高壓電工進網培訓三相異步電動機

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1、高壓電工進網培訓 第二講 一、三相異步電動機 1、三相異步電動機的構造 由定子和轉子組成。其中 定子是固定部分用來產生 旋轉磁場； 轉子是轉動部分，用來產生轉動力矩。轉子根據其結構不同分為 籠式 和繞線式 兩種。 1、三相異步電動機旋轉磁場的產生 三相異步電動機定子繞組通入三相對稱交流電將產生旋轉的磁場。它的旋轉方向與 三相交流電的相序 一致。 旋轉的磁場的轉速： 2、三相異步電動機的工作原理 三相異步電動機通入三相對稱交流電后產生了旋轉磁場。這時轉子回路切割磁感線，而產生感應電流，從而產生電磁轉矩，將電能轉變成機械能。這里電動機的轉速比旋轉磁場的轉速

2、小一些，它們之間有一轉速差，用轉差率來表示。隨著轉速的增加轉差率減小。國產三相異步電動機額定轉速，則其磁極對數p= ,旋轉磁場轉速 ，轉差率 。其中當S=1時，電動機處于 工作狀態(tài)，S=0時，電動機處于 工作狀態(tài)，S=時，電動機處于 工作狀態(tài)。 二、三相異步電動機的啟動與反轉 一、三相異步電動機起動的主要要求 1、足夠大的起動轉矩 2、在保證轉矩的前提下，起動電流足夠小 3、控制設備簡單，操作維護方便 4、起動過程能耗盡量小 二、三相籠型異步電動機的起動 （一）直接起動 1、直接起動：直接接通三相電源又稱全壓起

3、動 2、直接起動所需設備：刀開關、保險盒（熔斷器） 3、直接起動的條件：（1）容量在工作7．5KW以下的電動機 （2）起動時引起的電網電壓下降不超過10%～15% 4、直接起動優(yōu)缺點：（1）優(yōu)點：設備簡單，起動時間短，操作方便 （2）缺點：對電動機有一定的沖擊 （二）降壓啟動：指降低加在電動機定子繞組兩端的電壓待起動結束后加額定電壓運行的起動方式 降壓啟動的分類：變換降壓啟動、串電阻降壓啟動、變壓器降壓啟動 1、變換降壓起動 1）適用條件：額定運行時為接法的電動機 2）優(yōu)缺點：優(yōu)點是降低起動電

4、流；缺點起動轉矩減小，只有 時的。 3）適用條件：只能適用于輕載或空載電機的起動 2、串電阻（電抗器）降壓起動 1）原理：在定子繞組中串電阻分壓而降壓起動，起動結束后全壓運行。 2）優(yōu)缺點：優(yōu)點是起動平穩(wěn)，工作可靠，功率因數高，降壓可調。 缺點是設備多，電阻上有損耗，不宜頻繁起動。 故應優(yōu)先考慮變換降壓啟動。 3、自耦變壓器降壓起動 1）原理：應用自耦變壓器，降低加在定子繞組兩端的電壓實現降壓起動，待運行正常后全壓運行。 2、優(yōu)缺點：優(yōu)點是可選擇不同的電壓進行起動，且不論是星形不是三角形接法都可。 缺點是設備體積大，投資大，不能頻頻起

5、動，主要應用于帶負載起動。 三、繞線式轉子異步電動機的起動 繞線式轉子異步電動機的轉子繞組均采用星形接法 （一）轉子回路串電阻起動 1、 起動：采用轉子回路串電阻起動（一般采用串電阻三級起動） 2、 優(yōu)缺點：優(yōu)點是起動過程中轉矩較大，適合于重載起動。 缺點是設備多，起動級數少，有能量損耗在電阻上。 （二）轉子回路串頻敏電阻起動 1、原理：當轉速增加時，轉子回路中的電流頻率在不斷減小，使轉子回路中的總電阻平滑減小。即轉速低時，回路電阻大，電流小，逐轉速的增加轉子回路的電阻減小，使起動電流表平滑變化，并使轉矩保持一定的數值。 2、優(yōu)缺點：優(yōu)點是結構簡單，成本

