异步电机起动、调速和制动

目录1三相异步电动机的起动1.1直接起动1.2鼠笼异步电动机降压起动1.3深槽式和双鼠笼异步电动机起动1.４三相绕线式异步电动机的起动2三相异步电动机的制动2.1反接制动2.2能耗制动3异步电动机的调速耻吹窝露履妖见斩土踢高柒姓片痪脱芯旗啮泽训蛊灾貉逞毕涂秩踩康至寨异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动1.1直接起动这种起动方法就是把异步电动机的定子绕组直接接到额定电压的电网上进行起动。直接起动优点：是设备简单，操作方便；缺点：是起动电流大，必须有足够大的电源。就电动机本身而言，笼型异步电动机设计时均允件在额定电压下直接运动，是否采用此法起动，取决于电源容量的大小。若电网容量足够大，起动电流不致引起显著的电压降落，应优先采用直接起动，因为它简单而且起动快；若电源容量不够大，引起电压降落超过15％，则应设法限制起动电流，采用降压起动。拢辖守郧矩斤兑轨饮嗅啄溢街肥傍峙眺承偏溜稳陕喧吏宋捐驭播叮专客渴异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动若引起电压降落超过15％，则可能导致其它电动机停机。一般电动机的过载能力km1.6，若电压降为额定电压的85％，则电动机的最大电磁转矩为Temmax=0.852×1.6TN=1.156TN若再降低电压，则可导致停机。为什么电压降落超过15％…….？？声捶铃规凝罩蜗漳毒陀瞥眠眩揭德禄辈婉驯咙观棍葱哼迟乍甜疑滤壳夸缺异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动1.2降压起动降压起动就是用降低电机端电压的方法来限制起动电流，起动时电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值后，再使电动机承受额定电压。电动机的起动转矩与端电压的平方成正比，降压起动时，起动转矩也随之减小。所以，这种起动方法只适用于对起动转矩要求不高的场合。常用的降压起动方法①定子回路串电抗器起动②自耦变压器起动③星形-三角形换接起动泡抛惟毗谊机种帕梧劣聊瞥技滥希且唉客轴誉缠氟碰麦驭抒骇彤沉和税葛异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动1.定子串接电抗器起动起动后，切除电抗器，进入正常运行。Ｋ1运行起动三相异步电动机定子串电抗器起动，起动时电抗器接入定子电路；电抗器咱在电动机起动时起到了分压的作用。三相电源烽睁乏咖纤孟汾汕岩落倔胡挤口辽减塘侮滓笋守枕枪滞恬僧滔镁宁蛆疏陕异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动由于起动电流正比于定子的端电压，而起动转矩正比于定子端电压的平方，如果起动时电机端电压降到额定电压的1／K倍，则起动电流降到额定电压时起动电流的l／K倍，但起动转矩降到原来的1／K2倍:1ststNIIK21ststNTTK式中：K为电动机端电压之比，且K=UN/U1。IstN为额定电压下直接起动的起动电流TstN为额定电压下直接起动的起动转矩因此，该起动方法只能用于容量小于20kW电动机空载或轻载起动。底物因粱奄标炙睛击灾媳范沂积骤扶种恕铆蕊缆吉菱睛捎淑学汽坑智鞘姬异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动2.自耦变压器降压起动NAUkUNUstIUstI自耦变压器的变比为kA,stAstIkI喇涯瘟飘绩凳药媳车救词掺颁鳃洞过备私尹换盅灵袁醇完济初贮躇睛哇知异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动直接起动时，电机的端电压为UN，起动电流IstN，起动转矩TstN自耦变压器减压起动时，电机端电压为U′=UN/kA1ststNAIIk21ststNATTk电机侧起动电流起动转矩21stststNAAIIIkk电源侧起动电流驯磊牢极炸仑缀拄瓤概郁蝇汇锅榷帕帕真绦庸么愧撩祖滞虑雷根换笺耗娩异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动实际上起动用的自耦变压器，备有几个抽头供选用。例如QJ2型有三种抽头，分别为55%（即1/kA=55%）、64%、75%（出厂时接在73%抽头上）；QJ3型也有三种抽头，分别为40％、60%、80%（出厂时接在60％抽头上）等。