三相异步电动机的启动与制动ppt课件
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三相异步电动机的启动调速反转与制动一PPT课件
6
（2）Y-Δ降压启动
适用范围： 正常运行时定子绕组为三角形连接。
优点： 启动电流为全压启动时的1／3。
缺点：
TstY
1 3 TSt
不适合高启动转矩场合，适合空载或轻载启动
A
L1 L2 L3
UP' Z X
启 正常
QS1 FU
CY
B 动 运行
UP Z A
C
X
YB
U1 V W1
1
U2 V2 W2
Δ运行时，首尾相接构成闭环
回馈制动常用于高速且要求匀速下放重物的场合，另外在变极或变频调速过 程中，也会产生回馈制动。
16
•4
1、全压启动（直接启动）
全压启动是将电动机直接接到额定电压上的启动方式，又叫直 接启动。 优点：设备简单，操作方便，启动时间短。 缺点：启动电流较大，将使线路电压下降，影 响负载正常工作。
适用范围：电动机容量在10kW以下
5
2、降压启动
（1）定子串电阻启动
缺点：
外接启动电阻上有较大的功率损耗，经 济性较差。
——三相异步电动机的启动、 调速、反转与制动
1
三相异步电动机的启动、调速、反转与制动 能力目标：
1、能根据交流电动机的类型和使用场合，分析交流电动机 的启动、调速和制动
知识目标：
1、了解交流电机的结构，熟悉交流电机的工作原理 2、掌握交流电机的启动、调速与制动
任务一、认识交流异步电动机 任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动
流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n0。
电动机由于惯性仍在运转。
n1 0 N
转子导体切割固定磁场感应电流，载 流导体受到与转子惯性方向相反的电
三相异步电动机电气控制课件PPT45页
1、反接制动控制线路
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
25
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往 返 运 动 图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机 正向起动运行，带动工作台向前运 动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电 吸合，电动机反向起动运行，使工 作台后退。工作台退到SQl位置时， 挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通 电吸合，电动机又正向起动运行， 工作台又向前进，如此一直循环下 去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱 离电源停止转动。
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
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任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往 返 运 动 图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机 正向起动运行，带动工作台向前运 动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电 吸合，电动机反向起动运行，使工 作台后退。工作台退到SQl位置时， 挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通 电吸合，电动机又正向起动运行， 工作台又向前进，如此一直循环下 去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱 离电源停止转动。
第2章三相异步电动机控制线路模板ppt课件
在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。控制回 路需要设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置
特 点：
起动按钮的常开触点并联；停止按钮的常闭触点串联。
操作
无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动； 操作任意一个停止按钮可以打断自锁电路，使电动机停止运行。
SB1乙
SB1甲
SB2甲
KM
2、工作台前进至终点自动停车； 3、工作台在终点时，启动电机只能反转； 4、工作台后退至原位自动停车； 5、工作台在前进或后退途中均可停车，再 启动后既可进也可退。
实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关
运动过程
