5三相异步电动机启动、调速、反转与制动(一).ppt

三相异步电动机的启动、调速、反转与制动 三相异步电动机的启动、调速、反转与制动 知识目标： 1、掌握三相交流异步电动机的启动(start-up)方法与过程 2、掌握三相交流异步电动机的制动(apply the brake)方法与过程 3、掌握三相交流异步电动机的调速 (timing)方法 能力目标： 1、能分析交流电动机的启动、制动和调速过程 2、能根据使用的类型和场合选择交流电动机 从异步电动机接入电源，转子开始转动到稳定运转的过程，称为启动。启动瞬间,n=0?s=1 ? E最大? Ist最大。 电机启动的特点： 1）启动转矩较大，能够带负载甚至重载启动 2）启动电流较大引起电动机本身发热 3）使得母线电压降低 ，会影响到其他设备的正常运行 一、 三相异步电动机的启动 1、全压启动（直接启动） 优点：设备简单，操作方便，启动时间短。 缺点：启动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。 适用范围：电动机容量在10kW以下 全压启动是将电动机直接接到额定电压上的启动方式，又叫直接启动。 （1）定子串电阻启动 2、降压启动 缺点： 外接启动电阻上有较大的功率损耗，经济性较差。 Δ运行时，首尾相接构成闭环 Y启动时，绕组尾端连成一点 适用范围： 正常运行时定子绕组为三角形连接。 优点： 缺点： 启动电流为全压启动时的1／3。 QS1 L3 V2 L2 L1 QS2 FU V1 U1 U2 W1 W2 V1 U1 W1 W2 U2 V2 （2）Y-Δ降压启动 A B C X Y Z 启动 UP A Z B Y X C 正常 运行 UP 不适合高启动转矩场合，适合空载或轻载启动 Y-Δ降压启动控制线路装接实物图 Y-Δ降压启动控制线路装接原理图 三相异步电动机，电源电压 =380V，三相定子 绕组?接法运行，额定电流IN=20A，启动电流Ist/IN=7， 求： （1）?接法时的启动电流Ist ? （2）若启动时改为Y接法，求 Ist Y （1）Ist ? =7 IN =7?20=140A （2） Ist Y = Ist ? /3=140/3=47A 例2： 解： （3）自耦变压器降压启动： 优点： 缺点： 1、不论电动机定子绕组采用Y或?都可使用； 2、启动电压可根据需要选择，使用灵活，适用于不同的负载。 设备体积大、笨重，成本高。 1、 改变极对数p 由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种： 二 、 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的转速 2、 改变转差率s 3、 改变电源频率f（变频调速） 第三种调速方法发展很快，且调速性能较好。 (1)改变转子电阻调速 (2)改变电源电压调速 iV iU iW iV iU iW 绕线式异步电动机转子绕组串入附加 电阻后，既可以降低启动电流，又可 以增大启动转矩。 绕线式异步电动机 绕线式异步电动机的启动性能和调速 性能都优于鼠笼式异步机，但其结构复 杂，维修不易且造价较高。 三、 三相异步电动机的反转 四、 三相异步电动机的制动（刹车） 1、能耗制动 电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停下来。为了提高生产效率及安全，采用一定的方法让高速运转的电动机迅速停转，就是所谓的制动。 R ＋ － M ~3 N S n F ＋ 当电动机三相定子绕组与交流电源断开后，把直流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n0。 电动机由于惯性仍在运转。 转子导体切割固定磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。 当电动机转速下降为零，制动转矩也为零，因此采用能耗制动能实现迅速而准确的停车。 时间控制原则的单向运行能耗制动控制 分析要点： 1、运行控制 2、制动控制 缺点： 时间的长度如何控制 速度控制原则的单向运行能耗制动控制 KM2 KM1 KM1 KM2 分析要点： 速度继电器如何发挥作用 2、反接制动 ：电源两相反接反接制动 把与电源相连接的三根火线任意两根的位置对调 ，使旋转磁场反向旋转. 电动机由于惯性仍在运转。 转子导体切割反向旋转磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。 A B M ~3 C 电源两相反接的反接制动的优点是制动效果好，缺点是能耗大，制动准确度差，如要停车，还须由控制线路及时切除电源。这种制动适用于要求迅速停车并迅速反转的生产机械。 异步电动机的反接制动控制线路 电动机反接制动电流很大,故在主回路中串入电阻R,可防止制动时电动机绕组过热。 3、回馈制动 位能负载带动异步电机进入回馈制动 当异步电动机因某种外因，例如在位能负载作用下(如下图中为重物的作用)，使转速n高于同步转