《三相異步電動機的起動和調(diào)速(共33張PPT)精選.pptx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《三相異步電動機的起動和調(diào)速(共33張PPT)精選.pptx（33頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、第十章 三相(sn xin)異步電動機的起動和調(diào)速第一頁，共33頁。目目 錄錄第十章第十章 三相異步電動機的起動和調(diào)速三相異步電動機的起動和調(diào)速10.1 10.1 起動電流和起動轉(zhuǎn)矩起動電流和起動轉(zhuǎn)矩10.3 10.3 籠型異步電動機的起動籠型異步電動機的起動10.4 10.4 籠型異步電動機的調(diào)速籠型異步電動機的調(diào)速10.5 10.5 繞線轉(zhuǎn)子繞線轉(zhuǎn)子(zhun z)(zhun z)異步電動機的起動和調(diào)異步電動機的起動和調(diào)速速10.6 10.6 單相異步電動機單相異步電動機第二頁，共33頁。異步電動機的起動性能異步電動機的起動性能(xngnng)：1.起動電流倍數(shù)起動電流倍數(shù) KI2.起動轉(zhuǎn)

2、矩倍數(shù)起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) Kst3.起動時間起動時間4.起動時能量消耗與發(fā)熱起動時能量消耗與發(fā)熱5.起動設(shè)備的簡單性和可靠性起動設(shè)備的簡單性和可靠性第一節(jié)第一節(jié) 起動電流起動電流(dinli)和起動轉(zhuǎn)和起動轉(zhuǎn)矩矩小好小好大好大好(dho)第三頁，共33頁。l起動：從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速的過程起動：從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速的過程l要求：起動時有較大起動轉(zhuǎn)矩要求：起動時有較大起動轉(zhuǎn)矩(q dn zhun j)，較，較小起動電流小起動電流啟動過渡過程短，帶載起動能力強對電網(wǎng)的沖擊小l 異步電動機直接異步電動機直接(zhji)起動時，起動時，Ist很大很大n=0、s=1，根據(jù)，根據(jù)(gnj)簡化等效電路得：簡化等

3、效電路得：-很大很大第四頁，共33頁。l 異步電動機直接起動異步電動機直接起動(q dn)時時,起動起動(q dn)轉(zhuǎn)矩較?。恨D(zhuǎn)矩較小：n=0、s=1，c1=1，則：，則：原因：原因：Ist大大I1Z1大大E1小小m小小cos20.2很小很小Tst較小較小第五頁，共33頁。l 改善起動改善起動(q dn)性能的方法：性能的方法：籠型：采用特殊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子（深槽、雙鼠籠）籠型：采用特殊結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子（深槽、雙鼠籠）繞線型：轉(zhuǎn)子串入附加電阻繞線型：轉(zhuǎn)子串入附加電阻r2Ist、Tst第六頁，共33頁。第三節(jié)第三節(jié) 異步電動機的起動異步電動機的起動(q dn)負載性質(zhì)、供電系統(tǒng)負載性質(zhì)、供電系統(tǒng)(n din

4、 x tn)的容量的容量起動頻繁程度、用戶對起動的要求起動頻繁程度、用戶對起動的要求 一、起動方法選擇一、起動方法選擇(xunz)依據(jù)依據(jù)1.負載性質(zhì)對起動方式的要求負載性質(zhì)對起動方式的要求曲線曲線1：Tst要大要大曲線曲線2：Tst可以較小可以較小曲線曲線3：Tst小，隨小，隨n增加，增加，T增加增加第七頁，共33頁。2.供電系統(tǒng)的容量對起動供電系統(tǒng)的容量對起動(q dn)方式的影響方式的影響l 供電容量比異步電動機的容量大得多供電容量比異步電動機的容量大得多l(xiāng)起動電流所造成的電壓降落不致影響同一電網(wǎng)上的其它起動電流所造成的電壓降落不致影響同一電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備的正常工作電氣設(shè)備的正常工作

