转子串电阻起动的特点.
机电传动控制_作业题及试卷答案
1.2.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？答：电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路，防止电动机过大的电枢电路损坏而自动切断电源的保护动作。
过电流保护是指当电动机发生严重过载时，保护电动机不超过最大许可电流。
长期过载保护是指电动机的短时过载是可以的，但长期过载时电动机就要发热，防止电动机的温度超过电动机的最高绝缘温度。
3.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相反，为什么？答：因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作，如果短路热继电器不能马上动作，这样就会造成电动机的损坏。
而熔断器，电源一旦短路立即动作，切断电源。
4.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？延时闭合的动合触点延时断开的动断触点延时闭合的动断触点延时断开的动合触点5.请绘制延时吸合型时间继电器的图形符号（包含线圈和触点）P1246.直线电动机的主要特点是什么？答：直线电动机的优点是:①直线电动机无需中间传动机构，因而使整个机构得到简化，提高了精度，减少了振动和噪声。
②反应快速。
③散热良好，额定值高，电流密度可取很大，对启动的限制小。
④装配灵活，往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体。
缺点是存在着效率和功率因数低，电源功率大及低速性能差等。
7.异步电动机的启动方法有哪些，并说明其各自特点和应用场合。
直接起动：优点：起动简单；缺点：起动电流大，对电网冲击大。
星三角起动：优点：起动电流为全压起动时的1／3；缺点：起动转矩均为全压起动时的1／3。
自耦降压起动：优点：起动较平稳，设备较简单；缺点：不能频繁起动。
延边三角起动：优点：起动电流小，转矩较星三角大；缺点：仅适用于定子绕组有中间抽头的电机。
定子串电阻（电抗）起动：优点：可用于调速；缺点：电阻损耗大，不能频繁起动。
软启动：优点：启动平滑，对电网冲击少；缺点：费用较高，有谐波干扰。
变频启动：优点：启动平滑，对电网冲击少，起动转矩大，可用于调速；缺点：费用高，有谐波干扰。
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动的动作原理
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动
的动作原理
绕线型异步电动机转子串电阻的起动方法中，转子电阻是逐级切除的，转子电流及转矩会突然变化，产生机械冲击，使运行不平稳。
频敏变阻器的阻抗能够随着电动机转速的上升、转子电流频率的下降而自动减小，它是绕线型异步电动机较为理想的一种起动装置。
（1）频敏变阻器
频敏变阻器就是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。
它的铁心由较厚的钢板叠成，三个绕组接成星形串联在转子电路中，电动机转速增高时，转子和旋转磁场的相对转速减小，转子电流频率降低，频敏变阻器的磁滞损耗减小，阻抗减小，电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路如图1所示。
图1 电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路
（2）电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路的工作过程
合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KMl线圈通电自锁，电动机接通三相交流电源转子串频敏变阻器起动，同时时间继电器KT线圈通电延时开始。
延时结束时，KT 的延时闭合触点闭合，K线圈通电并自锁，K的动断触点断开热继电器FR的旁路触点加入电路作过载保护，K的一个常开触点接通KM2线圈，KM2动合触点闭合切除频敏变阻器。
（3）频敏变阻器的使用和调整
使用中当频敏变阻器的起动特性不太理想时，就需要结合现场情况作某些调整，来满足生产的需要。
主要包括如下两点：
①改线圈匝数：频敏变阻器绕组有三个抽头，分别为100％（起动电流过大时用）、85％（出厂）、71％匝数（起动电流过小时用）。
②磁路调整：刚起动和切除频敏变阻器时，防止冲击电流，加大上轭板与铁芯气隙。
一、转子绕组串接电阻启动控制线路
绕线转子异步电动机的控制线路
绕线转子三相异步电动机，可以通过滑环在 转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性， 从而达到减小启动电流、增大启动转矩以及调节 转速的目的。
YR系列
符号
一、转子绕组串接电阻启动控制线路
