《電機(jī)控制技術(shù)》課件-4.4.1 籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

直接起動(dòng)1

目錄降壓起動(dòng)21三相異步電機(jī)的起動(dòng)0異步電動(dòng)機(jī)在接通電源后，從靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)是一個(gè)過度過程。起動(dòng)的瞬間：轉(zhuǎn)子尚未加速，n=0，s=1以最大的相對(duì)速度切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體E,I最大定子起動(dòng)電流I1很大但因功率因數(shù)低，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tq較小如果：起動(dòng)電流過大電網(wǎng)電壓明顯降低

影響其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行

連電動(dòng)機(jī)本身也轉(zhuǎn)不起來。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間拖長(zhǎng)

影響生產(chǎn)效率又會(huì)使電動(dòng)機(jī)溫度升高。所以，必須在起動(dòng)瞬間限制起動(dòng)電流，并應(yīng)盡可能的提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以加快起動(dòng)過程。2直接起動(dòng)1

目錄降壓起動(dòng)23直接起動(dòng)1

直接起動(dòng)，就是利用刀開關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接到額定電壓的電流上，故又稱全壓起動(dòng)。

直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)設(shè)備和操作都比較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)就是起動(dòng)電流大、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。（推薦小容量異步電動(dòng)機(jī)）4直接起動(dòng)1

式中，IQ為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流；IN為電動(dòng)機(jī)的額定電流；PN為電動(dòng)機(jī)的額定功率（kW）；PH為電源的總?cè)萘浚╧V·A）。

如果不能滿足上式的要求，則必須采取限制起動(dòng)電流的方法進(jìn)行起動(dòng)。5直接起動(dòng)1

目錄降壓起動(dòng)26降壓起動(dòng)2

降壓起動(dòng)，降低起動(dòng)電壓，以限制起動(dòng)電流，待起動(dòng)完畢后，再恢復(fù)全壓工作。

降壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是限制了起動(dòng)電流，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降較多。（推薦空載或輕載條件下起動(dòng)電動(dòng)機(jī)）7降壓起動(dòng)2

（1）定子電路中串接電阻起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，先合上電源隔離開關(guān)Q1，將Q2扳向“起動(dòng)”位置，電動(dòng)機(jī)即串入電阻RQ起動(dòng)。待轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定值時(shí)，將Q2扳向“運(yùn)行”位置，RQ被切除，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常工作情況。8由于起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流在RQ上產(chǎn)生一定的電壓降，使得加在定子繞組的電壓降低了，因此限制了起動(dòng)電流。調(diào)節(jié)電阻RQ的大小可以將起動(dòng)電流限制在允許的范圍內(nèi)。但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也大大減小。

式

中，I1Q為直接起動(dòng)電流；I′1Q為降壓后的起動(dòng)電流；Ku為起動(dòng)電壓降低的倍數(shù)，即電壓比，大于1。降壓起動(dòng)29

定子串電阻降壓起動(dòng)，只適用于空載和輕載起動(dòng)。而且采用電阻降壓起動(dòng)時(shí)損耗較大，它一般用于低電壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)中。

（1）定子電路中串接電阻起動(dòng)

對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組規(guī)定是三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)可以采用星型聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)每相所承受的電壓降低，因而降低了起動(dòng)電流，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，再接成三角形，故稱這種起動(dòng)方式為星/三角降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)210

（2）星/三角降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，先將控制開關(guān)SA2投向星型位置，將定子繞組接成星型，然后合上電源控制開關(guān)SA1。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升后，再將SA2切換到三角形運(yùn)行的位置上，電動(dòng)機(jī)便接成三角形在全壓下正常工作。采用三角形聯(lián)結(jié)直接起動(dòng)，

UD=UN電網(wǎng)供給電動(dòng)機(jī)的線電流，采用星形聯(lián)結(jié)降壓起動(dòng)，

電網(wǎng)供給電動(dòng)機(jī)的線電流，I′1Q=IY兩種情況下的線電流之比為考慮到起動(dòng)時(shí)相電流與相電壓成正比，線電流比變?yōu)?/p>

兩種情況下的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比為

降壓起動(dòng)211

（2）星/三角降壓起動(dòng)注意：由于高電壓電動(dòng)機(jī)引出六個(gè)出線端子有困難，故星/三角起動(dòng)一般僅用于500V以下的低壓電動(dòng)機(jī)，且又限于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組作三角聯(lián)結(jié)。降壓起動(dòng)212

（2）星/三角降壓起動(dòng)星-三角降壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，運(yùn)行比較可靠，維護(hù)方便，所以廣為應(yīng)用。

自耦降壓起動(dòng)是利用自耦變壓器將電網(wǎng)電壓降低后再加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上，待轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定值時(shí)在將電動(dòng)機(jī)直接接到電網(wǎng)上。降壓起動(dòng)213

（3）自偶降壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，將開關(guān)扳到“起動(dòng)”位置，自耦變壓器一次側(cè)接電網(wǎng)，二次側(cè)接電動(dòng)機(jī)定子繞組，實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，將開關(guān)扳向“運(yùn)行”位，切除自耦變壓器，使電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)全壓運(yùn)行。降壓起動(dòng)214

（3）自偶降壓起動(dòng)已知自耦變壓器的電壓比：Ku=N1/N2=U1/U2=I′2Q/I′1Q式中，U1為電網(wǎng)相電壓；U2為加到電動(dòng)機(jī)一相定子繞組上的自耦變壓器輸出電壓，I′1Q為電網(wǎng)相自耦變壓器一次側(cè)提供的降壓起動(dòng)電流；I′2Q為自耦變壓器二次側(cè)提供給電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)電流。

電動(dòng)機(jī)定子繞組降壓前后的電流比為：I′2Q/I1Q=U2/U1=1/Ku，I′1Q/I1Q=1/K2u起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低了:T′Q/TQ=U22/U21=1/K2u

注意：在電動(dòng)機(jī)容量較大或正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)成星形，并帶一定負(fù)載起動(dòng)時(shí)，宜采用自耦降壓起動(dòng)，它根據(jù)負(fù)載的情況，選用合適的變壓器抽頭，以獲得需要的起動(dòng)電壓和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩仍有削弱，但不致降低1/3（與星-三角降壓起動(dòng)相比較）。

但自耦變壓器