绕线式电机启动电阻计算

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无刷直流电动机绕组电阻和电感的计算

无刷直流电动机绕组电阻和电感的计算4.7.1 电阻的计算在式（4-17）给出一相绕组电阻R p的表达式，适用于初始设计计算。

如果已计算得到电机一相绕组串联匝数W p，并联股数N，绕组平均半匝长L av（cm），已选择导线直径d，由手册可查得相应的单位长度电阻值r（Ω/m），一相绕组电阻可按下式计算：R p=2rW p L av×10-2/N4.7.2 电感的计算无刷直流电动机原理结构与一般永磁同步电动机相同，其电感计算可参考传统的永磁同步电动机计算方法进行。

无刷电机的自感L a是电枢反应电感L d，槽漏电感L s和绕组端部电感L w的总和。

对于磁片表面贴装的三相星形连接的无刷直流电动机，可以忽略d轴和q轴电枢反应磁场的差别，认为电枢反应电感与转子位置无关。

利用电磁场有限元分析可以求解得到无刷直流电机的电感参数。

已有几种计算软件可以应用。

目前，采用有限元计算电感参数的首选是能量摄动法。

例如利用ANSYS有限元分析软件对永磁无刷直流电机的电磁场进行分析计算，通过能量摄动法计算定子绕组的自感和互感。

下面介绍便于工程计算的无刷直流电动机电感计算公式。

整数槽无刷直流电动机电枢反应电感是式中，τp为极距，。

得式中，μ0=4π×10-7H/m；D和L是定子气隙直径和铁心有效长度（m）；W 是一相绕组串联匝数；δe是等效气隙长度，它由机械气隙长度δ，磁铁厚度h m 和卡特系数K C决定：δe=（δ+h m）K C由于集中绕组分数槽无刷电机的电枢反应磁场与整数槽电机完全不同，每个齿的电感线圈电流产生磁场有三个不同的组成部分：气隙，槽和绕组端部。

其中气隙的磁通Φ通过每个齿距τs产生磁链，与转子极距τp无关，如图4-24所示。

参考文献［22］给出集中绕组电机电枢反应电感计算公式由齿距得除了主电感外，根据电机设计的传统概念，漏电感常按以下几部分漏电感之和计算：槽漏感L s，齿顶漏感L t，气隙（谐波）漏感Lδ，绕组端部漏感L ew，斜槽漏感L sq。

绕线式异步电动机转子串电阻起动制动控制系统设计样本

课程设计说明书( / 第二学期)课程名称 : 可编程控制器应用程序设计题目 : 绕线式异步电动机转子串电阻_________起动制动控制系统设计专业班级 :学生姓名 : __学号: __指导教师 : 侯帅, 安宪军, 王静爽设计周数 : 两周设计成绩 :年 6月30 日目录1、课程设计目的............................................................. (2)2、课程设计具体要求............................................................. . (2)3、课程设计正文............................................................. (2)3.1 PLC硬件设计............................................................. .. (2)3.1.1 S7—200PLC简介............................................................. .. (3)3.1.2 方案设计............................................................. . (3)3.1.3原理图............................................................. (4)3.2 PLC软件设计............................................................. . (5)3.2.1 系统分析和设计............................................................. (5)3.2.2 系统调试............................................................. (5)3.2.3 系统实施及程序............................................................. (6)3.3 监控组态软件设计............................................................. (10)3.3.1 监控界面............................................................. (10)4、课程设计总结............................................................. .. (10)5、参考文献............................................................. . (11)一.设计目的1、掌握s7---200系列可编程控制器硬件电路的设计方法。

