第十一章 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及起動(dòng)設(shè)備的計(jì)算

1、第十一章第十一章 三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及起動(dòng)設(shè)備的計(jì)算起動(dòng)及起動(dòng)設(shè)備的計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法n 直接起動(dòng)直接起動(dòng)n 減壓起動(dòng)減壓起動(dòng) l 自耦補(bǔ)償起動(dòng)自耦補(bǔ)償起動(dòng) l 電阻減壓或電抗減壓起動(dòng)電阻減壓或電抗減壓起動(dòng) l星形一三角形（星形一三角形（Y）起動(dòng)）起動(dòng) l延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng) n軟起動(dòng)軟起動(dòng)（一）直接起動(dòng)（一）直接起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)，通過(guò)一些直接起動(dòng)設(shè)備，把全部起動(dòng)時(shí)，通過(guò)一些直接起動(dòng)設(shè)備，把全部電源電壓（即全壓）直接加到電動(dòng)機(jī)的定子繞電源電壓（即全壓）直接加到電

2、動(dòng)機(jī)的定子繞組，顯然，這時(shí)起動(dòng)電流較大，可達(dá)額定電流組，顯然，這時(shí)起動(dòng)電流較大，可達(dá)額定電流的的47倍，根據(jù)對(duì)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際測(cè)量，某些倍，根據(jù)對(duì)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)實(shí)際測(cè)量，某些籠型異步電動(dòng)機(jī)甚至可達(dá)籠型異步電動(dòng)機(jī)甚至可達(dá)812倍。倍。 22NstKKUIRXn電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，從電網(wǎng)獲得的電流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，從電網(wǎng)獲得的電流1 1、經(jīng)常起動(dòng)的電機(jī)，過(guò)大的起動(dòng)電流將會(huì)造成、經(jīng)常起動(dòng)的電機(jī)，過(guò)大的起動(dòng)電流將會(huì)造成電機(jī)發(fā)熱，影響電機(jī)壽命；電機(jī)發(fā)熱，影響電機(jī)壽命；2 2、電動(dòng)機(jī)繞組（特別是端部）在電動(dòng)力的作用、電動(dòng)機(jī)繞組（特別是端部）在電動(dòng)力的作用下，會(huì)發(fā)生變形，可能造成短路而燒壞電機(jī)；下，會(huì)發(fā)生變形，可能造成

3、短路而燒壞電機(jī)；3 3、過(guò)大的起動(dòng)電流，會(huì)使線路壓降增大，造成、過(guò)大的起動(dòng)電流，會(huì)使線路壓降增大，造成電網(wǎng)顯著下降而影響接在同一電網(wǎng)的其他用電設(shè)電網(wǎng)顯著下降而影響接在同一電網(wǎng)的其他用電設(shè)備的工作，有時(shí)甚至使其他電動(dòng)機(jī)停下來(lái)或無(wú)法備的工作，有時(shí)甚至使其他電動(dòng)機(jī)停下來(lái)或無(wú)法帶動(dòng)負(fù)載起動(dòng)。帶動(dòng)負(fù)載起動(dòng)。 一般規(guī)定，異步電動(dòng)機(jī)的功率低于一般規(guī)定，異步電動(dòng)機(jī)的功率低于7.5kW時(shí)時(shí)允許直接起動(dòng)。如果功率大于允許直接起動(dòng)。如果功率大于7.5kW，而電源總，而電源總?cè)萘枯^大，能符合下式要求者，電動(dòng)機(jī)也可允許容量較大，能符合下式要求者，電動(dòng)機(jī)也可允許直接起動(dòng)。直接起動(dòng)。11NkV A134kV AstIIKI

4、電源總?cè)萘科饎?dòng)電動(dòng)機(jī)容量如果不能滿足要求，則必須采用減壓起動(dòng)的方法，如果不能滿足要求，則必須采用減壓起動(dòng)的方法，通過(guò)降低電壓，把起動(dòng)電流通過(guò)降低電壓，把起動(dòng)電流I1st限制到允許的數(shù)值。限制到允許的數(shù)值。（二）減壓起動(dòng)（二）減壓起動(dòng) 1電阻減壓或電抗減壓起動(dòng)電阻減壓或電抗減壓起動(dòng) 2自耦補(bǔ)償起動(dòng)自耦補(bǔ)償起動(dòng) 3星形一三角形（星形一三角形（Y）起動(dòng)）起動(dòng) 4延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng) 1電阻減壓或電抗減壓起動(dòng)電阻減壓或電抗減壓起動(dòng) 籠型異步電動(dòng)機(jī)電阻籠型異步電動(dòng)機(jī)電阻減壓起動(dòng)的原理圖減壓起動(dòng)的原理圖籠型異步電動(dòng)機(jī)電抗籠型異步電動(dòng)機(jī)電抗減壓起動(dòng)的原理圖減壓起動(dòng)的原理圖電機(jī)啟動(dòng)用電抗器電機(jī)啟動(dòng)用電

5、抗器電機(jī)啟動(dòng)用電阻器電機(jī)啟動(dòng)用電阻器如果定子端口電壓被降低到如果定子端口電壓被降低到Ux，則，則此時(shí)電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流此時(shí)電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流2()xxUststNUTTUxstxUIZZ 2自耦補(bǔ)償起動(dòng)自耦補(bǔ)償起動(dòng) 利用自耦變壓器降低加載在電機(jī)利用自耦變壓器降低加載在電機(jī)定子繞組上電壓，以定子繞組上電壓，以減小流入電減小流入電機(jī)的起動(dòng)電流。機(jī)的起動(dòng)電流。一般用于一般用于容量較大容量較大的的低電壓低電壓電動(dòng)電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)。機(jī)的減壓起動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)自耦補(bǔ)償起異步電動(dòng)機(jī)自耦補(bǔ)償起動(dòng)的原理線路圖動(dòng)的原理線路圖2121stININ21xUNUNxxstIUIU21xstININ121xIN

6、IN自耦變壓器的減自耦變壓器的減壓原理圖壓原理圖通過(guò)自耦變壓器，從電網(wǎng)吸取的電流降低為通過(guò)自耦變壓器，從電網(wǎng)吸取的電流降低為222111xstNNIIINNI1為電網(wǎng)電流為電網(wǎng)電流 (自耦變壓器一次側(cè)電流自耦變壓器一次側(cè)電流)Ist為電機(jī)起動(dòng)電流為電機(jī)起動(dòng)電流 (自耦變壓器二次側(cè)電流自耦變壓器二次側(cè)電流)式中式中自耦變壓器一次電壓與二次電壓之比為自耦變壓器一次電壓與二次電壓之比為 k k 1 1自耦變壓器的一次電流為自耦變壓器的一次電流為 Ist1= Ist2/ k = Ist/ k2 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 Tst= Tst/ k2 121 = 1xxUINkUIN設(shè)設(shè) 電機(jī)端口的輸入阻抗為電

