绕线式异步电动机转子串电阻分级起动综述
转子串电阻启动控制线路
绕线型三相异步电动机串电阻启动
课程设计名称: 电机与拖动课程设计题目：绕线型三相异步电动机串电阻启动专业：电气工程及其自动化班级：电气09-1姓名：XXX学号：XXXXXXXXXXXXXX大学课程设计成绩评定表三相异步电动机是交流电机的一种，主要用作电动机使用，因其结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工农业当中应用最普遍的电动机.但是启动电流大是所有电动机启动的共性，电动机启动过程要求启动电流不能超出允许范围而且启动转矩不能太小，启动电流过大可能导致绕组烧坏，启动转矩太小会导致电动机启动过程缓慢甚至不能启动.所以,研究一种可行而适用易操作的启动方案就变得十分必要了。
本课题研究绕线型三相异步电动机的电枢串电阻启动,通过理论计算，给出启动级数、各级启动电阻等详细参数,以达到增加最初起动转矩，使电动机以最大转矩T起动，避免因直接起动产生较大电流而带来的危害，提高启动的平稳性的可观效果。
关键词：异步电动机电枢串电阻启动引言 (1)1三相异步电动机 (2)1.1 三相异步电动机的基本结构 (2)1.1。
1 定子 (2)1.1.2 转子 (2)1.2 三相异步电动机的工作原理 (2)1。
2。
1 旋转磁场…………………………………………………………21.2。
2 电磁转矩的产生 (3)1。
3 异步电动机的启动方法 (3)1。
4 异步电动机的启动指标 (3)2 绕线形异步电动机串电阻启动 (4)2。
1 启动过程分析 (4)2.1.1 串联启动电阻Rst和Rst启动 (4)2。
1。
2 切除启动电阻Rst2………………………………………………52.1。
3 切除启动电阻Rs1 (5)2。
2 启动电阻的计算 (5)2。
2.1 选择起动转矩Tst1和切换转矩Tst2……………………………52.2。
2 求出起动转矩比β (5)2.2。
3 求出起动级数m (5)2。
2.4 重新计算β,校验T ，是否在规定范围内 (7)2.2。
5 求出转子每相绕组的电阻R (7)2。
绕线式异步电动机转子串电阻分级起动综述
绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机的最大区别是转子 绕组为三相对称绕组。转子回路串入可调电阻或频敏变阻器之 后，可以减小起动电流，同时增大起动转矩，因而起动性能比 鼠笼式异步电动机好。
起动时转子绕组与外 电路接通，起动完毕 后，在不需调速的情 况下，将外部电阻全 部短接。
1、转子回路串电阻分级起动
绕线式异步电动机转子回路串电阻起动的特点： 优点：可以抑制起动电流并获得较大的起动转矩，选择适 当电阻可使起动转矩达到最大值，故可以允许电动机在重载下 起动。 缺点：在分级切除电阻的起动中，电磁转矩突然增加，会 产生较大的机械冲击；并且该起动方法起动设备较复杂、笨重， 运行维护工作量较大。
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动的动作原理
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动
的动作原理
绕线型异步电动机转子串电阻的起动方法中，转子电阻是逐级切除的，转子电流及转矩会突然变化，产生机械冲击，使运行不平稳。
频敏变阻器的阻抗能够随着电动机转速的上升、转子电流频率的下降而自动减小，它是绕线型异步电动机较为理想的一种起动装置。
（1）频敏变阻器
频敏变阻器就是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。
它的铁心由较厚的钢板叠成，三个绕组接成星形串联在转子电路中，电动机转速增高时，转子和旋转磁场的相对转速减小，转子电流频率降低，频敏变阻器的磁滞损耗减小，阻抗减小，电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路如图1所示。
图1 电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路
（2）电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路的工作过程
合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KMl线圈通电自锁，电动机接通三相交流电源转子串频敏变阻器起动，同时时间继电器KT线圈通电延时开始。
延时结束时，KT 的延时闭合触点闭合，K线圈通电并自锁，K的动断触点断开热继电器FR的旁路触点加入电路作过载保护，K的一个常开触点接通KM2线圈，KM2动合触点闭合切除频敏变阻器。
（3）频敏变阻器的使用和调整
使用中当频敏变阻器的起动特性不太理想时，就需要结合现场情况作某些调整，来满足生产的需要。
主要包括如下两点：
①改线圈匝数：频敏变阻器绕组有三个抽头，分别为100％（起动电流过大时用）、85％（出厂）、71％匝数（起动电流过小时用）。
