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Date:2020/3/2Page:1CH1Date:2020/3/2Page:1三相异步电动机的电力拖动CH6第六章三相异步电动机的电力拖动第一节笼式三相异步电动机的起动方法第三节三相异步电动机的调速方法第二节绕线式三相异步电动机的起动第四节三相异步电动机的各种运行状态Date:2020/3/2Page:2CH1Date:2020/3/2Page:2三相异步电动机的电力拖动CH6一.直接起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动三.Y-△起动四.自耦变压器(起动补偿器)起动Date:2020/3/2Page:3CH1Date:2020/3/2Page:3三相异步电动机的电力拖动CH6第一节笼式三相异步电动机的起动方法Is=KIIN=(4～7)IN特点:Is大,Ts小直接起动:Ts=KTTN=(0.9～1.3)TNDate:2020/3/2Page:4CH1Date:2020/3/2Page:4三相异步电动机的电力拖动CH6研究起动方法的目的:(1)使Is在允许范围内Is≤Ismax(2)使Ts不小于要求值Ts≥Tsmin第一节笼式三相异步电动机的起动方法笼式异步电动机正常起动条件:（1）Is′不大于允许值（2）Ts′≥1.1TLDate:2020/3/2Page:5CH1Date:2020/3/2Page:5三相异步电动机的电力拖动CH6一.直接起动一般,当PN7.5kW时,允许直接起动.特点:Is大,Ts小直接起动线路第一节笼式三相异步电动机的起动方法Ts=KTTN=(0.9～1.3)TNIs=KIIN=(4～7)INDate:2020/3/2Page:6CH1Date:2020/3/2Page:6三相异步电动机的电力拖动CH6二.定子绕组串电阻或者电抗器起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法k=UN/Us；Is'/Is=1/k；Ts'/Ts=1/k2UsUsUsUsDate:2020/3/2Page:7CH1Date:2020/3/2Page:7三相异步电动机的电力拖动CH6定子串电抗起动(定子串电阻起动,损耗大,用得较少)等值电路线值:IsTs线值:Is′Ts′第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动Date:2020/3/2Page:8CH1Date:2020/3/2Page:8三相异步电动机的电力拖动CH6第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动Is′/Is=u=zk/(zk+X)Ts′/Ts=u2=(zk/(zk+X))2X=(1-u)zk/u其中zk=UN/√3KIIN串电抗器计算方法Date:2020/3/2Page:9CH1Date:2020/3/2Page:9三相异步电动机的电力拖动CH6例:一台鼠笼式三相异步电动机的有关数据为：PN=60kW，UN＝380V，IN=136A，KI=6.5，KT=1.1，供电变压器限制该电动机最大起动电流为500A。(1)若空载起动，定子串电抗器起动，求每相串入的电抗最少应是多大?(2)若拖动TL＝0.3TN恒转矩负载，可不可以采用定子串电抗器方法起动?若可以,计算每相串入的电抗值的范围是多少?第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动Date:2020/3/2Page:10CH1Date:2020/3/2Page:10三相异步电动机的电力拖动CH6解:(1)空载起动每相串入电抗值计算u=Is′/Is=500/KIIN=500/(6.5×136)=0.566zk=UN/√3KIIN=380/(√3×6.5×136)=0.248X=(1-u)zk/u=(1-0.566)×0.248/0.566=0.19Ω因为空载,不需校验起动转矩第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动Date:2020/3/2Page:11CH1Date:2020/3/2Page:11三相异步电动机的电力拖动CH6(2)拖动TL＝0.3TN恒转矩负载起动的计算Ts′=1.1TL=1.1×0.3TN=0.33TNu2=Ts′/Ts=0.33TN/KTTN=0.33/1.1=0.3u=0.548Is′=uIs=0.548×6.5×136=484.4A500A∴可以用串电抗法起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动Date:2020/3/2Page:12CH1Date:2020/3/2Page:12三相异步电动机的电力拖动CH6可串电抗最大值:X=(1-u)zk/u=(1-0.548)×0.248/0.548=0.205Ω可串电抗范围:0.19Ω～0.205Ω通过电流要求算出的是最小值通过起动转矩要求算出的是最大值第一节笼式三相异步电动机的起动方法二.定子绕组串电阻或者电抗器起动Date:2020/3/2Page:13CH1Date:2020/3/2Page:13三相异步电动机的电力拖动CH6三.Y-△起动Is'/Is=1/3；Ts'/Ts=1/3适用于△接,UN=380V的笼式三相异步电动机第一节笼式三相异步电动机的起动方法Date:2020/3/2Page:14CH1Date:2020/3/2Page:14三相异步电动机的电力拖动CH6Is′/Is=IY/√3I△=(UN/√3)/√3UN=1/3Ts′/Ts=(1/√3)2=1/3适用于空载和轻载起动△YTmTsTm/3Ts/3sm三.Y-△起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法Date:2020/3/2Page:15CH1Date:2020/3/2Page:15三相异步电动机的电力拖动CH6k=UN/Us；Is'/Is=1/k2；Ts'/Ts=1/k2Us四.