4.2异步电机起动、调速和制动.ppt

目 录 1 三相异步电动机的起动 1.1 直接起动 1.2 鼠笼异步电动机降压起动 1.3 深槽式和双鼠笼异步电动机起动 1.４ 三相绕线式异步电动机的起动 2 三相异步电动机的制动 2.1 反接制动 2.2 能耗制动 3 异步电动机的调速 1. 从基频向下变频调速 　　降低电源频率时，必须同时降低电源电压U1。降低电源电压U1有两种控的制方法。 　　三相异步电动机每相电压： ⑴ 保持 =常数，即恒磁通控制方式 当改变频率时，若保持E1/f1=常数，最大转矩Tmax=常数，与频率无关，并且最大转矩对应的转速降落相等，也就是不同频率的各条机械特性是平行的，硬度相同。 恒磁通变频调速 的机械特性 这种调速方法机械特性较硬，在一定的静差率要求下，调速范围宽，而且稳定性好。由于频率可以连续调节，因此变频调速为无级调速，平滑性好。 电动机在正常负载运行时，转差率s较小，因此转差功率较小，效率较高。 恒磁通变频调速是属于为恒转矩调速方式。 2. 从基频向上变频调速 　　升高电源电压是不允许的，因此升高频率向上调速时，只能保持电压为UN不变，频率越高，磁通Φm越低，是一种降低磁通升速的方法，类似他励直流电动机弱磁升速情况。 频率越高，转速越高,电动机最大 转矩越小 三相异步电动机变频调速具有以下几个特点： 从基频向下调速，为恒转矩调速方式；从基频向上调速，近似为恒功率调速方式； 调速范围大； 转速稳定性好； 运行时小，效率高； 频率可以连续调节，变频调速为无级调速。 3.3 绕线式异步电动机转子回路串电阻调速 　　改变转子回路串入电阻值的大小，例如转子绕组本身电阻为R2，分别串入电阻RSl、RS2 、RS3时 ，如图所示：所串电阻越大，转速越低.（拖动恒转矩负载，且为额定负载转矩，即TL=TN ） 已知电磁转矩T为： Tem=CTΦmI2cosφ2 当电源电压一定时，主磁通Φm 基本上是定值，转子电流I2可以 维持在它的额定值工作。 转子回路串电阻是属恒转矩调速方法，当负载转矩TL=TN时，根据上式，则有： 式中s1、s2、s3别是转子串入不同的电阻后的转差率。 这种调速方法的调速范围不大，一般为 （2～3）:1。 负载小时，调速范围就更小了。 由于转子回路电流很大，使电阻的体积笨重，抽头不易，所以调速的平滑性不好，基本上属有级调速。 3.4 改变定子端电压调速 在频率、参数和转差率不变时，电磁转矩便与端电压平方成正比，改变定子端电压时的机械特性如右图 对于普通笼型异步电动机sm较小，所以调速范围很小。 机械特性变软，致使低速运行稳定性交差 。 普通笼型异步电机的转子电流随转速降低而增大，可能引起电机过热并损坏。 改变定子端电压是一简便的调速方法，但低速时则铜耗大、效率低、电机散热差，发热严重。对于恒转矩负载不宜长期在低速下工作，较适合于风机类负载的调速。 武汉大学电气工程学院应黎明 1.1 直接起动 　　这种起动方法就是把异步电动机的定子绕组直接接到额定电压的电网上进行起动。 直接起动 优点：是设备简单，操作方便； 缺点：是起动电流大，必须有足够大的电源。 　　就电动机本身而言，笼型异步电动机设计时均允件在额定电压下直接运动，是否采用此法起动，取决于电源容量的大小。若电网容量足够大，起动电流不致引起显著的电压降落，应优先采用直接起动，因为它简单而且起动快；若电源容量不够大，引起电压降落超过15％，则应设法限制起动电流，采用降压起动。 　　若引起电压降落超过15％，则可能导致其它电动机停机。 　　一般电动机的过载能力km1.6，若电压降为额定电压的85％，则电动机的最大电磁转矩为 Temmax=0.852×1.6TN=1.156 TN 若再降低电压，则可导致停机。 为什么电压降落超过15％…….？？ 1.2 降压起动 　　降压起动就是用降低电机端电压的方法来限制起动电流，起动时电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值后，再使电动机承受额定电压。电动机的起动转矩与端电压的平方成正比，降压起动时，起动转矩也随之减小。所以，这种起动方法只适用于对起动转矩要求不高的场合。 　　常用的降压起动方法 定子回路串电抗器起动 自耦变压器起动 星形-三角形换接起动 1. 定子串接电抗器起动 　　起动后，切除电抗器，进入正常运行。 Ｋ1 运行 起动 　　三相异步电动机定子串电抗器起动，起动时电抗器接入定子电路； 　　电抗器咱在电动机起动时起到了分压的作用。 三相电源 　　由于起动电流正比于定子的端电压，而起动转矩正比于定子端电压的平方，如果起动时电机端电压降到额定电压的1／K倍，则起动电流降到额定电压时起动电流的l／K倍，但起动转矩降到原来的1／K2倍: 式中：K为电动机端电压之比，且K=