三相异步电动机的启动特性教学资料.ppt

三相异步电动机的启动特性 其中，（其中，（1）和（）和（2）两条是衡量电动机启动性能的主要技术指）两条是衡量电动机启动性能的主要技术指标。标。异步电动机本身的启动特性为：异步电动机本身的启动特性为：a.定子电流大，定子电流大，Ist=(57)IN 异步电动机在接入电网启动的瞬时，由于转子处于静止状态，异步电动机在接入电网启动的瞬时，由于转子处于静止状态，定子旋转磁场以定子旋转磁场以最快的相对速度最快的相对速度（即（即同步转速同步转速）切割转子导体，在）切割转子导体，在转子绕组中感应出很大的转子电势和转子电流，从而引起很大的定转子绕组中感应出很大的转子电势和转子电流，从而引起很大的定子电流子电流 b.启动转矩较小启动转矩较小 启动时启动时 ，转子功率因数，转子功率因数 很低，因很低，因而启动转矩而启动转矩 却不大。却不大。例例：有有一一台台要要求求经经常常启启动动的的鼠鼠笼笼式式异异步步电电动动机机，其其 PN=20kW,Ist/IN=6.5，如如果果供供电电变变压压器器（电电源源）容容量量为为560kVA，且且有有照照明明负负载载，问问可可否否直直接接启启动动？同同样样的的Ist/IN 比比值值，功功率率为为多多大大的的电电动动机机则则不不允允许许直接启动？直接启动？解：根据经验公式算出解：根据经验公式算出 满足上述关系，故允许直接启动。满足上述关系，故允许直接启动。可算出，额定功率大于可算出，额定功率大于24kW的电动机不允许直接启动。的电动机不允许直接启动。2电阻或电抗器降压启动电阻或电抗器降压启动 异步电动机采用异步电动机采用定子串电阻或电抗器定子串电阻或电抗器的降压启动原理接线图如的降压启动原理接线图如图所示。图所示。启动时，接触器启动时，接触器1KM断开，断开，KM闭合，将启动电阻串入定子闭合，将启动电阻串入定子电路，使电路，使启动电流减小启动电流减小；待转速上升到一定程度后再待转速上升到一定程度后再将将1KM闭合，闭合，Rst被短接，电动机被短接，电动机接上全部电压而趋于稳定运行。接上全部电压而趋于稳定运行。启启动动转转矩矩随随定定子子电电压压的的平平方方下下降降，故故它它只只适适用用于于空空载载或或轻轻载载启启动的场合；动的场合；不不经经济济，在在启启动动过过程程中中，电电阻阻器器上上消消耗耗能能量量大大，不不适适用用于于经经常常启启动动的的电电动动机机，若若采采用用电电抗抗器器代代替替电电阻阻器器，则则所所需需设设备备费费较较贵贵，且且体积大。体积大。特点：特点：3Y-降压启动降压启动 Y-降压启动的接线图如图所示降压启动的接线图如图所示:启启动动时时，定定子子绕绕组组接接成成星星形形；待待转转速速上上升升到到一一定定程程度度后后再再将将定定子绕组接成子绕组接成三角形三角形，电动机启动过程完成而转入正常运行。，电动机启动过程完成而转入正常运行。设设U1为为电电源源线线电电压压，IstY及及Ist 为为定定子子绕绕组组分分别别接接成成星星形形及及三三角角形形的的启启动动电电流流（线线电电流流），Z为为电电动动机机在在启启动动时时每每相绕组的等效阻抗。则有相绕组的等效阻抗。则有所以所以 Y-降压启动方法的特点：降压启动方法的特点：设备简单、经济、设备简单、经济、启动电流小启动电流小；启启动动转转矩矩小小，且且启启动动电电压压不不能能按按实实际际需需要要调调节节，故故只只适适用用于于空载或轻载启动的场合；空载或轻载启动的场合；只适用于正常运行时定子绕组接线为只适用于正常运行时定子绕组接线为 的异步电动机的异步电动机。二、线绕式异步电动机的启动方法二、线绕式异步电动机的启动方法 鼠笼式异步电动机的鼠笼式异步电动机的启动转矩小，启动电流大启动转矩小，启动电流大，因此不能满足，因此不能满足某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。线绕式异步电动机由于能在线绕式异步电动机由于能在转子电路中串电阻转子电路中串电阻，因此具有较大，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。的启动转矩和较小的启动电流，即具有较好的启动特性。在在转转子子电电路路中中串串电电阻阻的的启启动动方方法法常常用用的的有有两两种种：逐逐级级切切除除启启动动电电阻法阻法和和频敏变阻器频敏变阻器启动法。启动法。1逐级切除启动电阻法逐级切除启动电阻法 采采用用逐逐极极切切除除启启动动电电阻阻的的方方法法，其其目目的的主主要要是是为为了了使使整整个个启启动动过程中电动机能保持较大的加速转矩过程中电动机能保持较大的加速转矩。启动过程如下如图。启动过程如下如图(a)所示：所示：(a)原理接线图原理接线图(b)启动特性启动特性 启动开始时启动开始时，触点，触点1KM1KM，2KM2KM，3KM 3KM 均均断开断开，启动，启动电阻全部接入，电阻全部接入，KM KM 闭合闭合，将电动机接入电网。电动，将电动机接入电网。电动机的机械特性如图机的机械特性如图4.31(b)4.31(b)中中曲线曲线所示，初始启动所示，初始启动转矩为转矩为T TA A，加速转矩加速转矩T Ta1=a1=T TA A T TL L，这里，这里T TL L为负载为负载转矩。在加速转矩的作用下，转速沿曲线转矩。在加速转矩的作用下，转速沿曲线上升，上升，轴上输出转矩相应下降轴上输出转矩相应下降.当转矩下降至当转矩下降至T TB B时，加速转矩下降到时，加速转矩下降到 T Ta2=a2=T TB B T TL L，这时，为了使系统保持较大的加速，这时，为了使系统保持较大的加速度，让度，让3KM 3KM 闭合闭合，使各相电阻中的，使各相电阻中的R Rst3st3被短接（或被短接（或切除），启动电阻由切除），启动电阻由R R3 3减为减为R R2 2，电动机的机械特性，电动机的机械特性曲线由曲线由曲线曲线变化到变化到曲线曲线，只要，只要R R2 2的大小选择合的大小选择合适，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的瞬间电动机轴上输出转矩重新回升到T TA A，即使电，即使电动机重新获得最大的加速转矩。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，即图中曲线有机械特性曲线上，即图中曲线上相应于上相应于负载转矩负载转矩T TL L的的点点9 9，启动过程结束。，启动过程结束。