三相异步电动机的启动与制动PPT课件

Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
Y—△起动时，起动电流 I
s
与直接起动时的
起动电流 I 5 的关系(注：起动电流是指线路电流
而不是指定子绕组的相电流)：
电动机直接起动时，定子绕组接成△形，如
图8.4(a)所示，每相绕组所加电压大小为U1=UN，
即为线电压，每相绕组的相电流为 I △ ，
则电源输入的线电流为Is= 3 I 。
下面两种情况不能直接启动。变压器与 电机容量 之比不足够大。启动转矩不能满足要求。
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
综上所述，三相异步电机直接起动的情况
只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小
于
的小容量鼠笼式异步电机。对于大容
量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用
如下方法：（1）降低定子电压；（2）加大定
Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
Y形起动时每相绕组所加 U1U1 3UN 3
电压为
IU UN/ 3 1，电流
I U1
UN
3
I s
1 3
I
Is I
1 3
I则
所以
Is 3I
Is Is / 3
可见，Y—△起动时，对供电变压器造成冲击的起动 电流是直接起动时的1/3。
（3）过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击，绕组变形可能造成 短路而烧毁电动机。
（4）过大的起动电流会使电网线路电压降增大，对同一线路中的其他 电器设备造成影响。
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
1.定子串接电抗器或电阻起动 (1)接线原理图
三相鼠笼式异步电机在定子 回路中串接电抗器（可改接电阻 器，但能耗较大，适用于较小容 量电机）降压起动的接线原理图 如图所示。三相异步电机定子串 电抗起动。即开关2K接到“起动 ”端，使起动时电抗器接入定子 回路；起动后，切除电抗器，即 开关2K接到“运行”端。
式中的短路阻抗 ZkRkjXk 在电动机设计后，电抗器
因此，
Xk 0.9Zk
Xk Zk
抗角的作用。
.且分析中，因误差不大，则不考虑阻
U 1I1s(ZkjX)
U1 I1sZk
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u 设串电抗时，电动机定子电压与直接启动时电压比值
为 ，则
U1 u Zk
U1
Zk X
I1S U1 u Zk
I1S U1
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8.1 三相异步电动机直接起动
起动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低， 对电机前端供电变压器影响大。使得变压器输入电压 幅度下降，超过了额定值的允许偏差△＝±10%或更严 重。这样，一方面影响了异步电机本身，由于Tst与电 压 U的平方成正比，导致Tst下降更多，当重载时电机 将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供 电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载 的异步电机可能停转等。
2. 星形—三角形(Y—△)降压起动
方法：起动时定子绕组接成Y形，运行时定子绕组则 接成△形，其接线图如图示。对于运行时定子绕组为Y形 的笼型异步电动机则不能用Y—△起动方法。
适用于正常运行 时接成的电机，
是普通机床上常用 的起动方法
起 动：Y
正常运行：
C
A
B
K1
6
1
35
4 2
△运行
K2
Y 启动
图8.4 Y—△起动电流分析图
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8.1 三相异步电动机直接起动 由三相异步电动机机械特性的物理表 达式知道，在额定电压下直接起动三相异 步电动机。即转差率 S＝1，主磁通 ≈ 额 定磁通的1/2，功率因数cos 很小，造成了 起动电流相当大而起动转矩 并不大的结果。 例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动 电流 ＝（4～7）IN （ 为起动电流倍数） 起动转矩 ＝TN（0.9～1.3） 对于绕线式 三相异步电动机的起动转矩T S＜TN 。
三相异步电动机的启动与制动
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本章内容
三相异步电动机直接起动 三相鼠笼式异步电动机降压起动 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机 绕线式三相异步电动机的启动 三相异步电动机的各种运行状态 本章小结
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8.1 三相异步电动机直接起动
三相异步电动机直接起动是指电动机 直接加额定电压，定子回路不串任何电器 元件时的起动。三相异步电机的起动要满 足生产机械对异步电动机起动性能的要求 起动转矩要大，以保证生产机械的正常起 动。缩小起动时间；起动电流要小。以减 小对电网的冲击。
子端电阻或电抗；（3）对于绕线式异步电机还
可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。对于
鼠笼式异步电机，可以结构上采取措施，如增
大转子导条的电阻，改进转子槽形。
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8.1 三相异步电动机直接起动 为方便起见，列出起动电流 和起动转矩 的表达式为
I1 s
I2 s
U1 (R1R2 )2(X1X2 )2
Ts2f1(R13 Rp 2 )2U 12 R (2 X1X2 )2
Zk X
TS (U 1 )2u2( Zk )2
TS U 1
ZkX
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工程实际中，往往先给定线路允许电动机启动电流的大
小 Is ，在计算电抗 X的大小。计算公式推导如下：
I1S u Zk
I1S
Zk X
uZ kuXZk
X
1u u
Zk
Zk
UN 3IS
UN 3KIIN
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8.2 三相笼型异步电动机的起动
(a) 直接起动(△形接法)
(b) Y-△起动(Y形接法)
(a) 直接起动(△形接法)
(b) Y-△起动(Y形接法)
起动时Y:
UY
1 3U
1
3UN1 IYlIYp
1 UN1 3 Zk
起动时
U UN1
Il
3Ip
3UN1 Zk
3UN1 Zk
IYl 1 Il 3
IstY1 Leabharlann BaiduIs t，TstY1 3Ts t
❖ 总结
直接起动即全压起动。
全压起动条件：1）异步电动机功率低于7.5KW
2）：
KI
I1st I1N
143起电 动源 电总 动容 k机 V k量 A V 容 A （ ) 量 ) （
直接起动时的影响：
（1）起动电流较大，可达额定电流的4～7 倍，甚至达到8～12倍。
（2）过大的起动电流造成电机过热，影响电动机的寿命。
图8. 鼠笼式异步电动机 的串电抗器起动
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
(2)起动电流和起动转矩的分析与计算 三相异步电动机定子串电抗器X起动时的 简化等值电路由如图（a）的直接起动变为图（b）。
（a）
（b）
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8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
T s2f1(R 3 k2 p (1 2 X U R k 2 X )22f3 1 (p X k1 2 U R 2 X )2