电拖课程设计---绕线型三相异步电串电阻启动.doc

1. 三相绕线型异步电动机的基本结构 三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构式相同的他们都由静止的定子和旋转的转子这两大基本结构构成。此外在定子和转子之间有一定的气隙下图表示绕线式三项异步电机的结构。 图1 三相异步电机 1.1定子部分 三相异步电动机定子部分由定子铁芯，定子绕组和机座构成。 定子铁芯：导磁和嵌放定子三相绕组：一般有0.5mm硅钢片冲制涂漆（使片与片间绝缘，减少旋转磁场在定子铁芯中引起的铁芯损耗）叠压而成；内院均匀开槽；槽形有半闭口，半开口槽以及开口槽三种。 定子绕组：绝缘导线绕制线圈，由若干线圈按一定规律连接成三相对称绕组交流电机的定子绕组。其主要作用使通以电流，产生感应电动势以实现机电能量转换。 机座：一般采用钢板和铸铁焊接而成。起支撑和固定作用。 图1-1 常见的定子 1.2转子部分 转子铁芯：一般由0.5mm的硅钢片叠成。起导磁作用和定子铁芯以及气隙共同构成电机的整个磁路。 转子绕组：分为鼠笼型和绕线型，本文主要讨论的是绕线型。其构成用绝缘导线镶嵌到转子铁芯内，且连接成星形的三项对称绕组，然后把三个端线分别接到转子轴上的三个集电环，再把电流通过电刷引出。 气隙：异步电动机的定，转子之间一定有气隙。气隙大小影响异步电机的运行性能。具体表现在，气隙大则磁阻大，产生相同大小的旋转磁场，需要较大的励磁电流，而励磁电流几乎是无功功率，使得功率因数变坏，但气隙过小的话将引起装配困难和运行不可靠，一般来说异步电动机气隙为0.3-1.5mm 图1-2常见的转子 2. 三相绕线型异步电动机工作原理 2.1基本工作原理 同三相异步电机工作原理类似，绕线型异步电机，接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电源产生的三相磁动势并产生旋转磁场该旋转磁场与转子导体有相对切割运动，根据电磁定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。转子和旋转磁场之间的转速差的存在时异步电动机转动的必要条件，转速差率s的衡量 图2-1基本工作原理图 2.2旋转磁场 设将定子三相绕组联成星型接法，三相绕组的首端U1，V1，W1分别与交流电的相线a,b,c相连接。为方便讨论，选定交流电在正半周时，电流从绕组的首端流入，从末端流出，反之，在负半周时，电流的流向相反。电流流向相反。定子绕组在三相交流电不同相位时合成旋转磁场。定子三项对称绕组中通以频率为f1的三相对称电流便会产生旋转磁场。旋转磁场的转速由下式确定。 n0=60f1/p 式中，p为磁极对数。n0又称同步转速旋转磁场的转向由三相电流通入三相绕组的相序决定。改变电流相序，旋转磁场的转向就会发生改变。 3. 绕线型异步电动机的启动基本要求 讨论三相异步电动机的串电阻启动，我们就得先知道，什么是启动，启动有哪些指标。具体指的是，电动机从静止状态开始转动起来。直到稳定运行。对于任何一台电动机。在启动时，都有以下的两个基本要求。 3.1启动转矩 绕线型异步电机要想正常启动必须要足够大的启动转矩（当U1=,f1=fn,n=0时的电磁转矩称为启动转矩或堵转转矩）。具体是因，启动状态时，电机刚刚接通电源，转子尚未转动时的工作状态。工作点在特性曲线上的S点。这时的转差S=1，转速n=0，对应的电磁转矩﹥（一般来说＞（1.1—1.2）），电动机才能启动起来，大，电动机才能重载启动起来，反之，则电动机只能轻载，甚至空载启动，所以只有当﹥时，电动机才能改变原来的静止状态，拖动生产机械运转。动态转矩等于启动转矩与负载转矩的差，一般三相异步电动机启动转矩应为额定转矩1.1—2倍。 3.2启动电流 对与启动电流的总体要求是启动电流不能过大。对于异步电动机由于启动瞬间s=1，旋转的磁场于转子之间的相对运动速度很大，使得转子电流，定子电流均较大，致使启动电流大于额定电流。在电源容量与电动机的额定功率比不是足够大时，会引起输电线路上电压的增加，使得供电电压下降，电机的启动转矩减小，影响统一供电系统的其他负载的工作，此外电动机本身也会受到较大的电磁转矩的冲击。还会引起电机频繁启动，过热，一般要求启动电流在电网上的电压降不得超过10%，偶尔启动不得超过15%。 3.3其他 启动设备要尽可能的简单，价格低廉，便于操作以及维护。 4.三相绕线型异步电动机串电阻启动 三相绕线型异步电动机在正常运行时，转子上的三相绕组通过滑环彼此短接