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1、3.2 3.2 鼠鼠 笼笼 型型 三三 相相 异异 步步 电电 动动 机机 起起 动动一、全压启动一、全压启动一、全压启动一、全压启动优点：优点：启动设备简单，启动力矩较大，启动启动设备简单，启动力矩较大，启动 时间短时间短缺点：缺点：启动电流大（启动电流为额定电流的启动电流大（启动电流为额定电流的5 57 7倍），当电动机容量很大时，过大的启动倍），当电动机容量很大时，过大的启动电流将会造成线路上很大的电压降落，这不电流将会造成线路上很大的电压降落，这不仅影响到其他设备的运行，同时，由于电压仅影响到其他设备的运行，同时，由于电压降落也会影响到启动转矩（降落也会影响到启动转矩（TUTU2 2）
2、，严重时，），严重时，会导致电动机无法启动。会导致电动机无法启动。因此，直接启动只能用于电源容量较电因此，直接启动只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。动机容量大得多的情况。一、全压启动一、全压启动 电源容量是否允许电动机在额定电压电源容量是否允许电动机在额定电压下直接启动，可根据下直接启动，可根据式中：式中：I ISTST为电动机全压启动电流（为电动机全压启动电流（A A）I IN N为电动机额定电流（为电动机额定电流（A A）一般容量小于一般容量小于10KW10KW的电动机常采用直接启动的电动机常采用直接启动一、全压启动一、全压启动二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启
3、动 笼型感应电动机限制启动电流常采用降压笼型感应电动机限制启动电流常采用降压启动的方法，即启动时将定子绕组电压降低，启动的方法，即启动时将定子绕组电压降低，如如定子串电阻降压启动定子串电阻降压启动；定子串电抗器降压启定子串电抗器降压启动；定子串自耦变压器降压启动；星三角降动；定子串自耦变压器降压启动；星三角降压启动等压启动等。无论是采用那种方法，对控制的要求是相无论是采用那种方法，对控制的要求是相同的，同的，即给出启动指令后，先降压，当电动机即给出启动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全压接近额定转速时再加全压，这个过程是以启动这个过程是以启动过程中的某一变化参量为控制信号自动进行。过
4、程中的某一变化参量为控制信号自动进行。在启动过程中，转速、电流、时间等参量都在启动过程中，转速、电流、时间等参量都发生变化，原则上这些变量都可以作为启动的控发生变化，原则上这些变量都可以作为启动的控制信号。但是，经过分析发现，以转速和电流为制信号。但是，经过分析发现，以转速和电流为变化参量控制电动机启动受负载变化、电网电压变化参量控制电动机启动受负载变化、电网电压波动的影响较大，往往造成启动失败，而以时间波动的影响较大，往往造成启动失败，而以时间为变化参量控制电动机启动，换接是靠时间继电为变化参量控制电动机启动，换接是靠时间继电器的动作，不论负载变化和电网波动，都不会影器的动作，不论负载变化和
5、电网波动，都不会影响时间继电器的整定时间，可以按时切换，不会响时间继电器的整定时间，可以按时切换，不会造成启动失误。造成启动失误。因此，控制电动机启动，大多采用以因此，控制电动机启动，大多采用以时间时间为为变化参量来进行控制。变化参量来进行控制。二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动降压启动的目的限制启动电流限制启动电流减少供电电路因电动机启动引起的电压降减少供电电路因电动机启动引起的电压降减小或限制启动时对机械设备的冲击减小或限制启动时对机械设备的冲击降压启动的控制要求启动指令后，先降压启动启动指令后，先降压启动转速升
6、高到一定值时，全压运行转速升高到一定值时，全压运行降压启动的方法定子串电阻或电抗器降压启动定子串电阻或电抗器降压启动Y降压启动，（延边三角形启动）降压启动，（延边三角形启动）自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动降压启动的控制过程的关键：降压全压（转速？电流？时间）二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动电路工作原理如下：首先合上电源开关电路工作原理如下：首先合上电源开关 QS。二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动 定子所串电阻一般采用电阻丝绕制的板式定子所串电阻一般采用电阻丝绕制的板式电阻或铸铁电阻，它