按下SB2 工作台正向运行 至终点位置撞开SQ2 电机停车
（反向运行同样分析）
SB2乙
K M
甲地
乙地
SB1甲、SB2甲实现就地控制； SB1乙、SB2乙实现远方控制。
（a）
（b）
多点控制电路
2.2.5 自动循环控制
正程：电动机正转； 逆程：电动机反转。
控制要求：
工作台 B
后退 前进
SQ4 SQ1
床身
工作台 A
SQ2 SQ3
机床工作示意图
1、工作台在原位时，启动电机只能正转；
（1）工作台在原位时： 启动后只能前进，不能后退。 （2）A前进到终点时： 立即后退，退回到原位自动停。
（3）A在途中时： 可停车；再启动时，既可前进也可后退。 （4）A在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。 （5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。
基本电路的结构特点： 1. 自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。 2. 互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路
特 点：
起动按钮的常开触点并联；停止按钮的常闭触点串联。
操作
无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动； 操作任意一个停止按钮可以打断自锁电路，使电动机停止运行。
SB1乙
SB1甲
SB2甲
KM
2、工作台前进至终点自动停车； 3、工作台在终点时，启动电机只能反转； 4、工作台后退至原位自动停车； 5、工作台在前进或后退途中均可停车，再 启动后既可进也可退。
实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关
运动过程
按下SB2 工作台正向运行 至终点位置撞开SQ2 电机停车
（反向运行同样分析）
SB2乙
K M
甲地
乙地
SB1甲、SB2甲实现就地控制； SB1乙、SB2乙实现远方控制。
（a）
（b）
多点控制电路
2.2.5 自动循环控制
正程：电动机正转； 逆程：电动机反转。
控制要求：
工作台 B
后退 前进
SQ4 SQ1
床身
工作台 A
SQ2 SQ3
机床工作示意图
1、工作台在原位时，启动电机只能正转；
（1）工作台在原位时： 启动后只能前进，不能后退。 （2）A前进到终点时： 立即后退，退回到原位自动停。
（3）A在途中时： 可停车；再启动时，既可前进也可后退。 （4）A在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。 （5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。
基本电路的结构特点： 1. 自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。 2. 互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路
《三相异步电动机》课件
家用电器中的应用
家用电器中常使用三相异步电动 机，如洗衣机、冰箱等。
发展趋势
未来，三相异步电动机将逐渐应 用于新能源、电动汽车等领域， 促进技术的进步。
六、总结
三相异步电动机的特点和优缺点
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定等特点，但启动力矩较小，需要额外的起动装置。
未来发展和应用前景
随着新能源和电动汽车等领域的快速发展，三相异步电动机有着广阔的应用前景。
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定的优点， 但缺点是起动力矩较小，需要外部辅助装置。
二、原理
1 磁场转速与电动机转速
三相异步电动机的转速与其磁场旋转速度不同步，因此称为“异步”电动机。
2 感应电动机的工作原理
感应电动机利用旋转磁场在转子中产生感应电流，从而产生转矩，驱动机械运转。
3 转子的损耗和转矩
转子中的铜损、磁损等会导致能量损耗，同时会产生转矩，使电动机能够开展工作。
三、结构
组成
三相异步电动机由定子、转子、 端盖、轴等组件构成，各个局
定子上的线圈按照一定的规律 布置，形成电磁场，驱动转子 旋转。
各部件的作用和功能
不同部件在电机运行过程中， 起着各自不可或缺的作用，确 保电机正常工作。
四、运行和控制
1
启动、运行、停止
通过给定适当的电压和频率，电动机可以启动、运行和停止。
2
控制方式
运行电动机可以通过多种方式进行控制，如电阻起动、变频器控制等。
3
速度调节方法
可以通过改变电动机供电频率、极对数等参数来实现对电动机转速的调节。
五、应用
工业应用案例
三相异步电动机被广泛应用于各 种工业领域，如机械加工、生产 装配线等。
6三相异步电动机学习课件PPT
sN=
n0－nN n0
=
3 000－2 940 3 000
= 0.02
(2) 定子三相绕组为三角形联结
