三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速ppt課件.ppt

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1、電機(jī)學(xué)多媒體課件系列第三篇異步電機(jī)第十章三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速1目錄第十章三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速10.1起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩10.3籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)10.4籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速10.5繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速10.6單相異步電動(dòng)機(jī)2異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能：1.起動(dòng)電流倍數(shù)KI2.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Kst3.起動(dòng)時(shí)間4.起動(dòng)時(shí)能量消耗與發(fā)熱5.起動(dòng)設(shè)備的簡(jiǎn)單性和可靠性第一節(jié)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩→小好→大好3起動(dòng)：從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速的過(guò)程要求：起動(dòng)時(shí)有較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，較小起動(dòng)電流啟動(dòng)過(guò)渡過(guò)程短，帶載起動(dòng)能力強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊小異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，Ist很大n=0、s=1，根據(jù)簡(jiǎn)化等

2、效電路得：--很大4異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較?。簄=0、s=1，c1=1，則：原因：Ist大→I1Z1大→E1小→Φm小cosθ2≈0.2很小Tst較小5改善起動(dòng)性能的方法：籠型：采用特殊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子（深槽、雙鼠籠）繞線型：轉(zhuǎn)子串入附加電阻r2↑→Ist↓、Tst↑6第三節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)負(fù)載性質(zhì)、供電系統(tǒng)的容量起動(dòng)頻繁程度、用戶對(duì)起動(dòng)的要求一、起動(dòng)方法選擇依據(jù)1.負(fù)載性質(zhì)對(duì)起動(dòng)方式的要求曲線1：Tst要大曲線2：Tst可以較小曲線3：Tst小，隨n增加，T增加72.供電系統(tǒng)的容量對(duì)起動(dòng)方式的影響供電容量比異步電動(dòng)機(jī)的容量大得多起動(dòng)電流所造成的電壓降落不致影響同一電網(wǎng)上的其它

3、電氣設(shè)備的正常工作，且非頻繁起動(dòng)供電變壓器的容量與異步電動(dòng)機(jī)容量相差不大則應(yīng)采取其它措施以限制起動(dòng)電流電網(wǎng)容量電機(jī)額定功率8二、籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)方法起動(dòng)時(shí)，施加低于額定值的定子電壓。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速后，再切換到額定電壓下運(yùn)行。特點(diǎn)：起動(dòng)電流下降起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降應(yīng)用：適用于對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不高的場(chǎng)合，如風(fēng)機(jī)、離心泵等91.自耦變壓器降壓起動(dòng)設(shè)直接起動(dòng)時(shí)：Ist、Tst自耦變壓器的變比為:ka102.丫-?起動(dòng)適用于在正常運(yùn)行時(shí)定子繞組按三角形連接的電機(jī)。起動(dòng)時(shí)，使定子繞組為星形連接，待轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速后，再換接成三角形連接。Ist和Tst均減少為1/3(思考

4、：Tst為何減為1/3？）113.延邊三角形換接降壓起動(dòng)124.定子串電抗器或電阻起動(dòng)串電抗器起動(dòng)：I’st=Ist/k、T’st=Tst/k2--簡(jiǎn)單，但起動(dòng)性能效果較差串電阻降壓：電阻消耗能量，電機(jī)效率低13三、線繞型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)子回路中通過(guò)集電環(huán)串入附加電阻，限制起動(dòng)電流，提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)后把附加電阻切除，使正常運(yùn)行有較高效率。線繞轉(zhuǎn)子電機(jī)啟動(dòng)性能好1、轉(zhuǎn)子回路串電阻分級(jí)起動(dòng)14自動(dòng)、無(wú)級(jí)的減小r2，Tst不變→起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)、迅速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，應(yīng)用廣泛。2.轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)起動(dòng)：s=1，f2=f1，pFe大→Rm大加速：n↑→s↓→f2↓=sf

5、1→pFe↓→Rm↓正常運(yùn)行時(shí)：sN≈0.01-0.05，f2很小→pFe可略，Rm≈015異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：第四節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速(1)改變供電電源的頻率f(2)改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p——（僅適用于籠型）(3)改變轉(zhuǎn)差率s：改變外施電壓U1在轉(zhuǎn)子外串附加電阻在轉(zhuǎn)子外串附加電動(dòng)勢(shì)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法：16一、變頻調(diào)速改變f1→改變n（無(wú)級(jí)調(diào)速：n可連續(xù)調(diào)節(jié)）變頻調(diào)速時(shí)，通常希望電動(dòng)機(jī)的主磁通?m保持不變，因?yàn)樵龃?m將引起磁路過(guò)分飽和，激磁電流大大增加，功率因素降低。如?m太小，則電機(jī)容量得不到充分利用U1≈E1=4.44f1N1KN1Φm→當(dāng)U1/f1=常數(shù)，Φm不變17機(jī)械特性曲

6、線恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒功率調(diào)速18二、變極調(diào)速（籠型）定子繞組需有特殊的繞法，使繞組的極對(duì)數(shù)能隨外部接線的改變而改變。屬于有級(jí)調(diào)速，具有兩種不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)稱為雙速電動(dòng)機(jī)。變極調(diào)速一般適用于籠型異步電動(dòng)機(jī)（其轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)可自動(dòng)改變）變極電機(jī)定子繞組的繞制有兩種方法：1．雙繞組變極2．單繞組變極191．雙繞組變極定子上有兩套極對(duì)數(shù)不同相互獨(dú)立的繞組，每次運(yùn)行只用其中一套繞組設(shè)計(jì)較方便，但材料利用率較差，很少使用。202．單繞組變極一套定子繞組，通過(guò)不同接法構(gòu)成不同極對(duì)數(shù)變極電動(dòng)機(jī)為鼠籠式轉(zhuǎn)子，它的轉(zhuǎn)子可以隨著定子極對(duì)數(shù)的改變而自動(dòng)改變極對(duì)數(shù)。x1x1x1x1x2x2x2x221三相繞組變極的兩

7、種接法1）低速時(shí)Δ，高速時(shí)YY2）低速時(shí)Y，高速時(shí)YY為使電機(jī)轉(zhuǎn)向不變，須任意對(duì)調(diào)兩相輸入（繞組空間電角度變化）22三、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)：當(dāng)外施電壓U1下降為額定值的x倍時(shí)，s增加原有值的1/x2倍，但sk不變，Tmax下降。普通鼠籠電機(jī)sN很小，則n調(diào)節(jié)范圍很窄，調(diào)速性能差。帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)不適宜采用降壓調(diào)速方法。（繞線型可通過(guò)轉(zhuǎn)子外串電阻改變調(diào)速性能）1、降壓調(diào)速23帶變轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)：異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻大，穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域較寬如果帶風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩與