1、 項(xiàng)目項(xiàng)目6 三相異步電動(dòng)機(jī)的起三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)動(dòng) 王麗霞王麗霞起動(dòng)的定義 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始到穩(wěn)定運(yùn)行為止的這一過(guò)程。從零開(kāi)始到穩(wěn)定運(yùn)行為止的這一過(guò)程。（一）直接起動(dòng)（一）直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）（全壓起動(dòng)）一、籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一、籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) stTstI3、存在問(wèn)題：、存在問(wèn)題：1、方法：、方法：起動(dòng)時(shí)直接給電動(dòng)機(jī)加額定電壓起動(dòng)時(shí)直接給電動(dòng)機(jī)加額定電壓4、適用范圍：、適用范圍：2、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作和控制簡(jiǎn)單、可靠。操作和控制簡(jiǎn)單、可靠。1、使電源和線路上、使電源和線路上產(chǎn)生很大的壓降。產(chǎn)生很大

2、的壓降。 2、引起電機(jī)發(fā)熱。、引起電機(jī)發(fā)熱。1、起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)2、小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，、小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)， 起動(dòng)不了起動(dòng)不了（二）降壓起動(dòng)（二）降壓起動(dòng)三相鼠籠型電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)方法：三相鼠籠型電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)方法：方法：方法：適用范圍：適用范圍：適用于空載或輕載情況。適用于空載或輕載情況。定子繞組串電阻或串電抗器降壓起動(dòng)定子繞組串電阻或串電抗器降壓起動(dòng)星形星形-三角形降壓起動(dòng)三角形降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)自耦變壓器降壓起動(dòng)先降低加在定子繞組上的電壓，當(dāng)電動(dòng)機(jī)接先降低加在定子繞組上的電壓，當(dāng)電動(dòng)機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再加上額定電壓運(yùn)行近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再加上額定電壓運(yùn)行1、定子串電阻降壓起動(dòng)、定子

3、串電阻降壓起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中串接電阻，通起動(dòng)時(shí)在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中串接電阻，通過(guò)電阻的分壓作用，使電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓過(guò)電阻的分壓作用，使電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓減??；待起動(dòng)完畢后，將電阻切除，使電動(dòng)機(jī)在減??；待起動(dòng)完畢后，將電阻切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓（全壓）下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。額定電壓（全壓）下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（二）降壓起動(dòng)（二）降壓起動(dòng)（1）起動(dòng)方法）起動(dòng)方法電路工作原理：電路工作原理：首先合上電源開(kāi)關(guān)首先合上電源開(kāi)關(guān) QS 。 定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起

4、動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)定子串電阻降壓起動(dòng)的特點(diǎn)（2）定子串電阻降壓起動(dòng)）定子串電阻降壓起動(dòng)控制電路控制電路優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)電流小。啟動(dòng)電流小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：只適用于空載、輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合；只適用于空載、輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合；不經(jīng)濟(jì)，電阻器上消耗能量大。不適合于經(jīng)常不經(jīng)濟(jì)，電阻器上消耗能量大。不適合于經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。1、定子串電阻降壓起動(dòng)、定子串電阻降壓起動(dòng)（二）降壓起動(dòng)（二）降壓起動(dòng)（3）特點(diǎn)）特點(diǎn) 2、星、星/三角降壓起動(dòng)三角降壓起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)，將其定子起動(dòng)時(shí)，將其定子繞組連接成星形，繞組連接成星形，啟動(dòng)結(jié)束后再接成啟動(dòng)結(jié)束后再接成三角形，使電動(dòng)機(jī)三角形

5、，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。在額定電壓下運(yùn)行。YstIstI YI（1）起動(dòng)方法）起動(dòng)方法（二）降壓起動(dòng)（二）降壓起動(dòng) stYstII 31)2 、優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：stYstTT 31)3 、缺缺點(diǎn)點(diǎn)：（2）Y-降壓起動(dòng)特點(diǎn)降壓起動(dòng)特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)輕載或空載起動(dòng)的場(chǎng)合電動(dòng)機(jī)輕載或空載起動(dòng)的場(chǎng)合 正常運(yùn)行定子繞組接成三角形接法正常運(yùn)行定子繞組接成三角形接法UUY31) 1、電壓：4）適用范圍：）適用范圍：YstIstI YI 2、星、星/三角降壓起動(dòng)三角降壓起動(dòng) 一臺(tái)一臺(tái)Y225M-4Y225M-4型的三相異步電型的三相異步電 動(dòng)機(jī)，定子繞組動(dòng)機(jī)，定子繞組型型聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：聯(lián)結(jié)，其額定數(shù)據(jù)為：PN=4