5、(gngzu)，且非頻繁起動，且非頻繁起動l 供電變壓器的容量供電變壓器的容量(rngling)與異步電動機容量與異步電動機容量(rngling)相差不大相差不大l則應(yīng)采取其它措施以限制起動電流則應(yīng)采取其它措施以限制起動電流電網(wǎng)電網(wǎng)容量容量電機額電機額定功率定功率第八頁，共33頁。Ist和Tst均減少(jinsho)為1/3 (思考：Tst為何減為1/3？）（1）電阻(dinz)分相式電動機(2)改變電動機的極對數(shù)p（僅適用(shyng)于籠型）改變f1改變n（無級調(diào)速：n可連續(xù)調(diào)節(jié)）（其轉(zhuǎn)子極對數(shù)可自動改變）線繞轉(zhuǎn)子電機啟動(qdng)性能好當(dāng)外施電壓U1下降為額定值的x倍時，s增加原有值的

6、1/x2倍，但sk不變，Tmax下降。第二十八頁，共33頁。4 籠型異步電動機的調(diào)速帶恒轉(zhuǎn)矩負載(fzi)時：供電變壓器的容量(rngling)與異步電動機容量(rngling)相差不大加速(ji s)：nsf2=sf1 pFe Rm 第二十一頁，共33頁。異步電動機的調(diào)速方法(fngf)：異步電動機轉(zhuǎn)子電阻大，穩(wěn)定運行區(qū)域較寬二、籠型異步電動機的降壓二、籠型異步電動機的降壓(jin y)起動起動降壓起動方法降壓起動方法(fngf)(fngf)起動時，施加低于額定值的定子電壓。電動機的轉(zhuǎn)速上升到起動時，施加低于額定值的定子電壓。電動機的轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速后，再切換到額定電壓下運行。接近額定

7、轉(zhuǎn)速后，再切換到額定電壓下運行。特點：特點：起動電流下降起動電流下降起動轉(zhuǎn)矩下降起動轉(zhuǎn)矩下降應(yīng)用：應(yīng)用：適用于對起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合，如風(fēng)機、離心泵等適用于對起動轉(zhuǎn)矩要求不高的場合，如風(fēng)機、離心泵等第九頁，共33頁。1.自耦變壓器降壓自耦變壓器降壓(jin y)起動起動設(shè)直接設(shè)直接(zhji)起動時：起動時：Ist、Tst自耦變壓器的變比為自耦變壓器的變比為:ka第十頁，共33頁。2.丫丫-起動起動(q dn)適用于在正常運行時定子繞組適用于在正常運行時定子繞組按三角形連接的電機。按三角形連接的電機。起動時，使定子繞組為星形連起動時，使定子繞組為星形連接，待轉(zhuǎn)速上升接，待轉(zhuǎn)速上升(shngs

8、hng)到額定轉(zhuǎn)速后，再換接成三角到額定轉(zhuǎn)速后，再換接成三角形連接。形連接。Ist和和Tst均減少均減少(jinsho)為為1/3 (思考：思考：Tst為何減為為何減為1/3？）？）第十一頁，共33頁。3.延邊三角形換接降壓延邊三角形換接降壓(jin y)起動起動第十二頁，共33頁。4.定子串電抗器或電阻定子串電抗器或電阻(dinz)起動起動串電抗器起動串電抗器起動(q dn)：Ist=Ist/k、Tst=Tst/k2-簡單簡單(jindn)，但起動性能效果較差，但起動性能效果較差串電阻降壓：電阻消耗能量，電機效率低串電阻降壓：電阻消耗能量，電機效率低第十三頁，共33頁。三、線繞型異步電動機的