1.转子串接三相电阻启动原理 启动时，在转子回路串入作Y形连接、分级切换 的三相启动电阻器，以减小启动电流、增加启动转矩。 随着电动机转速的升高，逐级减小可变电阻。启动完 毕后，切除可变电阻器，转子绕组被直接短接，电动 机便在额定状态下运行。
SB1 KM KM 3 KH
M
3～
KA1 KM KA2
KA动合触头 闭合 因启动电流 大,KA1,KA2. R3 KA3的动断触 头断开,继续串 R2 联全部电阻启 R1 动
KM1 KM2
KM3 KM3 KA3 KM2 KA2 KM1 KA1
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
QS L1 L2 L3 FU1
KM3
QS L1 L2 L3
FU2
KH SB5
FU1 KM
KM 3 KH M 3～ KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1 KM KM1 KM2 SB1 KM1 SB2 KM2 SB3 SB4 KM3
松开SB4
电动机继续运 行
KM3
3.时间继电器自动控制线路
L1 L2 L3
QS
FU2 KH FU1 KM 3 SB2 KM
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
QS L1 L2 L3 FU1
FU2
KH SB2
KA
SB1 KM KM 3 KH
M
3～
电气基础知识2
动机起动转矩的要求
具体选择。
•绕线式电动机的启动
定子
线绕式转子 R
R R
起动时将适当的R串入转子绕组中，起动后将R短路。
鼠笼式异步电动机
Y180M—4
磁极数（p=2）
机座中心高（mm）
机座长度代号（M中机座）
（2）额定功率和效率：铭牌上所标额定功率值是指 电动机在额定电压、额定频率、额定负载下运行时轴 上输出的额定机械功率PN。效率就是电动机铭牌上给
出的功率同电动机从电网输入电功率的比值。
（3）额定频率：指电动机定子绕组所加交流电源的 频率，我国工业用交流电标准频率为50Hz。
1 2 X 20
过载系数： 三相异步机
Tm
TN
1.8 ~ 2.2
注意：
（1）三相异步机的
Tm
a
和电压的平方成正比，所
x
以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。
（2） 工作时，一定令负载转矩
TL
Tm
，否则
ax
电机将停转。致使
n 0 (s 1) I2 I1 电机严重过热
3.6.2.降压起动
•Y-Δ换接起动：在起动时将定 子绕组连接成星形，通电后电 动机运转，当转速升高到接近 额定转速时再换接成三角形。 适用范围：正常运行时定子绕 组是三角形连接，且每相绕组 都有两个引出端子的电动机。 优点：起动电流为全压起动时 的1／3。 缺点：起动转矩均为全压起动 时的1／3。
（7）额定转速：铭牌所给出的额定转速是电动机在额定 电压、额定功率、额定频率下运行时每分钟的转数。电动机 所带负载不同转速略有变化。轻载时稍快，重载时稍慢些。 如果是空载，接近同步转速。
常用电机起动方式
国家规定，在电源系统许可时，除了消防系统的电机不受限制以外，其他用途的电机7.5KW 及以上都需降压启动（星-三角降压启动或自耦变压器降压），实际应用中，为了简化控制，通常10kw及以上才会采用降压启动。
电动机直接起动多为小容量电动机所采用，较大容量的电动机在其额定容量不超过变压器容量的20%~30%时也可直接起动。
但是以上这些原则也不是决对不变的，要根据运行现场的具体情况加以分析。
20千瓦以下的电机可采用直接起动。
起动方式有三相闸刀开关.转换开关.铁壳开关.磁力启动器《电磁开关》.空气开关等等三相异步电动机启动方法的选择和比较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是正常运行的5倍左右，理论上来说，只要向电动机提供电源的线路和变压器容量大于电动机容量的5倍以上的，都可以直接启动。
这一要求对于小容量的电动机容易实现，所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的，不需要降压启动。
对于大容量的电动机来说，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，另一方面强大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，所以大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。
直接启动可以用胶木开关、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，也可以用限位开关、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，也可以用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。
转子串电阻启动原理