6、低，使用壽命長，能平滑無級起動，轉矩恒定。 缺點是轉矩不能太大，功率因數較小。 三相異步電動機的制動、調速與選用原則 1、三相異步電動機的運行狀態(tài) 起動狀態(tài)；運行狀態(tài)；制動狀態(tài)；停止狀態(tài)。 2、三相異步電動機的制動：是指加一個反向力矩，使電動機減速或停轉，對位能性負載，制動運行可獲得穩(wěn)定的下降速度。 3、三相異步電動機的制動方法 分類：機械制動和電氣制動 電氣制動分為反接制動；能耗制動和再生制動 二、三相異步電動機的制動 （一）機械制動 1、裝置：電磁抱閘，它主要由 和 兩部分組成。

7、2、特點：平時或停電時制動器抱緊制動輪，工作時松開，在停機時保證定位準確，并避免重物自行下墜而造成事故。 （二）三相異步電動機的電氣制動 1、電源反接制動 1）原理：電動機停機后改變三相電源的相序，電動機的旋轉磁場即反向，產生的電磁轉矩一電動機的轉向相反，為制動轉矩，使電動機很快停下來。 2）特點：▲簡單易行，制動轉矩大，效果好， ▲制動時轉子電流比起動電流還大，對電動機的沖擊較大，故往往在定子回路中串入限流電阻。 ▲反接制動時仍需從電源吸收能量，故經濟性能差。 2、倒拉反轉制動 1）原理：在提升重物時轉子回路的電阻較小，下放重物時在轉子回路

8、中串入的電阻足夠大，機械特性曲線變陡，電動機的轉速下降至反轉時電磁轉矩才與負載轉矩平衡，這時電動機產生的轉矩仍然是向上的轉矩但對電動機的轉動起制動作用。 2）特點：▲改變串入電阻的大小，即可調節(jié)下放速度。 3、能耗制動 1）原理：是在斷開三相電源的同時接通直流電源，此時直流電流流入定子兩相繞組，產生恒定的磁場，轉子回路產生的感應電流而受的電磁力矩方向跟電動機轉動方向相反，因而產生制動作用。這時轉子的動能轉化成電能消耗在轉子回路的電阻上。稱為能耗制動。 2）特點：制動力強，制動平穩(wěn)，對電網影響?。唬ㄟ@是其優(yōu)點）缺點是需要一套直流電源裝置，而且制動轉矩隨電動機的轉速減小而減小，不易制停。

9、 4、再生制動（回饋制動） 1）原理：當電動機的轉速大于旋轉磁場的轉速時（S＜0），使轉子電流及所產生的電磁轉矩改變方向，成為一轉子轉向相反的制動轉矩，則電動機在制動狀態(tài)下運行，這時電動機變成發(fā)電機，將機械能轉變成電能送回電網，又稱為回饋制動。 2）特點：經濟性能好，但只有在特定的條件下才能實現。 什么條件？ 。 三、三相異步電動機的調速 概述： 調速方法：1）改變定子繞組的磁極對數P—變極調速； 2）改變電動機的轉差率S，具體方法是改變電源電壓調速和繞線式異步電動機轉子串電阻調速；

10、 3）改變電網的頻率--變頻調速。 一、變極調速 1）三相異步電動機定子繞組形成的磁場取決于定子繞組中的電流方向，只要改變定子繞組的接線方式，就能達到改變磁極對數的目的。 2）接線方式： /YY調速；YY為高速檔，前后輸出功率基本不變，適用于近恒功率情況下的調速，較多用于金屬切削機床上。 Y/YY調速；YY為高速檔，前后輸出轉矩基本不變，適用于負載轉矩基本恒定的恒轉矩調速，適用于起重機，運輸帶等機械。 3）優(yōu)缺點：優(yōu)點是所需設備簡單，缺點是電動機引出頭較多，調速節(jié)數少。 4）注：變極調速只適用于籠型異步電動機中。 二、改變轉子電阻調速 1）

11、改變轉子回路電阻的大小，電動機即在對應的轉速下運行。 2）優(yōu)缺點：優(yōu)點是所需設備簡單，并可在一定范圍內進行調速。 缺點是調速電阻上有一定的能量損耗，調速特性曲線的硬度不大，在空載和輕載時調速范圍很窄。主要用于運輸、起重機械的繞線式電機。 三、改變定子電壓調速 1）適用性：適用于籠形型電動機中。 2）對于恒轉矩負載：需采用轉子電阻較大的高轉差率籠型電動機。但其低壓時機械特性太軟。 3）對于風機負載：其負載轉矩隨轉速的增加而增大，改變定子電壓轉速變化。 四、變頻調速 1）恒轉矩變頻調速： 保持輸出轉矩不變，條件是為常數 2）恒功率變頻調速： 保持輸出功率不變，條件是為常數或為常數 5