異步機起動調(diào)速

異步機起動調(diào)速第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六1、起動電流倍數(shù)：足夠小2、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：足夠大（適當(dāng)）電動機起動時，只有TS大于(1.1～1.2)倍的負(fù)載轉(zhuǎn)矩才可順利起動。一般異步電動機起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)=0.8～1.2。3、起動時間：短4、起動設(shè)備：簡單一、電動機的起動性能指標(biāo)：第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六二、三相異步電動機的直接起動1、起動電流：如果在額定電壓下直接起動三相異步電動機，由于最初起動瞬間主磁通約減少到額定值的一半，功率因數(shù)很低，造成了起動電流相當(dāng)大而起動轉(zhuǎn)矩并不大的結(jié)果。以普通鼠籠式三相異步電動機為例，起動電流起動電流較大的影響：（1）首先對于繞組來說是非常不利的，如果電機是屬于頻繁起動的，頻繁出現(xiàn)短時大電流會使電動機內(nèi)部發(fā)熱較多而過熱。（2）對于變壓器而言，整個交流電網(wǎng)的容量相對于單個的三相異步電動機來講是非常大的。但是具體到直接供電的變壓器來講，容量卻是有限的。若變壓器額定容量相對不夠大時，電動機短時較大的起動電流，會使變壓器輸出電壓短時下降幅度較大，超過了正常規(guī)定值，例如U＞10％或更嚴(yán)重。這樣一來，影響了幾個方面：第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六1）起動電動機本身，由于電壓太低起動轉(zhuǎn)矩下降很多（），當(dāng)負(fù)載較重時，可起動不了。2）影響由同一臺配電變壓器供電的其他負(fù)載，比如說電燈會變暗，數(shù)控設(shè)備可能失常，重載的異步電動機可能停轉(zhuǎn)等。2、起動轉(zhuǎn)矩：起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩不大的影響：很顯然，電機的起動是非常吃力的，當(dāng)

TS大于(1.1～1.2)倍的負(fù)載轉(zhuǎn)矩電動機才能正常起動。一般地說，如果異步電動機輕載和空載起動，直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩就夠大了，但是如果是重載起動，且要求起動過程快時，某些異步電動機例如繞線式三相異步電動機，往往小于1，直接起動的起動轉(zhuǎn)矩就不夠大了。

第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六三相異步電動機直接起動在下面兩種情況下是不可行的：①變壓器與電動機容量之比不足夠大；②起動轉(zhuǎn)矩不能滿足要求。不能直接起動的第①種情況下需要減小起動電流，第②種情況下需要加大起動轉(zhuǎn)矩。即起動必須滿足的條件是：起動電流要足夠小；起動轉(zhuǎn)矩要足夠大。

起動電流：

起動轉(zhuǎn)矩：第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六降低起動電流的方法有：①降低電源電壓；②加大定子邊電抗或電阻；③加大轉(zhuǎn)子邊電阻或電抗。加大起動轉(zhuǎn)矩的方法只有適當(dāng)加大轉(zhuǎn)子電阻，但不能過份，否則起動轉(zhuǎn)矩反而可能減小。三、三相鼠籠式異步電動機的起動：1、直接起動：最大優(yōu)點就是不需要專門的起動設(shè)備。直接起動對電動機容量的要求：1）有專用動力變壓器時：頻繁起動的電動機容量不得超過變壓器容量的20%；非頻繁起動的電動機容量不超過變壓器容量的30%；2）無專用動力變壓器時：起動電流所引起的電網(wǎng)壓降，對于頻繁起動的電動機，不能超過電網(wǎng)額定電壓的10%；非頻繁起動的電動機不能超過電網(wǎng)額定電壓的15%。第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六2、降壓起動：1）定子串接電抗器起動：三相異步電動機定子串電抗器起動，起動時電抗器接入定子電路；起動后，切除電抗器，進(jìn)入正常運行。電抗器起到了分壓的作用。設(shè)串電抗時電動機定子電壓與直接起動時電壓比值為K，

定子串電抗器起動，降低了起動電流，但起動轉(zhuǎn)矩降低得更多。因此，定子串電抗器起動，只能用于空載和輕載。第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六2、Y—Δ起動：如果起動的時候是三角接，這樣，相電壓等于線電壓每相起動電流為，線上的起動電流為。而如果起動時定子繞組Y接，每相起動電壓為每相起動電流，則Y—Δ起動時，盡管相電壓和相電流與直接起動時相比降低到原來的1／，但是對供電變壓器造成沖擊的起動電流則降低到直接起動時的1／3。直接起動時起動轉(zhuǎn)矩為，Y—Δ起動時起動轉(zhuǎn)矩為，則：用于拖動的輕負(fù)載。在輕載起動條件下，應(yīng)該優(yōu)先采用。

第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六3、自耦變壓器起動：電動機降壓起動電流為，與直接起動的起動電流之間關(guān)系是：自耦變壓器原邊的起動電流為，與之間關(guān)系為：因此降壓起動與直接起動相比，供電變壓器的起動電流的關(guān)系為：

