第八章三相异步电动机的启动.ppt

第8章 三相异步电动机的起动 我们知道异步电动机的作用就是拖动负载工作，那么关于它的起动、制动和调速问题就是我们关心的重点。 在三相异步电动机电力拖动系统中，电动机转速、电磁转矩、负载转矩等物理量的正方向，都按电动机惯例规定。本章讨论三相异步电动机的起动问题。 设串电抗时电动机定子电压与直接起起动时电压比值为u，则 到目前为止，前面所介绍的几种鼠笼式异步电动机降压起动方法，主要目的都是减小起动电流，但同时又都程度不同地降低了起动转矩，因此只适合空载或轻载起动。对于重载起动，尤其要求起动过程很快的情况下，则需要起动转矩较大的异步电动机。加大起动转矩的方法是增大转子电阻。对于绕线式异步电动机，则可在转子回路内串电阻。对于鼠笼式异步电动机，只有设法加大鼠笼本身的电阻值，这类电动机有高转差率鼠笼式异步电动机、双鼠笼式异步电动机和深槽式鼠笼异步电动机。下面介绍绕线式三相异步电动机的起动。 起动过程如下： （l）接触器触点KI，KZ，K3断开，绕线式异步电动机定子接额定电压、转子每相串入起动电阻 ，电动机开始起动。起动点为机械特性曲线 3上的a点，起动转矩为 ， 。 （2）转速上升，到b点时， （＞ ），为了加大电磁转矩加速起动过程，接触器触点K3闭合，切除起动电阻 。忽略异步电动机的电磁惯性，只计拖动系统的机械惯性， 则电动机运行点从 b变到机械特性曲线2上的C点，该点上电动机电磁转矩 。 我们知道当异步电动机的电磁转矩和转子的转速是同方向时，电动机运行于电动状态，若电磁转矩和转速的方向相反时，电动机处于制动状态，而在制动运行状态中，根据转矩和转速的不同情况，又可分为：回馈制动、反接制动、倒拉反转及能耗制动等。 * * 由前面所介绍的机械特性出发，我们知道如果在额定电压下直接启动三相异步电动机，由于最初起动瞬间主磁通约减少到额定值的一半，功率因数 很低，造成了起动电流相当大而起动转矩并不大的结果。 8.1 三相异步电动机的直接起动 对于电动机来说最简单、最直接的起动方法就是我们大家能最先想到的直接起动法。 起动电流较大有什么影响呢？ 1、首先对于绕组来说是非常不利的，如果电机是属于频繁起动的，频繁出现短时大电流会使电动机内部发热较多而过热。 1）起动电动机本身，由于电压太低起动转矩下降很多（ ），当负载较重时，可能起动不了。 2、对于变压器而言，整个交流电网的容量相对于单个的三相异步电动机来讲是非常大的。但是具体到直接供电的变压器来讲，容量却是有限的。若变压器额定容量相对不够大时，电动机短时较大的起动电流，会使变压器输出电压短时下降幅度较大，超过了正常规定值，例如 或更严重。这样一来，影响了几个方面： 2）影响由同一台配电变压器供电的其他负载，比如说电灯会变暗，重载的异步电动机可能停转等。 很显然，电机的起动是非常吃力的， 的条件下，电动机才能正常起动。 一般地说，如果异步电动机轻载和空载起动，直接起动时的起动转矩就够大了，但是如果是重载起动且要求起动过程快时，直接起动的起动转矩就不够大了。 起动转矩不大有什么影响呢 ？ 从上面分析看出，三相异步电动机直接起动有些情况下是可行的，而下面两种情况下是不可行的：①变压器与电动机容量之比不足够大；②起动转矩不能满足要求。 不能直接起动的第①种情况下需要减小起动电流，第②种情况下需要加大起动转矩。 降低起动电流的方法有：①降低电源电压；②加大定子边电抗或电阻；③加大转子边电阻或电抗。 加大起动转矩的方法只有适当加大转子电阻，但不能过份，否则起动转矩反而可能减小。 三相异步电动机直接起动时，其每相等值电路如图(a)所示，电源电压 直接加在短路阻抗 上。定子边串入电抗X起动时，每相等值电路如图(b)所示。 8.2 三相鼠笼异步电动机的降压起动 8.2.1 定子串接电抗器起动： 三相异步电动机定子串电抗器起动，起动时电抗器接入定子电路；起动后，切除电抗器，进入正常运行。显然此时的电抗器起到了分压的作用。 定子边串电抗起动可以理解为增大定子边电抗值，也可以理解为降低定子实际所加电压，其目的是减小起动 电流。根据等值电路，可以得出