转子串电阻启动原理转子串电阻启动是一种常见的电动机启动方式，它通过在电动机转子电路中串联电阻来降低电动机的起动电流，从而实现电动机的启动。
本文将详细介绍转子串电阻启动的原理及其应用。
一、转子串电阻启动原理转子串电阻启动的原理是通过在电动机转子电路中串联电阻，降低电动机的起动电流，从而实现电动机的启动。
在电动机启动时，由于电动机的转子处于静止状态，因此电动机的起动电流会非常大，这会对电动机和电网造成很大的冲击。
而通过在电动机转子电路中串联电阻，可以有效地降低电动机的起动电流，从而减少对电动机和电网的冲击。
具体来说，转子串电阻启动的原理是通过在电动机转子电路中串联一定的电阻，使得电动机的起动电流得到限制。
当电动机启动时，电阻会限制电流的流动，从而降低电动机的起动电流。
随着电动机的加速，电动机的转子速度逐渐增加，电阻的作用逐渐减弱，直到电阻完全被旁路，电动机进入正常运行状态。
二、转子串电阻启动的应用转子串电阻启动是一种常见的电动机启动方式，广泛应用于各种电动机的启动。
它具有启动电流小、启动时间短、启动可靠等优点，适用于各种负载类型的电动机。
1. 交流电动机在交流电动机中，转子串电阻启动通常用于启动较大功率的电动机。
由于交流电动机的起动电流较大，因此需要通过转子串电阻启动来降低起动电流，从而保护电动机和电网。
2. 直流电动机在直流电动机中，转子串电阻启动通常用于启动较大功率的电动机。
由于直流电动机的起动电流较大，因此需要通过转子串电阻启动来降低起动电流，从而保护电动机和电网。
3. 风机在风机中，转子串电阻启动通常用于启动较大功率的风机。
由于风机的起动电流较大，因此需要通过转子串电阻启动来降低起动电流，从而保护风机和电网。
4. 水泵在水泵中，转子串电阻启动通常用于启动较大功率的水泵。
由于水泵的起动电流较大，因此需要通过转子串电阻启动来降低起动电流，从而保护水泵和电网。
三、转子串电阻启动的注意事项在使用转子串电阻启动时，需要注意以下几点：1. 电阻的选择电阻的选择应根据电动机的额定电流和起动电流来确定。
绕线型三相异步电机转子电路串电阻启动
引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。
要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。
异步电动机是交流电动机的一种。
由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。
异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。
三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。
一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。
二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。
为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。
对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。
定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。
从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。
2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。
能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。
开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。
绕线式电动机转子回路串电阻起动控制电路起动过程
绕线式电动机转子回路串电阻起动控制电路起动过程引言在绕线式电动机的起动过程中，为了限制起动电流和起动转矩，一种常见的控制方式是采用串联电阻起动控制电路。
本文将详细介绍绕线式电动机转子回路串电阻起动控制电路的起动过程，并分析其工作原理和特点。
起动原理绕线式电动机由定子和转子组成。
在起动过程中，既要提供足够的转子转动力矩来克服转子的惯性和摩擦阻力，又要限制起动电流和起动转矩，以保护电机和供电系统。
串联电阻起动控制电路正是为了在这两者之间取得平衡而设计的。
在绕线式电动机中，定子绕组和转子绕组通过电刷和电刷架连接起来，形成一个闭合回路。
当电源施加到电机上时，电流通过定子绕组和转子绕组，产生磁场作用力，使转子转动。
串联电阻起动控制电路串联电阻起动控制电路通过在转子回路中串联电阻来限制起动电流和起动转矩。
在起动过程中，电机的起动转子绕组电阻中串联了一个可调的外部电阻。
起始时，外部电阻的值设置为最大，随着电动机的加速，逐渐减小。
当外部电阻减小到一定值时，则被短路，电机进入正常运行状态。
起动过程1.初始状态：电动机断开电源，外部电阻设置为最大值，转子处于静止状态。
