第21章 三相异步电动机的起动.ppt

第二十一章 三相异步电动机的启动 21-1 三相异步电动机的直接启动 21-2 三相鼠笼型异步电动机降压启动 21-3 高启动转矩的三相鼠笼型异步电动机 21-4 三相绕线型异步电动机的启动 第二十一章 三相异步电动机的启动 ?基本要求： 1.了解三相异步电动机直接启动的特点 2.掌握三相异步电动机降压启动的方法及其特点 3.掌握绕线型异步电动机转子串电阻启动的原理 4.了解深槽式或双鼠笼型三相异步电动机的工作原理 21-1 三相异步电动机的直接启动 ?对异步电动机启动的要求： （1）启动转矩足够大；Ts ?1.1 TL （2）启动电流不超过允许范围； （3）启动设备简单，成本低，便于操作和维修。 普通鼠笼型三相异步电动机， 2.直接启动的优点和缺点 （1）优点：启动方法最简单，不需要专门的启动设备，操作方便，具有较大的启动转矩，能带额定负载启动。 （2）缺点：启动电流过大，当供电变压器的容量不是很大时，会使供电变压器的输出电压短时大幅度下降，从而影响异步电动机自身的启动和同一线路上其它设备的正常工作。 4. 减小异步电动机启动电流的方法 （1）小容量的电动机（PN ≤7.5kW）； （2） 电动机容量满足以下要求： 21-2 三相鼠笼型异步电动机降压启动 ?降压启动：在启动时降低三相异步电动机的电源电压，等到电动机转速升高到接近额定转速后，再将电源电压增加到额定电压。 1.定子串接电抗器启动 1）启动方法 启动时，将三相电抗器串入定子回路中；启动后，切除电抗器，使电动机在全压下运行。 2. Y-?启动 2）启动电流和启动转矩的变化 ?定子相电压之比 3）Y-?启动的优点和缺点 ?优点：启动设备简单，价格便宜，操作方便。 3.自耦减压启动 1）启动方法 启动时将定子绕组通过降压自耦变压器接至三相电源，当转速接近正常运行转速时，切除自耦变压器，电动机全压运行。 ?定子相电压之比 ?电网供给的启动电流之比 3）自耦减压启动的优点和缺点 ?优点：电压抽头可供不同负载启动时选择，不受绕组接线方式的限制。 ?缺点：自耦变压器体积大，价格高，需维护检修。 三相鼠笼型异步电动机降压启动方法的比较 21-3 高启动转矩的三相鼠笼型异步电动机 1.转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机 2. 深槽式三相鼠笼异步电动机 1）结构特点 转子槽形窄而深，槽深h与槽宽b之比h/b=10?12。 正常运行时，转子频率很低，集肤效应基本消失，转子电阻自动减小，不影响电动机的运行效率。 3. 双鼠笼三相异步电动机 1）结构特点 4.深槽式、双鼠笼异步电动机的特点与用途 ?优点：启动转矩大，启动性能好。 ?缺点：深槽式异步电动机或双鼠笼异步电动机与普通异步电动机相比功率因数和最大电磁转矩有所降低，且用铜量大，制造工艺复杂，价格高。 21-4 绕线型三相异步电动机的启动 1.转子回路串电阻启动 要使启动时产生最大转矩，只要令 2.转子串频敏变阻器启动 2）优点和缺点 ?优点：启动电流小，启动转矩大，启动设备简单。 ?缺点：与鼠笼型异步电动机相比结构较复杂，成本高。 2）频敏变阻器的特点 ?铁芯用厚钢板叠成，励磁电阻Rp很大； ?采用较粗的导线绕制线圈，一次绕组电阻R1较小。 ?铁心磁路极为饱和，励磁电抗Xp较小。 3）优点和缺点 ?优点：频敏变阻器是一种静止的无触点变阻器，结构简单，使用维修方便，使用寿命长。 ?缺点：电机结构复杂（与鼠笼型相比），价格高。 * ?直接启动：将三相异步电动机的定子绕组直接接到额定电压的电网上启动。 1.三相异步电动机直接启动的特点 （1）启动电流大； （2）启动转矩并不大。 三相异步电动机直接启动时 的机械特性和电流特性 原因分析：启动瞬间，n=0，s=1，忽略励磁电流， 转子堵转时的等效电路 启动瞬间， 式中，SN为供电变压器的容量；PN为电动机的额定功率。 启动电流倍数 3.鼠笼型异步电动机的直接启动 （1）降低定子电压； （2）加大定子侧电阻或电抗； （3）加大转子侧电阻或电抗。 ?三相鼠笼型异步电动机的降压启动方法：（1）定子串接电抗器启动；（2）Y-?启动；（3）自耦减压启动。 K1 M 3~ K2 2）启动电流和启动转矩的变化 定子串电抗器启动 当u值已知时，定子应串的电抗为 1）启动方法 启动时将定子绕组接成Y形接到额定电压的电源上；启动后，将其换接成△形作正常运行。 K1 K2 C A B ?运行 Y启动 因为Xk?|Zk|，所以有 A B C X Y A C B Z ?接线启动 Y接线启动 A B C X Y Z B A C ?定子相电流之比 ?电网供给的启动电流之比 ?缺点：启动电压只能降为直接启动时的 ，不能调节。 ?启动转矩之