三相异步电动机的优缺点以及启动方式
三相异步电动机的启动原理
三相异步电动机的启动原理
三相异步电动机的启动原理是通过施加一个初级电流来产生一个旋转磁场,进而使电机转动。
具体原理如下:
1. 三相异步电动机的一组定子线圈通电,产生一个旋转磁场。
2. 启动电流通过辅助线圈产生一个次级磁场,该磁场在定子线圈磁场的作用下旋转。
3. 定子线圈和辅助线圈之间的磁场差异产生一个电磁转矩,使电机转动。
4. 随着电机转速的增加,次级磁场的转速趋于定子线圈磁场的转速,电磁转矩逐渐减小,直到最终转速稳定下来。
通过这个启动原理,三相异步电动机可以实现自动启动,并保证其转速稳定运行。
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。
电机星三角工作原理
电机星三角工作原理
一、引言
电机是现代工业生产中不可或缺的重要设备,而电机星三角启动方式
是一种常见的启动方式。
本文将介绍电机星三角工作原理,包括其定义、优缺点、实现方法和应用范围等方面。
二、电机星三角启动方式的定义
电机星三角启动方式是指将三相异步电动机在起始时刻采用星型接法,使其在低速运行时达到最大转矩,并在一段时间后自动切换为三角接法,以实现高速运行。
三、电机星三角启动方式的优缺点
1. 优点:
(1)起始时刻可以获得较大的转矩,适用于负载较重的场合;
(2)启动过程中对电网影响较小,不易造成电网压降;
(3)操作简单,成本低廉。
2. 缺点:
(1)转换过程中需要停机切换接法,影响生产效率;
(2)需要额外的控制器和接线器件。
四、实现方法
1. 接线方法:
将三相异步电动机首先采用星型接法,在低速运行阶段达到最大转矩,在一段时间后自动切换为三角接法,以实现高速运行。
2. 控制器:
控制器主要包括接线器件和自动切换装置。
接线器件用于实现星型和
三角接法之间的切换,自动切换装置则是用于监测电机运行状态和控
制切换时间的设备。
五、应用范围
电机星三角启动方式适用于负载较重的场合,如大型风机、水泵等设备。
同时,它也适用于对电网影响要求较高的场合,如医院、学校等公共场所。
六、结论
综上所述,电机星三角启动方式是一种常见的启动方式,具有起始时获得较大转矩、对电网影响小等优点。
但是,在转换过程中需要停机切换接法,影响生产效率。
因此,在实际应用中需根据具体情况选择合适的启动方式。
三相异步电动机启动方式
三相异步电机起动方式是?1、直接起动,电机直接接额定电压起动。
2、降压起动:(1)定子串电抗降压起动(2)星形-三角形启动器起动(3)软起动器起动(4)用自耦变压器起动这几种降压起动方式根据什么条件选择?它们的优缺点是什么?三相异步电机降压起动方式选择比较:(1)实行降压起动的目的是为了减小线路的浪涌,保障变压器正常供电。
电机直接启动它的启动电流是额定电流的7倍。
(2)星-三角降压起动:启动电流是额定电流的2.3倍。
但星三角启动的力距较小,只能轻负载的电机可以启动。
一般叫重负启动荷设备不能用。
星三角启动造价轻、体积小、操作方便。
(3)软起动:软启动是,由变频器无级变速启动,一般用于须要调速的设备上,而单一为启动电机的基本不用。
造价最大、使用方便、运行平稳。
(4)自耦变压器降压起动:自耦变压启动由于它可以按要求调整启动电流,所以它的启动力距比较大,适合重负载启动,或大型机械设备。
它的体积大、造价也大、操作麻烦。
三相异步电动机的七种调速方式(一)三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1-s)从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。
从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。
一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。
三相异步电动机启动方法
三相异步电动机启动方法1.直接启动法直接启动法是最简单的一种启动方法,直接将电动机连接到电源上,通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上。
该方法的优点是结构简单,投资低,但启动电流大,对电网负荷大,容易造成电网压降,同时对电动机和负载有一定冲击。
2.自耦变压器启动法自耦变压器启动法是利用变压器来降低启动电动机的电流和电压的一种方法。
该方法先将电动机连接到较低电压绕组上,通过启动开关在低电压状态下启动电动机。
启动后,将电源切换到较高电压绕组上,使电动机正常运行。
该方法能够有效降低启动电流,减少电网压降,但需要额外的变压器设备,投资较高。
3.带电阻启动法带电阻启动法是通过在电动机的转子电路中串联电阻来限制启动电流的一种方法。
启动时,电动机的转子电路中串联电阻,通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上。
待电动机达到一定转速后,电阻逐渐减少,直至完全断开,电动机进入正常工作状态。
该方法能够有效降低启动电流,减少对电网的冲击,但需要额外的电阻设备,且需要手动控制电阻的切换。
4.星-三角起动法星-三角起动法是通过改变电动机的连接方式来降低启动电流的一种方法。
首先将电动机的定子绕组连接成星形,通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上,实现星形启动。
待电动机达到一定转速后,切换为三角形连接,电动机进入正常工作状态。
该方法适用于小容量的电动机,能够有效降低启动电流,减少对电网的冲击。
5.频率变换法频率变换法是通过变频器将电源频率变换为适合电动机启动的频率的一种方法。
变频器通过改变输入电源的频率和电压,使电动机能够在较低频率下启动,并逐渐提高频率到额定频率。
该方法能够实现启动电流平滑调整,减少对电网的冲击,但设备投资较高。
以上是一些常见的三相异步电动机启动方法,每种方法都有其适用的情况和优劣势。
在选择启动方法时,需要根据电动机的容量、负载特性和电网条件等因素进行综合考虑,选择最合适的启动方法。
三相笼型异步电动机各种降压启动方法的优缺点
三相笼型异步电动机各种降压启动方法的优缺点