2.启动：通电后，电流从电源经过电刷进入定子绕组，同时通过外部电阻进入转子绕组。
由于转子绕组中串联的电阻较大，电流和转矩较小，转子开始缓慢转动。
3.加速：随着转子转动速度的增加，电流和转矩逐渐增大。
此时，可以逐渐减小外部电阻的值，以提高电流和转矩。
4.短路：当外部电阻减小到一定值时，电机进入正常运行状态，外部电阻被短路，电源直接供电给转子绕组。
5.正常运行：此时，电机以额定转速运行，外部电阻不再工作。
控制电路特点1.起动电流和转矩可调：通过调节外部电阻的值，可以控制起动电流和转矩的大小，以适应不同的启动情况。
2.起动过程平稳：由于外部电阻的限流作用，起动过程中电流的变化较小，使得电机起动平稳，减小了对电源和机械设备的冲击。
3.简单可靠：串联电阻起动控制电路结构简单，故障率低，维修维护方便。
电机串电阻启动原理及优缺点
绕线式三相异步电动机串频敏变阻器启动绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。
一、绕线式异步电动机转子串电阻启动启动时，在绕线式异步电动机的转子回路中串入合适的三相对称电阻，如果正确选取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻值R2=X20，由前面分析可知，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。
这种启动方法的优点是不仅能够减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围，故在需要重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等场合被广泛采用。
其缺点是所需的启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻，而且启动级数较少。
2.绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。
利用时间继电器控制电阻自动切除，即转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三个时间继电器及KM1、KM2、KM3三个接触器的相互配合来实现。
线路工作原理分析：与启动按钮SBl串接的接触器KMl、K M2、和K M3常闭辅助触头的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。
如果接触器KMl、K M2、和K M3中任何—个触头因熔焊或机械故障而没有释放时，启动电阻就没有被全部接入转子绕组中，从而使启动电流超过规定的值。
把KMl、KM2和KM3的常闭触头与S Bl串接在一起，就可避免这种现象的发生，因三个接触器中只要有一个触头没有恢复闭合，电动机就不可能接通电源直接启动。
机电传动控制复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机电传动与控制一、填空题：1.直流电动机常用的调速方法有、和。
2.三相笼式异步电动机的启动方法有和。
3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、、和。
4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有和。
5.他励直流电动机的三种调速方法中，调速时机械特性变软的是。
调速时机械特性不变的是调速。
6.晶闸管的几个主要参数是、、额定通态平均电流T I 和维持电流H I 。
7.直流调速系统中，电流截止负反馈环节的作用是。
8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有、和自耦变压器启动。
9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有、和平滑性。
10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、和。
11.三相绕线式异步电动机常用进行启动和调速，也可以用进行启动。
12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有和。
13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中，转速环的作用主要是。
电流环的作用主要是。
14.直流他励电动机可采用启动或降压启动，目的都是为了。
15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向，只要即可。
16.无静差闭环调速系统，PI 调节器中积分环节的作用是。
17.交流电动机变频调速的特点有，在恒转矩的变频调速系统中，常保持 为定值。
18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言，机械特性最硬的是，最软的是。
