感应电动机启动、深槽和双笼电动机.pptVIP

§5.9 感应电动机的起动，深槽和双笼感应电动机 中原工学院信息商务学院 一、转速特性 二、转矩特性 三、定子电流特性 四、定子功率因数特性 五、效率特性 工作特性的曲线如图所示： §感应电动机的工作特性 一台额定功率10kW三相四极感应电动机,380V,D接,额定线电流19.87A,运行在1452r/min,测得输入功率11389W,定子线电流19.87A。已知空载实验测得R1=1.33Ω，pΩ=100W，PFe=322W，p△按比1%PN计算。求转差率，电磁转矩，功率因数，效率。 1、三相异步电动机直接起动特点 2、笼型感应电动机的起动 3、绕线型感应电动机的起动 4、深槽和双笼感应电动机 §感应电动机的起动、深槽和双笼感应电动机 三相异步电机起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运行状态的过程. 1）起动电流大 起动时, ,转子电动势很大，故转子电流很大，励磁电流可以忽略，根据磁动势平衡关系,定子电流必然增大 1、三相异步电动机直接起动特点 2）起动转矩不大 从下述公式分析 起动时, ,远大于运行时的 ,转子漏抗 很大, 很低,尽管 很大,但 并不大. 异步电机直接起动存在的问题： 1、起动电流大，影响： 线路压降大，电网电压下降，影响其他负载运行。 如频繁起动，发热严重，易损坏电机 2、起动转矩不够大，影响： 无法重载起动 起动时间长 Tst= 1-2TN Ist= 5-7IN, 优点:方法简单 缺点:冲击电流大 1）直接起动 2、笼型感应电动机的起动 降低电压,以减小电流 起动转矩同时减小 适用范围:起动转矩要求不高的场合 常用降压方法:星三角变换;自耦变压器法 2）降压起动 ?直接起动： U1L I1 Y起动： U1L 结论：Tst 和 Ist 都下降为直接起动的 1/3。 优点：Y- △ 降压起动多用于空载或轻载起动，设备简单 缺点：只适用于?接法电机，电压下降倍数不变。 ① Y-△ 降压起动 起动时Y接；运行时△接。 流过电机绕组的电流： 则电网提供电流： 原理：设N1/N2 = K 加在电机绕组上的电压: 结论：Tst 和 Ist 都下降为直接起动的1/K2。 优点：不受电机接线方式的影响,并可选择不同分接头, 调节起动电压. 缺点：体积大，价格高，需维护。 ②自耦变压器起动 由于大型电动机容量大，起动电流对电网冲击较大，又因带重载，负载要求电机提供较大的起动转矩，显然前述笼型异步电动机起动方法很难同时满足这两个要求。 而绕线式异步电动机就显示出明显的优势。只要转子回路串的电阻合适，就可降低起动电流，同时增大起动转矩。 因而绕线式三相异步电动机可以应用在重载和频繁起动的生产机械上。 3、绕线型感应电动机的起动 1）转子串电阻分级起动 2）转子串频敏变阻器起动 绕线型感应电动机的起动方法： 绕线型异步电动机一般用在重载和频繁启动的 生产机械。 （一）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 。 电动机由a点开始起动，经b→c→d→e→f →g→h，完成起动过程。 起动过程 正常运行时，所串电阻直接短接 若起动时需最大转矩，可在转子回路串入适当电阻,使sm=1. （二）转子串联频敏变阻器起动 当电动机起动时，转子频率较高，频敏变阻器内的与频率平方成正比的涡流损耗较大， 值也因之较大，起限制起动电流及增大起动转矩的作用。随着转速的上升，转子频率不断下降，频敏变阻器铁心的涡流损耗及 值跟着下降，使电动机起动平滑。 从结构上改善三相笼型异步电动机起动性能的方法 4、深槽和双笼感应电动机 （一）深槽感应电动机 转子频率愈高，槽高愈大，集肤效应愈强。 槽漏磁动势分布 下部漏抗大 上部漏抗小 起动时，转子电流频率高，漏抗较大，且远大于电阻.产生集肤效应,上部电流密度大, 相当于导条有效截面积减小,电阻增大. 正常运行时，转子电流频率很低,漏抗与电阻差值不大.电流均匀分布,集肤效应消失.电阻恢复正常。 特点：转子槽深而窄 （二）双笼型感应电动机 双笼异步电动机的机械特性 双笼型转子的结构与漏磁通 这种异步电动机的转子上有两套导条，如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。 起动时,上笼起主要作用，电阻大，产生较大电磁转矩