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1、第第 11 章三相异步电动机的起章三相异步电动机的起动及起动设备的计算动及起动设备的计算11.1 三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法 11.1.1 电动机的起动指标电动机的起动指标11.1.2 三相异步电动机直接起动存在的问题三相异步电动机直接起动存在的问题11.1.3 三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法11.2 改善起动性能的三相笼型异步电动机改善起动性能的三相笼型异步电动机第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 11.1 三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法 11.1.1
2、电动机的起动指标电动机的起动指标(1)起动转矩足够大起动转矩足够大 Tst(1.1 1.2)TZ(2)起动电流不超过允许范围。起动电流不超过允许范围。第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页 起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运行状态的过程。行状态的过程。对电动机的起动性能要求：起动电流小对电动机的起动性能要求：起动电流小,起动转矩大。起动转矩大。黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回
3、目录页（1 1）起动电流大）起动电流大 起动时，起动时，n=0，s=1，转子感应电动势大，使转子电，转子感应电动势大，使转子电流大，根据磁动势平衡关系，定子电流必然增大。流大，根据磁动势平衡关系，定子电流必然增大。（2 2）起动转矩不大）起动转矩不大 起动时，起动时，s=1，远大于运行时的，远大于运行时的s，转子漏抗，转子漏抗X2s=sX2很大很大,cos2很低，尽管很低，尽管I2很大，但很大，但I2 cos2并不大。并不大。因此，起动转矩不大。因此，起动转矩不大。11.1.2 三相异步电动机直接起动存在的问题三相异步电动机直接起动存在的问题 三相异步电动机直接起动是指电动机直接加额定电压，三
4、相异步电动机直接起动是指电动机直接加额定电压，定、转子回路不串任何电器元件时的起动。定、转子回路不串任何电器元件时的起动。黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算 异步电动机的实际起动情况异步电动机的实际起动情况 起动电流：起动电流：Ist=K KI IN=(5.57)IN 起动转矩：起动转矩：Tst=K KstTN=(1.62.2)TN(3)起动电流大产生的危害起动电流大产生的危害对对于于经经常常启启动动的的电电动动机机，过过大大的的起起动动电电流流将将造造成成电电动动机发热，影响电机寿命；机发热，影响电机寿命；起起
5、动动电电流流将将造造成成电电动动机机绕绕组组电电动动力力过过大大，使使绕绕组组发发生生变形，可能造成短路而烧毁电动机；变形，可能造成短路而烧毁电动机；过过大大的的起起动动电电流流使使线线路路压压降降增增大大，使使电电网网电电压压下下降降过过多，从而使接在该电网中的其它负载不能正常工作。多，从而使接在该电网中的其它负载不能正常工作。返回目录页返回目录页黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页结论结论异步电动机起动应考虑：异步电动机起动应考虑：限制起动电流；限制起动电流；足够的起动转矩，满足足够的起动转
6、矩，满足Tst(1.1-1.2)TZ条件；条件；起动的经济性，包括设备简单、操作方便和低起动的经济性，包括设备简单、操作方便和低起动损耗。起动损耗。黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页返回目录页返回目录页11.1.3 三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的起动方法 三相笼型异步电动机的起动方法有：直接起动、减三相笼型异步电动机的起动方法有：直接起动、减压起动与软起动三种方法。压起动与软起动三种方法。三相绕线转子异步电动机的起动方法：转子串联电三相绕线转子异步电动机的起动方法：转子串联电阻及转子
7、串联频敏变阻器两种起动方法。阻及转子串联频敏变阻器两种起动方法。1 1 三相笼型异步电动机的起动方法三相笼型异步电动机的起动方法1)1)直接起动直接起动 起起动动时时，通通过过一一些些直直接接起起动动设设备备，把把全全部部电电源源电电压压直直接接加加到到电电动动机机的的定定子子绕绕组组，显显然然，这这时时起起动动电电流流较较大大，可可达达额额定定电电流流的的4 47 7倍倍，根根据据对对国国产产电电动动机机实实际际测测量量，某些笼型异步电动机甚至可达某些笼型异步电动机甚至可达8 81212倍。倍。黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起