1、Y-△启动:Y-△启动适用与定子绕组为△连接的电动机,采用这种方式启动时,可使每相定子绕组降低到电源电压的58%,启动电流为直接启动时的33%,启动转矩为直接启动时的33%。
启动电流小,启动转矩小。
3、三相电阻降压启动:电阻减压启动一般用于轻载启动的笼型电动机,且由于其缺点明显而很少采用。
定子回路接入对称电阻,这种启动方式的启动电流较大而启动转矩较小。
如启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的65%,而启动转矩仅为全压启动转矩的42%,且启动过程中消耗的电能较大。
3、自耦变压器降压启动:这种方式通常用于要求启动转矩较大而启动电流较小的场合,采用自耦变压器降压启动,电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低,相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转矩。
如启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,而启动转矩仅为全压启动转矩的42%。
4、软启动器降压启动:其特点是启动平稳,对电网冲击少;不必考虑对被启动电动机的加强设计;启动装置功率适度,一般只为被启动电动机功率的5~25%;允许启动的次数较高;但目前设备造价昂贵;主要用于大型机组及重要场所。
三相异步电动机的优缺点以及启动方式
三相异步电动机的优缺点1、三相异步电动机的优点三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
2、异步电动机存在的缺点2.1笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。
(1)起动转矩不大,难以满足带负载起动的需要。
当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量(即增容)来提高其起动转矩,这就造成严重的“大马拉小车”,既增加购买设备的投资,又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量,很不经济。
第二种办法是增购液力偶合器,先让电动机空载起动,在由液力偶合器驱动负载。
这种办法同样要增加添购设备的投资,并因液力偶合器的效率低于97%,因此至少浪费3%的电能,因而整个驱动装置的效率很低,同样浪费电量,更何况添加液力偶合器之后,机组的运行可靠性大大下降,显著增加维护困难,因此不是一个好办法。
(2)大转矩不大,用于驱动经常出现短时过负荷的负载,如矿山所用破碎机等时,往往停转而烧坏电动机。
以致只能在轻载状况下运行,既降低了产量又浪费电能。
(3)起动电流很大,增加了所需供电变压器的容量,从而增加大量投资。
另一办法是采用降压起动来降低起动电流,同样要增加添购降压装置的投资,并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。
2.2 绕线型感应电动机绕线性感应电动机正常运行时,三相绕组通过集电环短路。
起动时,为减小起动电流,转子中可以串入起动电阻,转子串入适当的电阻,不仅可以减小起动电流,而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大,起动转矩也可增大。
三相异步电动机特点
三相异步电动机特点
一、引言
三相异步电动机是现代工业生产中最常见的电动机之一,其结构简单、可靠性高、使用寿命长等优点使其广泛应用于各个领域。
本文将详细
介绍三相异步电动机的特点。
二、基本结构
三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子包括定子铁心、定子
线圈和端盖等部分,转子则由转子铁心和导体组成。
三、工作原理
三相异步电动机的工作原理是利用交变磁通在定子线圈中感应出交变
电势,从而在定子线圈内形成旋转磁场,使得转子在磁场作用下旋转。
四、特点
1.结构简单:三相异步电动机的结构非常简单,只需要一个旋转部件和一个固定部件即可完成。
因此它的制造成本比较低,容易维护。
2.可靠性高:由于其结构简单,所以故障率比较低。
同时,它不需要刷子等易损件,因此寿命长。
3.启动扭矩大:三相异步电动机具有较大的启动扭矩,在启动时可以承受较大的负载。
4.转速稳定:三相异步电动机的转速稳定,不会因负载变化而产生明显的波动。
5.效率高:三相异步电动机的效率比较高,一般在85%以上。
6.适应性强:三相异步电动机适用于各种不同负载和工作环境,广泛应用于各个领域。
五、应用领域
由于其特点,三相异步电动机被广泛应用于各个领域。
它可以用于驱动各种设备和机器,如水泵、风扇、压缩机、输送带等。
同时,在制造业中也是重要的驱动力源。
六、结论
综上所述,三相异步电动机具有结构简单、可靠性高、启动扭矩大、转速稳定、效率高和适应性强等特点。
这些优点使得它成为现代工业生产中最常见的电动机之一。
三相异步电动机的启动特性
b.启动转矩较小 T s t (0 .8~ 1 .5 )T N
启动时 S1 ,转子功率因数 cos2
而启动转矩 T s tK mI2 sc t o 2 ss t却不大。
R2 R22 X220
很低,因
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Байду номын сангаас
异步电动机的固有启动特性如图所示:
显然,异步电动机的这种启动性能和生产机械的要求是相矛盾 的,为了解决这些矛盾,必须根据具体情况,采取不同的启动方法。
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二、线绕式异步电动机的启动方法 鼠笼式异步电动机的启动转矩小,启动电流大,因此不能满足
某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。
线绕式异步电动机由于能在转子电路中串电阻,因此具有较大 的启动转矩和较小的启动电流,即具有较好的启动特性。
在转子电路中串电阻的启动方法常用的有两种:逐级切除启动电 阻法和频敏变阻器启动法。
启动转矩为TA,加速转矩Ta1 = TA −TL,这里TL
为负载转矩。在加速转矩的作用下,转速沿曲线Ⅲ 上升,轴上输出转矩相应下降.
