电子科技大学电机与拖动基础11讲述.ppt

三相异步电动机过渡过程的能量损耗 （2）空载分级起动时电动机的能量损耗 三相异步电动机过渡过程的能量损耗 （2）空载分级起动时电动机的能量损耗 空载分四级起动时电动机的能量损耗 习题 11－1 11－9 11－10 11－12 三相异步电动机的起动方法 笼式异步电动机起动转矩小，起动电流大。为了改善电动机的起动性能，通过改进其内部的结构，可以获得有较好起动性能的特殊型式的笼型异步电动机，主要有高转差率笼型异步电动机、深槽式异步电动机、双笼型异步电动机等。这些特殊形式的笼型异步电动机的共同特点是起动转矩较大 一、深槽异步电动机 这种电动机是靠适当改变转子的槽形，充分利用电动机起动过程中转子导条内的“集肤效应”，以达到既改善起动性能又不降低正常运行效率的目的 三相异步电动机的起动方法 结构上，电动机的槽形窄而深。槽深与槽宽比值为10－12 使用中转子频率愈高，槽高愈大，集肤效应愈强。当起动完毕，频率f2仅为1～3Hz，集肤效应基本消失，转子导条内的电流均匀分布，导条电阻变为较小的直流电阻 三相异步电动机的起动方法 二、双笼型异步电动机 这种异步电动机的转子上有两套导条，如图示的上笼与下笼，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 双笼型转子的结构与漏磁通 三相异步电动机的起动方法 起动时，转子电流频率较高，下笼漏抗大，电流小，转子电流大部流过上笼，集肤作用显著。 上笼电阻大，流过电流又大，则产生较大的起动转矩 上笼称为起动笼 对应机械特性曲线T1 起动结束，电动机进入正常运行 转子频率很小，二笼的漏抗很小， 电流在二笼间的分配主要决定于 电阻。又机械特性曲线T2 合成特性曲线为T 双笼异步电动机的机械特性 三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算 定子串联电阻可以在电动机起动时，减少起动电流。串入的电阻为Rst 在电源电压全部加到电动机上，电动机的起动电流为I1st,起动转矩为Tst 电动机串入电阻Rst，起动电流变为I’1st，起动转矩变为T’st 则有： 三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算 起动时s=1,忽略I0，有I1=I2’。得到 有关系式： 设： 得到 或 按一般电动机的平均数，可令 三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算 定子绕组为星型联结 定子绕组为三角型联结 而 定子串入对称电阻，电动机减少了起动电流，同时更多减少了起动转矩 为使电动机能够起动起来，电动机降低的起动转矩必须大于负载转矩T’stTz 三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算 例：一笼型异步电动机， 试就下列二种情况，求定子串接电阻Rst 起动电流减小到直接起动时的一半 起动转矩减小到直接起动时的一半 解：定子星型接法时： 三相笼型电动机起动自耦变压器的计算 笼型异步电动机采用自耦变压器起动，要选择与电动机的额定电压和功率相当功率的自耦变压器 自耦变压器容量PTA(KV·A)的计算式: 式中 Pd——电动机额定容量(KV·A) KI——电动机起动电流的倍数 UTA%——自耦变压器的抽头电压，以额定电压百分数表示 n——起动次数 t——起动一次的时间 电动机起动时，自耦变压器的起动功率为PTAst 三相笼型电动机起动自耦变压器的计算 例：电动机容量500KV·A，若KI=5，按生产机械要求，电动机起动容许最小电压为额定电压的60％。设起动次数n=3，每次起动时间t=30s=0.5min 试计算并选择自耦变压器（最大起动时间 =2min） 解：选择UTA%=65%，将全部已知数据带入计算式，有 可以选择电压抽头65％时容量大于792KV·A的自耦变压器，其最大起动时间为2min 三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 三相绕线式异步电动机起动可以通过串入转子电阻的方法，具体电阻值的计算可以采用图解法和解析法 图解法：为简化计算，异步电动机的机械特性可视为直线。方程为 转子电路串入电阻，最大转矩Tm不变，而临界转差率sm则与转子电路的总电阻R成正比 当转矩T一定时（Tm不变），有 当Ｔ一定时，有 说明在转矩为恒值条件下，转差率与转子电路的总电阻成正比 三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 起动过程图示 一般取T1≤0.85Tmax 取T2≥(1.1-1.2)Tz 三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 ——为转子每相绕组电阻 三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 解析法：由机械特性直线段方程，有 说明T与转子电路的电阻成正比。根据上述机械特性图，有 在多级（m级）电阻起动时，有 三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的计算 令： 则有 将 带入得到 三