船舶电气 任务三 交流异步电动机 项目4任务3交流异步电动机.ppt

4.3 异步电动机 一、直接起动 方法：起动时用刀开关、电磁起动器或接触器将电动机定子绕组直接接到电源上。 电路图 4.3 异步电动机 二、降压起动 原理：电动机在起动时降低加在定子绕组上的电压，起动结束时再加额定电压运行的起动方式。降压起动虽然能降低电动机起动电流，但由于电动机的转矩与电压的平方成正比，因此降压起动时电动机的起动转矩也减小较多。 特点：降压起动虽然能降低电动机起动电流，但由于电动机的转矩与电压的平方成正比，因此降压起动时电动机的起动转矩也减小较多， 用途：一般适用于电动机空载或轻载起动。 （1）定子串接电抗器或电阻的降压起动 方法：定子串接电抗器或电阻降压起动时，电抗器或电阻接入定子电路；起动后，切除电抗器或电阻，进入正常运行。 特点：定子边串入电抗器或电阻器起动时定子绕组实际所加电压降低，从而减小了起动电流。但定子绕组串电阻起动时，能耗较大，实际应用不多。 4.3 异步电动机 （2）星形—三角形（Y—△）降压起动 方法：起动时定子绕组先接成Y形，经过一定的延时后，定子绕组再改接成△形 特点：起动电流是直接起动时的1/3起动转矩也是直接起动时的1/3 方法简单，价格便宜，因此在轻载起动条件下，应优先采用 用途：只适用于空载或轻载起动 4.3 异步电动机 4.3 异步电动机 （3）自耦变压器(起动补偿器)降压起动 方法：起动时电源接自耦变压器原边，副边接电动机。起动结束后电源直接加到电动机上。 特点：对定子绕组采用Y形或△形接法的电动机都可以使用，较大容量或正常运行时定子绕组为Y形接法的电动机常采用该方法。但是缺点是设备体积大，投资较贵。 4.3 异步电动机 因此采用自耦变压器降压起动起动电流和起动转矩都降倍。自耦变压器一般有2～3组抽头，其电压可以分别为原边电压的80%、65%或80%、60%、40%。 4.3 异步电动机 三、绕线式异步电动机转子回路串接电阻器起动 原理：起动时在转子电路串接起动电阻器，借以提高起动转矩，同时因转子电阻增大也限制了起动电流，起动结束切除转子所串电阻。为了在整个起动过程中得到比较大的起动转矩，需分几级切除起动电阻。 特点：整个起动过程中电动机产生的电磁转矩都比较大，适合于要求起动转矩大、需要重载起动的场合，广泛用于起货机和锚机等重载设备。它的缺点就是所需起动设备较多，起动时有一部分能量消耗在起动电阻上，起动级数也较少。 4.3 异步电动机 调速：利用人为的方法控制和调节电力拖动系统的运行转速 调速 机械调速 电气调速 指通过改变机械传动机构的传动比进行调速 通过改变电动机控制电路的参数以达到调速的目的 4.3.5三相异步动机的调速 4.3 异步电动机 调速分类 改变同步转速的调速 改变电动机的转差率s的调速 包括变极调速和变频调速 包括改变电压调速、绕线式电动机转子串电阻调速等 4.3 异步电动机 一、变极调速 变极原理 4.3 异步电动机 Y/YY 变极调速接线 △/YY 变极调速接线 特点：是所需设备简单、体积小、质量轻，设备简单，运行可靠，特性硬，运转平稳，虽然是跳跃式的有级调速，但对于那些双速和三速就能满足要求的电力系统，这种方法仍不为是一种好的调速方法。用途：在船舶甲板机械交流调速系统中使用最为广泛。但电动机绕组引出头较多，调速级数少，级差大，不能实现无级调速。 注意：1.绕线式异步电动机不能采用变级调速。 2.变极时要改变电源相序。 4.3 异步电动机 二、变频调速 原理：变频调速属于改变同步转速。根据n0=60f1/p可知，频率变，同步转速变，机械特性也变。 要求：1.f1＞fn，负载转矩应相应减小，否则过载； 2.f1＜fn时，应保持U1/f1=常数。 原因：∵f1＞fn时n＞nn，若保持额定转矩不变，会造成电机过载，∴若f1＞fn，负载转矩应相应减小。∵f1＜fn时，若保持U1不变，则E1=4.44kf1Φ中，Φ将增加，磁路会出现饱和，损耗会增加。 ∴f1＜fn时，必须保持U1/f1=常数。而在f1＞fn时，保持U1=Un，磁路磁通减小，电磁转矩相应减小。 4.3 异步电动机 变频调速方法与特点 降低电源频率时保持 为常数， 人为机械特性特点是同步速度与频率成正比；最大转矩不变；特性斜率不变 降低电源频率时保持 为常数，但最大转矩 会变小，特别在低频低速时的机械特性会变坏 4.3 异步电动机 方法：采用变频器（种类较多）。 特点： 1.无级调速（类似直流调速）； 2.特性硬度不变，转速平稳； 从基频向上调变频调速，升高电源电压是不允许的。因此升高频率向上调速时，只能保持额定电压不变，频率越高，磁通越低 4.3 异步电动机 三、降压调速 原理：降压调速属于改变转差