当转矩下降至TB时,加速转矩下降到 Ta2 = TB −TL,这时,为了使系统保持较大的加速 度,让3KM 闭合,使各相电阻中的Rst3被短接 (或切除),启动电阻由R3减为R2,电动机的机 械特性曲线由曲线Ⅲ变化到曲线Ⅱ,只要R2的大小
解:根据经验公式算出
356 k0 VA 7.7 5Ist6.5 4 42k0W IN 满足上述关系,故允许直接启动。
6.543456Pk0NVkW A
可算出,额定功率大于24kW的电动机不允许直接启动。
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2.电阻或电抗器降压启动 异步电动机采用定子串电阻或电抗器的降压启动原理接线图如
三相异步电动机的启动方法 三相异步电动机常见问题解决方法
三相异步电动机的启动方法三相异步电动机常见问题解决方法(1)直接启动定义:利用闸刀开关、交流、空气自动开关等电器将直接接入启动。
优点:设备简单,操作便利,启动快速。
缺点:启动电流大。
一般地,以下情形可以接受(1)直接启动定义:利用闸刀开关、交流、空气自动开关等电器将直接接入启动。
优点:设备简单,操作便利,启动快速。
缺点:启动电流大。
一般地,以下情形可以接受直接启动方式:①容量在10kW及以下的允许直接启动;②启动时,电动机的启动电流在供电线路上引起的电压降不超过正常电压的,假如没有独立变压器(与照明共用),则不应超过;③用户有独立的变压器供电时,频繁启动的电动机容量小于变压器容量的时允许直接启动;不频繁启动时电动机容量小于变压器的时允许直接启动。
(2)降压启动当电动机的容量较大,电源容量不能充分直接启动要求时,为了减小,常用此法。
定义:利用启动设备,在启动时降低加在定子绕组上的电压,当电动机的转速接近额定转速时,再全电压(额定电压)运行。
适用于启动时负载转矩不大的情况。
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三相异步电动机常见故障及处理方法一、电动机起动困难,额定负载时,电动机转速低于额定转速较多1、故障原因①电源电压过低;②三角形接法误接为Y;③笼型转子开焊或断裂;④绕线电动机的集电环与电刷接触不良,从而使接触电阻增大损耗增大,输出功率削减;⑤电源缺相;⑥电机过载;⑦绕线电动机转子回路串电阻过大。
2、故障排出①测量电源电压,设法改善;②矫正接法;③检查开焊和断点并修复;④调整电刷压力,用细砂布磨好电刷与集电环的接触面;⑤对于由于熔断器断路显现的断相运行,应先检查出原因,然后更换熔断器熔丝;⑥减载;⑦适当减小转子回路串接的变阻器阻值。
三相异步电动机简述及起动方式调速方法
三相异步电动机简述及起动方式调速方法概述:自从1887年发明了三相异步电机后,三相异步电动机在全世界得到广泛的应用。
三相异步电机结构简单,无需电刷和换向器,可长期高速运行,只需对轴承进行维护。
相对其他类型电动机而言故障率较低。
我厂500多台电动机基本均为三相异步电动机。
工作原理简述:在三相交流电动机定子上布置有结构完全相同在空间位置各相差120电角度的三相绕组,分别通入三相交流电,则在定子与转子的空气隙间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的,故称旋转磁场。
转速的大小由电动机极数和电源频率而定。
转子在磁场中相对定子有相对运动,切割磁杨,形成感应电动势。
转子铜条(铝条)是短路的,有感应电流产生而产磁场。
在磁场中受到力的作用。
转子就会旋转起来。
电机转动要有三个条件:第一要有旋转磁场,第二转子转动方向与旋转磁场方向相同,第三转子转速必须小于同步转速,否则导体不会切割磁场,无感应电流产生,电机就速度减慢产生转速差,所以只要有旋转磁场存在,转子总是落后同步转速在转动。
起动方式:三相异步电机起动方式有:1、直接起动,电机直接接额定电压起动。
2、降压起动: (1)定子串电抗降压起动; (2)星形三角形启动器起动; (3)软起动器起动; (4)用自耦变压器起动。
(5)转子绕线式电机采用转子绕组接电阻分段起动(或碱液水电阻起动),转子绕组接频敏变阻器起动两种方式。
3、变频起动及分段变频起动。
直接起动:直接起动是最好的起动方式之一,它是将电动机的定子绕组直接接入额定电压起动,因此也称为全压起动。
全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省、设备故障率低等优点。
