电机与变压器任务5-三相异步电动机的运行课件.ppt
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- 电机 变压器 任务 三相 异步电动机 运行 课件
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1、 电动机的转向取决于旋转磁场电动机的转向取决于旋转磁场方向,而改变旋转磁场的方向,只方向,而改变旋转磁场的方向,只需改变接入定子绕组的三相交流电需改变接入定子绕组的三相交流电电源相序,即电动机任意两相绕组电源相序,即电动机任意两相绕组与交流电源接线相互对调。如图所与交流电源接线相互对调。如图所示是利用接触器使电动机反转的原示是利用接触器使电动机反转的原理图。接触器理图。接触器KM1或或KM2分别工作分别工作时,三相电源相序相反,从而实现时,三相电源相序相反,从而实现了电动机正、反转的转换。了电动机正、反转的转换。任务任务 5 三相异步电动机的运行三相异步电动机的运行项目三项目三 交流电动机交流
2、电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材一、三相异步电动机的反转一、三相异步电动机的反转项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材二、三相异步电动机的启动二、三相异步电动机的启动 三相异步电动机定子绕组接入电网后,三相异步电动机定子绕组接入电网后,转子从静止状态到稳转子从静止状态到稳定运行状态的过程,称为异步电动机的启动。定运行状态的过程,称为异步电动机的启动。在电力拖动系统中,通常要求电动机应具有足够大的启动转矩,在电力拖动系统中,通常要求电动机应
3、具有足够大的启动转矩,以拖动负载较快地达到稳定运行状态,而启动电流又不要太大,以免以拖动负载较快地达到稳定运行状态,而启动电流又不要太大,以免引起电网电压波动过大,而影响电网上其它负载的正常工作。因此,引起电网电压波动过大,而影响电网上其它负载的正常工作。因此,衡量异步电动机启动性能的主要指标是启动转矩倍数衡量异步电动机启动性能的主要指标是启动转矩倍数KT和启动电流和启动电流倍数倍数KI。一般笼型异步电动机的启动电流倍数一般笼型异步电动机的启动电流倍数 0.9 1.3stTNTKT4 7stINIKI启动转矩倍数启动转矩倍数项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技
4、工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材1.1.直接启动直接启动 直接起动直接起动就是利用开关或接触器将电动机的定子绕组直接接到具有就是利用开关或接触器将电动机的定子绕组直接接到具有额定电压的电网上,也称为额定电压的电网上,也称为全压起动全压起动。优点:操作简便、起动设备简单。优点:操作简便、起动设备简单。缺点:缺点:(1)(1)启动电流大,使电网电压降低,影响自身及其他负载工作。启动电流大,使电网电压降低,影响自身及其他负载工作。(2)(2)频繁启动时造成热量积累,易使电动机过热。频繁启动时造成热量积累,易使电动机过热。直接起动应满足:直接起动应满足:1.1.小容量的电动机
5、(小容量的电动机(PN PN 7.5kW7.5kW)2.2.电动机容量满足如下要求:电动机容量满足如下要求:143+电源总容量电源总容量(kVA)电动机容量电动机容量(kW)ISTINKI=2.2.降压启动降压启动 若电动机容量较大,起动电流倍数不满足上述公式,则不能直接若电动机容量较大,起动电流倍数不满足上述公式,则不能直接起动。此时,若仍是轻载起动,起动时的主要矛盾是起动电流大而电起动。此时,若仍是轻载起动,起动时的主要矛盾是起动电流大而电网允许冲击电流有限的矛盾,对此只要减小起动电流才能予以解决。网允许冲击电流有限的矛盾,对此只要减小起动电流才能予以解决。而对于笼型异步电动机,减小起动电
6、流的主要方法就是降低电压。而对于笼型异步电动机,减小起动电流的主要方法就是降低电压。降低笼型异步电动机定子绕组的电压来起动的方法,称为降低笼型异步电动机定子绕组的电压来起动的方法,称为降压起动降压起动。由于起动转矩与电源电压的平方成正比,所以在减小起动电流的同由于起动转矩与电源电压的平方成正比,所以在减小起动电流的同时,起动转矩也减小了。这说明降压起动方法都会使起动转矩降低,时,起动转矩也减小了。这说明降压起动方法都会使起动转矩降低,不能用于满负载起动,只适用于轻载或空载起动场合。不能用于满负载起动,只适用于轻载或空载起动场合。采用的降压起动方法有采用的降压起动方法有Y降压起动、自耦变压器降压
7、起动、定降压起动、自耦变压器降压起动、定子串电阻起动、延边三角形起动。子串电阻起动、延边三角形起动。机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材项目三项目三 交流电动机交流电动机适用于:正常运行为形联结的电动机。适用于:正常运行为形联结的电动机。(1 1)星形星形三角形三角形减压减压起动(起动(Y Y 起动)起动)3 UNQ1 FUQ2U1U2V1V2W1W2机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材项目三项目三 交流电动机交流电动机3 UNQ1 FUQ2U1U2V1V2W1W2Y 起动起动(
8、1 1)星形星形三角形三角形减压减压起动(起动(Y Y 起动)起动)适用于:正常运行为形联结的电动机。适用于:正常运行为形联结的电动机。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 起动起动Q23 UNQ1 FUU1U2V1V2W1W2(1 1)星形星形三角形三角形减压减压起动(起动(Y Y 起动)起动)适用于:正常运行为形联结的电动机。适用于:正常运行为形联结的电动机。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 定子相电压比
9、定子相电压比 U1PYU1PUN 3UN=1 3 定子相电流比定子相电流比 启动电流比启动电流比 I1PYI1PU1PYU1P=1 3ISTYISTI1PY 3 I1P=13项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 电源电流比电源电流比 起动转矩比起动转矩比 TSTYTSTU1PYU1P=13()2IYIISTYIST=13项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材(1)(1)正常运行时应采用正常运行时应采用 形连接的电动
