《异步电机的起动和调速精.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《异步电机的起动和调速精.ppt（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、异步电机的起动和调速异步电机的起动和调速第1页，本讲稿共30页由于起动电流较大，定子漏抗压降增大，感应电动势由于起动电流较大，定子漏抗压降增大，感应电动势E1减减小，主磁通小，主磁通m也减小。电磁转矩也减小。电磁转矩异步电机直接起动存在的问题：异步电机直接起动存在的问题：1、起动电流大，影响：、起动电流大，影响：v 线路压降大，电网电压下降，影响其他负载运行。线路压降大，电网电压下降，影响其他负载运行。v 如频繁起动，发热严重，易损坏电机如频繁起动，发热严重，易损坏电机2、起动转矩不够大，影响：、起动转矩不够大，影响：v 无法重载起动无法重载起动v 起动时间长起动时间长第2页，本讲稿共30页第
2、二节第二节 笼型异步电动机的起动笼型异步电动机的起动一、全压直接起动一、全压直接起动v 优点：操作简单。优点：操作简单。v 缺点：起动电流大，造成的线路电压下降会影响到缺点：起动电流大，造成的线路电压下降会影响到同一变压器下其他电气设备的正常工作。同一变压器下其他电气设备的正常工作。v 应用条件：不同场合有不同条件，如：应用条件：不同场合有不同条件，如：不频繁起动：电机容量不频繁起动：电机容量 30%电源容量；电源容量；频繁起动：电机容量频繁起动：电机容量 20%电源容量；电源容量；动力与照明共用电源：电压降动力与照明共用电源：电压降 5%。第3页，本讲稿共30页1、定子串电阻或电抗降压起动、
3、定子串电阻或电抗降压起动v 原理：电阻或电抗分压。原理：电阻或电抗分压。v 优点：平稳可靠，构造简单。优点：平稳可靠，构造简单。v 缺点：缺点：Tst小。小。v 结论：转矩下降倍数大于电流下降倍数结论：转矩下降倍数大于电流下降倍数二、降压起动二、降压起动第4页，本讲稿共30页流过电机绕组的电流：流过电机绕组的电流：则电网提供电流：则电网提供电流：v 原理：设原理：设N1/N2=K加在电机绕组上的电压加在电机绕组上的电压:v 结论：结论：Tst 和和 Ist 都下降为直接起动的都下降为直接起动的1/K2。v 优点：不同变比抽头适用不同负载优点：不同变比抽头适用不同负载。v 缺点：缺点：体积大，价
4、格高，需维护。体积大，价格高，需维护。2、自耦补偿起动、自耦补偿起动第5页，本讲稿共30页原理：原理：起动：起动：U1LI1Y起动：起动：U1Lv结论：结论：Tst 和和 Ist 都下降为直接起动的都下降为直接起动的 1/3。v 优点：控制简单。优点：控制简单。v缺点：只适用于缺点：只适用于接法电机，电压下降倍数不变。接法电机，电压下降倍数不变。3、Y-起动起动第6页，本讲稿共30页U1L123456789Z11Z12U1v 优点：不同抽头对应不同优点：不同抽头对应不同电压变比。电压变比。v 缺点：内部接线复杂，只缺点：内部接线复杂，只能用于能用于 接法的电机。接法的电机。4、延边三角形起动、
5、延边三角形起动第7页，本讲稿共30页1、深槽式异步电动机：、深槽式异步电动机：v 特点：转子槽深特点：转子槽深:槽宽大于槽宽大于10:1，转子回路频率越，转子回路频率越高，趋肤效应越明显，转子等效电阻越大。高，趋肤效应越明显，转子等效电阻越大。三、深槽和双鼠笼式异步电机三、深槽和双鼠笼式异步电机第8页，本讲稿共30页二、双笼型异步电动机二、双笼型异步电动机双笼异步电动双笼异步电动机的机械特性机的机械特性双笼型转子的双笼型转子的结构与漏磁通结构与漏磁通这种异步电动机的转子上有两套导条，如图这种异步电动机的转子上有两套导条，如图11-13a所示的上笼与下笼，两笼间由狭长的缝隙隔所示的上笼与下笼，两
6、笼间由狭长的缝隙隔开。上笼通常用电阻系数较大的黄铜或铝青铜开。上笼通常用电阻系数较大的黄铜或铝青铜制成，且导条截面较小，故电阻较大；下笼截制成，且导条截面较小，故电阻较大；下笼截面较大，用紫铜等电阻系数较小的材料制成，面较大，用紫铜等电阻系数较小的材料制成，故电阻较小。故电阻较小。第9页，本讲稿共30页第三节第三节 笼型异步电动机的调速笼型异步电动机的调速异步电机的转速：异步电机的转速：则异步电动机的调速方法有：则异步电动机的调速方法有：v 改变供电电源的频率改变供电电源的频率 f；v 改变电动机的极对数；改变电动机的极对数；v 改变转差率：改变转差率：改变外加电压；改变外加电压；转子回路串电
7、阻；转子回路串电阻；转子回路外加电动势。转子回路外加电动势。第10页，本讲稿共30页1、频率变化对电机运行的影响、频率变化对电机运行的影响由由 知知在其他条件不变的情况下在其他条件不变的情况下一、变频调速一、变频调速第11页，本讲稿共30页2、电压调节规律、电压调节规律第12页，本讲稿共30页为使调速前后电机具有同样的过载能力，为使调速前后电机具有同样的过载能力，（1）恒转矩负载）恒转矩负载第13页，本讲稿共30页（2）恒功率负载）恒功率负载第14页，本讲稿共30页3、机械特性、机械特性第15页，本讲稿共30页第16页，本讲稿共30页二、变极调速二、变极调速1、变极方法：、变极方法：v 双绕组
