電氣工程課程設(shè)計(jì)-繞線式異步電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　2012年 7 月 18 日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　課程 電氣工程課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題目

2、 繞線式異步電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 姓名 學(xué)號(hào) </p><p><b>　　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　通常，為了使整個(gè)起動(dòng)盡量保持較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)子回路接入可以逐級(jí)切除的起動(dòng)變阻器，起動(dòng)變阻器切換

3、使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持在所設(shè)定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大和最小之間。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般取0.85T左右。</p><p>　　Y 132 M—4三項(xiàng)繞線轉(zhuǎn)自異步電動(dòng)機(jī)，用其拖動(dòng)技術(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)如下：</p><p>　　PN =15kW nN=720r/min. αMT=2.5 U2N=380V I2N=55A. </p><p><b>　　基本要求：</b>

4、</p><p>　　繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接電阻，一方面可以減小起動(dòng)電流，另一方面可以增加最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)串入某一合適電阻時(shí)，還能使電動(dòng)機(jī)以它的最大轉(zhuǎn)矩T起動(dòng)。當(dāng)然，所串聯(lián)的電阻超過(guò)一定數(shù)值之后，最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而會(huì)減小。由于繞線異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串連合適的電阻，不但可以減少起動(dòng)電流，而且可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因而，要求起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩大或起動(dòng)頻繁的生產(chǎn)機(jī)械常用繞線型異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>

5、<b>　　參考資料：</b></p><p>　　[1]彭鴻才.電機(jī)原理及拖動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994</p><p>　　[2]李嵐等.電力拖動(dòng)與控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[3]唐介.控制微電機(jī)[M].北京：高等教育出版社，1987</p><p>　　[4]楊長(zhǎng)能

6、.電力拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1989</p><p>　　[5]李發(fā)海.電機(jī)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1991</p><p>　　完成期限 2012.7.10至2012.7.18 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人 &

7、lt;/p><p>　　2012年 7 月 9 日</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)要求1</b></p><p>　　2異步電動(dòng)機(jī)工作原理1</p><p><b>　　2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)3</b></

8、p><p>　　2.2異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)3</p><p>　　3電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)指標(biāo)4</p><p><b>　　3.1起動(dòng)轉(zhuǎn)矩4</b></p><p><b>　　3.2起動(dòng)電流4</b></p><p><b>　　4 起動(dòng)過(guò)程4</b><

9、/p><p>　　4.1串聯(lián)起動(dòng)電阻和起動(dòng)5</p><p>　　4.2切除起動(dòng)電阻R5</p><p>　　4.3切除起動(dòng)電阻6</p><p>　　5起動(dòng)級(jí)數(shù)未定時(shí)起動(dòng)電阻所計(jì)算7</p><p>　　5.1選擇起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和切換轉(zhuǎn)矩7</p><p>　　5.2求出起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比7<

10、/p><p>　　5.3求出起動(dòng)級(jí)數(shù)m7</p><p>　　5.4重新計(jì)算，校驗(yàn),是否在規(guī)定范圍內(nèi)9</p><p>　　5.5求出轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻9</p><p>　　5.6計(jì)算各級(jí)總電阻9</p><p>　　5.7求出各級(jí)起動(dòng)的電阻9</p><p>　　6繞線式異步電動(dòng)機(jī)串電

11、阻起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)11</p><p><b>　　7結(jié)論11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)空機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)和掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)特性，起動(dòng)是指電動(dòng)

12、機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，直至最后達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于任何一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)，都有下列兩個(gè)基本的指標(biāo)要求：</p><p><b>　　起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要足夠大</b></p><p>　　堵轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)剛接通電源，轉(zhuǎn)自尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作狀態(tài)，工作點(diǎn)在特性曲線上的S點(diǎn)。這是的轉(zhuǎn)差s=1，轉(zhuǎn)速n=0，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　堵轉(zhuǎn)

13、狀態(tài)說(shuō)明了電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)能了。以為只有在一般要求，電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)起來(lái)。大，電動(dòng)機(jī)才能重載啟動(dòng)；小，電動(dòng)機(jī)只能輕載，甚至空載起動(dòng)。所以只有是，電動(dòng)機(jī)才能改變?cè)瓉?lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。一般要求。越大于，起動(dòng)過(guò)程所需要的時(shí)間就越短。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)必須根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃按期完成；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)必須經(jīng)知道老師審查簽字方可答辯。</p>&l