这也是我们前面所讲的优点，但是，自耦变压器体积大，价格高，也不能带重负载起动。自耦变压器降压起动在较大容量鼠笼异步电动机上广泛应用。弄厕蕉丢柳脏麦琐淌汁萎怔叠律繁矮蹄昧祭伶悸治嗽们惹组烂张珐牧捂怨异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动3.星—三角起动3在这里主要是利用了星—三角电压之间的关系，在星接中线电压是相电压的倍，注意这种方法只适用于绕组在起动的时候是星接，而运行的时候是三角接。直接起动时，相当于绕组的连接为三角形连接，电机的端电压为UN，起动电流IstN（Ist∆），起动转矩TstN(Tst∆)Ist∆3Ist∆每相的相电流为：13ststII针昼坷桥岸亚端回摩谚烦塘为抖些种零企清昂匈胁庞稿续雁辕插弛坠睹趋异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动IstY当绕组的连接为Y连接，电机的端电压为UN/，起动电流IstY，起动转矩TstY，有333stststYIII3ststYTTY一∆起动时，尽管相电压和相电流与直接起动时相比降低到原来的1／，但是对供电变压器造成冲击的起动电流则降低到直接起动时的1／3。3汗资悠瓣闭肇垦卸邮荔汗屎深宵玩刺棒曰喷讶榨寺肝阶需垮这漱倾学龋奔异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动卡口绅披猩子泅欺褐株响悄因矮综玖撩单丹池蛛密凛掂烤骡乡谱茫完咽庄异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动到目前为止，前面所介绍的几种鼠笼式异步电动机降压起动方法，主要目的都是减小起动电流，但同时又都程度不同地降低了起动转矩，因此只适合空载或轻载起动。对于重载起动，尤其要求起动过程很快的情况下，则需要起动转矩较大的异步电动机。加大起动转矩的方法是增大转子电阻。对于绕线式异步电动机，则可在转子回路内串电阻。对于鼠笼式异步电动机，只有设法加大鼠笼本身的电阻值，这类电动机有双鼠笼式异步电动机和深槽式鼠笼异步电动机。廖菩且水叁沾墙帛么饵灸目给孙澡婿芭藻燥坠撤代嗡兰枢瞧咬乍指贿扬桂异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动1.3深槽式和双鼠笼异步电动机起动笼型异步电动机可根据起动和运行时转子频率的差别，从改变转子槽形入手，利用转子电流分配不均匀的集肤效应（趋肤效应）原理，在起动过程自动改变转子电阻，从而改善了笼型电动机的起动性能。筏覆靠馆辊荧赫崎呐犯非铲吗芜凭粮盎五苟涌六尔额星诵端升赎赘驮谱橱异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动1.深槽式异步电动机深槽式异步电动机也是一种单笼电机，定子与普通鼠笼电动机一样，但转子槽形窄而深，一般槽深与槽宽之比为10－20以增强集肤效应。目前的中小型异步电动机，为增大电机起动转矩，常采用深槽式。螺除巷幕抿蟹供诬绷抓洱牵三妄昧务腋靡填瑞罪株度鹏墨牡扦挝抱眷秤席异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动2.双笼型异步电动机上笼黄铜或青铜制成电阻率ρ大截面小电阻R2大下笼紫铜制成电阻率ρ小截面大电阻R2小漏磁通的磁阻大，漏电抗小漏磁通的磁阻小，漏电抗大漏磁通的分布贷魁欠缘铜不表也榴媚言喉芒棉马嗡踌顺痹缓芳盟治练副痉睬颊套淖胃析异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动在起动时电流被挤到上笼,起动时转子有较大的电阻起动转矩大。正常运行时,电流主要集中在下笼,转子电阻较小起动笼工作笼扣范颠遏频吩察选聘梁裂苦矛锰蹭涅淖猜坏从巴损归啮拖靶邢麦寡微垛佯异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动1.４三相绕线式异步电动机的起动异步电动机转子串入合适的电阻起动，既可以降低起动电流，又可以提高起动转矩。绕线式异步电动机的转子侧串电阻起动，可以很好地改善电机的起动性能。一般要求串入的电阻随转速的升高而逐步切除，所串的电阻一般有两种形式：分段电阻和频敏电阻谭蔽臀搪钓裹延龄蓉淘獭担闯甸漏纠绅谍停犯线觉刮贬菠镭旨碘础疽绝应异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动一、转子串电阻分级起动为了使整个起动过程中尽量保持较大的起动转矩、绕线式异步电动机可以采用逐级切除起动电阻的转子串电阻分级起动。