1、5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院一、轉速特性一、轉速特性).P(fnffUU:NN2 時時和和在在定定義義二、轉矩特性二、轉矩特性).P(fTffUU:NN22 時時和和在在定定義義三、定子電流特性三、定子電流特性四、定子功率因數特性四、定子功率因數特性).P(fcosffUU:NN21 時時和和在在定定義義五、效率特性五、效率特性).P(fffUU:NN2 時時和和在在定定義義工作特性的曲線如工作特性的曲線如圖所示：圖所示：).P(fIffUU:NN21 時時和和在在定定義義感應電動機的工作特性感應電動機的工作特性5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電

2、動機中原工學院信息商務學院一一臺額定功率臺額定功率10kW10kW三相四極感應電動機三相四極感應電動機,380V,D,380V,D接接, ,額定線電流額定線電流19.87A,19.87A,運行在運行在1452r/min,1452r/min,測得輸入功率測得輸入功率11389W,11389W,定子線電流定子線電流19.87A19.87A。已知空載實驗測得。已知空載實驗測得R R1 1=1.33=1.33，p p=100W=100W，P PFeFe=322W=322W，p p按比按比1%P1%PN N計算。求轉差率，電磁轉矩，功率因數，效率。計算。求轉差率，電磁轉矩，功率因數，效率。032. 01

3、50014521500min/1500sssnnnsrnNmPTWPPPPWRIpAIIWPseeFecuecu11.67601500210542105423229 .524113899 .52433. 147.113347.11387.193113891121211111WppPPWpWpWPsPe1000020010204)(1001000001. 01001020410542)032. 01 ()1 (2%8 .871138910000871. 087.193803113893cos121PPUIP5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院1 1、三相異步電動機

4、直接起動特點、三相異步電動機直接起動特點2 2、籠型感應電動機的起動、籠型感應電動機的起動3 3、繞線型感應電動機的起動、繞線型感應電動機的起動4 4、深槽和雙籠感應電動機、深槽和雙籠感應電動機感應電動機的起動、深槽和雙籠感應電動機感應電動機的起動、深槽和雙籠感應電動機5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院 三相異步電機三相異步電機起動起動指電動機接通電源后由靜止狀態加速到穩指電動機接通電源后由靜止狀態加速到穩定運行狀態的過程定運行狀態的過程. .1 1）起動電流大）起動電流大 起動時起動時, , ,轉子電動勢很大，故轉子電動勢很大，故轉子電流很大，勵磁轉子電流很

5、大，勵磁電流可以忽略，電流可以忽略，根據磁動勢平衡關系根據磁動勢平衡關系, ,定子電流必然增大定子電流必然增大1, 0sn11221212(5 7)( )()stNUIIRcRxcx1 1、三相異步電動機直接起動特點、三相異步電動機直接起動特點5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院2 2）起動轉矩不大）起動轉矩不大從下述公式分析從下述公式分析2steTmstTTCI cos 起動時起動時, , ,遠大于運行時的遠大于運行時的 , ,轉子漏抗轉子漏抗 很大很大, , 很低很低, ,盡管盡管 很大很大, ,但但 并不大并不大. .1 ss22sXsX2cos2I22c

6、os I222222cosstRRxststmTJstICT22cos NT)21( 5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院異步電機直接起動存在的問題：異步電機直接起動存在的問題：1 1、起動電流大，影響：、起動電流大，影響：v 線路壓降大，電網電壓下降，影響其他負載運行。線路壓降大，電網電壓下降，影響其他負載運行。v 如頻繁起動，發熱嚴重，易損壞電機如頻繁起動，發熱嚴重，易損壞電機2 2、起動轉矩不夠大，影響：、起動轉矩不夠大，影響：v 無法重載起動無法重載起動v 起動時間長起動時間長5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院 T Ts

7、tst= 1-2T= 1-2TN N I Istst= 5-7I= 5-7IN N, , 優點優點: :方法簡單方法簡單 缺點缺點: :沖擊電流大沖擊電流大1 1）直接起動）直接起動2 2、籠型感應電動機的起動、籠型感應電動機的起動5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院 降低電壓降低電壓, ,以減小電流以減小電流起動轉矩同時減小起動轉矩同時減小 適用范圍適用范圍: :起動轉矩要求不高的場合起動轉矩要求不高的場合 常用降壓方法常用降壓方法: :星三角變換星三角變換; ;自耦變壓器法自耦變壓器法2 2）降壓起動）降壓起動5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中

8、原工學院信息商務學院直接起動直接起動：U1LI1stILstUUII1113 ，Y Y起動：起動：，311LUU 311II 則：則：3311ststIIII 1133ststUUTT，U1LstI 1U 1I v結論：結論：T Tst st 和和 I Ist st 都下降為直接起動的都下降為直接起動的 1/31/3。v優點：優點：Y- Y- 降壓起動多用于空載或輕載起動，設備簡單降壓起動多用于空載或輕載起動，設備簡單v缺點：只適用于缺點：只適用于接法電機，電壓下降倍數不變。接法電機，電壓下降倍數不變。 Y- Y- 降壓起動降壓起動起動時起動時Y Y接；運行接；運行時時接。接。5.9 感應電動

9、機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院stI 1N1U stI 1U2N1UstIKUU11 KIIstst 流過電機繞組的電流：流過電機繞組的電流：2KIKIIststst 則電網提供電流：則電網提供電流：211ststUUKTTK因，v 原理：設原理：設N N1 1/ /N N2 2 = = K K加在電機繞組上的電壓加在電機繞組上的電壓: :v 結論：結論：T Tst st 和和 I Ist st 都下降為直接起動的都下降為直接起動的1/1/K K2 2。v 優點：不受電機接線方式的影響優點：不受電機接線方式的影響, ,并可選擇不同分接頭并可選擇不同分接頭, , 調節起動電

