笼型三相异步电动机启动
三相异步电机的直接启动
三相异步电机
按转子结构分：
鼠笼型异步电动机 绕线型异步电动机
右图是一台三相鼠笼型异步电动机 的外形图。
下面是它主要部件的拆分图。
鼠笼型转子 铁心和绕组 结构示意图
三相绕线型 转子结构图
三相异步电机的基本工作原理
1、电生磁：三相对称绕组通 、电生磁： 往三相对称电流产生圆形旋转 磁场。 2、磁生电：旋转磁场切割转 、磁生电： 子导体感应电动势和电流。 3、电磁力：转子载流（有功分 、电磁力： 量电流）体在磁场作用下受电 磁力作用，形成电磁转矩，驱 动电动机旋转，将电能转化为 机械能。
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三相异步电机的直接启动
三相异步电机直接/全压启动控制电路
熔断器FU：短路保护 热继电器FR ：过载保护 接触器KM：失压保护、欠压保护
KM自锁辅助触点闭合 合上QS → 按下SB2 → KM线圈得电 → KM主触点闭和 → 电动机M通电电运
KM自锁辅触点断开 按下SB1 → KM线圈断电 → → 主电路断电断电，电M停转 KM主触点断开
三相异步电动机的Y—△启动控制实验报告
可编程控制器课程设计报告书【1】三相异步电动机的Y—△启动控制学院名称：自动化学院学生姓名：专业名称：班级：时间：2013年5月20日至5月 31日三相异步电动机的Y—△启动控制一、设计目的：1.了解交流继电器、热继电器在电器控制系统中应用。
2.了解对自锁、互锁功能。
3.了解异步电动机Y—△降压启动控制的原理、运行情况及操作方法。
二、设计要求：1、设计电动机Y—△的启动控制系统电路；2、装配电动机Y—△启动控制系统；3、编写s7_300的控制程序；4、软、硬件进行仿真，得出结果。
设计设备：1.三相交流电源（输出电压线）；2.继电接触控制、交流接触器、按钮、热继电器、熔断器、PLCS300；3.三相鼠笼式电动机。
四、设计原理：对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在启动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低启动电流，减轻它对电网的冲击，这样的起动方式称为星三角减压启动，或简称为星三角启动（Y-Δ启动）。
星三角起动法适用于正常运行时绕组为三角形联接的的电动机，电动机的三相绕组的六个出线端都要引出，并接到转换开关上。
起动时，将正常运行时三角形接法的定子绕组改接为星形联接，起动结束后再换为三角形连接。
这种方法只适用于中小型鼠笼式异步电动机.定子绕组星形连接时，定子电压降为三角形连接的1/√3,由电源提供的起动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。
就是可以较大的降低启动电流,这是它的优点.但是,由于起动转矩与每相绕组电压的平方成正比，星形接法时的绕组电压降低了1/ √3倍，所以起动转矩将降到三角形接法的1/3,这是其缺点。
Y-△降压启动器仅适用于△运行380V的三相鼠笼式电动机作空载或轻载启动。
三相鼠笼式异步电动机Y—△降压启动控制线路图，如图1所示。
图1原理图的分析：按下空开后，按下SB1按钮，KM,KMY线圈得点，同时计时器也开始计时，KM得点，SB1按钮断开，KM触点闭合实现自锁，此时KM、KMY 触点闭合，电动机以Y型启动；当计时器计时时间到，如上电路图KMΔ线圈得到，KMΔ常闭触点断开KMY线圈失电，KMY触点断开，KMΔ触点闭合进行工作，同时KMΔ动合触点闭合实现了互锁电路，此时电动机以Δ型运行。
基于三相笼型异步电动机的起动方式
】 （ １ ）
１２ 降压起 动 ．
降 压 起 动 是 起 动 时施 加低 于 额 定 电压 的 电压 ， 电动机 的转速 上 升到 接 近额 定 转速 后 ，再 切换 到额
的其他用电设备的正常工作［ Ｊ Ｊ 。
定 电压下 运行 的方 法 。其 特点 是 限制起 动 电流 ， 但起
