三相異步電動機的起動要點課件

1、 第11章 三相異步電動機的運行第1節(jié) 三相異步電動機的起動第2節(jié) 三相異步電動機調(diào)速第1節(jié) 三相異步電動機的起動 起動是指異步電動機接通電源后，其轉(zhuǎn)速從零上升到額定轉(zhuǎn)速的過程 。起動性能指標(biāo): （1）起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) （大）（2）起動電流倍數(shù) （?。?）起動時間。盡量縮短。（4）起動設(shè)備。盡量簡單、經(jīng)濟、可靠、操作方便。問題：怎樣才能將電動機順利起動，并且對電網(wǎng)的沖擊要??？一、三相鼠籠異步電動機的起動 (一)直接起動（全壓起動）把異步電動機定子繞組通過開關(guān)或接觸器直接接到額定電壓的交流電源上進行起動。此時轉(zhuǎn)子回路電阻為 起動電流較大起動轉(zhuǎn)矩不大由于起動時：優(yōu)點：起動方法最簡單，不需要專門的起動

2、設(shè)備，操作方便。缺點：起動電流大 ，約為額定電流的47倍；起動轉(zhuǎn)矩并不大，約為額定轉(zhuǎn)矩的12倍。允許直接起動的電動機容量通常有如下規(guī)定： 容量在7.5kW以下的三相異步電動機一般均可采用直接起動。若滿足下式，則電動機能夠采用直接起動；否則應(yīng)采用降壓啟動。 （二）降壓起動 降壓起動是利用起動設(shè)備將加在電動機定子繞組上的電源電壓降低，起動結(jié)束后恢復(fù)其額定電壓運行的起動方式。 降壓起動以降低起動電流為目的，但由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此降壓起動時，雖然起動電流減小，起動轉(zhuǎn)矩也大大減小，故此法一般只適用于電動機空載或輕載起動。 主要方法有：定子回路串電抗器降壓起動 、星形三角形(Y/)換接降

3、壓起動 、自耦變壓器降壓起動 。1、定子回路串電抗器起動 降壓啟動：開關(guān)K1閉合，開關(guān)K2斷開全壓運行：開關(guān)K1閉合，開關(guān)K2閉合 原理：串聯(lián)電路分壓設(shè)定子相電壓分壓系數(shù)為K（K1）結(jié)論：起動電流減小為直接起動時的K倍，起動轉(zhuǎn)矩減小為直接起動時的K2倍，因此僅適用于輕載或空載起動。2、Y/起動 降壓起動開關(guān)K1閉合,K2處于起動位全壓運行開關(guān)K1閉合,K2處于運行位只適用于正常運行時定子繞組采用三角形連接的異步電動機。定子相電壓定子相電流起動時的電網(wǎng)線電流起動轉(zhuǎn)矩直接起動（三角形連接）Y/起動（星形連接）結(jié)論：采用星三角換接起動，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩都降為直接起動時的1/3。 Y/換接起動的特點

4、： 優(yōu)點：起動設(shè)備簡單，成本低。 我國生產(chǎn)的JO2型及Y系列4100kW的三相鼠籠式異步電動機定子繞組都采用形連接，使Y/降壓起動方法得以廣泛應(yīng)用。 缺點：僅適用于正常運行時定子繞組采用連接的異步電動機；由于起動轉(zhuǎn)矩只有直接起動時的1/3倍，因此只能用于輕載或空載起動的設(shè)備上。降壓啟動：K2,K3閉合，K1斷開正常運行：K1閉合，K2，K3斷開3、自耦變壓器降壓起動 結(jié)論：自耦變壓器起動，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩都降為直接起動時的K2倍。 起動用自耦變壓器有QJ2和QJ3兩個系列，二次側(cè)通常有三個抽頭:（抽頭比表示二次側(cè)電壓為一次側(cè)電壓的百分比） QJ2抽頭比K=55、64、73； QJ3抽頭比K=

