电机与拖动第2版第7章三相异步电动机的电力拖动g.pptVIP

第7章 三相异步电动机的电力拖动 第7章 三相异步电动机的电力拖动7.1 三相异步电动机的起动7.1.1三相异步电动机在起动中存在的问题及解决办法 电动机在起动瞬间转速为零,定子旋转磁场与转子的相对切割速度 很大,转子电流大,使得定子电流即起动电流 很大,约为额定电流的 4 ～ 7倍。起动过程中电流特性如图中曲线2所示。 起动时由于转子功率因数 低等原因,使得起动转矩不够大,电磁转矩的变化规 律如曲线1。 只有起动电流倍数 满足 时才可直 接起动电动机。否则要采用降 压起动、串电阻起动等方法。 7 . 1 . 2 笼型异步电动机的起动(1) 7 . 1 . 2 笼型异步电动机的起动(2) 7 . 1 . 2 笼型异步电动机的起动(3) 自耦变压器降压起动的原理线路如右上图。起动时接通接触器 、 的触点, 自耦变压器TA的绕组连成星形接于电网 ,这时电动机的定子绕组接在自耦变压器的二次侧,电动机降压起动。待转速上升后,再断开 和 ,同时接通 ,将自耦变压器切除,电动机全压运行。设自耦变压器的二次与一次电压之比,即降压比为 ,如右下图, 设直接起动电流为 ,由图可见 所以 , 降压起动电流和转矩是直接起动 倍。 7 . 1 . 3 特殊型号笼型异步电动机的起动(1) 上左图为高起动转矩笼型异步电动机机械特性:曲线1为普通笼型异步电动机的,曲线2为深槽及双笼型异步电动机的,曲线3及4为高转差率笼型异步电动机的。 深槽式异步电动机转子槽做得又深又窄,转子槽型及漏磁通分布如图a,槽中电流密度分布曲线如图b,电流集中在上部就相当于减小了导条的有效截面积,如图c,因而能增大转子电阻,增大起动转矩,改善起动性能。 7 . 1 . 3 特殊型号笼型异步电动机的起动(2) 双笼型异步电动机转子上有两套笼型绕组,上笼截面较小,用黄铜制成,以加大上笼的电阻,下笼用紫铜,截面又大,电阻较小,其转子槽形如图a所示。铸 铝转子槽形如图b所示。上笼原本电阻就大,起动时电流集中在上笼,相当于减小了导条的有效截面积,更增大了转子电阻,能增大起动转矩,称上笼为启动笼。称下笼为工作笼。 双笼型异步电动机可看成上、下两层鼠笼联合运行的结果。机械特性如右下图,曲线1和2分别为上、下笼的 “ T- s”曲线,曲线3是它们的合成曲线。 7 . 1 . 4 绕线转子三相异步电动机的启动(1) 绕线转子异步电动机转子回路串电阻启动原理图如右上图。将开关QS合上, 让接触器 、 和 的触头断开,转子回路串电阻启动,运行点由右下图的起动点a沿机械特性Aa加速到b点时,将 闭合,切除电阻 ;运行点由b点过渡到c点沿Ac加速到d点时,用 接触器 切除 ;至f点用接触 器 再切除 ,使运行点到达固 有机械特性曲线上的g点。若负载 转矩为 ,则电动机加速到h点后稳 定运行,启动过程结束。 7 . 1 . 4 绕线转子三相异步电动机的起动(2) 由额定状态下转子的铜损 可求得转子电阻 将 代入 就有 由图7.12可见 同理有 是起动转矩比。 可计算各级起动电阻为 将各段机械特性曲线都线性化, 即认为T与s成正比, = 在固有机械特性上,有 代入上式就有 若起动级数为m,则有 7 . 1 . 4 绕线转子三相异步电动机的起动(3) 频敏变阻器就是三相铁心线圈,如上左图,铁心用厚钢板或铸铁板叠压而成,铁损耗大。在图a原理图中,将接触器 闭合, 断开,电动机的转子串入频敏变阻器起动,相当于转子串大电阻起动;待转速升起来后,将接触器 闭合,切除频敏变阻器,完成起动过程。在图b中绘出了两条机械特性曲线,1是固有的,2是串频敏变阻器的,由图可见,串频敏变阻器起动有较好的起动性能。 7 . 1 . 5 三相异步电动机的软起动 软起动器就是晶闸管三相移相调压器,