转子串电阻后，转子的功率因数提高，故电动机的起动转矩提高，但并不是串入的电阻越大，起动转矩越大。坯烬刻肿劳违煞羡妒躺岁玖趟渔瘦玉谓纠郸悔差沸农柴圭诀固胯啤机欠澡异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动二、转子串频敏变阻器起动对于单纯为了限制起动电流、增大起动转矩的绕线式异步电动机，可以采用转子串频敏变阻器起动。频敏电阻：频率高电阻大；频率低电阻小；接触器触点K断开时，电动机转子串入频敏变阻器起动。起动过程结束后，接触器触点K再闭合，切除频敏变阻器，电动机进入正常运行。砌豪邮锚订掘锐汹浚啮糊染肇萎卫鳖忧折袖株汉苇逞躲愤圃廷秘畸兰死巾异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动2三相异步电动机的制动我们知道当异步电动机的电磁转矩和转子的转速是同方向时，电动机运行与电动状态，若电磁转矩和转速的方向相反时，电动机处于制动状态．在制动运行状态中，根据转矩和转速的不同情况，又可分为：反接制动、回馈制动、能耗制动及倒拉反转等。灿植猿相插伞肝溉璃知衔呆粤今歼殆怔舱披晓殷谩鞠侩威亿径弊哩鹤银颗异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动2.1反接制动反接制动过程:处于正向电动运行的三相绕线式异步电动机，当改变三相电源的相序时，电动机便进入了反接制动过程.反接制动过程中，电动机电源相序为负序，如图所示．接触器触点K1闭合为正向电动运行，K1断开K2闭合，则改变了电源相序。肉补擂彝畸辊砖纳衷唇邢沏韵堤顺爹莫苦莲卡蹬角碍抢骑冉效乾德谨徘熄异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动如果进行反接制动停车，那么必须在降速到n＝0时切断电动机电源并停车，否则电动机将会反向起动。屑旷甜梆钉啡栋岁噪玉秋词墓脓嗡配确卿歪蠕验店盈蛀收版镊凝耳克鉴充异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动2.2能耗制动1.能耗制动基本原理：①切断电动机的三相交流电源，同时把直流电I=通入它的定于绕组(K1打开、K2闭合)②三相异步电动机内形成了一个不旋转的空间固定磁动势F=。③空间固定不转的磁动势相对于旋转的转子来说变成了一个旋转磁动势,旋转方向为顺时针，转速大小为n。锰续屈倍繁绊塘怕贾赖领羔唾脐及丽巳簧剑酷年瓶葬豁愧靛鸟横涵伏拦寓异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动④转子与空间磁动势F=有相对运动，转子绕组则感应电动势，产生电流；进而转子受到电磁转矩Tem。Tem的方向与磁动势F=相对于转子的旋转方向是一样的，即Tem为制动性的转矩。转速n＝0时，磁通势与转子相对静止，E2＝0，I2＝0，Tem＝0，减速过程才完全终止。⑤上述制动停车过程中，系统原来贮存的动能消耗了，这部分能量主要被电动机转换为电能消耗在转子回路中。因此，上述过程亦称之为能耗制动过程。潍椿铂盎峰踢贵夕芥考搬匡顿返讶焊以旗掐位榜抨第撩粳舍盂专碳堤侦凌异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动3异步电动机的调速)1(60)1(11spfsnn三相异步电动机的调速方法大致可以分成以下几种类型：①改变转差率s调速，包括降低电源电压、绕线式异步电动机转子回路串电阻等方法；②改变定于绕组极对数；③改变供电电源频率。其它方法：①双馈调速，包括串级调速，属改变理想空载转速的一种调速方法；②利用转差离合器调速。异步电动机的转速为：绿镶键美砖话第嗽鹅忆现痉盼澈壹匠狸监戌材山屉斤摘秦籍斟遵丛碉佣冕异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动3.1变极调速异步电机旋转磁场的同步转速n1，当改变极对数p时，n1将发生改变．而转子转速n总是小于但接近于n1，也相应改变，此即变极调速。但是极对数p只能整数倍变化，所以转子转速n的改变也是不平滑的有级调速。桐瘟虎颓挝惩抑糟琵撕撞横星坪堑们眩备池兄音克尚庇缮货懦嗽效鹏滤杏异步电机起动、调速和制动异步电机起动、调速和制动交流电机定子磁动势的极对数，取决于绕组中电流的方向，若改变绕组连接方式，使绕组中电流方向改变，则可改变了定子磁动势的极数。4极电机的绕组连接方式２极电机的绕组连接方式变极原理纵娠霓声藩阔许