第8章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
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。
《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。
三相异步电动机ppt课件
三相异步电动机的工作原理
通对入称对称三相三绕相电组流三相交流电能
旋转磁场 (磁场能量)
转子绕组在磁场中 转子绕组中 受到电磁力的作用 产生 e 和 i
磁场绕组切 割转子绕组
转子旋转起来 输出机械能量
机械负载 旋转起来
返 回 上一节 下一节 上一页 下一页
三相异步电动机的基本原理
• 基本原理——在定子绕组中，通入三相 交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中 的感应电流相互作用产生的电磁力形成 电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动 机工作。
便形成一个合成磁场，如图
所示，可见此时的合成磁场
是一对磁极（即二极），右
边是N极，左边是S极。
两极旋转磁场示意图
i iu
iv
0
3
三相电流波形
iw
3
iu
t
V2 U1
W2
W1 U2
V1
V2 U1
W2
W1
U2 V1
Hale Waihona Puke V2U1 W2W1 U2
V1
t= 0
Iu=Im
t =
Iv=Im
t
=
Iw=Im
• 空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时， 产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋 转一周，即两个极距；
旋转方向：取决于三相电流的相序。
Im
i1 i2 i3
L1
i1
O
t
旋转磁场是沿着：
U1
V1
W1
L2 i2 W1
L3
i3
V2
U1
W2 U2 V2 V1
U1 W2
◆ 与三相绕组中的三相电流
三相异步电动机的起动ppt课件
1、深槽式异步电动机(槽的高度是宽度的10～12倍)
h
0
b
（a）转子槽漏磁
（b）电流密度的分布
（c）导条的有效截面
• 越接近槽口的导体所交链的漏磁通越少，即漏抗小；接近槽
底的单元，漏抗大；
• 导体电流密度分布不均，导条的电流密度上大下小，即集肤
效应；
• 电机转速越低，转子电流频率越高，集肤效应越突出；
a. 定子串电阻或电抗降压起动
Tst
0.9 1.52TN
0.4TN
而TL0.5TN
故不能采用该起动方法。
b. Y-△降压起动
Tst
0.9 3 TN
0.3TN
而TL0.5TN
故也不能采用该起动方法。
二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法
c.
自耦变压器降压起动
I st
Ist Ka2
Tst
Tst Ka2
T s t 0 . 9 T N ， 为 了 使 T s t T L 0 . 5 T N ， 则
0.9TN ka2
0.5TN
ka 1.34
同时，起动电流：Ist
Ist ka2
1.5IG ka2
IG
k
2 a
1.5
ka 1.22
故 取 1 . 2 2 k a 1 . 3 4 即 可 采 用 该 方 法 起 动 。
三、高起动性能的笼型异步电动机
由异步电动机起动和运行性能可知：
起动
转子电阻大
B
（a）直接起动
（b）Y-△降压起动
U1=U1=UN
U
1
=U
1
=
U
N
3
U
1
1
U1 3
h
0
b
（a）转子槽漏磁
（b）电流密度的分布
（c）导条的有效截面
• 越接近槽口的导体所交链的漏磁通越少，即漏抗小；接近槽
底的单元，漏抗大；
• 导体电流密度分布不均，导条的电流密度上大下小，即集肤
效应；
• 电机转速越低，转子电流频率越高，集肤效应越突出；
a. 定子串电阻或电抗降压起动
Tst
0.9 1.52TN
0.4TN
而TL0.5TN
故不能采用该起动方法。
b. Y-△降压起动
Tst
0.9 3 TN
0.3TN
而TL0.5TN
故也不能采用该起动方法。
二、三相鼠笼型异步电动机的起动方法
c.