7、機(jī)端口的輸入阻抗為Z 電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流為電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流為NstUIZ電機(jī)經(jīng)變比為電機(jī)經(jīng)變比為k的自耦變壓器降壓，且電機(jī)端口的自耦變壓器降壓，且電機(jī)端口電壓為電壓為Ux時(shí)時(shí)電機(jī)端口的起動(dòng)電流電機(jī)端口的起動(dòng)電流為為xNxstUkUIkIZZ于是，對(duì)應(yīng)電機(jī)端口的于是，對(duì)應(yīng)電機(jī)端口的自耦變壓器一次側(cè)起動(dòng)電流自耦變壓器一次側(cè)起動(dòng)電流21NxstkUIkIkk IZn起動(dòng)電流起動(dòng)電流 Ist1求解的另一種方法求解的另一種方法3星形一三角形（星形一三角形（Y）起動(dòng)）起動(dòng) n 在起動(dòng)時(shí)，在起動(dòng)時(shí)，先先將三相定子繞將三相定子繞組聯(lián)結(jié)成組聯(lián)結(jié)成星形星形，待轉(zhuǎn)速接近，待轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定時(shí)穩(wěn)定時(shí)再再改聯(lián)

8、結(jié)成改聯(lián)結(jié)成三角形三角形。n適用采用星形一三角形適用采用星形一三角形(Y-)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)：起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)：1 1、正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)采用三角形、正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)采用三角形聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。2 2、每相繞組引出兩個(gè)出線端、每相繞組引出兩個(gè)出線端, ,三相共引出六個(gè)出線端三相共引出六個(gè)出線端 起動(dòng)時(shí)聯(lián)結(jié)成星形的定子繞組電壓與電流都只起動(dòng)時(shí)聯(lián)結(jié)成星形的定子繞組電壓與電流都只有三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的有三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的 ，由于三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，由于三角形聯(lián)結(jié)時(shí)繞組內(nèi)的電流是線路電流的繞組內(nèi)的電流是線路電流的 ，而星形聯(lián)，而星形聯(lián)結(jié)時(shí)兩者則是相等的。因此，聯(lián)結(jié)成星形起動(dòng)結(jié)時(shí)兩者則是相等的。因此，聯(lián)結(jié)成星形起動(dòng)時(shí)的線路電流只有聯(lián)結(jié)成三角形

9、直接起動(dòng)時(shí)線時(shí)的線路電流只有聯(lián)結(jié)成三角形直接起動(dòng)時(shí)線路電流的路電流的1/3 。 3/13/1 設(shè)電機(jī)設(shè)電機(jī)每相每相繞組的阻抗為繞組的阻抗為 Z，額定電壓為，額定電壓為UN 當(dāng)電機(jī)采用直接啟動(dòng)（繞組三角形連接）時(shí)電當(dāng)電機(jī)采用直接啟動(dòng)（繞組三角形連接）時(shí)電壓為額定電壓壓為額定電壓UN，則啟動(dòng)瞬時(shí)，則啟動(dòng)瞬時(shí)線電流線電流為為3NstUIZ 如果電機(jī)采用星形連接啟動(dòng)，則此時(shí)每相繞組電壓如果電機(jī)采用星形連接啟動(dòng)，則此時(shí)每相繞組電壓為為 ，則啟動(dòng)瞬時(shí)，則啟動(dòng)瞬時(shí)線電流線電流為為3NU33NNYstUUIZZ于是于是1333NYstNstUIZUIZ由于由于繞組采用星形連接時(shí)繞組端電壓為三角形連接時(shí)繞組采用

10、星形連接時(shí)繞組端電壓為三角形連接時(shí)降低了降低了 ，而電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正，而電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比，比，于是于是采用星形連接啟動(dòng)的采用星形連接啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的降低了相應(yīng)的降低了 。1313*4延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng) 引出引出9 9個(gè)出線端的個(gè)出線端的定子三相繞組定子三相繞組采用延邊三角形啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，定子采用延邊三角形啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，定子繞組共有九個(gè)抽頭。繞組共有九個(gè)抽頭。由于采用延邊三角形啟動(dòng)的鼠由于采用延邊三角形啟動(dòng)的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組比籠異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組比一般的多了三個(gè)中間抽頭，因一般的多了三個(gè)中間抽頭，因此使繞組結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，電動(dòng)此使繞組結(jié)

11、構(gòu)較為復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)必須專門生產(chǎn)，從而限制了機(jī)必須專門生產(chǎn)，從而限制了本方法的實(shí)際應(yīng)用范圍。本方法的實(shí)際應(yīng)用范圍。籠型異步電動(dòng)機(jī)定子三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組連接成延邊三角形繞組連接成延邊三角形啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)4 4與與8 8，5 5與與9 9，7 7與與6 6分別連接成左邊那個(gè)圖分別連接成左邊那個(gè)圖的形式，正常運(yùn)行時(shí)則的形式，正常運(yùn)行時(shí)則1 1與與6 6，2 2與與4 4，3 3與與5 5分別連分別連接成右邊那個(gè)圖的形式。接成右邊那個(gè)圖的形式。正常運(yùn)行時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)，則則1 1與與6 6，2 2與與4 4，3 3與與5 5分別連接成三分別連接成三角形聯(lián)結(jié)方式。角形聯(lián)結(jié)方式。延邊三角形起動(dòng)延邊三

12、角形起動(dòng)這種啟動(dòng)方法介于這種啟動(dòng)方法介于Y-Y-星三角降星三角降壓?jiǎn)?dòng)方法之間，即壓?jiǎn)?dòng)方法之間，即啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子每相繞時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子每相繞組所承受的電壓，組所承受的電壓，比接成全星形接法時(shí)大比接成全星形接法時(shí)大，所以，所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較大，同時(shí)可以采用改變每相兩段繞，同時(shí)可以采用改變每相兩段繞組（如組（如1 1與與7 7和和7 7與與4 4）的匝數(shù)比來(lái)得到不同的啟動(dòng)）的匝數(shù)比來(lái)得到不同的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。采用不同的抽頭比例，可以改變延邊三角形聯(lián)采用不同的抽頭比例，可以改變延邊三角形聯(lián)結(jié)的相電壓結(jié)的相電壓，其值比，其值比Y-Y-起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)Y Y聯(lián)結(jié)高，能