8、变极：定子上有两套极对数不同的绕组，运双绕组变极：定子上有两套极对数不同的绕组，运行时只用其中一套。行时只用其中一套。优点：设计方便。优点：设计方便。缺点：材料利用率差。缺点：材料利用率差。v 单绕组变极：定子上只有一套绕组，通过线圈间的单绕组变极：定子上只有一套绕组，通过线圈间的不同接法，构成不同极对数。不同接法，构成不同极对数。优点：材料利用率较高。优点：材料利用率较高。缺点：设计难度较大。缺点：设计难度较大。v 两种变极方法配合使用可以获得多速电机。两种变极方法配合使用可以获得多速电机。第17页，本讲稿共30页2、单绕组变极原理、单绕组变极原理第18页，本讲稿共30页v 结论：改变部分绕
9、组的电流方向可改变极数。结论：改变部分绕组的电流方向可改变极数。第19页，本讲稿共30页3、联结法、联结法（1）Y/YY：（低速：（低速/高速）高速）第20页，本讲稿共30页（2）/YY（低速（低速/高速）高速）第21页，本讲稿共30页v 注意：注意：变极调速一般只用于笼型转子电机。变极调速一般只用于笼型转子电机。为使电机正常工作，定转子的极对数必须相等，笼型为使电机正常工作，定转子的极对数必须相等，笼型转子可以自动调节极对数，而绕线转子极对数不能自转子可以自动调节极对数，而绕线转子极对数不能自行改变。行改变。变极以后必须将定子任意两相对调，以保持变极以后必须将定子任意两相对调，以保持转向转向
10、不变。不变。设设P对极时对极时U、V、W相位关系为：相位关系为：0、120、240，则，则2P对极时对极时U、V、W相位关系为：相位关系为：0、240、480（120），相序与变极前相反，电机将反转。），相序与变极前相反，电机将反转。第22页，本讲稿共30页三、改变外加电压调速三、改变外加电压调速v 机械特性：机械特性：Tm与与U1平方成正比，平方成正比，sk与与U1无关。无关。v 缺点：带恒转矩负载时，调速范围小，电流会增大。缺点：带恒转矩负载时，调速范围小，电流会增大。v 应用场合：带通风机负载。应用场合：带通风机负载。第23页，本讲稿共30页第四节第四节 绕线转子异步电动机的起动和调速绕
11、线转子异步电动机的起动和调速一、绕线转子异步电动机的起动一、绕线转子异步电动机的起动1、转子串电阻起动、转子串电阻起动v 优点：既可以增大优点：既可以增大 Tst，又可以降低，又可以降低 Ist。v 注意：串太大的电阻反而会使起动转矩下降。注意：串太大的电阻反而会使起动转矩下降。v 问题：需要逐段切除所串电阻，控制设备复杂。问题：需要逐段切除所串电阻，控制设备复杂。第24页，本讲稿共30页2、转子串频敏变阻器起动、转子串频敏变阻器起动v 频敏变阻器的结构及特点：厚钢板或铁板上绕有三频敏变阻器的结构及特点：厚钢板或铁板上绕有三相对称绕组，涡流大，等效电阻与频率成正比。相对称绕组，涡流大，等效电阻
12、与频率成正比。v 工作原理：起动时工作原理：起动时 n=0，s=1，f2=sf1=f1 比较大，比较大，频敏变阻器等效电阻频敏变阻器等效电阻 R 大大 Ist 小，小，Tst 大。大。n s f2 R，相当于逐渐切除所串电阻，使，相当于逐渐切除所串电阻，使 T 保持较大值。保持较大值。起动结束后将频敏变阻器切除。起动结束后将频敏变阻器切除。v 优点：随着转速的上升，转子回路所串电阻自动减小，优点：随着转速的上升，转子回路所串电阻自动减小，使得整个起动过程都有较大的起动转矩和较小的起动电使得整个起动过程都有较大的起动转矩和较小的起动电流。流。第25页，本讲稿共30页二、绕线转子异步电动机的调速二
13、、绕线转子异步电动机的调速1、转子回路接入变阻器调速、转子回路接入变阻器调速v 原理：转子串电阻，机械特性变软，转速下降。原理：转子串电阻，机械特性变软，转速下降。v 缺点：调速范围小、低速时缺点：调速范围小、低速时效率低，经济性差。效率低，经济性差。v 优点：设备简单。优点：设备简单。第26页，本讲稿共30页v 恒转矩负载下，附加电阻与转速之间的关系：恒转矩负载下，附加电阻与转速之间的关系：第27页，本讲稿共30页2、串级调速、串级调速v 方法：在绕线转子异步电动机转子回路引入与转子感应电方法：在绕线转子异步电动机转子回路引入与转子感应电动势动势 sE2 同频率的感应电动势同频率的感应电动势 Ef。它们的相位可以是同相。它们的相位可以是同相或反相。或反相。v 调速原理：调速原理：第28页，本讲稿共30页v 晶闸管串级调速系统原理图晶闸管串级调速系统原理图第29页，本讲稿共30页v 晶闸管串级调速系统机械特性晶闸管串级调速系统机械特性第30页，本讲稿共30页