《異步電動機的工作原理和啟動方式綜述》4400字

異步電動機的工作原理和啟動方式綜述1.1異步電動機的基本工作原理異步直流式變速電動機的每一個定子上分別安裝了帶有三相對稱異步變頻交流電源的轉(zhuǎn)子繞組;三相對稱異步交流電的電源繞組當它們分別經(jīng)過一個三相對稱的異步交流電后,就已經(jīng)可以自然地會產(chǎn)生一個定子帶有一對同步定子轉(zhuǎn)速器的n,沿著這個定子和其他一對同步轉(zhuǎn)子的一個內(nèi)圓軸和空間n所做成的逆時針旋轉(zhuǎn)磁場方向快速地旋轉(zhuǎn)的一個定子旋轉(zhuǎn)磁場,因為這個定子旋轉(zhuǎn)的磁場通常是以n/n1的同步轉(zhuǎn)速正在進行一次反向旋轉(zhuǎn),而且這個大的轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體剛剛到達起點時也都已經(jīng)是完全靜止的，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體繞組的整個導(dǎo)體就是處于一個快速旋轉(zhuǎn)的電磁基礎(chǔ)場中：這個大的轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體被快速切割開來成為了電磁力學(xué)曲線，并且定子會因此產(chǎn)生一個大的感應(yīng)電勢。由于這種線性導(dǎo)子感應(yīng)半導(dǎo)體的電路兩端都被一個短路導(dǎo)電環(huán)繞器所長暫地進行短接，在這種電流是非感應(yīng)式電動勢的工作情況下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)電半導(dǎo)體工作過程中將可能會直接產(chǎn)生一種與線性感應(yīng)式電動勢的電流方向性和大小基本大致相等的線性感生感應(yīng)式電流[9]。轉(zhuǎn)子的固定載荷電流使半導(dǎo)體有時可以在一個定子的電磁場中完全承受電磁力(當其所承受到電磁力的范圍大小有時可以用人的左手移動確定則可以判定)。電磁力通常會驅(qū)動使它在轉(zhuǎn)子的一個軸向上產(chǎn)生兩個一定量的軸向電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動一個轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的一定方向快速轉(zhuǎn)動。切割新的磁力電導(dǎo)線在正常工作時主要是為了達到產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)子的必然感應(yīng)速度電流和為了產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩的必然感應(yīng)條件，轉(zhuǎn)子必須在正常工作時與現(xiàn)場中轉(zhuǎn)子的磁場之間必須保持一個固定的感應(yīng)速度差，才是最有可能需要進行加工切割新的磁力電導(dǎo)線。一般較大容量的低壓電動機常用Y-吟降壓啟動或軟啟動，高壓電動機則采用電抗器、自耦變壓器等作為緩沖啟動裝置REF_Ref74658591\r\h[15]。作為電動機起動問題的研究，在過去多數(shù)著眼于電動機的保護。如今的大型電動機，就本體設(shè)計與制造而言，大多是允許全電壓直接起動的，因此對大型電動機起動的研究著眼點應(yīng)該放在電動機起動對電力系統(tǒng)的影響方面。目前還有些行業(yè)因特殊原因必須采用全壓直接起動，這種情況一般都會配置非常大的電力供電系統(tǒng)或者是高阻抗的變壓器電機機組REF_Ref74655494\r\h[14]。通過上述案例的分析我們現(xiàn)在應(yīng)該可以大致總結(jié)了出來從而得出這種能夠保證一臺電動機正常工作運行所需要工作的基本原理也是：一臺電動機的三項一個定子導(dǎo)電繞組(每個三項定子之間約有120度反向電磁線角度),通入三項一個定子上的反向交流電后,將來就有可能會直接地產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場,該繞組在旋轉(zhuǎn)磁場被一個定子切制后可以得到一個三項式的轉(zhuǎn)子導(dǎo)電繞組,從而直接使得在這個三項轉(zhuǎn)子導(dǎo)電繞組中直接產(chǎn)生一個完全感應(yīng)式的電流(這個三項轉(zhuǎn)子導(dǎo)電繞組實際上也就是一個完全閉合的電磁通路)，數(shù)流的三項定子導(dǎo)電流體會使得在這個定子上的旋轉(zhuǎn)場和基礎(chǔ)場的相互作用下直接產(chǎn)生電磁力。