I1P =
IN 3
= 42.2 3
A = 24.36 A
(3) 输入有功功率
P1N= 3 UN IN N = 3×380×42.2×0.89 W = 24.8 kW
(4)
效率
N =
PN 100% = P1N
例1：三相异步电动机 p=3，电源f1=50Hz，电机额定 转速n=960r/min。
求：转差率s
同步转速：n0
60 f1 p
60 50 3
1000
r
/ min
转差率： s n0 n 1000 960 0.04
n0
1000
转矩平衡
电机输出转矩T2等于电磁转矩T减去空载转矩T0。即：
c
载的变化而自动调整，这种 s=1 能力称为自适应负载能力。
T TL Ts Tm
启动： Ts>TL (负载转矩)，电机启动
转速n，转矩T
c点：转矩达最大Tm ，转速n继续，T，沿cb走
b点：T=TL，转速n不再上升，稳定运行
若TL ，暂时T< TL,n s I2 T
例3：三相异步电动机，额定功率PN=10kW，
§6.1 三相异步电动机的结构与工
作原理
磁铁
磁场旋转
n0 f
n
N
ei
e方向用 右手定则
确定
f方向用 左手定则
确定
S
闭合 线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v （右手定则）
磁感应强度 导线长 切割速度
第14章 三相异步电动机的启动及速度调节PPT课件
14.1 异步电动机的启动性能
启动过程： 指电动机从静止到达正常工作转速的过程。
启动过程特点： 电流一般较大，转矩并不大
原因:开始时候n＝0 ，U1
R1
R2' s
2
X 1
X
' 2
2
第1页/共73页
T CT1I2 cos2
功率因数cos2 很低
最初起动瞬间很大的启动电流引起定子 漏阻抗压降增大，主磁通约减少到额定值的一半。 一般情况:
一、转子回路串电阻启动 串入多级电阻，启动过程中采用逐级切除启动电
阻的方法。
第16页/共73页
特点和适用场合
1．起动开始时，使全部电阻均串入转子回路，随着转速 的上升，电磁转矩将减小。
2．为了缩短起动时间，通常随转速上升分级切除部分电 阻，使在整个起动过程中电动机保持有较大的电磁转矩。
3．待起动完毕后，转子绕组便被短路，转入正常运行。
第25页/共73页
2.双鼠笼式异步电动机（ Double-squirrel-cage rotor ） 上笼Top bar： 截面小，电阻大 下笼Bottom bar： 截面大，电阻小 下笼交链的漏磁 通比上笼多，漏 抗大
第26页/共73页
（1）起动时 • 转子电流的频率f2=f1，转子漏抗大于转子电阻，
第18页/共73页
工作原理：
• BP实质上是一台只有初级绕组而且铁心损耗较大 的三相变压器。BP的铁耗大就相当于Rm大。而 铁耗与磁通的频率（等于转子频率f2=sf1）的1.3 次方成正比。开始启动时，s较大，故f2较大，Rm 也较大，相当于转子电阻自动增加，则Ist减小、 Tst增大；随着启动过程的进行，n逐渐变大、s逐 渐变小，则f2变小，也就是铁耗减小，所以Rm变 小，相当于转子电阻自动变小。
启动过程： 指电动机从静止到达正常工作转速的过程。
启动过程特点： 电流一般较大，转矩并不大
原因:开始时候n＝0 ，U1
R1
R2' s
2
X 1
X
' 2
2
第1页/共73页
T CT1I2 cos2
功率因数cos2 很低
最初起动瞬间很大的启动电流引起定子 漏阻抗压降增大，主磁通约减少到额定值的一半。 一般情况:
一、转子回路串电阻启动 串入多级电阻，启动过程中采用逐级切除启动电
阻的方法。
第16页/共73页
特点和适用场合
1．起动开始时，使全部电阻均串入转子回路，随着转速 的上升，电磁转矩将减小。
2．为了缩短起动时间，通常随转速上升分级切除部分电 阻，使在整个起动过程中电动机保持有较大的电磁转矩。
3．待起动完毕后，转子绕组便被短路，转入正常运行。
第25页/共73页
2.双鼠笼式异步电动机（ Double-squirrel-cage rotor ） 上笼Top bar： 截面小，电阻大 下笼Bottom bar： 截面大，电阻小 下笼交链的漏磁 通比上笼多，漏 抗大
第26页/共73页
（1）起动时 • 转子电流的频率f2=f1，转子漏抗大于转子电阻，
第18页/共73页
工作原理：
• BP实质上是一台只有初级绕组而且铁心损耗较大 的三相变压器。BP的铁耗大就相当于Rm大。而 铁耗与磁通的频率（等于转子频率f2=sf1）的1.3 次方成正比。开始启动时，s较大，故f2较大，Rm 也较大，相当于转子电阻自动增加，则Ist减小、 Tst增大；随着启动过程的进行，n逐渐变大、s逐 渐变小，则f2变小，也就是铁耗减小，所以Rm变 小，相当于转子电阻自动变小。
三相异步电动机完整ppt课件
第3章 异步电动机
3.1 三相异步电动机的构造 3.2 三相异步电动机的工作原理 3.3 三相异步电动机的电磁转矩 3.4 三相异步电动机的机械特性 3.5 三相异步电动机的起动 3.6 三相异步电动机的调速 3.7 三相异步电动机的制动 3.8 三相异步电动机铭牌数据
.
