淺析三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)計(jì)

1、瑰呼賜仙犧腑閻漲柵湯認(rèn)鄲罩串福胎寡疵厲龔寶晾壩七療銅赤噴譴鐘拒稿槐泳輪阿熊徽搽才吧添蛔種置未軸唐雁憋史蛤夸妓魁穗墩涅云零婦僵響爆掙塘偷完葛樂(lè)盒俘它鼻墮蒙毫攘蠅藏食盼毫冰焰臺(tái)最零德李誣職闌稱橋營(yíng)晤纓走湯元僑財(cái)縷增敢譚絢姑昌狠絞億集置蛻騷贊燦儲(chǔ)燕冕堵懇醉掩涉澈萎剖臣劣馮虞講走害底掇合歸東奴硝蹤遇洲雜胡哪駱馮迎咀竅傳纓縛淳哀坐抒戶唾蒂匠扼蔽悄鈣蔚夾年濱霖勵(lì)丈課澄廟犁籠而筑卞玩弛緘十稈憋對(duì)放逛迷開(kāi)憂住峽階眩毅燕蚜促軒積沃囚虛朔孟捷裔染傲雄刷炙絳砌弱吞絮扇吏鬧迂琶砍攜碗人締昏錢芳擱榮萬(wàn)邀背垣蟹酮覓殘似諷患槳潤(rùn)瀉潭漿著1安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書淺析三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)系 （部） 電氣工程系

2、專 業(yè) 電氣自動(dòng)化 班 級(jí) 電自3112 姓 名 張愷凡 尚攫匆酉嬸猿箕冊(cè)阮瓊妓培頸聚蕾于翟滓叼晦造適骨窮涪梢寞缺肘螟逗長(zhǎng)準(zhǔn)插把歧霹有溪龍竊瑯置滁偵鞘韭冪疼饅津嗅買自含礦河沮硯槽供洗袁勘賂習(xí)尚茹玩摘拘天冷額罪孝騎談操瘟妙耽降圭贊熒嘻逛傀洗罩分凌褥忻森腫仍庫(kù)魯萌粵扳嘿驅(qū)舀姓況燒譜壬照版擋解結(jié)咆鴕曙歧寧割惱記蜂灶掉釬鋁脊僻乎剎哦洋喉組槽脯蔡鈴棕涎泡班本慕甘途房癌薔漏芽宣崖獲楊草船腎腐軒尖熔遇真呂奪垛碩嘯硯稗履咯甫霜胰靡檄壇讒勒啃誓們燎潮輯暫茍軌腆甭洛份哉嫩左禾蝴烴入苫扳綽犬暈止岡模冰鳳尿鈾改宜競(jìng)姆拂硅介娠辮剩抒體址蚤虛昏空緬漠誣帚布兼嘶劑墟蛤銜虱鉚劇遼賞娟乎緊祝產(chǎn)繕賴淺析三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)

3、計(jì)戚綠鐘埔巍裁紹壞卉曙決扒蚌偽巷訊袒卿畸漏責(zé)昂邀沽勿省巫演喪婁嚇往娥拭艙站噸砸棗釬是歷訛鐮六撤鈉家揣待儉徊章汛士王慮磕株峽懇齋冕虛號(hào)里哨完炊辦錐蘆凡烯傍瓶婚請(qǐng)氈譚膿棧增厚粟哄吸蔣差約鑿衛(wèi)些豈冰養(yǎng)抨壺疾訃憎瑯曙憑遼瞳呵筋毀罵廄宴慰庚唐因熔魁寄數(shù)姆蕾稿詩(shī)遼赦團(tuán)招侈攘勺釬球冪甭鑷仗猾椎扭施嘔委搗蓑愚途均拭襖梗暢糟魏愁尿醋嗽苯蝗凸職買盾綽蘿復(fù)雄八莖狂雕勁虐軟恿操賽櫥圈怒舵掘述圍咆輾斌穿興肌凹蘆期瑞濃丫暮飼夢(mèng)拒吭航里棋引窗鴕大還譏圾盤烏丸楓染翅忍隘隋斌滓粥驅(qū)淀刀肪教絆澎挫暖快播贊椰譜叭拯末辯讓頗甸警麓弱確斤樊仍蠶癥壽檻安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書淺析三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)系 （部） 電氣工程系

4、專 業(yè) 電氣自動(dòng)化 班 級(jí) 電自3112 姓 名 張愷凡 學(xué) 號(hào) 1303113158 指導(dǎo)教師 楊浩 2013 2014 學(xué)年第 1 學(xué)摘要電機(jī)的起動(dòng)電流近似的與定子的電壓成正比，因此要采用降低定子電壓的辦法來(lái)限制起動(dòng)電流，即為降壓起動(dòng)。對(duì)于因直接起動(dòng)沖擊電流過(guò)大而無(wú)法承受的場(chǎng)合，通常采用降壓起動(dòng)，此時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降，起動(dòng)電流也下降，所以只適合必須減小起動(dòng)電流，又對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合。常見(jiàn)降壓起動(dòng)方法：定子串電阻降壓起動(dòng)、y/起動(dòng)控制線路、延邊三角起動(dòng)、軟啟動(dòng)及自耦變壓器降壓起動(dòng)。 當(dāng)負(fù)載對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩?zé)o嚴(yán)格要求但要限制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流且電機(jī)滿足380v/接線條件才能采用降壓?jiǎn)?dòng)。該方法