自耦变压器降压起动
I st
Ist Ka2
Tst
Tst Ka2
T s t 0 . 9 T N ， 为 了 使 T s t T L 0 . 5 T N ， 则
0.9TN ka2
0.5TN
ka 1.34
同时，起动电流：Ist
Ist ka2
1.5IG ka2
IG
k
2 a
1.5
ka 1.22
故 取 1 . 2 2 k a 1 . 3 4 即 可 采 用 该 方 法 起 动 。
三、高起动性能的笼型异步电动机
由异步电动机起动和运行性能可知：
起动
转子电阻大
B
（a）直接起动
（b）Y-△降压起动
U1=U1=UN
U
1
=U
1
=
U
N
3
U
1
1
U1 3
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
16-三相异步电动机的启动、调速和制动PPT模板
转子串电阻启动常用于要求启动转矩较大的生产机械上， 如锻压机、起重机和卷扬机等。
（2）转子串频敏变阻器启动
频敏变阻器实质上是一个铁耗很大的三相电抗器，其等 效阻抗的大小随转子电流频率的变化而变化。转子串频敏变 阻器启动与转子串电阻启动相比，其转子等效电阻随电动机 转速的升高自动且连续的减小，启动过程平滑性较好。
在反接时，由于旋转磁场与转子的转向相反，其相对转速 n0＋n非常大，因此，转子中的感应电流也非常大。这样大的电 流会对电源及电动机产生很大的冲击，因此，为了限制此电流， 反接制动时必须在定子电路（笼型）或转子电路（绕线型）中 串接限流电阻。
反接制动制动迅速、简单，但能量消耗大，对电源及电动 机的冲击很大。
电工电子技术
【解】（1）根据式（6–22）：
3 SN 4 4PN
3 46.1 4 4 36
1.07
＜4
因Ist/IN＝4～7，所以，此电动机不能直接启动。
（2）电动机的额定转矩为：
TN
=9550
PN nN
9550 75 1480
484(N • m)
直接启动时的启动转矩为：
Tst 1.9 484 920(N • m)
变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线以改变电 动机的极对数，从而实现电动机的调速。由于磁极对数只 能成倍变化，所以，变极调速不能实现无级调速，但其经 济、简单、稳定性好，所以，许多工厂的生产机械都采用 这种方法和其他方法协调进行调速。
需要注意的是，变极调速只适用于笼型异步电动机。 因为笼型异步电动机的转子极数能自动与定子绕组的极数 相适应。
自耦变压器备有多个抽头，可根据所要求的启动转矩来 选择不同的电压（如电源电压的73%、64%、55%）。但这 种启动方法的设备费用高，不宜频繁启动。
（2）转子串频敏变阻器启动
频敏变阻器实质上是一个铁耗很大的三相电抗器，其等 效阻抗的大小随转子电流频率的变化而变化。转子串频敏变 阻器启动与转子串电阻启动相比，其转子等效电阻随电动机 转速的升高自动且连续的减小，启动过程平滑性较好。
在反接时，由于旋转磁场与转子的转向相反，其相对转速 n0＋n非常大，因此，转子中的感应电流也非常大。这样大的电 流会对电源及电动机产生很大的冲击，因此，为了限制此电流， 反接制动时必须在定子电路（笼型）或转子电路（绕线型）中 串接限流电阻。
反接制动制动迅速、简单，但能量消耗大，对电源及电动 机的冲击很大。
电工电子技术
【解】（1）根据式（6–22）：
3 SN 4 4PN
3 46.1 4 4 36
1.07
＜4
因Ist/IN＝4～7，所以，此电动机不能直接启动。
（2）电动机的额定转矩为：
TN
=9550
PN nN
9550 75 1480
484(N • m)
直接启动时的启动转矩为：
Tst 1.9 484 920(N • m)
变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线以改变电 动机的极对数，从而实现电动机的调速。由于磁极对数只 能成倍变化，所以，变极调速不能实现无级调速，但其经 济、简单、稳定性好，所以，许多工厂的生产机械都采用 这种方法和其他方法协调进行调速。
需要注意的是，变极调速只适用于笼型异步电动机。 因为笼型异步电动机的转子极数能自动与定子绕组的极数 相适应。
自耦变压器备有多个抽头，可根据所要求的启动转矩来 选择不同的电压（如电源电压的73%、64%、55%）。但这 种启动方法的设备费用高，不宜频繁启动。
三相交流异步电动机启停控制PPT课件
4
Y/△
降 压 启 动 ③ 过程分析：
5
3. 自耦补偿启动
① 降压原理
启动时定子绕组接自耦变压器的次级，运行
时定子绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从
电网切除。
6
自耦补偿启动
② 主电路： 启动时，KM1主触点闭合，自耦变压器投入启动；
运行时，KM2主触点闭合，电动机接三相交流电源， KM1主触点断开，自耦变压器被切除。
10
时间原则控制转子串电阻分级启动
KM4
启动过程
KM4 11
5. 转子 串频 敏变 阻器 启动 控制
电路
频敏变阻器的工作原理
随n↑→f2↓，转子等效铁耗电阻自动减小，从
而达到无级自动切除转子电阻的目的。
12
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
14
You Know, The More Powerful You Will Be
13
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
1
1.
