異步電動(dòng)機(jī)機(jī)起動(dòng)

1、第十一章 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及起動(dòng)設(shè)備的計(jì)算內(nèi)容：內(nèi)容： 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。要求：要求： 熟悉起動(dòng)的基本要求，掌握繞線式和鼠熟悉起動(dòng)的基本要求，掌握繞線式和鼠籠電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式?；\電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式。 第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法一、鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法一、鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 起動(dòng)要求：起動(dòng)要求：（1 1）能產(chǎn)生足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）能產(chǎn)生足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst，使電動(dòng)機(jī)順利地轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)順利地轉(zhuǎn)動(dòng)起來。起來。（2 2）起動(dòng)電流）起動(dòng)電流I Istst不要太大，避免起動(dòng)時(shí)大電流在電網(wǎng)上不要太大，避免起動(dòng)時(shí)大電流在電網(wǎng)上產(chǎn)生較大的壓

2、降而影響接在電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備和電動(dòng)產(chǎn)生較大的壓降而影響接在電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備和電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。機(jī)的正常運(yùn)行。（3 3）起動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性：包括設(shè)備簡單和低起動(dòng)損耗等。起動(dòng)的經(jīng)濟(jì)性：包括設(shè)備簡單和低起動(dòng)損耗等。 如果在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電如果在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流大，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，這時(shí)的功率因數(shù)低。流大，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，這時(shí)的功率因數(shù)低。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及電流特性：三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及電流特性： 一般普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)一般普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)： NstII74NstTT2 .18 .0nns0 I0TstIstT, , I1n=f(I1)

3、n=f(T) 三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性和電流特性的機(jī)械特性和電流特性 1、直接起動(dòng)（全壓啟動(dòng)）、直接起動(dòng)（全壓啟動(dòng)） 將定子三相繞組直接接在三相電源上起動(dòng)，稱為直接將定子三相繞組直接接在三相電源上起動(dòng)，稱為直接起動(dòng)。起動(dòng)。 一般一般7.57.5kW以下的小容量鼠籠異步電動(dòng)機(jī)都可以直接以下的小容量鼠籠異步電動(dòng)機(jī)都可以直接起動(dòng)。如果變壓器容量足夠大，直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量還起動(dòng)。如果變壓器容量足夠大，直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量還可相應(yīng)增大，一般按經(jīng)驗(yàn)公式核定：可相應(yīng)增大，一般按經(jīng)驗(yàn)公式核定： 式中：式中： kI為起動(dòng)電流倍數(shù)；為起動(dòng)電流倍數(shù)；I1st為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流；為

4、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流；I1N為電為電動(dòng)機(jī)的額定電流；動(dòng)機(jī)的額定電流；SN為電源變壓器總?cè)萘?；為電源變壓器總?cè)萘?；PN為電動(dòng)機(jī)的為電動(dòng)機(jī)的額定功率。額定功率。)()(34111kVAPkVASIIkNNNstI 例：有一臺(tái)要求經(jīng)常啟動(dòng)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其例：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，如果供電變壓器（電源）容量為560kVA，且有照明負(fù)，且有照明負(fù)載，問可否直接啟動(dòng)？同樣的載，問可否直接啟動(dòng)？同樣的Ist/IN 比值，功率為多大的電動(dòng)機(jī)則不比值，功率為多大的電動(dòng)機(jī)則不允許直接啟動(dòng)？允許直接啟動(dòng)？ 解：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式

5、算出解：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式算出 5675720456043.II.kWkVANst 滿足上述關(guān)系，故允許直接啟動(dòng)。滿足上述關(guān)系，故允許直接啟動(dòng)。 kWNPkVA. 45604356 可算出，額定功率大于可算出，額定功率大于24kW的電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)。的電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)。 QSFRM3KM2KM11FUL1L2L3N2FUSB1SB2KM1KM2SB3KM2KM1FRKM1KM2 鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)直接起動(dòng)接線圖說明：說明： 起動(dòng)電流大，對(duì)電動(dòng)機(jī)本身無太大影響（因?yàn)槭嵌唐饎?dòng)電流大，對(duì)電動(dòng)機(jī)本身無太大影響（因?yàn)槭嵌虝r(shí)的，且現(xiàn)代設(shè)計(jì)的鼠籠電機(jī)都按直接起動(dòng)電磁力和發(fā)熱時(shí)的，且現(xiàn)代設(shè)計(jì)的鼠籠電