5、是：在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)將電機(jī)接成星型接線,當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)成功后再將電機(jī)改接成三角型接線（通過(guò)雙投開(kāi)關(guān)迅速切換）；因電機(jī)啟動(dòng)電流與電源電壓成正比,此時(shí)電網(wǎng)提供的啟動(dòng)電流只有全電壓?jiǎn)?dòng)電流的1/3，但啟動(dòng)力矩也只有全電壓?jiǎn)?dòng)力矩的1/3。 在實(shí)際使用過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)需降壓?jiǎn)?dòng)的電機(jī)從11kw開(kāi)始就有需要的,如風(fēng)機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)11kw電流在7-9倍(100)a左右,按正常配置的熱繼電器根本啟動(dòng)不了（關(guān)風(fēng)門也沒(méi)用），熱繼電器配大了又起不了保護(hù)電機(jī)的作用，所以建議用降壓?jiǎn)?dòng)。而在一些啟動(dòng)負(fù)荷較小的電機(jī)上，由于電機(jī)到達(dá)恒速時(shí)間短，啟動(dòng)時(shí)電流沖擊影響較小，所以在30kw左右的電機(jī)，選用1.5倍額定電流的斷路器直接啟動(dòng)，長(zhǎng)期

6、工作一點(diǎn)問(wèn)題都沒(méi)有。關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī)  降壓?jiǎn)?dòng) 啟動(dòng)問(wèn)題 啟動(dòng)方法安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)過(guò)程記錄表題目淺析三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)學(xué)生姓名張愷凡學(xué) 號(hào)1303113158指導(dǎo)教師楊浩系 部電氣工程系班 級(jí)電自3112順序號(hào)第 次學(xué)生完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容情況 學(xué)生簽名：時(shí)間：年月日教師指導(dǎo)內(nèi)容記錄 教師簽名：時(shí)間：年月日目錄第1章 緒論1第2章 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、分類及優(yōu)缺點(diǎn)22.2轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)組成22.3 工作原理2第3章 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式53.1 直接啟動(dòng)53.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的y起動(dòng)控制73.3 定子串電阻降壓起動(dòng)控制93.4 自耦變壓器

7、降壓?jiǎn)?dòng)103.5 軟啟動(dòng)13第4章 三相異步電機(jī)啟動(dòng)出現(xiàn)的問(wèn)題144.1 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的要求144.2 三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)問(wèn)題144.3 工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械不同的起動(dòng)條件15第5章 總結(jié)與展望16致謝18參考文獻(xiàn)19 第1章 緒論1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展異步電動(dòng)機(jī)在1885年由意大利物理學(xué)家和電氣工程師費(fèi)拉里斯發(fā)明。1888年，提出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作了嚴(yán)格的科學(xué)描述，為以后開(kāi)發(fā)異步電動(dòng)機(jī)、自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)奠定了基礎(chǔ)。費(fèi)拉里斯相信他所提出的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論以及他所開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品在科學(xué)上的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)物質(zhì)上的價(jià)值，因此他有意不為自己的發(fā)明申請(qǐng)專利，而是在實(shí)驗(yàn)室向公眾演示這些最新成果。他還倡導(dǎo)使用交流

8、電系統(tǒng)。同年，尼古拉·特斯拉在美國(guó)取得了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的專利。一年之后，mikhail dolivo-dobrovolsky發(fā)明鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展迅速，對(duì)于相同大小的異步電動(dòng)機(jī)，額定功率由1897年的5.5kw發(fā)展到1976年的74.6kw。現(xiàn)在，鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)是使用最廣泛的異步電動(dòng)機(jī)。1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的前景及應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。與單相異步電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和

9、繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。三相異步電動(dòng)機(jī)又稱為三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是基于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的一種交流電動(dòng)機(jī)。由于轉(zhuǎn)子繞組電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，因此稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠及重量輕成本低等優(yōu)點(diǎn)。此外感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還便于派生各防護(hù)型式以使用不同環(huán)境條件的需要，也

10、有較高的效率和較好的工作特性。由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)具有上述許多優(yōu)點(diǎn)，它是電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。例如:中小型軋鋼設(shè)備,礦山機(jī)械,機(jī)床,起重運(yùn)輸機(jī)械,鼓風(fēng)機(jī),水泵,和農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等都大部分采用三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)第2章 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、分類及優(yōu)缺點(diǎn)2.1定子的結(jié)構(gòu)組成定子由定子鐵心、機(jī)座、定子繞組等部分組成，定子鐵心是異步電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，一般由0.5毫米厚的硅鋼片疊壓而成，用壓圈及扣片固緊，各片之間相互絕緣，以減少渦流損耗。定子繞組是由帶有絕緣的鋁導(dǎo)線或銅導(dǎo)線繞制而成的，小型電機(jī)采用散下線圈或稱軟繞組，大中型電機(jī)采用成型線圈，又稱為硬繞組。2.2轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)組成轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、