9、起動三、線繞型異步電動機的起動(q dn)轉(zhuǎn)子回路中通過集電環(huán)串入附轉(zhuǎn)子回路中通過集電環(huán)串入附加電阻，限制起動電流，提高加電阻，限制起動電流，提高起動轉(zhuǎn)矩。起動轉(zhuǎn)矩。起動后把附加電阻切除，使正起動后把附加電阻切除，使正常運行有較高效率。常運行有較高效率。線繞轉(zhuǎn)子電機啟動線繞轉(zhuǎn)子電機啟動(qdng)性性能好能好1、轉(zhuǎn)子回路、轉(zhuǎn)子回路(hul)串電阻分級起動串電阻分級起動第十四頁，共33頁。自動、無級的減小自動、無級的減小r2，Tst不變不變起動過程平穩(wěn)、迅速起動過程平穩(wěn)、迅速結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便(fngbin)，應(yīng)用廣泛。，應(yīng)用廣泛。2.轉(zhuǎn)子回路轉(zhuǎn)子回路(hu

10、l)串頻敏變阻器起動串頻敏變阻器起動起動：起動：s=1，f2=f1，pFe大大Rm大大加速加速(ji s)：nsf2=sf1 pFe Rm 正常運行時：正常運行時：sN，f2很小很小 pFe可略，可略，Rm 0第十五頁，共33頁。異步電動機的轉(zhuǎn)速異步電動機的轉(zhuǎn)速(zhun s)：第四節(jié)第四節(jié) 異步電動機的調(diào)速異步電動機的調(diào)速(1)(1)改變供電電源的頻率改變供電電源的頻率f f(2)(2)改變電動機的極對數(shù)改變電動機的極對數(shù)p p（僅適用（僅適用(shyng)(shyng)于于籠型）籠型）(3)(3)改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率s s：改變外施電壓：改變外施電壓U1U1 在轉(zhuǎn)子外串附加電阻在轉(zhuǎn)子外串附

11、加電阻 在轉(zhuǎn)子外串附加電動勢在轉(zhuǎn)子外串附加電動勢異步電動機的調(diào)速方法異步電動機的調(diào)速方法(fngf)：第十六頁，共33頁。一、變頻一、變頻(bin pn)調(diào)速調(diào)速改變改變f1改變改變n（無級調(diào)速：（無級調(diào)速：n可連續(xù)調(diào)節(jié)）可連續(xù)調(diào)節(jié)）變頻調(diào)速時，通常希望變頻調(diào)速時，通常希望(xwng)電動機的主磁通電動機的主磁通m保持不變，因為增大保持不變，因為增大m將引起磁路過分飽和，激磁將引起磁路過分飽和，激磁電流大大增加，功率因素降低。如電流大大增加，功率因素降低。如m太小，則電機太小，則電機容量得不到充分利用容量得不到充分利用U1E1=4.44 f1N1KN1m 當(dāng)當(dāng)U1/f1=常數(shù)，常數(shù)，m不變不變

12、第十七頁，共33頁。機械特性機械特性(txng)曲線曲線恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒功率調(diào)速恒功率調(diào)速第十八頁，共33頁。二、變極調(diào)速（籠型）二、變極調(diào)速（籠型）定子繞組需有特殊的繞法，使繞組的極對數(shù)能隨外部接定子繞組需有特殊的繞法，使繞組的極對數(shù)能隨外部接線的改變而改變。屬于有級調(diào)速，具有兩種不同轉(zhuǎn)速的線的改變而改變。屬于有級調(diào)速，具有兩種不同轉(zhuǎn)速的電動機稱為雙速電動機。電動機稱為雙速電動機。變極調(diào)速一般適用變極調(diào)速一般適用(shyng)于籠型異步電動機于籠型異步電動機（其轉(zhuǎn)子極對數(shù)可自動改變）（其轉(zhuǎn)子極對數(shù)可自動改變）變極電機定子繞組的繞制有兩種方法：變極電機定子繞組的繞制有兩種方法：1雙繞組變

