第讲三相异步电动机的起动.docx
《第讲三相异步电动机的起动.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第讲三相异步电动机的起动.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第讲三相异步电动机的起动
三相异步电动机的起动
§5-1直接起动的问题及对策
起动要求;
1、转矩足够大,对电网冲击小
2、平滑、快速、机械冲击小,损耗小
3、简单、易操作
与普通工业用直流电动机不同,三相笼型允许直接全压起动。
起动电流可达额定电流的4~7倍,由4-92式
(忽略励磁支路影响)
起动时,n=0,S=1,转子电动势(4-72)最大,
起动电流很大.
a.起动电流大,定子绕组漏阻抗压降增大,
定子有效作用电压减小,每极气隙磁通量下降,
(4-47,4-75)
b.S=1,转子侧功率因数低(0.3左右),
起动转矩不大:
,
(4-90、4-88、4-78)
例:
一台三相异步电动机参数为:
1、额定转差率(4-61)
;
2、忽略励磁支路时,由4-92,转子额定电流
4、转子起动电流
5、转子额定功率因素
6、转子起动功率因素
7、额定转矩
8、起动转矩
9、临界转差率
(4-94)
10、最大转矩
(4-95)
此例说明,虽然三相异步电动机起动时转子电流高达其额定
工作时的5倍以上,所产生的起动转矩却小于额定转矩
结论:
三相异步电动机直接起动时,起动电流很大,
起动转矩却不大。
短时大电流冲击,笼型转子可承受,但对电源产生冲击,
起动过频繁电机会过热;
起动转矩小,会使起动时间拖长,负载重时可能不能起动。
直接起动适用范围:
非频繁、负载较轻、电源相对电机容量足够大。
§5-2三相绕线转子异步电动机的起动
对策要求:
1、增大起动转矩
2、减小起动电流
对策分析:
一、
(4-92)
起动时增大转子绕组电阻可减小起动电流;
二、
(4-95)
最大电磁转矩与转子绕组电阻大小无关,
增大转子绕组电阻不影响最大电磁转矩;
三、
(4-94)
临界转差率与转子绕组电阻成正比;
四、
(4-1)
同步转速与转子绕组电阻无关。
结论:
如果能在转子回路串入附加电阻使临界转差率=1,
则可达到即减小起动电流又获得最大起动转矩的目的。
应用前提:
转子回路能串入电阻
适用对象:
绕线转子异步电动机
例如上例中若可使起动时转子电阻
,
则可在起动电流降为35.4A的情况下以最大电磁转矩起动。
实现方法:
一、逐级切除附加起动电阻的起动法
1、图解法
·计算,
确定(0,)、(),绘特性I
·按
预选
·连接(0,)和(),得IV,交T=于b
·过b作平行于横轴直线,交T=于c
·连接(0,)和c,得III,交T=于d
……
如此重复,直到最后按起动级数m的要求,通过f点所作
平行横轴的直线正好通过固有机械特性曲线和直线T=
的交点g,否则调整重新作图。
·连接(0,)和()
稳定运行段有,(4-108)
此式说明电磁转矩一定时,转差率与临界转差率成正比
又因为临界转差率与转子电阻成正比
所以:
转矩一定时,转差率与转子电阻成正比:
(5-2)
:
一相绕组回路中外接附加起动电阻
:
一相绕组自身电阻
由于转矩一定时,转差率与转子电阻成正比
所以,对额定转矩,有
:
每相转子绕组的额定电阻
额定状态时,额定转差率很小,对星形绕组,有
均为线额定值
Si可通过读图获得。
2、解析法
S一定时,电磁转矩和临界转差率成反比,
临界转差率与转子电阻成正比,故
S一定即转速一定时,电磁转矩和转子电阻成反比。
令,若起动分为m级,则有:
由于转矩一定时,转差率与转子电阻成正比(5-2)〖比值为常数〗
所以有额定转矩时,,即(推5-8)
又起动时,由三角形(,中的相似关系,有(例m=3)
二、转子绕组串频敏变阻器起动法(略)
§5-3三相笼型转子异步电动机的起动
直接起动:
电流大、起动转矩不大。
不能在转子绕组中串电阻或电抗。
,,
改善起动性能的方法为
·降压起动
·改变转子结构
一、降压起动
根据4-93、4-94、4-99式,电磁转矩、起动转矩均与电压
Us的平方成正比关系减少,而临界转差率与Us无关。
仅适合空载、轻载起动。
降压起动方法
1.星三角降压起动
Y接时,线电流;
三角接时,线电流
优点:
起动电流冲击只有三角直接起动的1/3。
缺点:
转矩与相电压的平方成正比(4-99式,P125),
起动转矩降为三角直接起动的1/3。
2.定子绕组自耦变压器降压起动
优点:
起动定子绕组电源电压可调
缺点:
起动转矩相应下降。
3、定子绕组串电阻、串电抗降压起动
起动转矩下降规律不变,且功耗比1、2大。
二、变频变压起动
三、从结构上改善三相笼型异步电动机起动性能的方法
·采用电阻率高的转子绕组导条:
转子电阻增加,起动转矩增大;转差率也增大。
·斜槽
·深槽
·双笼型