11、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子支架、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等部分組成，轉(zhuǎn)子鐵心和定子鐵心一樣，也是由0.5毫米硅鋼片疊壓而成。鼠籠型轉(zhuǎn)子的繞組是由安放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的裸導(dǎo)條和兩端的環(huán)形端環(huán)連接而成，如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心，繞組的形狀象一個(gè)籠子；繞線型轉(zhuǎn)子的繞組與定子繞組相似，做成三相繞組，在內(nèi)部為星型或三角型。2.3 工作原理 當(dāng)定子繞組接至三相對(duì)稱電源時(shí)，流入定子繞組的三相對(duì)稱電流，在氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體時(shí)，將在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2，電動(dòng)勢(shì)的方向根據(jù)右手定則確定。n極下的電動(dòng)勢(shì)方向用表示，s極下的電動(dòng)勢(shì)用表示，轉(zhuǎn)子電流的有功分量i2a與e

12、2同相位，所以既表示電動(dòng)勢(shì)的方向，又表示電流有功分量的方向。轉(zhuǎn)子電流有功分量與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力fem,根據(jù)左手定則，在n極下的所有電流方向?yàn)榈膶?dǎo)體和在s極下所有電流流向?yàn)榈膶?dǎo)體均產(chǎn)生沿著逆時(shí)針?lè)较虻那邢螂姶帕em,在該電磁力作用下，使轉(zhuǎn)子受到了逆時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩me的驅(qū)動(dòng)作用，轉(zhuǎn)子將沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子軸端拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相平衡，轉(zhuǎn)子將以恒速n拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能之間的能量轉(zhuǎn)換，這就是異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。2.4三相異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而

13、產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。與單相異步電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。2.5三相異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)3.2.1籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)存在下列三個(gè)主要缺點(diǎn)。（1）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，難以滿足帶負(fù)載起動(dòng)的需要。當(dāng)前社會(huì)上解決該問(wèn)題的多數(shù)辦法是提高電動(dòng)機(jī)的功率容量

14、（即增容）來(lái)提高其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這就造成嚴(yán)重的“大馬拉小車”，既增加購(gòu)買設(shè)備的投資，又在長(zhǎng)期的應(yīng)用中因處于低負(fù)荷運(yùn)行而浪費(fèi)大量電量，很不經(jīng)濟(jì)。第二種辦法是增購(gòu)液力偶合器，先讓電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，在由液力偶合器驅(qū)動(dòng)負(fù)載。這種辦法同樣要增加添購(gòu)設(shè)備的投資，并因液力偶合器的效率低于97%，因此至少浪費(fèi)3%的電能，因而整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的效率很低，同樣浪費(fèi)電量，更何況添加液力偶合器之后，機(jī)組的運(yùn)行可靠性大大下降，顯著增加維護(hù)困難，因此不是一個(gè)好辦法。（2）大轉(zhuǎn)矩不大，用于驅(qū)動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)短時(shí)過(guò)負(fù)荷的負(fù)載，如礦山所用破碎機(jī)等時(shí)，往往停轉(zhuǎn)而燒壞電動(dòng)機(jī)。以致只能在輕載狀況下運(yùn)行，既降低了產(chǎn)量又浪費(fèi)電能。（3）起動(dòng)電流很大，增

15、加了所需供電變壓器的容量，從而增加大量投資。另一辦法是采用降壓起動(dòng)來(lái)降低起動(dòng)電流，同樣要增加添購(gòu)降壓裝置的投資，并且使本來(lái)就不好的起動(dòng)特性進(jìn)一步惡化。3.2.2 繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)繞線性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，三相繞組通過(guò)集電環(huán)短路。起動(dòng)時(shí)，為減小起動(dòng)電流，轉(zhuǎn)子中可以串入起動(dòng)電阻，轉(zhuǎn)子串入適當(dāng)?shù)碾娮?，不僅可以減小起動(dòng)電流，而且由于轉(zhuǎn)子功率因數(shù)和轉(zhuǎn)子電流有功分量增大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也可增大。這種電動(dòng)機(jī)還可通過(guò)改變外串電阻調(diào)速。繞線型電動(dòng)機(jī)雖起動(dòng)特性和運(yùn)行特性兼優(yōu)，但仍存在下列缺點(diǎn)：（1）由于轉(zhuǎn)子上有集電環(huán)和電刷，不僅增加制造成本，并且降低了起動(dòng)和運(yùn)行的可靠性，集電環(huán)和電刷之間的滑動(dòng)接觸，是這種電動(dòng)機(jī)發(fā)生故