13、用聯(lián)結(jié)高，能用于較重負(fù)載起動(dòng)。于較重負(fù)載起動(dòng)。1 1、延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng)起動(dòng)時(shí)每相繞組所承受的起動(dòng)時(shí)每相繞組所承受的電壓電壓估算估算（以以抽頭比例是抽頭比例是1:11:1為例為例）假設(shè)抽頭比例是假設(shè)抽頭比例是1:11:1，Z Z1111:Z:Z12 12 = 1:1= 1:1設(shè)起動(dòng)時(shí)每相繞組所承受的電壓為設(shè)起動(dòng)時(shí)每相繞組所承受的電壓為Ux根據(jù)延邊三角形接線電壓相量圖有根據(jù)延邊三角形接線電壓相量圖有=22211113802cos120 xxUUU U=2221111380 xxUUU U于是于是，由方程由方程組（組（1 1）、（）、（2 2）解得：解得：Ux = 266V(1)(1)x

14、UUU1112IUUI ZUZUZZU1111111212111211121111331.577(2)(2)Z11: Z12=1:1實(shí)測(cè)值：抽頭比例為實(shí)測(cè)值：抽頭比例為1:11:1，電機(jī)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下，相，電機(jī)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下，相電壓位電壓位264V264V；抽頭比例為；抽頭比例為1:21:2，相電壓位，相電壓位294V294V。連接成連接成Y Y形聯(lián)結(jié)的繞組比例越大，起形聯(lián)結(jié)的繞組比例越大，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的線電壓降的越低。動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的線電壓降的越低。2、延邊三角形起動(dòng)延邊三角形起動(dòng)起動(dòng)起動(dòng)電流電流估算估算=1112313NstUIZZ式中，式中，Ist-延邊三角形起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流；延邊三角形起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)

15、電流； UN-電源線電源線電壓；電壓；Z11-延邊三角形起動(dòng)時(shí)，聯(lián)接成星形部分的每延邊三角形起動(dòng)時(shí)，聯(lián)接成星形部分的每相阻抗；相阻抗；Z12-延邊三角形起動(dòng)時(shí)，聯(lián)接成三角形部分延邊三角形起動(dòng)時(shí)，聯(lián)接成三角形部分的每相阻抗；的每相阻抗；1213Z 為將聯(lián)接成三角形部分的每相阻抗等效成星形為將聯(lián)接成三角形部分的每相阻抗等效成星形時(shí)的每相阻抗時(shí)的每相阻抗。 Z12=Z23=Z31Y：Z=3ZY 現(xiàn)代帶電流閉環(huán)的電子控制軟起動(dòng)器可以現(xiàn)代帶電流閉環(huán)的電子控制軟起動(dòng)器可以限制起動(dòng)電流并保持恒值，直到轉(zhuǎn)速升高后限制起動(dòng)電流并保持恒值，直到轉(zhuǎn)速升高后電流自動(dòng)衰減下來(lái)，起動(dòng)時(shí)間也短于一級(jí)降電流自動(dòng)衰減下來(lái)，起動(dòng)

16、時(shí)間也短于一級(jí)降壓起動(dòng)。主電路采用晶閘管交流調(diào)壓器，用壓起動(dòng)。主電路采用晶閘管交流調(diào)壓器，用連續(xù)地改變其輸出電壓來(lái)保證恒流起動(dòng)，穩(wěn)連續(xù)地改變其輸出電壓來(lái)保證恒流起動(dòng)，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)可用接觸器給晶閘管旁路，以免晶定運(yùn)行時(shí)可用接觸器給晶閘管旁路，以免晶閘管不必要地長(zhǎng)期工作。閘管不必要地長(zhǎng)期工作。（三）軟起動(dòng)方法（三）軟起動(dòng)方法 視起動(dòng)時(shí)所帶負(fù)載的大小，起動(dòng)電流可在視起動(dòng)時(shí)所帶負(fù)載的大小，起動(dòng)電流可在 (0.54) IsN 之間調(diào)整，以獲得最佳的起動(dòng)效果，之間調(diào)整，以獲得最佳的起動(dòng)效果，但無(wú)論如何調(diào)整都不宜于滿載起動(dòng)。負(fù)載略重但無(wú)論如何調(diào)整都不宜于滿載起動(dòng)。負(fù)載略重或靜摩擦轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，可在起動(dòng)時(shí)突加短時(shí)

17、的或靜摩擦轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，可在起動(dòng)時(shí)突加短時(shí)的脈沖電流，以縮短起動(dòng)時(shí)間。脈沖電流，以縮短起動(dòng)時(shí)間。 軟起動(dòng)的功能同樣也可以用于制動(dòng)，用以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)的功能同樣也可以用于制動(dòng)，用以實(shí)現(xiàn)軟停車軟停車。 軟起動(dòng)方法框圖軟起動(dòng)方法框圖 n限流或恒流起動(dòng)方法限流或恒流起動(dòng)方法n斜坡電壓起動(dòng)法斜坡電壓起動(dòng)法n轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)法轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)法n加突跳轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)加突跳轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)n電壓控制啟動(dòng)電壓控制啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的方式異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的方式 1.限流或恒流起動(dòng)方法限流或恒流起動(dòng)方法。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中限制啟動(dòng)電流，使其不超過(guò)某一設(shè)定值（限制啟動(dòng)電流，使其不超過(guò)某一設(shè)定值（Im）。這種方

18、法主要用于輕載啟動(dòng)，其輸出電壓從。這種方法主要用于輕載啟動(dòng)，其輸出電壓從零開(kāi)始迅速增加，直到電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定值零開(kāi)始迅速增加，直到電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定值 Im ，然后在保持輸出電流，然后在保持輸出電流 I Im的條件下，逐漸升的條件下，逐漸升高電壓，直到額定電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高高電壓，直到額定電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高到額定轉(zhuǎn)速。到額定轉(zhuǎn)速。0tIsIs1Is2Is3這種方法的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)電壓影這種方法的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)電壓影響小。缺點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)難以知道啟動(dòng)電壓，不能響小。缺點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)難以知道啟動(dòng)電壓，不能充分利用降壓空間，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能保持最大，充分利用降壓空間，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能保

19、持最大，啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。 3.電壓斜坡啟動(dòng)電壓斜坡啟動(dòng)。軟起輸出電壓按預(yù)先設(shè)定的。軟起輸出電壓按預(yù)先設(shè)定的斜坡線性上什。主要用于重載啟動(dòng)。其缺點(diǎn)是斜坡線性上什。主要用于重載啟動(dòng)。其缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且轉(zhuǎn)矩特性呈拋物線上升，對(duì)啟啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且轉(zhuǎn)矩特性呈拋物線上升，對(duì)啟動(dòng)不利，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)電機(jī)不利。動(dòng)不利，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)電機(jī)不利。0tUs1UsNUs電壓斜坡啟動(dòng)電壓斜坡啟動(dòng)的改進(jìn)方法是采用雙斜坡啟動(dòng)的改進(jìn)方法是采用雙斜坡啟動(dòng)。輸出電壓先迅速升致輸出電壓先迅速升致U1（ U1為電機(jī)啟動(dòng)所需為電機(jī)啟動(dòng)所需最小轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的電壓值），然后按設(shè)定的速最小轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的電壓值），然后按設(shè)定