13、極雙繞組變極2單繞組變極單繞組變極第十九頁，共33頁。1雙繞組雙繞組(roz)變極變極定子上有兩套極對數(shù)不同相互獨立的繞組，每次定子上有兩套極對數(shù)不同相互獨立的繞組，每次運行運行(ynxng)只用其中一套只用其中一套繞組設(shè)計較方便，但材料利用率較差，很少使用。繞組設(shè)計較方便，但材料利用率較差，很少使用。第二十頁，共33頁。2單繞組單繞組(roz)變極變極一套定子繞組一套定子繞組(roz)，通過不同接法構(gòu)成不同極，通過不同接法構(gòu)成不同極對數(shù)對數(shù)變極電動機為鼠籠式轉(zhuǎn)子，它的轉(zhuǎn)子可以隨著定變極電動機為鼠籠式轉(zhuǎn)子，它的轉(zhuǎn)子可以隨著定子極對數(shù)的改變而自動改變極對數(shù)。子極對數(shù)的改變而自動改變極對數(shù)。x1x

14、1x1x1x2x2x2x2第二十一頁，共33頁。三相三相(sn xin)繞組變極的兩種接法繞組變極的兩種接法1 1）低速）低速(d s)(d s)時時，高速時，高速時YYYY2 2）低速）低速(d s)(d s)時時Y Y，高速時，高速時YYYY為使電機轉(zhuǎn)向不變，須為使電機轉(zhuǎn)向不變，須任意對調(diào)兩相輸入（繞任意對調(diào)兩相輸入（繞組空間電角度變化）組空間電角度變化）第二十二頁，共33頁。三、改變?nèi)?、改?gibin)轉(zhuǎn)差率調(diào)速轉(zhuǎn)差率調(diào)速帶恒轉(zhuǎn)矩負載時：帶恒轉(zhuǎn)矩負載時：當(dāng)外施電壓當(dāng)外施電壓U1下降為額定值的下降為額定值的x倍時，倍時，s增加原有值的增加原有值的1/x2倍，但倍，但sk不變，不變，Tma

15、x下降。下降。普通鼠籠電機普通鼠籠電機sN很小，則很小，則n調(diào)節(jié)范圍調(diào)節(jié)范圍很窄，調(diào)速性能差。很窄，調(diào)速性能差。帶恒轉(zhuǎn)矩負載時不適宜采用降壓調(diào)速帶恒轉(zhuǎn)矩負載時不適宜采用降壓調(diào)速方法方法(fngf)。（繞線型可通過。（繞線型可通過轉(zhuǎn)子外串電阻改變調(diào)速性能）轉(zhuǎn)子外串電阻改變調(diào)速性能）1、降壓、降壓(jin y)調(diào)速調(diào)速第二十三頁，共33頁。帶變轉(zhuǎn)矩負載時：帶變轉(zhuǎn)矩負載時：異步電動機轉(zhuǎn)子電阻大，穩(wěn)定運行異步電動機轉(zhuǎn)子電阻大，穩(wěn)定運行區(qū)域較寬區(qū)域較寬如果帶風(fēng)機、泵類機械，其負載轉(zhuǎn)如果帶風(fēng)機、泵類機械，其負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方矩與轉(zhuǎn)速平方(pngfng)成正比，成正比，即即TLkn2采用調(diào)壓調(diào)速可以獲得較大

16、的調(diào)速采用調(diào)壓調(diào)速可以獲得較大的調(diào)速范圍，有明顯的節(jié)能效果范圍，有明顯的節(jié)能效果TL第二十四頁，共33頁。轉(zhuǎn)子銅耗增大，輸出功率轉(zhuǎn)子銅耗增大，輸出功率下降，效率下降，效率(xio l)也隨也隨之降低。之降低。機械特性變軟機械特性變軟,負載變化時負載變化時轉(zhuǎn)速將發(fā)生顯著變化轉(zhuǎn)速將發(fā)生顯著變化.帶恒轉(zhuǎn)矩負載帶恒轉(zhuǎn)矩負載(fzi)時：時：2、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子(zhun z)外串附加電阻調(diào)速（繞線型）外串附加電阻調(diào)速（繞線型）第二十五頁，共33頁。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入與轉(zhuǎn)子電動勢當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入與轉(zhuǎn)子電動勢sE2頻率相同而頻率相同而相位相反相位相反(xingfn)的附加電動勢的附加電動勢Ef后，轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)子電流子電流