14、t;p>　　2異步電動(dòng)機(jī)工作原理</p><p>　　當(dāng)三相異步電機(jī)接入三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢(shì)（定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)）并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間轉(zhuǎn)速差的

15、存在是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的必要條件，轉(zhuǎn)速差以轉(zhuǎn)差率s衡量的。在交流電機(jī)中，當(dāng)定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)，建立了電樞磁動(dòng)勢(shì)，它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和，從而在氣隙中建立正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。</p><p>　　該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)

16、矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)：反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　不論是正轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還是反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，他們的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三相異步電動(dòng)機(jī)的情況是一樣的。</p><p>　　電容分相式起動(dòng)工作原理：起動(dòng)是開(kāi)關(guān)K閉合，使兩繞組電流L1，L2相位差約為，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，起動(dòng)繞組被切斷。<

17、;/p><p>　　罩級(jí)式單相電機(jī)的工作原理：定子通入電流以后，部分磁通產(chǎn)國(guó)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路換種的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒(méi)有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。</p><p>　　定子鐵心的作用是電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。它的構(gòu)造是定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓

18、沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組. </p><p>　　定子鐵心槽型分為三種： </p><p>　　半閉口型槽：電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。 </p><p>　　半開(kāi)口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過(guò)絕緣處理后再放入槽內(nèi)。</p><p>

19、　　開(kāi)口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機(jī)中。</p><p>　　定子繞組的作用是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 它的構(gòu)造是由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。</p><p>　　定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及

20、繞組本身間的可靠絕緣） </p><p>　?。?）對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。 </p><p>　?。?）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。 </p><p>　　（3）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。 </p><p>　　電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線：電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三

21、個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為6（W2）、4（U2）、5（V2），.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。</p><p>　　圖1 異步電動(dòng)機(jī)工作原理</p><p><b>　　2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)</b></p><p>　　設(shè)將定子三相繞組聯(lián)成

22、星形接法，三相繞組的首端u1、v1、w1分別與三相交流電的相線a、b、c相連接。為了討論方便，選定交流電在正半周時(shí)，電流從繞組的首端流入，從末端流出；反之，在負(fù)半周時(shí)，電流流向相反。定子繞組在三相交流電不同相位時(shí)合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子三相對(duì)稱繞組中通以頻率為f的三相對(duì)稱電流便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 由下式確定</p><p><b>　　n=</b></p><p&g

23、t;　　式中，P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。n又稱為同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向由三相電流通入三相繞組的相序決定。改變電流相序，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向隨之改變。</p><p>　　2.2異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)</p><p>　　Y形的電阻，或直接通過(guò)短路端環(huán)短三相異步電動(dòng)機(jī)主要由靜止的和轉(zhuǎn)動(dòng)的兩部分構(gòu)成，其靜止部分稱為定子。定子是用硅鋼片疊成的圓筒形鐵心，其內(nèi)圓周有槽用來(lái)安放三相對(duì)稱繞組：三相對(duì)稱繞組每相在空間互差12

24、0°，可聯(lián)接成Y形或Δ形。三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，是用硅鋼片疊成的圓柱形鐵心，與定子鐵心共同形成磁路。轉(zhuǎn)子外圓周有槽用以安放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠式和線繞式兩種。鼠籠式：將銅條扦入槽內(nèi)，兩端用銅環(huán)短接，或直接用熔鋁澆鑄成短路繞組。線繞式：安放三相對(duì)稱繞組，其一端接在一起形成Y形，另一端引出連接三個(gè)已被接成路。</p><p><b>　　3電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)指標(biāo)</b><

25、;/p><p>　　起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，直至最后達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于任何一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)時(shí)，都有下列兩個(gè)基本的要求。</p><p><b>　　3.1起動(dòng)轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要足夠大。堵轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)剛接通電源，轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作狀態(tài)，工作點(diǎn)在特性曲線上的S 點(diǎn)。這時(shí)的轉(zhuǎn)差s=1,轉(zhuǎn)速n=0,對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)

26、矩T稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　堵轉(zhuǎn)狀態(tài)說(shuō)明了電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)能力。一般要求T>（1.1～1.2）T，電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)起來(lái)。大，電動(dòng)機(jī)才能重載起動(dòng)；小，電動(dòng)機(jī)只能輕載，甚至空載起動(dòng)。所以只有≧時(shí)，電動(dòng)機(jī)才能改變?cè)瓉?lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。一般要求>（1.1～1.2）。越大于，起動(dòng)過(guò)程所需要的時(shí)間就越短。</p><p><b>　　3.2起動(dòng)電流</

