任務(wù)2.3 三相異步電動機(jī)的啟動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速與制動

1、任務(wù)任務(wù)2.3 三相異步電動機(jī)的啟動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速與制動三相異步電動機(jī)的啟動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速與制動一、三相異步電動機(jī)的啟動一、三相異步電動機(jī)的啟動1.三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動三相鼠籠式異步電動機(jī)的啟動(1)直接啟動直接啟動 直接啟動一般只用于小容量的電動機(jī)(如7.5kW以下電動機(jī))，對較大容量的電動機(jī)，電源容量又較大，若電動機(jī)啟動電流倍數(shù)KI、容量和電網(wǎng)容量滿足以下經(jīng)驗(yàn)公式： 則電動機(jī)可采用直接啟動方法，否則應(yīng)采用降壓啟動。 (2)降壓啟動降壓啟動 當(dāng)電動機(jī)容量較大，不允許采用全壓直接啟動時，應(yīng)采用降壓啟動。 三相鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)降壓啟動方法有：Y降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動等

2、。Y換接降壓啟動 其原理接線圖如圖2-41所示。 Y換接降壓啟動設(shè)備簡單，成本低，操作方便，動作可靠，使用壽命長。目前，4100kW異步電動機(jī)均設(shè)計(jì)成380V的形連接，此啟動方法得到了廣泛應(yīng)用。 自耦變壓器降壓啟動 對容量較大的三相鼠籠式異步電動機(jī)常采用自耦變壓器降壓啟動，其原理接線圖如圖2-42所示。 降壓啟動在限制啟動電流的同時啟動轉(zhuǎn)矩也受到限制，因此它只適用于在輕載或空載情況下啟動。 2.三相繞線式異步電動機(jī)的啟動三相繞線式異步電動機(jī)的啟動(1)轉(zhuǎn)子串電阻啟動 為了在整個啟動過程中得到較大的啟動轉(zhuǎn)矩，并使啟動過程比較平滑，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路中串入多級對稱電阻。啟動時，隨著轉(zhuǎn)速的升高逐級切除啟動

3、電阻。圖2-43為三相繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串接對稱電阻分級啟動的接線圖和啟動時的機(jī)械特性。 (2)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動 繞線式異步電動機(jī)采用轉(zhuǎn)子串接電阻啟動時，若想啟動平穩(wěn)，則必須采用較多的啟動級數(shù)，這必然導(dǎo)致啟動設(shè)備復(fù)雜化。為了解決這個問題，可以采用頻敏變阻器啟動。因?yàn)轭l敏變阻器的等效電阻Rp是隨頻率f2的變化而自動變化，它相當(dāng)于一種無觸點(diǎn)的變阻器，在啟動過程中，它能自動、無級地減小電阻，使啟動過程平穩(wěn)、快速。 二、三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)二、三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn) 前面講過，只要把從電源接到定子的三根端線，任意對調(diào)兩根，磁場的旋轉(zhuǎn)方向就會改變，電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向就隨之改變。 特別注意：特別注意：改

4、變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，一般應(yīng)在停車之后換接。如果電動機(jī)正在高速旋轉(zhuǎn)時突然將電源反接，不但沖擊強(qiáng)烈，而且電流較大，如無防范措施，很容易發(fā)生事故。 三、三相異步電動機(jī)的調(diào)速三、三相異步電動機(jī)的調(diào)速 1.變極調(diào)速變極調(diào)速 變極調(diào)速時，保持電源的頻率不變，改變定子繞組的極對數(shù)，就改變了同步轉(zhuǎn)速，從而改變了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。變極調(diào)速方法只用于鼠籠式異步電動機(jī) 如圖2-44所示，圖2-44(a)所示為兩線圈串聯(lián)，得p2；圖2-44(b)所示是兩線圈并聯(lián)，得p1。 目前，在我國多極電動機(jī)定子繞組連接方式常用的有三種，如圖2-45所示。從星形改成雙星形，Y/YY，Y接法低速，YY接法高速；從三角形改成雙星形，/YY，

5、接法低速，YY接法高速；由星形連接改接成反向串聯(lián)的星形連接。這三種接法可使電動機(jī)極對數(shù)減少一半。 2.變頻調(diào)速變頻調(diào)速 (1)從基頻向下變頻調(diào)速。 (2)從基頻向上調(diào)變頻調(diào)速。保持UN不變調(diào)速，近似為恒功率調(diào)速方式。 (3)變頻電源。通過變頻裝置才能獲得變壓變頻電源，目前多采用變頻器。 3.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變轉(zhuǎn)差率調(diào)速(1)改變定子電壓調(diào)速 改變定子電壓調(diào)速的方法適用于鼠籠式異步電動機(jī)。電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速的機(jī)械特性曲線如圖2-45所示。(2)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速只適用于繞線型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。繞線型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的特性曲線如圖2-46所示。 四、三相異步電動機(jī)的制動四、三相異步電動機(jī)的制動 1