8、动及起动设备的计算返回目录页返回目录页一一般般规规定定，异异步步电电动动机机的的功功率率低低于于7.5kW7.5kW时时允允许许直直接接起起动动。如如果果功功率率大大于于7.5kW7.5kW，而而电电源源总总容容量量较较大大，能能符合下式要求的，电动机也可允许直接起动。符合下式要求的，电动机也可允许直接起动。如果不能满足上述要求，必须采用降压起动。如果不能满足上述要求，必须采用降压起动。黑龙江科技学院电力系统教研室M3BCKM1KM2AL3L1L2QF2FUFRFRFRFR1FUKM2KM1KM1SB3KM2KM1KM2SB2SB1N 鼠笼式电动机正反转鼠笼式电动机正反转 直接起动控制原理图直
9、接起动控制原理图第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页正转直接起动正转直接起动停车停车黑龙江科技学院电力系统教研室M3BCKM1KM2AL3L1L2QF2FUFRFRFRFR1FUKM2KM1KM1SB3KM2KM1KM2SB2SB1N 鼠笼式电动机正反转鼠笼式电动机正反转 直接起动控制原理图直接起动控制原理图第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页反转直接起动反转直接起动黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异
10、步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页M33 RSS1 FUS2起动起动运行运行M3XSS1 FUS23 2 2）三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的降压起动降压起动(1)定子串接电抗器或电阻降压起动定子串接电抗器或电阻降压起动黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页 特点特点：起动平稳、运行可靠、结构简单。起动平稳、运行可靠、结构简单。电压减压后，起动转矩与电压的成平方比例地减小。电压减压后，起动转矩与电压的成平方比例地减小。电抗起动用于高压电动机，电阻起动用于低压电动电抗起动用于
11、高压电动机，电阻起动用于低压电动机。机。成本较高，实际应用较少。成本较高，实际应用较少。黑龙江科技学院电力系统教研室(2)自耦自耦减压减压起动起动TA3 UNS1 FUS2M3返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算起动起动黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页3 UNS1 FUS2TAM3运行运行黑龙江科技学院电力系统教研室 自耦减压起动是指利用自耦变压器降低加到电动自耦减压起动是指利用自耦变压器降低加到电动机定子绕组上的电压，
12、以减小起动电流。机定子绕组上的电压，以减小起动电流。自耦变压器减压原理如下自耦变压器减压原理如下,图中图中U及及I1分别表示自分别表示自耦变压器一次侧相电压和电流；耦变压器一次侧相电压和电流；Ux和和Ix分别表示变压器分别表示变压器的二次侧相电压和电流，也就是电动机定子的相电压的二次侧相电压和电流，也就是电动机定子的相电压和电流；和电流；N1和和N2分别表示变压器的一次绕组及二次绕分别表示变压器的一次绕组及二次绕组匝数。组匝数。返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 由变压器原理，得由变压器原理，
13、得返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算 设设Ix为当定子电压为为当定子电压为Ux时的起动电流，时的起动电流，Ist则为全压则为全压U时的起动电流，则时的起动电流，则 再由变压器原理，得再由变压器原理，得 从而得到从而得到 另外，由于另外，由于Ux=(N2/N1)U，TU2，故起动转矩了，故起动转矩了降低为降低为(N2/N1)2Tst。起动。起动转矩与起动电流降低同样转矩与起动电流降低同样的倍数。的倍数。黑龙江科技学院电力系统教研室 自耦变压器自耦变压器减压减压起动的起动电流起动的起动电流 自耦变压器自耦变压器减压减压起动的
14、起动转矩起动的起动转矩I1=(N2/N1)2Ist Tsta=(N2/N1)2Tst 降压比降压比(N2/N1)可调可调 QJ2 型三相自耦变压器：型三相自耦变压器：KA=0.55、0.64、0.73 QJ3 型三相自耦变压器：型三相自耦变压器：KA=0.4、0.6、0.8 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室I1Imax（线路中允许的最大电流）。线路中允许的最大电流）。TstaTZ 否则不能采用此方法。否则不能采用此方法。自耦变压器降自耦变压器降压比压比的选择方法的选择方法 自耦变压器自耦变压
15、器减压减压起动起动的使用条件的使用条件 (N2/N1)2 Ist Imax(N2/N1)2 Tst TZ(N2/N1)2 TZTstImaxIst返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页异异步步电电动动机机串串自自耦耦变变压压器器适适用用于于大大容容量量低低压压电电动动机机的的降压起动；降压起动；优点：优点：电压抽头可供不同负载降压起动时选择；电压抽头可供不同负载降压起动时选择；缺点：缺点：体