10、机。形连接的电动机。(2)(2)I ISTYSTYI Imax max(线路中允许的最大电流)。(线路中允许的最大电流)。(3)(3)T TSTYSTY(1.1(1.1 1.2)1.2)T TL L。Y 起动的使用条件起动的使用条件 项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材(2 2)自耦变压器)自耦变压器降压降压起动起动TA3 UNQ1 FUQ2M3适用于:适用于适用于:适用于Y Y型或形接法的电动机。型或形接法的电动机。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院
11、校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材3 UNQ1 FUQ2TAM3起动起动(2 2)自耦变压器)自耦变压器降压降压起动起动适用于:适用于适用于:适用于Y Y型或形接法的电动机。型或形接法的电动机。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材TA3 UNQ1 FUQ2M3运行运行(2 2)自耦变压器)自耦变压器降压降压起动起动适用于:适用于适用于:适用于Y Y型或形接法的电动机。型或形接法的电动机。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规
12、划教材系列规划教材3 UNQ1 FUQ2TAM3起动起动U降压比降压比 定子线电压比定子线电压比 U1LaU1LbUUN=K 定子相电压比定子相电压比 U1PaU1Pb=KU1LaU1Lb 定子相电流比定子相电流比 I1PaI1Pb=KU1PaU1Pb(2 2)自耦变压器)自耦变压器降压降压起动起动项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材TAM33 UNQ1 FUQ2起动起动ISTaKISTa 起动电流比起动电流比ISTaISTbI1PaI1Pb=K 电源电流比电源电流比IaIb KAISTa ISTb=K
13、2 起动转矩比起动转矩比=K2 TSTaTSTbU1PaU1Pb=()2(2 2)自耦变压器)自耦变压器降压降压起动起动项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 降压比降压比 K K 可调可调 QJ2 QJ2 型三相自耦变压器:型三相自耦变压器:K K=0.55=0.55、0.640.64、0.730.73 QJ3 QJ3 型三相自耦变压器:型三相自耦变压器:K K =0.4=0.4、0.60.6、0.8 0.8(1)(1)I ISTaSTaI Imax max(线路中允许的最大电流)(线路中允许的最大电流
14、)(2)(2)T TSTaSTa(1.1(1.1 1.2)1.2)T TL L 自耦变压器自耦变压器降压降压起动起动的使用条件的使用条件 项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材M33 RSQ1 FUQ2起动起动运行运行M3XSQ1 FUQ23(3 3)定子串电阻降)定子串电阻降压压起动起动项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材(4 4)延边三角形降)延边三角形降压压起动起动(a)a)直接启动直接启动 (b)b)延边三
15、角形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 延边三角形起动具有体积小、质量轻、允许经常起动等优点,而且采用不同的抽头延边三角形起动具有体积小、质量轻、允许经常起动等优点,而且采用不同的抽头比例,可以得到延边三角形联结法的不同相电压,其值比星形比例,可以得到延边三角形联结法的不同相电压,其值比星形-三角形换接起动时星形联三角形换接起动时星形联结法的电压值高,因此其起动转矩比星形结法的电压值高,因此其起动转矩比星形-三角形换接起动时大,它能用于重载起动。三角形换接起动时大,它能用于重载起动。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“
16、十二五十二五”系列规划教材系列规划教材3.3.绕线式异步电动机的启动绕线式异步电动机的启动(1 1)转子串电阻启动)转子串电阻启动 中、大容量电动机重载启动时,中、大容量电动机重载启动时,启动启动的两种矛盾同时起作用,问题最尖锐。的两种矛盾同时起作用,问题最尖锐。如果上述特殊形式的笼型电动机还不能适应,则只能采用绕线式异步电动机了。如果上述特殊形式的笼型电动机还不能适应,则只能采用绕线式异步电动机了。在绕线式异步电动机的转子上串接电阻时,如果阻值选择合适,可以既增大起动在绕线式异步电动机的转子上串接电阻时,如果阻值选择合适,可以既增大起动转矩,又减小起动电流,两种矛盾都能得到解决。三相绕线式异
17、步电动机的转矩,又减小起动电流,两种矛盾都能得到解决。三相绕线式异步电动机的启动启动方法通常有转子串接电阻方法通常有转子串接电阻启动启动和转子串接频敏变阻器和转子串接频敏变阻器启动启动两种方法。两种方法。绕线式异步电动机的转子是三相绕组,它通过滑环与电刷可以串接附加电绕线式异步电动机的转子是三相绕组,它通过滑环与电刷可以串接附加电阻,因此可以实现一种几乎理想的启动方法,即在启动时,在转子绕组中串接阻,因此可以实现一种几乎理想的启动方法,即在启动时,在转子绕组中串接适当的启动电阻,以减小起动电流,增加启动转矩适当的启动电阻,以减小起动电流,增加启动转矩,待转速基本稳定时,将启动待转速基本稳定时,
18、将启动电阻从转子电路中切除,进入正常运行电阻从转子电路中切除,进入正常运行。项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材a.无级启动无级启动3 Q定子定子电刷滑环起动变阻器转子转子项目三项目三 交流电动机交流电动机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材RST1RST23 M3Q1 Q2Q(1)起动过程分析起动过程分析串联串联 RST1 和和 RST2 起动(特性起动(特性 a)总电阻总电阻 R22=R2+RST1+RST2n0TnOa(R22)TLT2a1
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