为了能够利用这些优点,目前设计制造的笼型感应电动机都按全压起动时的冲击力矩与发热条件来考虑其机械强度与热稳定性。
所以,只要被拖动的设备能够承受全压起动的冲击力矩,起动引起的压降不超过允许值,就应该选择全压起动的方式。
有人误认为降压起动比全压起动好,将负荷较重的电机也采用了降压起动方式,因而降低了起动转矩,延长了起动时间,使电动机发热更加严重,且设备复杂,投资增加,这是一个误区,应当引起重视。
三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告DOC
三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告DOC实验名称:三相异步电动机Y—△启动控制实验报告一、实验目的:1.了解三相异步电动机的原理及工作特性;2.学习三相异步电动机的Y—△启动方式;3.掌握对三相异步电动机进行Y—△启动的控制方法;4.观察不同条件下的电动机的启动过程及运行情况。
二、实验原理:1.三相异步电动机的原理:2.Y—△启动方式:Y—△启动方式是一种较为常见的电动机启动方式,即先将电动机的绕组通过Y连接,使得电动机的起动电流较小;当电动机转速达到一定值后,再切换至△连接,使电动机能够正常运转。
三、实验器材及设备:1.三相异步电动机2.实验台架3.电源4.电流表5.电压表6.开关四、实验步骤及结果:1.将三相异步电动机连接至实验台架上,确保连接正确且牢固。
2.将电源接入实验台架,并调整电源参数(例如,电流、电压等)。
3.打开电源,使电源供电给电动机。
4.观察电动机的启动情况,记录电动机在不同条件下的启动时间和电流、电压等参数。
5.将电动机的连接方式从Y切换至△,观察电动机的运行情况并记录相关参数。
6.实验结束后,关闭电源,拆卸电动机。
五、实验讨论:1.分析Y—△启动方式的优点和缺点。
2.分析在实验过程中观察到的电动机启动时间和电流、电压等参数的变化规律及影响因素。
3.总结对三相异步电动机进行Y—△启动的控制方法。
4.提出改进实验方案的建议,并说明改进的原因。
六、实验结论:根据实验结果分析得知,Y—△启动方式能够有效地减小电动机起动时的电流冲击,降低电动机起动所需的能量,同时保证电动机能够正常运转。
在不同条件下,电动机的启动时间、电流、电压等参数存在差异,通过对电动机启动控制方法的改进,能够更好地控制电动机的启动过程,提高电动机的启动效率和运行质量。
在今后的实际应用中,可以根据电动机的不同要求选择合适的启动方式,以提高电动机的性能和可靠性。
三相异步电动机的两种启动方式 三相异步电动机如何操作
三相异步电动机的两种启动方式三相异步电动机如何操作作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。
三相异步电动机有直接起动和降压起动两种。
1)直接起动即在额定电压下起动。
这种方法的起动电流很大,可达到额定电流的4~7倍。
依据规定单台电动机的起动功率,不宜超过配电变压器容量的30%。
2)降压起动利用起动设备将电压降低后,再加到电动机上,当电动机转速升到确定值时,再转接到额定电压下运行。
这种方法虽可减小起动电流,但电动机的转矩与电压的平方成正比,电动机的起动转矩也因此而减小,所以只适用于笼型电动机空载或轻载起动的场合。
一般常用的降压起动方法有以下几种:(1)星三角降压起动:起动时将定子三相绕组作星形连接,以限制起动电流,待转速接近额定转速时再换接成三角形,使电动机全压运行。
接受这种起动方法,起动电流较小,起动转矩也较小,所以一般适用于正常运行为三角形接法的、容量较小的电动机作空载或轻载起动。
也可频繁起动。
(2)自耦变压器降压起动:将自耦变压器高压侧接电网,低压侧接电动机。
起动时,利用自耦变压器分接头来降低电动机的电压,待转速升到确定值时,自耦变压器自动切除,电动机与电源相接,在全压下正常运行。
这种起动方法,可选择自耦变压器的分接头位置来调整电动机的端电压,而起动转矩比星三角降压起动大。
但自耦变压器投资大,且不允许频繁起动。
它仅适用于星形或三角形连接的、容量较大的电动机。
(3)延边三角形降压起动:起动时,定子绕组接成延边三角形,以减小起动电流,待电动机起动后,再换接成三角形,使电动机在全压下运行。