27、b></p><p>　　對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，由于起動(dòng)瞬間s=1，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)于轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很大，轉(zhuǎn)子電路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流都很大，所以起動(dòng)電流遠(yuǎn)大于額定電流。在電源容量與電動(dòng)機(jī)的額定功率相比不是足夠大時(shí)，會(huì)引起輸電線路上電壓的增加，造成供電電壓的明顯下降，不僅影響了同一供電系統(tǒng)中其他負(fù)載的工作，而且會(huì)延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)本身的起動(dòng)時(shí)間。此外在起動(dòng)過(guò)于頻繁時(shí)，還會(huì)引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。在這兩種情況下，就必須設(shè)法減小

28、起動(dòng)電流。</p><p><b>　　4 起動(dòng)過(guò)程</b></p><p>　　繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串聯(lián)合適的電阻不但可以減小起動(dòng)電流，而且還可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因而，要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大或起動(dòng)頻繁的生產(chǎn)機(jī)械常采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。</p><p>　　容量較小的三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)可采用轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)起動(dòng)變阻器的方法起動(dòng)。起動(dòng)變阻器通過(guò)手柄接成

29、星形。起動(dòng)先把起動(dòng)變阻器調(diào)到最大值，再合上電源開(kāi)關(guān)S，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始起動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸減小起動(dòng)變阻器的電阻，直到全部切除，使轉(zhuǎn)子繞組短接。</p><p>　　容量較大的繞線型異步電動(dòng)機(jī)一般采用分級(jí)起動(dòng)的方法以保證起動(dòng)過(guò)程中都有較大的起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流。現(xiàn)以兩級(jí)起動(dòng)為例介紹其起動(dòng)步驟和起動(dòng)過(guò)。原理電路和機(jī)械特性如圖1所示。圖中機(jī)械特性只畫(huà)出了每條特性的nM段，并近似用直線代替。起動(dòng)步驟如下：</

30、p><p>　　4.1串聯(lián)起動(dòng)電阻和起動(dòng)</p><p>　　起動(dòng)前開(kāi)關(guān)S和S斷開(kāi)，使得轉(zhuǎn)子每相串入電阻R″和R′，加上轉(zhuǎn)子每相繞組自身的電阻R，轉(zhuǎn)子電路每相總電阻為</p><p>　　然后合上電源開(kāi)關(guān)S，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為圖中的特性，由于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩T，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械開(kāi)始起動(dòng)，工作點(diǎn)沿特性a由b點(diǎn)向c點(diǎn)移動(dòng)。</p><p&g

31、t;　　圖2 電動(dòng)機(jī)特性圖 圖3 電動(dòng)機(jī)特性圖</p><p>　　4.2切除起動(dòng)電阻R</p><p>　　當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)c點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T時(shí)，合上開(kāi)關(guān)S切除起動(dòng)電阻R轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)椋?lt;/p><p>　　這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)樘匦詃。由于切除R的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及改變，故工作點(diǎn)由特性a上的c點(diǎn)平移到特性

32、d上e點(diǎn)，使這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩仍等于T，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性由e點(diǎn)向f點(diǎn)移動(dòng)。</p><p><b>　　4.3切除起動(dòng)電阻</b></p><p>　　當(dāng)工作點(diǎn)到達(dá)f點(diǎn)，即電磁轉(zhuǎn)矩T等于切換轉(zhuǎn)矩T時(shí)，合上開(kāi)關(guān)S切除起動(dòng)電阻R。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路短接，轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻變?yōu)椋篟=R。機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦詆，工作點(diǎn)由f點(diǎn)評(píng)至h點(diǎn)，使得這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩T仍正好等于T,電

33、動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，工作點(diǎn)沿特性g由h向i移動(dòng)，經(jīng)過(guò)i點(diǎn)，最后穩(wěn)定運(yùn)行在P點(diǎn).整個(gè)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。</p><p><b>　　5線路保護(hù)環(huán)節(jié) </b></p><p><b>　　5.1短路保護(hù) </b></p><p>　　短路時(shí)通過(guò)熔斷器FU的熔體熔斷切開(kāi)主電路。 </p><p><b>