19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，控制角α的移相范围是 ，控制角α和导通角β的关系式是。
20.交流异步电动机采用调压调速时，采用转速负反馈闭环系统，可以。
21.电动机的短路保护和长期保护不同，前者是，后者是。
二、单项选择题：1.电源线电压为380V ，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V ，能否采用星形——三角形启动？ （ ）A.不能B.能2.直流电器的线圈能否串联使用？ （ ）A.不能B.能3.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变 （ ）A.e KB.ΦC.U4.三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会 （ ）A.增大B.减少C.等于零5.试说明下图情况下，系统的运行状态是（）A.加速B.减速C.匀速6.交流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的直流电源使用？（）A.不能B.能7.直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变（）A.eK B. C.U8.三相异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转矩（）A.大B.小C.相同9.三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，这时电动机的转矩会（）A.增大B.减少C.不变10.三相异步电动机中断了一根电源线后，能否启动？（）A.能B.不能11.交流电器的线圈能否串联使用？（）A.不能B.能12.电源线电压为380V，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V，能否采用星形——三角形启动？（）A.不能B.能13.三相异步电动机在运行中断了一根电源线下，则电动机的转速（）A.增大B.减少C.停转14.下图中，1、2分别为电动机和负载的机械特性，系统是否具有运行的稳定平衡点（）A.有B.没有15.直流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的交流电源使用？（）A.不能B.能16.一台直流他励电动机在稳定运行时，如果负载转矩LT＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻不变，问：减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势会（）A.增大B.减少C.不变17.三相异步电动机带一定负载运行时，若电源电压降低了，则电动机的转速（）A.增大B.减少C.不变18.交流变频调速系统中采用的逆变器属于（）A.无源逆变B.有源逆变19.直流电机的有源逆变电路，在逆变状态下时，电机工作于（）A.电动状态B.发电状态M LT M T Ln20.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？ （ ）A.能B.不能21.有源逆变电路，主要用于 （ ）A.直流电动机的可逆调速B.交流电动机的变频调速22.相对于开环系统，闭环调速可使系统的机械特性变硬，调速范围 （ ）A.扩大B.减小C.不变23.绕线式异步电动机采用串电阻启动时，可 （ ）A.增大启动转矩，同时降低启动电流B.通过增大启动电流以增大启动转矩24.他励直流电动机的三种调速方法中。
绕线式异步电动机串频敏变阻器启动
课后预习： 凸轮控制器绕线转子异步电
动机启动线路。
再见 14
电力工程系电 力拖动专业课件
1
交流三相2绕线转子 异步电机
转子绕组串接频敏 变阻器控制线路图
一、绕线式异步电动机为什么串频 敏变阻器启动？
绕线转子感应电动机采用转子串接电阻 启动时，若想在启动过程中保持有较大 的启动转矩且启动平稳，则必须采用较 多的启动级数，这必然导致启动设备复 杂化，而且在每切除一段电阻的瞬间， 启动电流和启动转矩会突然增大，造成 电气和机械冲击。为了克服这个缺点， 可采用转子电路串频敏变阻器启动
优点：减少启动电流，增大启动转矩，具
有等效启动电阻随转速升高自动且连续减小 的优点，所以其启动的平滑性优于转子串电 阻启动。此外频敏变阻器还具有结构简单、 价格便宜、运行可靠、维护方便等优点。
缺点：频敏变阻器具有一定的电 抗，使功率因数降低， 在同样的启动电流下，启动 转矩要减小一些。
四、转子绕组串接频敏变阻器启动电路控制线路
3、频敏变阻器是怎样改变起动电流的？ 利用转子频率在起动过程中平滑的变化达到使转 子回路总电阻平滑减小的目的。
课后总结： 绕线转子异步电动机转子串接频敏变阻 器起动控制线路是工厂中常用的起动线路 。特别是频敏变阻器的维护，需要同学们 有较深的理论知识，和较强的动手能力。 这就需要同学们平时多积累理论和实际知 识。比如频敏变阻器电路刚起时，启动力 矩偏大，起动有冲击，而起动完毕后稳定 转速又偏低，这时可在上下铁心间增加气 隙中。象这种操做就有细心，同时又有较 强的理论知识指导。
