感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、深槽和雙籠電動(dòng)機(jī)

1、5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院一、轉(zhuǎn)速特性一、轉(zhuǎn)速特性).P(fnffUU:NN2 時(shí)時(shí)和和在在定定義義二、轉(zhuǎn)矩特性二、轉(zhuǎn)矩特性).P(fTffUU:NN22 時(shí)時(shí)和和在在定定義義三、定子電流特性三、定子電流特性四、定子功率因數(shù)特性四、定子功率因數(shù)特性).P(fcosffUU:NN21 時(shí)時(shí)和和在在定定義義五、效率特性五、效率特性).P(fffUU:NN2 時(shí)時(shí)和和在在定定義義工作特性的曲線如工作特性的曲線如圖所示：圖所示：).P(fIffUU:NN21 時(shí)時(shí)和和在在定定義義感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作特性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作特性5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電

2、動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院一一臺(tái)額定功率臺(tái)額定功率10kW10kW三相四極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)三相四極感應(yīng)電動(dòng)機(jī),380V,D,380V,D接接, ,額定線電流額定線電流19.87A,19.87A,運(yùn)行在運(yùn)行在1452r/min,1452r/min,測(cè)得輸入功率測(cè)得輸入功率11389W,11389W,定子線電流定子線電流19.87A19.87A。已知空載實(shí)驗(yàn)測(cè)得。已知空載實(shí)驗(yàn)測(cè)得R R1 1=1.33=1.33，p p=100W=100W，P PFeFe=322W=322W，p p按比按比1%P1%PN N計(jì)算。求轉(zhuǎn)差率，電磁轉(zhuǎn)矩，功率因數(shù)，效率。計(jì)算。求轉(zhuǎn)差率，電磁轉(zhuǎn)矩，功率因數(shù)，效率。032. 01

3、50014521500min/1500sssnnnsrnNmPTWPPPPWRIpAIIWPseeFecuecu11.67601500210542105423229 .524113899 .52433. 147.113347.11387.193113891121211111WppPPWpWpWPsPe1000020010204)(1001000001. 01001020410542)032. 01 ()1 (2%8 .871138910000871. 087.193803113893cos121PPUIP5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院1 1、三相異步電動(dòng)機(jī)

4、直接起動(dòng)特點(diǎn)、三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)特點(diǎn)2 2、籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)3 3、繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)4 4、深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 三相異步電機(jī)三相異步電機(jī)起動(dòng)起動(dòng)指電動(dòng)機(jī)接通電源后由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)指電動(dòng)機(jī)接通電源后由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程定運(yùn)行狀態(tài)的過程. .1 1）起動(dòng)電流大）起動(dòng)電流大 起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí), , ,轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)很大，故轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)很大，故轉(zhuǎn)子電流很大，勵(lì)磁轉(zhuǎn)子電流很

5、大，勵(lì)磁電流可以忽略，電流可以忽略，根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系, ,定子電流必然增大定子電流必然增大1, 0sn11221212(5 7)( )()stNUIIRcRxcx1 1、三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)特點(diǎn)、三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)特點(diǎn)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院2 2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大從下述公式分析從下述公式分析2steTmstTTCI cos 起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí), , ,遠(yuǎn)大于運(yùn)行時(shí)的遠(yuǎn)大于運(yùn)行時(shí)的 , ,轉(zhuǎn)子漏抗轉(zhuǎn)子漏抗 很大很大, , 很低很低, ,盡管盡管 很大很大, ,但但 并不大并不大. .1 ss22sXsX2cos2I22c

6、os I222222cosstRRxststmTJstICT22cos NT)21( 5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院異步電機(jī)直接起動(dòng)存在的問題：異步電機(jī)直接起動(dòng)存在的問題：1 1、起動(dòng)電流大，影響：、起動(dòng)電流大，影響：v 線路壓降大，電網(wǎng)電壓下降，影響其他負(fù)載運(yùn)行。線路壓降大，電網(wǎng)電壓下降，影響其他負(fù)載運(yùn)行。v 如頻繁起動(dòng)，發(fā)熱嚴(yán)重，易損壞電機(jī)如頻繁起動(dòng)，發(fā)熱嚴(yán)重，易損壞電機(jī)2 2、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠大，影響：、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠大，影響：v 無法重載起動(dòng)無法重載起動(dòng)v 起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 T Ts