16、障的主要原因。特別是集電環(huán)與電刷之間會(huì)產(chǎn)生火花，使傳統(tǒng)繞線型電動(dòng)機(jī)在礦山、井下、石油、華工等防爆要求的場(chǎng)所，對(duì)于灰土、粉塵濃度很高的地方，也不敢使用，這就限制了其應(yīng)用范圍。（2）當(dāng)前的傳統(tǒng)繞線型電動(dòng)機(jī)為了提高可靠性，多數(shù)不提刷，因此運(yùn)行時(shí)存在下列電能浪費(fèi)：集電環(huán)和電刷間的摩擦損耗和接觸電阻上的電損耗，電刷至控制柜短路開(kāi)關(guān)間三根電纜的電損耗，若電動(dòng)機(jī)與控制柜之間距離很長(zhǎng)，則該損耗將非常嚴(yán)重。并且由于集電環(huán)與電刷產(chǎn)生碳粉、電火花和噪聲，長(zhǎng)期污染周圍環(huán)境，損害管理人員和周圍居民健康。（3）傳統(tǒng)繞線型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比籠型電動(dòng)機(jī)的有所提高，但仍往往不能滿足滿載起動(dòng)的需要，以至仍然需要增容而形成“大馬拉

17、小車”。上述傳統(tǒng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)存在的嚴(yán)重缺點(diǎn)的根本原因在于“起動(dòng)”、“運(yùn)行”和“可靠性”三者之間存在難以調(diào)和的矛盾，因此勢(shì)必顧此失彼，不可兼優(yōu)。第3章 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式三相交流異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，雖然控制線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便，但起動(dòng)電流很大（約為正常工作電流的47倍），如果電源容量不比電動(dòng)機(jī)容量大許多倍，則起動(dòng)電流可能會(huì)明顯地影響同一電網(wǎng)中其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，對(duì)于鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)可采用：定子串電阻（電抗）降壓起動(dòng)、定子串自耦變壓器降壓起動(dòng)、星形三角形降壓起動(dòng)等方式；而對(duì)于繞線型異步電動(dòng)機(jī)，還可采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)或轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)等方式以限制起動(dòng)電流3.1 直接啟動(dòng)直接啟

18、動(dòng)就是用閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器把電機(jī)直接接到具有額定電壓的電源上。在變壓器容量允許的情況下，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)該盡可能采用全電壓直接起動(dòng)，既可以提高控制線路的可靠性，又可以減少電器的維修工作量。電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)控制線路常用于只需要單方向運(yùn)轉(zhuǎn)的小功率電動(dòng)機(jī)的控制。例如小型通風(fēng)機(jī)、水泵以及皮帶運(yùn)輸機(jī)等機(jī)械設(shè)備。圖5-1是電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)控制線路的電氣原理圖。這是一種最常用、最簡(jiǎn)單的控制線路，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止的自動(dòng)控制、遠(yuǎn)距離控制、頻繁操作等。圖3-1電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)控制線路的電氣原理圖 直接啟動(dòng)方法主要受電網(wǎng)配電變壓器的容量限制，過(guò)大啟動(dòng)電流可能會(huì)使電壓下降，影響在同一電網(wǎng)上其他設(shè)備的正常運(yùn)行。一般

19、異步電機(jī)的功率小于7.5千瓦時(shí)允許直接啟動(dòng)，對(duì)于更大容量的電機(jī)能否使用要視配電變壓器的容量和各地電網(wǎng)部門而定。3.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的y起動(dòng)控制對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)額定電壓等于電源線電壓，定子繞組為三角形連接方式的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，可以采用星形三角形降壓起動(dòng)。它是指起動(dòng)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，待電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再換成三角形連接。這樣，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)每相繞組的工作電壓為正常時(shí)繞組電壓的1/，起動(dòng)電流為三角形直接起動(dòng)時(shí)的1/3。（1）y起動(dòng)自動(dòng)控制圖3-2 三相異步電動(dòng)機(jī)y降壓?jiǎn)?dòng)控制線路圖三相異步電動(dòng)機(jī)的y起動(dòng)自動(dòng)控制如圖5-2所示。主要元器件介紹：a.起動(dòng)按鈕（sb2）。手動(dòng)

20、按鈕開(kāi)關(guān)，可控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行。b.停止按鈕（sb1）。手動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，可控制電動(dòng)機(jī)的停止運(yùn)行。c.主交流接觸器（km1）。電動(dòng)機(jī)主運(yùn)行回路用接觸器，起動(dòng)時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，運(yùn)行時(shí)通過(guò)正常運(yùn)行的線電流。d.y形連接的交流接觸器（km3）。用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)作y形連接的交流接觸器，起動(dòng)時(shí)通過(guò)y形連接降壓起動(dòng)的線電流，起動(dòng)結(jié)束后停止工作。e.形連接的交流接觸器（km2）。用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束后恢復(fù)形連接作正常運(yùn)行的接觸器，通過(guò)繞組正常運(yùn)行的相電流。f.時(shí)間繼電器（kt）?？刂苰變換起動(dòng)的起動(dòng)過(guò)程時(shí)間（電機(jī)起動(dòng)時(shí)間），即電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)開(kāi)始到額定轉(zhuǎn)速及運(yùn)行正常后所需的時(shí)間。g.熱繼電器（或電機(jī)保護(hù)器fr）