定
子
串
电
阻
降 压 启
SB2±→KM1+→M+（串R启动） →KT + △t KM2 + →M+（全压运行）
动
Y/△
降 压 启 动 ③ 过程分析：
5
3. 自耦补偿启动
① 降压原理
启动时定子绕组接自耦变压器的次级，运行
时定子绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从
电网切除。
6
自耦补偿启动
② 主电路： 启动时，KM1主触点闭合，自耦变压器投入启动；
运行时，KM2主触点闭合，电动机接三相交流电源， KM1主触点断开，自耦变压器被切除。
10
时间原则控制转子串电阻分级启动
KM4
启动过程
KM4 11
5. 转子 串频 敏变 阻器 启动 控制
电路
频敏变阻器的工作原理
随n↑→f2↓，转子等效铁耗电阻自动减小，从
而达到无级自动切除转子电阻的目的。
12
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
14
You Know, The More Powerful You Will Be
13
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
1
1.
定
子
串
电
阻
降 压 启
SB2±→KM1+→M+（串R启动） →KT + △t KM2 + →M+（全压运行）
动
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第8章 三相异步电动机的启动与制动
8.1 三相异步电动机的直接启动
R1 jX1
R'2 jX'2
I1
I0
I'2
U1
Rm
E1=
E'2
jX m
1
s
s
R2
I1I2
U1
R1Rs2
2
(X1X2)2
T
3pU12
R2 s
2f1R1
R2 s
2
(X1
X2)2
异步电动机的实际起动情况
起动电流大：Is = (4～7) IN 起动转矩小：Ts = (0.9～1.3) TN
联结，PN = 37 kW， nN = 985 r/min，IN = 72 A，KT = 1.8，KI = 6.5。如果要求电动机启动时，启动转矩必须大于 250 N·m，从电
源取用的电流必须小于 360A。试问：(1) 能否直接启动？(2) 能否
采用 Y－启动？(3) 能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动？
解： (1) 能否直接启动
TN =
60 2
PN nN
=
60 2×3.14
×
37×103 985
N·m = 359 N·m
直接起动时启动转矩和启动电流为
Ts = KT TN = 1.8×359 N·m = 646 N·m Is = KI IN = 6.5×72 A = 468 A
虽然 Ts ＞250 N·m，但是 Is ＞360 A，所以 不能采用直接启动。
3~
(1) 启动过程
S
M 3~
② 合上 S2 ，切除 Rst2（特性 b）
总电阻 R21 = R2+ Rst1 Nhomakorabean n0
切除 Rst1
b2
S1
a2
b1
b (R21)
Rst1
S2
a1
Rst2
O
TL T2
T1
T
a (R22)
绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动
3~
S
M 3~
S1 Rst1
(1) 启动过程
=
1 3
定子相电流比
I1PY I1P△
=
U1PY U1P△
=
1 3
起动电流比
IsY Is△
=
I1PY = 3 I1P△
1 3
Y 型启动的起动电流
IsY =
1 3
Ist
启动转矩比
( ) TsY
Ts△
=
U1PY U1P△
2
=
1 3
Y型启动的启动转矩
TsY =
1 3
Ts△
Y－ 启动的使用条件
(1) IsY＜Imax （线路中允许的最大电流）； (2) TsY＞TL 。
上笼 （外笼）
下笼 （内笼）
8.4 绕线式三相异步电动机的启动
转子串电阻分级启动
3~
(1) 启动过程
①串联 Rst1 和 Rst2 启动（特性 a）
S
总电阻 R22 = R2 + Rst1+ Rst2
n
n0
切除 Rst2
M
3~
S1
a2
Rst1
S2
a1
Rst2
O
TL T2
T1
T
a (R22)
绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动