10、壓調節起動電壓. .v 缺點：體積大，價格高，需維護。缺點：體積大，價格高，需維護。自耦變壓器起動自耦變壓器起動5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院 由于大型電動機容量大，起動電流對電網沖擊較由于大型電動機容量大，起動電流對電網沖擊較大，又因帶重載，負載要求電機提供較大的起動轉大，又因帶重載，負載要求電機提供較大的起動轉矩，顯然前述籠型異步電動機起動方法很難同時滿矩，顯然前述籠型異步電動機起動方法很難同時滿足這兩個要求。足這兩個要求。 而繞線式異步電動機就顯示出明顯的優勢。只要而繞線式異步電動機就顯示出明顯的優勢。只要轉子回路串的電阻合適，就可降低起動電流，同時

11、轉子回路串的電阻合適，就可降低起動電流，同時增大起動轉矩。增大起動轉矩。 因而繞線式三相異步電動機可以因而繞線式三相異步電動機可以應用在重載和頻應用在重載和頻繁起動繁起動的生產機械上。的生產機械上。3 3、繞線型感應電動機的起動、繞線型感應電動機的起動5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院1 1）轉子串電阻分級起動）轉子串電阻分級起動2 2）轉子串頻敏變阻器起動）轉子串頻敏變阻器起動 繞線型感應電動機的起動方法：繞線型感應電動機的起動方法： 繞線型異步電動機一般用在重載和頻繁啟動的繞線型異步電動機一般用在重載和頻繁啟動的生產機械。生產機械。5.9 感應電動機的起動

12、，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院（一）轉子串聯電阻起動（一）轉子串聯電阻起動 電動機起動時，變阻器應調在最大電阻位置，然后將定子接通電動機起動時，變阻器應調在最大電阻位置，然后將定子接通電源，電動機開始轉動。隨著電動機轉速的增加，均勻地減小電阻，電源，電動機開始轉動。隨著電動機轉速的增加，均勻地減小電阻，直到將電阻完全切除。待轉速穩定后，將集電環短接，同時舉起電直到將電阻完全切除。待轉速穩定后，將集電環短接，同時舉起電刷刷 。211222112122stm pU RTf( RR )( XX ) 1221212( )()stUIRcRxcx5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動

13、機中原工學院信息商務學院 電動機由電動機由a a點點開始起動，經開始起動，經bcdebcdef ghf gh，完，完成起動過程。成起動過程。起動過程起動過程正常運行時，所串電阻直接短接正常運行時，所串電阻直接短接5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院 若起動時需最大轉矩，可在轉若起動時需最大轉矩，可在轉子回路串入適當電阻子回路串入適當電阻, ,使使s sm m=1.=1.5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院（二）轉子串聯頻敏變阻器起動（二）轉子串聯頻敏變阻器起動 mR 當電動機起動時，轉子頻率較高，頻敏變阻器內的與頻率平方當電動機起

14、動時，轉子頻率較高，頻敏變阻器內的與頻率平方成正比的渦流損耗較大，成正比的渦流損耗較大， 值也因之較大，起限制起動電流及增值也因之較大，起限制起動電流及增大起動轉矩的作用。隨著轉速的上升，轉子頻率不斷下降，頻敏變大起動轉矩的作用。隨著轉速的上升，轉子頻率不斷下降，頻敏變阻器鐵心的渦流損耗及阻器鐵心的渦流損耗及 值跟著下降，使電動機起動平滑。值跟著下降，使電動機起動平滑。 mR5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院Nm ).(.n)R(RITsststst1232607502473013405230

15、360232225.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院從結構上改善三相籠型異步電動機起動性能的方法從結構上改善三相籠型異步電動機起動性能的方法4 4、深槽和雙籠感應電動機、深槽和雙籠感應電動機5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院（一）深槽感應電動機（一）深槽感應電動機 轉子頻率愈高，槽高愈大，轉子頻率愈高，槽高愈大，集膚效應集膚效應愈強。愈強。n槽漏磁動勢分布槽漏磁動勢分布n下部漏抗大下部漏抗大n上部漏抗小上部漏抗小n起動時，轉子電流頻率高，漏抗起動時，轉子電流頻率高，漏抗較大，且遠大于電阻較大，且遠大于電阻. .產生集膚效產生集膚

16、效應應, ,上部電流密度大上部電流密度大, , 相當于導條相當于導條有效截面積減小有效截面積減小, ,電阻增大電阻增大. .n正常運行時，轉子電流頻率很低正常運行時，轉子電流頻率很低, ,漏抗與電阻差值不大漏抗與電阻差值不大. .電流均勻分電流均勻分布布, ,集膚效應消失集膚效應消失. .電阻恢復正常。電阻恢復正常。特點：轉子槽深而窄特點：轉子槽深而窄5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠感應電動機中原工學院信息商務學院（二）雙籠型感應電動機（二）雙籠型感應電動機雙籠異步電雙籠異步電動機的機械動機的機械特性特性雙籠型轉雙籠型轉子的結構子的結構與漏磁通與漏磁通這種異步電動機的轉子上有兩套導條，如圖這種異步電動機的轉子上有兩套導條，如圖所示的上籠與下籠，兩籠間由狹長的縫隙隔所示的上籠與下籠，兩籠間由狹長的縫隙隔開。上籠通常用電