三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng).課前復(fù)習(xí)課前復(fù)習(xí)1.三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式：三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式：22cosIKTmT三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)表達(dá)式：三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)表達(dá)式： 222222)sX(rrcos2.三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)：三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)： 優(yōu)點(diǎn)是：優(yōu)點(diǎn)是：缺點(diǎn)是：缺點(diǎn)是：危害：危害：應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：在電動(dòng)機(jī)定子繞組上直接加上電動(dòng)機(jī)額定電壓在電動(dòng)機(jī)定子繞組上直接加上電動(dòng)機(jī)額定電壓進(jìn)行起動(dòng)的方法。進(jìn)行起動(dòng)的方法。 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，起動(dòng)過(guò)程短。設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，起動(dòng)過(guò)程短。 起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)

2、矩不大。 線路中電壓損失過(guò)大，影響相鄰設(shè)備的正常工線路中電壓損失過(guò)大，影響相鄰設(shè)備的正常工作；電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí)可能使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而燒毀；作；電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí)可能使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而燒毀； 小功率電機(jī)（）小功率電機(jī)（）經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式： NstII電動(dòng)機(jī)容量電源總?cè)萘?433.三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng) 在起動(dòng)時(shí)利用起動(dòng)設(shè)備，使加在定子繞組上的電在起動(dòng)時(shí)利用起動(dòng)設(shè)備，使加在定子繞組上的電壓壓U1降低，從而減小定子起動(dòng)電流降低，從而減小定子起動(dòng)電流; 轉(zhuǎn)速上升接近轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)在接入額定電壓，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行的額定轉(zhuǎn)速時(shí)在接入額定電壓，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行的起動(dòng)方式。起動(dòng)方式。目

3、的：目的：減小起動(dòng)電流。減小起動(dòng)電流。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 減小起動(dòng)電流的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小了。減小起動(dòng)電流的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小了。應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用場(chǎng)合：輕載或空載起動(dòng)。輕載或空載起動(dòng)。.課堂詳解課堂詳解一、三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)起動(dòng)電流較大的原因：起動(dòng)電流較大的原因：當(dāng)電動(dòng)機(jī)接入電網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子當(dāng)電動(dòng)機(jī)接入電網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n=0，轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差率s=1，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最大的轉(zhuǎn)速切，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最大的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，引起轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均最割轉(zhuǎn)子繞組，引起轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均最大，從而引起定子中有較大的起動(dòng)電流。大，從而引起定子中有較大的起動(dòng)電流。 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

4、不大的原因：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大的原因：第一，由于起動(dòng)電流很大，定第一，由于起動(dòng)電流很大，定子繞組中壓降增大，而電源電壓不變，根據(jù)定子電路子繞組中壓降增大，而電源電壓不變，根據(jù)定子電路的電動(dòng)勢(shì)平衡方程知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要減小，則使主磁的電動(dòng)勢(shì)平衡方程知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要減小，則使主磁通減小；第二，起動(dòng)時(shí)通減?。坏诙?，起動(dòng)時(shí)s=1，轉(zhuǎn)子漏抗比轉(zhuǎn)子電阻大，轉(zhuǎn)子漏抗比轉(zhuǎn)子電阻大得多，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較低，雖然起動(dòng)電流很大，由得多，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較低，雖然起動(dòng)電流很大，由22cosIKTT公式知，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大。公式知，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大。 * 一般情況下，對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求盡可能減小起動(dòng)電流，一般情況下，對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求盡

5、可能減小起動(dòng)電流，有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 。1.定子電路串電阻降壓起動(dòng)定子電路串電阻降壓起動(dòng) 方法：方法： 工作過(guò)程：工作過(guò)程：起動(dòng)時(shí)應(yīng)先起動(dòng)時(shí)應(yīng)先 ，再，再 ；待轉(zhuǎn)速；待轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再 。停車(chē)。停車(chē)時(shí)時(shí) 。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在定子電路中串聯(lián)電阻，以減電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在定子電路中串聯(lián)電阻，以減小起動(dòng)電流，待轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再小起動(dòng)電流，待轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再切除起動(dòng)電阻的起動(dòng)方式。切除起動(dòng)電阻的起動(dòng)方式。斷開(kāi)斷開(kāi)QS1合上合上QS1合上合上QS2斷開(kāi)斷開(kāi)QS2電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。串聯(lián)的電阻消耗電

