电机与拖动课程设计

学院

课程设计课程名称：电机与拖动

题目名称：三相绕线型异步电动机转子电路

串电阻有级起动设计

学生院系：物理科学与工程技术学院

专业班级：16自动化2班

学号：

学生：吴舟帆

目录

一.三相异步电动机的综述 (3)

二.三相异步电动机的起动方法、调速方法、制动方法 (4)

三.三相绕线型异步电动机转子电路串电阻有级起动电路图、具体过程 (5)

四.心得体会 (10)

五.参考文献 (10)

一.三相异步电动机的综述

三相异步电机（Triple-phase asynchronous motor）是感应电动机的一种，是靠同时接入380V三相交流电流（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电动机。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。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。

二.三相异步电动机的起动方法、调速方法、制动方法

1. 起动方法：有级起动

容量较大的三相异步电动机一般采用有级起动，以保证起动过程中有较大的起动转矩和较小的起动电流。它的起动电阻R ST 由若干级起动电阻串联，即

R ST =R ST1+R ST2+…+R STm 。起动瞬间转子串入最大起动电阻R ST ，使起动转矩为要求值

T 1，随着转速n 的增加，每当转矩T 降至希望值T 2时，切除一段起动电阻，使T

又等于T 1，T 2称为切换转矩。因而在启动过程中转矩始终在起动转矩T 1与切换转矩T 2之间变化，直到全部起动电阻被切除。

2.调速方法：串级调速

在转子电路中串入一个与2s .E 频率相等，而相位相同或相反的附加电动势ad .

E ，既可节能，又可将这部分功率回馈到电网中去。

3.制动方法：

①能耗制动：能耗制动的特点是制动时将电动机与三相电源断开，而与直流电源接通，电动机像发电机一样，将拖动系统的动能转换成电能消耗在电机部的电阻中，故名能耗制动。

②反接制动：反接制动的特点是制动时旋转磁场的转向与转子的转向相反，转差率s>1,所谓“反接”意即在此。从而使电磁转矩的方向与转子转向相反，成为制动转矩

③回馈制动：回馈制动的特点时转子转速大于同步转速，转差率s<0，电机处于发电机状态，将系统的动能转换成电能送回电网，故名回馈制动，又称再生制动。

三．三相绕线型异步电动机转子电路串电阻有级起动电路图、具体过程 ①选择起动转矩T 1

T 1=（0.8—0.9）T M =（0.8—0.9）αMT T N

=（0.8—0.9）×1.92×π260×π

2260000 =（2578.7—2900.3）N ·M

取T 1=2700N ·M

②求起切转矩比β

起动级数初步定为六 由0

-0n n n S N N = 与

P f N 1060=

得

0.01315001480-1500==N S 91.12700

013.0n 260661=⨯⋅==N N N N P T S T πβ

③求出切换转矩T 2

L T M N T T 1.11413.61.91270012>⋅===β

，所以m 和β合适 ④求出转子每相绕组电阻

Ω⨯=⨯⨯=⋅⋅=3-2N 22105.40481

33460.013I 3N N U S R ⑤求各级起动电阻

Ω⨯==-321104.9141-R R ST ）（β

Ω⨯==-3222109.39-R R ST ）（ββ

Ω==0.0179-2233R R ST ）（ββ

Ω==0.0342-2344R R ST ）（ββ

Ω==0.0654-2455R R ST ）（ββ

Ω==125.0-2566R R ST ）（ββ

起动步骤如下：

①串联起动电阻R ST1，R ST2,R ST3,R ST4,R ST5和R ST6 起动

起动前开关Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6断开，使得转子每相绕组串入电阻R ST1，

R ST2,R ST3,R ST4,R ST5和R ST6,加上转子每相绕组自身的电阻R2，转子电路的总电阻为

R66=R2+R ST1+R ST2+R ST3+R ST4+R ST5+R ST6

然后合上电源开关Q,这时电动机的机械特性如上图中的特性n0M a。由于起动转矩T1远大于负载转矩T L，电动机拖动生产机械开始起动，工作特性由a1点向a2点移动。

②切除起动电阻R ST6

当工作点到达a2点，即电磁转矩T等于切换转矩T2时，合上开关Q6切除起动电阻R ST6，转子每相电路的总电阻变为

R65=R2+R ST1+R ST2+R ST3+R ST4+R ST5

这时电动机的机械特性变为特性n0M b。由于切除R ST6的瞬间，转速来不及变化，故工作点由特性n0M b上的a2点平移到特性n0M b上的b1点，使这时的电磁转矩仍等于T1，电动机继续加速，工作点沿特性n0M b由b1点向b2点移动。

③切除起动电阻R ST5

当工作点到达b2点，即电磁转矩T等于切换转矩T2时，合上开关Q5切除起动电阻R ST5，转子每相电路的总电阻变为

R64=R2+R ST1+R ST2+R ST3+R ST4

这时电动机的机械特性变为特性n0M c。由于切除R ST5的瞬间，转速来不及变化，故工作点由特性n0M b上的b2点平移到特性n0M c上的c1点，使这时的电磁转矩仍等于T1，电动机继续加速，工作点沿特性n0M c由c1点向c2点移动。

④切除起动电阻R ST4

当工作点到达c2点，即电磁转矩T等于切换转矩T2时，合上开关Q4切除起动