但对于需要重载或者满载起动的设备，最好采用变频软启动。
因为软起动器调压不调频，转差率始终存在，难免过大的起动电流，而变频器采用调频调压方式，可实现无过流软启动，且可提供1.2－2倍的起动转矩，特别适合于重负载起动的设备。
相信随着电力电子技术的不断发展，变频器的价格会进一步降低，变频器作为一种软启动方式会得到更为广泛的应用。
各种形式的降压起动动将与星三角起动等技术一起归并为传统的起动技术。
未来成为主流产品的软起动装置将是带有软切换功能的廉价的变频器。
2 笼型异步电动机的起动方式2.1 直接起动直接起动，也就是全压起动，是一种最简单的起动方法也是三相异步电动机应用最多的一种起动方法。
小功率电机常常采用这种起动方式然而对较大功率的电机而言，这种起停方式的缺点也是显而易见的。
在这种起动方式下，起动电流约为标称电流的4-7倍;起动转矩约为标称转矩的0.20.1 倍。
其特点是:电机端子少(一般为三端子电机)，可带载起动、高电流峰值和大压降起动，设备简易。
直接起动是最简单的起动方式，起动时通过空开或接触器将电机直接接到电网上。
具有起动设备简单，起动速度快的优点, 而且起动转矩比采用降压起动时大。
在电网和负载两方面都允许全压直接起动的情况下，鼠笼式异步电动机仍以直接起动为宜．因为操纵控制方便，而且比较经济。
其危害很大电网冲击大。
过大的起动电流，会造成电网压降，影响其他用电设备的正常进行。
还可能使欠压保护动作，造成用电设备的有害跳闸。
同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命；机械冲击严重，过大的冲击力矩容量造成电机转子笼条、端环断裂和定于端部绕组绝缘磨损，导致绝缘击穿烧毁电机，转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。
因此尽管直接起动方法简单．起动设备也简单，价格便宜，但为了限制电和机械的冲击，以及保证电网的供电质量，在某种场合，就得采取减压起动方式，或者在绕线式异步电动机的转子电路中串入阻抗进行起动。
图2.1为三相交流异步电动机直接起动的电路图。
三相交流电源经由组合开关K ，熔断器1F ，2F ,3F ，交流接触器KM 的主触点到电动机定子绕组，构成了主电路。
图2.1 三相交流异步电动机直接起动的电路图2.2 降压起动降压起动通过降低起动时加在定子绕组上的电压来减小起动电流，起动结束后，再将定子绕组的两端电压恢复到额定值。
降压起动虽然能减小起动电流，但是起动转矩也大大减小了，所以降压起动一般适用于中、大容量的异步电动机轻载货空载起动。
降压起动适用于容量大于或等于kw 20并带轻载的工况。
由于轻载，故电动机起动时电磁转矩很容易满足负载要求。
主要问题是起动电流大，电网难以承受过大的冲击电流，因此必须降低起动电流。
在研究起动时，可以用短路阻抗k k jX R +来等效异步电动机。
电机的起动电流（即流过k k jX R +上的电流）与端电压成正比，而起动转矩与电机端电压的平方成正比，这就是说起动转矩比起动电流降得更快。
降压之后在起动电流满足要求的情况下，还要校核起动转矩是否满足要求。
2.3 三相异步电动机变频起动的原理根据三相异步电动机的转速公式为 ()()116011f n s n s p =-=-式中1f 为异步电动机的定子电压供电频率；p 为异步电动机的极对数；s 为异步电动机的转差率。
改变异步电动机定子绕组供电电源的频率1f ，可以改变同步转速n ，从而改变转速。
如果频率1f 连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。
3 异步电机启动过程的simulink 仿真3.1 直接启动异步电机直接起动仿真模型上图为异步电动机直接起动仿真模型。
起动过程中，把全部的电源电压直接加到电机的定子绕组。
其中，三相电源的3路输入信号的初始相位分别设置为0，-120，120。
相电压设为220V，频率为50Hz。
电机模块绕组类型选择鼠笼式（Squirrel-cage）。
所有的图形的仿真时间均为10s（截取图形时为了截取有效数据，一般都是选择性截取，没有截取到10s）仿真算法为ode23tb。
对各元件的参数配置完成后就可以进行仿真。
仿真波形：上图分别是：转子电流、定子电流、转速、转矩波形下图是：异步电机直接启动时转速—转矩特性曲线从上面波形图可以看出，直接起动时，起动过程在1.8秒左右结束，起动速度较快。
因/r，转速上升速度快。
定子电流波形和为负载很小，所以转速非常接近同步转速1500min转子电流波形呈现较大的振荡，起动后电流降至正常工作电流。
启动负载较小，异步电机在直接起动过程中的起动定子电流最大约为28.2A（找尖峰，进行图形放大得到）。
3.2 降压启动异步电机降压启动仿真模型图中为异步电动机自耦变压器降压起动仿真模型。