34、　　5.2過(guò)載保護(hù) </b></p><p>　　通過(guò)熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。由于熱繼電器的熱慣性比較大，即使熱元件上流過(guò)幾倍額定電流的電流，熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間不太長(zhǎng)的情況下，熱繼電器經(jīng)得起電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的沖擊而不會(huì)動(dòng)作。只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載下FR才動(dòng)作，斷開(kāi)控制電路，接觸器KM失電，切斷電動(dòng)機(jī)主電路，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 </p><p>　　5.3

35、欠壓和失壓保護(hù) </p><p>　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，如果電源電壓由于某種原因消失，那么在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)就將自行起動(dòng)，這就可能造成生產(chǎn)設(shè)備的損壞，甚至造成人身事故。對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，同時(shí)有許多電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備自行起動(dòng)也會(huì)引起不允許的過(guò)電流及瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。為了防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)叫失壓保護(hù)或零壓保護(hù)。 </p><p>　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電源電壓過(guò)分地降低將

36、引起一些電器釋放，造成控制線路不正常工作，可能產(chǎn)生事故；電源電壓過(guò)分地降低也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)。因此需要在電源電壓降到一定允許值以下時(shí)將電源切斷，這就是欠電壓保護(hù)。欠壓和失壓保護(hù)是通過(guò)接觸器KM的自鎖觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行中，由于某種原因使電網(wǎng)電壓消失或降低，當(dāng)電壓低于接觸器線圈的釋放電壓時(shí)，接觸器釋放，自鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)主觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機(jī)電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。如果電源電壓恢復(fù)正常，由于自鎖解除，電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行起動(dòng)，避

37、免了意外事故發(fā)生。只有操作人員再次按下SB2后，電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)?？刂凭€路具備了欠壓和失壓的保護(hù)能力以后，有如下三個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)：防止電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)在重負(fù)載情況下的低壓運(yùn)行；避免電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)而造成電壓的嚴(yán)重下降；防止電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)突然起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，造成設(shè)備和人身事故。</p><p>　　6起動(dòng)級(jí)數(shù)未定時(shí)起動(dòng)電阻所計(jì)算</p><p>　　6.1選擇起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和切換轉(zhuǎn)矩</p&g

38、t;<p><b>　　一般選擇</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　（5-2）</b></p><p>　　6.2求出起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比</p><p><b>　?。?-3）</b></p&g

39、t;<p>　　6.3求出起動(dòng)級(jí)數(shù)m</p><p>　　利用圖所示起動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械特性，根據(jù)集合關(guān)系推導(dǎo)起動(dòng)級(jí)數(shù)m所計(jì)算公式如下：由特性2與水平虛線構(gòu)成的直三角形求得。</p><p><b>　　（5-4）</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　

40、　式中和是工作在h點(diǎn)和i點(diǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速，是與特性g交點(diǎn)在的轉(zhuǎn)速（即臨界轉(zhuǎn)速）。，和是與之對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率。同理可以求得：</p><p><b>　　（5-6）</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　由于，對(duì)應(yīng)兩式相除，可得</p><p><b>　　（5-

41、8）</b></p><p><b>　　由于 </b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><

42、;p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　若是m級(jí)起動(dòng)，則</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　因此</b><

43、;/p><p>　　（5-13） </p><p>　　由前面的分析還可以得到</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p><b>　?。?-15） </b></p>&l

44、t;p><b>　　若是m級(jí)起動(dòng)，則</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　此外，在固有特性c上工作時(shí)</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　?。?-18） </b>&l

45、t;/p><p>　　將這些關(guān)系帶入公式，可得</p><p><b>　　（5-19）</b></p><p>　　兩邊取對(duì)數(shù)，便得到了起動(dòng)級(jí)數(shù)m的計(jì)算公式</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　若m不是整數(shù)可取相近整數(shù)</p>&

46、lt;p>　　6.4重新計(jì)算，校驗(yàn),是否在規(guī)定范圍內(nèi)</p><p>　　若m是取相似整數(shù)，則需要重新計(jì)算，并求出，校驗(yàn)T是否在式所規(guī)定的范圍之內(nèi)。</p><p>　　若不在規(guī)定范圍內(nèi)，需加大啟動(dòng)級(jí)數(shù)m,重新計(jì)算和,直到滿足要求為止。</p><p>　　6.5求出轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻 </p><p>　　轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻可以通過(guò)實(shí)

