三相异步电动机的启动

FILENAME理论教学教案第1页共6页课时教学计划课程:机电传动与控制任课教师:XXX授课题目2.8三相异步电动机的启动教学形式讲授共2课时，总第19—20课时授课班级07机电3、4授课日期2018年月日教学目的要求1．掌握三相异步电动机启动的方法及类型2．理解三相异步电动机启动的原理重点三相异步电动机的启动方法及原理难点三相异步电动机的启动方法及原理课堂结构及时间分配复习引入…………………..（5分钟）教学内容2.8三相异步电动机的启动直接启动（全压启动）………………（15分钟）降压启动………………（40分钟）线绕式电动机的启动方法……………（25分钟）课堂小结……………………（3分钟）布置作业……………………（2分钟）课后体会教学过程及教学内容[复习引入]单轴电力拖动系统的运动方程：T-TL=Jdω/dt。引入本讲内容：电动机的启动。[教学内容]第八节三相异步电动机的启动对于三相异步电动机启时，应保证:1、有足够的启动转矩，TM≥TL能够正常启动2、启动电流不会对电网造成大的冲击--使电压下降过多（影响其它电机工作）,一般希望电流越小越好（在能启动的情况下）。另外:满足启动过程平滑、安全简单、节能等实际上，当电动机在启动工作初期，由于n＝0转子绕组切割磁力线的速度n0-n=n0。转子感生电动势E大，启动电流也大，达5～7倍。这时Cosφ不大，所以Tst不大一、直接启动（全压启动）就是启动时，电动机直接加电网电压，这时启动电流比较大所以不是所有的电机都可能这样使用1、直接启动（全压启动）一般的，当有独立的变压器供动力电时且,电机功率<30%变压器功率时（频繁）、电机功率<20%变压器功率时（不频繁）可以直接启动二、降压启动1.定子串接电抗器或电阻起动三相鼠笼式异步电动机在定子回路中串接电抗器（可改接电阻器，但能耗较大，适用于较小容量电机）降压起动的接线原理图如图所示。三相异步电动机定子串电抗起动。即开关2K接到“起动”端，使起动时电抗器接入定子回路；起动后，切除电抗器，即开关2K接到“运行”端。接线原理图由人为特性可知，当串电阻时，启动力矩下降很快（平方）特点：1）适用于空载启动（轻载）2）电阻耗能（电抗器太贵，体积大）2、Y－Δ启动KM合1KM合2KM开，这时Y接法绕组电压220V（启动电压），1KM开2KM2合KM合，这时Δ说明：启动电流I是直接启动的1/3；启动扭矩T是直接启动的1/3特点：1）启动电流小，所需设备简单2)力矩小，适于空载启动（轻载）3)电机额定电压必须是380V形接法4)有专门的Y－△启动3、自耦变压器降压启动KM开，1KM，2KM当KM合，1KM，2KM分时,特点：1)在相同的启动电流下，从电网吸取的电流减小，即T相同时，I下降2)自耦变压器副边有多个抽头，所以启动电压可选3)启动设备多且体积大，成本比较高4)不适于频繁启动（过电流工作）5)有一定的启动转矩（适用轻载）6、用在不能Y－Δ启动的场合，（Y形接法工作的电机）三、线绕式电动机的启动方法线绕电机由于转子绕组可在启动时串联电阻改善特性所以有比较大的启动转矩和比较小的启动电流。对于重载和频繁起动的生产机械，三相鼠笼式异步电动机难以满足要求时，才选用三相绕线式异步电动机。因为，绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机相比较，结构较复杂，控制维护较困难，制造成本较高，价格较贵。（一）逐级切除启动电阻法1.转子串电阻分级起动（1）接线原理图由人为特性我们知道:R2改变时,Tm＝C，Sm改变。由于（Cosφ2改变）Tst改变，所以：R2↑，Tst↑特点：1)与直流电机启动类似;用接触器切换2)由于启动时，R2比较大，所以转子功率因数Cosφ2↑，有较大的启动转矩3)适于带载启动2.转子串频敏变阻器起动。频敏变阻器是一个三相铁芯线圈，它的铁芯由实芯铁板或钢板叠成，板的厚度为30－50mm时，称为板式铁芯结构；它的铁芯由厚壁钢板制成的铁芯发和上下层厚钢板制成的铁轭组成时，称为发式铁芯结构。转子串频敏变阻器起动的三相饶线式异步电动机接线原理图如图5.19所示，起动开始，开关K断开，电动机转子串入频敏变阻器起动。电机转速达到稳定值后，开关K接通，切除频敏变阻器，电动机进入正常运行。工作过程：1、当启动时：n＝0转子电流频率f2=f1较高，所以感应电势E高，同时铁损（涡流发热产生）大相当于电阻R损大2、当n↑后S↓f2=Sf1↓所以E↓R损↓3、当n=nN后f2很小E≈0R损≈0，可用开关短路（离心）。所以称实心电抗器为频敏电阻特点：1.用人工切换电阻（自动启动）2.调节电阻变化启动过程平滑3.于电抗器的电感性质，使启动时功率因数Cosφ2略有下降[课堂小结]本次课讲解直接启动（全压启动）、降压启动包括：1.定子串接电抗器或电阻起动2、Y－Δ启动3、自耦变压器降压启动[布置作业]P7613[课后体会]复习电力系统的运动方程式，进一步理解个字母含义以及方程式意义说明直接启动的危害降压启动的原理重点掌握了解各种启动的特点结合图说明讲清楚画图说明板书设计FILENAME理论教学教案第6页共6页第八节三相异步电动机的启动一、直接启动（全压启动）就是启动时，电动机直接加电网电压，这时启动电流比较大所以不是所有的电机都可能这样使用二、降压启动1.定子串接电抗器或电阻起动特点：1）适用于空载启动（轻载）2）电阻耗能（电抗器太贵，体积大）2、Y－Δ启动特点：1)启动电流小，所需设备简单2)力矩小，适于空载启动（轻载）3)电机额定电压必须是380V形接法4)有专门的Y－△启动3、自耦变压器降压启动特点：1)在相同的启动电流下，从电网吸取的电流减小，即T相同时，I下降2)自耦变压器副边有多个抽头，所以启动电压可选3)启动设备多且体积大，成本比较高4)不适于频繁启动（过电流工作）5)有一定的启动转矩（适用轻载）6)用在不能Y－Δ启动的场合，（