5、40、60、80。 自耦變壓器降壓起動的特點: 優(yōu)點：不受電動機繞組連接方式的影響，且可按允許的起動電流和負載所需的起動轉(zhuǎn)矩來選擇合適的自耦變壓器抽頭。 缺點：設(shè)備體積大，投資高。起動方法定子相電壓相對值起動電流相對值起動轉(zhuǎn)矩相對值起動設(shè)備情況直接起動111最簡單定子回路串電抗器起動K（K1）KK2一般Y/換接起動簡單，僅適用于連接的電動機自耦變壓器起動K（K1）K2K2體積大、價格高三相鼠籠式異步電動機常用起動方法的比較 【例11-1】 有一臺鼠籠式異步電動機，額定功率 ，連接，額定電壓 ，額定功率因數(shù) ，額定效率 ， ， ， 。已知最大允許起動電流 150A，負載轉(zhuǎn)矩為 。試求： (1)

6、額定電流及額定轉(zhuǎn)矩。 (2) 能否采用Y/換接降壓起動?解：(1) 電動機額定電流電動機額定轉(zhuǎn)矩(2) 用Y/換接降壓起動起動電流起動轉(zhuǎn)矩 由上面計算可知起動電流滿足要求，但起動轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，故不能采用Y/換接降壓起動。 二、 三相繞線式異步電動機的起動 對于重載起動的機械負載，如起重機、卷揚機、龍門吊車等，廣泛采用起動性能較好的繞線式異步電動機。 繞線式異步電動機與鼠籠式異步電動機的最大區(qū)別是轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組。轉(zhuǎn)子回路串入可調(diào)電阻或頻敏變阻器之后，可以減小起動電流，同時增大起動轉(zhuǎn)矩，因而起動性能比鼠籠式異步電動機好。起動時轉(zhuǎn)子繞組與外電路接通，起動完畢后，在不需調(diào)速的情況下，將外部

7、電阻全部短接。1、轉(zhuǎn)子回路串電阻分級起動 繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻起動的特點： 優(yōu)點：可以抑制起動電流并獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩，選擇適當(dāng)電阻可使起動轉(zhuǎn)矩達到最大值，故可以允許電動機在重載下起動。如起重機械、球磨機、礦井提升機等。 缺點：在分級切除電阻的起動中，電磁轉(zhuǎn)矩突然增加，會產(chǎn)生較大的機械沖擊；并且該起動方法起動設(shè)備較復(fù)雜、笨重，運行維護工作量較大。 （2）轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動 鐵芯用幾片或十幾片厚鋼板制成，鐵芯間有可以調(diào)節(jié)的氣隙，當(dāng)繞組通過交流電后，在鐵芯中產(chǎn)生的渦流損耗和磁滯損耗都較大。 頻敏變阻器是根據(jù)渦流原理工作的，即鐵芯渦流損耗與頻率的平方成正比。 起動時：鐵耗較大， 當(dāng)轉(zhuǎn)

8、子電流頻率變化時，鐵芯中的渦流損耗變化，頻敏變阻器等值電路的參數(shù)隨之而變化，故稱為頻敏變阻器。 可見，在起動最初，由于轉(zhuǎn)速低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子頻率大，從而頻敏變阻器等值電路中的電阻和電抗也大，從而減少了起動電流，增大了起動轉(zhuǎn)矩。隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子頻率減少，頻敏變阻器等值電路中的電阻和電抗也逐步減少，相當(dāng)于自動減少了電動機轉(zhuǎn)子回路的電阻和電抗，實現(xiàn)了電動機的平滑起動。 電動機轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動的特點： 優(yōu)點：是一種無觸點的變阻器，能實現(xiàn)無級平滑起動，可獲得恒轉(zhuǎn)矩的起動特性，沒有機械沖擊。且頻敏變阻器結(jié)構(gòu)較簡單，成本低，使用壽命長，維護方便。 缺點：體積較大，設(shè)備較重。由于其電抗的存在，功率因數(shù)較低，