这种起动方法,可通过调整定子绕组的抽头比,来取得不同数值的起动转矩,从而克服了星三角降压起动电压偏低、起动转矩较小的缺点。
三相异步电动机的6种启动方法选择与比较
三相异步电动机的6种启动方法选择与比较1、直接启动直接启动的优点是所需设备少,启动方式简单,成本低。
电动机直接启动的电流理论上来说,只要向电动机提供电源的线路和变压器容是正常运行的 5 倍左右,量年夜于电动机容量的 5 倍以上的,都可以直接启动。
这一要求关于小容量的电动机容易实现,所以小容量的电机绝大部分都是直接启动的,不需要降压启动。
关于年夜容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强年夜的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网不利,所以年夜容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。
直接启动可掖棵胶木开关、铁壳开关、空气开关(断路器)等实现电动机的近距离操作、点动控制,速度控制、正反转控制等,也可掖棵限位开关、交流接触器、时间继电器等实现电动机的远距离操作、点动控制、速度控制、正反转控制、自动控制等。
2、用自偶变压器降压启动采用自耦变压器降压启动,电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低,相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转。
如启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,启动转矩为全压启动转矩的42%。
自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制,也可掖棵交流接触器自动控制,经久耐用,维护成本低,适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用,在生产实践中得到广泛应用。
缺陷是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱(自偶补偿器箱),自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动设备和元件。
3、Y-△降压启动定子绕组为△连接的电动机,启动时接成Y,速度接近额定转速时转为△运行,采用这种方式启动时,每相定子绕组降低到电源电压的58%,启动电流为直接启动时的33%,启动转矩为直接启动时的33%。
启动电流小,启动转矩小。
Y-△降压启动的优点是不需要添置启动设备,有启动开关或交流接触器等控制设备就可以实现,缺陷是只能用于△连接的电动机,x大型异步电机不能重载启动。
三相异步电动机启动
I st 2
(3)定子串自耦变压器降压启动 ) 这种方法是利用自耦 变压器将电源电压降低后 再加到电动机定子绕组端, 达到减小启动电流的目的, 如图4.8所示。
设自耦变压器的一 次侧电压U1(即电源 电压),电流为I1,二 次侧电压为U2,电流 为I2,变压比为k,则 ;
图4.10 绕线形异步电 动机转子串电阻启动机 械特性
根据上述分析知:要想获得更加平稳的启动特性,必须增加启动级 数,这就会使设备复杂化。为此采用了在转子上串频敏变阻器的启动方法。 所谓频敏变阻器,是由厚钢板叠成铁心并在铁心柱上绕有线圈的电抗器, 其结构示意图如图4.11所示。它是一个铁损耗很大的三相电抗器,如果忽 略绕组的电阻和漏抗时,其一相的等效电路如图4.12所示。
二、启动的方法:
1、直接启动(全压启动): (1)什么叫直接启动? 通过闸刀开关等将定子绕组直接加到电源上, 也就是说在定子绕组上直接加额定电压启动。 (2)直接启动的条件: 不经常启动的小容量电动机,一般是10KW以下或
I s 3 1 供电变压器容量 (kV ⋅ A ) KI = < + × I N 4 4 启动电动机功率 (kW )
' IS = IS
∆
.
3 IY UN / 3 1 1 1 = = × = 3I ∆ 3U N 3 3 3
' 1
=
U
N
电流
I S' = I Y
因此星—三角启动的启动电流是直接启动的 启动转矩: 直接启动时为 TS ,Y— ∆ 为 TS' ,因为启动转矩与电压 的平方成正比,所以
T T
' S S
1 3
制.
