交流电动机的工作原理与特性.ppt

五．自耦变压器降压启动 自耦变压器降压启动的原理接线图如图4.29(a)所示。 启动：1KM，2KM 闭合，KM 断开，三相自耦变压器T 的三个绕组连成星形接于三相电源，使接于自耦变压器副边的电动机降压启动： 运行：当转速上升到一定值后，1KM，2KM 断开，自耦变压器T 被切除，同时KM 闭合，电动机接上全电压运行。 图4.29(b)为自耦变压器启动时的一相电路。 * 第六十三页，共一百一十四页。 由变压器的工作原理知：副边电压与原边电压之比为，U2 = KU1 ，启动时加在电动机定子每相绕组的电压是全压启动时的K 倍，因而电流I 2 也是全压启动时的K 倍，即I2 = KIst （注意： I 2 为电动机定子电流，即变压器副边电流。Ist 为全压启动时的启动电流，即全压启动时电网的供电电流）；而变压器原边电流 I1 = KI 2 = K2Ist ，即此时电网供电电流I1 是直接启动时电流Ist 的K 2 倍。 * 第六十四页，共一百一十四页。 特点： ·与Y ? Δ 降压启动时情况一样，只是在Y ? Δ 降压启动时的K = 1/ 3 为定值，而自耦变压器启动时的K 是可调节的，这就是此种启动方法优于Y ? Δ 启动方法之处，当然它的启动转矩也是全压启动时的K 2 倍。 ·变压器的体积大、重量重、价格高、维修麻烦，且启动时自耦变压器处于过电流（超过额定电流）状态下运行，因此，不适于启动频繁的电动机。 所以，它在启动不太频繁，要求启动转矩较大、容量较大的异步电动机上应用较为广泛。 通常把自耦变压器的输出端做成固定抽头（一般有K=80%、65%和50%三种电压，可根据需要进行选择）、连同转换开关（图4.29 中的KM，1KM 和2KM）和保护用的继电器等组合成一个设备，叫启动补偿器。 * 第六十五页，共一百一十四页。 六、延边三角形启动 延边三角形启动法就是在启动时使定子绕组的一部分作三角形连接，另一部分作星形连接，如图4.30(a) 所示。从启动时定子绕组连接的图形来看，就好像将一个三角形三边延长了一样，因此，称为“延边三角形”。 启动时将定子绕组接成延边三角形，启动完了后将定子绕组换接成如图4.30 (b)所示的三角形。 从图4.30(a)可看出启动时每相绕组的电压低于作三角形连接直接启动时的电压，也是属于降压启动，不过，这种接法与Y ? Δ 换接启动法比，延边三角形接法的相电压较Y 接法的大，所以，启动电流和启动转矩都较大，具体大多少，则由星形部分绕组与三角形部分绕 组匝数之比来确定。 由于这种启动方法对电动机定子绕组的出线有特殊的要求，所以用得不是很多，这里就不作进一步的分析了。 * 第六十六页，共一百一十四页。 七、线绕式异步电动机的启动方法 鼠笼式异步电动机的启动转矩小，启动电流大，因此不能满足某些生产机械需要大启动转矩低启动电流的要求。 线绕式异步电动机由于能在转子电路中串电阻，因此具有较大的启动转矩和较小的启动电流，即具有较好的启动特性。 在转子电路中串电阻的启动方法常用的有两种：逐级切除启动电阻法和频敏变阻器启动法。 1．逐级切除启动电阻法 采用逐极切除启动电阻的方法，其目的和启动过程与§3.4 中他励直流电动机采用逐级切除启动电阻的方法相似，主要是为了使整个启动过程中电动机能保持较大的加速转矩。启动过程如下：如图4.31(a)所示： * 第六十七页，共一百一十四页。 启动开始时，触点1KM，2KM，3KM 均断开，启动电阻全部接入，KM 闭合，将电动机接入电网。电动机的机械特性如图4.31(b)中曲线Ⅲ所示，初始启动转矩为TA ，加速转矩 Ta1 = TA ?TL ，这里TL 为负载转矩。 在加速转矩的作用下，转速沿曲线Ⅲ上升，轴上输出转矩相应下降，当转矩下降至TB 时，加速转矩下降到Ta2 = TB ?TL ，这时，为了使系统保持较大的加速度，让3KM 闭合，使各相电阻中的Rst3 被短接（或切除），启动电阻由R3 减为R2 ，电动机的机械特性曲线由曲线Ⅲ变化到曲线Ⅱ，只要R2 的大小选择合适，并掌握好切除时间，就能保证在电阻刚被切除的瞬间电动机轴上输出转矩重新回升到TA ，即使电动机重新获得最大的加速转矩。以后各段电阻的切除过程与上述相似，直到转子电阻全部被切除，电动机稳定运行在固有机械特性曲线上，即图中曲线Ⅳ上相应于负载转矩TL 的点9，启动过程结束。 * 第六十八页，共一百一十四页。 2．频敏变阻器启动法 采用逐级切除启动电阻法来启动线绕式异步电动机时，可以由手动操作“启动变阻器”或“鼓形控制器”来切除电阻，也可以用继电器-接触器自动切换电阻，前者很难实现启动要求，且对提高劳动生产率、减轻劳动强度不利；后者则增加附加设备等费用，且维修较麻烦。因此，单从启动而言，逐级切除启动电阻的方法不是很好的方法。若