三相绕线式异步电动机的启动控制

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。

电机直流电阻计算公式

电机直流电阻计算公式电机直流电阻的计算在电机的研究、设计、制造和维护中可是个相当重要的环节。

那到底咋算呢？咱这就来好好唠唠。

先来说说电机直流电阻的基本概念。

电机的直流电阻啊，简单说就是电机绕组在直流状态下的电阻值。

这个值的大小对电机的性能有着不小的影响。

比如说，如果电阻过大，电机在运行的时候就会产生更多的热量，效率也就跟着降低啦。

那计算电机直流电阻的公式是啥呢？一般常用的公式就是R = ρ×L / S 。

这里面的 R 就是电阻，ρ是导体的电阻率，L 是导体的长度，S 是导体的横截面积。

咱就拿个实际的例子来说说吧。

有一次，我在工厂里帮忙检修一台电机。

这台电机运行起来老是不太对劲，发热特别严重。

我们就怀疑是直流电阻出了问题。

于是，就开始测量和计算。

先测量了绕组的长度，好家伙，那绕组的线绕得密密麻麻的，得一点点仔细量。

然后又测量了线的横截面积，这可不容易，得用游标卡尺精确测量，稍微一马虎，数据就不准啦。

还有就是确定电阻率，这得根据电机绕组所用的材料来查资料。

经过一番努力，把数据都弄到手，代入公式一算，发现这电阻值比正常的大了不少。

原来是有一段绕组在生产的时候可能出现了损伤，导致电阻增大。

找到问题就好办啦，把那段绕组换掉，电机就又能欢快地转起来了。

再来说说在计算电机直流电阻的时候，有一些需要注意的地方。

比如说，测量的数据一定要准确，一点点误差可能就会导致结果相差很大。

还有就是要考虑温度对电阻的影响，一般来说，温度越高，电阻越大。

另外，不同类型的电机，其直流电阻的计算可能会有所不同。

比如，无刷直流电机和有刷直流电机，在绕组结构上就有差别，计算的时候就得根据具体情况来。

总之啊，电机直流电阻的计算虽然看起来有点复杂，但只要掌握了方法，注意细节，也不是什么难事。

希望大家以后在遇到电机直流电阻计算的问题时，都能轻松搞定，让电机顺顺利利地工作！。

《电机与拖动》课程设计——绕线型异步电动机转子串电阻起动设计

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。

绕线式异步电动机串电阻启动仿真研究

一
３绕线式异步电动机串电阻启动仿真分析
本文基于ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ丰富的仿真模型库和高
种是在转子回路中串联接入电阻；另一种是在转子绕
效的仿真通道搭建绕线式异步电动机串电阻启动的仿真模型。其中绕线式异步电动机的相关仿真参数为：额
异步电动机是使用最广泛的一种交流电机，按照电
动机转子结构不同，可以分为鼠笼型异步电动机和绕线式异步电动机，所谓的鼠笼型异步电动机是指电动机的转子绕组端部自行闭合，形成圆柱状的笼子，这种电动机结构简单、经济耐用；而绕线式异步电动机的转子绕
合。在实际启动过程中，绕线式异步电动机转子回路串电阻的启动方式获得了广泛的欢迎。
于改善电动机的启动和调速性能。电动机从静止状态变
化到稳定运行状态的过程称之为启动过程。电动机的启动过程属于暂态过程，涉及到的电磁过程非常复杂究
罗胜华
（湖南电气职业技术学院，湖南湘潭４１１１０１）
摘要：绕线式异步电动机因其简单的结构和灵活的运行方式，在社会生产和居民生活的各个方面应用广泛。文章阐述了绕线式异步电动机的基本理论知识，针对电动机的启动方式进行了讲述，对比分析了各种启动方式的异同，最终选择了转子回路串电阻启动方式。仿真结果验证了该启动方式的合理性，为绕线式异步电机的后续研究奠定了基础。关键词：绕线式异步电动机；串电阻启动；ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｋＪｐ￣真；启动方式文献标识码：Ａ中图分类号：ＴＰ３９１文章编号：１００９ — ２３７４（２０１５）３１ — ００２２ — ０２ＤＯＩ：１０．１３５３５￣．ｃｎｋｉ．１１ — ４４０６／ｎ．２０１５．３１．０１０

绕线型三相异步电机转子电路串电阻启动

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。

绕线式电动机转子串电阻调速方法

绕线式电动机转子串电阻调速方法2011-06-12 11:06:41| 分类：电子线路图|字号订阅三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。