7、的电阻值小、功率大，允电阻或铸铁电阻，它的电阻值小、功率大，允许通过较大的电流。许通过较大的电流。每相串接的降压电阻可用以下经验公式计算：每相串接的降压电阻可用以下经验公式计算：二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动（1 1）电阻值的计算公式）电阻值的计算公式式中：式中：I IN N为电动机额定功率为电动机额定功率 I ISTST为额定电压下为串电阻时的为额定电压下为串电阻时的 启动电流，一般取启动电流，一般取 为串电阻后所要求达到的电流，一般取为串电阻后所要求达到的电流，一般取（2 2）降压电阻功率的计算）降压电阻功率的计算 由于启动电阻只在启动时应用，而启动时间又很短，由
8、于启动电阻只在启动时应用，而启动时间又很短，所以实际选用电阻功率可比计算值小所以实际选用电阻功率可比计算值小3 34 4倍。若电动机定倍。若电动机定子回路只串接两相启动电阻，则电阻值应取前面（子回路只串接两相启动电阻，则电阻值应取前面（1 1）中）中的的1.51.5倍。倍。定子串电阻降压启动的方法由于不受电动机接线形定子串电阻降压启动的方法由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，所以在中小型生产机械上应用广泛。式的限制，设备简单，所以在中小型生产机械上应用广泛。但是，定子串电阻降压启动，能量损耗较大。为了节省能但是，定子串电阻降压启动，能量损耗较大。为了节省能量可采用电抗器代替电阻。但成本较高
9、，它的控制线路与量可采用电抗器代替电阻。但成本较高，它的控制线路与电动机定子串电阻的控制线路相同。电动机定子串电阻的控制线路相同。二、定子电路串电阻的降压启动二、定子电路串电阻的降压启动三、三、Y的降压启动的降压启动1 1、降压启动的工作原理、降压启动的工作原理其中：其中：U USTST为启动电压为启动电压 I ISTST为启动电流为启动电流 I IN N为额定电流为额定电流 U UN N为额定电压为额定电压2 2、Y Y降压启动控制线路的的工作情况降压启动控制线路的的工作情况1 1）13KW13KW以上容量的电动机启动以上容量的电动机启动三、三、Y的降压启动的降压启动线路工作情况：合上合上Q
10、SQS按下按下SB2SB2KM1KM1线圈得电线圈得电KM3KM3线圈得电线圈得电KTKT线圈得电线圈得电辅助触头闭合辅助触头闭合主触头闭合主触头闭合自锁自锁主触头闭合主触头闭合电动机电动机Y Y启动启动辅助触头断开辅助触头断开互锁互锁t tKTKT触头延触头延时断开时断开KM3KM3线圈失电线圈失电KTKT触头延触头延时闭合时闭合KM3KM3触头复位触头复位三、三、Y的降压启动的降压启动KM2KM2线圈得电线圈得电主触头闭合主触头闭合电动机电动机运行运行辅助触头断开辅助触头断开互锁互锁KM3KM3、KTKT线圈失电线圈失电触头复位触头复位为下一次启动为下一次启动作准备作准备三、三、Y的降压启
11、动的降压启动三、三、Y的降压启动的降压启动2 2）4 413KW13KW容量的电动机启动容量的电动机启动线路工作情况：合上合上QSQS按下按下SB2SB2常闭触头断开常闭触头断开自锁自锁确保确保KM2KM2失电失电常开常开触头触头闭合闭合KM1KM1线圈线圈得电得电自锁自锁主触头闭合主触头闭合电动机电动机Y Y形启动形启动辅助常开闭合辅助常开闭合辅助常闭断开辅助常闭断开确保确保KM2KM2失电失电KTKT线圈线圈得电得电t t延时断开延时断开触头断开触头断开KM1KM1线圈线圈 失电失电延时断开延时断开触头断开触头断开KM2KM2线圈线圈得电得电辅助常辅助常闭断开闭断开主常开主常开闭合闭合电动
12、机全压运行电动机全压运行辅助常辅助常开闭合开闭合自锁自锁辅助常辅助常开闭合开闭合KM1KM1线圈线圈得电得电主闭合主闭合三、三、Y的降压启动的降压启动本线路的主要特点本线路的主要特点:(1)(1)主电路中所用的主电路中所用的KM2KM2动断触点为辅助触头，动断触点为辅助触头，如工作电流太大就会烧坏触头，因此这种电路如工作电流太大就会烧坏触头，因此这种电路只适用于功率较小的电动机。只适用于功率较小的电动机。(2)(2)由于本线路只使用可两个接触器和一个时间由于本线路只使用可两个接触器和一个时间继电器，所以线路简单。另外，在由星形联结继电器，所以线路简单。另外，在由星形联结转换为三角形联结时，转换
