电机学课堂进义第四部分异步电机10 上海交通大学电气工程系EE SJTU 起动电流大，电网电压短时跌落，电网品质变差，影响其它用户用电，尤其影响高品质产品加工。 起动电流大，电机绕组端部电磁力增大，可能损坏绝缘和端部机械结构。 起动电流大，电机绕组发热严重，影响电机绝缘和使用寿命。 起动电流大，对电机周围环境的电磁干扰增强。 大中型异步电机必须限制起动电流对电网的影响！ (3)异步电机起动方法 小功率异步电机通常定子电流小，对环境影响小，因此采用直接起动。大中型异步电机额定电流 大，短路阻抗标么值小，起动电流倍数大，需要采用传统的降压起动，和现代变流器技术的软起动 (调压或调压调频)。降压起动包括定子串联起动电抗、自耦变压器降压起动、星一三角转换起 动、延边三角形起动、绕线转子串电阻起动、特殊转子结构（如深槽转子与双笼结构）起动。软起 动包括变压恒频(VVCF)和变压变频(VVVF)起动。 A、定子串联电抗器起动 异步电机定子绕组串联足够大的电抗器后接电压源，实际异步电机获得的电压是电源电压经过分压 后的大小，由于电压下降，因此定子串联大电抗能显著减小起动电流，同时起动转矩与起动电流平 方呈正比减小。 B、定子接自耦变压器起动 三相异步电机通过自耦变压器接电源，电源电压经降压自耦变压器降乐加到异步电机，异步电机起 动电流则通过自耦变压器减小后作用到电网。设自耦变压器的变此为，那么异步电机电压与电流都 分别等于额定电压与全压起动电流的1/k,电网电流等于异步电机起动电流的1/k。所以接自耦变 压器后起动电流和起动转矩都只有全压起动时的1/ka。 C、星/三角转换起动 这种方法只适用于异步电机正常运行是三角形连接，并且三角形的六个出线端都在接线盒上，可以 根据需要改接。异步电机起动时，采用星形连接，这时每相绕组的电压只有额定电压的0.577倍，起 动线电流等于相电流按电压比例减小：采用三角形连接起动，起动线电流等于相电流的1.732倍。因 此，星/三角转换起动时，起动电流和起动转矩都只有三角形全压起动的1/3，与接变比为1.732的 自耦变压器一样。 D、绕线转子串电阻起动 绕线式异步电机转子外接电阻，机械特性的最大电磁转矩不变，而发生最大电磁转矩的转差率与转 子总电阻呈正比，因此选取金适的外接电阻，可使转子总电阻满足最大电磁转矩发生在转差率等于1 的状态，即以最大转矩起动 例如：异步电机转子电阻R2,自然机械特性最大电磁转矩对应的转差率为sm,计算外接电阻大小使 得异步电机以最大转矩起动。 解答：对于有然机械特性，发生最大电磁转矩的转差率 S =R2/X 要使起动转矩等于最大电磁转矩，那么 1=(R2+R)/X 于是，根据折算前后转子侧内外电阻值之比相同的条件，得到实际外接电阻与转子电阻之比 R/R2=R/R2=(1-5m)1sm 2电机学课堂讲义 第四部分 异步电机 10h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 2 起动电流大，电网电压短时跌落，电网品质变差，影响其它用户用电，尤其影响高品质产品加工。 起动电流大，电机绕组端部电磁力增大，可能损坏绝缘和端部机械结构。 起动电流大，电机绕组发热严重，影响电机绝缘和使用寿命。 起动电流大，对电机周围环境的电磁干扰增强。 大中型异步电机必须限制起动电流对电网的影响！ （3）异步电机起动方法 小功率异步电机通常定子电流小，对环境影响小，因此采用直接起动。大中型异步电机额定电流 大，短路阻抗标幺值小，起动电流倍数大，需要采用传统的降压起动，和现代变流器技术的软起动 （调压或调压调频）。降压起动包括定子串联起动电抗、自耦变压器降压起动、星－三角转换起 动、延边三角形起动、绕线转子串电阻起动、特殊转子结构（如深槽转子与双笼结构）起动。软起 动包括变压恒频（VVCF）和变压变频（VVVF）起动。 A、定子串联电抗器起动 异步电机定子绕组串联足够大的电抗器后接电压源，实际异步电机获得的电压是电源电压经过分压 后的大小，由于电压下降，因此定子串联大电抗能显著减小起动电流，同时起动转矩与起动电流平 方呈正比减小。 B、定子接自耦变压器起动 三相异步电机通过自耦变压器接电源，电源电压经降压自耦变压器降压加到异步电机，异步电机起 动电流则通过自耦变压器减小后作用到电网。设自耦变压器的变比为ka，那么异步电机电压与电流都 分别等于额定电压与全压起动电流的1/ka，电网电流等于异步电机起动电流的1／ka。所以接自耦变 压器后起动电流和起动转矩都只有全压起动时的1／ka 2 。 C、星/三角转换起动 这种方法只适用于异步电机正常运行是三角形连接，并且三角形的六个出线端都在接线盒上，可以 根据需要改接。异步电机起动时，采用星形连接，这时每相绕组的电压只有额定电压的0.577倍，起 动线电流等于相电流按电压比例减小；采用三角形连接起动，起动线电流等于相电流的1.732倍。因 此，星／三角转换起动时，起动电流和起动转矩都只有三角形全压起动的1/3，与接变比为1.732的 自耦变压器一样。 D、绕线转子串电阻起动 绕线式异步电机转子外接电阻，机械特性的最大电磁转矩不变，而发生最大电磁转矩的转差率与转 子总电阻呈正比，因此选取合适的外接电阻，可使转子总电阻满足最大电磁转矩发生在转差率等于1 的状态，即以最大转矩起动。 例如：异步电机转子电阻R2，自然机械特性最大电磁转矩对应的转差率为sm，计算外接电阻大小使 得异步电机以最大转矩起动。 解答：对于自然机械特性，发生最大电磁转矩的转差率 ! sm = R2 ' /Xk 要使起动转矩等于最大电磁转矩，那么 ! 1= (R2 ' + Rst ' )/Xk 于是，根据折算前后转子侧内外电阻值之比相同的条件，得到实际外接电阻与转子电阻之比 ! Rst /R2 = Rst ' /R2 ' = (1" sm )/sm