多相感应电机的起动方法

在本文中,我们将讨论各种启动三相感应电动机的方法。在我们讨论这个问题之前,有必要回顾一下扭矩滑移特性三相感应电动机如下所示。
im的转速转矩特性
从转矩转差特性可以清楚地看出,在转差等于1时,我们有一定的正启动转矩,因此我们可以说三相异步电机是自启动电机,那么为什么三相异步电机还需要启动器呢?答案很简单。

如果我们看三相感应电动机在启动时的等效电路,我们可以看到电动机的行为像一个电力变压器二次绕组短路,因为在启动时,转子是静止的,由于旋转的反电动势尚未发展,因此电机抽高启动当前的。所以使用起子的原因很清楚。我们使用起动器是为了限制高起动电流。我们为这两种类型的三相感应电动机使用不同的起动器。让我们首先考虑松鼠笼感应电动机类型。为了选择一种启动方法鼠笼式电动机,我们有三个主要考虑:

(一)根据输电线的功率容量选择一种特殊类型的起动器。
(b)起动器的类型是根据电动机的尺寸和设计参数来选择的。
(c)第三个要考虑的是电机上的负载类型(即负载可能是重的或轻的)。

根据电压的不同,我们将鼠笼式感应电动机的起动方式分为两种。这两种类型是:
(我)完整的电压从方法和
(2)一种启动鼠笼式感应电动机的降电压方法。
现在让我们详细讨论每一种方法。

鼠笼式感应电动机全电压起动方法

在这种类型中,我们只有一种启动方法。

直接在线启动方法

这种方法也称为DOL方法用于启动三相鼠笼式感应电动机。在这种方法中,我们直接将三相鼠笼式感应电动机的定子接通电源。电机在启动时,在很短的持续时间内引出很高的启动电流(约为满载电流的5 - 7倍)。电动机所产生的电流大小取决于它的设计和尺寸。但如此高的电流值并不伤害电机,因为坚固的结构鼠笼感应电机。

如此高的电流值会引起突然的不良反应电压降在电源电压中。这种突然电压下降的一个实例是在我们家里的电冰箱马达启动的瞬间,灯管和灯泡变暗。现在让我们推导直接在线启动器满负载转矩的启动转矩表达式。我们有不同的量,涉及到的表达式的启动扭矩是这样写的:我们定义T年代的起动转矩
Tf作为满载转矩
f每相转子电流在满载时
年代按启动时转子的相电流计算
年代f随着满载滑移
年代年代当开始滑
R2当转子电阻
W年代作为同步速度的电机
现在我们可以直接写出感应电机转矩作为

根据上面的表达式,我们将启动转矩与满载转矩之比写为

这里我们假设转子电阻是恒定的,它不随转子电流的频率而变化。

一种启动鼠笼式感应电动机的降电压方法

在降电压法中,我们有三种不同类型的启动方法,如下所示:

  1. 定子电阻起动法
  2. 自动变压器起动法
  3. 星形三角起动法

现在让我们详细讨论每一种方法。

定子电阻起动方法

下面给出的是起始图电阻器方法:
启动方法三相im
在这种方法中,如图所示(在电机端子和电源之间),在每一相增加一个电阻器或电抗器。因此,通过增加电阻器可以控制电源电压。在启动时,只施加一小部分电源电压(x)感应电动机。x的值总是小于1。由于电压下降,启动转矩也减小。我们将推导出的表达式起动转矩的分数x为了显示电压的变化起动转矩与x的值。随着汽车加速反应器或电阻是减少从电路最后电阻短路的,当电机达到其操作速度。现在让我们推导定子电阻起动法的满载转矩的起动转矩表达式。我们有不同的量,涉及到的表达式的启动扭矩是这样写的:我们定义T年代的起动转矩
Tf作为满载转矩
f每相转子电流在满载时
年代按启动时转子的相电流计算
年代f随着满载滑移
年代年代当开始滑
R2当转子电阻
W年代作为同步速度的电机
现在我们可以直接写出感应电机的转矩作为

根据上面的表达式,我们将启动转矩与满载转矩之比写为

这里我们假设转子电阻是恒定的,它不随转子电流的频率而变化。从上面的方程我们可以得到用满载转矩表示的起动转矩的表达式。现在,在开始的时候,每相电压降低到xV1,每相起动电流也减小到xI年代。代入I的值年代随着习年代在方程1。我们有