自耦變壓器起動時記起動轉(zhuǎn)矩為，與直接起動時起動轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系為：采用自耦變壓器降壓起動時，與直接起動相比較，電壓降低到倍，起動電流與起動轉(zhuǎn)矩降低到倍。實際上起動用的自耦變壓器，備有幾個抽頭供選用。例如QJ2型有三種抽頭，分別為55%（即=55%）、64%、73%（出廠時接在73%抽頭上）；QJ3型也有三種抽頭，分別為40％、60%、80%（出廠時接在60％抽頭上）等。這也是我們前面所講的優(yōu)點，但是，自耦變壓器體積大，價格高，也不能帶重負(fù)載起動。自耦變壓器降壓起動在較大容量鼠籠異步電動機上廣泛應(yīng)用。降壓起動方法，主要目的都是減小起動電流，但同時又都程度不同地降低了起動轉(zhuǎn)矩，因此只適合空載或輕載起動。第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六四、三相繞線式異步電動機的起動1、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動（P140圖10-6）對于單純?yōu)榱讼拗破饎与娏鳌⒃龃笃饎愚D(zhuǎn)矩的繞線式異步電動機，可以采用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動。頻率為5OHz的電流通過時頻敏變阻器中磁密取得高，鐵心處于飽和狀態(tài)，勵磁電流越大，因此勵磁電抗較小。而鐵心是厚鐵板或厚鋼板的、磁滯渦流損耗都很大，頻敏變阻器的單位重量鐵心中的損耗，與一般變壓器相比較要大幾百倍，因此勵磁電阻較大。

2、轉(zhuǎn)子串電阻分級起動：為了使整個起動過程中盡量保持較大的起動轉(zhuǎn)矩、繞線式異步電動機可以采用逐級切除起動電阻的轉(zhuǎn)子串電阻分級起動。第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六10.4深槽式和雙鼠籠式異步電動機

此類電動機的特點——起動電流較普通鼠籠式電動機小而起動轉(zhuǎn)矩較大。一、深槽式異步電動機：特點——轉(zhuǎn)子槽深而窄原理：交流電流的集膚效應(yīng)

二、雙鼠籠式異步電動機：兩個鼠籠：上籠（起動籠）導(dǎo)體截面小、電阻率大下籠（工作籠）導(dǎo)體截面大、電阻率小第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六10.5三相異步電動機的調(diào)速異步電動機的轉(zhuǎn)速為：因此，三相異步電動機的調(diào)速方法大致可以分成以下幾種類型：兩大類——電氣調(diào)速、機械調(diào)速以下介紹電氣調(diào)速方法：（1）改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速，包括降低電源電壓、繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻等方法；（2）改變旋轉(zhuǎn)磁通勢同步轉(zhuǎn)速調(diào)速，包括改變定于繞組極對數(shù)、改變供電電源頻率等方法；（3）雙饋調(diào)速：包括串級調(diào)速，屬改變理想空載轉(zhuǎn)速的一種調(diào)速方法；（通過轉(zhuǎn)子的外接電路改變轉(zhuǎn)子電路的電勢、電壓、電流而改變轉(zhuǎn)子電路的電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速）（4）利用轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速。第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六一、變極調(diào)速：適用——鼠籠式異步電動機（轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)由定子磁極對數(shù)決定）優(yōu)點：設(shè)備簡單、運行可靠、機械特性硬、無額外損耗、效率高，經(jīng)濟性能好。缺點：繞組出線多、調(diào)速不平滑注意事項：少極數(shù)時的電角度關(guān)系與倍極數(shù)時的電角度關(guān)系不同，將導(dǎo)致三相的相序變反，因此變極的同時應(yīng)改變電源的相序。二、變頻調(diào)速：改變?nèi)喈惒诫妱訖C電源頻率，可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢的同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的。額定頻率稱為基頻，變頻調(diào)速時，可以從基頻向上調(diào)，也可以從基頻向下調(diào)。第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六1.從基頻向下變頻調(diào)速我們知道，三相異步電動機每相電壓：降低電源頻率時，必須同時降低電源電壓，否則磁路將嚴(yán)重飽和。降低電源電壓有兩種控的制方法。⑴保持=常數(shù)：這種方法是恒磁通控制方式，

當(dāng)改變頻率時，若保持=常數(shù)，最大轉(zhuǎn)矩為常數(shù)，與頻率無關(guān)，并且最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落相等，也就是不同頻率的各條機械特性是平行的，硬度相同。這種調(diào)速方法機械特性較硬，調(diào)速范圍寬，而且穩(wěn)定性好。由于頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，因此變頻調(diào)速為無級調(diào)速，平滑性好。另外，電動機在正常負(fù)載運行時，轉(zhuǎn)差率s較小，因此轉(zhuǎn)差功率較小，效率較高。第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六⑵保持=常數(shù)隨著f1的降低，Tm就減小了。顯然此時的機械特性特別是在低頻低速的機械特性變壞了。2.從基頻向上變頻調(diào)速：

升高電源電壓是不允許的，因此升高頻率向上調(diào)速時，只能保持電壓為UN不變，頻率越高，磁通Φm越低，是一種降低磁通升速的方法頻率越高時，越小，也減小第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六綜上所述，三相異步電動機變頻調(diào)速具有以下幾個特點：①調(diào)速范圍大；②轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好；③運行時損耗小，效率高；④頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié)，變頻調(diào)