5. 2三相异步电动机的控制方法(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务5. 2三相异步电动机的控制方法 活动5. 2. 1三相异步电动机的起动 所谓电动机的起动是指电动机接上电源开始转动到达稳定运行状态之间的过程。异步电动机起动开始时，n=0,s=1，旋转磁场和静止的转子间的相对切割速度最大，因此转子导体中的电流很大，由于转子电流是从定子绕组内感应而来的，从而使定子绕组中的电流大为增加，达到额定电流的4 ~7倍，这时定子绕组中的电流称为起动电流。如此大的起动电流会使电网电压产生波动(特别是大容量电动机起动时)，从而影响电网中其他设备的正常工作;如果频繁起动，会使电动机绕组发热，绝缘老化，缩短电动机的使用寿命。 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 因此，为保证电动机顺利起动，既要有足够大的起动转矩，又要采取适当措施把起动电源限制在一定数值内。 1.笼形异步电动机的直接起动 所谓直接起动，是利用各种开关、磁力起动器、按钮与接触器将电动机定子绕组直接接到额定电压下来起动电动机，也叫全压起动，这种方法设备简单，操作方便，起动迅速，是小型笼形异步电动机最常用的起动方式，缺点是起动电流较大，对电动机及电网有一定的影响。电动机能够直接起动的条件如下。 ①容量在7. 5 kW以下的三相异步电动机一般均可直接起动。 ②电动机在起动瞬间造成的电网电压降不大于电源电压正常值的10%，对于不经常起动的电动机可放宽到15%。 上一页 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 ③当电动机的起动电流倍数(即 Ist/IN )满足经验公式 时，可直接起动。 2.笼形异步电动机的降压起动 降压起动，是指电动机在起动时减低加在绕组上的电压，起动到一定转速时再加额定电压，直至转速稳定为止的起动方式。降压起动的目的是降低电动机的起动电流，但在限制起动电流的同时，起动转矩也受到限制，因此它只适用于轻载或空载起动。常用的起动方法有Y-△降压起动和自藕变压器降压起动。 上一页 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 Y-△降压起动只适用于定子绕组为三角形连接，且三相绕组有头尾共6个引出端的三相笼形异步电动机。原理接线如图5-13所示。 起动时先将转换开关手柄S2置于起动位置，定子绕组接成Y形连接，然后合上电源开关S1进行起动，加在每相定子绕组上的电压为电源线电压的 ，因此起动电流较小，待转速上升至一定值后，迅速将手柄S2转到运行位置，电动机定子绕组接成△形接法，这时加在每相绕组上的电压为线电压，使电动机在全压下运行。 用Y-△降压起动时，起动电流为直接采用△形接法起动电流的1/3，所以对降低起动电流很有效，但起动转矩也只有用△形接法直接起动时的1/3，故只能用在轻载或空载起动的设备上。 上一页 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 Y-降压起动设备简单，操作方便，动作可靠，使用寿命长。目前，我国生产的Y系列三相笼形异步电动机，凡功率在4 kW及以上者，均设计成380 V的△形连接，因此，此起动方法得到广泛应用。 活动5.2.2三相异步电动机的反转与调速 三相异步电动机的转子转向取决于定子旋转磁场的转向，并且两者的转向相同。所以将接在定子绕组上的三根电源线中的任意两根对调，改变接入电动机电源的相序，使旋转磁场反转即可。如图5-14所示是利用倒顺开关S来实现电动机正、反转的原理线路图。 上一页 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 当S向右合闸时，电源L1相接电动机首端U1,L2相接V 1 , L3相接W1，电源为顺相序L1-L2-L3 ,假定此时电动机为正转，当S向左合闸时，L1相接V1 ,L2相接U1，而L3仍然接W1，电源变成逆相序L2-L1-L3，则旋转磁场反向，电动机随之反转。 三相异步电动机的调速:为了适应实际应用的需要，许多生产机械在工作过程中都需要调速，所谓调速即是用人为的方法来改变电动机的转速。 由异步电动机转差率的公式得 上一页 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 可知，三相异步电动机的调速方法有:变极(P)调速、变频(f1)调速、变转差率(s)调速。 活动5.2.3三相异步电动机的制动 制动时刹车:当电动机断电后，由于电动机及生产机械的惯性，要经过一段时间才能停转。为了提高生产效率及保证安全，常要求电动机能迅速而准确地停止转动，这就需要对电动机进行制动。三相异步电动机的制动有机械制动和电气制动两类。 1.机械制动 机械制动通常利用电磁抱闸制动器来实现。电磁抱闸结构如图5-15所示，它由电磁铁部分及闸瓦制动器两大部分组成。 上一页 下一页 返回 任务5. 2三相异步电动机的控制方法 电磁铁主要由电磁线圈和铁芯组成，闸瓦制动器包括弹簧、闸轮、杠杆、闸瓦和轴等，闸轮和电动机同轴。 电动机起动时，电磁抱闸的线圈同时通电，电磁铁吸合，