6、5kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tm/TN=2.2，求：求：( (1) 1) 額定電流額定電流IN； (2) (2) 額定轉(zhuǎn)差率額定轉(zhuǎn)差率sN；(3) (3) 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 TN 、最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Tmax 、和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TN ( (4 4) )如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩為510.2N510.2Nm,m,試問(wèn)在試問(wèn)在U=UU=UN N和和U U =0.9U=0.9UN N兩種情兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？況下電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？( (5 5) )采用采用Y- Y- 換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)

7、電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。換接起動(dòng)時(shí)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 又當(dāng)又當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的80%80%和和50%50%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？A2849230880380310453. (1)NNN3NNcos310UPI (2) 由由nN=1480r/min，可知，可知 p=2min/r 15001n013. 015001480150011Nnnns (3)mN 4 .29014804500055. 955. 9NNNnPTmN 9 .6384 .2902 . 22.2NmTTmN 8 .5514 .2909 . 19 . 1NstTT (4) 在在U=UN時(shí)時(shí) T

8、st = 551.8Nm 510.2 N. m mN2510mN 4478551902st .T不能起動(dòng)不能起動(dòng) 在在U = 0.9UN 時(shí)時(shí)能起動(dòng)能起動(dòng) (5) Ist =7IN=7 84.2=589.4 AA5 .1964 .5983131st stYII在在80%80%額定負(fù)載時(shí)額定負(fù)載時(shí)mNTTT.9 .1833 .232%804 .290%80stYNL不能起動(dòng)不能起動(dòng)在在50%50%額定負(fù)載時(shí)額定負(fù)載時(shí)12 .1459 .183%504 .2909 .183%50NstYTT可以起動(dòng)可以起動(dòng)mN918385513131ststY .TT(5)mNTTT.9 .1832 .145%5

9、04 .290%50stYNL按鈕控制的按鈕控制的手動(dòng)星形手動(dòng)星形三角形起動(dòng)三角形起動(dòng)電路電路 此電路采用按鈕此電路采用按鈕手動(dòng)控制星形手動(dòng)控制星形三角形的切換，三角形的切換，同樣存在操作不同樣存在操作不方便，切換時(shí)間方便，切換時(shí)間不易掌握的缺點(diǎn)不易掌握的缺點(diǎn)可采用時(shí)間繼電可采用時(shí)間繼電器控制的自動(dòng)器控制的自動(dòng)“Y-D”降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)控制控制 （3）星）星/三角降壓起動(dòng)手動(dòng)三角降壓起動(dòng)手動(dòng)控制電控制電路路M3KM1KM3KTKM2KTKTKM2KM2KM2KM1KM1KM3KM3FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2星星/三角降壓起動(dòng)三角降壓起動(dòng)控制電路控制電路電路工作原理：電路工作原

10、理：首先合上電源首先合上電源開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān) QS 。 回憶一下，在時(shí)間繼電器回憶一下，在時(shí)間繼電器控制的控制的Y Y- -降壓?jiǎn)?dòng)電路降壓?jiǎn)?dòng)電路里，用了哪些主要元件？里，用了哪些主要元件？主要元件：主要元件：1.1.三個(gè)接觸器：三個(gè)接觸器： KM1KM1、 KMYKMY、 KMKM2.2.時(shí)間繼電器：時(shí)間繼電器： KTKT主要控制環(huán)節(jié)：主要控制環(huán)節(jié)：1.1.自鎖自鎖2.2.互鎖互鎖3.3.順序順序銘牌上：銘牌上：380/220V380/220V的意思是：當(dāng)電源的意思是：當(dāng)電源線電壓為線電壓為380V380V時(shí)用星形聯(lián)結(jié)，線電壓時(shí)用星形聯(lián)結(jié)，線電壓為為220V220V時(shí)用三角形聯(lián)結(jié)。時(shí)用三角形聯(lián)結(jié)。