20、的速率逐漸上壓，直到達(dá)到額定電壓。該方法的特率逐漸上壓，直到達(dá)到額定電壓。該方法的特點(diǎn)是啟動(dòng)電流相對(duì)較大，但啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短，點(diǎn)是啟動(dòng)電流相對(duì)較大，但啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短，適用于重載啟動(dòng)。適用于重載啟動(dòng)。 0tTeiTeiqTeiq1TL3轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)法。用電子軟起動(dòng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)法。用電子軟起動(dòng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩由小到大由小到大線性上升線性上升的規(guī)律控制軟起的輸出電壓的規(guī)律控制軟起的輸出電壓，起動(dòng)的平滑性好，起動(dòng)的平滑性好，能夠降低起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，是較好的重載能夠降低起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，是較好的重載軟起動(dòng)方法，軟起動(dòng)方法，但是啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。但是

21、啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。 4.加突跳轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)加突跳轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)。與轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)一樣。與轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)一樣也用于重載啟動(dòng)。所不同的是在啟動(dòng)瞬間加突也用于重載啟動(dòng)。所不同的是在啟動(dòng)瞬間加突跳轉(zhuǎn)矩，以克服拖動(dòng)系統(tǒng)的靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩跳轉(zhuǎn)矩，以克服拖動(dòng)系統(tǒng)的靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升。這樣可以縮短啟動(dòng)時(shí)間，但加突跳平滑上升。這樣可以縮短啟動(dòng)時(shí)間，但加突跳轉(zhuǎn)矩會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)沖擊，干擾其它負(fù)載。轉(zhuǎn)矩會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)沖擊，干擾其它負(fù)載。 0tTLTei轉(zhuǎn)矩加脈沖突跳控制起動(dòng)法與轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩加脈沖突跳控制起動(dòng)法與轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)法類似，其差別在于：起動(dòng)瞬間加起動(dòng)法類似，其差別在于：起動(dòng)瞬間加脈沖突跳轉(zhuǎn)矩以克服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，脈沖

22、突跳轉(zhuǎn)矩以克服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升。此法也適用于重載然后轉(zhuǎn)矩平滑上升。此法也適用于重載軟起動(dòng)；軟起動(dòng)； 5.電壓控制啟動(dòng)電壓控制啟動(dòng)。在保證啟動(dòng)降壓的前提下使。在保證啟動(dòng)降壓的前提下使電機(jī)獲得最大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，盡可能地縮短啟動(dòng)電機(jī)獲得最大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，盡可能地縮短啟動(dòng)時(shí)間。該方法是最優(yōu)的輕載軟起方式。時(shí)間。該方法是最優(yōu)的輕載軟起方式。 0tIsIsq1IsqIsNt1n常用起動(dòng)方法起動(dòng)過(guò)程的常用起動(dòng)方法起動(dòng)過(guò)程的電流比較電流比較異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程與電流沖擊異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程與電流沖擊一級(jí)降壓起動(dòng)一級(jí)降壓起動(dòng) 軟起動(dòng)器軟起動(dòng)器 直接起動(dòng)直接起動(dòng)n 轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏

23、變阻器起動(dòng) 二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法n 轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)（一）轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)（一）轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，變阻器應(yīng)調(diào)在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，變阻器應(yīng)調(diào)在最大電阻最大電阻位位置，然后將定子接通電源，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。置，然后將定子接通電源，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，均勻地減小電阻，直到均勻地減小電阻，直到將電阻完全切除將電阻完全切除。待轉(zhuǎn)。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，將速穩(wěn)定后，將集電環(huán)短集電環(huán)短接接，同時(shí)舉起電刷，同時(shí)舉起電刷 。適當(dāng)可以獲得最大適當(dāng)可以獲得最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（二）轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng)（二）

24、轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器起動(dòng) 采用串聯(lián)電阻起動(dòng)的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)功率采用串聯(lián)電阻起動(dòng)的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)功率較大時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很大，電阻逐段（逐級(jí)）變化，較大時(shí)，轉(zhuǎn)子電流很大，電阻逐段（逐級(jí)）變化，會(huì)引起轉(zhuǎn)矩變化較，進(jìn)而會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)生較大的沖擊。會(huì)引起轉(zhuǎn)矩變化較，進(jìn)而會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)生較大的沖擊。而控制設(shè)備也較大，操作維修也不方便。而控制設(shè)備也較大，操作維修也不方便。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻起動(dòng)的不足之處繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻起動(dòng)的不足之處采用采用轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏變阻器可以避免可以避免轉(zhuǎn)子串聯(lián)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)的不足電阻起動(dòng)的不足FR當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子頻率較高，頻敏變阻器內(nèi)的與頻

25、當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子頻率較高，頻敏變阻器內(nèi)的與頻率平方成正比的渦流損耗較大，率平方成正比的渦流損耗較大， 值也因之較大。而此值也因之較大。而此時(shí)，對(duì)于時(shí)，對(duì)于XF，由于起動(dòng)電流較大，鐵心處于飽和狀態(tài)，由于起動(dòng)電流較大，鐵心處于飽和狀態(tài)，磁導(dǎo)率減小，從而使磁導(dǎo)率減小，從而使XF并不大，相當(dāng)于并不大，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子回路串入一轉(zhuǎn)子回路串入一個(gè)較大的電阻個(gè)較大的電阻，起限制起動(dòng)電流及增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用。起限制起動(dòng)電流及增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用。隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子頻率不斷下降，頻敏變阻器鐵心隨著轉(zhuǎn)速的上升，轉(zhuǎn)子頻率不斷下降，頻敏變阻器鐵心的渦流損耗及的渦流損耗及 、XF值跟著下降，使電動(dòng)機(jī)值跟著下降，使電動(dòng)機(jī)起

26、動(dòng)平滑起動(dòng)平滑。 FR頻敏變阻器的特點(diǎn)是其電阻值隨轉(zhuǎn)速上頻敏變阻器的特點(diǎn)是其電阻值隨轉(zhuǎn)速上升而自動(dòng)減小，使電動(dòng)機(jī)能平滑起動(dòng)。升而自動(dòng)減小，使電動(dòng)機(jī)能平滑起動(dòng)。44頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)頻敏變阻器頻敏變阻器的等效電路的等效電路反映鐵心損耗反映鐵心損耗 帶感應(yīng)圈的帶感應(yīng)圈的頻敏變阻器頻敏變阻器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)相當(dāng)于次級(jí)繞組相當(dāng)于次級(jí)繞組短路短路，以增大一，以增大一次側(cè)有功電流，次側(cè)有功電流，提高功率因數(shù)提高功率因數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī)改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī)普通籠型異步電動(dòng)機(jī)普通籠型異步電動(dòng)機(jī)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：普通籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，起動(dòng)電流很大。普通籠型異步電動(dòng)機(jī)的