1
电动机的分类： 交流电动机
n(1s)n0
异步电动机运行中: s(1~9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
iB
iC
场 的分布情况
o
M
n0
A
YN
Z
C
SB
X
t 0
合成磁场方向向下
600
60
A
Y
NZ
CS
X
B
Y
S
C
A
Z
N
B X
t 60
t 90
合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
.
19
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场
即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
相交流电(星形联接)
iA
iC Im sint 120
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
.
17
3.1 三相异步电动机的构造 3.2 三相异步电动机的工作原理 3.3 三相异步电动机的电磁转矩 3.4 三相异步电动机的机械特性 3.5 三相异步电动机的起动 3.6 三相异步电动机的调速 3.7 三相异步电动机的制动 3.8 三相异步电动机铭牌数据
.
1
电动机的分类： 交流电动机
n(1s)n0
异步电动机运行中: s(1~9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
iB
iC
场 的分布情况
o
M
n0
A
YN
Z
C
SB
X
t 0
合成磁场方向向下
600
60
A
Y
NZ
CS
X
B
Y
S
C
A
Z
N
B X
t 60
t 90
合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
.
19
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场
即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
相交流电(星形联接)
iA
iC Im sint 120
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
.
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第8章 三相异步电动机的启动与制动 电机与拖动基础 课件 ppt
否则不能采用此法。
8.2.3 自耦变压器降压启动
M 3~
3 ~ UN
S1 FU
S2 TA
8.2.3 自耦变压器降压启动
M 3~
3 ~ UN
S1 FU
S2
启动
TA
8.2.3 自耦变压器降压启动
M 3~
3 ~ UN
S1 FU
运行
S2
TA
8.2.3 自耦变压器降压启动
电动机相电压比
U N2 KA UN N1
S1 FU
U2 V1 S2
U1
V2
W2
W1
8.2.2 Y－ 启动 适用于：正常运行为△联结的电动机。 3 ~ UN
S1 FU
U2 V1
U1
V2
W2
W1
S2
Y 启动
适用于：正常运行为△联结的电动机。
3 ~ UN
定子相电压比
S1 FU
U2 V1
U1
V2
W2
W1
运行
S2
U1PY U1P△
=
UN 3 UN
由于 Tsa ＞250 N·m，而且 Isa＜360 A，所以 能采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动。
8.3 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机
(1) 深槽式异步电动机 槽深 h 与槽宽 b 之比为：h / b = 8 ~ 12
起动时，f2 高， 漏电抗大，电流的集
肤效应使导条的等效
面积减小，即 R2 ， 使 Ts 。 运行时， f2 很低， 漏电抗很小，集肤效
解： (1) 能否直接启动
TN =
60 2
PN nN
=
60 2×3.14
×
37×103 985
8.2.3 自耦变压器降压启动
M 3~
3 ~ UN
S1 FU
S2 TA
8.2.3 自耦变压器降压启动
M 3~
3 ~ UN
S1 FU
S2
启动
TA
8.2.3 自耦变压器降压启动
M 3~
3 ~ UN
S1 FU
运行
S2
TA
8.2.3 自耦变压器降压启动
电动机相电压比
U N2 KA UN N1
S1 FU
U2 V1 S2
U1
V2
W2
W1
8.2.2 Y－ 启动 适用于：正常运行为△联结的电动机。 3 ~ UN
S1 FU
U2 V1
U1
V2
W2
W1
S2
Y 启动
适用于：正常运行为△联结的电动机。
3 ~ UN
定子相电压比
S1 FU
U2 V1
U1
V2
W2
W1
运行
S2
U1PY U1P△
=
UN 3 UN
由于 Tsa ＞250 N·m，而且 Isa＜360 A，所以 能采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动。
8.3 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机
(1) 深槽式异步电动机 槽深 h 与槽宽 b 之比为：h / b = 8 ~ 12
起动时，f2 高， 漏电抗大，电流的集
肤效应使导条的等效
