三相绕线式转子异步电动机转子串电阻启动

●填空1、电枢磁动势对主磁动势的影响称为直流电机的电枢反应。

2、直流电机中同时交链励磁绕组和电枢绕组的磁通是主磁通；只交链_励磁绕组__的是主磁极漏磁通。

3、直流电机的电刷位于几何中性线上时的电枢反应特点为使气隙磁场发生畸变_和_____对主磁场起去磁作用___________。

4、直流电机的电力拖动系统运动方程式描述了___系统的运动状态，系统的运动状态取决于做哟在原动机转轴上的各种转矩__________。

5、他励直流电动机的起动，一般有三点要求：1、_____要有足够大的启动转矩____________；2、___启动电流要限制在一定的范围内_____________3、____起动设备要简单可靠_____________。

6、变压器通过线圈间的__电磁感应作用______作用，可以把____一种电压等级的交流电能____________转换成____另一种电压等级的交流电能____________。

7、对三相变压器而言，额定容量是指__铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率，对三相变压器而言，额定容量指三相容量之和__________。

8、转差率直接反映了转子__转子转速的快慢__________或电动机___负载的大小_。

9、笼型异步电动机的起动方法有两种：____直接起动__和__降压起动。

10、三相绕线转子异步电动机的起动中所用到的频敏变阻器，它的__等效电阻Rm ________是随___频率f2_______的变化而自动变化的。

11、对于单相异步电动机，为获得起动转矩，通常在定子上安装_起动绕组_。

12、同步电机主要用作___发电机_______，也可用作___电动机_______和____调相机。

13、直流电机的电枢绕组根据连接规律的不同，可分为__单叠绕组______、__单波绕组______、__复叠绕组______、___混合绕组______及__复波绕组______。

三相绕线式异步电动机的启动控制绕线式异步电动机R与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。

一、绕线式异步电动机转子串电阻启动1.方法启动时，在绕线式异步电动机的转子回路中串入合适的三相对称电阻，如果正确选取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻值R2=X20，由前面分析可知，此时S m=1，即最大转矩产生在电动机启动瞬间，从而缩短起动时间，达到减小启动电流增大启动转矩的目的。

随着电动机转速的升高，可变电阻逐级减小。

启动完毕后，可变电阻减小到零，转子绕组被直接短接，电动机便在额定状态下运行。

这种启动方法的优点是不仅能够减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围，故在需要重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等场合被广泛采用。

其缺点是所需的启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻，而且启动级数较少。

2.绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。

利用时间继电器控制电阻自动切除，即转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三个时间继电器及KM1、KM2、KM3三个接触器的相互配合来实现。

图2-70绕线式异步电动机转子串电阻控制线路线路工作原理分析：与启动按钮SBl串接的接触器KMl、KM2、和KM3常闭辅助触头的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。

如果接触器KMl、KM2、和KM3中任何—个触头因熔焊或机械故障而没有释放时，启动电阻就没有被全部接入转子绕组中，从而使启动电流超过规定的值。

把KMl、KM2和KM3的常闭触头与SBl串接在一起，就可避免这种现象的发生，因三个接触器中只要有一个触头没有恢复闭合，电动机就不可能接通电源直接启动。

停止时按下SB2即可。

二、转子回路串接频敏变阻器启动控制绕线式异步电动机转子绕组串接电阻的启动方法：若想获得良好的启动特性，一般需要较多的启动级数，所用电器多，控制线路复杂，设备投资大，维修不便，同时由于逐级切除电阻，会产生一定的机械冲击力。

摘要进一少巩固和加深“电机与拖动”课程的基本知识，了解绕线型异步电动机转子串电阻起动设计知识在工程实际中的应用。

综合运用“电机与拖动”课程和等候课程的理论及生产实际知识去分析和解决直流电动机调速设计中的一些问题，进行电机设计的训练。

通过计算和绘图，学会运用标准、规范的手册、图册和查阅有关资料等，培养电机设计的基本技能。

掌握绕线型异步电动机转子串电阻起动的原理与步骤；培养独立的思维和动手能力。

一、绕线型异步电动机转子串电阻起动设计原理本次课程设计的主要内容为绕线型异步电动机转子串电阻起动。

为了理解这一课程设计的主要内容，首先必须了解一些与之相关的内容。

三相异步电动机的定义：旋转电机都是利用电与磁的互相转化和互相作用制成的。

三相异步电动机则是利用三相电流通过三相绕组产生在空间旋转的磁场。

三相异步电动机的工作原理：为了能形象的说明问题，将定子三相绕组通入三相电流后产生的旋转磁场用一对旋转的磁极来表示，它以同步转速n0顺时针方向旋转。

于是，转子绕组切割磁感线而产生感应电动势，它的方向可用右手定则来确定。

在N极下，穿出纸面，在S极下，进入纸面。

由于转子绕组是闭合的，在交变的感应电动势作用下，其中就有交变的感应电流流动。

各导体中的感应电流的有功分量和感应电动势同相，两者的方向一致。

根据安培定律，导体中电流的有功分量和旋转磁场互相作用而产生电磁力F，它们的方向按照左手定则来决定。

电磁力将对转子产生电磁转矩，推动转子沿着旋转磁场的旋转方向转动。

至于转子导体中电流的无功分量，因滞后感应电动势90°，根据左手定则，这时电磁力F的作用彼此抵消，不会构成电磁转矩。

由于转子与旋转磁场之间有相对运动时，转子绕组才会切割磁感线而产生感应电动势和感应电流，才能产生电磁转矩，所以转子的转速总是小于同步转速，两者不可能相等，故称为异步电动机，又称感应电动机。