27、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，起動(dòng)電流很大。n利用利用“集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)”，使啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻增大，以增使啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電阻增大，以增大大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，減小電流，而在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，減小電流，而在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子電阻又能自動(dòng)變小。電阻又能自動(dòng)變小。n能改善起動(dòng)性能的籠型異步電動(dòng)機(jī)：能改善起動(dòng)性能的籠型異步電動(dòng)機(jī)：l深槽異步電動(dòng)機(jī)深槽異步電動(dòng)機(jī)l雙籠型異步電動(dòng)機(jī)雙籠型異步電動(dòng)機(jī)第二節(jié)第二節(jié) 改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī)改善起動(dòng)性能的三相異步電動(dòng)機(jī)一、深槽異步電動(dòng)機(jī)一、深槽異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子頻率愈高，槽高愈大，集膚效應(yīng)愈強(qiáng)。轉(zhuǎn)子頻率愈高，槽高愈大，集膚效應(yīng)愈強(qiáng)。當(dāng)起動(dòng)完畢，頻率當(dāng)起動(dòng)完畢，頻率 f2 僅為僅為1

28、3Hz，集膚效應(yīng)基，集膚效應(yīng)基本消失，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條內(nèi)的電流均勻分布，導(dǎo)條電阻本消失，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條內(nèi)的電流均勻分布，導(dǎo)條電阻變?yōu)檩^小的直流電阻變?yōu)檩^小的直流電阻 ，對(duì)運(yùn)行性能基本不受影，對(duì)運(yùn)行性能基本不受影響。響。2槽低槽低槽口槽口槽低槽低槽口槽口集膚效應(yīng)不僅會(huì)影響集膚效應(yīng)不僅會(huì)影響轉(zhuǎn)子電阻轉(zhuǎn)子電阻，同時(shí)還會(huì)影響，同時(shí)還會(huì)影響轉(zhuǎn)子漏轉(zhuǎn)子漏電抗電抗。通過(guò)某一小導(dǎo)體中的電流。通過(guò)某一小導(dǎo)體中的電流僅僅產(chǎn)生僅僅產(chǎn)生從該小導(dǎo)體從該小導(dǎo)體到槽口處的漏磁通，而到槽口處的漏磁通，而不產(chǎn)生不產(chǎn)生從該一小導(dǎo)體到槽底的從該一小導(dǎo)體到槽底的漏磁通。這樣，同樣大小的電流，越靠近槽底，產(chǎn)生漏磁通。這樣，同樣大小的電流，越靠近槽底

29、，產(chǎn)生的漏磁就越多，而越靠近槽口的，則產(chǎn)生的漏磁通就的漏磁就越多，而越靠近槽口的，則產(chǎn)生的漏磁通就越小。由此可見(jiàn)，集膚效應(yīng)把導(dǎo)條中的電流擠壓到槽越小。由此可見(jiàn)，集膚效應(yīng)把導(dǎo)條中的電流擠壓到槽口時(shí)，同一電流產(chǎn)生的槽漏磁通將減小，槽漏抗就減口時(shí)，同一電流產(chǎn)生的槽漏磁通將減小，槽漏抗就減小了。因此集膚效應(yīng)增加了轉(zhuǎn)子電阻，而減小了轉(zhuǎn)子小了。因此集膚效應(yīng)增加了轉(zhuǎn)子電阻，而減小了轉(zhuǎn)子漏電抗，磁路的飽和程度較小。漏電抗，磁路的飽和程度較小。二、雙籠型異步電動(dòng)機(jī)二、雙籠型異步電動(dòng)機(jī)這種異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上有兩套導(dǎo)條，在結(jié)構(gòu)這種異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上有兩套導(dǎo)條，在結(jié)構(gòu)分為分為“上籠上籠” 與與“下籠下籠” ，兩籠間由

30、狹長(zhǎng)的縫，兩籠間由狹長(zhǎng)的縫隙隔開(kāi)。隙隔開(kāi)。上籠通常用電阻系數(shù)較大的黃銅或鋁上籠通常用電阻系數(shù)較大的黃銅或鋁青銅制成，且導(dǎo)條截面較小，故電阻較大青銅制成，且導(dǎo)條截面較小，故電阻較大；下下籠截面較大，用紫銅等電阻系數(shù)較小的材料制籠截面較大，用紫銅等電阻系數(shù)較小的材料制成，故電阻較小成，故電阻較小。 氣隙作用：氣隙作用：減小漏電抗，減小漏電抗，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)籠起動(dòng)籠（上籠）（上籠）運(yùn)行籠運(yùn)行籠（下籠）（下籠）鑄鋁轉(zhuǎn)子鑄鋁轉(zhuǎn)子銅轉(zhuǎn)子銅轉(zhuǎn)子n轉(zhuǎn)子電流分布轉(zhuǎn)子電流分布n起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率較高，下籠漏電抗較大，電，轉(zhuǎn)子電流頻率較高，下籠漏電抗較大，電流的大部分流過(guò)上籠，集膚效應(yīng)顯著，流

31、的大部分流過(guò)上籠，集膚效應(yīng)顯著，上籠上籠電阻較電阻較大，流過(guò)的電流也相對(duì)較大，產(chǎn)生較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，大，流過(guò)的電流也相對(duì)較大，產(chǎn)生較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在起動(dòng)時(shí)起主要作用在起動(dòng)時(shí)起主要作用。n起動(dòng)結(jié)束，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行時(shí)起動(dòng)結(jié)束，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流頻率，轉(zhuǎn)子電流頻率很小，集膚效應(yīng)基本消失。兩籠漏電抗都很小，電很小，集膚效應(yīng)基本消失。兩籠漏電抗都很小，電流在兩個(gè)籠的分配主要取決于各自的電阻，由于下流在兩個(gè)籠的分配主要取決于各自的電阻，由于下籠電阻相對(duì)較小，電流主要流過(guò)電阻較小的下籠。籠電阻相對(duì)較小，電流主要流過(guò)電阻較小的下籠。下籠在運(yùn)行時(shí)起主要作用下籠在運(yùn)行時(shí)起主要作用。雙籠異步電動(dòng)雙籠異