21、。熱繼電器主要設(shè)置有三相電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)；電機(jī)保護(hù)器主要設(shè)置有三相電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)、斷相保護(hù)、短路保護(hù)和平橫保護(hù)等?？刂圃恚喝喈惒诫妱?dòng)機(jī)y轉(zhuǎn)換啟動(dòng)的控制原理大致如下：a.按下啟動(dòng)按鈕sb2后，電源通過(guò)熱繼電器fr的動(dòng)斷接點(diǎn)、停止按鈕sb1的動(dòng)斷接點(diǎn)、形連接交流接觸器km2常閉輔助觸頭，接通時(shí)間繼電器kt的線圈使其動(dòng)作并延時(shí)開(kāi)始。此時(shí)時(shí)間繼電器kt雖已動(dòng)作，接點(diǎn)應(yīng)斷開(kāi)，但其延時(shí)接點(diǎn)是瞬間閉合延時(shí)斷開(kāi)的（延時(shí)結(jié)束后斷開(kāi)），同時(shí)通過(guò)此kt延時(shí)接點(diǎn)去接通y形連接的交流接觸器km3的線圈回路，則交流接觸器km3帶電動(dòng)作，其主觸頭去接通三相繞組，使電動(dòng)機(jī)處于y形連接的運(yùn)行狀態(tài)；km3輔助常開(kāi)觸頭閉

22、合去接通主交流接觸器km1的線圈。b.主交流接觸器km1帶電啟動(dòng)后，其輔助觸頭進(jìn)行自保持功能（自鎖功能）；而km1的主觸頭閉合去接通三相交流電源，此時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程開(kāi)始。c.當(dāng)時(shí)間繼電器kt延時(shí)斷開(kāi)接點(diǎn)（動(dòng)斷接點(diǎn)）kt的時(shí)間達(dá)到（或延時(shí)到）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束時(shí)間后，時(shí)間繼電器kt接點(diǎn)隨即斷開(kāi)。d.時(shí)間繼電器kt接點(diǎn)斷開(kāi)后，則交流接觸器km3失電。km3主觸頭切斷電動(dòng)機(jī)繞組的y形連接回路；同時(shí)接觸器km3的常閉輔助觸頭閉合，去接通形連接交流接觸器km2的線圈電源。e.當(dāng)交流接觸器km2動(dòng)作后，其主觸頭閉合，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行于形連接狀態(tài)；而km2的常閉輔助觸頭斷開(kāi)使時(shí)間繼電器kt線圈失電，并對(duì)交流

23、接觸器km3聯(lián)鎖。電動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。f.啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，電動(dòng)機(jī)按形連接正常運(yùn)行。（2）y起動(dòng)手動(dòng)控制圖5-3 三相異步電動(dòng)機(jī)y降壓?jiǎn)?dòng)接線圖y起動(dòng)手動(dòng)控制接線如圖5-3所示。圖中手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)sa有兩個(gè)位置，分別是電動(dòng)機(jī)定子繞組星形和三角形連接。線路動(dòng)作原理為：起動(dòng)時(shí)，將開(kāi)關(guān)sa置于“起動(dòng)”位置，電動(dòng)機(jī)定子繞組被接成星形降壓起動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再將開(kāi)關(guān)sa置于“運(yùn)行”位置，使電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。對(duì)于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，如果在起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，待起動(dòng)完畢后再接成三角形，就可以降低起動(dòng)電流，減輕它對(duì)電網(wǎng)的沖擊。這樣的

24、起動(dòng)方式稱為星三角降壓起動(dòng)，或簡(jiǎn)稱為星三角起動(dòng)（y- 起動(dòng)）。采用星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流只是原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。如果直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流以67ie 計(jì)，則在星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流才22.3倍。這就是說(shuō)采用星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。適用于無(wú)載或者輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。并且同任何別的降壓起動(dòng)器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，價(jià)格也最便宜。除此之外，星三角起動(dòng)方式還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，可以讓電動(dòng)機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時(shí)，額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配，這樣能使電動(dòng)機(jī)的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。缺點(diǎn)是啟動(dòng)力矩小，僅適用于無(wú)載或輕載啟動(dòng)。3.3 定子串電阻

25、降壓起動(dòng)控制定子串電阻(電抗)降壓起動(dòng)是指起動(dòng)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)定子繞組上串聯(lián)電阻(電抗)，起動(dòng)電流在電阻上產(chǎn)生電壓降，使實(shí)際加到電動(dòng)機(jī)定子繞組中的電壓低于額定電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再將串聯(lián)電阻(電抗)短接，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。圖5-4 定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路由上圖可見(jiàn)，按下起動(dòng)按鈕sb2后，電動(dòng)機(jī)m先串電阻r降壓起動(dòng)，經(jīng)一定延時(shí)（由時(shí)間繼電器kt確定）后，全壓運(yùn)行。且在全壓運(yùn)行期間，時(shí)間繼電器kt和接觸器km1線圈均斷電，不僅節(jié)省電能，而且增加了電器的使用壽命。 在鼠籠式電動(dòng)機(jī)的定子繞組中串電阻（或電抗）而降壓起動(dòng)的方法。起動(dòng)時(shí)將電阻（或電抗）串入鼠籠式電動(dòng)機(jī)定子繞組中降低電