这显示了启动转矩随x值的变化。现在对于这种方法有一些需要考虑的问题。如果增加串联电阻,能量损失就会增加,所以最好使用串联电抗器代替电阻,因为串联电抗器在降低电压方面更有效,但是串联电抗器比串联电阻的成本更高。

自耦变压器启动方法

顾名思义,我们在这个方法中进行连接汽车变压器三相电源与三相电源之间感应电动机如图所示:
用于修饰或说明自耦变压器的启动
自耦变压器是一种降压变压器,因此它减少了每相电源电压V1到十五1电压的降低使电流从I年代习,年代。当电机达到正常运行速度后,断开自耦变压器,然后施加全线电压。现在让我们推导自耦变压器启动方法中用满载转矩表示的启动转矩表达式。我们有不同的量涉及到的表达式的启动扭矩如下所示:
我们定义T年代的起动转矩
Tf作为满载转矩
f每相转子电流在满载时
年代按启动时转子的相电流计算
年代f随着满载滑移
年代年代当开始滑
R2当转子电阻
W年代作为同步速度的电机
现在我们可以直接把感应电机的转矩表达式写成

根据上面的表达式,我们将启动转矩与满载转矩之比写为

这里我们假设转子电阻是恒定的,它不随转子电流的频率而变化。从上面的方程我们可以得到用满载转矩表示的起动转矩的表达式。现在,在开始的时候,每相电压降低到xV1,每相起动电流也减小到xI年代。代入I的值年代随着习年代在方程1。我们有

这显示了启动转矩随x值的变化。

星形三角起动方法

星形三角法的连接图如下所示,
感应电动机
明星δ
这种方法用于设计在三角形连接绕组中运行的电机。上面所示的定子相位的接线端子都有标记。现在让我们看看这个方法是否有效。定子阶段首先连接到明星的帮助下,三极双掷开关(TPDT开关)在图中位置被标记为1之后这个速度达到稳定状态时,开关位置抛出2如上图所示。
下面对上述电路的工作原理进行分析。在第一个位置电动机的终端短路的,在第二个图终端位置,b和c分别连接到b, c和a。现在让我们获得起动转矩的表达式的全负荷转矩的星三角起动方法。我们有不同的量,涉及到的表达式的起动力矩写在下面
Tf作为满载转矩
T年代的起动转矩
f每相转子电流在满载时
年代按启动时转子的相电流计算
年代f随着满载滑移
年代年代当开始滑
R2当转子电阻
W年代作为同步速度的电机
现在我们可以直接把感应电机的转矩表达式写成


根据上面的表达式,我们将启动转矩与满载转矩之比写为

这里我们假设转子电阻是恒定的,它不随转子电流的频率而变化。我们假设线路电压为Vl则星形连接时的每相起动电流为I党卫军

当定子处于三角连接位置时,我们有起动电流

从上面的方程我们得到

这说明了降电压法的优点是降低起动电流,但缺点是这些降电压方法都会导致起动转矩的不利降低。

绕线转子电机的起动方法

为了启动绕线转子电机,我们可以采用我们所讨论的所有启动鼠笼式感应电动机的方法。我们将在这里讨论启动绕线转子电机的最便宜的方法。

在转子电路中增加外部电阻

这将降低启动电流,增加启动转矩,也提高了功率因数。电路图如下所示:电路图中所示的三个滑环连接在绕线式转子电机的转子端上。在启动电机的时候,整个外部电阻是添加在转子电路中。随着转子转速的增加,外转子电阻逐步减小,但在电机加速期间,电机转矩保持最大。在正常情况下,当电机产生负载转矩时,外部阻力被消除。
完成本文后,我们可以比较异步电机和同步电机。异步电机与同步电机的逐点比较如下:
(一)感应电动机总是以滞后的功率因数运行同步电动机可同时在滞后和超前功率因数下工作。
(b)在感应电机中,最大转矩的值与供电电压的平方成正比,而在同步电机中,最大转矩与供电电压成正比。
(c)在异步电机中,我们可以很容易地控制转速,而在同步电机中,在正常情况下我们无法控制电机的速度。
(d)异步电机具有固有的自起动力矩,而同步电机没有固有的自起动力矩。
(e)我们不能用感应电机来提高供电系统的功率因数,而使用同步电机可以提高供电系统的功率因数。
(f)它是单励磁电机,即不需要直流励磁;同步电机是双励磁电机,即需要单独直流励磁。
(g)当感应电机的负载增加时,电机的转速减小,而同步电机的转速保持不变。

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