32、步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)的機(jī)械特性n機(jī)械特性機(jī)械特性：l上籠機(jī)械特性為上籠機(jī)械特性為T1，下籠，下籠機(jī)械特性為機(jī)械特性為T2；l不同轉(zhuǎn)速下把不同轉(zhuǎn)速下把T T1和和T2疊加疊加可得出合成機(jī)械特性可得出合成機(jī)械特性與普通籠型異步電動(dòng)機(jī)相比，因與普通籠型異步電動(dòng)機(jī)相比，因轉(zhuǎn)子漏電抗較大轉(zhuǎn)子漏電抗較大，故，故額定功率因數(shù)及最大轉(zhuǎn)矩稍低額定功率因數(shù)及最大轉(zhuǎn)矩稍低。由于用銅量較大，制。由于用銅量較大，制造工藝較復(fù)雜，因此價(jià)格較高。造工藝較復(fù)雜，因此價(jià)格較高。第三節(jié)第三節(jié) 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子對(duì)稱起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子對(duì)稱起動(dòng)電阻的計(jì)算電阻的計(jì)算設(shè)定子串聯(lián)設(shè)定子串聯(lián)對(duì)稱起動(dòng)電阻對(duì)稱起動(dòng)電阻為為 。stR

33、設(shè)設(shè)全壓全壓直接起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流直接起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流 和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別為分別為 、stI1stT定子串電阻定子串電阻起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流 和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩分別為分別為 、stI1stT1I 1NstIK INTKTstst11 1NstIa I TNstTa T 11stIstIIKaIastststTTKbTa起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)s =1，若忽慮勵(lì)磁電流，則根據(jù)電機(jī)近似等效，若忽慮勵(lì)磁電流，則根據(jù)電機(jī)近似等效電路有電路有 ，于是，于是 21ststTI12II2ab2122()smRTIs根據(jù)根據(jù) 、1stUIZ11ststIIIaIKa222

34、212121212()()()()stUUaRRXXRRRXXRRaXaRst22221RbRXbRst22112RRR12XXX設(shè)設(shè)又有又有根據(jù)根據(jù)2ab按一般電動(dòng)機(jī)的平均數(shù)值可令按一般電動(dòng)機(jī)的平均數(shù)值可令 ZR4 . 025. 0n 當(dāng)定子繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)當(dāng)定子繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí) N1N11N133IKUIUZIstn 當(dāng)定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)當(dāng)定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)時(shí) 1N1N1N133IKUIUZIstZRZX97. 091. 022籠型異步電籠型異步電動(dòng)機(jī)阻抗近動(dòng)機(jī)阻抗近似計(jì)算公式似計(jì)算公式n系數(shù)系數(shù)a和和b的數(shù)值由生產(chǎn)機(jī)械要求決定，的數(shù)值由生產(chǎn)機(jī)械要求決定，必須保證減壓起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)降

35、低的必須保證減壓起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)降低的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst應(yīng)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz，使電，使電動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)。動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)。n除了限制起動(dòng)電流，有時(shí)減小轉(zhuǎn)矩為除了限制起動(dòng)電流，有時(shí)減小轉(zhuǎn)矩為其主要目的，以減輕對(duì)機(jī)構(gòu)的沖擊，其主要目的，以減輕對(duì)機(jī)構(gòu)的沖擊，并保證平穩(wěn)加速。并保證平穩(wěn)加速。 例例11-111-1 一籠型異步電動(dòng)機(jī)的電壓為一籠型異步電動(dòng)機(jī)的電壓為380V；電流為；電流為13.6A；起動(dòng)電流倍數(shù)；起動(dòng)電流倍數(shù) ；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)數(shù) ，試就下列兩種情況，求定子串，試就下列兩種情況，求定子串接電阻接電阻 ； 4 . 4IK3stKstR（1）起動(dòng)電流減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半；）

36、起動(dòng)電流減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半； （2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半。）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半。解解 定子星形接法時(shí)定子星形接法時(shí)68. 36 .134 . 4338031N1NIKUZI47. 168. 34 . 04 . 0 ZR35. 368. 391. 091. 0ZX（1）起動(dòng)電流減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半起動(dòng)電流減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半2a5)47. 147. 1235. 312(22222222(1)stRaXa RR（2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小到直接起動(dòng)時(shí)的一半2bRbRXbRst22146. 2)47. 147. 1235. 312(22第四節(jié)第四節(jié)

37、三相籠型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)自耦變壓器的計(jì)算三相籠型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)自耦變壓器的計(jì)算自耦變壓器自耦變壓器容量容量 （kVA）的計(jì)算公式如）的計(jì)算公式如下下 TAP電動(dòng)機(jī)額定電動(dòng)機(jī)額定容量容量（kVA）；）； 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的倍數(shù)；電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的倍數(shù)； 自耦變壓器的抽頭電壓，以額定電壓百分?jǐn)?shù)表示；自耦變壓器的抽頭電壓，以額定電壓百分?jǐn)?shù)表示； n 起動(dòng)次數(shù)；起動(dòng)次數(shù)； t 起動(dòng)一次的時(shí)間（起動(dòng)一次的時(shí)間（min）；）； dPIK%TAUTAP2%dITAstP KUntt式中式中 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，自耦變壓器的起動(dòng)功率為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，自耦變壓器的起動(dòng)功率為2%TAIdTAstUKPP1coscosNdPPP表達(dá)式中

38、出現(xiàn)表達(dá)式中出現(xiàn) 二次方是由于當(dāng)利用自耦使電動(dòng)二次方是由于當(dāng)利用自耦使電動(dòng)機(jī)定子端口電壓降低時(shí)，如果定子端口電壓為額定電機(jī)定子端口電壓降低時(shí)，如果定子端口電壓為額定電壓的壓的 時(shí)，定子電流也將按相同的比例降低為直時(shí)，定子電流也將按相同的比例降低為直接起動(dòng)電流的接起動(dòng)電流的 。 %TAU%TAU%TAUTAP2%dITAstP KUntt2%TAIdTAstUKPP 例例11-211-2 電動(dòng)機(jī)容量為電動(dòng)機(jī)容量為 ；如直接起；如直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流的倍數(shù)動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流的倍數(shù) ；按生產(chǎn)機(jī)械的；按生產(chǎn)機(jī)械的要求，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)容許的最小電壓為額定電要求，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)容許的最小電壓為額定電壓的壓的60%；設(shè)

39、起動(dòng)器起動(dòng)次數(shù)；設(shè)起動(dòng)器起動(dòng)次數(shù)n=3，每次起動(dòng)，每次起動(dòng)的時(shí)間的時(shí)間t=30s=0.5min。試計(jì)算并選擇自耦變壓器（選擇最大起動(dòng)時(shí)間試計(jì)算并選擇自耦變壓器（選擇最大起動(dòng)時(shí)間T=2min的類型）。的類型）。 AkV5005IK 可選擇電壓抽頭可選擇電壓抽頭65%時(shí)容量略大于時(shí)容量略大于 的自耦變壓器，其最大起動(dòng)時(shí)間為的自耦變壓器，其最大起動(dòng)時(shí)間為 2 min。 AkV792解解 選擇選擇%65% TAU2500 565 1003 0 5kV A=792kV A2/. TntUKPTAId2%TAP第五節(jié)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子第五節(jié)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)稱起動(dòng)電阻的計(jì)算對(duì)稱起動(dòng)電阻的

