交流異步電機的控制技術(shù)-起動課件講解

學習情境八交流異步電機及其控制技術(shù)特斯拉電動汽車使用的是一款交流異步電機，最近該電機出現(xiàn)了故障，需要你去對電機進行檢查。請你總結(jié)一下交流異步電機的結(jié)構(gòu)及其控制技術(shù)。學習情景描述學習目標1.了解交流異步電機的基本結(jié)構(gòu)；2.掌握交流異步電機的工作原理；（重點、難點）3.了解交流異步電機的控制技術(shù)；4.掌握交流異步電機的特點與應用。工作任務1.在教師的指導下，制訂交流異步電機的檢查計劃；2.根據(jù)檢查計劃對電動汽車的交流異步電機進行檢查。目標和任務一、課前任務單根據(jù)查找的資料，完成下列課前任務單（見表8-1）。表8-1交流異步電機及其控制技術(shù)課前任務單學習內(nèi)容1.正常運行時異步電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速n1，轉(zhuǎn)差率一般為（）。2.交流異步電機能夠正常工作必須滿足哪兩個基本條件？3.交流異步電機有哪些起動的方式？1.交流異步電機的起動將三相異步電機接入電源，電機由靜止不動到達穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運行所經(jīng)歷的過程稱為起動。在剛接入電源的一瞬間，電機轉(zhuǎn)速n=0，此時旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間相對運動速度最大。如果電機不是頻繁起動就不會有熱量的積累，對電機本身沒有多大的影響。但是，過大的起動電流對供電線路會有一定的影響。因為過大的起動電流會在線路上產(chǎn)生較大的電壓降，降低了電網(wǎng)供電的電壓，使同一供電系統(tǒng)上的其他電器設(shè)備不能正常工作。資訊三交流異步電機的控制技術(shù)另外在剛起動時，雖然起動電流大，但由于s=1，轉(zhuǎn)子感抗大，這使轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較小，因而起動轉(zhuǎn)矩并不大，不能帶動較大的負載起動?？梢姼袘姍C起動時存在起動電流大、起動轉(zhuǎn)矩小的問題。因此，常采用不同的起動方法來改善起動性能。資訊三交流異步電機的控制技術(shù)012）降壓起動對于不允許直接起動的電機，可以采用降壓起動的方法，以減小起動電流。降壓起動就是在起動時，降低加在定子繞組上的電壓，待電機的轉(zhuǎn)速接近額定值時，再將定子繞組的電壓恢復到額定值，使電機進入正常運行狀態(tài)。由于三相異步電機的起動轉(zhuǎn)矩與電源電壓平方成正比，在降低起動電壓限制起動電流的同時，也大大降低了起動轉(zhuǎn)矩。因此降壓起動的方法只適用于電機的輕載或空載起動。降壓起動有以下幾種常用的方法。1）直接起動通過開關(guān)或接觸器將電機直接接入電源的起動方法稱為直接起動。在以下幾種情況下，一般可以采用直接起動的方法：若電機的電源是在具有獨立變壓器供電的情況下，對于不經(jīng)常起動的異步電機，其功率不超過電源容量的30%，對于頻繁起動的異步電機，其功率不超過電源容量的20%；如果沒有獨立變壓器供電，異步電機直接起動時所產(chǎn)生的電壓降不應超過額定電壓的5%。02資訊三交流異步電機的控制技術(shù)（1）星形-三角形(Y-△)降壓起動。這種方法是在起動時先將定子繞組接成星形（Y），當電機轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定值時，再將定子繞組接成三角形(△)，使電機運行在三角形的連接方式下。這樣在起動時，就能將定子每相繞組上的電壓降到正常工作電壓的13。下面分析電機的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。定子繞組接成星形時的起動電流(見圖8-6)為IIY=IPY=UPY/｜Z｜=U1/（

√3

｜Z｜）（8-3）定子繞組接成三角形時的起動電流為II△=√3UP△/｜Z｜=√3U1/｜Z｜（8-4）則IIY/II△=（U1/｜Z｜）/（/√3√3U1/｜Z｜）=1/3（8-5）即降壓起動時的電流為直接起動時的13。圖8-6星形-三角形降壓起動電流的計算教學視頻星形-三角形起動教學視頻三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路資訊三交流異步電機的控制技術(shù)這種起動方法的線路如圖8-7所示。在起動時先將開關(guān)Q2向下合，實現(xiàn)異步電機的星形接法起動。待電機轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時再將開關(guān)Q1向上合，將電機換接成三角形。目前常采用繼電器-接觸器控制線路來實現(xiàn)星形-三角形接法的自動轉(zhuǎn)換。圖8-7星形-三角形降壓起動的線路資訊三交流異步電機的控制技術(shù)（2）自耦變壓器降壓起動。若三相異步電機不能采用星形-三角形降壓起動，可采用自耦變壓器降壓起動，起動線路如圖8-8所示。起動時先將開關(guān)Q1向下合，使電機定子繞組與自耦變壓器低壓邊相接，進行降壓起動，當電機轉(zhuǎn)速接近額定值時，再將開關(guān)Q1向上合，使電機定子繞組直接與電源相接，進入正常運行狀態(tài)。圖8-8自耦變壓器降壓起動的線路教學視頻自耦變壓器降壓起動控制電路采用這種降壓起動的方法，使定子繞組的電壓為原來的1/k（k是自耦變壓器的變壓比），供電線路的電流減小為原來起動電流的1/k2，起動轉(zhuǎn)矩也為直接起動時的1/k2。這種起動方法的優(yōu)點是起動電壓可以根據(jù)需要來選擇，使用起來方便靈活，但需要自耦變壓器，從而增加了成本。資訊三交流異步電機的控制技術(shù)資訊三交流異步電機的控制技術(shù)電機轉(zhuǎn)子串接起動電阻，不但減小了起動電流，而且增大了轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)，因此提高了電機的起動轉(zhuǎn)矩。（3）轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動。這種起動方法是在轉(zhuǎn)子繞組中接入起動電阻，因此只適用于繞線式異步電機。其起動線路如圖8-9所示。起動時，