2.5 三相异步电动机的起动和制动（课件）-《电机与电气控制技术》同步精品课堂（机工版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第二章 三相异步电动机 第七节 三相异步电动机的起动 （第8课时） 知识目标 掌握三相异步电动机的起动和制动。 能力目标 通过学习三相异步电动机的起动和制动，掌握三相笼型异步电动机的全压起动、减压起动；掌握三相绕线转子异步电动机起动性能，熟悉转子串电阻起动和转子串频敏变阻器起动；掌握三相异步电动机电气制动的反接制动、能耗制动及回馈制动。 情感目标 通过学习三相异步电动机的起动和制动知识，增长同学们的见识，激发同学们对三相异步电动机的求知欲和好奇心。 三维目标 第一章 绪论 导入情景 01 电动机工作时，转子从静止状态到稳定运行的过渡过程称为起动过程，简称起动。 新知学习 02 一、三相笼型异步电动机的起动 三相笼型异步电动机的起动 减压起动 全压起动 新知学习 02 全压起动是起动时将笼型异步电动机定子绕组直接接到电压为其额定值的电源上，承受额定电压，故又称为直接起动。 全压起动时起动电流大，可达 (4~7)IN，起动转矩并不大，一般为 (0.8~1.3)TN，但起动方法简单，操作方便，如果电源容量允许，应尽量采用。一般 10kW 及其以下的电动机均采用直接起动。 （一）全压起动 新知学习 02 （二）减压起动 减压起动是采用某种方法，使加在电动机定子绕组上的电压降低。减压起动的目的是减小起动电流，适用于对起动转矩要求不高的场合。 减压起动常用的方法： 1.定子串电阻或电抗减压起动 3.星形—三角形减压起动 2.自耦变压器减压起动 新知学习 02 电动机起动时，在定子电路中串入电阻或电抗，使加在电动机定子绕组上的相电压 U1ϕ低于电源相电压U1N(即定子额定相电压)，起动电流I‘st小于全压起动时的起动电流Ist。待电动机起动后，再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行。定子串电阻起动原理电路及等效电路如图 2-20 所示。 1.定子串电阻或电抗减压起动 新知学习 02 设k为起动电流所需降低的倍数，则减压起动时的起动电流I ‘st为 1.定子串电阻或电抗减压起动 串电阻后定子绕组相电压 U1ϕ与电源相电压 U1N的关系为 从而减压时的起动转矩T ‘st与全压起动时的起动转矩T st关系为 该起动方法的优点：起动平稳、运行可靠、设备简单等； 缺点：起动转矩随电动机定子相电压的平方降低，只适合空载或轻载起动，同时起动时电能损耗较大，对于大容量电动机往往采用串电抗减压起动。 新知学习 02 2.自耦变压器减压起动 自耦变压器用于电动机减压起动时，就称为起动补偿器，其接线原理图如图 2-21 所示。起动时，自耦变压器的一次侧接电网，二次侧有 2~3 组抽头其电压分别为一次侧电压的 80%、65%或 80%、60%、40%，选择不同的抽头接电动机定子绕组。起动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的电压。起动结束，切除自耦变压器，电动机定子绕组直接接额定电压运行。 新知学习 02 采用自耦变压器减压起动与直接起动比较，起动电流和电压降低到 1/k，起动转矩降低到全压起动的1/k2。与定子串电阻或电抗减压起动相比较，在起动电流相同的情况下，采用自耦变压器起动可获得较大的起动转矩，故这种起动方法在 10kW 以上的三相笼型异步电动机中得到广泛应用。缺点是设备体积较大，起动线路较复杂，设备价格较高，适用于不需频繁起动的大容量电动机。 新知学习 02 3.星形—三角形减压起动 只适用于定子绕组在正常工作时为三角形接法的三相异步电动机。电动机定子绕组的6 个端头都引出并接到换接开关上，如图 2-22 所示。起动时，定子绕组接成星形，这时电动机在相电压 的电压下起动，待电动机起动后，再改接成三角形，使电动机在额定电压下正常运行。 新知学习 02 星形-三角形减压起动优点：设备简单、成本低、运行比较可靠等； 适用：只适用空载或轻载起动的设备； Y系列4kW 及以上的三相笼式异步电动机适合采用减压起动。 新知学习 02 二、三相绕线转子异步电动机的起动 1.转子串电阻起动 起动时串入全部电阻，随着转速上升逐级切除所串电阻。起动完毕，起动变阻器全部退出。 在转子回路中串联适当的电阻，既能限制起动电流，又能增大起动转矩。 为了有较大的起动转矩、使起动过程平滑，应在转子回路中串入多级对称电阻，并随着转速的升高，逐渐切除起动电阻。 新知学习 02 2.转子串频敏变阻器起动 频敏变阻器是一种阻抗值随频率明显变化、静止的无触点电磁元件。 频敏变阻器类似只有一次绕组的三相三柱式