绕线式电机启动电阻计算

绕线式异步电动机串级电阻方式起动电阻的计算

关键词 绕线式异步电动机 串级式 电阻的计算

绕线式电动机串级电阻方式的机械特性已在《绕线式异步电动机串级电阻机械特性分析》一文中作了分析。本文拟对该方式下起动电阻的计算作一探讨。

一、基本公式及其变换

绕线式电动机串级电阻方式下，由于转子回路漏抗的原因，在三相全波整流波形上产生很大的缺口，即重叠角。习惯上我们按重叠角大小分成两个工作区间，即：重叠角︒≤60γ区间称为第一工作区，和重叠角︒=60γ保持不变，而出现一个导通延时角1α的第二工作区。

1、第一工作区基本公式及其变换

在第一工作区的机械特性

s s x R R E f p M D D D e 2

22

22

2033⎪⎭

⎫

⎝⎛+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=πππ-----------------------------------------------⑴ 其最大力矩产生时的最大转差率

22

13D D m x R s ⋅

=

π------------------------------------------------------------------------------------⑵

其最大力矩

2

2

201223D e

m

x E f p

M ⋅

⋅=ππ-----------------------------------------------------------------------⑶ 其中 e E 2——绕线式异步电动机转子开路线电压

γ——重叠角

2D x ——电机折算到转子侧总电抗 2'

12x x x D +=

S ——转差率

d I ——直流电流

p ——绕线电动机的极对数

m M 1——第一工作区的临界转矩

m S 1——第一工作区某外串电阻值下的临界转差率

2D R ——转子等效电阻

2D R =R+22D r

R ——直流侧所串电阻值

2D r ——转子每相等效电阻

0f ——电网频率 将式⑶代入式⑴

2

22

221312

⎪⎭

⎫

⎝⎛+⋅

=s x R s

R x M M D D D D m ππ

--------------------------------------------------------⑷

电动机在自然特性的最大转矩：

()=⎪⎭⎫ ⎝⎛'+++⋅=22121121022x x r r U f p M e m π()⎪

⎭

⎫ ⎝

⎛'+++⋅

22

1211222022x x r r E K f p e

e π

=()⎪⎭⎫ ⎝⎛+'+'+'⋅

=⎪⎪

⎪

⎭

⎫ ⎝

⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅

2212112

2022

21221212202222x x r r E f p K x x K r K r E f p e

e e e e

ππ 其中 e U 1——电动机定子线电压

21

1

e

K x x ='——折算到转子侧时定子漏抗 2

1

1e K r r =

'——折算到转子侧时定子电阻 e K ——电势比

一般1r 很小，1r '更小，1r '≈0

D

e

m x E f p M 222022⋅

=∴π 式中 21

2x x x D +'= 折算到转子侧时定、转子漏抗之和。 由⑶式知 m m M M ⋅=

π

3

1-------------------------------------------------------------⑸

⑸式表示，串级电阻方式第一工作区下，最大转矩为一般三相串电阻方

式

下的0．955倍。

将⑷式变化为：

2

22221312

⎪

⎭

⎫

⎝⎛+=D d D D m x R s x R M M

ππ 即

2

2222312

3

⎪

⎭

⎫ ⎝⎛+=

D d D D m

x R s

x R M M ππ

π

---------------------------------------------⑹

⑹式右边分子、分母同除以e M ，并考虑到⑵式，

2

11143

⎪

⎪⎭⎫

⎝

⎛+=

m m

m

s s s s λπ

λ

----------------------------------------------------------⑺

式中 e

M M

=

λ ——额定力矩的倍数 e

m

m M M =

λ ——电动机最大力矩为额定力矩的倍数 假定1λλ=时，两条串电阻为21D R 、 22D R 的特性曲线的临界转差率和

实际转差率分别为11m s 、21m s ；1s 、2s ，代入⑺式，