(3)电动机定子电路串入电阻或电抗器原理:
7.5kw三相异步电动机三角形接法启动电流
一、概述7.5kw三相异步电动机是工业生产中常见的一种电动机类型,其启动过程中会有启动电流的问题。
本文将围绕7.5kw三相异步电动机的三角形接法启动电流展开讨论。
二、三相异步电动机启动方式1. 直接启动方式直接启动是最简单的启动方式,将电动机的三相线直接接入电源,通过启动按键来启动电动机。
但是直接启动方式会造成很大的启动电流冲击,对电网和电动机本身都会产生一定的影响。
2. 星角启动方式星角启动是通过切换电动机端子的接线方式来减小启动电流,先将电动机三相线接成星形,启动后再切换为三角形接法。
这种启动方式可以减小启动电流,但是切换方式相对复杂。
三、三角形接法启动电流计算根据电动机的额定功率和额定电压可以计算出电动机的额定电流,一般情况下启动电流会是额定电流的数倍。
对于3相异步电动机启动电流的计算一般使用下列公式:I = (7.5 × 1000 × 4) / (1.73 × 380) ≈ 40 A四、启动电流对电网和电机的影响1. 对电网的影响启动电流大会对电网产生较大的冲击,可能引起瞬时过载甚至跳闸,对电网运行造成不利影响。
2. 对电机的影响大电流通过电动机时会导致电动机绕组温升迅速增加,加速绕组老化,造成电机寿命缩短,同时也会给电机的其它零部件带来一定的冲击负荷。
长期以来,启动电流大会对电机的正常运行产生负面影响。
五、减小启动电流的方法1. 使用软启动器软启动器通过控制电动机的电压和频率来逐步提升电动机的转速,从而减小启动电流。
软启动器简单易用,对电网和电机都有保护作用。
2. 使用变频器变频器是一种能够根据需要调节电动机转速的设备,通过调节电压和频率使得电动机在启动时可以减小启动电流。
变频器的使用不仅可以减小启动电流,还可以根据实际需要调节电动机的转速,提高设备的运行效率。
六、结论在实际生产中,7.5kw三相异步电动机的三角形接法启动电流是一个需要重视的问题,对于减小启动电流可以通过软启动器和变频器等设备进行有效控制,既可以保护电网,又可以延长电机的使用寿命,对于提高生产效率具有积极的意义。
简述三相异步电动机的三种启动方法
简述三相异步电动机的三种启动方法
三相异步电动机的三种启动方法分别是:直接启动、星角启动和自动转子电阻启动。
1. 直接启动:直接将电动机连接到电源上启动。
这种方法简单直接,适用于小型和中型的异步电动机。
但是,由于启动时电机会产生较大的启动电流,容易造成电网电压的变化,对电网和电动机产生不利影响。
2. 星角启动:将电动机的定子线圈首先连接成星形,启动后再切换为三角形连接。
这种方法能够在启动时减小电动机的启动电流,减轻对电网的影响。
但是,由于切换连接需要时间,并且需要特殊的切换装置,所以适用范围相对较窄。
3. 自动转子电阻启动:在电动机的转子回路中串联一个可调节的外接电阻,启动时将电阻接入,起到减小起动电流的作用。
当电动机达到正常运行转速后,可以逐渐减小电阻,使得电动机回路无电阻连接。
这种方法能够实现较平稳的启动过程,减小对电网的冲击。
但是,由于需要外接电阻,因此需要特殊的启动装置和技术支持。
三相异步电动机的优缺点以及启动方式
三相异步电动机的优缺点以及启动
方式
优点: 1.三相异步电动机比单相电动机具有更高的效率和更大的功率,可以达到更高的功率密度。
2.三相电动机的启动转矩低,运行平稳,可以减少启动时的冲击。
3.三相异步电动机具有良好的抗磁性能,可以减少因外界磁场而引起的失速和失灵。
缺点: 1.三相异步电动机成本较高。
2.三相异步电动机效率较低,耗能较大。
启动方式: 1.直接启动:该方式将电动机的起始端与供电系统相连,直接将电流注入电动机,从而使电动机直接启动。
2.柔性启动:该方式可以使电动机缓慢启动,减少启动时的冲击,保护电动机的寿命。
3.变频启动:该方式将电动机的起始端与变频器相连,变频器可以控制起动电流的大小,从而使电动机缓慢启动。
三相异步电动机启动的原理
三相异步电动机启动的原理
三相异步电动机启动的原理是通过给定合适的转子起始转矩,使电动机能够启动并运行。
实际应用中,常用的三相异步电动机启动方法有直接起动法、自动启动法和降压起动法。
1. 直接起动法:将电动机直接接入三相电源,通过给定的电源电压和频率,使电动机旋转起来。
这种方法适用于小功率电动机,启动转矩较小的情况。
2. 自动启动法:利用电动机的自感性质,通过合适的电动机线圈接线方式,使电动机在启动时产生附加的起动转矩。
这种方法适用于较大功率的电动机。
3. 降压起动法:在启动时,通过降低电动机两端的电源电压,减小电动机的起动转矩,然后再逐渐增加电压,使电动机顺利起动。
这种方法适用于较大功率的电动机启动,可以减小起动时对电网的冲击。
无论采用哪种启动方法,都需要注意控制电流和保护电动机。
同时,在三相异步电动机启动过程中,需要考虑转子的机械启动特性和电动机本身的参数,以确定合适的启动方式和控制策略。