从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。

改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。

有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。

一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

绕线转子电阻计算

绕线转子电阻计算绕线式三相异步电动机转子计算起动电阻是比较复杂的，一般分为3段电阻均匀切出时的计算方法：1.计算转子额定电阻：R＝U/(1.73×I)(U＝转子电压，I＝转子电流)2.计算转子一相的内电阻：r＝S×R式中：S＝转差率，S＝(n1－n)/n1(n1＝同步转速，n＝电机额定转速3.电机额定力矩计算：M额＝(975×P额)/n(M额＝电机额定力矩，P 额＝电机额定功率)4.电机最大起动力矩与额定力矩之比：M＝M最大/M额(M最大＝最大起动力矩，M最大≤2M额5.计算最大起动力矩与切换力矩之比：λ＝根号3次方的(1/S×M)(λ＝最大起动力矩与切换力矩之比)6.3级(段)电阻计算：A>r1＝r(λ－1)B>r2＝r1×λC>r3＝r2×λ切除电阻时，r1最后切出。

例题：22KW绕线式三相异步电动机，转速723转/分，转子电压197V，转子电流70.5A，现要求该电机起动时最大转矩为额定转矩的两倍，计算起动电阻有关数据。

1.计算转子额定电阻：R＝U/(1.73×I)＝197/(1.73×70.5)＝1.63(Ω)2.转子每相内阻：S＝(n1－n)/n1＝(750－723)/750＝0.036r＝S×R＝0.036×1.63＝0.059(Ω)3.额定转矩：M额＝(975×P额)/n＝(975×22)/723＝29.6(Kg.M)4.确定最大起动转矩：取：M最大＝2M额M＝M最大/M额＝25.力矩比：λ＝根号3次方的(1/S×M)＝根号3次方的(1/0.036×2)＝根号3次方的(13.9)＝2.46.3级电阻计算：A>r1＝r(λ－1)＝0.059(2.4－1)＝0.083(Ω)B>r2＝r1×λ＝0.083×2.4＝0.2(Ω)C>r3＝r2×λ＝0.2×2.4＝0.48(Ω)1》例题：22KW绕线式三相异步电动机，转速723转/分，转子电压197V，转子电流70.5A，现要求该电机起动时最大转矩为额定转矩的两倍，计算起动电阻有关数据。

三相绕线式异步电动机启动

三相绕线式异步电动机启动三相绕线式异步电动机的转子回路可以通过滑环外接电阻，达到减少启动电流、提高转子功率因数和增大启动转矩的目的。

在要求启动转矩较高的场合，如起重机械、卷扬机等，广泛应用绕线式异步电动机。

按照绕线式异步电动机启动过程中转子串接装置不同，有串电阻启动与串频敏变阻器启动两种方式。

1.转子回路串接电阻启动三相转子回路中的启动电阻一般接成星形。

在启动前，启动电阻全部接入电路，在启动过程中，启动电阻被逐级短接。

短接电阻的方式有三相电阻不平衡短接法和三相电阻平衡短接法。

使用凸轮控制器来短接电阻宜采用不平衡短接法，如桥式起重机就是采用这种控制方式。

使用接触器来短接电阻时宜采用平衡短接法。

下图所示为按电流原则控制的绕线式转子电动机串电阻启动线路，该电路按照电流原则实现控制，利用电流继电器，根据电动机转子电流大小的变化来控制电阻的分级切除。

KA1～KA3为欠电流继电器，其线圈串接于转子回路中，KA1～KA3三个电流继电器的吸合值相同，但释放值不同，KA1 的释放电流最大，首先释放，KA2 次之，KA3 的释放电流最小，最后释放。

刚启动时，启动电流较大，KA1～KA3同时吸合动作，使全部电阻接入。

随着电动机转速升高，电流减小，KA1～KA3依次释放，分别短接电阻，直到将转子串接的电阻全部短接。

启动过程如下：按下启动按钮 SB2，接触器 KM 通电，电动机 M 串入全部启动电阻（R1+R2+R3）启动，中间继电器KA通电，为接触器KM1～KM3通电作准备。

随着电动机转速的升高，启动电流逐步减小，首先KA1释放，KA1常闭触点闭合，使接触器KM1通电，KM1常开触头闭合，短接第一级启动电阻R1；然后KA2释放，KA2常闭触点闭合，使接触器KM2线圈通电，KM2常开触头闭合，短接第二级启动电阻R2；KA3最后释放，KA3常闭触点闭合，KM3线圈通电，KM3常开触头闭合，短接最后一级电阻R3。

