异步电动机机起动课件

1、第十一章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算内容：内容： 三相异步电动机的起动。三相异步电动机的起动。要求：要求： 熟悉起动的基本要求，掌握绕线式和鼠熟悉起动的基本要求，掌握绕线式和鼠笼电动机起动方式。笼电动机起动方式。 第一节第一节 三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法一、鼠笼异步电动机的起动方法一、鼠笼异步电动机的起动方法 起动要求：起动要求：（1 1）能产生足够大的起动转矩）能产生足够大的起动转矩Tst，使电动机顺利地转动，使电动机顺利地转动起来。起来。（2 2）起动电流）起动电流I Istst不要太大，避免起动时大电流在电网上不要太大，避免起动时大电流在电网上产生较大的压

2、降而影响接在电网上的其它电气设备和电动产生较大的压降而影响接在电网上的其它电气设备和电动机的正常运行。机的正常运行。（3 3）起动的经济性：包括设备简单和低起动损耗等。起动的经济性：包括设备简单和低起动损耗等。 如果在额定电压下直接起动三相异步电动机，起动电如果在额定电压下直接起动三相异步电动机，起动电流大，而起动转矩并不大，这时的功率因数低。流大，而起动转矩并不大，这时的功率因数低。三相异步电动机的转矩及电流特性：三相异步电动机的转矩及电流特性： 一般普通鼠笼式异步电动机一般普通鼠笼式异步电动机： NstII74NstTT2 .18 .0nns0 I0TstIstT, , I1n=f(I1)

3、n=f(T) 三相异步电动机直接起动时三相异步电动机直接起动时的机械特性和电流特性的机械特性和电流特性 1、直接起动（全压启动）、直接起动（全压启动） 将定子三相绕组直接接在三相电源上起动，称为直接将定子三相绕组直接接在三相电源上起动，称为直接起动。起动。 一般一般7.57.5kW以下的小容量鼠笼异步电动机都可以直接以下的小容量鼠笼异步电动机都可以直接起动。如果变压器容量足够大，直接起动的电动机容量还起动。如果变压器容量足够大，直接起动的电动机容量还可相应增大，一般按经验公式核定：可相应增大，一般按经验公式核定： 式中：式中： kI为起动电流倍数；为起动电流倍数；I1st为电动机的起动电流；为

4、电动机的起动电流；I1N为电为电动机的额定电流；动机的额定电流；SN为电源变压器总容量；为电源变压器总容量；PN为电动机的为电动机的额定功率。额定功率。)()(34111kVAPkVASIIkNNNstI 例：有一台要求经常启动的鼠笼式异步电动机，其例：有一台要求经常启动的鼠笼式异步电动机，其 PN=20kW, Ist/IN=6.5 ，如果供电变压器（电源）容量为，如果供电变压器（电源）容量为560kVA，且有照明负，且有照明负载，问可否直接启动？同样的载，问可否直接启动？同样的Ist/IN 比值，功率为多大的电动机则不比值，功率为多大的电动机则不允许直接启动？允许直接启动？ 解：根据经验公式

5、算出解：根据经验公式算出 5675720456043.II.kWkVANst 满足上述关系，故允许直接启动。满足上述关系，故允许直接启动。 kWNPkVA. 45604356 可算出，额定功率大于可算出，额定功率大于24kW的电动机不允许直接启动。的电动机不允许直接启动。 QSFRM3KM2KM11FUL1L2L3N2FUSB1SB2KM1KM2SB3KM2KM1FRKM1KM2 鼠笼式三相异步电动机正反转直接起动接线图说明：说明： 起动电流大，对电动机本身无太大影响（因为是短起动电流大，对电动机本身无太大影响（因为是短时的，且现代设计的鼠笼电机都按直接起动电磁力和发热时的，且现代设计的鼠笼电

6、机都按直接起动电磁力和发热来考虑机械强度和热稳定的），主要对电网有影响，如果来考虑机械强度和热稳定的），主要对电网有影响，如果电源容量较大，可以直接起动。一般电源容量较大，可以直接起动。一般7.57.5千瓦以下容量电千瓦以下容量电动机可以直接起动。动机可以直接起动。注意：注意： 容量大小不是绝对的，只要直接起动时起动电流在电容量大小不是绝对的，只要直接起动时起动电流在电网中引起电压降不超过电网额定电压的（网中引起电压降不超过电网额定电压的（10101515）% % 就允就允许直接起动。许直接起动。 如果在额定电压下直接起动三相异步电动机，起动电如果在额定电压下直接起动三相异步电动机，起动电流大

7、，而起动转矩并不大，这时的功率因数较低。流大，而起动转矩并不大，这时的功率因数较低。2、减压起动、减压起动1）定子串电阻或电抗的降压起动）定子串电阻或电抗的降压起动QFFRM3KM1KM21FUL1L2L32FUSB1SB2KM1KAKTKAFRKM1KARstKTKM2KAKM1 鼠笼式异步电动机定子串电阻降压起动接线KM1:降压起动接触器;SB1:停车按钮;KM2:全压运行接触器;SB2:起动按钮KT:时间继电器;KA:中间继电器;FR:热继电器;QF:电压断路器UN说明说明: 定子回路串电阻或电抗的降压起动方法虽然能降低起定子回路串电阻或电抗的降压起动方法虽然能降低起动电流，但使起动转矩

