三相异步电动机的启动及调速设计与.docVIP

安徽工贸职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目： 姓 名： 专 业： 指导教师： 提交日期： 201年月日 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 专业年级 电子工程系 毕业论文（毕业设计）题目： 毕业论文（毕业设计）目的、要求： 毕业论文（毕业设计）的主要内容： 指导教师评语： ? ?? ? 指导教师（签名）：　　　　　　 年　　　月　　日 变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的第一章 概述 5 1.1 引言 5 第二章 三相异步电动机启动方案 6 2.1三相异步电动机直接启动 6 2.2.1定子串电抗器启动 7 2.2.2星-三角启动 9 2.2.3 自耦减压启动 11 2.3绕线式三相异步电动机的启动 13 2.3.1 转子回路串电阻 13 2.3.2 转子串频敏变阻器起动 14 第三章 三相异步电动机调速系统 16 3.1 概述 16 3.2 异步电动机调速系统的组成 16 第四章 三相异步电动机调速系统的设计与应用 25 4.1 三相异步电动机调压调速系统的工作原理 25 4.2三相异步电动机调速系统的结构原理图以及系统实现 26 参考文献 31 第一章 概述 1.1 引言 ,调速技术一直是研究的热点。 长期以来,直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。直流电动机在额定转速以下运行时,保持励磁电流恒定,可用改变电枢电压的方法实现恒定转矩调速;在额定转速以上运行时,保持电枢电压恒定,可用改变励磁的方法实现恒功率调速。因此,20 世纪80 年代以前,在变速传动领域中,直流调速一直占据主导地位。 近几年来,科学技术的迅速发展为交流调速技术的发展创造了极为有利的技术条件和物质基础。交流电动机的调速系统不但性能同直流电动机的性能一样,而且成本和维护费用比直流电动机系统更低,可靠性更高。目前,国外先进的工业国家生产直流传动的装置基本呈下降趋势,而交流变频调速装置的生产大幅度上升。以日本为例,1975 年在调速领域,直流占80 %, 交流占20 %;1985 年交流占80 %, 直流占20 % 。到目前为止,日本除了个别的地方还继续采用直流电机驱动外,几乎所有的调速系统都采用交流变频装置。 当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用目前，交流调压器一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中，主电路接法有多种方案，用相位控制改变输出电压。cos 很小，造成了起动电流相当大而起动转矩 并不大的结果。例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动电流 ＝（4～7）IN （ 为起动电流倍数）起动转矩 ＝TN（0.9～1.3） 对于绕线式三相异步电动机的起动转矩T S＜TN 。 起动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低，对电机前端供电变压器影响大。使得变压器输入电压幅度下降，超过了额定值的允许偏差△＝±10%或更严重。这样，一方面影响了异步电机本身，由于Tst与电压 U的平方成正比，导致Tst下降更多，当重载时电机将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载的异步电机可能停转等。 下面两种情况不能直接启动。变压器与 电机容量之比不足够大。启动转矩不能满足要求。 综上所述，三相异步电机直接起动的情况只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小于 7.5kw的小容量鼠笼式异步电机。对于大容量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用如下方法： （1）降低定子电压；（2）加大定子端电阻或电抗；（3）对于绕线式异步电机还可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。对于鼠笼式异步电机，可以结构上采取措施，如增大转子导条的电阻，改进转子槽形。 总结： 直接起动即全压起动。直接启动的条件：由于直接启动的启动电流很大，因此在什么情况下采用直接启动，有关供电、动力部门都有规定，主要取决于电动机的功率与供电变压器的容量之比值。 一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的情况下： 1：若电动机启动频繁时，电动机功率小于变压器容量的20%时允许直接启动； 2：若电动机不经常启动，电动机功率小于变压器容量的30%时也允许直接启动。如果没有独立的变压器供电（即与照明共用电源）的情况下，电动机启动比较频繁，则常按经验公式来估算，满足下列关系则可直接启动。 全压起动条件： （1）异步电动机功率低于7.5KW （2）： kf小于或等于1/4乘以3加电源总容量/启动电