至此，电动机启动过程结束。

绕线电阻计算公式

绕线式三相异步电动机转子计算起动电阻是比较复杂的，一般分为3段电阻均匀切出时的计算方法：
1》计算转子额定电阻：
R＝U/(1.73×I)
(U＝转子电压，I＝转子电流)
2》计算转子一相的内电阻：
r＝S×R
式中速，n＝电机额定转速)
3》电机额定力矩计算：
λ＝根号3次方的(1/S×M)＝根号3次方的(1/0.036×2)＝根号3次方的(13.9)＝2.4
6》3级电阻计算：
A>r1＝r(λ－1)＝0.059(2.4－1)＝0.083(Ω)
B>r2＝r1×λ＝0.083×2.4＝0.2(Ω)
C>r3＝r2×λ＝0.2×2.4＝0.48(Ω)
2》转子每相内阻：
S＝(n1－n)/n1＝(750－723)/750＝0.036
r＝S×R＝0.036×1.63＝0.059(Ω)
3》额定转矩：
M额＝(975×P额)/n＝(975×22)/723＝29.6(Kg.M)
4》确定最大起动转矩：
取：M最大＝2M额
M＝M最大/M额＝2
5》力矩比：
M额＝(975×P额)/n
(M额＝电机额定力矩，P额＝电机额定功率)
4》电机最大起动力矩与额定力矩之比：
M＝M最大/M额
(M最大＝最大起动力矩，M最大≤2M额)
5》计算最大起动力矩与切换力矩之比：
λ＝根号3次方的(1/S×M)
(λ＝最大起动力矩与切换力矩之比)
6》3级(段)电阻计算：
A>r1＝r(λ－1)
B>r2＝r1×λ
C>r3＝r2×λ
切除电阻时，r1最后切出。

实验六三相异步电动机的起动、反转与调速

实验六三相异步电动机的起动、反转与调速一、实验目的掌握三相异步电动机起动、反转和调速的方法。

二、实验项目1、三相绕线式异步电动机直接起动2、三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻起动3、三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻调速4、三相异步电动机转向改变5、星形（Y）——三角形(Δ)换接起动三、实验设备该实验是在DDSZ-1型电机及电气技术实验装置上完成的。

本次实验使用设备包括：1、DD01电源控制屏2、D33挂件3、D32挂件4、D51挂件5、DJ17－3绕线式异步电动机转子专用箱6、DD03测试台和三相绕线式异步电动机本次实验使用DD01电源控制屏上方的交流电源。

D33挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电压表，本次实验选用其中的一块电压表。

D32挂件，共有三个完全相同的多量程指针式交流电流表，本次实验选用其中的一块电流表。

D51挂件，由波形测试部分和开关S1、S2、S3组成，本次实验只使用开关S1 。

DJ17－3转子专用箱的电阻值是可调的，分0Ω、20Ω、40Ω、60Ω、∞五档，实验中作为异步电动机转子绕组的串接电阻。

DD03测试台包括导轨、测速发电机和指针式转速表三相绕线式异步电动机，定子三相绕组有六个接线端，转子三相绕组有四个接线端。

四、实验内容及方法接线之前：开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏上方的交流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，旋转控制屏左侧的三相调压器旋钮，将其输出电压调到220V后，按下红色“停止”按钮。

1、三相绕线式异步电动机起动、调速、改变转向实验三相绕线式异步电动机起动、调速、改变转向实验接线图图6-1 三相绕线式异步电动机起动、调速、改变转向实验接线图三相绕线式异步电动机定子绕组接线：定子绕组按星形接法从“三相调压输出”U端接到交流电流表“2.5A”黄色端，从电流表黑色“*”端接到异步电动机定子绕组A端，分别从“三相调压输出”V、W端接到定子绕组的B端和C端，将电动机定子绕组的另外三个接线端X、Y、Z用导线连接。

绕线式异步电动机转子串频敏变阻器起动.

