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* 学习情境 2.2 给水系统电动机启动方法设计 任务一、三相笼型异步电动机的启动 任务二、绕线式异步电动机的启动 任务一 三相笼型异步电动机的启动 电动机启动的概念 将异步电动机定子绕组接入三相交流电源，如果电动机的电磁转矩能够克服其轴上的阻力转矩，电动机将从静止状态加速到某一个转速稳定运行，这个过程称为起动。 电动机启动的要求 1、起动电流小，起动转矩大，且起 动过程中电动机转速平稳上升； 2、起动时间短，设备简单，投资少； 3、起动时能量损耗小。 异步电动机起动时存在两个问题：一是起动电流大，导致母线电压降大，因而影响同一供电电网上的其它用电设备正常运行；二是起动转矩不大，如带较重负载时，起动较困难，即使能起动，起动时间长，对电机不利。因此，必须根据拖动系统对起动性能的具体要求，确定电动机的起动方法。 电动机启动的问题 一、三相笼型异步电动机直接启动 直接启动是通过开关和接触器把异步电动机直接接到额定电压的交流电网上进行启动，叫直接启动 概念 全压起动时，起动电流大，对电动机本身及其所接电力系统都有可能产生不利影响。笼型异步电动机起动时间不长，一般不会烧坏电动机，此时，主要考虑过大的起动电流产生的电压降对同一电网上其它设备的影响。也就是说，全压起动方法的使用受供电变压器容量的限制。供电变压器容量越大，起动电流在供电回路引起的电压降越小。一般来说，只要全压起动电流在电网中引起的电压降不超过（10％～15％）额定电压（频繁起动时取10％），可以采取全压起动。 分析 直接启动线路 特点 全压起动方式的优点是操作简单，起动设备的投资和维修费用小，所以可能的情况下应优先采用。在发电厂中，由于供电容量大，一般采用全压起动。如果供电变压器容量不够大，则应采用降压起动方式。 二、三相笼型异步电动机降压启动 降压起动是使电动机起动时定子绕组上所加的电压低于额定电压，从而减小起动电流。降压起动在减小起动电流的同时，起动转矩也会减小，因此降压起动适用于对起动转矩要求不高的场合，如空载或轻载起动。下面介绍三种常用的降压起动方法。 概念 方法 1、定子回路串电抗器降压起动 三相异步电动机起动时，在定子回路中串入电抗器，电抗器对电源电压起分压作用，电动机定子绕组上所加的电压降低，所以起动电流减小。待起动完毕，切除电抗器，电动机投入正常运行。 采用这种方法起动时，虽然起动电流减小，但起动转矩按电压平方关系下降，下降更多，起动特性不是很好，所以生产中很少使用。 定子回路串电抗器降压起动线路 2、星型-三角形降压起动 这是用改变电动机定子绕组接法来实现降压起动的方法。起动时，将定子三相绕组联结成星形接到额定电压的电源上，起动后再将其改接为三角形联结正常运行，称为星－三角起动（又叫Y－ 起动）。显然，这种方法只能适用于正常运行时定子绕组为三角形接法的电动机。 星型-三角形降压起动线路 延边三角形降压启动的控制线路 结论：利用星－三角接法启动时，启动电流减小为全压起动的1/3。但是，起动转矩与电压的平方成正比，所以起动转矩也减小为全压起动的1/3。 2、星型-三角形降压起动 3、自耦变压器降压起动 从电网供给电动机的起动电流只有直接起动时起动电流的k 分之一 倍，而电动机本身的起动电流为直接起动时的 k分之一 倍。由于起动转矩与电压的平方成正比，所以起动转矩也下降为直接起动时的 k2分之一倍。显然，在相同起动转矩下，自耦变压器降压起动时的起动电流要小。 *