16、积大、质量大、价格高，需维护检修；体积大、质量大、价格高，需维护检修；黑龙江科技学院电力系统教研室M3BCAL3L1L2QFFRFR2FUSB2SB1FRFR1FUNKA KM2KT KM2 KM2 KM1 KM1KTKAKAKA KM2 KM1第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页自耦变压器降压起动控制原理图自耦变压器降压起动控制原理图黑龙江科技学院电力系统教研室适用于：正常运行为适用于：正常运行为联结的电动机。联结的电动机。(3)星形星形三角形三角形减压减压起动（起动（Y 起动）起动）3 UNS1 FUS2AXBYCZ返
17、回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室适用于：正常运行为适用于：正常运行为联结的电动机。联结的电动机。(3)星形星形三角形三角形减压减压起动（起动（Y 起动）起动）3 UNS1 FUS2AXBYCZY 起动起动返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室适用于：正常运行为适用于：正常运行为联结的电动机。联结的电动机。(3)星形星形三角形三角形减压减压起动（起动（Y 起动）起动）运行运行S23 UNS1 FUA
18、XBYCZ 定子相电压比定子相电压比 U1PYU1PUN 3UN=1 3 定子相电流比定子相电流比 I1PYI1PU1PYU1P=1 3 起动电流比起动电流比I1YI1I1PY 3 I1P=13返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 Y 型型起动的起动电流起动的起动电流 I1Y=Ist13 起动转矩比起动转矩比 TstYTstU1PYU1P=13()2TstY=Tst13 Y型型起动的起动转矩起动的起动转矩 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起
19、动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室SB2SB1KM2 FU1 KM1 KM1 KM2 KM3KM3KM3KM1M3KT KM2BCAZ XYKM3L3L1 L2QF返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算起起动动停停机机黑龙江科技学院电力系统教研室IstYImax（线路中允许的最大电流）；线路中允许的最大电流）；TstYTZ。否则不能采用此法。否则不能采用此法。Y 起动的使用条件起动的使用条件 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算优优点点：体体
20、积积小小、重重量量轻轻、价价廉廉物物美美、运运行行可可靠靠；缺缺点点：起动电压只能降到起动电压只能降到1/。星星形形/三三角角形形（Y/D）降降压压起起动动只只适适用用于于空空载载或或轻轻载载起起动；动；星星形形/三三角角形形（Y/D）降降压压起起动动只只适适用用于于正正常常运运行行为为三三角形接法的电动机；角形接法的电动机；黑龙江科技学院电力系统教研室 【例例 11.1】一台一台 Y250M6 型三相笼型异步电动型三相笼型异步电动机，机，UN=380 V，联结，联结，PN=37 kW，nN=985 r/min，IN=72 A，Kst=1.8，KI=6.5。如果要求电动机起动时，。如果要求电动
21、机起动时，起起动转矩必须大于动转矩必须大于 250 Nm，从电源取用的电流必须小于，从电源取用的电流必须小于 360A。试问：。试问：(1)能否直接起动？能否直接起动？(2)能否采用能否采用 Y 起动？起动？(3)能否采用能否采用 KA=0.8 的自耦变压器起动？的自耦变压器起动？解：解：(1)能否直接起动能否直接起动602 TN=PN nN=Nm=359 Nm 6023.1437103985直接起动时起动转矩和起动电流为直接起动时起动转矩和起动电流为 Tst=Kst TN=1.8359 Nm=646 Nm Ist=KI IN=6.572 A=468 A返回目录页返回目录页第第11 章章 三相
22、异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 虽然虽然 Tst 250 Nm，但是但是 Ist 360 A，所以所以 不能采用直接起动。不能采用直接起动。(2)能否采用能否采用 Y 起动起动 TstY=Tst13=646 Nm=215 Nm13IstY=Ist13=468 A=156 A13 虽然虽然 IstY360 A，但是但是 TstY250 Nm，所以所以 不能采用不能采用 Y 起动。起动。(3)能否采用能否采用 KA=0.8 的自耦变压器起动的自耦变压器起动 Tsta=KA2Tst=0.82646 Nm=413 Nm Ista=KA2