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三相异步电动机的优缺点1、三相异步电动机的优点三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
2、异步电动机存在的缺点2.1笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。
(1)起动转矩不大,难以满足带负载起动的需要。
当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量(即增容)来提高其起动转矩,这就造成严重的“大马拉小车”,既增加购买设备的投资,又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量,很不经济。
第二种办法是增购液力偶合器,先让电动机空载起动,在由液力偶合器驱动负载。
这种办法同样要增加添购设备的投资,并因液力偶合器的效率低于97%,因此至少浪费3%的电能,因而整个驱动装置的效率很低,同样浪费电量,更何况添加液力偶合器之后,机组的运行可靠性大大下降,显著增加维护困难,因此不是一个好办法。
(2)大转矩不大,用于驱动经常出现短时过负荷的负载,如矿山所用破碎机等时,往往停转而烧坏电动机。
以致只能在轻载状况下运行,既降低了产量又浪费电能。
(3)起动电流很大,增加了所需供电变压器的容量,从而增加大量投资。
另一办法是采用降压起动来降低起动电流,同样要增加添购降压装置的投资,并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。
2.2 绕线型感应电动机绕线性感应电动机正常运行时,三相绕组通过集电环短路。
起动时,为减小起动电流,转子中可以串入起动电阻,转子串入适当的电阻,不仅可以减小起动电流,而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大,起动转矩也可增大。
这种电动机还可通过改变外串电阻调速。
绕线型电动机虽起动特性和运行特性兼优,但仍存在下列缺点:)由于转子上有集电环和电刷,不仅增加制造成本,并且降低了起动和运行的可1(.。
特别是集电靠性,集电环和电刷之间的滑动接触,是这种电动机发生故障的主要原因环与电刷之间会产生火花,使传统绕线型电动机在矿山、井下、石油、华工等防爆要求的场所,对于灰土、粉尘浓度很高的地方,也不敢使用,这就限制了其应用范围。
)当前的传统绕线型电动机为了提高可靠性,多数不提刷,因此运行时存在下列(2集电环和电刷间的摩擦损耗和接触电阻上的电损耗,电刷至控制柜短路开关电能浪费:间三根电缆的电损耗,若电动机与控制柜之间距离很长,则该损耗将非常严重。
并且由于集电环与电刷产生碳粉、电火花和噪声,长期污染周围环境,损害管理人员和周围居民健康。
)传统绕线型电动机的起动转矩比笼型电动机的有所提高,但仍往往不能满足满3(。
载起动的需要,以至仍然需要增容而形成“大马拉小车”“运行”和“可靠性”三、上述传统感应电动机存在的严重缺点的根本原因在于“起动”者之间存在难以调和的矛盾,因此势必顾此失彼,不可兼优。
三相异步电动机起动方式三相交流异步电动机直接起动,虽然控制线路结构简单、使用维护方便,但起动电,如果电源容量不比电动机容量大许多倍,则起4~7倍)流很大(约为正常工作电流的鼠笼型异步动电流可能会明显地影响同一电网中其它电气设备的正常运行。
因此,对于电动机可采用:定子串电阻(电抗)降压起动、定子串自耦变压器降压起动、星形—三角形降压起动等方式;而对于绕线型异步电动机,还可采用转子串电阻起动或转子串频敏变阻器起动等方式以限制起动电流。
、直接启动1:直接启动就是用闸刀开关或接触器把电机的定子绕组直接接在交流电源上,电机定义在额定电压下直接启动。
优点:在变压器容量允许的情况下,鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动,控制线路简单,既可以提高控制线路的可靠性,又可以减少电器的维修工作量。
缺点:直接启动的启动电流一般可达额定电流的4~7倍,过大的启动电流会降低电动机寿命,使变压器二次电压大幅度下降,减小电动机本身的启动转矩,甚至时电动机无法启动,过大的电流还会引起电源电压波动,影响同一供电网中其他设备的正常工作。
一.对于更大容量的电机能否使用要视配般异步电机的功率小于7.5千瓦时允许直接启动,电变压器的容量和各地电网部门而定。
(电流过大):电动机单向起动控制线路常用于只需要单方向运转的小功率电动机的控制。
例如应用小型通风机、水泵以及皮带运输机等机械设备。
是电动机单向起动控制线路的电气原理图。
这是一种最常用、最简单的控制线6图路,能实现对电动机的起动、停止的自动控制、远距离控制、频繁操作等。
图6电动机单向起动控制线路的电气原理图2、三相异步电动机的Y—Δ起动控制对于正常运行时电动机额定电压等于电源线电压,定子绕组为三角形连接方式的三相交流异步电动机,可以采用星形—三角形降压起动。
它是指起动时,将电动机定子绕组接成星形,待电动机的转速上升到一定值后,再换成三角形连接。