②磁路调整：刚起动和切除频敏变阻器时，防止冲击电流，加大上轭板与铁芯气隙。
一、转子绕组串接电阻启动控制线路
绕线转子异步电动机的控制线路
绕线转子三相异步电动机，可以通过滑环在 转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性， 从而达到减小启动电流、增大启动转矩以及调节 转速的目的。
YR系列
符号
一、转子绕组串接电阻启动控制线路
1.转子串接三相电阻启动原理 启动时，在转子回路串入作Y形连接、分级切换 的三相启动电阻器，以减小启动电流、增加启动转矩。 随着电动机转速的升高，逐级减小可变电阻。启动完 毕后，切除可变电阻器，转子绕组被直接短接，电动 机便在额定状态下运行。
SB1 KM KM 3 KH
M
3～
KA1 KM KA2
KA动合触头 闭合 因启动电流 大,KA1,KA2. R3 KA3的动断触 头断开,继续串 R2 联全部电阻启 R1 动
KM1 KM2
KM3 KM3 KA3 KM2 KA2 KM1 KA1
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
QS L1 L2 L3 FU1
KM3
QS L1 L2 L3
FU2
KH SB5
FU1 KM
KM 3 KH M 3～ KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1 KM KM1 KM2 SB1 KM1 SB2 KM2 SB3 SB4 KM3
松开SB4
电动机继续运 行
KM3
3.时间继电器自动控制线路
L1 L2 L3
QS
FU2 KH FU1 KM 3 SB2 KM
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
QS L1 L2 L3 FU1
FU2
KH SB2
KA
SB1 KM KM 3 KH
M
3～
三相绕线式转子异步电动机转子串电阻启动
哈尔滨理工大学荣成学院《可编程序控制器课程设计》---用PLC控制的三相绕线式转子异步电动机转子串电阻启动专业：班级：姓名：学号：日期：一、实验目的1．掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
2．进一步熟悉常用设备、元器件的类型和特征，并掌握合理运用原则和使用方法。
培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
3．借助课程设计中的对三相绕线式转子异步电动机转子串电阻启动PLC设计，提高和掌握可编程序控制器的各种实际应用的能力。
4．综合运用所学的理论知识独立完成一个课题，培养学生独立分析和解决实际问题的能力,学会撰写课程设计总结报告。
二、实验内容及要求1.实验任务：根据电气实验原理图将其进行PLC改造。
在启动前，启动电阻全部接入电路中，在启动过程中，启动电阻被逐级地短接切除，正常运行时所有外接启动电阻全部切除。
具体操作要求：按下启动按钮主电路的主触点闭合，自锁，延时5S，R1电阻切除，延时3S后R2电阻切除，再延时3S后所有电阻均切除，启动完成。
按下停止按钮，电动机停，实验原理图见图1。
2.电气实验原理图3.绕线式的作用以及优缺点三相异步电动机转子回路串接电阻，一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T 起动。
当然，所串联的电阻超过一定数值后，最初起动转矩反而会减小。
由于绕线异步电动机的转子串联合适的电阻，不但可以减少起动电流，而且可以增大起动转矩，因而，要求起动的转矩大或起动频繁的生产机械常用绕线型异步电动机。
转子回路串三相对称可变电阻起动，这种方法既可限制起动电流，又可增大起动转矩，串接电阻值取得适当，还可使起动转矩接近最大转矩起动，适当增大串接电阻的功率，使起动电阻兼作调速电阻，一物两用，适用于要求起动转矩大，并有调速要求的负载。
缺点：多级调速控制电路较复杂，电阻耗能大。
三、硬件系统的设计1.资源配置2.外部接线图3.实际接线图三、主程序设计1．主程序梯形图：根据流程图和顺序功能图编写梯形图，如下：四、程序的调试与操作说明先通过外部接线图接好导线，把编号的程序输进联机电脑中并与PLC机通讯，调试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输出信号的变化情况。
绕线型三相异步电机转子电路串电阻启动
引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。
要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。
异步电动机是交流电动机的一种。
由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。
异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。