工 、 油和 日常 生 活 的 多个 领 域 。笔 者 介 绍和 比较 了三相 笼 型 异 步 电动 机 的 数 种 起 动 方 式 及 其 性 能 ， 对 软 启 动 器 的 石 并
选 择 作 了进 一 步 的探 讨 。
关 键 词 ： 接起 动 ； 直 降压 起 动 ； 软起 动 ； 动 方 式 ； 动 性 能 起 起 中图分 类 号 ：Ｍ３ ３ Ｔ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ）２ ０ １ — ３ １ ７ — ４ Ｘ（０ １０ 应用于对起动转
１ 三相 笼型异步电动机的起 动方式
矩要求 不 高 的场 合 。
降压 起 动 的方 法 ，主要 有 定 子 回路 串 电阻或 电 抗降压 、 一△降压 、 Ｙ 自耦变压器降压等方法 。 １ １ 直 接 起 动 。 （） １ 定子 串接 电阻 或 电抗 器起 动 。 是在 定子 回路 直 接起 动 ，是 最简 单 的起 动方 式 ，也 叫全压 起 中 串接 电抗器 或 电阻器 的起 动 方式 。在这 种起 动 方 动 。起 动时将 电动机定 子绕 组直接 接 到 电源 上 。 如 ＜ ）则起 动 电流 直 接 起 动 优点 ， 设 备 简 单 、 动 转矩 大 、 动 式下 ， 果 电机 端 电压 降 至 ｋ倍 （ １ ， 是 起 起 降至 ｋ ， 倍 起动转矩降至 ｋ倍 ， 起动时间延长 ， 电动 时间短 、 操作方便 、 易于维护 、 投资省 、 设备故障率低 能耗较大 ， 如果被拖动的负载阻转矩较 等。 缺点是 起 动电流 大 。 随之带 来一 系列 的问题 。 ： 机发热严重 ， 如 甚至 会起 动不 起来 ， 因此 适用 于较小 容 量 电机 。 （ ）电网冲击 。 １ 当电动机 容量相 对 于对其 直接 供 大 ， （） ２ Ｙ一△降压 起 动 。是起 动 时 Ｙ接 ；运 行 时 电 的变压 器来 讲是 较 大 时 ，将 引起 电 网 电压 急剧 下 起动电流降 降 ，电压 频率 变化 ，破坏 同电 网其他 设 备 的正 常运 △接的起动方式。Ｙ连接同△连接相比， 低到原 来 的 １３ 起 动转矩 也 降低 到原来 的 １ 。 ／， ／ ３ 行 ， 至会 引起 电网失去稳 定 ， 甚 造成 大 的事 故 。 （） ２ 电机 冲击 。过 大 的起 动 电流 ， 使 电机绕 组 会 这 种 起 动方 法 的优 点 ， 起 动设 备简 单 ， 格 便 是 价 起 没有 谐 波 污染 。缺 点 是 发热 ， 造成 电机 转 子笼 条 、 环 断 裂和 定 子绕 组绝 缘 宜 ， 动 过 程 中能 量 消耗 少 ， 端 有 二次 电流 冲击 ， 备 故 障 率高 ， 要 经 常 维 护 ， 设 需 所 磨 损 ， 致击穿 电机 ， 响电机 寿命 。 导 影
三相异步电动机的启动特性
b.启动转矩较小 T s t (0 .8~ 1 .5 )T N
启动时 S1 ，转子功率因数 cos2
而启动转矩 T s tK mI2 sc t o 2 ss t却不大。
R2 R22 X220
很低，因
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Байду номын сангаас
异步电动机的固有启动特性如图所示：
显然，异步电动机的这种启动性能和生产机械的要求是相矛盾 的，为了解决这些矛盾，必须根据具体情况，采取不同的启动方法。
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二、线绕式异步电动机的启动方法 鼠笼式异步电动机的启动转矩小，启动电流大，因此不能满足
某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。
线绕式异步电动机由于能在转子电路中串电阻，因此具有较大 的启动转矩和较小的启动电流，即具有较好的启动特性。
在转子电路中串电阻的启动方法常用的有两种：逐级切除启动电 阻法和频敏变阻器启动法。
启动转矩为TA，加速转矩Ta1 = TA −TL，这里TL
为负载转矩。在加速转矩的作用下，转速沿曲线Ⅲ 上升，轴上输出转矩相应下降.