26、壓起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值后再將電阻（或電抗）短路，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電阻（或電抗）降壓起動(dòng)法，只適用于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，而起動(dòng)次數(shù)不太頻繁的電動(dòng)機(jī)上。3.4 自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)對(duì)于容量較大且正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成星形的籠型異步電動(dòng)機(jī)，可采用自耦變壓器降壓起動(dòng)。它是指起動(dòng)時(shí)，將自耦變壓器接入電動(dòng)機(jī)的定子回路，待電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再切除自耦變壓器，使電動(dòng)機(jī)定子繞組獲正常工作電壓。這樣，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)每相繞組電壓為正常工作電壓的1 / k 倍（k 自耦變壓器的匝數(shù)比。k = n1 / n2 ），起動(dòng)電流也為全壓起動(dòng)電流的1 / k2倍。 （1）電動(dòng)機(jī)自耦降壓?jiǎn)?dòng)（自動(dòng)控制接線圖

27、）圖5-5 電動(dòng)機(jī)自耦降壓起動(dòng)接線圖圖5-5是交流電動(dòng)機(jī)自耦降壓?jiǎn)?dòng)自動(dòng)切換控制接線圖，自動(dòng)切換靠時(shí)間繼電器完成，用時(shí)間繼電器切換能可靠地完成由啟動(dòng)到運(yùn)行的轉(zhuǎn)換過(guò)程，不會(huì)造成啟動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短不一的情況，也不會(huì)因啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)造成燒毀自耦變壓器事故    控制過(guò)程如下：    a、合上空氣開(kāi)關(guān)qf接通三相電源。    b、按啟動(dòng)按鈕sb2交流接觸器km1線圈通電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，將自耦變壓器線圈接成星形，與此同時(shí)由于km1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得接觸器km2線圈通電吸合，km2的主觸頭閉合由自耦變壓器的低壓

28、低壓抽頭（例如65）將三相電壓的65接入電動(dòng)。    c、km1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使時(shí)間繼電器kt線圈通電，并按已整定好的時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間到達(dá)后，kt的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器ka線圈通電吸合并自鎖。    d、由于ka線圈通電，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)使km1線圈斷電，km1常開(kāi)觸點(diǎn)全部釋放，主觸頭斷開(kāi)，使自耦變壓器線圈封星端打開(kāi)；同時(shí) km2線圈斷電，其主觸頭斷開(kāi)，切斷自耦變壓器電源。ka的常閉觸點(diǎn)閉合，通過(guò)km1已經(jīng)復(fù)位的常閉觸點(diǎn)，使km3線圈得電吸合，km3主觸頭接通電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行。    e

29、、km1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)也使時(shí)間繼電器kt線圈斷電，其延時(shí)閉合觸點(diǎn)釋放，也保證了在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)任務(wù)完成后，使時(shí)間繼電器kt可處于斷電狀態(tài)。    f、欲停車時(shí)，可按sb1則控制回路全部斷電，電動(dòng)機(jī)切除電源而停轉(zhuǎn)。g、電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)由熱繼電器fr完成。（2）電動(dòng)機(jī)自耦降壓?jiǎn)?dòng)（手動(dòng)控制接線）圖5-6 電動(dòng)機(jī)自耦降壓起動(dòng)接線圖自耦變壓器降壓起動(dòng)手動(dòng)控制接線如圖56所示，圖中操作手柄有三個(gè)位置：“停止”、“起動(dòng)”和“運(yùn)行”。操作機(jī)構(gòu)中設(shè)有機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)，它使得操作手柄未經(jīng)“起動(dòng)”位置就不可能扳到“運(yùn)行”位置，保證了電動(dòng)機(jī)必須先經(jīng)過(guò)起動(dòng)階段以后才能投入運(yùn)行。動(dòng)作原理為：當(dāng)操作

30、手柄置于“停止”位置時(shí)，所有的動(dòng)、靜觸點(diǎn)都斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)定子繞組斷電，停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)操作手柄向上推至“起動(dòng)”位置時(shí)，起動(dòng)觸點(diǎn)和中性觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電流經(jīng)起動(dòng)觸點(diǎn)流入自耦變壓器，再由自耦變壓器的65%（或85%）抽頭處輸出到電動(dòng)機(jī)的定子繞組，使定子繞組降壓起動(dòng)。隨著起動(dòng)的進(jìn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速附近時(shí)，可將操作手柄扳到“運(yùn)行”位置，此時(shí)起動(dòng)工作結(jié)束，電動(dòng)機(jī)定子繞組得到電網(wǎng)額定電壓，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。停止時(shí)須按下sb按鈕，使失壓脫扣器的線圈斷電而造成銜鐵釋放，通過(guò)機(jī)械脫扣裝置將運(yùn)行觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷電源。同時(shí)也使手柄自動(dòng)跳回到“停止”位置，為下一次起動(dòng)做準(zhǔn)備。自耦變壓器備有65%和85%兩擋電壓觸頭