13、为三角形联结时，KM2KM2是在不带负载的情况是在不带负载的情况下吸合的，这样可以延长使用寿命。下吸合的，这样可以延长使用寿命。本电路在设计时充分利用了电器中联动的动合、本电路在设计时充分利用了电器中联动的动合、动断触头在动作时，动断触头在动作时，动断触头动断触头在动作时，动断触头在动作时，动断触头先断开，动合触头后闭合，中间有个延时的特点。先断开，动合触头后闭合，中间有个延时的特点。3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动1 1）问题的提出）问题的提出 Y Y降压启动有很多优点，但美中不足降压启动有很多优点，但美中不足的是的是启动转矩太小启动转矩太小，降压启动。降压启动。2 2）启动时
14、，将电动机定子绕组的一部分接启动时，将电动机定子绕组的一部分接成星形，另一部分接成三角形。成星形，另一部分接成三角形。启动结束时，转换成三角形连接，也称启动结束时，转换成三角形连接，也称为延边三角形。为延边三角形。3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动（a a）原始图）原始图3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动（b b）启动时延边三角形）启动时延边三角形3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动（c c）正常运行时）正常运行时3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动 改变抽头比（改变抽头比（N1/N2N1/N2），就可以改变启动时），就可以改变启动时定子绕组上的电压
15、大小，从而改变启动电流和启定子绕组上的电压大小，从而改变启动电流和启动转矩，但是一般电动机抽头比是固定的，所以动转矩，但是一般电动机抽头比是固定的，所以仅在这些抽头比范围内作有限的变动。仅在这些抽头比范围内作有限的变动。3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动3 3）电路图）电路图3 3、延边三角形降压启动、延边三角形降压启动四、自耦变压器降压启动四、自耦变压器降压启动1 1、降压启动的工作原理、降压启动的工作原理 自耦变压器安星形联结，启动时将电动机自耦变压器安星形联结，启动时将电动机定子绕组接到自耦变压器二次侧。这样，电动定子绕组接到自耦变压器二次侧。这样，电动机定子绕组得到的电压将
16、为自耦变压器的二次机定子绕组得到的电压将为自耦变压器的二次电压，改变自耦变压器抽头的位置可以获得不电压，改变自耦变压器抽头的位置可以获得不同的启动电压。同的启动电压。在实际应用中，自耦变压器一般有在实际应用中，自耦变压器一般有6565、8585等抽头。等抽头。当启动完毕时，自耦变压器被切除，额定当启动完毕时，自耦变压器被切除，额定电压（自耦变压器的一次测）直接加到电动机电压（自耦变压器的一次测）直接加到电动机定子绕组上，电动机进入全压正常运行。定子绕组上，电动机进入全压正常运行。2 2、工作过程、工作过程四、自耦变压器降压启动四、自耦变压器降压启动电路工作原理如下：首先合上电源开关电路工作原理
17、如下：首先合上电源开关 QS。四、自耦变压器降压启动四、自耦变压器降压启动按下按下SB2SB2KM1KM1线圈线圈得电得电KM1KM1主触主触头闭合头闭合电动机经自耦变压器电动机经自耦变压器降压启动降压启动KM1KM1辅助辅助常开闭合常开闭合自锁自锁KM1KM1辅助辅助常闭断开常闭断开互锁互锁KM1KM1辅助辅助常闭断开常闭断开电源指示灯熄灭电源指示灯熄灭KM1KM1辅助辅助常开闭合常开闭合 自耦变压器降压启动的方法适应于电动机容自耦变压器降压启动的方法适应于电动机容量较大、正常工作时接成星形或三角形的电动机量较大、正常工作时接成星形或三角形的电动机。启动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改。启动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改变。变。缺点：自耦变压器价格昂贵，而且不允许频缺点：自耦变压器价格昂贵，而且不允许频繁启动。繁启动。四、自耦变压器降压启动四、自耦变压器降压启动