自耦变压器(起动补偿器)起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法Date:2020/3/2Page:16CH1Date:2020/3/2Page:16三相异步电动机的电力拖动CH6Is′/Is=(W2/W1)Is”/Is=(W2/W1)(W2/W1)=(W2/W1)2Ts′/Ts=(U1′/U1N)2=(W2/W1)2起动用的自耦变压器,备有几个抽头:QJ2型:55%,64%,73%(W2/W1)QJ3型:40%,60%,80%四.自耦变压器(起动补偿器)起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法Date:2020/3/2Page:17CH1Date:2020/3/2Page:17三相异步电动机的电力拖动CH6自耦变压起动的机械特性:(W2/W1)2TmTmTs(W2/W1)2TssmSnT起动方法选择优先顺序:Y—△,串电抗,自耦变压起动四.自耦变压器(起动补偿器)起动第一节笼式三相异步电动机的起动方法Date:2020/3/2Page:18CH1Date:2020/3/2Page:18三相异步电动机的电力拖动CH6第二节绕线式三相异步电动机的起动绕线式异步电动机转子串三相对称电阻起动Date:2020/3/2Page:19CH1Date:2020/3/2Page:19三相异步电动机的电力拖动CH6要求:最大起动转矩T1≤0.85Tm切换转矩T2≥(1.1～1.2)TL令T1/T2=αR1=αr2r2=sNE2N/√3I2NR2=αR1R3=αR2关键是定α:α=(TN/sNT1)1/mm:级数(示例m=3)第二节绕线式三相异步电动机的起动绕线式异步电动机转子串三相对称电阻起动Date:2020/3/2Page:20CH1Date:2020/3/2Page:20三相异步电动机的电力拖动CH6第三节三相异步电动机的调速方法一.降压调速四.变频调速二.绕线式三相异步电动机转子串三相对称电阻调速三.笼式三相异步电动机变极调速五.滑差电机(电磁调速异步电动机)调速Date:2020/3/2Page:21CH1Date:2020/3/2Page:21三相异步电动机的电力拖动CH6第三节三相异步电动机的调速方法三相异步电动机的转速n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p一.降压调速Date:2020/3/2Page:22CH1Date:2020/3/2Page:22三相异步电动机的电力拖动CH6降压调速特点:1.对于恒转矩负载调速范围很小2.对于风机(泵)类负载,调速性能较好第三节三相异步电动机的调速方法一.降压调速Date:2020/3/2Page:23CH1Date:2020/3/2Page:23三相异步电动机的电力拖动CH6接线图机械特性第三节三相异步电动机的调速方法二.绕线式三相异步电动机转子串三相对称电阻调速Date:2020/3/2Page:24CH1Date:2020/3/2Page:24三相异步电动机的电力拖动CH6计算:T=2Tms/sm当T=TL固定时,∵Tm=常数∴s/sm=常数∵sm∝r2+Rs∴r2/sA=r2+Rs1/sB=r2+Rs2/sC=r2+Rs3/sD第三节三相异步电动机的调速方法二.绕线式三相异步电动机转子串三相对称电阻调速Date:2020/3/2Page:25CH1Date:2020/3/2Page:25三相异步电动机的电力拖动CH6Rs求法:(1)∵sm∝r2+Rs∴当串电阻特性的sm′可求时sm/sm′=r2/r2+RsRs=(sm′/sm-1)r2(2)T=TL固定时,已知固有特性上sA,串电阻特性的sBRs=(sB/sA-1)r2第三节三相异步电动机的调速方法二.绕线式三相异步电动机转子串三相对称电阻调速Date:2020/3/2Page:26CH1Date:2020/3/2Page:26三相异步电动机的电力拖动CH6转子串电阻调速,属于恒转矩调速方式TN允许输出线T=TNTnTm特点:设备简单,初投资少,有级调速,效率低,硬度差,转速稳定性差,适用于调速性能要求不高的场合第三节三相异步电动机的调速方法二.绕线式三相异步电动机转子串三相对称电阻调速Date:2020/3/2Page:27CH1Date:2020/3/2Page:27三相异步电动机的电力拖动CH6例:一台绕线式三相异步电动机的有关数据为：PN=60kW，UN＝380V，IN=144A，E2N=399V,I2N=116A，nN=1460r/min,λ=2.8。问:(1)当负载TL=0.8TN时,要求nA=500r/min,转子每相应串多大电阻?(2)当负载TL=TN时,要求nB=1000r/min,转子每相应串多大电阻?(3)当负载TL=0.5TN时,转子每相串入电阻Rsc=1Ω,nC=?第三节三相异步电动机的调速方法二.绕线式三相异步电动机转子串三相对称电阻调速Date:2020/3/2Page:28CH1Date:2020/3/2Page:28三相异步电动机的电力拖动CH6(1)(2)(3)ABCTn0TN0.5TN0.8TN解:sN=(n1-nN)/n1=(1500-1460)/1500=0.0267r2=sNE2N/√3I2N=0.0267×399/(√3×116)=0.053Ω(1)方法一:用临界转差求固有:sm=2λsN=2×2.8×0.0267=0.149人为:T=2Tms／smAsA=(1500-500)/1500=0.6670.8TN=2×2.8TN×0.667/smAsmA=4.66RA=(smA/sm–1)r2=(4.66/0.149-1)×0.053=1.6ΩDate:2020/3/2Page:29CH1Date:2020/3/2Page:29三相异步电动机的电力拖动CH6方法二:用转差求固有:sm=2λsN=2×2.8×0.0267=0.149T=2Tms／sm0.8TN=2×2.8TN×s/0.149s=0.021人为:sA=(1500-500)/1500=0.667RA=(sA/s–1)r2=(0.667/0.021-1)×0.053=1.6Ω(2)人为:sB=(1500-1000)/1500=0.333RB=(sB/sN–1)r2=(0.333/0.0267-1)×0.053=0.61ΩD