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1、54 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性,采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的主要要求如下。,（1）有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證生產(chǎn)機(jī)械能正常啟動(dòng)。一般場(chǎng)合下希望啟動(dòng)越快越好，以提高生產(chǎn)效率。即要求電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，否則電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。,（2）在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。因?yàn)檫^(guò)大啟動(dòng)電流的沖擊，對(duì)于電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)本身都是不利的。,（3）要求啟動(dòng)平滑，即要求啟動(dòng)時(shí)加速平滑，以減小對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊。,（4）啟動(dòng)設(shè)備安全可靠，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。,（5）啟動(dòng)過(guò)程中的功率損耗越小越好。,其中，（1）和（2）兩條是衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能的主要技術(shù)指標(biāo)。,異步電動(dòng)機(jī)本身的啟動(dòng)特性為：,a.

2、 定子電流大，Ist=(57)IN,異步電動(dòng)機(jī)在接入電網(wǎng)啟動(dòng)的瞬時(shí)，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以最快的相對(duì)速度（即同步轉(zhuǎn)速）切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出很大的轉(zhuǎn)子電勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定子電流,b.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小,啟動(dòng)時(shí) ，轉(zhuǎn)子功率因數(shù) 很低，因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 卻不大。,異步電動(dòng)機(jī)的固有啟動(dòng)特性如圖所示：,顯然，異步電動(dòng)機(jī)的這種啟動(dòng)性能和生產(chǎn)機(jī)械的要求是相矛盾的，為了解決這些矛盾，必須根據(jù)具體情況，采取不同的啟動(dòng)方法。,一、 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法,鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)有直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)兩種方法，采用什么啟動(dòng)方法，要根據(jù)實(shí)際情況而定。,1直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)）,直接啟動(dòng)就是將電動(dòng)機(jī)

3、的定子繞組通過(guò)閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器直接接入電源，在額定電壓下進(jìn)行啟動(dòng)。, 特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)定子繞組的工作電壓和啟動(dòng)電壓相等。, 直接啟動(dòng)的條件：由于直接啟動(dòng)的啟動(dòng)電流很大，因此，在什么情況下采用直接啟動(dòng)，有關(guān)供電、動(dòng)力部門(mén)都有規(guī)定，主要取決于電動(dòng)機(jī)的功率與供電變壓器的容量之比值。,一般在有獨(dú)立變壓器供電（即變壓器供動(dòng)力用電）的情況下，若電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的20%時(shí)允許直接啟動(dòng)；,若電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)功率小于變壓器容量的30%時(shí)也允許直接啟動(dòng)。如果沒(méi)有獨(dú)立的變壓器供電（即與照明共用電源）的情況下，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)比較頻繁，則常按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估算，滿足下列關(guān)系則可直接啟動(dòng)。,例5.2

4、：有一臺(tái)要求經(jīng)常啟動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其 PN=20kW, Ist/IN=6.5 ，如果供電變壓器（電源）容量為560kVA，且有照明負(fù)載，問(wèn)可否直接啟動(dòng)？同樣的Ist/IN 比值，功率為多大的電動(dòng)機(jī)則不允許直接啟動(dòng)？,解：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式算出,滿足上述關(guān)系，故允許直接啟動(dòng)。,可算出，額定功率大于24kW的電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)。,2電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng),異步電動(dòng)機(jī)采用定子串電阻或電抗器的降壓?jiǎn)?dòng)原理接線圖如圖所示。,啟動(dòng)時(shí)，接觸器1KM斷開(kāi)，KM閉合，將啟動(dòng)電阻串入定子電路，使啟動(dòng)電流減?。?待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將1KM閉合，Rst被短接，電動(dòng)機(jī)接上全部電壓而趨于穩(wěn)定運(yùn)行。, 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨定子

5、電壓的平方下降，故它只適用于空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合；,不經(jīng)濟(jì)，在啟動(dòng)過(guò)程中，電阻器上消耗能量大，不適用于經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi)較貴，且體積大。,特點(diǎn)：,3Y-降壓?jiǎn)?dòng),Y-降壓?jiǎn)?dòng)的接線圖如圖所示:,啟動(dòng)時(shí)，定子繞組接成星形；待轉(zhuǎn)速上升到一定程度后再將定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程完成而轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。,設(shè)U1為電源線電壓，IstY及Ist為定子繞組分別接成星形及三角形的啟動(dòng)電流（線電流），Z為電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)每相繞組的等效阻抗。則有,所以,Y-降壓?jiǎn)?dòng)方法的特點(diǎn)：, 設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、啟動(dòng)電流?。? 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且啟動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載啟

6、動(dòng)的場(chǎng)合；, 只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接線為的異步電動(dòng)機(jī)。,4自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng),自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的原理接線圖如圖所示。,自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的一相電路，由變壓器的工作原理知，此時(shí)，副邊電壓與原邊電壓之比為,啟動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子每相繞組的電壓是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K倍，因而電流也是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K倍，即I2=KIst；而變壓器原邊電流 I1=KI2=K2Ist ，即此時(shí)電網(wǎng)供電電流I1是直接啟動(dòng)時(shí)電流Ist的K2倍。,特點(diǎn)：, 與Y-降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)情況一樣，只是在Y-降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的 為定值，而自耦變壓器啟動(dòng)時(shí)的K是可調(diào)節(jié)的，這就是此種啟動(dòng)方法優(yōu)于Y-啟動(dòng)方法之處，當(dāng)然它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的K2倍。, 變

7、壓器的體積大、重量重、價(jià)格高、維修麻煩，且啟動(dòng)時(shí)自耦變壓器處于過(guò)電流（超過(guò)額定電流）狀態(tài)下運(yùn)行，因此，不適于啟動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)。,二、線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法,鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)電流大，因此不能滿足某些生產(chǎn)機(jī)械需要高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低啟動(dòng)電流的要求。,線繞式異步電動(dòng)機(jī)由于能在轉(zhuǎn)子電路中串電阻，因此具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的啟動(dòng)電流，即具有較好的啟動(dòng)特性。,在轉(zhuǎn)子電路中串電阻的啟動(dòng)方法常用的有兩種：逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法和頻敏變阻器啟動(dòng)法。,1逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法,采用逐極切除啟動(dòng)電阻的方法，其目的和啟動(dòng)過(guò)程與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)采用逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻的方法相似，主要是為了使整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)能保持較大的加速轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)過(guò)程如下如圖(a)所示：lint4-26.swf,2頻敏變阻器啟動(dòng)法,頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)鐵心損耗很大的三相電抗器，鐵心由一定厚度的幾塊實(shí)心鐵板或鋼板疊成，一般做成三柱式，每柱上繞有一個(gè)線圈，三相線圈連成星形，然后接到線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中，,