电机学
Electrical Machinery
（2）转子回路串频敏变阻器起动
铁芯用几片或十几片厚钢板制成，铁芯间有可以调节的气隙，当绕组通过交流电后，在铁芯中产生的涡流损耗和磁滞损耗都较大。
电机学
Electrical Machinery
频敏变阻器是根据涡流原理工作的，即铁芯涡流损耗与频率的平方成正比。
频敏变阻器等值电路中的电阻和电抗也逐步减少，相当于自动减少了电动机转子回路的电阻和电抗，实现了电动机的平滑起动。
电机学
Electrical Machinery
电动机转子串频敏变阻器起动的特点：优点：是一种无触点的变阻器冲击。且频敏变阻器结构较简单，成本低，使用寿命长，维护方便。缺点：体积较大，设备较重。由于其电抗的存在，功率因数较低，起动转矩并不很大。因此，当绕线式异步电动机在轻载起动时，采用频敏变阻器起动，重载时一般采用串变阻器起动。
rm大起动时： s 1, f 2 f1 50Hz 铁耗较大，
n
s
f 2 sf1
p Fe
rm
当转子电流频率变化时，铁芯中的涡流损耗变化，频敏变阻器等值电路的参数随之而变化，故称为频敏变阻器。
电机学
Electrical Machinery
可见，在起动最初，由于转速低，导致转子频率大，从而频敏变阻器等值电路中的电阻和电抗也大，从而减少了起动电流，增大了起动转矩。随着转速的升高，转子频率减少，

三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的MATLAB仿真

三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的MATLAB仿真一、实验目的：设计三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的MATLAB仿真模型，通过仿真观察三相绕线式异步电动机转子串电阻起动时电机有关参数的变化情况，进一步理解三相绕线式异步电动机转子起动过程。

二、仿真模型：创建三相绕线式异步电动机转子串电阻起动的仿真模型如图所示。

仿真模型中主要使用的模块（MATLAB7.10版本）：AC Voltage Source：理想交流电压源模块；Breaker：断路器模块；Asynchronous Machine:异步电机模块；Machine Measurement Demux:电机测量信号分解模块；Selector：选路器模块；Gain：增益模块；Constant：负载常数模块；Series RLC Branch：单相串联RLC支路元件Scope：示波器模块Powergui:电力系统分析工具箱三、模型描述：电路连线结构如图L1、L2、L3接三相交流电源；QF为断路器；M为三相绕线式异步电动机；R为电机起动时串联的电阻。

四、模块参数计算及设置：Ua、Ub、Uc交流电压源参数：“Peak amplitude”置为380，“Phase”初相角分别置为0、-120、120，“Frequency”频率置为60Hz。

断路器Breaker A、B、C参数设置断路器Breaker a、b、c参数设置异步电动机测试信号分配器参数设置选路器参数设置单相串联RLC支路元件参数设置增益模块参数设置鼠笼式异步电动机参数设置其余参数均采用默认值。

五、仿真参数选择及设置：对于所建模型，首先在主菜单【Simulation】下【Configuration Parameters】设置模型参数里，选择算法Oder45,设置仿真开始时间为0，停止时间为0.5s其他设置取默认值。

程序调试过程中遇到的问题和解决办法：（1）仿真模型不能正确运行，解决办法：添加powergui模块使仿真能够运行；（2）仿真时间太长，仿真不能完全运行；解决办法：修改仿真时间使仿真能够合理运行；（3）仿真波形不正确解决办法：修改仿真参数，得到正确的仿真波形。

绕线异步电动机串电阻起动

3.1串联起动电阻R 和R 起动………………………………………………3
3.2切除起动电阻R…………………………………………………………4
3.3切除起动电阻R …………………………………………………………4
4.起动级数未定时起动电阻的计算…………………………………5
4.1选择起动转矩T 和切换转矩T ………………………………………5
1.2.2转子 …………………………………………………………1
1.3异步电动机工作原理 …………………………………………1
2.异步电机启动方法……………………………………2
2.1绕线式异步电动机转子串电阻启动……………………………2
2.2转子回路串接频敏变阻器启动控制…………………………………2
3.异步电机起动过…………………………………………………………3
3. 异步电机起动过程
绕线型异步电动机的转子串联合适的电阻不但可以减小起动电流，而且还可以增大起动转矩，因而，要求起动转矩大或起动频繁的生产机械常采用绕线型异步电动机拖动。
容量较小的三相绕线型异步电动机可采用转子电路串联起动变阻器的方法起动。起动变阻器通过手柄接成星形。起动先把起动变阻器调到最大值，再合上电源开关S，电动机开始起动。随着转速的升高，逐渐减小起动变阻器的电阻，直到全部切除，使转子绕组短接。
4.2求出起动转矩比β…………………………………………………………5
4.3求出起动级数m…………………………………………………………5
4.4重新计算β，校验T ,是否在规定范围内……………………………6
4.5求出转子每相绕组的电阻R …………………………………………6
4.6计算各级总电阻…………………………………………………………8

