异步电动机的起动

U1
R1 R2'
2
X1
X
' 2
2
Ist U1 5 ~ 7I N
cos2st
R2'
R2' 2
X
'2 2
R2'
X
' 2
cos 2st 低
Tst CTm I2' cos2st
Ist大 定子漏阻抗压降大，E1小，m小
Tst 不大
Ist I1 I2'
U1
R1 R2'
2
X1
X
二、起动方法
一般按供电容量、负载特性、起动频繁与否: • 直接起动； • 降压起动； • 绕线式异步电动机转子回路串电阻起动； • 特殊设计的异步电动机
14-2 异步电动机的起动方法
一、直接起动：
适用于较小容量的电动机， 如：有专用变压器，对 不经常起动的电机。
二、三十千瓦以下的异步 电动机一般都采用直接 起动。
L1 Q2上合： 切除自耦变
压器，全压
工作。
Q2
Q2下合： 接入自耦变
压器，降压
起动。
自耦降压起动适合于容量较大异步电动机。
2、自耦变压器降压起动
U1= U电源/Ka，于是直接起动 电源侧的电流I1st
I1st= I2st /Ka= Ist /Ka2。 所以
I1st / Ist = 1 /Ka2 I2st / Ist = 1 /Ka T1st / Tst = 1 /Ka2 此种方法应用范围广，但体积 大，造价高
动转矩。
Sk
R' R2' Xk
1
0
R' Xk R2'
特点： Tst ， Tst =Tmax
R2' 1 R2' 2 R2' 3
T
0.5
Sk =1 S S
14-4 深槽式和双鼠笼异步电动机
最好设计：起动时转子电阻大，运行时转 子电阻小 一、深槽式异步电动机
1、原理：利用集肤效应，增大转子电阻
W2 L1 U1
△
动触点
动触Y 点
FU
U1
V1 W1
U2 V2 W2
L3 L2 L1 Y－ 起动器接线简图
S
W1 L3 V2 UL22 V1 W2 L1 U1
Y起动
FU
U1
V1 W1
+＿UlW1U+＿PWV2 U2U21
V1
起动
U2 V2 W2
Y－ 起动器接线简图
W1 L3 V2 UL22 V1 W2 L1 U1
1 UP 3 Ul
1 TstY 3 TStΔ
Y－ 换接起动适合于空载或轻载起动的场合
适用于接法的电动机，设备简单，体积小，重量 轻，维护方便；但起动转矩下降，适用于轻载。
3、延边三角换接降压起动
I延
1 3
I st
T延 13Tst
14-3线绕转子异步电动机的起动
线绕转子异步电动机的特点：转子可外串电阻或变 频器 转子串电阻起动，可以使Ist，Tst 。转子串电阻 以后， Tmax不变，但Sk增加，若R2选得适当，转子 电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加 起动转矩。 当Sk =1时， Tst =Tmax 常用于要求起动转矩较大的生产机械上。
A BC
A BC
D
一、降压起动：
U1Ist，但Tst 。 适用于轻载起动。
降压的方法：
1、定子边串电阻、电抗器
串电阻损耗大，一般串电
抗器降压，接线图如图。
Ist U1 Tst U12
可见起动特性 不是很好。较少
采用。
A BC
K1 K2 运行
起动
D
2、自耦降压起动 L3 L2
合刀闸开关Q Q FU
工作
L3 L2 L1 +
S
Ul
＿
FU
U1
V1 W1
W2 U1
W1 V2
U2 V1
正常运行
U2 V2 W2
Y- 换接起动应注意的问题
(a) 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。
+ Ul
W2 U1
＿
W1 V2
V1 U2
正常运行
+ Ul
+
UP
＿
W2
U1 U2
＿ W1 V2 V1
起动
(b) Y－ 起动 Ist Tst (TSt U 2 )
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A
B
Ist C
K
2 a
I st Ka
D
3、（Y-）换接起动
适用于接法的电动机
: I
U Z
IL
3U Z
Y : IY
U 3Z
IYL
U 3Z
IY 1 I 3
IY
1 3
I
1 3
I
st
TYst 13Tst
IY
U 3Z
U
I
3U Z
U
U Z
Y－ 起动器接线简图 静触点
L3 L2 L1 S
W1 L3 V2 UL22 V1
' 2
2
Tst
Pm1
2f1
•
U12
•
R1 R2'
R2'
2
X1
X
' 2
2
可见
Ist U1 Tst U12
异步电动机起动存在的问题：
(1)起动电流大，起动转矩小
（2）起动电流大，母线电压降低，影响其它负载
（3）起动转矩小，带重载起动困难
影响： 频繁起动时造成热量积累
电机过热
大电流使电网电压降低 影响其他负载工作
起动时：f2
f1,
X
' 2
R2'
,
X
' 2下
X2' 上，
i2' 在上笼流过（R2' 上大） Tst大
运 行 时 ：f2
sf1 ,
X
' 2
R2' , R2' 下
R2' 上，
i2' 在 下 笼 流 过 TN
14-5 异步电动机的调速
由n=n1(1-S)=60f1(1-S)/P 所以调速方法：（1）变极（P）调速； （2）变频（f1）调速；（3）变S调速。 改变S的变法： （1）变压调速 （2）在转子回路串电阻调速 （3）串级调速
沿 各 点 槽 高 度
电流密度
底 S 1, f2f1 X底 E相同 I底
A有效 R
n ，S ，f2 X'2 R'2电流分配取决电阻，集肤效应消失，
导体电阻相等，分布均匀，A有效 ，R2 ，减小铜耗
所以集肤R2Tst
二、双鼠笼异步电动机
上笼：电阻大，截面积小，电阻率大，黄铜 下笼：电阻小，截面积大，电阻率小，紫铜
14-1异步电动机的起动性能
起动：从静止到转动起来的过程 起动要求：（1）起动电流小，起动转矩大，
转速平稳上升
（2）起动时间短，设备简单，投资少； （3）起动时能耗小
一、异步电动机的起动电流和起动转矩
单鼠笼异步电动机： 起动时：n=0，S=1，(1-S)R2=0，
Rm，Xm很大，可以忽略
Ist I1 I2'
绕线式电动机转子电路串电阻起动
定子
转子
起动电阻
R
R•
R 电刷
滑环
起动时将适当的R 串入转子电路中，起动后将R 短路。
Ist
I 2s t
R1
R2'
U1 E20 2 RX21 X( X2' 220
)2
R2' Ist
T
若R2选得适当，
转子电路串电
Tmax
阻起动既可以
降低起动电流，
又可以增加起
变频调速 (无级调速)
f=50Hz
~
整流器
+直流
逆变器
–
f1、U1可调 M
3~