二、什么是频敏变阻器
阻抗值随频率明显变化、 静止的无触点元件。它是 一个三相电抗器，电流越 大阻抗越大，达到自动变 阻的目的，电动机在起动 结束后切除。
转子串电阻
不对称电阻器
02 按钮操作控制线路
转子绕组串接电阻启动控制线路
QS L1 L2 L3 FU1
FU2 KH
SB5
KM KM 3 M 3～ KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1 KM KM1 KM2 KH SB1 KM1 SB2
KM2
SB3 SB4 KM3
KM3
QS L1 L2 L3 FU1
FU2 KH
KM3 R3 R2 R1 KA3 KM2 KA2 KM1 KA1
KM3
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
L1 L2 L3
QS
FU2 KH SB2 FU1 SB1 KM KM KM KA2 KA1 KA
因速度再加快电 流 继 续 减 小 KA3欠电流, 动断 触 头 闭 合 KM3 线 圈 得 电 KM3 触 头 闭合切除全部电 阻全速运行
KT2
KM1
KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1
KM2 KM3
KM
KT1 KM1 KT2 KM2 KT3 KM3
KT3
KM3
L1 L2 L3
QS
FU2 KH
FU1
KM 3 KH SB1 KM
M
3～
SB2 KM
KT2 延 时 闭 合 触头闭合 KM2线圈得电
KM3
KM1
KM2
KT1
KT2
KM1
KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1
KT1
KT2
KM1
KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1
KM2 KM3
KM
KT1 KM1 KT2 KM2 KT3 KM3
KT3
KM3
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造本文主要从三项异步电动机概述、三相笼型转子异步电动机的传统起动方式、三相异步电动机调速策略探讨、电动机节能注意事项等方面进行了阐述。
标签：三相异步电动机；调速；节能一、前言三项异步电动机在我国电网中应用非常广泛，技术也相对成熟，但是如何使其变频调速进行控制以及节能问题，都是需要进一步探讨与总结的重点问题。
二、三项异步电动机概述全国年总发电量的一半以上，耗能非常之高。
因此，加强和提高三相异步电动机的节能控制对我国电能的节约将会起到巨大的作用。
当电流在满负荷的情况下时，三相异步电动机的功效一般比较的高，可以达到85%左右。
但是，如果电流的负荷量下降的话，三相异步电动机的功效就会明显的降低。
因此，总的来说，三相异步电动机的功效还是比较低的。
如果我们通过对三相异步电动机节能控制，我们就会在这方面有所提高，从而提升电动机的运行效率，将会产生巨大的经济效益。
进行三相异步电动机的节能控制主要是从两方面的工作着手，首先就是要提升三相异步电动机的制造技术，而这方面如今已经取得了巨大的发展，另外一方面就是要做好电动机的运行控制技术，这才是我们进行电动机节能控制技术的关键。
三相异步电动机的功效是指三相异步电动机的输出功效同输入功效的比例，因此供电机的一部分电能是用来使电动机驱动的，即输入的功效，而另外一部分电能就会发生在三相异步电动机的自身损耗上，这就是我们所说的输出功效。
三相异步电动机的电能损耗主要是指电动机的铁和铜，而电动机的铜耗则是在电流通过电动机的铜线绕组时而产生的，相比之下，电动机的铁耗则是指电动机在运转的过程中，其定子和转子铁芯中产生的电流而发生的损耗，这主要是与电压有关。
电动机的损耗除了这两部分损耗外，还存在其他的损耗，但是这些损耗都比较小，可以忽略。
而三相异步电动机的节能原理就是在电压的负荷下降的时候，可以通过适当降低电源的电压的方法，从而减少电动机中铁耗，当电压下降的时候，相应的电流也会随之下降，这样也就降低了电动机中的铜耗，只有这样电动机的功效才会得到提高。
绕线式异步电动机转子串频敏变阻器起动.
Electrical Machinery
（2）转子回路串频敏变阻器起动
铁芯用几片或十几片厚钢板制 成，铁芯间有可以调节的气隙， 当绕组通过交流电后，在铁芯 中产生的涡流损耗和磁滞损耗 都较大。
电机学
Electrical Machinery
频敏变阻器是根据涡流原理工作的，即铁芯涡流损耗与 频率的平方成正比。
频敏变阻器等值电路中的电阻和电抗也逐步减少，相当于自 动减少了电动机转子回路的电阻和电抗，实现了电动机的平 滑起动。
电机学
Electrical Machinery
电动机转子串频敏变阻器起动的特点： 优点：是一种无触点的变阻器冲击。且频敏变阻器 结构较简单，成本低，使用寿命长，维护方便。 缺点：体积较大，设备较重。由于其电抗的存在，功 率因数较低，起动转矩并不很大。 因此，当绕线式异步电动机在轻载起动时，采用频敏 变阻器起动，重载时一般采用串变阻器起动。