40、計(jì)算 （一）圖解解析法（一）圖解解析法（二）解析法（二）解析法 轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)子電路的總總電阻電阻 RT 在轉(zhuǎn)矩為恒定的條件下，轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電路的總電阻在轉(zhuǎn)矩為恒定的條件下，轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電路的總電阻成正比。成正比。21max2211212sUmTRXXR222112mRsRXX mTsRmax2mTTss 與轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子電路的總電電路的總電阻阻 RT無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) maxTmssT、Tmanman一定時(shí)一定時(shí)TsR（一）圖解解析法（一）圖解解析法為簡(jiǎn)化計(jì)算，機(jī)械特性可視為直線為簡(jiǎn)化計(jì)算，機(jī)械特性可視為直線 max2mTTss起動(dòng)最大轉(zhuǎn)矩一般取起動(dòng)最大轉(zhuǎn)矩一般取max0.85T1TzT2 . 11 . 1

41、2T切換轉(zhuǎn)矩一般取切換轉(zhuǎn)矩一般取bsds由于機(jī)械慣性遠(yuǎn)由于機(jī)械慣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁慣性，遠(yuǎn)大于電磁慣性，所以認(rèn)為切除起所以認(rèn)為切除起動(dòng)電阻瞬間電機(jī)動(dòng)電阻瞬間電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，轉(zhuǎn)速保持不變，即即轉(zhuǎn)差率保持不轉(zhuǎn)差率保持不變變 為轉(zhuǎn)子每相繞組電阻為轉(zhuǎn)子每相繞組電阻 2RN2N22N3s ERI121TRRR21bdTsRsR根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性及公式根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性及公式可得可得221RkbkdRR212RRkbbdkbRsbsbsbsdsddsnnnnnskbnnnnskdn122232bdRRkbdfRRkbfhRRkb同樣，當(dāng)同樣，當(dāng)T = T1時(shí)時(shí)（二）解析法（二）解析法 1TTR1mT

42、smax2mTTss222112mRsRXX S 不變（轉(zhuǎn)不變（轉(zhuǎn)速不變）速不變）mTsRRT 轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)子回路總電阻路總電阻在轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)差率）不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)差率）不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩Te與與轉(zhuǎn)子電路的總電阻成反比。轉(zhuǎn)子電路的總電阻成反比。1TTR即為解析法計(jì)算起動(dòng)電阻的理論依據(jù)。即為解析法計(jì)算起動(dòng)電阻的理論依據(jù)。由于機(jī)械慣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁慣性，所以認(rèn)為切除起動(dòng)由于機(jī)械慣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁慣性，所以認(rèn)為切除起動(dòng)電阻瞬間電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，即電阻瞬間電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，即轉(zhuǎn)差率保持不變轉(zhuǎn)差率保持不變所以所以(1)211(1)(2)122T mTmTTT mT mTRRRRTRRRRT根據(jù)切換點(diǎn)轉(zhuǎn)速

43、相等根據(jù)切換點(diǎn)轉(zhuǎn)速相等1122TTRTRb、c轉(zhuǎn)速相等轉(zhuǎn)速相等1221TTTRTRd、e轉(zhuǎn)速相等轉(zhuǎn)速相等12TT 令起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比令起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比T122T22Tm2mRRRRRR22NNTmN22N2N 1233mmmmstNstNEIITRs ERs Is TINTmN 12lglglglgTRs TRmTm2mRR如給定如給定122cosTmTCI起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比起動(dòng)級(jí)數(shù)起動(dòng)級(jí)數(shù)1mTmT(m-1)2 m-112(m-1)T(m-1)T(m-2)2 m-222T2T1211T1T221mmmmRRRRRRRRRRRRRRRRRRR 分段電阻起動(dòng)時(shí)的各段電阻值分段電阻起動(dòng)時(shí)的各段電阻值l啟動(dòng)級(jí)

44、數(shù)m已知已知l啟動(dòng)級(jí)數(shù)m未知未知用分析法求解啟動(dòng)電阻時(shí)，與直流電機(jī)用分析法求解啟動(dòng)電阻時(shí)，與直流電機(jī)啟動(dòng)電阻求解同樣也分成兩種情況：?jiǎn)?dòng)電阻求解同樣也分成兩種情況： 例例11-311-3 某生產(chǎn)機(jī)械用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)拖某生產(chǎn)機(jī)械用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：動(dòng)，其技術(shù)數(shù)據(jù)為： kW28NPA5 .55/961NI87. 0cosN%87NV2502NEA712NIr/min1420NnV380/220N1U2TK過(guò)載能力過(guò)載能力 ，試求空載起動(dòng)時(shí)三級(jí)起動(dòng)，試求空載起動(dòng)時(shí)三級(jí)起動(dòng)電阻（用解析法）。電阻（用解析法）。 解解：N2N22N3s ERI108. 07132500533. 0

45、NN1500 14200.05331500snnsn取取 N17 . 1 TT N1mNTs T 22. 27 . 10533. 013NN12766. 022. 27 . 1TTTT由于電動(dòng)機(jī)是空載起動(dòng)，故切換轉(zhuǎn)矩由于電動(dòng)機(jī)是空載起動(dòng)，故切換轉(zhuǎn)矩T2要比空載轉(zhuǎn)矩要比空載轉(zhuǎn)矩Tz大得多，滿足要求。大得多，滿足要求。轉(zhuǎn)子每相各段起動(dòng)電阻為轉(zhuǎn)子每相各段起動(dòng)電阻為 12(1)0.108 (2.22 1)0.132RR212.22 0.1320.297RR322.22 0.2930.662RR轉(zhuǎn)子每相串接總的電阻為轉(zhuǎn)子每相串接總的電阻為1231.092RRR第六節(jié)第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程三相異

46、步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程一、圖解法一、圖解法addZdTTTtnGDTad3752tnGDTadtnGDT/375/22ntTGD2其他三個(gè)比例尺系數(shù)根據(jù)圖形尺寸而任意選擇，而其他三個(gè)比例尺系數(shù)根據(jù)圖形尺寸而任意選擇，而 二、解析法二、解析法 當(dāng)當(dāng) ，電力拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程式為，電力拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程式為 0zTtnGDTdd3752代入機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式代入機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式 (1)snnsmax2mmTTssssdd()ddsnsntt 2max2d375dsmmTGD nssstss 2max1375dd2mmssstsssGD nT 2max375sMATGD nT異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)

