电机班三相异步电动机的起动及起动设备的计算.ppt

第十一章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算 第十一章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算 一、三相笼型异步电动机的起动方法 （一）直接起动 直接起动即全压起动。 全压起动条件：1）异步电动机功率低于7.5KW 2）若功率大于7.5KW ： 直接起动时的影响： （1）起动电流较大，可达额定电流的4～7 倍，甚至达到8～12倍。 （2）过大的起动电流造成电机过热，影响电动机的寿命。 （3）过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击，绕组变形可能造成短路而烧毁电动机。 （4）过大的起动电流会使电网线路电压降增大，对同一线路中的其他电器设备造成影响。 二、减压起动（四种） （1） 电阻减压或电抗减压起动 2、自耦变压器起动 3、星－三角形起动 4、延边三角形起动 （三） 软起动方法 1、转子串接电阻起动 2、转子串接频敏变阻器起动 11-2改善起动性能的三相异步电动机 一、深槽异步电动机 二、双笼型异步电动机 　　利用集肤效应，确保起动时，因转子频率较高，使得转子电流主要集中在电阻较大的上笼（或起动笼）；正常运行时，转子频率较低，转子电流主要集中在电阻较小的下笼（或运行笼）。 本章小结 第11章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算 11.3 三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算 11.4 三相笼型异步电动机起动自耦变压器的计算 11.5三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 11.1 三相异步电动机的起动方法 11.2 改善起动性能的三相异步电动机 　　本章将全面介绍三相异步电动机的各种起动方法及起动电阻与起动设备的计算方法。分析临界转差率的数值对起动时间的影响，论述过渡过程的能量损耗，并分析其减小的方法。 11.６三相异步电动机的起动过程 11.７三相异步电动机过渡过程的能量损耗 本章小结 11－1 三相异步电动机的起动方法 三相笼型异步电动机的起动方法有：直接起动、减压起动与软起动三种方法。 三相绕线转子异步电动机的起动方法：转子串联电阻及转子串联频敏变阻器两种起动方法。 工作过程：起动时降Q2投向“起动”位置，再合上电源主开关Q1（起隔离电源作用），电机减压起动。待电机转速接近额定转速，把Q2投向“运行”，切除电阻或电抗，电压全加到绕组上。电机起动结束。 特点： （1）起动平稳、运行可靠、结构简单。（2）电压减压后，起动转矩与电压的成平方比地减小。（3）电抗起动用于高压电动机，电阻起动用于电压电动机。（4）成本较高，实际应用较少 M 3～ Q1 Q2 运行 起动 Lst 运行 起动 M 3～ 起动过程：起动时开关投向“起动”位置。自耦变压器串接入定子侧，而定子电压只是自耦变压器二次侧电压，即减压起动。待电机速度接近额定转速时，开关投向“运行”位置，切除自耦变压器，起动结束。 概念: 对于正常运行采用 形联结的三相鼠笼式异步电动机，起动时可改接成 形联结，则定子每相电压可降为电源电压的 ，从而实现降压起动，这种方法被称为 起动。 笼型异步电动机星形三角形起动的原理线路图 当采用 接直接起动时，每相绕组的电压即电网线电压。设此时定子每相绕组的起动电流为 ，则线电流为 ；若采用 接法，由于每相绕组的电压降为电网线电压的 ，相应的相电流也必然降为 接时的 ，于是： 起动时，三相定子绕组接成 接，降压起动。一旦转子达到一定转速后，三相定子绕组恢复 接，进入正常运行状态。 因此，有： 结论： 采用 降压起动时，电网所承担的起动电流和起动转矩均为直接起动时的 。 考虑到起动转矩正比于电压平方， 因此 降压起动时的起动转矩仅为 接直接起动的 。 很显然， 降压起动相当于自耦变压器降压起动抽头为 的情况。 笼型异步电动机定子三相绕组连接成延边三角形 引出9个出线端的定子三相绕组 传统降压起动方法的不足： 传统降压起动要求：在转子升至一定转速时均需切换至全压正常运行，切换时刻把握不好不仅会造成起动过程的不平滑，而且也会引起起动过程中的两次电流冲击 异步电动机各种起动方法下的电流波形 解决方案： 采用变频器的起动方案； 采用软起动器（Soft Starter）的起动方案。 这里仅介绍软起动方案。鉴于软起动方案很多，这里仅以电子式软起动器为例加以说明。 图１１.5 异步电动机软起动器的组成框图 工作原理： 在起动过程中，通过控制移相角 来调节定子电压，并采用系统闭环限制起动电流，确保起动过程中的定子电流、电压或转矩按预定函数关系（或目标函数）变化，直至起动过程结束