电气工程课程设计-绕线式异步电动机串电阻起动设计

电气工程课程设计-绕线式异步电动机串电阻起动设计东北石油大学课程设计2012年7 月18 日东北石油大学课程设计任务书课程电气工程课程设计题目绕线式异步电动机串电阻起动设计专业电气工程及其自动化姓名学号主要内容：通常，为了使整个起动尽量保持较大的起动转矩，在转子回路接入可以逐级切除的起动变阻器，起动变阻器切换使起动转矩保持在所设定的起动转矩最大和最小之间。

起动转矩一般取0.85T左右。

Y 132 M—4三项绕线转自异步电动机，用其拖动技术数据参数如下：P N =15kW n N=720r/min. αMT=2.5 U2N=380V I2N=55A.基本要求：绕线式异步电动机转子回路串接电阻，一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T起动。

当然，所串联的电阻超过一定数值之后，最初起动转矩反而会减小。

由于绕线异步电动机的转子串连合适的电阻，不但可以减少起动电流，而且可以增大起动转矩，因而，要求起动的转矩大或起动频繁的生产机械常用绕线型异步电动机。

参考资料：[1]彭鸿才.电机原理及拖动[M].北京：机械工业出版社，1994[2]李岚等.电力拖动与控制[M].北京：机械工业出版社，2003[3]唐介.控制微电机[M].北京：高等教育出版社，1987[4]杨长能.电力拖动基础[M].重庆：重庆大学出版社，1989[5]李发海.电机学[M].北京：科学出版社，1991完成期限2012.7.10至2012.7.18指导教师专业负责人2012年7 月9 日目录1设计要求 (1)2异步电动机工作原理 (1)2.1旋转磁场 (3)2.2异步电动机结构 (3)3电动机的起动指标 (4)3.1起动转矩 (4)3.2起动电流 (4)4 起动过程 (4)4.1串联起动电阻st1R 和2st R 起动 (5)4.2切除起动电阻R (6)4.3切除起动电阻1st R (6)5起动级数未定时起动电阻所计算 (7)5.1选择起动转矩st T 和切换转矩2s T (7)5.2求出起动转矩比β (7)5.3求出起动级数M (7)5.4重新计算β，校验2T ,是否在规定范围内 (9)5.5求出转子每相绕组的电阻2R (9)5.6计算各级总电阻 (9)5.7求出各级起动的电阻 (10)6绕线式异步电动机串电阻起动的优点 (11)7结论 (12)参考文献 (12)1设计要求三相绕线式异步电动机的启动空机系统设计，学习和掌握三相异步电动机的气动特性，起动是指电动机从静止状态开始转动起来，直至最后达到稳定运行。

转子电阻计算

绕线式三相异步电动机转子计算起动电阻是比较复杂的，一般分为3段电阻均匀切出时的计算方法：1》计算转子额定电阻：R＝U/(1.73×I)(U＝转子电压，I＝转子电流)2》计算转子一相的内电阻：r＝S×R式中：S＝转差率，S＝(n1－n)/n1(n1＝同步转速，n＝电机额定转速)3》电机额定力矩计算：M额＝(975×P额)/n(M额＝电机额定力矩，P额＝电机额定功率)4》电机最大起动力矩与额定力矩之比：M＝M最大/M额(M最大＝最大起动力矩，M最大≤2M额)5》计算最大起动力矩与切换力矩之比：λ＝根号3次方的(1/S×M)(λ＝最大起动力矩与切换力矩之比)6》3级(段)电阻计算：A>r1＝r(λ－1)B>r2＝r1×λC>r3＝r2×λ切除电阻时，r1最后切出。

