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1、电子课件电子课件三相异步电动机的启动、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动调速、反转与制动徐州工业职业技术学院徐州工业职业技术学院电机及控制技术电机及控制技术任务一、认识交流异步电动机任务一、认识交流异步电动机任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动知识目标：知识目标：1、了解交流电机的结构，熟悉交流电机的工作原理、了解交流电机的结构，熟悉交流电机的工作原理2、掌握交流电机的启动、调速与制动、掌握交流电机的启动、调速与制动能力目标：能力目标：1、能分析交流电动机的机械特性、能分析交流电动机的机械特性2、能根据交流电动机的类型和使用场合，分析
2、交流电动机、能根据交流电动机的类型和使用场合，分析交流电动机的启动、调速和制动的启动、调速和制动三相异步电动机的启动、调速、反转与制动三相异步电动机的启动、调速、反转与制动 任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动知识目标：知识目标：1、掌握三相交流异步电动机的启动、掌握三相交流异步电动机的启动(start-up)方法与过程方法与过程 2、掌握三相交流异步电动机的制动、掌握三相交流异步电动机的制动(apply the brake)方法与过程方法与过程 3、掌握三相交流异步电动机的调速、掌握三相交流异步电动机的调速(timing)方法方法能力目
3、标：能力目标：1、能分析交流电动机的启动、制动和调速过程、能分析交流电动机的启动、制动和调速过程2、能根据使用的类型和场合选择交流电动机、能根据使用的类型和场合选择交流电动机从异步电动机接入电源，转子开始转动到稳定运转的过程，从异步电动机接入电源，转子开始转动到稳定运转的过程，称为启动。启动瞬间称为启动。启动瞬间,n=0s=1 E最大最大 Ist最大。最大。电机启动的特点：电机启动的特点：1 1）启动转矩较大，能够带负载甚至重载启动启动转矩较大，能够带负载甚至重载启动2）启动电流较大引起电动机本身发热）启动电流较大引起电动机本身发热3）使得母线电压降低）使得母线电压降低，会影响到其他设备的正常
4、运行，会影响到其他设备的正常运行一、一、一、一、三相异步电动机的启动三相异步电动机的启动三相异步电动机的启动三相异步电动机的启动1、全压启动（直接启动）、全压启动（直接启动）优点优点优点优点：设备简单，操作方便，启动时间短。：设备简单，操作方便，启动时间短。缺点缺点缺点缺点：启动电流较大，将使线路电压下降，影：启动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。响负载正常工作。适用范围：电动机容量在适用范围：电动机容量在适用范围：电动机容量在适用范围：电动机容量在10kW10kW10kW10kW以下以下以下以下全压启动是全压启动是将电动机直接接到额定电压上将电动机直接接到额定电压上将电动机直接接
5、到额定电压上将电动机直接接到额定电压上的启动方式，又叫的启动方式，又叫直直直直接启动接启动接启动接启动。（1 1 1 1）定子串电阻启动）定子串电阻启动）定子串电阻启动）定子串电阻启动2、降压启动、降压启动缺点：缺点：缺点：缺点：外接启动电阻上有较大的功率损耗，经济外接启动电阻上有较大的功率损耗，经济性较差。性较差。运行时，首尾相接构成闭环运行时，首尾相接构成闭环Y启动时，绕组尾端连成一点启动时，绕组尾端连成一点适用范围：适用范围：适用范围：适用范围：正常运行时定子绕组为三角形连接。正常运行时定子绕组为三角形连接。优点：优点：优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：启动电流为全压启动电流为全压启动
6、时的启动时的13。QS1L3V2L2L1QS2FUV1U1U2W1W2V1U1W1W2U2V2（2 2）Y-Y-降压启动降压启动降压启动降压启动ABCXYZ启动启动UPAZBYXC正常正常运行运行UP不适合高启动转矩场合，适合空载或轻载启动不适合高启动转矩场合，适合空载或轻载启动Y-Y-降压启动控制线路装接实物图降压启动控制线路装接实物图降压启动控制线路装接实物图降压启动控制线路装接实物图Y-Y-降压启动控制线路装接原理图降压启动控制线路装接原理图降压启动控制线路装接原理图降压启动控制线路装接原理图 三相异步电动机，电源电压三相异步电动机，电源电压=380V，三相定子三相定子绕组绕组 接法运行
7、，额定电流接法运行，额定电流IN=20A，启动电流启动电流Ist/IN=7，求：求：（1）接法时的启动电流接法时的启动电流Ist （2）若启动时改为若启动时改为Y接法，求接法，求 Ist Y（1）Ist =7 IN=7 20=140A（2）I Ist Yst Y=I Ist st /3=140/3=47A/3=140/3=47A例例2：解：解：（3）自耦变压器降压启动：）自耦变压器降压启动：优点：优点：优点：优点：缺点：缺点：缺点：缺点：1、不论电动机定子绕组采用、不论电动机定子绕组采用Y或或 都可使用；都可使用；2、启动电压可根据需要选择，使用灵活，适用于不同的负载。启动电压可根据需要选择，