当转矩下降至TB时，加速转矩下降到 Ta2 = TB −TL，这时，为了使系统保持较大的加速 度，让3KM 闭合，使各相电阻中的Rst3被短接 （或切除），启动电阻由R3减为R2，电动机的机 械特性曲线由曲线Ⅲ变化到曲线Ⅱ，只要R2的大小
解：根据经验公式算出
356 k0 VA 7.7 5Ist6.5 4 42k0W IN 满足上述关系，故允许直接启动。
6.543456Pk0NVkW A
可算出，额定功率大于24kW的电动机不允许直接启动。
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2．电阻或电抗器降压启动 异步电动机采用定子串电阻或电抗器的降压启动原理接线图如
三相异步电动机的起动
cosϕ 例、 Ist * = 6， Φm*=0.5, cosϕ2 =0.3,则Tst*=0.9 ， 则 如果起动转矩过小，就不能在满载下起动， 如果起动转矩过小，就不能在满载下起动，应设法 提高。但起动转矩也不能过大，否则， 提高。但起动转矩也不能过大，否则，会使传动机 构收到冲击而损坏。 构收到冲击而损坏。 三、异步电动机起动时特点：起动电流较大，起动 异步电动机起动时特点：起动电流较大， 转矩较小。 转矩较小。 足够大； 不能太大； 四、起动要求： (1)Tst足够大； (2)Ist不能太大； 起动要求： 足够大 不能太大 (3)缩短起动时间； (4)起动设备简单可靠。为此必须 缩短起动时间； 起动设备简单可靠 起动设备简单可靠。 缩短起动时间 采用适当的起动方法。 采用适当的起动方法。
二、用星形—三角形（Y-）起动器起动 用星形 三角形（ ） 三角形 1、只有在正常运行时定子绕组接成三角形△且其 、只有在正常运行时定子绕组接成三角形△ 正常运行时定子绕组接成三角形 三相绕组首尾六个端子全部引出来的电动机才采 用Y-△起动器起动。 △起动器起动。 2、Y -△起动接线图 、 △ 起动时， 投向“起动”位置，然后合上K 起动时，K2投向“起动”位置，然后合上 1 ， 电动机低压起动，转速上升。 电动机低压起动，转速上升。当转速接近正常 运行转速时， 投向“运行”位置， 运行转速时，将K2投向“运行”位置，电机绕 接法，在全压下运行。 组△ 接法，在全压下运行。
三、自耦变压器降压起动 1、自耦降压起动是利用三相自耦变压器将电动机 、 在起动过程中的端电压降低，其接线如图5-34所示。 所示。 在起动过程中的端电压降低，其接线如图 所示 自耦变压器备有抽头，以便得到不同的电压（ 自耦变压器备有抽头，以便得到不同的电压（例如 得到不同的电压 国产自耦变压器一般有三个抽头， 国产自耦变压器一般有三个抽头，分接电压分别为 额定电压的73% 64%、55%）， 73%、 ），根据对起动转矩的 额定电压的73%、64%、55%），根据对起动转矩的 要求而选用。 要求而选用。 2、自耦降压起动适用于容量较大的或正常运行时 自耦降压起动适用于容量较大的或正常运行时 联成星形不能采用三角起动器的鼠笼式异步电动机 不能采用三角起动器的鼠笼式异步电动机。 联成星形不能采用三角起动器的鼠笼式异步电动机。
（9页）第一章实验八三相异步电动机顺序启动的控制实验
实验八三相异步电动机顺序启动的控制实验一、KHDG-1高性能电工综合实验装置（一）实验目的1、研究电动机顺序控制环节的电路原理。
2、联接顺序控制的应用电路，操作并观察对二台电动机进行顺序控制的工作过程。
（二）实验说明1、顺序控制环节在实际生产过程中，对异步电动机的控制经常会提出很多要求，除自锁、联锁、时间等环节的控制外，顺序控制环节就是其中重要的一种。
例如有时要求几台电机配合工作或一台电动机有规律地完成多个工作，按照这些要求实现的控制叫做次序控制，又称顺序控制。
在机床控制电路中，为保证主轴的正常工作，必须事先做好润滑准备，这就要求在主轴拖动电机工作之前，事先起动油泵润滑电机，油泵电机不起动，主轴电机就不能单独起动，并且要求只要主轴电机不停止运转，油泵电机就不能停转。
当然，油泵电机可以单独起动，而主轴电机可以单独停车。
为实现上述顺序控制的功能，可把控制油泵电机工作的接触器常开触头串接在主轴电机接触器线圈电路中，只要油泵电机接触器线圈不通电，其常开触头不闭合，主轴电机接触器线圈就不可能通电起动，从而满足了油泵电机要先于主轴电机起动的要求。
另外，还要在油泵电机控制电路的停止按钮二端并联上主轴电机接触器的常闭触头，这样就可以满足只有主轴电机停止运行的情况下，才能使油泵电机停止运行的要求，否则，即使按下油泵电机的停止按钮，油泵电机也不会停止运行。
在自动控制生产线或多台电动机控制的专用机床，多台电动机为自动启动控制，那么多台电动机就需要顺序启动。
这样主要为了减小因电动机的启动，电流过大对电网的影响。
2、三相异步电动机的结构三相异步电动机主要由静止的定子和转动的转子两大部分组成。
定子和转子之间有很小的气隙。
定子：异步电动机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。
定子铁芯：定子铁芯是异步电动机主要磁通磁路的一部分。