面积减小，即 R2 ， 使 Ts 。 运行时， f2 很低， 漏电抗很小，集肤效
解： (1) 能否直接启动
TN =
60 2
PN nN
=
60 2×3.14
×
37×103 985
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2. 星形—三角形(Y—△)降压起动
方法：起动时定子绕组接成Y形，运行时定子绕组则 接成△形，其接线图如图示。对于运行时定子绕组为Y形 的笼型异步电动机则不能用Y—△起动方法。
适用于正常运行 时接成的电机，
是普通机床上常用 的起动方法
起 动：Y
正常运行：
C
A
B
K1
6
1
35
4 2
△运行
K2
Y 启动
图8.4 Y—△起动电流分析图
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
起动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低， 对电机前端供电变压器影响大。使得变压器输入电压 幅度下降，超过了额定值的允许偏差△＝±10%或更严 重。这样，一方面影响了异步电机本身，由于Tst与电 压 U的平方成正比，导致Tst下降更多，当重载时电机 将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供 电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载 的异步电机可能停转等。
图8. 鼠笼式异步电动机 的串电抗器起动
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
(2)起动电流和起动转矩的分析与计算 三相异步电动机定子串电抗器X起动时的 简化等值电路由如图（a）的直接起动变为图（b）。
（a）
（b）
r 2
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
T s2f1(R 3 k2 p (1 2 X U R k 2 X )22f3 1 (p X k1 2 U R 2 X )2
三相异步电动机的启动与制动
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本章内容
三相异步电动机直接起动 三相鼠笼式异步电动机降压起动 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机 绕线式三相异步电动机的启动 三相异步电动机的各种运行状态 本章小结
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
三相异步电动机直接起动是指电动机 直接加额定电压，定子回路不串任何电器 元件时的起动。三相异步电机的起动要满 足生产机械对异步电动机起动性能的要求 起动转矩要大，以保证生产机械的正常起 动。缩小起动时间；起动电流要小。以减 小对电网的冲击。
Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
Y形起动时每相绕组所加 U1U1 3UN 3
电压为
IU UN/ 3 1，电流
I U1
UN
3
I s
1 3
I
Is I
1 3
I则
所以
Is 3I
Is Is / 3
可见，Y—△起动时，对供电变压器造成冲击的起动 电流是直接起动时的1/3。
下面两种情况不能直接启动。变压器与 电机容量 之比不足够大。启动转矩不能满足要求。
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
综上所述，三相异步电机直接起动的情况
只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小
于
的小容量鼠笼式异步电机。对于大容
量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用
如下方法：（1）降低定子电压；（2）加大定
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动 由三相异步电动机机械特性的物理表 达式知道，在额定电压下直接起动三相异 步电动机。即转差率 S＝1，主磁通 ≈ 额 定磁通的1/2，功率因数cos 很小，造成了 起动电流相当大而起动转矩 并不大的结果。 例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动 电流 ＝（4～7）IN （ 为起动电流倍数） 起动转矩 ＝TN（0.9～1.3） 对于绕线式 三相异步电动机的起动转矩T S＜TN 。
式中的短路阻抗 ZkRkjXk 在电动机设计后，电抗器
因此，
Xk 0.9Zk
Xk Zk
抗角的作用。
.且分析中，因误差不大，则不考虑阻
U 1I 1s(ZkjX)
U1 I1sZk
r 2
u 设串电抗时，电动机定子电压与直接启动时电压比值
为 ，则Байду номын сангаас
U1 u Zk
U1
Zk X
I1S U1 u Zk
I1S U1
Zk X
TS (U 1 )2u2( Zk )2
TS U 1
ZkX
r 2
工程实际中，往往先给定线路允许电动机启动电流的大
小 Is ，在计算电抗 X的大小。计算公式推导如下：
I1S u Zk
I1S
Zk X
uZ kuXZk
X