47、測(cè)或者通過(guò)名牌上提供的轉(zhuǎn)子繞組額定線電壓和轉(zhuǎn)子繞組的額定線電流I進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　由于轉(zhuǎn)子繞組為星形連接，相電流等于線電流，因此，在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)</p><p>　　由于S很小，SX可以忽略不計(jì)，則</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　因此求得R2的計(jì)算公式為</

48、p><p><b>　?。?-22）</b></p><p>　　6.6計(jì)算各級(jí)總電阻</p><p><b>　　由前面的分析知道</b></p><p><b>　　……</b></p><p><b>　?。?-23）</b>&l

49、t;/p><p>　　6.7求出各級(jí)起動(dòng)的電阻</p><p><b>　　R</b></p><p><b>　　……</b></p><p><b>　?。?-24）</b></p><p><b>　　具體設(shè)計(jì)如下：</b><

50、;/p><p>　　選擇起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1切換轉(zhuǎn)矩T2</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p><b>　?。?-26）</b></p><p><b>　?。?-27） </b></p><p><b>　?。?-28）<

51、;/b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　， （5-29）</p><p><b>　?、谇蟪銎鹎修D(zhuǎn)矩比</b></p><p><b>　?、矍蟪銎饎?dòng)級(jí)數(shù)m</b></p&g

52、t;<p>　　==1.6/0.36=4.4</p><p><b>　　取m=4</b></p><p>　　④重新計(jì)算,檢驗(yàn)是否在規(guī)定范圍內(nèi)</p><p><b>　　==</b></p><p>　　基本在規(guī)定范圍之內(nèi)。</p><p>　　由于,所以所

53、選m和合適。</p><p>　?、萸蟪鲛D(zhuǎn)子每相繞組電阻</p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　⑥計(jì)算各級(jí)總電阻</b></p><p><b>　?、咔蟪龈骷?jí)起動(dòng)電阻</b></p><p>　　7繞線式異步電動(dòng)機(jī)串電阻

54、起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　串聯(lián)電阻啟動(dòng)是電動(dòng)機(jī)硬啟動(dòng)的一種，電機(jī)在啟動(dòng)的那一刻，就是一個(gè)純電阻電路，霎時(shí)電流會(huì)非常的大，這種大電流的沖擊對(duì)電機(jī)和電網(wǎng)都是具有破壞性的，所以在啟動(dòng)時(shí)串入一個(gè)電阻，就降低了沖擊電流，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，再將串入得電阻切出去，以提高用電效率；另外還有幾種啟動(dòng)方式，像星三角啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)、軟啟動(dòng)等等的、目的都是相同的；串電阻起動(dòng)是最簡(jiǎn)單，最經(jīng)濟(jì)的一種方式。</p><p&

55、gt;　　三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，堅(jiān)固耐用，價(jià)格便宜，維修方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。與同容量的直流電動(dòng)機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)還具有體積小，重量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的特點(diǎn)。因此，在工礦企業(yè)中異步電動(dòng)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。三相異步電動(dòng)機(jī)的控制線路大多由接觸器、繼電器、閘刀開(kāi)關(guān)、按鈕等有觸點(diǎn)電器組合而成。三相異步電動(dòng)機(jī)分為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)，二者的構(gòu)造不同，啟動(dòng)方法也不同，其啟動(dòng)控制線路差別很大。</p><p&

56、gt;<b>　　8結(jié)論</b></p><p>　　繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接電阻，一方面可以減小起動(dòng)電流，另一方面可以增加最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)串入某一合適電阻時(shí)，還能使電動(dòng)機(jī)以它的最大轉(zhuǎn)矩T起動(dòng)。當(dāng)然，所串聯(lián)的電阻超過(guò)一定數(shù)值后，最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而會(huì)減小。由于繞線異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串聯(lián)合適的電阻，不但可以減少起動(dòng)電流，而且可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因而，要求起動(dòng)的轉(zhuǎn)矩大或起動(dòng)頻繁的生產(chǎn)機(jī)械常用繞線型異

57、步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　轉(zhuǎn)子回路串三相對(duì)稱可變電阻起動(dòng)，這種方法既可限制起動(dòng)電流，又可增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，適當(dāng)增大串接電阻的功率，使起動(dòng)電阻兼作調(diào)速電阻，一物兩用，適用于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，并有調(diào)速要求的負(fù)載。缺點(diǎn)：多級(jí)調(diào)速控制電路較復(fù)雜，電阻耗能大。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]戴龍基,張其蘇,蔡蓉華

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