发电厂电气运行检修培训-项目4-异步电动机运行

1、2022/9/261一、异步电动机结构二、异步电动机原理三、异步电动机启动四、异步电动机调速工程四 异步电动机运行一、异步电动机结构异步电机转子定子转轴定子铁心定子绕组机座转子绕组转子铁心鼠笼式电动机一、异步电动机结构鼠笼式转子笼型绕组是在转子铁心的槽里嵌放裸铜条或铝条，然后用两个端环分别在裸金属导条两端将它们全部短接，即构成了转子绕组。一、异步电动机结构绕线型转子槽内嵌放由绝缘导线组成的三相绕组，一般接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，通过电刷装置引出，可以把外接电阻，以改善电动机的启动、调速性能。绕线式转子一、异步电动机结构AXBYCZ三相交流电源ABCSNn1n转子导条切割磁

2、场方向旋转磁场以同步转速旋转电机转速三相绕组在空间分布互差1200电角度120012001200i Ai Bi C三相合成磁场为旋转磁场二、异步电动机工作原理工作原理二、异步电动机工作原理三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙产生旋转磁场；异步电动机定子上布置三相对称的交流绕组；转子绕组的导体切割磁力线，产生感应电势； 转子导体通过端环自成闭路，并通过感应电流。感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。转子转速与定子旋转磁场转速差的相对值。转差率S的范围 01；SN的范围0.020.06。当异步电动机负载发生变化时，转差率发生变化，转

3、子导体的电动势、电流、电磁转矩发生变化，以适应负载变化。异步电动机转速随负载变化而变化。二、异步电动机工作原理二、异步电动机工作原理三种运行状态机械能转变为电能电能和机械能变成电机内部损耗电能转变为机械能能量关系制动制动驱动电磁转矩转差率转速外力使电机沿磁场方向快速旋转外力使电机沿磁场反方向旋转定子绕组接对称三相交流电运行状态电动机电磁制动发电机实现10s三种运行状态二、异步电动机工作原理三相异步电动机型号kWHZr/minVA 防护等级级绝缘Kg年 月接法产品编号标准编号电压电流质量定额湖北卧龙电机厂Y180L64503806.39 B连续9608020078IP44JB742-961234

4、5678铭牌二、异步电动机工作原理三、异步电动机起动1.起动性能评价起动电流倍数Ist/IN;起动转矩倍数Tst/TN;起动时间起动时消耗的能量起动设备的简单和可靠；起动的过渡时间异步电动机直接起动时的问题：电流大但转矩并不大。 起动时， S1， 等效阻抗小， 起动电流大； f2f1 ， 2接近900， cos 2很小， 转子电流有功分量小。 1.起动性能评价三、异步电动机起动异步电动机的起动， 存在两种矛盾：电动机起动电流大， 供电网络承受冲击电流能力有限；电动机起动转矩小， 负载要求有足够的转矩才起动；异步电动机起动分四种情况：小容量轻载起动；中、大容量轻载起动；小容量电机重载起动；中、大

5、容量重载起动；三、异步电动机起动1.起动性能评价取决于电机容量以及供电电网容量和供电线路长短有关。 要求母线降落不大于10 电动机容量与供电变压器的比值； 起动是否频繁； 供电线路距离； 同一台变压器其它用户的要求；一般7.5KW以下电机允许直接起动。三、异步电动机起动2.小容量电动机轻载起动直接起动按电网容量允许直接启动的笼形电动机功率电网允许直接启动的笼形电动机功率小容量发电厂每1KW发电机容量为0.10.12kW变电所经常启动， 不大于变压器容量的20；不经常启动， 不大于变压器容量的30%高压线路不超过电动机连接线路上的短路容量的3变压器电动机组电机功率不大于变压器容量的80三、异步电

6、动机起动2.小容量电动机轻载起动直接起动主要矛盾是降低起动电流， 降低电流的方法， 主要靠降低电压。起动电流：降压起动：指电动机在起动时降低加在定子绕组上的电压，起动结束时恢复额定电压运行的起动方式。由于起动转矩与U2成正比， 降压起动后，起动转矩 比起动电流降低得更厉害。3.中、大容量电动机轻载起动降压起动三、异步电动机起动三、异步电动机起动定子串接电抗器或电阻的降压起动星形三角形(Y)降压起动自耦变压器(起动补偿器)起动3.中、大容量电动机轻载起动降压起动1降压起动的方法2 Y 降压起动 降压起动时的电流为直接起动时的+ 起动U1U2V1V1W1W2+正常运行U1U2V1V2W1W2设：电

7、机每相阻抗为三、异步电动机起动(a) 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。 (b)Y 起动Y 起动适合于空载或轻载起动的场合Y- 降压起动应注意的问题 正常运行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起动+Ul+U1W2V2W1U2V1三、异步电动机起动(3) 自耦降压起动L1L3L2FUQ Q2下合：接入自耦变压器，降压起动。 Q2上合：切除自耦变压器全压工作。Q2 自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成 Y形不能采用Y起动的笼型异步电动机。三、异步电动机起动4.小容量电动机重载起动解决的方法： 容量大一号的电机； 高起动转矩的电动机特殊电机特殊电机获得高起动转矩的原因， 主要是转子电阻的

8、影响。转子参数自动随转速的变化而变化。 如：双鼠笼电机和深槽电机。三、异步电动机起动集肤效应将导体看成许多单元导体的并联； 越接近槽口的导体所交链的漏磁通越少，即漏抗小；接近槽底的单元，漏抗大；导体电流密度分布不均，产生把电流向槽口排挤的“趋表效应；电机转速越低， 转子电流频率越高， 趋表效应越突出；导体的导电高度缩小， 转子电阻增加； 电流高度三、异步电动机起动深槽式：高度是宽度的1012倍， 堵转时， 电阻达额定运行的3倍， 随着转速升高， 频率降低， 电流分布趋向均匀， 转子电阻自动减小。 双鼠笼式： 两套绕组， 材料不同， 截面也不同。 外笼： 起动笼， 截面小， 材料选用电阻系数大；

9、 内笼： 工作笼， 截面大， 电阻系数小。 外笼内笼三、异步电动机起动4.小容量电动机重载起动采用绕线式电机， 转子串电阻。 既增大起动转矩， 又减小起动电流。 常用的方法：转子串电阻或转子串频敏变阻器。 5.中、大容量电动机重载起动三、异步电动机起动 绕线式电动机转子电路串电阻起动RRR滑环电刷定子转子起动电阻三、异步电动机起动 假设r2选得适当，转子电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起动转矩。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。r2 Tst TO绕线式电动机转子电路串电阻起动三、异步电动机起动1. 调速方法改变转差率调速变极调速变频调速四、异步电动机调速2.变频调速 (无级调速) f=50Hz逆变器M3 整流器f1、U1可调+变频调速方法恒转距调速（f1f1N）频率调节范围：0.5几百赫兹 变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性能优异，因而正获得越来越广泛的应用。四、异步电动机调速3.变极调速 (有级调速)A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS四、异步电动机调速A1X1A2X2iiP=1 采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