rm大 起动时： s 1, f 2 f1 50Hz 铁耗较大，
n
s
f 2 sf1
p Fe
rm
当转子电流频率变化时，铁芯中的涡流损耗变化，频 敏变阻器等值电路的参数随之而变化，故称为频敏变阻器。
电机学
Electrical Machinery
可见，在起动最初，由于转速低，导致转子频率大，从 而频敏变阻器等值电路中的电阻和电抗也大，从而减少了起 动电流，增大了起动转矩。随着转速的升高，转子频率减少，
转子串电阻启动
主电路检测二
5、将万用表红黑表笔分别置于U相和V相电源端， 应有R=∞；手动按下接触器，仍应有R=∞；至此 说明相间没有出现接线错误。如出现R为较小电阻 值，则说明此两相之间出现换相；需快速排故。 6、用同样的方法分别对U相和W相、V相和W相进行 检测，确保主电路正确。
控制电路检测一
1、将万用表红黑表笔分别置于控制电路的电源两 端R=∞；保持表笔位置不动，按下启动按钮SB1， 应出现R=1800欧姆至2000欧姆左右电阻值，保持 启动按钮起动状态，按下停止按钮，出现R=∞， 可以判断按钮控制部分完好。 2、将万用表红黑表笔分别置于控制电路的电源两 端，按住SB1,轻轻按下KM2,R从1800至2000欧姆左 右变为∞； 3、按下接触器KM1 ，应出现R=750欧姆至780欧姆 左右，可以判断，KM1控制部分正确；
实物接线
一、工艺要求： 1、线路要求做到横平竖直； 2、线路要整齐，集中排布； 3、不允许出现架空线、交叉线、飞线； 4、露铜在1至2毫米，不要太长和太短； 5、接头和压线不要松动； 6、不要出现反圈。
主电路检测一
1、将万用表红黑表笔分别置于U相电源端和接线 端子端，应有R=∞； 2、保持表笔位置不变，手动按下接触器，应有 R=0，至此说明U相正确；如仍出现R=∞，则说明U 相断路。 3、如仍出现R=∞，则需从电源端至电源接线端子 逐段检测，找出故障的具体位置，并迅速排除故 障。 4、用同样的方法分别对V相和W相进行检测。
方案三：电流原则控制
电路工作情况： 合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，KM4线圈 通电并自锁，电动机定子绕组接通三相电源， 转子串入全部电阻起动，同时KA4通电，为KM1 ～KM3通电作好准备。由于刚起动时电流很大， KA1～KA3吸合电流相同，故同时吸合动作，其 常闭触点都断开，使KM1～KM3处于断电状态， 转子电阻全部串入，达到限流和提高的目的。 在起动过程中，随着电动机转速升高，起动电 流逐渐减小，而KA1～KA3释放电流调节得不同， 其中KA1释放电流最大，KA2次之，KA3为最小， 所以当起动电流减小到KA1释放电流整定值时， KA1首先释放，其常闭触点返回闭合，KM1通电， 短接一段转子电阻R1，由于电阻短接，转子电 流增加，起动转矩增大，致使转速又加快上升， 这又使电流下降，当降低到KA2释放电流时， KA2常闭触点返回，使KM2通电，切断第二段转 子电阻R2，如此继续，直至转子电阻全部短接， 电动机起动过程结束。
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：
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注意：
反接制动时，定子旋转磁场与转子的 相对转速很大。
即切割磁力线的速度很大，造成 I2 ，
引起 I1 。
为限制电流，在制动时要在定子或转子 中串电阻。
（3）. 能耗制动： 停车时，断开交流电源，接至直流 电源上，产生制动转矩；
~~
运行
F
制动
-+
n
M
转子
3~
此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主 要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组 成）。
三、三相异步电动机 的制动
异步电动机的制动常用下列三种方法： 1. 能耗制动 2. 反接制动 3. 发电反馈制动
（1）. 抱闸：加机械抱闸；
（2）. 反接制动： 停车时，将电动机接电源的意两 相反接，使电动机由原来的旋转 方向反过来，以达制动的目的；
1
s 60 f1
p
调速方法：
p 1. 改变极对数
有级调速。适用于鼠笼式电动机
s 2. 改变转差率
无级调速。 适用于绕线式电动机
n
R2
R2 R'2
R'2
T R2
R'2
T
S
0
0
3. 改变电源频率 (变频调速) f1 无级调速
n
1
s n0
1 s 60 f1p50Hz 变频电源 f ,U 可变
转子串电阻起动的特点：
（1）适于转子为线绕式的电动机起动。 （2）R2选的适当，转子串电阻既可以降低起动电流，
又可以增加起动力矩。
R2 R'2
n
R2
R'2
Tst
K R2 U12 R22 X 202
R2 Tst
T
0
二、 三相异步电动机的调速
调速：在同一负载下能得到不同的转速。
n
1
s n0