驅(qū)動物料電動機可以進行高速旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動物料進行旋轉(zhuǎn)的固定方向和驅(qū)動材料所受磁場的旋轉(zhuǎn)方向幾乎是相同。采用基于譜聚類的子系統(tǒng)劃分方法和基于節(jié)點電壓相似度的子系統(tǒng)劃分方法儀僅能夠得到系統(tǒng)節(jié)點的分區(qū)結(jié)果，各子系統(tǒng)的恢復(fù)方案需要采用其他方法進行決策REF_Ref74662280\r\h[16]。1.2異步電動機的啟動方式對于異步直流電動機的起動主要有以下幾點要求：首先是啟動電流應(yīng)該不能夠太大,但是起動馬上卻必須要盡可能地大一些。這主要是因為啟動馬上電流太大的沖擊對于電網(wǎng)和直流式電動機本身來說是不利的,對于異步直流式電動機的起動主要有以下幾點基本的要求：首先就是啟動馬上電流應(yīng)該不可能太大,但是馬上的啟動卻必須做到要盡可能地更大一些。這主要原因是由于過大的啟動電流損壞對于同一臺電網(wǎng)和另外兩臺電動機本身來說都可以認為是不利的,對于同一臺電網(wǎng)而言,它往往可能會直接導(dǎo)致電壓較高或者小幅度的下降,影響同一臺電網(wǎng)下的其他設(shè)備負載的正常工作,對于電動機本身而言,當一臺設(shè)備在頻繁啟動的條件下,過大的啟動后的電流將很有可能直接導(dǎo)致電動機嚴重損壞或發(fā)熱,加速絕緣器的衰減,縮短設(shè)備的使用延長使用壽命。而啟動的時間力矩較大則可以有助于縮短工作開始和實踐,提升產(chǎn)品質(zhì)量。質(zhì)量。衡量異步性能測量的指標衡量異步式動力電動機高速啟動系統(tǒng)性能的兩個重要異步測量參數(shù)指標分別被稱為高速啟動轉(zhuǎn)矩測量倍數(shù)和高速起動停機電流的測量倍數(shù)。國家標準對其有明確規(guī)定。異步高速電動機在緊急啟動高速過程系統(tǒng)中的基本性能要求：異步電動機必須保證具有一個足夠的快速啟動力及旋轉(zhuǎn)力和扭矩。在一定的電流大小下和在啟動轉(zhuǎn)矩的一定前提下，啟動時的電流量要是越小就可能會使它變得更好。啟動時所有必需的啟動設(shè)備簡單，操作方便，在電機啟動的整個過程中對于電機功率的最大損耗只要是越小就一定會更好。球磨機啟動方式采用空氣離合器啟動方式后，啟動電流由額定電流的6.5倍降為4倍，大大減少了電網(wǎng)的電壓降和機械損傷，通過計算可知，引起馬壩110kV母線、220kV母線的電壓波動均在國家標準允許的范圍之內(nèi)，為該工程安全投運提供了有力的技術(shù)支持REF_Ref74654678\r\h[12]。鼠籠式異步全壓電動機的直接刀片啟動：直接刀片啟動方式是一種指電機使用直接刀片啟動開關(guān)或者接觸器把啟動電源和異步電動機直接進行連通,又稱直流全壓直接啟動。若要提供給全國電網(wǎng)的能源容量充裕這樣這么做無疑是一個非常經(jīng)濟和簡便的解決辦法。即使是在啟動穩(wěn)壓電動機工作時,被施加到一個驅(qū)動穩(wěn)壓電動機上的一個定子穩(wěn)壓繞組上也可作為額定啟動穩(wěn)壓工作電壓。三相異步高壓交流電機發(fā)動機的直接交流驅(qū)動可以滿足條件(只需要同時保證兩條直接電動機的條件),容量和溫度控制在7.5kw以下的三相異步高壓交流電動機都已經(jīng)得到了廣泛采用。電動機在正常連續(xù)運行瞬間由于網(wǎng)絡(luò)電壓會發(fā)生抖動而造成的高壓電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)電壓值的降低范圍不宜大于超過或者是大于高壓電源線路中的線網(wǎng)電壓降低正常值10%,對于不常連續(xù)運行的高壓電動機則通常可以放寬到15%。InIN可以通過利用一些經(jīng)驗上的計算公式分析來進行粗估異步電動機本身是否真的能夠直接實現(xiàn)異步可直接全壓啟動而是否使得直接啟動的工作電流很大，啟動時的轉(zhuǎn)矩小等這是什么指異步全壓電動機在在使用異步全壓直接啟動時可能存在的啟動技術(shù)能力不足，并且這主要可能是由于異步電動機本身的啟動性能上有問題存在造成的，因此一般不會認為異步全壓電動機的直接啟動控制效果不佳。直接開機啟動的主要技術(shù)優(yōu)點之一是那就是所用的需要直接啟動的機械設(shè)備簡便，啟動過程持續(xù)時間短，啟動的操作方式簡中、可靠，所以必需的時間費用低。其中的缺陷主要是因為它通常會對動力電動機和動力電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的電磁沖擊。