9、起動轉(zhuǎn)矩并不很大。 因此，當(dāng)繞線式異步電動機在輕載起動時，采用頻敏變阻器起動，重載時一般采用串變阻器起動。小 結(jié)1、鼠籠式異步電動機的起動方法直接起動：方法簡單，起動電流較大；降壓起動：定子回路串電抗器起動、 Y/換接起動、自耦變壓器起動。 深槽和雙鼠籠型異步電動機2、繞線式異步電動機的起動方法轉(zhuǎn)子回路串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，減小起動電流。方法：轉(zhuǎn)子回路串電阻分級起動、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動。練習(xí)題1、異步電動機起動時轉(zhuǎn)子電動勢較 ，起動電流較 ，此時起動轉(zhuǎn)矩卻不大，是因為起動時，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)較 ，氣隙磁通較穩(wěn)態(tài)運行時 。 2、一般鼠籠異步電動機全壓起動時，起動電流約為額定電流的 倍，起動轉(zhuǎn)

10、矩約為額定轉(zhuǎn)矩的 倍。3、繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串入適當(dāng)電阻起動時，起動轉(zhuǎn)矩將 ，起動電流將 ，其原因是 。4、鼠籠異步電動機的起動方法有 和 兩大類。5、鼠籠異步電動機降壓起動時，常用的方法有 、 和 三種。6、鼠籠異步電動機降壓起動，一般適用于 載和 載起動。7、異步電動機負載越重，其起動電流 。（A）越大 （B）越小 （C）與負載大小無關(guān)8、異步電動機負載越重，其起動時間 。（A）越長 （B）越短 （C）與負載大小無關(guān)9、一臺額定電壓為220V的三相異步電動機定子繞組接線，若起動時定子繞組改成Y接線，且接在380V的交流電源上，則電機的 .（A）起動轉(zhuǎn)矩增大 （B）起動轉(zhuǎn)矩減少 （C）起動

11、轉(zhuǎn)矩不變。10、鼠籠異步電動機起動時，在電樞繞組中串入電阻，起動轉(zhuǎn)矩 .（A）提高 （B）減少 （C）保持不變11、繞線式異步電動機起動時，在轉(zhuǎn)子回路中接入適當(dāng)?shù)娜嚯娍?，則能減少起動電流，但此時起動轉(zhuǎn)矩 。（A）不變 （B）減少 （C）增大補充知識1、電動機起動前的檢查(1)電動機周圍應(yīng)清潔、無雜物、無漏水、漏氣且無人工作；(2)電動機及其控制箱座無異?，F(xiàn)象，外殼接地良好。電動機引線已接復(fù)；(3)檢查電源是否有電，電壓是否正常，若電源電壓過高或過低，都不宜起動；(4)機械部分應(yīng)完好，轉(zhuǎn)動電動機轉(zhuǎn)子和負載機械的轉(zhuǎn)軸，看其轉(zhuǎn)動是否靈活，有無摩擦聲或其他異聲。(5) 檢查傳動裝置，如皮帶松緊是否合

12、適，連接是否牢固，聯(lián)軸器的螺絲、銷子是否牢固等。(6) 詳細核對電動機銘牌上所載各項數(shù)據(jù)，如功率、電壓、轉(zhuǎn)速等，是否和實際使用要求相符；檢查電動機定子繞組連接方法是否正確。(7) 核對起動設(shè)備的規(guī)格、容量是否和電動機使用的要求相符。(8) 應(yīng)先作空載運轉(zhuǎn)檢查，檢查旋轉(zhuǎn)方向是否正確。若旋轉(zhuǎn)方向反了，應(yīng)立即切斷電源，將三相電源中任意兩相對調(diào)，即可改變電動機轉(zhuǎn)向。(9)用500V兆歐表測量電動機相間及對地的絕緣電阻。所測得的絕緣電阻值應(yīng)不小于0.5M，若小于0.5M時，電動機必須經(jīng)過干燥處理或進行返修后方能使用。2、起動中的注意事項(1)電動機直接起動起動電流很大，但隨著電動機的轉(zhuǎn)速上升，在一定時間內(nèi)電流表的指示應(yīng)逐漸返回到額定值以下，如果在預(yù)定時間內(nèi)不能返回，則應(yīng)立即停用該電動