23、Ist=0.82468 A=300 A返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 由于由于 Tsta 250 Nm，而且而且 Ista360 A，所以所以 能采用能采用 KA=0.8 的自耦变压器起动。的自耦变压器起动。返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页*（4 4）延边三角形降压起动）延边三角形
24、降压起动延延边边三三角角形形起起动动的的电电动动机机，定定子子绕绕组组共共有有9个个出出线线端端，即每相绕组中间引出一个出线端；即每相绕组中间引出一个出线端；在在起起动动时时，先先将将三三相相定定子子绕绕组组联联结结成成延延边边三三角角形形，待待转速接近稳定时再改联结成三角形。转速接近稳定时再改联结成三角形。黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页采采用用不不同同的的抽抽头头比比例例，可可改改变变延延边边三三角角形形联联结结的的相相电电压压，其其值值比比Y/D起起动动时时Y接接法法的的相相电电压压高
25、高，起起动动转转矩矩也也比比Y/D起动时大，能用于重载起动起动时大，能用于重载起动；优优点点：延延边边三三角角形形起起动动具具有有体体积积小小、重重量量轻轻、允允许许经经常起动、节约金属材料；常起动、节约金属材料；缺点：电动机内部接线比较复杂。缺点：电动机内部接线比较复杂。黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页前前面面介介绍绍的的几几种种降降压压起起动动均均为为有有级级起起动动，起起动动的的平平滑滑性性不不高高。能能实实现现鼠鼠笼笼式式异异步步电电动动机机的的无无级级平平滑滑起起动动的的方法称为软
26、起动方法。方法称为软起动方法。软软起起动动器器分分为为磁磁控控式式与与电电子子式式两两种种，目目前前主主要要使使用用电电子式软起动器子式软起动器。电子式软起动器的五种起动方法电子式软起动器的五种起动方法限限流流或或恒恒流流起起动动方方法法。用用电电子子软软起起动动器器实实现现起起动动时时限限制制电电动动机机起起动动电电流流或或保保持持恒恒定定的的起起动动电电流流，主主要要用用于于轻载软起动；轻载软起动；（5）软起动方法）软起动方法黑龙江科技学院电力系统教研室第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算返回目录页返回目录页斜斜坡坡电电压压起起动动法法。
27、用用电电子子软软起起动动实实现现电电动动机机起起动动时时定定子子电压由小到大斜坡线性上升，主要用于重载软起动；电压由小到大斜坡线性上升，主要用于重载软起动；转转矩矩控控制制起起动动法法。用用电电子子软软起起动动实实现现电电动动机机起起动动时时起起动动转转矩矩由由小小到到大大线线性性上上升升，起起动动的的平平滑滑性性好好，能能够够降降低低起起动时对电网的冲击，是较好的重载软起动方法；动时对电网的冲击，是较好的重载软起动方法；转矩加脉冲突跳控制起动法。转矩加脉冲突跳控制起动法。此方法与转矩控制起动法此方法与转矩控制起动法类似，其差别在于：起动瞬间加脉冲突跳转矩以克服电类似，其差别在于：起动瞬间加脉
28、冲突跳转矩以克服电动机的负载转矩，然后转矩平滑上升。此法也适用于重动机的负载转矩，然后转矩平滑上升。此法也适用于重载软起动；载软起动；电压控制起动法。电压控制起动法。用电子软起动器控制电压以保证电机用电子软起动器控制电压以保证电机起动时产生较大起动转矩，是较好的轻载软起动方法。起动时产生较大起动转矩，是较好的轻载软起动方法。黑龙江科技学院电力系统教研室R1R23 M3S1 S2S(1)起动过程起动过程1）绕线型异步电动机绕线型异步电动机转子电路串联电阻起动转子电路串联电阻起动 串联串联 R1 和和 R2 起动（特性起动（特性 a）总电阻总电阻 RT2=R2+R1+R2nSTnOa(RT2)TZ
29、T2a1a2T1切除切除 R2返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算2 三相绕线转子异步电动机的起动方法三相绕线转子异步电动机的起动方法黑龙江科技学院电力系统教研室(1)起动过程起动过程b(RT1)nsTnOa(RT2)T2 T1a1a2TZb1b2 合上合上 S2，切除切除 R2（特性（特性 b）总电阻总电阻 RT1=R2+R11）绕线型异步电动机绕线型异步电动机转子电路串联电阻起动转子电路串联电阻起动 3 M3S1 S2R1R2S切除切除 R1返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异
30、步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 合上合上 S1，切除切除 R1（特性（特性 c）总电阻总电阻:R21)绕线型异步电动机绕线型异步电动机转子电路串联电阻起动转子电路串联电阻起动 c(R2)b(RT1)nSTnOa(RT2)T2 T1a1a2TZb1b2c1c2(1)起动过程起动过程p3 M3S1 S2 R1R2S返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室(2)起动级数未定时起动电阻的计算起动级数未定时起动电阻的计算 选择选择 T1 和和 T2 起动转矩：起动转矩：T1=(0.