6、機(jī)都按直接起動(dòng)電磁力和發(fā)熱來考慮機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定的），主要對(duì)電網(wǎng)有影響，如果來考慮機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定的），主要對(duì)電網(wǎng)有影響，如果電源容量較大，可以直接起動(dòng)。一般電源容量較大，可以直接起動(dòng)。一般7.57.5千瓦以下容量電千瓦以下容量電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。注意：注意： 容量大小不是絕對(duì)的，只要直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流在電容量大小不是絕對(duì)的，只要直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流在電網(wǎng)中引起電壓降不超過電網(wǎng)額定電壓的（網(wǎng)中引起電壓降不超過電網(wǎng)額定電壓的（10101515）% % 就允就允許直接起動(dòng)。許直接起動(dòng)。 如果在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電如果在額定電壓下直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流大

7、，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，這時(shí)的功率因數(shù)較低。流大，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，這時(shí)的功率因數(shù)較低。2、減壓起動(dòng)、減壓起動(dòng)1）定子串電阻或電抗的降壓起動(dòng)）定子串電阻或電抗的降壓起動(dòng)QFFRM3KM1KM21FUL1L2L32FUSB1SB2KM1KAKTKAFRKM1KARstKTKM2KAKM1 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子串電阻降壓起動(dòng)接線KM1:降壓起動(dòng)接觸器;SB1:停車按鈕;KM2:全壓運(yùn)行接觸器;SB2:起動(dòng)按鈕KT:時(shí)間繼電器;KA:中間繼電器;FR:熱繼電器;QF:電壓斷路器UN說明說明: 定子回路串電阻或電抗的降壓起動(dòng)方法雖然能降低起定子回路串電阻或電抗的降壓起動(dòng)方法雖然能降低起動(dòng)電流，但使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

8、顯著減小。只適用于空載或輕載起動(dòng)電流，但使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩顯著減小。只適用于空載或輕載起動(dòng)。電抗降壓起動(dòng)通常用動(dòng)。電抗降壓起動(dòng)通常用于高壓電動(dòng)機(jī)，電阻降壓于高壓電動(dòng)機(jī)，電阻降壓起動(dòng)一般用在低壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)一般用在低壓電動(dòng)機(jī)。降壓起動(dòng)除了限制起動(dòng)。降壓起動(dòng)除了限制起動(dòng)電流，有時(shí)以減小起動(dòng)轉(zhuǎn)電流，有時(shí)以減小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為主要目的，以減輕對(duì)矩為主要目的，以減輕對(duì)機(jī)構(gòu)的沖擊并保證平穩(wěn)加機(jī)構(gòu)的沖擊并保證平穩(wěn)加速。速。Tn s0TmaxsmnsTstXst或Rstsm2 2）自耦減壓起動(dòng)）自耦減壓起動(dòng) 定子串電阻或電抗的降壓起動(dòng)雖然在起動(dòng)時(shí)限制了起定子串電阻或電抗的降壓起動(dòng)雖然在起動(dòng)時(shí)限制了起動(dòng)電流但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小過多，

9、只用于空載或輕載。如果負(fù)動(dòng)電流但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小過多，只用于空載或輕載。如果負(fù)載較重時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器進(jìn)行降壓起動(dòng)。載較重時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器進(jìn)行降壓起動(dòng)。 國產(chǎn)自耦變壓器其副邊一般有三個(gè)抽頭，常用的國產(chǎn)自耦變壓器其副邊一般有三個(gè)抽頭，常用的自耦自耦變壓器有變壓器有QJQJ3 3、QJQJ2 2系列，用于較大容量的鼠籠式電動(dòng)機(jī)。系列，用于較大容量的鼠籠式電動(dòng)機(jī)。 QJQJ2 2的抽頭為：的抽頭為：55% 64% 73%55% 64% 73% QJ QJ3 3的抽頭為：的抽頭為：40% 60% 80%40% 60% 80% 其中，其中， QJQJ2 2型自耦變壓器允許在型自耦變壓器允許在4 4小時(shí)

10、內(nèi)每小時(shí)連續(xù)小時(shí)內(nèi)每小時(shí)連續(xù)起動(dòng)起動(dòng)5 5次，每次次，每次1.51.5秒。秒。 QJQJ3 3 型為短時(shí)工作制，只允許在型為短時(shí)工作制，只允許在室溫下連續(xù)起動(dòng)兩次，以后待冷卻后才能再行起動(dòng)。選用室溫下連續(xù)起動(dòng)兩次，以后待冷卻后才能再行起動(dòng)。選用時(shí)一定要注意這些問題。時(shí)一定要注意這些問題。說明：說明： 自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí)自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的比起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的比值相同，與定子串電阻或電抗的起動(dòng)方式相比較，在獲得值相同，與定子串電阻或電抗的起動(dòng)方式相比較，在獲得同樣起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的條件下，這種方法的限流效果好。反之，同樣起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的條件下，這種方法的限流效果好。反之，若在