二、异步电动机的结构1．定子（静止部分）1）定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。

引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。

要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。

异步电动机是交流电动机的一种。

由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。

异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。

三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。

一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。

二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。

1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。

为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。

对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。

定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。

从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。

2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。

能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。

开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。

实验四三相异步电动机的起动与调速一．实验目的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法;二．实验项目1．绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动;2．绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速;三．实验方法1．绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动;实验线路如图3-7,电机为M09绕线式异步电动机,额定参数为：U N=220VY型接线,I N=,P N=100W,n N=1420r/min;电机定子绕组Y形接法;转子串入的电阻由刷形开关来调节,调节电阻采用MEL-09的绕线电机起动电阻分0,2,5,15,∞五档,MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”开关扳向“转速控制”,“转速设定”电位器旋钮顺时针调节到底;a．起动电源前,把调压器退至零位,起动电阻调节为零;b．合上交流电源,调节交流电源使电机起动;注意电机转向是否符合要求;c．在定子电压为180伏时,逆时针调节“转速设定”电位器到底,绕线式电机转动缓慢只有几十转,读取此时的转矩值I st和I st;d．用刷形开关切换起动电阻,分别读出起动电阻为2Ω、5Ω、15Ω的起动转矩T st和起动电流I st,填入表3-9中;注意：实验时通电时间不应超过20秒的以免绕组过热;2．绕线式异步电动机绕组串入可变电阻器调速;实验线路同前如图3-7,电机为M09绕线式异步电动机,额定参数为：U N=220VY型接线,I N=,P N=100W,n N=1420r/min;电机定子绕组Y 形接法;MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转矩控制”,“转矩设定”电位器逆时针到底,“转速设定”电位器顺时针到底;MEL-09“绕线电机起动电阻”调节到零;a．合上电源开关,调节调压器输出电压至U N=220伏,使电机空载起动;b．调节“转矩设定”电位器调节旋钮,使电动机输出功率接近额定功率并保持输出转矩T2不变,改变转子附加电阻,分别测出对应的转速,记录于表3-10中;表3-10 U=220伏T2=四．实验分析1.绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对起动电流和起动转矩的影响;2.绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响;由实验数据可知,随着转子绕组串入电阻的增大,起动电流逐渐减小,起动转矩先增大后减小,其转速也相应减小;五．思考题1.起动电流和外施电压正比,起动转矩和外施电压的平方成正比在什么情况下才能成立当电网频率和三相交流异步电机的阻抗参数都为常数时,电机的最大转矩、起动转矩均与外施电压的平方成正比;2.起动时的实际情况和上述假定是否相符,不相符的主要因素是什么不相符,主要是因为负载是感性的,电启动中电流和电压是变化的。

绕线式三相异步电念头启动方法
1.转子回路串接电阻起动：绕线式三相异步电念头可以在转子回路中串入电阻进行起动,如许就减小了起动电流.一般采取起动变
阻器起动,起动时全体电阻串入转子电路中,跟着电念头转速逐渐
加速,应用掌握器逐级切除起动电阻,最后将全体起动电阻从转子
电路中切除.实用于中小功率低压电念头.
2.转子回路串接频敏变阻器起动：频敏变阻器的电阻（电抗）随线圈中所经由过程的电流频率而变.刚起动时,电机转差率最大,转子电流（即频敏电阻线圈经由过程的电流）频率最高,等于电源频率.是以,频敏变阻器的电阻最大,这就相当于起动时在转子回路中串接一个较大电阻,从而使起动电流减小.跟着电念头转速的加速,转差率逐渐减小,转子电流频率逐渐降低,频敏变阻器电阻也逐渐
减小,最后把电念头的转子绕组短接,频敏变阻器从转子电路中切除.实用于中小功率低压电念头.
3.转子回路串液体变阻器启动：液体变阻器俗称水电阻,顾名思义,在特制的水箱内装有电阻值的液体,液体一般用纯清水参加适量的电解粉按必定比例配制,在水箱的底部有一组静极板,水箱顶部有
一组动极板,动极板在驱动装配的驱动下,在一准时光内降低到与
静极板接触,接触后由外部接触器将水电阻切除,从而实现腻滑启动.实用于大功率高压电念头.
串电阻启动降压启动变频启动直接启动共四种。