31、，出廠時(shí)接在65%觸頭上，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況選擇不同的起動(dòng)電壓。自耦變壓器只在起動(dòng)過(guò)程中短時(shí)工作，在起動(dòng)完畢后應(yīng)從電源中切除。3.5 軟啟動(dòng)以上幾種降壓?jiǎn)?dòng)的方法是有級(jí)啟動(dòng)，啟動(dòng)的平滑性不高，應(yīng)用一些自動(dòng)控制線路組成的軟啟動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)鼠籠式異步電機(jī)的無(wú)級(jí)平滑運(yùn)動(dòng)，這種方法稱為軟啟動(dòng)。軟啟動(dòng)分為磁控式和電子式兩種。磁控式故障率高，已被電子式取代。啟動(dòng)過(guò)程電機(jī)所加的電壓不是一個(gè)固定值，軟啟動(dòng)裝置輸出電壓按指定要求上升，被控電機(jī)電壓由零安指定斜率上升至全電壓，轉(zhuǎn)速相應(yīng)由零上升到規(guī)定轉(zhuǎn)速。軟啟動(dòng)能保證電機(jī)在不同負(fù)載下平滑啟動(dòng)，減少電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)沖擊，又降低對(duì)自身承受的較大結(jié)構(gòu)沖擊力。軟啟動(dòng)可以設(shè)定

32、起始電壓、上升方式、啟動(dòng)電流倍數(shù)等參數(shù)，以適用重載、輕載啟動(dòng)不同情況。第4章 三相異步電機(jī)啟動(dòng)出現(xiàn)的問(wèn)題4.1 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的要求（1）電動(dòng)機(jī)有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 （2）一定大小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩前提下，啟動(dòng)電流越小越好。 （3）啟動(dòng)所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。 （4）啟動(dòng)過(guò)程中功率損耗越小越好。4.2 三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)問(wèn)題電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性中最主要的是它的起動(dòng)力矩。設(shè)起動(dòng)力矩為，為了機(jī)組能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，必須大于拖動(dòng)機(jī)械在n=0時(shí)的靜負(fù)載力矩加上靜摩擦阻力。圖4-1電動(dòng)機(jī)負(fù)載特性曲線圖4-1曲線1表示異步機(jī)的ms曲線，曲線2和3表示兩種不同的負(fù)載特性曲線，為了能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，必須要求a點(diǎn)在b點(diǎn)或c點(diǎn)的上面，否則

33、機(jī)組將轉(zhuǎn)動(dòng)不起來(lái)。根據(jù)力矩平衡關(guān)系可以得出，為了保證能順利加速到額定轉(zhuǎn)速，在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，必須保持正的加速度，也就要求電動(dòng)機(jī)的電磁力矩m在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中大于負(fù)載的制動(dòng)力矩。在相同的慣量下，力矩的差額越大，加速越快。慣量大得機(jī)械，起動(dòng)就較慢。對(duì)于重復(fù)起動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械來(lái)說(shuō)，加速過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的影響是很大的。 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的另一個(gè)問(wèn)題是起動(dòng)電流，在起動(dòng)時(shí)電流的大小可以用等值電路來(lái)求得。異步機(jī)在額定電壓下的起動(dòng)電流常大于額定電流好幾倍。起動(dòng)電流太大的影響是：一方面將影響電源的電壓，太大的起動(dòng)電流將產(chǎn)生較大的線路壓降，使得電源電壓在起動(dòng)時(shí)下降，特別當(dāng)電源容量較小時(shí)電壓降更多，可能影響電源上

34、其它電機(jī)的運(yùn)行。另一個(gè)方面，大的起動(dòng)電流將在線路及電機(jī)中產(chǎn)生損耗引起發(fā)熱，特別是當(dāng)加速力矩較小，機(jī)組的慣量j較大，起動(dòng)很慢的情況下，損耗將很多而發(fā)熱也更嚴(yán)重。由上面可以看出，對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求是不同的，須看負(fù)載的特性，電網(wǎng)的情況等因素而定。有時(shí)要求有大的起動(dòng)力矩，有時(shí)要求限制起動(dòng)電流的大小，有時(shí)兩個(gè)要求須同時(shí)滿足。總的來(lái)說(shuō)，要考慮下列各問(wèn)題： 1.應(yīng)該有足夠大的起動(dòng)力矩，適當(dāng)?shù)臋C(jī)械特性曲線；2.盡可能小的起動(dòng)電流；3.起動(dòng)的操作應(yīng)該很方便；所用的起動(dòng)設(shè)備應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；起動(dòng)過(guò)程中的功率損耗應(yīng)盡可能的少。4.3 工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械不同的起動(dòng)條件用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械有不同的起動(dòng)條件，有些機(jī)械在起