11、相同的起動(dòng)電流條件下，可獲得比較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故若在相同的起動(dòng)電流條件下，可獲得比較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故用自耦變壓器降壓起動(dòng)的方法能帶動(dòng)不同的負(fù)載起動(dòng)。用自耦變壓器降壓起動(dòng)的方法能帶動(dòng)不同的負(fù)載起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 可根據(jù)允許的起動(dòng)電流和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩任意選擇起可根據(jù)允許的起動(dòng)電流和所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩任意選擇起動(dòng)電壓。動(dòng)電壓。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 起動(dòng)設(shè)備體積較大，成本高。起動(dòng)設(shè)備體積較大，成本高。自耦變壓器降壓起動(dòng)示意圖：自耦變壓器降壓起動(dòng)示意圖：QFFRM3KM1KM21FUL1L2L32FUSB1SB2KM1KAKTKAFRKM1KATAKTKM2KAKM1 定子串自耦變壓器降壓起動(dòng)接線KM1:降壓起動(dòng)接觸

12、器;SB1:停車按鈕;KM2:全壓運(yùn)行接觸器;SB2:起動(dòng)按鈕KT:時(shí)間繼電器;KA:中間繼電器;FR:熱繼電器;QF:電壓斷路器UNKM2KA3）星星三角起動(dòng)三角起動(dòng) 正常運(yùn)行時(shí)，接成正常運(yùn)行時(shí)，接成形的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)形的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)接成接成Y形，起動(dòng)完畢后再接成形，起動(dòng)完畢后再接成形，稱為星形，稱為星三角起動(dòng)。三角起動(dòng)。 QSFRM3KM11FUL1L2L32FUSB1SB2KM1KM3KM2:星形接法接觸器;FRKM1:起動(dòng)接觸器;KM3:三角形接法接觸器;KTKT3KM1KTKM2KM3KM2KM3KTKM2KT:時(shí)間繼電器;FR:熱繼電器;SB1:停車按鈕;SB

13、2:起動(dòng)按鈕;QS:刀開關(guān);1FU,2FU:熔斷器Y-降壓起動(dòng)接線Y- -起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：直接起動(dòng)直接起動(dòng)(接接)時(shí)：時(shí)： 降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)( Y接接)時(shí)：時(shí)： 因?yàn)槠饎?dòng)電流因?yàn)槠饎?dòng)電流 ，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 從以上分析可看出起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低同樣的從以上分析可看出起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低同樣的倍數(shù)，即都為直接起動(dòng)時(shí)的三分之一。倍數(shù)，即都為直接起動(dòng)時(shí)的三分之一。kNstZUII1133kNkYstZUZUII31113 3311st11kNkNZUZUstII311ststII3ststTT星星三角起動(dòng)適用條件：三角起動(dòng)適用條件：1.1.只適用于空載或輕載起動(dòng)

14、。只適用于空載或輕載起動(dòng)。2.2.只限于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電機(jī)。只限于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電機(jī)。 3.3.限于在限于在500V500V以下的低壓電機(jī)以下的低壓電機(jī)( (因高壓電機(jī)定子出因高壓電機(jī)定子出6 6個(gè)端頭個(gè)端頭有困難有困難) )。星星三角起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：三角起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 不需要專用設(shè)備，價(jià)格便宜，故在輕載起動(dòng)時(shí)應(yīng)優(yōu)先不需要專用設(shè)備，價(jià)格便宜，故在輕載起動(dòng)時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用。采用。星星三角起動(dòng)的缺點(diǎn)：三角起動(dòng)的缺點(diǎn)： 應(yīng)用時(shí)要受一定條件的限制。（電動(dòng)機(jī)連接方式）應(yīng)用時(shí)要受一定條件的限制。（電動(dòng)機(jī)連接方式）二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步機(jī)的起動(dòng)方法二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步機(jī)的起動(dòng)方法1 1、轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)、轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)，要限制起動(dòng)電流起動(dòng)時(shí)，要限制起動(dòng)電流Ist，同時(shí)希望有較大的起動(dòng)，同時(shí)希望有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩Tst?，F(xiàn)以三級(jí)起動(dòng)為例，即?，F(xiàn)以三級(jí)起動(dòng)為例，即 m=3=3。