1u u
Zk
Zk
UN 3IS
UN 3KIIN
Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
子端电阻或电抗；（3）对于绕线式异步电机还
可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。对于
鼠笼式异步电机，可以结构上采取措施，如增
大转子导条的电阻，改进转子槽形。
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动 为方便起见，列出起动电流 和起动转矩 的表达式为
I1 s
I2 s
U1 (R1R2 )2(X1X2 )2
Ts2f1(R13 Rp 2 )2U 12 R (2 X1X2 )2
（3）过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击，绕组变形可能造成 短路而烧毁电动机。
（4）过大的起动电流会使电网线路电压降增大，对同一线路中的其他 电器设备造成影响。
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
1.定子串接电抗器或电阻起动 (1)接线原理图
三相鼠笼式异步电机在定子 回路中串接电抗器（可改接电阻 器，但能耗较大，适用于较小容 量电机）降压起动的接线原理图 如图所示。三相异步电机定子串 电抗起动。即开关2K接到“起动 ”端，使起动时电抗器接入定子 回路；起动后，切除电抗器，即 开关2K接到“运行”端。
❖ 总结
直接起动即全压起动。
全压起动条件：1）异步电动机功率低于7.5KW
2）：
KI
I1st I1N
143起电 动源 电总 动容 k机 V k量 A V 容 A （ ) 量 ) （
直接起动时的影响：
（1）起动电流较大，可达额定电流的4～7 倍，甚至达到8～12倍。
（2）过大的起动电流造成电机过热，影响电动机的寿命。
(a) 直接起动(△形接法)
(b) Y-△起动(Y形接法)
(a) 直接起动(△形接法)
(b) Y-△起动(Y形接法)
起动时Y:
UY
1 3U
1
3UN1 IYlIYp
1 UN1 3 Zk
起动时
U UN1
Il
3Ip
3UN1 Zk
3UN1 Zk
IYl 1 Il 3
IstY1 3Is t，TstY1 3Ts t
Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
Y—△起动时，起动电流 I
s
与直接起动时的
起动电流 I 5 的关系(注：起动电流是指线路电流
而不是指定子绕组的相电流)：
电动机直接起动时，定子绕组接成△形，如
图8.4(a)所示，每相绕组所加电压大小为U1=UN，
即为线电压，每相绕组的相电流为 I △ ，
则电源输入的线电流为Is= 3 I 。
方法：起动时定子绕组接成Y形，运行时定子绕组则 接成△形，其接线图如图示。对于运行时定子绕组为Y形 的笼型异步电动机则不能用Y—△起动方法。
适用于正常运行 时接成的电机，
是普通机床上常用 的起动方法
起 动：Y
正常运行：
C
A
B
K1
6
1
35
4 2
△运行
K2
Y 启动
图8.4 Y—△起动电流分析图
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
起动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低， 对电机前端供电变压器影响大。使得变压器输入电压 幅度下降，超过了额定值的允许偏差△＝±10%或更严 重。这样，一方面影响了异步电机本身，由于Tst与电 压 U的平方成正比，导致Tst下降更多，当重载时电机 将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供 电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载 的异步电机可能停转等。
图8. 鼠笼式异步电动机 的串电抗器起动
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
(2)起动电流和起动转矩的分析与计算 三相异步电动机定子串电抗器X起动时的 简化等值电路由如图（a）的直接起动变为图（b）。
（a）
（b）
r 2
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
T s2f1(R 3 k2 p (1 2 X U R k 2 X )22f3 1 (p X k1 2 U R 2 X )2
三相异步电动机的启动与制动
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本章内容
三相异步电动机直接起动 三相鼠笼式异步电动机降压起动 高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机 绕线式三相异步电动机的启动 三相异步电动机的各种运行状态 本章小结
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
三相异步电动机直接起动是指电动机 直接加额定电压，定子回路不串任何电器 元件时的起动。三相异步电机的起动要满 足生产机械对异步电动机起动性能的要求 起动转矩要大，以保证生产机械的正常起 动。缩小起动时间；起动电流要小。以减 小对电网的冲击。
Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
Y形起动时每相绕组所加 U1U1 3UN 3
电压为
IU UN/ 3 1，电流
I U1
UN
3
I s
1 3
I
Is I
1 3
I则
所以
Is 3I
Is Is / 3
可见，Y—△起动时，对供电变压器造成冲击的起动 电流是直接起动时的1/3。
下面两种情况不能直接启动。变压器与 电机容量 之比不足够大。启动转矩不能满足要求。
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动
综上所述，三相异步电机直接起动的情况
只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小
于
的小容量鼠笼式异步电机。对于大容
量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用
如下方法：（1）降低定子电压；（2）加大定
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动 由三相异步电动机机械特性的物理表 达式知道，在额定电压下直接起动三相异 步电动机。即转差率 S＝1，主磁通 ≈ 额 定磁通的1/2，功率因数cos 很小，造成了 起动电流相当大而起动转矩 并不大的结果。 例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动 电流 ＝（4～7）IN （ 为起动电流倍数） 起动转矩 ＝TN（0.9～1.3） 对于绕线式 三相异步电动机的起动转矩T S＜TN 。
式中的短路阻抗 ZkRkjXk 在电动机设计后，电抗器
因此，
Xk 0.9Zk
Xk Zk
抗角的作用。
.且分析中，因误差不大，则不考虑阻
U 1I 1s(ZkjX)
U1 I1sZk
r 2
u 设串电抗时，电动机定子电压与直接启动时电压比值
为 ，则Байду номын сангаас
U1 u Zk
U1
Zk X
I1S U1 u Zk
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Zk X
TS (U 1 )2u2( Zk )2
TS U 1
ZkX
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工程实际中，往往先给定线路允许电动机启动电流的大
小 Is ，在计算电抗 X的大小。计算公式推导如下：
I1S u Zk
I1S
Zk X
uZ kuXZk
X
1u u
Zk
Zk
UN 3IS
UN 3KIIN
Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
子端电阻或电抗；（3）对于绕线式异步电机还
可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。对于
鼠笼式异步电机，可以结构上采取措施，如增
大转子导条的电阻，改进转子槽形。
r 2
8.1 三相异步电动机直接起动 为方便起见，列出起动电流 和起动转矩 的表达式为
I1 s
I2 s
U1 (R1R2 )2(X1X2 )2
Ts2f1(R13 Rp 2 )2U 12 R (2 X1X2 )2
（3）过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击，绕组变形可能造成 短路而烧毁电动机。
（4）过大的起动电流会使电网线路电压降增大，对同一线路中的其他 电器设备造成影响。
8.2 三相鼠笼式异步电动机降压起动
1.定子串接电抗器或电阻起动 (1)接线原理图
三相鼠笼式异步电机在定子 回路中串接电抗器（可改接电阻 器，但能耗较大，适用于较小容 量电机）降压起动的接线原理图 如图所示。三相异步电机定子串 电抗起动。即开关2K接到“起动 ”端，使起动时电抗器接入定子 回路；起动后，切除电抗器，即 开关2K接到“运行”端。
❖ 总结
直接起动即全压起动。
全压起动条件：1）异步电动机功率低于7.5KW
2）：
KI
I1st I1N
143起电 动源 电总 动容 k机 V k量 A V 容 A （ ) 量 ) （
直接起动时的影响：
（1）起动电流较大，可达额定电流的4～7 倍，甚至达到8～12倍。
（2）过大的起动电流造成电机过热，影响电动机的寿命。
(a) 直接起动(△形接法)
(b) Y-△起动(Y形接法)
(a) 直接起动(△形接法)
(b) Y-△起动(Y形接法)
起动时Y:
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1
3UN1 IYlIYp
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起动时
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Ts
8.2 三相笼型异步电动机的起动
Y—△起动时，起动电流 I
s
与直接起动时的
起动电流 I 5 的关系(注：起动电流是指线路电流
而不是指定子绕组的相电流)：
电动机直接起动时，定子绕组接成△形，如
图8.4(a)所示，每相绕组所加电压大小为U1=UN，
即为线电压，每相绕组的相电流为 I △ ，
则电源输入的线电流为Is= 3 I 。