6、.三相異步電動機(jī)的機(jī)械制動三相異步電動機(jī)的機(jī)械制動 機(jī)械制動是利用機(jī)械裝置，在定子繞組切斷電源時，同時在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上施加機(jī)械阻力矩，使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法，如利用電磁鐵制成的電磁抱閘來實(shí)現(xiàn)。 2.三相異步電動機(jī)的電氣制動三相異步電動機(jī)的電氣制動 電氣制動通?？煞譃槟芎闹苿?、反接制動和回饋制動等。 (1)能耗制動能耗制動 三相異步電動機(jī)能耗制動接線如圖2-48(a)所示。 (2)反接制動反接制動 三相異步電動機(jī)反接制動接線如圖2-49(a)所示。制動時將電源開關(guān)Q由“運(yùn)轉(zhuǎn)”位置切換到“制動”位置，把它的任意兩相電源接線對調(diào)。由于電壓相序相反，所以定子旋轉(zhuǎn)磁場方向也相反，而轉(zhuǎn)子由于慣性仍繼續(xù)按原方

7、向旋轉(zhuǎn)，這時轉(zhuǎn)矩方向與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，如圖2-49(b)所示，成為制動轉(zhuǎn)矩。 (3)回饋制動回饋制動 回饋制動發(fā)生在電動機(jī)轉(zhuǎn)速n大于定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1的情況，如圖2-50所示?！救蝿?wù)實(shí)施【任務(wù)實(shí)施】1.任務(wù)實(shí)施的內(nèi)容任務(wù)實(shí)施的內(nèi)容 三相異步電動機(jī)的啟動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速與制動試驗(yàn)。2.任務(wù)實(shí)施的要求任務(wù)實(shí)施的要求 掌握三相異步電動機(jī)的各種啟動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動的方法。3.設(shè)備器材設(shè)備器材 導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表，1套；校正直流測功機(jī)，1臺；三相鼠籠式、繞線式、雙速電動機(jī)，各1臺；交流電壓表、電流表，各1塊；直流電壓表、電流表，各1塊；三相自耦變壓器，1臺；啟動電阻箱，1臺；調(diào)速電阻箱， 1

8、臺 。4.任務(wù)實(shí)施的步驟任務(wù)實(shí)施的步驟 (1)三相異步電動機(jī)的啟動試驗(yàn) 三相異步電動機(jī)星形三角形降壓啟動。 按圖2-51接線。線接好后把調(diào)壓器退到零位。三刀雙擲開關(guān)合向右邊(Y接法)。合上電源開關(guān)，逐漸調(diào)節(jié)調(diào)壓器使升壓至電動機(jī)額定電壓220伏，打開電源開關(guān)，待電動機(jī)停轉(zhuǎn)。 合上電源開關(guān)，觀察啟動瞬間電流，然后把QS合向左邊，使電動機(jī)(形接法)正常運(yùn)行，整個啟動過程結(jié)束。觀察啟動瞬間電流表的顯示值以與其他啟動方法做定性比較。 自耦變壓器降壓啟動。 按圖2-52接線。電動機(jī)繞組為接法。三相調(diào)壓器退到零位，開關(guān)S合向左邊。合上電源開關(guān)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出電壓達(dá)電動機(jī)額定電壓220伏，斷開電源開關(guān)，待電

9、動機(jī)停轉(zhuǎn)。開關(guān)S合向右邊，合上電源開關(guān)，使電動機(jī)經(jīng)自耦變壓器降壓啟動并經(jīng)一定時間再把QS合向左邊，使電動機(jī)按額定電壓正常運(yùn)行，整個啟動過程結(jié)束。觀察啟動瞬間電流。 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器啟動 三相異步電動機(jī)的定子繞組采用Y形接法。按圖2-53接線。 轉(zhuǎn)子每相串入的啟動電阻箱。調(diào)壓器退到零位。接通交流電源，調(diào)節(jié)輸出電壓(觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)向應(yīng)符合要求)，在定子電壓為220伏，轉(zhuǎn)子繞組分別串入不同電阻值時，測取定子電流，數(shù)據(jù)記入表2.15中。 (2)三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)試驗(yàn)。 (3)三相異步電動機(jī)的調(diào)速試驗(yàn) 三相繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入可變電阻器調(diào)速 按圖2-53所示接好線路。同軸聯(lián)接校正直流電機(jī)MG作為繞線式異步電動機(jī)M的負(fù)載。電路接好后，將M的轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至最大。合上電源開關(guān)，電動機(jī)空載啟動， 保持調(diào)壓器的輸出電壓為電動機(jī)額定電壓220伏，轉(zhuǎn)子附加電阻調(diào)至零。調(diào)節(jié)校正電機(jī)的勵磁電流If為校正值(100mA或50mA)，再調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電流，使電動機(jī)輸出功率接近額定功率并保持這輸出轉(zhuǎn)矩T2不變，改變轉(zhuǎn)子附加電阻，測相應(yīng)的轉(zhuǎn)速記錄于表2.16中。 三相鼠籠式異步電動機(jī)變極調(diào)速 按圖2-54所示接線。把開關(guān)QS合向圖2-53所示的右邊，使電動機(jī)為接法(四極電動機(jī))。接通交流電源(合控制屏上啟動按鈕)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器