8、显著减小。只适用于空载或轻载起动电流，但使起动转矩显著减小。只适用于空载或轻载起动。电抗降压起动通常用动。电抗降压起动通常用于高压电动机，电阻降压于高压电动机，电阻降压起动一般用在低压电动机起动一般用在低压电动机。降压起动除了限制起动。降压起动除了限制起动电流，有时以减小起动转电流，有时以减小起动转矩为主要目的，以减轻对矩为主要目的，以减轻对机构的冲击并保证平稳加机构的冲击并保证平稳加速。速。Tn s0TmaxsmnsTstXst或Rstsm2 2）自耦减压起动）自耦减压起动 定子串电阻或电抗的降压起动虽然在起动时限制了起定子串电阻或电抗的降压起动虽然在起动时限制了起动电流但起动转矩减小过多，

9、只用于空载或轻载。如果负动电流但起动转矩减小过多，只用于空载或轻载。如果负载较重时，应采用自耦变压器进行降压起动。载较重时，应采用自耦变压器进行降压起动。 国产自耦变压器其副边一般有三个抽头，常用的国产自耦变压器其副边一般有三个抽头，常用的自耦自耦变压器有变压器有QJQJ3 3、QJQJ2 2系列，用于较大容量的鼠笼式电动机。系列，用于较大容量的鼠笼式电动机。 QJQJ2 2的抽头为：的抽头为：55% 64% 73%55% 64% 73% QJ QJ3 3的抽头为：的抽头为：40% 60% 80%40% 60% 80% 其中，其中， QJQJ2 2型自耦变压器允许在型自耦变压器允许在4 4小时

10、内每小时连续小时内每小时连续起动起动5 5次，每次次，每次1.51.5秒。秒。 QJQJ3 3 型为短时工作制，只允许在型为短时工作制，只允许在室温下连续起动两次，以后待冷却后才能再行起动。选用室温下连续起动两次，以后待冷却后才能再行起动。选用时一定要注意这些问题。时一定要注意这些问题。说明：说明： 自耦变压器降压起动时自耦变压器降压起动时,起动电流和起动转矩降低的比起动电流和起动转矩降低的比值相同，与定子串电阻或电抗的起动方式相比较，在获得值相同，与定子串电阻或电抗的起动方式相比较，在获得同样起动转矩的条件下，这种方法的限流效果好。反之，同样起动转矩的条件下，这种方法的限流效果好。反之，若在

11、相同的起动电流条件下，可获得比较大起动转矩，故若在相同的起动电流条件下，可获得比较大起动转矩，故用自耦变压器降压起动的方法能带动不同的负载起动。用自耦变压器降压起动的方法能带动不同的负载起动。优点优点: : 可根据允许的起动电流和所需的起动转矩任意选择起可根据允许的起动电流和所需的起动转矩任意选择起动电压。动电压。缺点：缺点： 起动设备体积较大，成本高。起动设备体积较大，成本高。自耦变压器降压起动示意图：自耦变压器降压起动示意图：QFFRM3KM1KM21FUL1L2L32FUSB1SB2KM1KAKTKAFRKM1KATAKTKM2KAKM1 定子串自耦变压器降压起动接线KM1:降压起动接触

12、器;SB1:停车按钮;KM2:全压运行接触器;SB2:起动按钮KT:时间继电器;KA:中间继电器;FR:热继电器;QF:电压断路器UNKM2KA3）星星三角起动三角起动 正常运行时，接成正常运行时，接成形的鼠笼异步电动机，在起动时形的鼠笼异步电动机，在起动时接成接成Y形，起动完毕后再接成形，起动完毕后再接成形，称为星形，称为星三角起动。三角起动。 QSFRM3KM11FUL1L2L32FUSB1SB2KM1KM3KM2:星形接法接触器;FRKM1:起动接触器;KM3:三角形接法接触器;KTKT3KM1KTKM2KM3KM2KM3KTKM2KT:时间继电器;FR:热继电器;SB1:停车按钮;SB

13、2:起动按钮;QS:刀开关;1FU,2FU:熔断器Y-降压起动接线Y- -起动电流和起动转矩：起动电流和起动转矩：直接起动直接起动(接接)时：时： 降压起动降压起动( Y接接)时：时： 因为起动电流因为起动电流 ，所以起动转矩，所以起动转矩 从以上分析可看出起动电流及起动转矩降低同样的从以上分析可看出起动电流及起动转矩降低同样的倍数，即都为直接起动时的三分之一。倍数，即都为直接起动时的三分之一。kNstZUII1133kNkYstZUZUII31113 3311st11kNkNZUZUstII311ststII3ststTT星星三角起动适用条件：三角起动适用条件：1.1.只适用于空载或轻载起动

14、。只适用于空载或轻载起动。2.2.只限于正常运行时定子绕组为三角形接线的电机。只限于正常运行时定子绕组为三角形接线的电机。 3.3.限于在限于在500V500V以下的低压电机以下的低压电机( (因高压电机定子出因高压电机定子出6 6个端头个端头有困难有困难) )。星星三角起动的优点：三角起动的优点： 不需要专用设备，价格便宜，故在轻载起动时应优先不需要专用设备，价格便宜，故在轻载起动时应优先采用。采用。星星三角起动的缺点：三角起动的缺点： 应用时要受一定条件的限制。（电动机连接方式）应用时要受一定条件的限制。（电动机连接方式）二、三相绕线转子异步机的起动方法二、三相绕线转子异步机的起动方法1 1、转子串联电阻起动、转子串联电阻起动 起动时，要限制起动电流起动时，要限制起动电流Ist，同时希望有较大的起动，同时希望有较大的起动转矩转矩Tst。现以三级起动为例，即。现以三级起动为例，即 m=3=3。