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芯以同步转数旋转，定子铁芯中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减小由旋转磁场在定子铁芯中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此定子铁芯由导磁性能较好的，且冲有一定槽形的硅钢片两面涂以绝缘漆，叠压而成。
三相异步电动机的启动方式(直接起动和降压起动)
三相异步电动机的启动方式(直接起动和降压起动)
※ 直接起动
直接起动就是用开关或接触器把电机的定子绕组直接接到额定电压的电网上，直接起动是三相异步电动机应用最多的一种，也是起动方式中最简单、直接的一种，一般7.5kw以下电机允许直接起动，对小电机来说直接启动占有绝对优势。
其特点是：电机端子少（一般为三端子电极），可带载起动，设备简易。
※ 降压起动
降压启动时，起动转矩与电压平方成正比例关系下降，故只适用于空载或轻载起动，其方式有以下两种：
（1）Y—
换接起动
定子绕组为连接的电动机，起动时接成Y，速度接近额定转速时转为运行，采用这种方式起动时，每相定子绕组降低到电源电压的58％，起动电流为直接起动时的33％，启动转矩为直接起动时的33％。
起动电流小，起动转矩小。
Y—降压起动的优点是不需要添置启动设备，有起动开关或交流接触器等控制设备就可以实现，缺点是只能用于△连接的电动机，大型异步电机不能重载启动。
起动电流小，但二次冲击电流大，其动转矩较小，允许起动次数较高，设备价格较低，适用于钉子绕组为三角形接线的6个引出端子的中小型电机，如Y2和Y系列电动机。
（2）自耦降压起动
自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时连成Y形不能采用Y—
换接起动的笼型异步电动机。
第15章 三相笼型异步电动机的控制
第15章三相笼型异步电动机的电气控制15.1 三相笼型异步电动机的直接启动控制A.基础题一、填空题1.点动控制指需要电动机作工作时，只要电动机就转动，电动机就停止动作的控制。
2.连续控制是指当电动机启动后，再松开启动按钮，控制电路仍保持，电动机仍工作。
连续控制也称。
3.三相笼型异步电动机的正反转控制是指采用某一方式使电动机实现调换的控制。
在工厂电气控制中，通常采用改变接入三相异步电动机绕组的来实现。
4.位置控制，又称或限位控制，是利用生产机械运动部件上的与行程开关碰撞，使其触点动作来控制电路的，以实现对生产机械运动部件的控制。
5.几台电动机的启动或停止必须按一定的来完成的控制方式，叫做电动机的顺序控制。
实现顺序控制的方式有顺序控制和顺序控制。
6.能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式称为电动机的。
二、判断题（你认为题意正确的，在题后的括号内划“√”，题意错误的划“×”）1.工厂中使用的电动葫芦和机床快速移动装置常采用连续控制线路。
（）2.接触器本身具有失压和欠压保护功能。
因此，接触器自锁的连续控制线路一定具有欠压保护和失压保护功能。
（）3.在工厂电气控制中，通常采用改变接入三相笼型异步电动机绕组的电源相序来实现三相笼型异步电动机的双向控制。
（）4.三相笼型异步电动机的短路保护只能用是熔断器实现。
（）5.行程开关可以实现三相笼型异步电动机的行程控制和限位保护。
（）三、分析题三相异步电动机控制电路顺序控制线路如图15-6所示。
（1）说明图中所代表的元器件B.提高题一、填空题1.实现点动控制可以将直接与接触器的线圈串联，电动机的运行时间由决定。
2.实现连续控制可以将、停止按钮与接触器的串联，并在启动按钮两端并联。
3.为实现按钮和接触器双重联锁，可以在接触器KM1和KM2线圈支路中，相互串联对方的一副（接触器联锁），正反转启动按钮SB2、SB3的常闭触点分别与对方的相互串联（按钮联锁）。
4.实现行程控制可以用两个行程开关电动机正反转控制电路，实现工作台的自动往返行程控制。
电机拖动课程设计三相异步电动机启动讲解
摘要电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。
对于因直接起动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用降压起动，此时，起动转矩下降，起动电流也下降，所以只适合必须减小起动电流，又对起动转矩要求不高的场合。
常见降压起动方法：定子串电阻降压起动、Y/Δ起动控制线路、延边三角起动、软启动及自耦变压器降压起动。