8、使用灵活，适用于不同的负载。设备体积大、笨重，成本高。设备体积大、笨重，成本高。1、改变极对数改变极对数p 由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：二二二二 、三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的转速三相异步电动机的转速三相异步电动机的转速三相异步电动机的转速2、改变转差率改变转差率s 3、改变电源频率改变电源频率f（变频调速）（变频调速）第三种调速方法发展很快，且调速性能较好。第三种调速方法发展很快，且调速
9、性能较好。第三种调速方法发展很快，且调速性能较好。第三种调速方法发展很快，且调速性能较好。(1)改变转子电阻调速改变转子电阻调速(2)改变电源电压调速改变电源电压调速iViUiWiViUiW绕线式异步电动机转子绕组串入附加绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低启动电流，又可电阻后，既可以降低启动电流，又可以增大启动转矩。以增大启动转矩。绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机的启动性能和调速绕线式异步电动机的启动性能和调速绕线式异步电动机的启动性能和调速绕线式异步电动机的启动性能和调速性能都优于鼠笼式异步机，但其结构复性能都优于鼠笼式异步机，但其结构复性能都优于鼠笼式异步机
10、，但其结构复性能都优于鼠笼式异步机，但其结构复杂，维修不易且造价较高。杂，维修不易且造价较高。杂，维修不易且造价较高。杂，维修不易且造价较高。三、三、三、三、三相异步电动机的反转三相异步电动机的反转三相异步电动机的反转三相异步电动机的反转四、四、四、四、三相异步电动机的制动（刹车）三相异步电动机的制动（刹车）三相异步电动机的制动（刹车）三相异步电动机的制动（刹车）1、能耗制动、能耗制动 电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停下来。为了提高生产效率及安全，下来。为了提高生产效率及安全，采用一定的方法让高速采用一定的方法让高速采用一定的方法让高
11、速采用一定的方法让高速运转的电动机迅速停转，运转的电动机迅速停转，运转的电动机迅速停转，运转的电动机迅速停转，就是所谓的就是所谓的制动。制动。制动。制动。RM3NSnF当电动机三相定子绕组与交流电源断开后，把直当电动机三相定子绕组与交流电源断开后，把直流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n n0 0。电动机由于惯性仍在运转。电动机由于惯性仍在运转。电动机由于惯性仍在运转。电动机由于惯性仍在运转。转子导体切割固定磁场感应电流，载转子导体切割固定磁场感应电流，载转子导体切割固定磁场感应电流，载转子导体切割固定磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电流导体
12、受到与转子惯性方向相反的电流导体受到与转子惯性方向相反的电流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。磁力使电机迅速停转。磁力使电机迅速停转。磁力使电机迅速停转。当电动机转速下降为零，制动转矩也为零，因当电动机转速下降为零，制动转矩也为零，因此采用能耗制动能实现迅速而准确的停车此采用能耗制动能实现迅速而准确的停车。时间控制原则的单向运行能耗制动控制时间控制原则的单向运行能耗制动控制分析要点：分析要点：1、运行控制、运行控制2、制动控制、制动控制 缺点：缺点：时间的长度时间的长度如何控制如何控制速度控制原则的单向运行能耗制动控制速度控制原则的单向运行能耗制动控制KM2KM1KM1KM2分
13、析要点：分析要点：速度继电器如速度继电器如何发挥作用何发挥作用2、反接制动、反接制动：电源：电源两相反接反接制动两相反接反接制动把与电源相连接的三根火线任意两根的位置把与电源相连接的三根火线任意两根的位置对调对调，使旋转磁场反向旋转，使旋转磁场反向旋转.电动机由于惯性仍在运转。电动机由于惯性仍在运转。转子导体切割反向旋转磁场感应电流，载流导转子导体切割反向旋转磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。速停转。A BM3C电源两相反接的反接制动的优点是制动效果好，缺点是能耗大，制动电源两相反接的反接制动的优点是制动效果好，缺点是能
14、耗大，制动准确度差，如要停车，还须由控制线路及时切除电源。这种制动适用准确度差，如要停车，还须由控制线路及时切除电源。这种制动适用于要求迅速停车并迅速反转的生产机械。于要求迅速停车并迅速反转的生产机械。异步电动机的反接制动控制线路异步电动机的反接制动控制线路电动机反接制动电流很大电动机反接制动电流很大,故在主回路中串入电阻故在主回路中串入电阻R,R,可防止制动时电动机绕组过热。可防止制动时电动机绕组过热。3、回馈制动、回馈制动位能负载带动异步电机进入回馈制动位能负载带动异步电机进入回馈制动 当异步电动机因某种外因，例如在位能负载作用下当异步电动机因某种外因，例如在位能负载作用下(如下图中为重物的作用如下图中为重物的作用)，使转速，使转速n高于同步转速高于同步转速n1，即，即nn1时，时，s0。回馈制动时，电动机由轴上输入回馈制动时，电动机由轴上输入(即吸收即吸收)机械功率，由定子向电网回馈电能。机械功率，由定子向电网回馈电能。回馈制动常用于高速且要求匀速下放重物的场合，另外在变极或变频调速过回馈制动常用于高速且要求匀速下放重物的场合，另外在变极或变频调速过程中，也会产生回馈制动。程中，也会产生回馈制动。本模块结束本模块结束