17、I2：3、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子(zhun z)外串附加電動勢調(diào)速外串附加電動勢調(diào)速（繞線型）（繞線型）f剛串入剛串入Ef時，時，I2 TTL s I2 T 直到直到T=TL n不不變（但已比原來的?。┳儯ǖ驯仍瓉淼男。┱{(diào)速范圍調(diào)速范圍(fnwi)小，功率因數(shù)小，功率因數(shù)低，用于大功率繞線異步電動機低，用于大功率繞線異步電動機第二十六頁，共33頁。作業(yè)作業(yè)(zuy)10-210-310-4第二十七頁，共33頁。在單相供電條件下，繞組在單相供電條件下，繞組(roz)(roz)磁勢為脈振磁勢，波形為梯形波磁勢為脈振磁勢，波形為梯形波第二節(jié)第二節(jié) 單相單相(dn xin)異步電動機異步電動機第二十八頁，共33

18、頁。電機(dinj)總的電磁轉(zhuǎn)矩Tem=Tem+Tem-第二十九頁，共33頁。(3)改變轉(zhuǎn)差率s：改變外施電壓U1啟動過渡過程短，帶載起動能力強要求：起動時有較大起動轉(zhuǎn)矩(q dn zhun j)，較小起動電流起動后把附加電阻切除，使正常運行有較高效率。起動：s=1，f2=f1，pFe大Rm大結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便(fngbin)，應(yīng)用廣泛。起動設(shè)備的簡單性和可靠性精品(jn pn)課件！第二十六頁，共33頁。1 起動電流和起動轉(zhuǎn)矩加速(ji s)：nsf2=sf1 pFe Rm(3)改變轉(zhuǎn)差率s：改變外施電壓U1起動頻繁程度、用戶對起動的要求加速(ji s)：nsf2=sf1 pFe

19、Rm 普通鼠籠電機sN很小，則n調(diào)節(jié)范圍很窄，調(diào)速性能差。機械特性變軟,負載變化時轉(zhuǎn)速將發(fā)生顯著變化.線繞轉(zhuǎn)子電機啟動(qdng)性能好單相單相(dn xin)(dn xin)異步電動機的異步電動機的Tem-sTem-s曲線曲線Tem-s-=2-s+012210sTem+s+Tem1 1、n=0n=0，s+=s-=1s+=s-=1時，合成轉(zhuǎn)矩時，合成轉(zhuǎn)矩Tem+Tem-=0,Tem+Tem-=0,電機電機(dinj)(dinj)無起動轉(zhuǎn)矩?zé)o起動轉(zhuǎn)矩2 2、若、若s+s+或或s-s-不為不為(b wi)1(b wi)1時，合成轉(zhuǎn)矩不為時，合成轉(zhuǎn)矩不為(b wi)(b wi)零，也就是說，零，也就

20、是說，單相異步電機雖無起動轉(zhuǎn)矩，但一經(jīng)起動，就轉(zhuǎn)動不止單相異步電機雖無起動轉(zhuǎn)矩，但一經(jīng)起動，就轉(zhuǎn)動不止第三十頁，共33頁。精品精品(jn pn)課件！課件！第三十一頁，共33頁。精品精品(jn pn)課件！課件！第三十二頁，共33頁。二、單相二、單相(dn xin)(dn xin)電動機的分類電動機的分類1 1、分相式電動機、分相式電動機（1 1）電阻）電阻(dinz)(dinz)分相式電動機分相式電動機輔助繞組主繞組轉(zhuǎn)子K離心開關(guān) 電阻分相式電動機接線圖r（2 2）電容）電容(dinrng)(dinrng)分相式電動機分相式電動機2 2、罩極式電動機、罩極式電動機短路環(huán)主繞組第三十三頁，共33頁。