关键词：三相异步电动机降压启动启动方法目录摘要---------------------------------------------------------------------- I 目录--------------------------------------------------------------------- II 第1章绪论-------------------------------------------------------------- 2第2章三相异步电动机的基本结构及工作原理-------------------------------- 21 定子部分----------------------------------------------------------- 32 转子部分----------------------------------------------------------- 33. 气隙δ------------------------------------------------------------- 54、三相异步电动机的铭牌数据--------------------------------------------55、三相异步电动机的工作原理--------------------------------------------5 第3章异步电动机的优缺点------------------------------------------------ 73.1 三相异步电动机的优点--------------------------------------------- 73.2 异步电动机存在的缺点--------------------------------------------- 7第4章三相异步电动机起动方式-------------------------------------------- 81、直接启动----------------------------------------------------------- 92、三相异步电动机的Y—Δ起动控制-------------------------------------103自耦变压器降压启动--------------------------------------------------11 4、绕线式异步电动机转子串接电阻起动-----------------------------------12 第5章三相异步电动机常见故障问题及处理-----------------------------------16第6章心得体会-----------------------------------------------------------17 结论--------------------------------------------------------------------- 17参考文献----------------------------------------------------------------- 19第1章绪论三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
第十一章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算
图 频敏变阻器的结构与等效电路
第11章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算
带感应圈的频 敏变阻器结构
第11章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算
11-2改善起动性能的三相异步电动机
• 一、深槽异步电动机
深槽式异步电动机的转子采用深而窄的槽形，如图所示。 基本思想： 利用集肤效应，使得起动时转子感应 电流的频率较高（f 2 = f），电流主要集 1 中在槽口处，导致转子电阻加大，从而 限制了起动电流，并且增大了起动转矩 的目的。而正常运行时，由于转子频率 较低（f 2 = (1 ~ 3) Hz），集肤效应基本 消失，则转子电阻恢复，从而确保了正 常运行时异步电动机的效率。 深槽式鼠笼异步电动机的转子导条 及电流分布
运 行 起 动
N (2)起 转 降 为 st = 2 Tst 动 矩 低 T′ N1 (3) 耦 压 可 成 个抽 ， 供 自 变 器 做 多 头 可 不 负 起 。 同 载 动 (4)缺 ： 积 ， 量 ， 格 ,需 护 点 体 大 质 大 价 高 维 。 (5)适 于 量 大 电 电 机 应 广 用 容 较 的 压 动 ， 用 。
• 一、三相笼型异步电动机的起动方法
• （一）直接起动 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）若功率大于7.5KW ： I 1 电 总 量 kV⋅ A) 源 容 （ KI = 1st ≤ 3+ 直接起动时的影响： I1N 4 起 电 机 量 kV⋅ A) 动 动 容 （ ⋅A) （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。 （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。