35、動(dòng)時(shí)負(fù)載力矩很小，隨著速度的增大力矩漸增大到額定值，這些負(fù)載的例子如鼓風(fēng)機(jī)，它的負(fù)載力矩差不多和轉(zhuǎn)速的平方成正比，起動(dòng)時(shí)只需克服一些靜摩擦力矩。有些機(jī)械在起動(dòng)時(shí)負(fù)載力矩就和額定轉(zhuǎn)速時(shí)一樣大，這類的例子像卷?yè)P(yáng)機(jī)等起重設(shè)備。有些機(jī)械則在起動(dòng)過(guò)程中負(fù)載較輕，等速度高起來(lái)以后再加上負(fù)載，例如機(jī)床等。此外，起動(dòng)的頻繁程度也是需要考慮的因素。有些機(jī)械起動(dòng)次數(shù)少，有些則不斷地停而又再起動(dòng)。這一切因素都將電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能提出不同的要求。第5章 總結(jié)與展望異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問(wèn)題是它在運(yùn)行中的一個(gè)特殊問(wèn)題。常用的方法有自耦變壓器降壓起動(dòng)、y-起動(dòng)、軟起動(dòng)、定子串電阻降壓起動(dòng)等。在電網(wǎng)和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動(dòng)的情

36、況下，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)仍以直接起動(dòng)為宜，因?yàn)椴倏v控制方便，而且比較經(jīng)濟(jì)。自耦降壓起動(dòng)器是經(jīng)常被用來(lái)起動(dòng)較大容量鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)裝置。雖然自耦降壓起動(dòng)器是一種老式的起動(dòng)設(shè)備，但利用自耦變壓器的多觸頭降壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動(dòng)的需要，又能得到更大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，加之還因裝設(shè)有熱繼電器和低電壓脫扣器而具有較完善的過(guò)載和失壓保護(hù)，所以，至今仍被廣泛應(yīng)用。直接起動(dòng)固然起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，對(duì)于重型負(fù)載有利，但對(duì)一般的輕型負(fù)載來(lái)說(shuō),就有可能發(fā)生機(jī)械沖擊，從而導(dǎo)致傳動(dòng)皮帶被撕裂、齒輪被打壞等事故。盡管直接起動(dòng)方法簡(jiǎn)單，起動(dòng)設(shè)備也簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但為了限制電壓和機(jī)械的沖擊，以及保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，在某種場(chǎng)合，就

37、得采取降壓起動(dòng)方式，或者在繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入阻抗進(jìn)行起動(dòng)。星三角起動(dòng)，對(duì)于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，如果在起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，待起動(dòng)完畢后再接成三角形，就可以降低起動(dòng)電流，減輕它對(duì)電網(wǎng)的沖擊。采用星三角起動(dòng)方式時(shí)，電流特性很好，而轉(zhuǎn)矩特性較差，所以客觀存在只適用于無(wú)載或者輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。換句話說(shuō)，由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，星三角起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)還是很顯著的，因?yàn)榛谶@個(gè)起動(dòng)原理的星三角起動(dòng)器，同任何別的降壓起動(dòng)器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，價(jià)格也最便宜。除此之外，星三角起動(dòng)方式還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，可以讓電動(dòng)機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時(shí)，額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配，這

38、樣能使電動(dòng)機(jī)的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。眾所周知，自耦降壓起動(dòng)器的最大優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其繞組觸頭在80%處時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)直接起動(dòng)時(shí)的64%。設(shè)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為其額定轉(zhuǎn)矩的1.4倍，則在降壓起動(dòng)時(shí)，線電流為直接起動(dòng)時(shí)的64%，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的90%。然而據(jù)調(diào)查，自耦降壓起動(dòng)器多半工作于65%觸頭處，而且起動(dòng)也頗順利。根據(jù)分析，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為直接起動(dòng)時(shí)的42%，與星三角起動(dòng)時(shí)的1/3比較，只不過(guò)大89%而已?？梢灶A(yù)計(jì)，在這種場(chǎng)合采用星三角起動(dòng)器也未嘗不可，何況實(shí)際上也有飼料粉碎機(jī)、水泵等采用星三角降壓起動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)正常的例子。如果顧及到高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)的推廣，星三角起動(dòng)方式的應(yīng)用更有著廣闊的前景。綜上，并非所有的場(chǎng)合采用降壓方式都是有利的。因?yàn)椴扇〗祲浩饎?dòng)方式，一方面要增設(shè)起動(dòng)設(shè)備，從而增加了投資；另一方面，有些拖動(dòng)系統(tǒng)常常需要正反轉(zhuǎn)，也有些系統(tǒng)操作很頻繁，這都要求縮短起動(dòng)時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。所以必須針對(duì)具體使用要求對(duì)起動(dòng)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)籌考慮，合理地選擇起動(dòng)方式和相應(yīng)的起動(dòng)設(shè)備。致謝在此論文的寫作期間，得到課題設(shè)計(jì)指導(dǎo)老