31、8 0.9)Tmax 切换转矩：切换转矩：T2=(1.1 1.2)TZ 起切起切转矩比转矩比 =T1T2 求出起动级数求出起动级数 m第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室T1 ns nc1Tmax ns nmc=sc1smcc(R2)b(RT1)nsTnOa(RT2)T2 T1a1a2TZb1b2c1c2pT2 ns nc2Tmax ns nmc=sc2smc同理可得：同理可得：T1Tmax=sa1sma=sb1smb=sc1smcT2Tmax=sa2sma=sb2smb=sc2smc因为因为 sa2=sb1，sb
32、2=sc1 sm R2 =T1T2=smasmb=RT2RT1所以所以 =T1T2=smbsmc=RT1R2返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室因此有下面的关系因此有下面的关系 RT1=R2 RT2=RT1=2R2对于对于 m 级起动，有级起动，有 RTm=mR2式中式中 RTm=R2R1R2 Rm 于是得到下式：于是得到下式：=RTm R2 m因为因为 smcsmasc1=sa1=R2RT2=1R2RT2返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起
33、动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室对于对于 m 级起动，则有级起动，则有 sc1=R2RTm在固有特性在固有特性 c 上，有关系上，有关系 T1TN=sc1sN=TN sNT1 m因此可得因此可得=RTm R2 mm=TNsNT1 lg lg 重新计算重新计算 ，校验是否在规定范围内。，校验是否在规定范围内。返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 求转子每相绕组的电阻求转子每相绕组的电阻 R2R2=sN U2N3 I2N 计算各级总电阻和各级起动电阻计算各级总电阻和各级起动电阻 RT1
34、=R2 RT2=RT1 RTm=RT(m1)=2R2 =m R2R1=RT1R2R2=RT2RT1Rm=RTmRT(m1)返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室(3)起动级数已定时起动电阻的计算起动级数已定时起动电阻的计算 T1=(0.8 0.9)Tmax=TN sNT1 mT2=T1 ，验算：，验算：T2=(1.1 1.2)TZ，若不满足，重新调整，直到满足要求。若不满足，重新调整，直到满足要求。计算各级总电阻和各级起动电阻。计算各级总电阻和各级起动电阻。R2=sN U2N 3 I2N返回目录页
35、返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 【例例 11.2】JR414 型三相绕线型异步电动机拖动型三相绕线型异步电动机拖动某生产机械。已知电动机的某生产机械。已知电动机的 PN=40 kW，nN=1 435 r/min，KT=2.6，U2N=290 V，I2N=86 A。已知起动时的负载转。已知起动时的负载转矩矩 TZ=200 Nm，采用转子电路串电阻起动。起动级数初步，采用转子电路串电阻起动。起动级数初步定为三级定为三级。求各级应求各级应串串联的起动联的起动电阻电阻。解：解：(1)选择起动转矩选择起动转矩
36、 T1 602 TN=PN nN=Nm=266.32 Nm 6023.14401031 435 Tmax=KT TN=2.6266.32 Nm=692.43 Nm T1=(0.8 0.9)Tmax=(553.94 623.19)Nm取取 T1=580 Nm返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室(2)求出起切转矩比求出起切转矩比 (3)求出切换转矩求出切换转矩 T2T2=T1=Nm=263.64 Nm 580 2.2由于由于 T21.1TZ，所以所选所以所选 m 和和 合适。合适。(4)求出转子每相
37、绕组电阻求出转子每相绕组电阻 R2=2.2 266.32 0.043 3580 3 ns nN nssN=1 500 1 435 1 500=0.043 3 =TN sNT1 mR2=sN U2N 3 I2N=0.084 3 0.043 3290 1.73286返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室(5)求出各级总电阻求出各级总电阻 RT1=R2 RT2=RT1 RT3=RT2 (6)求出各级起动电阻求出各级起动电阻 R1=RT1R2 R2=RT2RT1 R3=RT3RT2=2.20.084 3
