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1、2019/4/19,1,第十二、十三讲 三相异步电动机的起动及起动设备的计算（1）,2019/4/19,2,第十二、十三讲 三相异步电动机的 起动及起动设备的计算（1）,1、异步电动机的起动方法 2、改善起动性能的三相异步电动机 3、笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算 4、笼型电动机起动自耦变压器的计算 5、绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 6、三相异步电动机的起动过程 7、三相异步电动机过渡过程的能量损耗,2019/4/19,3,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性
2、能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,三相笼型异步电动机的起动有：直接起动、降压起动、软启动三种起动方法。,直接起动 起动时，通过一些直接起动设备，把全部电源电压（即全压）直接加到电动机的定子绕组，显然，这时起动电流较大，可达额定电流的47倍，根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机甚至可达812倍。,2019/4/19,4,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,降压起动定子串电阻或电抗降压起动,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线
3、异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,5,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,降压起动定子串电阻或电抗降压起动,定子串电阻或电抗降压起动的方法具有起动平稳、运行可靠构造简单等优点； 定子串电阻降压起动还具有起动阶段功率因数较高的优点； 起动时，特别是定子串电阻起动能量损耗较多，实际应用较少。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动
4、机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,6,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,降压起动自耦补偿起动,自耦补偿起动是指利用自耦变压器降低加到电动机定子绕组上的电压，以减小启动电流。 自耦变压器降压原理如下,设电机全压起动时的电流为Ist，,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动
5、电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,7,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,降压起动自耦补偿起动,异步电动机串自耦变压器适用于大容量低压电动机的降压起动； 优点：电压抽头可供不同负载降压起动时选择； 缺点：体积大、质量大、价格高，需维护检修；,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,8,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动
6、机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,降压起动星形/三角形（Y/D）降压起动,优点：体积小、重量轻、价廉物美、运行可靠；缺点：起动电压只能降到1/,由于起动转矩TstU2，因此，联结成星形起动时的起动转矩只有联结成三角形直接起动时起动转矩的1/3 ； 星形/三角形（Y/D）降压起动只适用于空载或轻载起动； 星形/三角形（Y/D）降压起动只适用于正常运行为三角形接法的电动机；
7、,2019/4/19,9,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,降压起动延边三角形降压起动,采用不同的抽头比例，可改变延边三角形联结的相电压，其值比Y/D起动时Y接法的相电压高，起动转矩也比Y/D起动时大，能用于重载起动 ； 优点：延边三角形起动具有体积小、重量轻、允许经常起动、节约金属材料； 缺点：电动机内部接线比较复杂。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2
8、019/4/19,10,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,软起动,前面介绍的几种降压起动均为有级起动，起动的平滑性不高。能实现鼠笼式异步电动机的无级平滑起动的方法称为软起动方法。 软起动器分为磁控式与电子式两种，目前主要使用电子式软起动器 。 电子式软起动器的五种启动方法 1）限流或恒流起动方法。用电子软起动器实现起动时限制电动机起动电流或保持恒定的起动电流，主要用于轻载软起动；,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起
9、动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,11,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,软起动,电子式软起动器的五种启动方法,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2）斜坡电压起动法。用电子软起动实现电动机起动时定子电压由小到大斜坡线性上升，主要用于重载软起动； 3）转矩控制起动法。用电子软起动实现电动机起动时起动转矩由小到大线性上
10、升，起动的平滑性好，能够降低起动时对电网的冲击，是较好的重载软起动方法；,2019/4/19,12,1、异步电动机起动方法,笼型异步电动机起动方法,软起动,4）转矩加脉冲突跳控制起动法。此方法与转矩控制起动法类似，其差别在于：起动瞬间加脉冲突跳转矩以克服电动机的负载转矩，然后转矩平滑上升。此法也适用于重载软起动； 5）电压控制起动法。用电子软起动器控制电压以保证电动机起动时产生较大的起动转矩，是较好的轻载软起动方法。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3
11、. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,电子式软起动器的五种启动方法,2019/4/19,13,1、异步电动机起动方法,绕线异步电动机起动方法,转子串联电阻起动,电动机起动时，变阻器应调在最大电阻位置，然后将定子接通电源，电动机开始转动。随着电动机转速的增加，均匀地减小电阻，直到将电阻完全切除。待转速稳定后，将集电环短接，同时举起电刷。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算
12、3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,14,2、改善起动性能的三相异步电动机,深槽异步电动机,深槽异步电动机的转子槽型窄而深，处于槽底等效导线所链的漏磁通大于槽口部等效导线所链的漏磁通。因此槽底部等效导线的漏电抗大于处于槽口等效导线的漏电抗。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,15,2、改善起动性能的三相异步电动机,深槽异步电动
13、机,起动时，由于异步电动机转子电路频率较高， 电流大部分集中在槽口部分的导体（集肤效应又称挤流效应），转子的等效电阻大。且转子频率愈高，槽高愈大，集肤效应愈强。 起动结束以后，异步电动机转子电路频率较低（1-3 Hz），集肤效应消失，转子导条电阻变为较小的直流电阻。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,16,2、改善起动性能的三相异步电动机,双笼型异步电
14、动机,这种异步电动机的转子上有两套导条，如下图所示的上笼与下笼，两笼间由狭长的缝隙隔开。上笼通常用电阻系数较大的黄铜或铝青铜制成，且导条截面较小，故电阻较大；下笼截面较大，用紫铜等电阻系数较小的材料制成，故电阻较小。,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,17,2、改善起动性能的三相异步电动机,双笼型异步电动机,起动时，异步电动机转子电路频率较高，下笼漏抗
15、大，故流过的电流小，电流大部分流过上笼，上笼电阻大，流过的电流亦大，产生较大的起动转矩，起动时起主要作用。,因此上笼又被称作起动笼，上笼对应的机械特性如右图中的T1；,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,2019/4/19,18,2、改善起动性能的三相异步电动机,双笼型异步电动机,起动结束，电动机进入正常运行，转子频率较低（1-3 Hz），两笼的漏抗都很小，电流在两笼间的分配由电阻决定，由于下笼的电阻较小，流过大部分电流，因此下笼在运行时起主要作用。,因此下笼又被称作运行笼，下笼对应的机械特性如右图中的T2；,1. 异步电动机起动方法 1.1 笼型异步电动机起动方法 1.2 绕线异步电动机起动方法 2. 改善起动性能的三相异步电动机 2.1 深槽异步电动机 2.2 双笼型异步电动机 3. 笼型异步电动机定子起动对称电阻计算 3.1 起动电阻计算 3.2 例题111,
