异步电机的起动和调速

异步电机的起动和调速第一页，共三十页，编辑于2023年，星期二由于起动电流较大，定子漏抗压降增大，感应电动势E1减小，主磁通Φm也减小。电磁转矩异步电机直接起动存在的问题：1、起动电流大，影响：线路压降大，电网电压下降，影响其他负载运行。如频繁起动，发热严重，易损坏电机2、起动转矩不够大，影响：无法重载起动起动时间长第二页，共三十页，编辑于2023年，星期二第二节笼型异步电动机的起动一、全压直接起动优点：操作简单。缺点：起动电流大，造成的线路电压下降会影响到同一变压器下其他电气设备的正常工作。应用条件：不同场合有不同条件，如：不频繁起动：电机容量<30%电源容量；频繁起动：电机容量<20%电源容量；动力与照明共用电源：电压降<5%。第三页，共三十页，编辑于2023年，星期二1、定子串电阻或电抗降压起动原理：电阻或电抗分压。优点：平稳可靠，构造简单。缺点：Tst小。结论：转矩下降倍数大于电流下降倍数二、降压起动第四页，共三十页，编辑于2023年，星期二流过电机绕组的电流：则电网提供电流：原理：设N1/N2=K加在电机绕组上的电压:结论：Tst和Ist都下降为直接起动的1/K2。优点：不同变比抽头适用不同负载。缺点：体积大，价格高，需维护。2、自耦补偿起动第五页，共三十页，编辑于2023年，星期二原理：∆起动：U1LI1Y起动：U1L结论：Tst和Ist都下降为直接起动的1/3。优点：控制简单。缺点：只适用于∆接法电机，电压下降倍数不变。3、Y-∆起动第六页，共三十页，编辑于2023年，星期二U1L123456789Z11Z12U1优点：不同抽头对应不同电压变比。缺点：内部接线复杂，只能用于∆接法的电机。4、延边三角形起动第七页，共三十页，编辑于2023年，星期二1、深槽式异步电动机：特点：转子槽深:槽宽大于10:1，转子回路频率越高，趋肤效应越明显，转子等效电阻越大。三、深槽和双鼠笼式异步电机第八页，共三十页，编辑于2023年，星期二二、双笼型异步电动机双笼异步电动机的机械特性双笼型转子的结构与漏磁通这种异步电动机的转子上有两套导条，如图11-13a所示的上笼与下笼，两笼间由狭长的缝隙隔开。上笼通常用电阻系数较大的黄铜或铝青铜制成，且导条截面较小，故电阻较大；下笼截面较大，用紫铜等电阻系数较小的材料制成，故电阻较小。第九页，共三十页，编辑于2023年，星期二第三节笼型异步电动机的调速异步电机的转速：则异步电动机的调速方法有：改变供电电源的频率f；改变电动机的极对数；改变转差率：改变外加电压；转子回路串电阻；转子回路外加电动势。第十页，共三十页，编辑于2023年，星期二1、频率变化对电机运行的影响由知在其他条件不变的情况下一、变频调速第十一页，共三十页，编辑于2023年，星期二2、电压调节规律第十二页，共三十页，编辑于2023年，星期二为使调速前后电机具有同样的过载能力，（1）恒转矩负载第十三页，共三十页，编辑于2023年，星期二（2）恒功率负载第十四页，共三十页，编辑于2023年，星期二3、机械特性第十五页，共三十页，编辑于2023年，星期二第十六页，共三十页，编辑于2023年，星期二二、变极调速1、变极方法：双绕组变极：定子上有两套极对数不同的绕组，运行时只用其中一套。优点：设计方便。缺点：材料利用率差。单绕组变极：定子上只有一套绕组，通过线圈间的不同接法，构成不同极对数。优点：材料利用率较高。缺点：设计难度较大。两种变极方法配合使用可以获得多速电机。第十七页，共三十页，编辑于2023年，星期二2、单绕组变极原理第十八页，共三十页，编辑于2023年，星期二结论：改变部分绕组的电流方向可改变极数。第十九页，共三十页，编辑于2023年，星期二3、联结法（1）Y/YY：（低速/高速）第二十页，共三十页，编辑于2023年，星期二（2）∆/YY（低速/高速）第二十一页，共三十页，编辑于2023年，星期二注意：①

变极调速一般只用于笼型转子电机。为使电机正常工作，定转子的极对数必须相等，笼型转子可以自动调节极对数，而绕线转子极对数不能自行改变。②变极以后必须将定子任意两相对调，以保持转向不变。设P对极时U、V、W相位关系为：0º、120º、240º，则2P对极时U、V、W相位关系为：0º、240º、480º（120º），相序与变极前相反，电机将反转。第二十二页，共三十页，编辑于2023年，星期二三、改变外加电压调速机械特性：Tm与U1平方成正比，sk与U1无关。缺点：带恒转矩负载时，调速范围小，电流会增大。应用场合：带通风机负载。第二十三页，共三十页，编辑于2023年，星期二第四节绕线转子异步电动机的起动和调速一、绕线转子异步电动机的起动1、转子串电阻起动优点：既可以增大Tst，又可以降低Ist。注意：串太大的电阻反而会使起动转矩下降。问题：需要逐段切除所串电阻，控制设备复杂。第二十四页，共三十页，编辑于2023年，星期二2、转子串频敏变阻器起动频敏变阻器的结构及特点：厚钢板或铁板上绕有三相对称绕组，涡流大，等效电阻与频率成正比。工作原理：起动时n=0，s=1，f2=sf1=f1比较大，频敏变阻器等效电阻R大→Ist小，Tst大。n↑→s↓→f2↓→R↓，相当于逐渐切除所串电阻，使T

保持较大值。起动结束后将频敏变阻器切除。优点：随着转速的上升，转子回路所串电阻自动减小，使得整个起动过程都有较大的起动转矩和较小的起动电流。第二十五页，共三十页，编辑于2023年，星期二二、绕线转子异步电动机的调速1、转子回路接入变阻器调速原理：转子串电阻，机械特性变软，转速下降。缺点：调速范围小、低速时效率低，经济性差。优点：设备简单。第二十六页，共三十页，编辑于2023年，星期二恒转矩负载下，附加电阻与转速之间的关系：第二十七页，共三十页，编辑于2023年，星期二2、串级调速方法：在绕线转子异步电动机转子回路引入与转子感应