毕业设计-三相异步电动机星三角启动.doc

PAGE 3 - 江西农业工程职业学院 毕业论文（设计） 三相异步电动机星三角启动 学 生 指导教师 专 业 机电一体化 层 次 大学专科 班 级 09大专机电2班 学 号 日 期 2012.4.12 江西农业工程职业学院科研处制 目录 摘要 1 第一章 三相异步电机存在的缺点2 1.1笼型感应电动机存在的主要缺点2 1.2绕线型感应电动机存在的主要缺点3 第二章 三相异步电机工作特性6 2.1三相异步电动机工作特性6 2.2 三相异步电动机机械特性 7 第三章 三相异步电机的典型启动方式 8 4.1.直接启动 8 4.2软启动 9 4.3降压启动 10 结论 15 致谢 16 参考文献 17 摘要 异步电动机具有结构简单、制造容易，运用可靠、效率较高，价格低廉，坚固耐用等优点。它在工农业和日常生活中获得最为广泛的应用。在电网的总负荷中，异步电动机用电量约占60%以上。 本文是对三相异步电动机做出深入的剖析与设计。三相异步电动机是一种具有高效率、低磨损、低噪声的电机机种.本设计在介绍三相异步电动机设计中，关于相数、极数、槽数及绕组连接方式的选择方法和应遵从的规律.而且针对电动机结构特点和工作性能，在电枢反应理论基础上设计出功率为7.5KW的交流电动机。 【关键词】 设计 三相异步电动机 一．异步电动机存在的缺点 1-1.笼型感应电动机存在的主要缺点。 （1）起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量（即增容）来提高其起动转矩，这就造成严重的“大马拉小车”，既增加购买设备的投资，又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量，很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低于97%，因此至少浪费3%的电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是一个好办法。 （2）大转矩不大，用于驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时，往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量又浪费电能。 （3）起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流，同样要增加添购降压装置的投资，并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。 1-2.绕线型感应电动机 绕线性感应电动机正常运行时，三相绕组通过集电环短路。起动时，为减小起动电流，转子中可以串入起动电阻，转子串入适当的电阻，不仅可以减小起动电流，而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大，起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改变外串电阻调速。绕线型电动机虽起动特性和运行特性兼优，但仍存在下列缺点： （1）由于转子上有集电环和电刷，不仅增加制造成本，并且降低了起动和运行的可靠性，集电环和电刷之间的滑动接触，是这种电动机发生故障的主要原因。特别是集电环与电刷之间会产生火花，使传统绕线型电动机在矿山、井下、石油、华工等防爆要求的场所，对于灰土、粉尘浓度很高的地方，也不敢使用，这就限制了其应用范围。 （2）当前的传统绕线型电动机为了提高可靠性，多数不提刷，因此运行时存在下列电能浪费：集电环和电刷间的摩擦损耗和接触电阻上的电损耗，电刷至控制柜短路开关间三根电缆的电损耗，若电动机与控制柜之间距离很长，则该损耗将非常严重。并且由于集电环与电刷产生碳粉、电火花和噪声，长期污染周围环境，损害管理人员和周围居民健康。 （3）传统绕线型电动机的起动转矩比笼型电动机的有所提高，但仍往往不能满足满载起动的需要，以至仍然需要增容而形成“大马拉小车”。 上述传统感应电动机存在的严重缺点的根本原因在于“起动”、“运行”和“可靠性”三者之间存在难以调和的矛盾，因此势必顾此失彼，不可兼优。 这样在假设了电机的效率后，便可求出I*1，于是 二 三相异步电动机工作特性 2.1三相异步电动机的转矩特性 异步电动机的电磁转矩T是由载流导体在磁场中受电磁力的作用而产生的，它使电动机旋转，T≈CSR2UI2/(f1 R22+f1S2X202)。 u1——定子绕组线电压有效值，单位伏特（v）； f1——定子电源频率，单位是赫兹(Hz)； s——电动机的转差率； R2——转子绕组一相电阻，单位是欧姆(Ω)； X20——转子不动时一相感抗，单位是欧姆(Ω)； C——与电机结构有关的比例常数。为了分析方便，将异步电动机的电磁转矩T代替电动机的输出转矩T2 。 2.2异步电