6、能，且需要大功率電阻。串聯(lián)的電阻消耗電能，且需要大功率電阻。2.Y-降壓起動(dòng)降壓起動(dòng) 方法：方法：工作過(guò)程：工作過(guò)程：起動(dòng)時(shí)，先起動(dòng)時(shí)，先 ，再，再將將 ；待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升接；待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將 。停車(chē)時(shí)停車(chē)時(shí) 。stYIstIstYTstT起動(dòng)電流：起動(dòng)電流：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： ； *僅適用電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)定子繞組為僅適用電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)定子繞組為三角形接法三角形接法的鼠籠式異的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。步電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接成Y形，運(yùn)行時(shí)接成。形，運(yùn)行時(shí)接成。合上合上QS1QS2置下方置下方QS2置上方置上方先斷開(kāi)先斷開(kāi)QS1

7、、再將、再將QS2置停。置停。31312, 1 . 1, 5 . 5NmNstNstTTTTII練習(xí)練習(xí)1：某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率為：某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率為28kW，接法，額定電，接法，額定電380V，功率因數(shù)為，效率為，功率因數(shù)為，效率為80%，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速1455r/min，Ist/IN=6，Tst/TN，電源變壓器允許電流為，電源變壓器允許電流為150A，負(fù)載轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=73.5Nm。該。該電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)？能否采用電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)？能否采用Y-降壓起動(dòng)？降壓起動(dòng)？ 例題例題1：三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值為：三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值為：PN=40kW,nN1460r/m

8、in,UN=220V/380V, 接法接法/Y,N，cos， 。若采用。若采用Y降壓起動(dòng)，則起動(dòng)時(shí)定子繞組降壓起動(dòng)，則起動(dòng)時(shí)定子繞組上電壓為上電壓為 V，起動(dòng)電流，起動(dòng)電流IstY= ，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TstY = 。3.自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng) 方法：方法：工作過(guò)程：工作過(guò)程：起動(dòng)時(shí)，應(yīng)先起動(dòng)時(shí)，應(yīng)先 再再 ，電動(dòng)機(jī)接入自耦變壓器的電動(dòng)機(jī)接入自耦變壓器的 側(cè)；待電側(cè)；待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再再 ，電動(dòng)機(jī)接入，電動(dòng)機(jī)接入 電電壓，自耦變壓器被壓，自耦變壓器被 。停車(chē)時(shí)停車(chē)時(shí) 。起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接在自起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組接在自耦變壓器低壓側(cè)

9、，運(yùn)行時(shí)切除耦變壓器低壓側(cè)，運(yùn)行時(shí)切除變壓器接額定電壓。變壓器接額定電壓。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：，stTstT 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流：電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流：線路中的起動(dòng)電流：線路中的起動(dòng)電流：，2stIstI，stIstIk121k21kQS2置下方置下方合上合上QS1先斷開(kāi)先斷開(kāi)QS1，再將，再將QS2置停。置停。QS2置上方置上方低壓低壓額定額定切除切除* 適用于正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)適用于正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)定子繞組做定子繞組做星形連接星形連接的鼠籠的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，或式異步電動(dòng)機(jī)，或容量較大容量較大的的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)。例題例題2：三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率：三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率PN=30kW，額定電壓，額定電壓UN=380V，接法為，接法為，Tst/TN。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLTN時(shí)，應(yīng)采用時(shí)，應(yīng)采用 起動(dòng)；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動(dòng)；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLTN時(shí)，應(yīng)采用時(shí)，應(yīng)采用 起動(dòng)。起動(dòng)。練習(xí)練習(xí)2：在練習(xí)：在練習(xí)1中，若采用中，若采用64%的抽頭的自耦變壓器降壓起動(dòng)，的抽頭的自耦變壓器降壓起動(dòng)，能否帶負(fù)載起動(dòng)？若能，則電動(dòng)機(jī)定子繞組及電路中起動(dòng)電流能否帶負(fù)載起動(dòng)？若能，則電動(dòng)機(jī)定子繞組及電路中起動(dòng)電流為多大？為多大？.