A、自耦變壓器（補償器）降壓啟動B、星-三角（Y-▲）降壓啟動C、延邊三角形啟動D、電阻（或電抗）降壓啟動自動互耦電源變壓器(亦被廣泛稱為自耦補償器)的接線降壓器和啟動部件接線：自動互耦電源變壓器的接線高壓側(cè)直接投入電源到交流電網(wǎng)，低壓側(cè)則連接至直流電動機，有幾個不同的投入電壓相互成對比的連接部件及其分類和接頭可以提供用戶選擇。特點：假若我們假設(shè)自耦式直流變壓器的逆向線性運動電壓變比變差系數(shù)應(yīng)該為k或k，原邊的逆向電壓變比系數(shù)應(yīng)該為1或u1，副邊的逆向電壓變比系數(shù)則為u2=u1/k，副邊的啟動電流12(注意即通過直接電動機的連給定子啟動繞組的逆向線性啟動電流)也以一個數(shù)的正比值逐漸增大減小，又由于只有i1-i2/k，則直接電源系統(tǒng)提供的連給定子啟動繞組的逆向啟動量和電流強度應(yīng)該應(yīng)當是直接電機開始啟動時1/k2倍。由于它的電壓密度下降了1/k倍，轉(zhuǎn)矩比也下降了達到1/k2倍。自來電耦合式變壓器的每個副邊共可分配2~3組二次抽頭，若二次抽頭電壓各自為可向原側(cè)邊供電80%、60%、40%。它的最大優(yōu)點主要的就是用戶可以同時根據(jù)系統(tǒng)允許的定子啟動工作電流和不同設(shè)備所啟動需要的定子啟動轉(zhuǎn)矩大小來自由選擇不同啟動類型的自啟動耦合式定子變壓器，定子啟動繞組一般采用值為y或△，缺點主要是因為該啟動設(shè)備的部件體積大，投資相對較貴0。頻敏電壓變阻器電源開關(guān)：頻敏電壓變阻器開關(guān)是一種采用具有獨特整體結(jié)構(gòu)的新型無觸點開關(guān)元件。其外部整體結(jié)構(gòu)采用類似于三相轉(zhuǎn)子電抗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本思路，即由一根具有三個圓形鐵芯狀的圓柱和三個鐵芯繞組所相互連接而所組成，三個鐵芯繞組相互連接后形成一個行星狀，并通過電抗滑環(huán)和三相電抗毛刷將三相電抗轉(zhuǎn)子的各繞組所連接在同一個鐵芯繞線上。1.3異步電動機啟動的改善—軟啟動技術(shù)軟啟動主要是用于降壓式啟動，和直接式啟動相比，軟啟動對于電動機的沖擊更小得多。與采用降壓式啟動相比，軟啟動時的啟動轉(zhuǎn)矩更大得多。因此，軟啟動法結(jié)合了直接式啟動和低溫降壓式啟動兩種主要的啟動技術(shù)優(yōu)點。潮流計算是獲取艦船電力系統(tǒng)整體運行狀態(tài)的一個重要手段。它通過給定艦船綜合電力系統(tǒng)的電氣拓撲和負載條件，求解得到各節(jié)點電壓及支路的功率分布，來獲得系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)REF_Ref74669223\r\h[17]。這些啟動裝置有一個共同技術(shù)特點：一級降壓，將啟動電壓降低到某固定電壓下啟動，然后直接跳變到額定電壓REF_Ref74669914\r\h[18]。籠型風力發(fā)電機的類型傳統(tǒng)直流減壓聯(lián)合啟動系統(tǒng)形式主要類型包括增壓y-4啟動，自耦式直流減壓聯(lián)合啟動，電抗器式直流減壓聯(lián)合啟動。這些三次啟動運行方式均可稱為三次有限無級沖擊減壓直流啟動，但還是仍然存在著明顯的一些缺點，即三次啟動運行過程中會分別出現(xiàn)三次有級沖擊減市啟動電流、軟啟動和一般的有級減壓直流啟動三種方法，其不同之處主要區(qū)別在于：1、無三次沖擊啟動電流、軟啟動器在減壓啟動三次電機時，通過逐步減壓增大啟動品閘二極管的導(dǎo)線接通角，使得啟動電機的三次啟動工作電流由零始的線性電流上升至達到一個電流設(shè)定值、對三次電機啟動沒有任何電流緩沖，提高了啟動電源直流供電的安全可靠性。性，平穩(wěn)定的啟動，減少了對啟動負載和其他啟動機械部件產(chǎn)生的巨大沖擊和轉(zhuǎn)矩，延長了啟動機器的正常使用壽命。2、具有兩種軟停機啟動功能，即平滑和自動減速，逐漸停止進行自動停機，它們就成為可以有效率地克服瞬間自動切斷供水電源和自動停機的一種基本弊病，減輕對各種高程重載供水工作設(shè)備機械的振動干擾和機械沖擊，避免了各種高程高壓供水系統(tǒng)可能發(fā)生的嚴重水錘震動作用，減少了供水設(shè)備的嚴重損壞。3、啟動工作電流控制參數(shù)手動可調(diào)，根據(jù)不同負載啟動工作電流情況和不同電網(wǎng)的啟動繼電保護電路性質(zhì)可以進行手動選擇，可以自由無級地將其進行調(diào)整以達到最佳負載啟動工作電流。電動機對于任何一個生產(chǎn)工廠特別是火力發(fā)電廠都是不可忽視的一個重要設(shè)備，尤其一些重要的電動機一旦發(fā)生故障，可能造成整個工廠停產(chǎn)，我們稱之為“心臟型電動機”REF_Re