三相绕线型异步电动机有级动本科电拖课程设计.doc

引言 随着科技的发展，电机在工业生产中所占的地位也越来越重。而电机的起动又是电机学的一个重要研究方向，三相绕线型异步电动机是工业生产中较为常见的电机，这种电机一般采用有机起动（又称分级起动）。任何电机在、起动时都应该满足两个基本要求：1.起动转矩足够大；2.起动电流不超过允许范围。只有当是，电机才能改变原来的静止状态，拖动生产机械运转。一般要求。越大于，启动过程所需要的时间就越短。由于电机起动瞬间S=1，旋转磁场与转子之间相对运动速度很大，转子电路的感应电动势及电流都很大，所以启动电流远大于额定电流。在电源容量与电动机的额定功率相比不是足够大时，会引起输电线路上电压降的增加，造成供电电压的明显下降，不仅影响了同一系统中其他负载的工作，而且会延长电机本身的起动时间。 本设计采用了工业上最常用的起动方式：三相绕线型异步电动机有级动，设计过程严格按照实际经验公式计算，注重实际应用，同时提供理论上的说明是设计更具有实用性。 1 有级启动基本原理 1.1 启动过程分析 三相绕线型异步电动机的有级起动是将若干电阻串联，即起动电阻。它的起动电阻由若干级起动电阻串联，即=++…+。启动瞬间转子串入最大起动电阻，使起动转矩为要求值，随着转矩的增加，每当转矩降至某一希望值时，及时切除一段起动电阻，使又等于,称为切换转矩。因而在起动过程中转矩始终在起动转矩与切换转矩之间变化，直到全部电阻被切除。 原理图及机械特性曲线 起动电阻的计算 2.1起动转矩与切换转矩的选择 一般选择 起切转矩比的计算 按下公式计算起切转矩比 2.3确定起动级数m 利用起动的机械特性曲线中相似三角形的几何关系可以得到： 利用和，对应两式相除可得： 因此 若起动级数为m,则 因而 由上式可知 代入上式得 等式两边取对数便得到下式 若求得的m不是整数可取相近整数。 重新计算，校对是否在规定范围内 若m取整数或m已知，则需由式求出，校验是否在所规定范围内。若不在规定范围内，则需调整或加大起动级数m，重新计算和，直到满足要求为止。 求出各级起动电阻 根据前面分析可知，计算各级起动电阻的一般公式为： 式中，i=1,2，…，m。 具体设计 电动机相关参数 本设计以JR41-4型三相绕线型异步电动机的启动为设计对象。该电动机的相关参数如下： ，， ，。 计算起动转矩 取=580 Nm 3.3 计算切换转矩 由公式，在之间， 现取= 计算切换转矩比 由公式得， 3.5 计算起动级数 由公式计算起动级数m 所以m取整取3级。 3.6 计算转子每相绕组的电阻 3.7 重新计算，校对是否在规定范围内 由公式，计算出=，所以，所选m和合适。 3.8 求出各级起动电阻 4 结论 容量较大的三相绕线型异步电动机一般采用有级起动，设计好起动的级数m和各级起动电阻可以保证起动过程中都有较大的起动转矩和较小的起动电流。有级起动避免了因直接起动产生较大电流而带来的危害，同时起动平稳性较好，容易控制。将设计好的起动器串入转子回路，即可实现有级起动，操作简单，实用性强，而且这种起动方式初期投资很低，不需要其他控制电路，所以，有级起动成为了现今电机起动方式的主流。 本设计是以《电机与拖动》教材为基础而完成的，有机起动也就是一种特殊的串电阻起动，经过计算可确定级数m，m值越大起动越平稳，但电路也更为复杂，所以应该是但选择级数m值，实际电机的m值一般2到4级。同时也要注意起动转矩的取值，不能取过大过大时会对电动机产生较大的冲击从而使电动机损坏。应用时起动器与电动机转子的接线必须接牢，防止产生电弧和飞车现象。 6 设计体会 本次课程设计是在系统学习《电机与拖动》之后通过查阅相关资料完成的，这次课程设计给我带来了很大的收获，让我学到了很多，不仅掌握了电动机的起动方法，也掌握了论文写作的方法和格式。[1] 唐介.电机与拖动.高等教育出版社，2007.12 [2] 周鹗.电机学（第三版）电力出版社，1995 [3] 杨宝清.宋文贵.实用电路手册.机械工业出版社，2002.5 [4] 彭鸿才.电机原理及拖动.北京：机械工业出版社，2001 [5] 顾绳谷.电机及拖动基础2版.北京：机