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
起动电流Is大的不利影响：
①频繁起动时造成热量积累，易使电动机过热。 ②大的 Is 使供电变压器电压降低，影响自身及其他负载 工作。
8.2 三相鼠笼式异步电动机的降压启动
8.2.1 定子串接电阻或电抗启动
3~
3~
S1
S1
FU
FU
RS
S2
XS
S2
M 3~
启运动行
M 3~
8.2.2 Y－ 启动 适用于：正常运行为△联结的电动机。 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
电动机降压启动与 直接启动相电流比
IS U N2
IS UN N1
M
3~
3 ~ UN
S1 FU
S2
启动
TA
变压器一次侧与二次侧启动电流比
I S N 2 I S N 1
3 ~ UN
降压启动与直接启动相比供 电变压器提供的启动电流比
I S IS
N2 N1
2
Is
M 3~
S1 FU
KAIs
S2
启动
TA
自耦变压器降压启动时电机的启动转矩与直接 启动时的启动转矩之间的关系
TS TS
UUN
2
N 2
N1
2
降压比 KA 可调 QJ2 型三相自耦变压器：
KA = 0.55、0.64、0.73 QJ3 型三相自耦变压器：
KA = 0.4、0.6、0.8
【例 】 一台 Y250M－6 型三相笼型异步电动机，UN = 380 V，
③ 合上 S1 ，切除 Rst1（特性 c）
总电阻: R2
n
n0
p c2
c1
b2
c (R2)
a2
b1
b (R21)
S2
a1
Rst2
O
TL T2
T1
T
a (R22)
8.5 三相异步电动机的各种运行状态
8.5.1 电动运行
3~
8.5.2 能耗制动
(1) 制动原理 制动前 S1 合上，S2 断开， M 为电动状态。
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
(2) 能否采用 Y－启动
TsY =
1 3
Ts
=
1 3
×646 N·m = 215 N·m
IsY =
1 3
Is
=
1 3
×468 A = 156 A
虽然 IsY＜360 A，但是 TsY＜250 N·m，所以 不能采用 Y－启动。
(3) 能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动 Tsa = KA2Ts = 0.82×646 N·m = 413 N·m Isa = KA2Is = 0.82×468 A = 300 A
应消失，R2→ 。
漏电抗小
↑
漏电抗大
增大
↑
电流密度
2.双笼型异步电动机
起动时， f2 高，
电阻大
漏抗大，起主要作用， 漏抗小
I2 主要集中在外笼， 外笼 R2 大→ Ts 大。 外笼 —— 起动笼。
电阻小 漏抗大
运行时， f2 很低 ， 漏抗很小，R2 起主要作用， I2 主要集中在内笼。 内笼 —— 工作笼。
8.1 三相异步电动机的直接启动
R1 jX1
R'2 jX'2
I1
I0
I'2
U1
Rm
E1=
E'2
jX m
1
s
s
R2
I1I2
U1
R1Rs2
2
(X1X2)2
T
3pU12
R2 s
2f1R1
R2 s
2
(X1
X2)2
异步电动机的实际起动情况
起动电流大：Is = (4～7) IN 起动转矩小：Ts = (0.9～1.3) TN
联结，PN = 37 kW， nN = 985 r/min，IN = 72 A，KT = 1.8，KI = 6.5。如果要求电动机启动时，启动转矩必须大于 250 N·m，从电
源取用的电流必须小于 360A。试问：(1) 能否直接启动？(2) 能否
采用 Y－启动？(3) 能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动？
解： (1) 能否直接启动
TN =
60 2
PN nN
=
60 2×3.14
×
37×103 985
N·m = 359 N·m
直接起动时启动转矩和启动电流为
Ts = KT TN = 1.8×359 N·m = 646 N·m Is = KI IN = 6.5×72 A = 468 A
虽然 Ts ＞250 N·m，但是 Is ＞360 A，所以 不能采用直接启动。
3~
(1) 启动过程
S
M 3~