47、的統(tǒng)的機(jī)械時(shí)間常數(shù)機(jī)械時(shí)間常數(shù)xstmmxstMAssssssTtln22220空載起動(dòng)時(shí)間，此時(shí)空載起動(dòng)時(shí)間，此時(shí)sst = 1，sst = 0.05(nx= 99.5% ns）05. 01ln205. 012220mmMAstssTtmmMAssT5 . 141sssssTttxstssmmMAtd2d00空載過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間與空載過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間與Sm的大小相關(guān)的大小相關(guān)2max1375dd2mmssstsssGD nT 令令 ，可以求得最短空載啟動(dòng)時(shí)間，所對(duì)應(yīng)的，可以求得最短空載啟動(dòng)時(shí)間，所對(duì)應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率0d0dmtsxstxstmsssssln2220當(dāng)電機(jī)臨界轉(zhuǎn)差率為當(dāng)

48、電機(jī)臨界轉(zhuǎn)差率為 時(shí)，電機(jī)具有時(shí)，電機(jī)具有最大平均啟動(dòng)最大平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間最短轉(zhuǎn)矩，電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間最短0ms在空載起動(dòng)時(shí)，如果電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)差率為在空載起動(dòng)時(shí)，如果電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)差率為 00.407m sts0stt電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間 最短最短n最短空載啟動(dòng)時(shí)間的求取最短空載啟動(dòng)時(shí)間的求取電機(jī)具有電機(jī)具有最大平最大平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間最短最短電機(jī)具有電機(jī)具有最大順最大順時(shí)時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間機(jī)啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間不一定不一定最短最短xstxstmsssssln2220sst = 1sst = 0.05(nx= 99.5

49、% ns） 例例11-411-4 某某機(jī)床的主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)為雙速電動(dòng)機(jī)，其機(jī)床的主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)為雙速電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表。控制線路設(shè)計(jì)為：起動(dòng)分兩級(jí)，第一技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表。控制線路設(shè)計(jì)為：起動(dòng)分兩級(jí)，第一級(jí)為自加速到接近級(jí)為自加速到接近1500r/min，電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三，電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形聯(lián)結(jié)；第二級(jí)為自角形聯(lián)結(jié)；第二級(jí)為自1500r/min左右加速到近左右加速到近3000r/min，定子繞組換接成雙星形（，定子繞組換接成雙星形（YY）聯(lián)結(jié)。）聯(lián)結(jié)。求第一級(jí)的起動(dòng)時(shí)間。求第一級(jí)的起動(dòng)時(shí)間。設(shè)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量為設(shè)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量為2mN19. 3解：解： 機(jī)床的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)為空載起動(dòng)機(jī)床

50、的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)為空載起動(dòng) 033. 0150014501500Ns137. 0)12 . 22 . 2(033. 0)1(22NTTmKKssNmaxNN6.595502.2 9550N m89.8N m1450TTPTK TKns273. 0s )139. 05 . 1139. 041(2 .94375150019. 30stt起動(dòng)時(shí)間為起動(dòng)時(shí)間為 第七節(jié)第七節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)過(guò)渡過(guò)程的能量損耗三相異步電動(dòng)機(jī)過(guò)渡過(guò)程的能量損耗 由于異步電機(jī)鐵耗和機(jī)械損耗很小，并且過(guò)由于異步電機(jī)鐵耗和機(jī)械損耗很小，并且過(guò)渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間很短，所以可以可以認(rèn)為過(guò)渡渡過(guò)程持續(xù)時(shí)間很短，所以可以可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程的能量損

51、耗為定子與轉(zhuǎn)子電路銅耗過(guò)程的能量損耗為定子與轉(zhuǎn)子電路銅耗22112200W3d3dttI R tI R t212202W31dtRI RtR粗略地可忽略勵(lì)磁電流粗略地可忽略勵(lì)磁電流I0，則，則 12II 212W1dxstsssRJs sR222121W12sstxRJssRtJTdd1ssddsT tJs 由于由于 222(3/ )/sTI Rs223sI RTs 則則1202212201W31ddttsRI RtRRsT tR一、空載起動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗一、空載起動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗空載起動(dòng)時(shí)空載起動(dòng)時(shí) 1sts0 xs2121W12stsRJR222121W12sstxRJssR二

52、、空載二、空載反接反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗空載反接制動(dòng)時(shí)空載反接制動(dòng)時(shí) 2sts1xs2221121W1212TsRJR2121313W2sstRJR222121W12sstxRJssR 空載反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗空載反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗, ,為為起動(dòng)過(guò)程能量損耗的起動(dòng)過(guò)程能量損耗的三倍，三倍，能量損耗能量損耗最大最大三、空載三、空載能耗能耗制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗 02112221Wd112sTsRRJJRR 2223sRIvT2223sI RTvT 空載能耗制動(dòng)時(shí)空載能耗制動(dòng)時(shí) ddTJt 212202W31dtRI RtR

53、 空載起動(dòng)空載起動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗、空載過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗、空載反接制動(dòng)反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗、過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗、空載空載能耗能耗制動(dòng)制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗均與系統(tǒng)的動(dòng)能過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗均與系統(tǒng)的動(dòng)能存儲(chǔ)量成正比。存儲(chǔ)量成正比。 空載反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗空載反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)的能量損耗,為為起動(dòng)過(guò)程能量損耗的起動(dòng)過(guò)程能量損耗的三倍，三倍，也幾乎為能耗制也幾乎為能耗制動(dòng)過(guò)程能量損耗的動(dòng)過(guò)程能量損耗的三倍，三倍，能量損耗能量損耗最大最大四、減少異步電動(dòng)機(jī)過(guò)渡過(guò)程能量損耗的方法四、減少異步電動(dòng)機(jī)過(guò)渡過(guò)程能量損耗的方法 減少拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能儲(chǔ)存量減少拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能儲(chǔ)存量 2/2J合理選擇電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)方式合理選擇電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)方式合理選擇電動(dòng)機(jī)的參數(shù)合理選擇電動(dòng)機(jī)的參數(shù)（一）減少拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能儲(chǔ)存量（一）減少拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能儲(chǔ)存量 2/2J1 1、經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成細(xì)而長(zhǎng)、經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成細(xì)而長(zhǎng)的形狀，從而較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的形狀，從而較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J J2 2、采用兩個(gè)一半功率的電機(jī)組成的雙電機(jī)拖動(dòng)系、采用兩個(gè)一半功率的電機(jī)組成的雙電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)3 3、適當(dāng)選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，即選擇最恰當(dāng)?shù)?、適當(dāng)選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，即選擇最恰當(dāng)?shù)膫?/p>