三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。
一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。
二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。
为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。
对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。
定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。
从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。
2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。
能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。
开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。
绕线式异步电动机转子串电阻起动方法的分析与改进
周 谷珍
（ 重庆 工程职 业技 术 学院 ）
摘 要： 本文对绕线式异步电动机采 用转子 串电阻起 动的接 线方式进行 了分析 ， 提 出 了改进 的方法， 给 出了改进后各 电阻值 的计 算方法， 并归纳 了改进后 的优越性 。 关键词 ： 绕线式异步电动机 ； 接 线方式； 转子 串联 电阻； 转子并联 电阻
１ ． 转 子 串 电 阻起 动接 线方 式 及 工 作 原 理 １ － １ 转 子 串 电阻起 动接 线 方 式 接线方式见图 １ 。其特点是在转子 三相 回路接人多段 电阻 ， 而每相各段电阻串联 。图 １中 ｒ ｃ Ｉ 、 和 为段 电阻。 ２ ． ２ 起 动 过 程 特 点 分 析
Ｓ ：— ｎ ｏ －ｎＮ
—
０ ０ １ ５
： —
— —
－
１ ４ ３ ５
—
— —
：
：
０ ． ０ ４３ ３
接线方式如 图 ２ 所示 。其 特点是把转子的每相各段电阻 由 串联改接成并联 ， 各段 电阻通过接触器接点并联 ， 三相段 电阻接 成星形 。此种接线方式可称为转子并联 电阻的接线方式 。
Ｋｍ
ＫＭ２
啪
１
在起动过程 中， 首先 串入第一段电阻 ｒ ｃ 。 ’ ， 然后利用接触器的 Ｋ Ｍ。 和Ｋ Ｍ 接点并联段电阻 ’ 和ｒ ｄ ’ ， 使原级 电阻值 减小 ， 也就 相当于切 除了各段 电阻 ，最后 利用接触器 的 Ｋ Ｍ， 接点闭合将所 有电阻切 除 ， 从而实现起动 的 目的 。 ２ ． ３改进 后 各段 电 阻计 算方 法 接线方式 改变后 ， 各级 电阻不变 ， 而各段 电阻的阻值改 变 。 需要重新进行计算 。 ２ ． ３ ． １ 计算原则 为保证改进前后具有相 同的起动性能 ，必须使起动级数相 等， 各级 总电阻不变 ； 各段起动时间相等 ， 各级电阻的起动 电流不 变。 ２ ． ３ ． ２转子并联 电阻起动时各段电阻的计算方法 以下通过举例来说 明转子并联电阻起动时各段 电阻具体 的 计算 方法 。 例题 ： 三相绕线式异步 电动机拖动某生产机械 ． 已知 电动 机 铭牌数据如下 ： Ｐ Ｎ ＝ ４ ０ Ｋ Ｗ， Ｕ ＝ ２ ９ ０ Ｖ ， Ｉ ２ Ｎ ＝ ８ ６ Ａ ， ｎ ＝ １ ４ ３ ５ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， ｃ ｔ ＝ ２ ． ６ 。 起动时生产机械 的负载转矩 Ｔ Ｌ ＝ ２ ０ ０ Ｎ ． ｍ， 起动级数 ｍ＝ ３ 。现采用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Electrical Machinery
11.1.2 三相绕线式异步电动机的起动
对于重载起动的机械负载，如起重机、卷扬机、龙门吊车 等，广泛采用起动性能较好的绕线式异步电动机。 绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机的最大区别是转子 绕组为三相对称绕组。转子回路串入可调电阻或频敏变阻器之 后，可以减小起动电流，同时增大起动转矩，因而起动性能比 鼠笼式异步电动机好。
绕线式异步电动机转子回路串电阻起动的特点： 优点：可以抑制起动电流并获得较大的起动转矩，选择适 当电阻可使起动转矩达到最大值，故可以允许电动机在重载下 起动。 缺点：在分级切除电阻的起动中，电磁转矩突然增加，会 产生较大的机械冲击；并且该起动方法起动设备较复杂、笨重， 运行维护工作量较大。
电机学
Electrical Machinery
起动时转子绕组与外 电路接通，起动完毕 后，在不需调速的情 况下，将外部电阻全 部短接。
电机学
Electrical Machl Machinery
1、转子回路串电阻分级起动
电机学
Electrical Machinery