38、=0.186 =2.20.018 6 =0.408 =2.20.408 =0.899 =(0.1860.084 3)=0.102 =(0.4080.186)=0.222 =(0.8990.408)=0.491 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室 为简化计算，异步电动机的机械特性可视为直线，为简化计算，异步电动机的机械特性可视为直线，则其方程式简化为：则其方程式简化为：2)图解法计算起动电阻图解法计算起动电阻 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机
39、的起动及起动设备的计算 当转子串电阻时，当转子串电阻时，Tmax保持不变，而临界转差率保持不变，而临界转差率sm与转子回路总电阻与转子回路总电阻RT成正比；成正比；由上式可知，由上式可知，Tmax不变时，当转矩不变时，当转矩T一定时，临界一定时，临界转差率转差率sm与转差率与转差率s成正比；成正比；由此可得，当转矩由此可得，当转矩T一定时，转差率一定时，转差率s与转子回路与转子回路总电阻总电阻RT成正比。成正比。黑龙江科技学院电力系统教研室 下图为异步电动机转子电路及三级起动的机械下图为异步电动机转子电路及三级起动的机械特性图。特性图。返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及
40、起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室起动最大转矩起动最大转矩T T1 1一般取一般取返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算切换转矩切换转矩T2一般取一般取对特性对特性nsab与与nscd，当，当T=T1时，有时，有R2为转子每相绕组电阻。为转子每相绕组电阻。黑龙江科技学院电力系统教研室返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室整理得整理得 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的
41、起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算同样，当同样，当T=T1时，可得时，可得 黑龙江科技学院电力系统教研室 频敏变阻器频敏变阻器 频率高：损耗大，电阻大。频率高：损耗大，电阻大。频率低：损耗小，电阻小。频率低：损耗小，电阻小。转子电路起动时转子电路起动时 f2 高，电阻大，高，电阻大，Tst 大，大，Ist 小。小。转子电路正常运行时转子电路正常运行时 f2 低，电阻小，低，电阻小，自动切除变阻器。自动切除变阻器。3)绕线型异步电动机转子电路串联频敏变阻器起动绕线型异步电动机转子电路串联频敏变阻器起动 频敏变阻器频敏变阻器 返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机
42、的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室11.2 改善起动性能的三相笼型异步电动机改善起动性能的三相笼型异步电动机1 深槽异步电动机深槽异步电动机 槽深槽深 h 与槽宽与槽宽 b 之比为：之比为：h/b=10 12漏电抗小漏电抗小漏电抗大漏电抗大增大增大电流密度电流密度 起动时，起动时，f2 高，高，漏电抗大，电流的集漏电抗大，电流的集 肤效应使导条的等效肤效应使导条的等效 面积减小，即面积减小，即 R2 ，使使 Tst 。运行时，运行时，f2 很低，很低，漏电抗很小，集肤效漏电抗很小，集肤效 应消失，应消失，R2 。返回目录页返回目录页第第11
43、章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室2.双笼型异步电动机双笼型异步电动机电阻大电阻大漏抗小漏抗小电阻小电阻小漏抗大漏抗大上笼上笼（外笼）（外笼）下笼下笼（内笼）（内笼）起动时，起动时，f2 高，高，漏抗大，起主要作用，漏抗大，起主要作用，I2 主要集中在外笼，主要集中在外笼，外笼外笼 R2 大大 Tst 大。大。外笼外笼 起动笼。起动笼。运行时，运行时，f2 很低很低，漏抗很小，漏抗很小，R2 起主要作用，起主要作用，I2 主要集中在内笼。主要集中在内笼。内笼内笼 运行笼。运行笼。返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室作作 业业 题题11.1 11.2 11.3*以教师画勾的题为准。以教师画勾的题为准。返回目录页返回目录页第第11 章章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算三相异步电动机的起动及起动设备的计算黑龙江科技学院电力系统教研室