11、 stYstII 31)2 、優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：stYstTT 31)3 、缺缺點(diǎn)點(diǎn)：Y-降壓起動(dòng)特點(diǎn)降壓起動(dòng)特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)輕載或空載起動(dòng)的場(chǎng)合電動(dòng)機(jī)輕載或空載起動(dòng)的場(chǎng)合 正常運(yùn)行定子繞組接成三角形接法正常運(yùn)行定子繞組接成三角形接法UUY31) 1、電壓：4）適用范圍：）適用范圍： 2、星、星/三角降壓起動(dòng)三角降壓起動(dòng) 3、串自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路、串自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子串入起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子串入降壓降壓自耦變壓器，自耦變壓器，起動(dòng)后，斷開(kāi)自耦變壓器，定子繞組通以額定起動(dòng)后，斷開(kāi)自耦變壓器，定子繞組通以額定電壓，使電動(dòng)機(jī)在全電壓下運(yùn)行。電壓，使電動(dòng)機(jī)在全電壓下運(yùn)行。 容量較大、正

12、常運(yùn)行時(shí)容量較大、正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成星形定子繞組接成星形的的籠型異步電動(dòng)機(jī)，可采用自耦變壓器以減低籠型異步電動(dòng)機(jī)，可采用自耦變壓器以減低電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電壓。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電壓。（1）起動(dòng)方法）起動(dòng)方法（2）適用范圍）適用范圍ststTkT21起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的倍數(shù)與起動(dòng)電流降低的倍數(shù)相同，都為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低的倍數(shù)與起動(dòng)電流降低的倍數(shù)相同，都為1/K1/K2 2倍。倍。自耦變壓器二次側(cè)備有不同的電壓抽頭可選擇。自耦變壓器二次側(cè)備有不同的電壓抽頭可選擇。如：如：若串自耦變壓器啟動(dòng)，抽頭有若串自耦變壓器啟動(dòng)，抽頭有80 ，60 ，40 三種。三種。（3）串自耦變壓器降壓起動(dòng)的特點(diǎn)）串自耦變壓器降壓起動(dòng)的特

13、點(diǎn)ststIkI21優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：K值可調(diào)，較靈活。值可調(diào)，較靈活。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：體積大，價(jià)格高，修理麻煩。常用于不經(jīng)常啟動(dòng)、體積大，價(jià)格高，修理麻煩。常用于不經(jīng)常啟動(dòng)、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大、容量較大的電動(dòng)機(jī)上。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大、容量較大的電動(dòng)機(jī)上。例：有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)例：有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī),其銘牌數(shù)據(jù)如下：其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=60KW，UN =380V，額定電流，額定電流I IN N =136A， 起動(dòng)電流起動(dòng)電流I Istst6.5 I IN N， T Tstst/T/TN N=1.1,=1.1,但因供電變壓器的限制，該電動(dòng)但因供電變壓器的限制，該電動(dòng)機(jī)最大起動(dòng)電流為機(jī)最大起動(dòng)電流為500A,50

14、0A,若拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩若拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T TL L=0.3T=0.3TN N啟動(dòng)，啟動(dòng)，要求啟動(dòng)時(shí)最小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求啟動(dòng)時(shí)最小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為負(fù)載轉(zhuǎn)矩的1.11.1倍，倍，（2）問(wèn)用那種抽頭啟動(dòng)，才能滿足要求。）問(wèn)用那種抽頭啟動(dòng)，才能滿足要求。（1）若串自耦變壓器啟動(dòng)，求抽頭分別有）若串自耦變壓器啟動(dòng)，求抽頭分別有80 ，60 ，40 時(shí)的起動(dòng)電路和啟、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。時(shí)的起動(dòng)電路和啟、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（4）串自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路）串自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方案比較 （一）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)（一）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng) （二）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)（二）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)二、繞線異步電

