项目三三相异步电动机降压启动控制与制动控制.doc

项目三 三相异步电动机降压启动控制接线与调试 降压起动适用于容量大于或等于20kW并带轻载的工况。由于轻载，故电动机起动时电磁转矩很容易满足负载要求。主要问题是起动电流大，电网难以承受过大的冲击电流，因此必须降低启动电流。 掌握定子串电阻降压启动控制线路、延边三角启动、Y/Δ启动控制线路以及自耦变压器降压启动控制线路。 三相绕线式异步电动机的启动控制的设计和原理 能正确识别、选用、安装和调节时间继电器。 能正确安装和操作Y-△形降压启动控制电路。 一、三相异步电动机的启动 1、三相异步电动机对启动的要求 （1）电动机有足够大的启动转矩。 （2）一定大小启动转矩前提下，启动电流越小越好。 （3）启动所需设备简单，操作方便。 （4）启动过程中功率损耗越小越好。 2、鼠笼式异步电动机的启动 （1）直接启动（全压启动） 启动时加在电动机定子绕组上的电压为额定电压。三相异步电动机直接启动的条件（满足一条即可），如图3-1所示。 ①容量在7.5KW以下的电动机均可采用。 ②由专用变压器供电时，电动机的容量小于变压器容量的20%。 ③可用经验公式粗估电动机是否可直接启动 ? 优点：所需启动设备简单，启动时间短，启动方式简单、可靠，所需成本低。 缺点：启动电流很大，对电动机及电网有一定冲击。 （2）降压启动 在电动机启动时降低定子绕组上的电压，启动结束后加额定电压的启动方式。降压启动能起到降低电动机启动电流的目的，但由于转矩与电压的平方成正比，因此降压启动时电动机的转矩减小较多，故只适用于空载或轻载启动。 ①电阻（或电抗）降压启动 降压启动方式是指在启动过程中降低其定子绕组端的外施电压，启动结束后，再将定子绕组的两端电压恢复到额定值。这种方法虽然能达到降低启动电流的目的，但启动转矩也减小很多，故此法一般只适用于电动机的空载或轻载启动，具体方法： 图3-2 定子串电阻降压起动 三相笼形异步电动机启动时，在电动机定子电路串入电阻或电抗器，使加到电动机定子绕组端电压降低，减少了电动机上的启动电流。如图3-2 定子串电阻降压起动，是三相笼形电动机定子绕组串电阻降压启动的原理图，其工作情况为：先合上刀开关S1，在开始起动时，将S2打到启动端，电路串入电阻Ra电动机经电阻接入电源，电动机在低压状态下开始启动。当电动机的转速接近额定值时，使S2打到运行端，切除了电阻，电源电压直接加在电动机上，启动过程结束。 这种启动方法不受电动机定子绕组接法形式的限制，但由于启动电阻的存在，将使设备体积增大，电能损耗大，目前已较少采用。 ②Y/△降压启动 中、大功率电动机启动时把定子绕组接成Y形，运行时把定子绕组接成△形，使电动机全压运行，这种启动方法称为Y-△降压启动。电动机采用Y-△降压启动可使启动电源线电流减少为△形接法的1/3，有效避免了过大电流对供电电路的影响。在控制电路中，常利用时间继电器完成Y-△形自动切换。 三相笼形异步电动机的Y/△降压启动简单，运行可靠，应用广泛。但只适用于正常运转时定子绕组为△接法的电动机。 ③定子串自耦变压器降压启动 这种方法是利用自耦变压器将电源电压降低后再加到电动机定子绕组端，达到减小启动电流的目的，如图3-3定子串自耦变压器降压启动所示。 设自耦变压器的一次侧电压U1（即电源电压），电流为I1，二次侧电压为U2，电流为I2，变压比为ka，则： （3-1） 图3-3定子串自耦变压器降压启动 电路的控制原理是：合上电源后，电动机定子绕组经自耦变压器实现减压启动。当电动机的转速接近于额定转速时，直接将全电压加在电动机上，启动过程结束，进入全压运行状态。 自耦变压器降压启动的启动性能好，但线路相对较复杂，设备体积大，目前是三相笼形异步电动机常用的一种降压启动方法。 二、三相异步电动机的调速 异步电机结构简单、成本低、维修方便、工作可靠，因此得到了广泛的使用。在生产实际中需要对电机转速进行调节以满足工艺设备的要求，因此三相异步电机的调速具有重要的意义。 根据三相异步电动机的转速公式为 （3-2） 式中：f1为异步电动机的定子电压供电频率；p为异步电动机的极对数；s为异步电动机的转差率。所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。 1、变极调速（改变电动机的极对数） 通过改变定子绕组的连接方式来实现。变极调速是改变异步电动机的同步转速 （3-3） 所以一般称变极调速的电动机为多速异步电动机。 （1）变极原理 由式（3-2）知：改变异步电动机的定子