7、tst= 1-2T= 1-2TN N I Istst= 5-7I= 5-7IN N, , 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :方法簡(jiǎn)單方法簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)缺點(diǎn): :沖擊電流大沖擊電流大1 1）直接起動(dòng)）直接起動(dòng)2 2、籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 降低電壓降低電壓, ,以減小電流以減小電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩同時(shí)減小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩同時(shí)減小 適用范圍適用范圍: :起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合 常用降壓方法常用降壓方法: :星三角變換星三角變換; ;自耦變壓器法自耦變壓器法2 2）降壓起動(dòng)）降壓起動(dòng)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中

8、原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院直接起動(dòng)直接起動(dòng)：U1LI1stILstUUII1113 ，Y Y起動(dòng)：起動(dòng)：，311LUU 311II 則：則：3311ststIIII 1133ststUUTT，U1LstI 1U 1I v結(jié)論：結(jié)論：T Tst st 和和 I Ist st 都下降為直接起動(dòng)的都下降為直接起動(dòng)的 1/31/3。v優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：Y- Y- 降壓起動(dòng)多用于空載或輕載起動(dòng)，設(shè)備簡(jiǎn)單降壓起動(dòng)多用于空載或輕載起動(dòng)，設(shè)備簡(jiǎn)單v缺點(diǎn)：只適用于缺點(diǎn)：只適用于接法電機(jī)，電壓下降倍數(shù)不變。接法電機(jī)，電壓下降倍數(shù)不變。 Y- Y- 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)Y Y接；運(yùn)行接；運(yùn)行時(shí)時(shí)接。接。5.9 感應(yīng)電動(dòng)

9、機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院stI 1N1U stI 1U2N1UstIKUU11 KIIstst 流過電機(jī)繞組的電流：流過電機(jī)繞組的電流：2KIKIIststst 則電網(wǎng)提供電流：則電網(wǎng)提供電流：211ststUUKTTK因，v 原理：設(shè)原理：設(shè)N N1 1/ /N N2 2 = = K K加在電機(jī)繞組上的電壓加在電機(jī)繞組上的電壓: :v 結(jié)論：結(jié)論：T Tst st 和和 I Ist st 都下降為直接起動(dòng)的都下降為直接起動(dòng)的1/1/K K2 2。v 優(yōu)點(diǎn)：不受電機(jī)接線方式的影響優(yōu)點(diǎn)：不受電機(jī)接線方式的影響, ,并可選擇不同分接頭并可選擇不同分接頭, , 調(diào)節(jié)起動(dòng)電

10、壓調(diào)節(jié)起動(dòng)電壓. .v 缺點(diǎn)：體積大，價(jià)格高，需維護(hù)。缺點(diǎn)：體積大，價(jià)格高，需維護(hù)。自耦變壓器起動(dòng)自耦變壓器起動(dòng)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 由于大型電動(dòng)機(jī)容量大，起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊較由于大型電動(dòng)機(jī)容量大，起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，又因帶重載，負(fù)載要求電機(jī)提供較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)大，又因帶重載，負(fù)載要求電機(jī)提供較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，顯然前述籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法很難同時(shí)滿矩，顯然前述籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法很難同時(shí)滿足這兩個(gè)要求。足這兩個(gè)要求。 而繞線式異步電動(dòng)機(jī)就顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。只要而繞線式異步電動(dòng)機(jī)就顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。只要轉(zhuǎn)子回路串的電阻合適，就可降低起動(dòng)電流，同時(shí)

11、轉(zhuǎn)子回路串的電阻合適，就可降低起動(dòng)電流，同時(shí)增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 因而繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)可以因而繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)可以應(yīng)用在重載和頻應(yīng)用在重載和頻繁起動(dòng)繁起動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械上。的生產(chǎn)機(jī)械上。3 3、繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院1 1）轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)起動(dòng)）轉(zhuǎn)子串電阻分級(jí)起動(dòng)2 2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng) 繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法：繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法： 繞線型異步電動(dòng)機(jī)一般用在重載和頻繁啟動(dòng)的繞線型異步電動(dòng)機(jī)一般用在重載和頻繁啟動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械。生產(chǎn)機(jī)械。5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