15、動(dòng)機(jī)的起動(dòng)二、繞線異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路可以通過(guò)串入三相對(duì)稱電阻起動(dòng)，以限制起動(dòng)電流并增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。1. 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入多級(jí)電阻啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)，三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入多級(jí)電阻啟動(dòng)，然后逐級(jí)切除電阻。然后逐級(jí)切除電阻。（1）起動(dòng)方法）起動(dòng)方法起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。但起動(dòng)設(shè)備復(fù)雜、由于是有觸點(diǎn)式故操作維修不便。但起動(dòng)設(shè)備復(fù)雜、由于是有觸點(diǎn)式故操作維修不便。（3）適用范圍）適用范圍要求起動(dòng)時(shí)間短、重載起動(dòng)的場(chǎng)合。要求起動(dòng)時(shí)間短、重載起動(dòng)的場(chǎng)合。如：龍門吊車、卷?yè)P(yáng)機(jī)、鏟土機(jī)、起重機(jī)等。如：龍門吊車、卷?yè)P(yáng)

16、機(jī)、鏟土機(jī)、起重機(jī)等。（2）特點(diǎn)）特點(diǎn)1. 轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)（4）控制電路）控制電路2. 轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)電機(jī)起動(dòng)時(shí)f=f1=fmax,此時(shí)此時(shí)Tst最大最大; ;具有無(wú)觸點(diǎn)式起動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜、具有無(wú)觸點(diǎn)式起動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜、維護(hù)方便，能自動(dòng)操作等優(yōu)點(diǎn)，目前獲得廣泛應(yīng)用。維護(hù)方便，能自動(dòng)操作等優(yōu)點(diǎn)，目前獲得廣泛應(yīng)用。（1）起動(dòng)方法）起動(dòng)方法啟動(dòng)時(shí)串入頻敏變阻器。啟動(dòng)時(shí)串入頻敏變阻器。起動(dòng)后隨起動(dòng)后隨f=f2=sf1, T也也，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)起動(dòng)。，實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)起動(dòng)。（2）特點(diǎn)）特點(diǎn)例：現(xiàn)有一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下：例：

17、現(xiàn)有一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下：P PN N=10kW=10kW，n nN N=1460r/min=1460r/min，U UN N=380/220V=380/220V，星，星/ /三角聯(lián)結(jié)，三角聯(lián)結(jié)，N N=0.868=0.868，coscos1N1N=0.88=0.88，I Istst/I/IN N=6.5=6.5，T Tstst/T/TN N=1.5=1.5，試求：，試求：（1 1）額定電流和額定轉(zhuǎn)矩；）額定電流和額定轉(zhuǎn)矩；（2 2）電源電壓為）電源電壓為380V380V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的接法及直接起動(dòng)的起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的接法及直接起動(dòng)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；（3 3）電源電壓為）

18、電源電壓為220V220V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的接法及直接起動(dòng)的起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的接法及直接起動(dòng)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；（4 4）要求采用星）要求采用星三角起動(dòng)，其起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此三角起動(dòng)，其起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此時(shí)能否帶時(shí)能否帶60%60%和和25%P25%PN N負(fù)載轉(zhuǎn)矩。負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 NNNNNUPIcos39A.1988. 03803868. 01010I3N4A.3488. 02203868. 01010I3NY解：解： （1） 星形聯(lián)結(jié)時(shí)，UN=380V故相應(yīng)額定電流： 三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，UN=220V，則相應(yīng)額定電流： 不管星形聯(lián)結(jié)還是三角形聯(lián)結(jié)，定子繞組相電壓相同（等于其額定相電壓），則 TN=9550PN/nN=955010/1460Nm=65.4Nm（2）電源電壓為380V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行應(yīng)為星形聯(lián)結(jié)，直接起動(dòng)時(shí)： Ist=6.5IN=6.519.9A=129.35A Tst=1.5TN=1.565.4Nm=98.1Nm（3）電源電壓為220V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行應(yīng)為三角形聯(lián)結(jié)，直接起動(dòng)時(shí)： IstD=6.5IND=6.534.4A=224A TND=1.5TN=1.565.4Nm=98.1Nm 3/1AAIIstDst