② 合上 S2 ，切除 Rst2（特性 b）
总电阻 R21 = R2+ Rst1 Nhomakorabean n0
切除 Rst1
b2
S1
a2
b1
b (R21)
Rst1
S2
a1
Rst2
O
TL T2
T1
T
a (R22)
绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动
3~
S
M 3~
S1 Rst1
(1) 启动过程
=
1 3
定子相电流比
I1PY I1P△
=
U1PY U1P△
=
1 3
起动电流比
IsY Is△
=
I1PY = 3 I1P△
1 3
Y 型启动的起动电流
IsY =
1 3
Ist
启动转矩比
( ) TsY
Ts△
=
U1PY U1P△
2
=
1 3
Y型启动的启动转矩
TsY =
1 3
Ts△
Y－ 启动的使用条件
(1) IsY＜Imax （线路中允许的最大电流）； (2) TsY＞TL 。
上笼 （外笼）
下笼 （内笼）
8.4 绕线式三相异步电动机的启动
转子串电阻分级启动
3~
(1) 启动过程
①串联 Rst1 和 Rst2 启动（特性 a）
S
总电阻 R22 = R2 + Rst1+ Rst2
n
n0
切除 Rst2
M
3~
S1
a2
Rst1
S2
a1
Rst2
O
TL T2
T1
T
a (R22)
绕线型异步电动机转子电路串联电阻启动
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
起动电流Is大的不利影响：
①频繁起动时造成热量积累，易使电动机过热。 ②大的 Is 使供电变压器电压降低，影响自身及其他负载 工作。
8.2 三相鼠笼式异步电动机的降压启动
8.2.1 定子串接电阻或电抗启动
3~
3~
S1
S1
FU
FU
RS
S2
XS
S2
M 3~
启运动行
M 3~
8.2.2 Y－ 启动 适用于：正常运行为△联结的电动机。 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
电动机降压启动与 直接启动相电流比
IS U N2
IS UN N1
M
3~
3 ~ UN
S1 FU
S2
启动
TA
变压器一次侧与二次侧启动电流比
I S N 2 I S N 1
3 ~ UN
降压启动与直接启动相比供 电变压器提供的启动电流比
I S IS
N2 N1
2
Is
M 3~
S1 FU
KAIs
S2
启动
TA
自耦变压器降压启动时电机的启动转矩与直接 启动时的启动转矩之间的关系
TS TS
UUN
2
N 2
N1
2
降压比 KA 可调 QJ2 型三相自耦变压器：
KA = 0.55、0.64、0.73 QJ3 型三相自耦变压器：
KA = 0.4、0.6、0.8
【例 】 一台 Y250M－6 型三相笼型异步电动机，UN = 380 V，
③ 合上 S1 ，切除 Rst1（特性 c）
总电阻: R2
n
n0
p c2
c1
b2
c (R2)
a2
b1
b (R21)
S2
a1
Rst2
O
TL T2
T1
T
a (R22)
8.5 三相异步电动机的各种运行状态
8.5.1 电动运行
3~
8.5.2 能耗制动
(1) 制动原理 制动前 S1 合上，S2 断开， M 为电动状态。
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
(2) 能否采用 Y－启动
TsY =
1 3
Ts
=
1 3
×646 N·m = 215 N·m
IsY =
1 3
Is
=
1 3
×468 A = 156 A
虽然 IsY＜360 A，但是 TsY＜250 N·m，所以 不能采用 Y－启动。
(3) 能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器启动 Tsa = KA2Ts = 0.82×646 N·m = 413 N·m Isa = KA2Is = 0.82×468 A = 300 A
应消失，R2→ 。
漏电抗小
↑
漏电抗大
增大
↑
电流密度
2.双笼型异步电动机
起动时， f2 高，
电阻大
漏抗大，起主要作用， 漏抗小
I2 主要集中在外笼， 外笼 R2 大→ Ts 大。 外笼 —— 起动笼。
电阻小 漏抗大
运行时， f2 很低 ， 漏抗很小，R2 起主要作用， I2 主要集中在内笼。 内笼 —— 工作笼。