12、，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院（一）轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)（一）轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，變阻器應(yīng)調(diào)在最大電阻位置，然后將定子接通電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，變阻器應(yīng)調(diào)在最大電阻位置，然后將定子接通電源，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，均勻地減小電阻，電源，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，均勻地減小電阻，直到將電阻完全切除。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，將集電環(huán)短接，同時(shí)舉起電直到將電阻完全切除。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，將集電環(huán)短接，同時(shí)舉起電刷刷 。211222112122stm pU RTf( RR )( XX ) 1221212( )()stUIRcRxcx5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)

13、機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)由a a點(diǎn)點(diǎn)開始起動(dòng)，經(jīng)開始起動(dòng)，經(jīng)bcdebcdef ghf gh，完，完成起動(dòng)過程。成起動(dòng)過程。起動(dòng)過程起動(dòng)過程正常運(yùn)行時(shí)，所串電阻直接短接正常運(yùn)行時(shí)，所串電阻直接短接5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 若起動(dòng)時(shí)需最大轉(zhuǎn)矩，可在轉(zhuǎn)若起動(dòng)時(shí)需最大轉(zhuǎn)矩，可在轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)電阻子回路串入適當(dāng)電阻, ,使使s sm m=1.=1.5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院（二）轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)（二）轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng) mR 當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子頻率較高，頻敏變阻器內(nèi)的與頻率平方當(dāng)電動(dòng)機(jī)起

14、動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子頻率較高，頻敏變阻器內(nèi)的與頻率平方成正比的渦流損耗較大，成正比的渦流損耗較大， 值也因之較大，起限制起動(dòng)電流及增值也因之較大，起限制起動(dòng)電流及增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用。隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子頻率不斷下降，頻敏變大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用。隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子頻率不斷下降，頻敏變阻器鐵心的渦流損耗及阻器鐵心的渦流損耗及 值跟著下降，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)平滑。值跟著下降，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)平滑。 mR5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院Nm ).(.n)R(RITsststst1232607502473013405230

15、360232225.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院從結(jié)構(gòu)上改善三相籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的方法從結(jié)構(gòu)上改善三相籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的方法4 4、深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院（一）深槽感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（一）深槽感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子頻率愈高，槽高愈大，轉(zhuǎn)子頻率愈高，槽高愈大，集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)愈強(qiáng)。愈強(qiáng)。n槽漏磁動(dòng)勢(shì)分布槽漏磁動(dòng)勢(shì)分布n下部漏抗大下部漏抗大n上部漏抗小上部漏抗小n起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率高，漏抗起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率高，漏抗較大，且遠(yuǎn)大于電阻較大，且遠(yuǎn)大于電阻. .產(chǎn)生集膚效產(chǎn)生集膚

16、效應(yīng)應(yīng), ,上部電流密度大上部電流密度大, , 相當(dāng)于導(dǎo)條相當(dāng)于導(dǎo)條有效截面積減小有效截面積減小, ,電阻增大電阻增大. .n正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率很低正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率很低, ,漏抗與電阻差值不大漏抗與電阻差值不大. .電流均勻分電流均勻分布布, ,集膚效應(yīng)消失集膚效應(yīng)消失. .電阻恢復(fù)正常。電阻恢復(fù)正常。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子槽深而窄特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子槽深而窄5.9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，深槽和雙籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院（二）雙籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（二）雙籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)雙籠異步電雙籠異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性特性雙籠型轉(zhuǎn)雙籠型轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)子的結(jié)構(gòu)與漏磁通與漏磁通這種異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上有兩套導(dǎo)條，如圖這種異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上有兩套導(dǎo)條，如圖所示的上籠與下籠，兩籠間由狹長(zhǎng)的縫隙隔所示的上籠與下籠，兩籠間由狹長(zhǎng)的縫隙隔開。上籠通常用電