这样,电动机起动3,起动电流为三角形直接起动时的时每相绕组的工作电压为正常时绕组电压的1/1/3,因而起动电流特性好,线路较简单,投资少。
缺点是起动转矩也下降为三角形接法的1/3,转矩特性差。
本线路适用于轻载或空载起动的场合,应当强调指出,Y—Δ连接时要注意其旋转方向的一致性。
图7 三相异步电动机Y—Δ降压启动控制线路图控制原理:按下启动按钮SB2。
(1)接触器KM1线圈得电,电动机M接入电源。
(2)接触器KM3线圈的电,其常开触点闭合,Y形启动,辅助触点断开,保证了接触器KM2不得电。
(3)时间继电器KT线圈得电,经过一定时间延时,常闭触点断开,切断KM3线圈电源。
(4) KM3主触点断开,KM3常闭辅助触点闭合,KT常开触点断开,接触器KM2线圈得电,KM2主触点闭合,使电动机M由Y形启动切换为Δ运行。
停止运转。
M,切断控制线路电源,电动机SB1按下停止按钮3自耦变压器降压启动对于容量较大且正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电动机,可采用自耦变压器降压起动。
它是指起动时,将自耦变压器接入电动机的定子回路,待电动机的转速上升到一定值后,再切除自耦变压器,使电动机定子绕组获正常工作电压。
这样,起动时电动机每相绕组电压为正常工作电压的1 / K 倍(K ——自耦变压器的匝数比。
K = N / N ),212倍。
起动电流也为全压起动电流的1 / K图8 电动机自耦降压起动接线图图8是交流电动机自耦降压启动自动切换控制接线图,自动切换靠时间继电器完成,用时间继电器切换能可靠地完成由启动到运行的转换过程,不会造成启动时间的长短不一的情况,也不会因启动时间长造成烧毁自耦变压器事故控制过程如下:接通三相电源。
QF、合上空气开关 a线圈通电吸合并自锁,其主触头闭合,将自交流接触器KM1 b 、按启动按钮SB2 线圈通辅助常开触点闭合,使得接触器KM2耦变压器线圈接成星形,与此同时由于KM1%将三相电压的65的主触头闭合由自耦变压器的低压低压抽头(例如65%)电吸合,KM2 接入电动。
并按已整定好的时间开KT线圈通电,KM1辅助常开触点闭合,使时间继电器 c、线圈通电吸合并自KA始计时,当时间到达后,KT 的延时常开触点闭合,使中间继电器锁。
常开触点全部释放,KM1KM1线圈断电,其常闭触点断开使 d、由于KA线圈通电,线圈断电,其主触头断开,切断 KM2主触头断开,使自耦变压器线圈封星端打开;同时线圈得电KM3已经复位的常闭触点,使KA的常闭触点闭合,通过KM1自耦变压器电源。
KM3主触头接通电动机在全压下运行。
吸合,也线圈断电,其延时闭合触点释放,KM1的常开触点断开也使时间继电器KT e 、可处于断电状态。
保证了在电动机启动任务完成后,使时间继电器KT 则控制回路全部断电,电动机切除电源而停转。
f、欲停车时,可按SB1FR电动机的过载保护由热继电器完成。
g、、绕线式异步电动机转子串接电阻起动4由于大型电动机容量大,起动电流对电网的冲击较大,又因带负载,负载要求电动机提绕线式异步电动机就显示出明显优势,只有转子回路串的电阻合供较大的起动电流时,,因而电动机容量大、重载这两个要求可同适,就既可减少起动电流又可增加起动转矩时满足。
φcosI=CTφ由于电动机的电磁转矩公式:22stMmφcos2=RΩIcosφI 值的增大,使得转子有功电流减小,但因为串电φRΩ,虽反而增大了,从而增大堵转转矩值。
当阻使得222cosφ会增大,其极限值为1然,因转子电流减然,过分增大所串电阻2cos小使堵转转矩也跟着减小。
如果2正确选取电阻器的电阻值,使转子回路的总电阻值R2=X20,,此时Sm=1,即最大转矩产生在电动机启动瞬间,从而缩短起动时间,达到减小启动电流增大启动转矩的目的。
随着电动机转速的升高,可变电阻逐级减小。
启动完毕后,可变电阻减小到零,转子绕组被直接短接,电动机便在额定状态下运行。
图9(a)是绕线型异步电动机转子串电阻的示意图,为了简单,也有采用图9(b)不对称电阻图10 转子串电阻启动控制图线路工作原理如下:合上闸开关QS,按启动按钮SB2,运行如下(1)接触器KM线圈得电,其主触点闭合,将电动机转子串入全部电阻进行启动,KM辅助触点闭合自锁。
(2)时间继电器KT1得电,时间继电器KT1的常开触点经一定延时后闭合,使接触器KM1线圈得电吸合,切除第一级启动电阻1RQ。
同时,时间继电器KT2得电。
(3)时间继电器KT2的常开触点经一定延时后闭合,使接触器KM2得电吸合并自锁,短接第二级启动电阻2RQ。
同时,时间继电器KT3得电。
(4)时间继电器KT3的常开触点经一定延时后闭合,使接触器KM3得电吸合并自锁,短接第三极启动电阻3RQ,启动过程全部结束。
(5)接触器KM3得电,KM3常闭触点断开,切断时间继电器KT1线圈电源,使KT1、KM1、KT2、KM2、KT3依次释放。
当电动机进入正常运行时,只有KM3和KM 保持得电吸合状态,其他电器全部复合。
.按下停止按钮SB1,KM线圈失电切断电动机电源,电动机停转。