1》计算转子额定电阻：R＝U/(1.73×I)＝197/(1.73×70.5)＝1.63(Ω)2》转子每相内阻：S＝(n1－n)/n1＝(750－723)/750＝0.036r＝S×R＝0.036×1.63＝0.059(Ω)3》额定转矩：M额＝(975×P额)/n＝(975×22)/723＝29.6(Kg.M)4》确定最大起动转矩：取：M最大＝2M额M＝M最大/M额＝25》力矩比：λ＝根号3次方的(1/S×M)＝根号3次方的(1/0.036×2)＝根号3次方的(13.9)＝2.46》3级电阻计算：A>r1＝r(λ－1)＝0.059(2.4－1)＝0.083(Ω)B>r2＝r1×λ＝0.083×2.4＝0.2(Ω)C>r3＝r2×λ＝0.2×2.4＝0.48(Ω)1。

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绕线式异步电动机串级电阻方式起动电阻的计算关键词绕线式异步电动机串级式电阻的计算绕线式电动机串级电阻方式的机械特性已在《绕线式异步电动机串级电阻机械特性分析》一文中作了分析。

本文拟对该方式下起动电阻的计算作一探讨。

一、基本公式及其变换绕线式电动机串级电阻方式下，由于转子回路漏抗的原因，在三相全波整流波形上产生很大的缺口，即重叠角。

习惯上我们按重叠角大小分成两个工作区间，即：重叠角︒≤60γ区间称为第一工作区，和重叠角︒=60γ保持不变，而出现一个导通延时角1α的第二工作区。

1、第一工作区基本公式及其变换在第一工作区的机械特性s s x R R E f p M D D D e 222222033⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=πππ-----------------------------------------------⑴ 其最大力矩产生时的最大转差率2213D D m x R s ⋅=π------------------------------------------------------------------------------------⑵其最大力矩22201223D emx E f pM ⋅⋅=ππ-----------------------------------------------------------------------⑶ 其中 e E 2——绕线式异步电动机转子开路线电压γ——重叠角2D x ——电机折算到转子侧总电抗 2'12x x x D +=S ——转差率d I ——直流电流p ——绕线电动机的极对数m M 1——第一工作区的临界转矩m S 1——第一工作区某外串电阻值下的临界转差率2D R ——转子等效电阻2D R =R+22D rR ——直流侧所串电阻值2D r ——转子每相等效电阻0f ——电网频率将式⑶代入式⑴222221312⎪⎭⎫⎝⎛+⋅=s x R sR x M M D D D D m ππ--------------------------------------------------------⑷电动机在自然特性的最大转矩：()=⎪⎭⎫ ⎝⎛'+++⋅=22121121022x x r r U f p M e m π()⎪⎭⎫ ⎝⎛'+++⋅221211222022x x r r E K f p ee π=()⎪⎭⎫ ⎝⎛+'+'+'⋅=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅2212112202221221212202222x x r r E f p K x x K r K r E f p ee e e eππ 其中 e U 1——电动机定子线电压211eK x x ='——折算到转子侧时定子漏抗 211e K r r ='——折算到转子侧时定子电阻 e K ——电势比一般1r 很小，1r '更小，1r '≈0Dem x E f p M 222022⋅=∴π 式中 212x x x D +'= 折算到转子侧时定、转子漏抗之和。

由⑶式知 m m M M ⋅=π31-------------------------------------------------------------⑸⑸式表示，串级电阻方式第一工作区下，最大转矩为一般三相串电阻方式下的0．955倍。

将⑷式变化为：222221312⎪⎭⎫⎝⎛+=D d D D m x R s x R M Mππ 即222223123⎪⎭⎫ ⎝⎛+=D d D D mx R sx R M M πππ---------------------------------------------⑹⑹式右边分子、分母同除以e M ，并考虑到⑵式，211143⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=m mms s s s λπλ----------------------------------------------------------⑺式中 eM M=λ ——额定力矩的倍数 emm M M =λ ——电动机最大力矩为额定力矩的倍数假定1λλ=时，两条串电阻为21D R 、 22D R 的特性曲线的临界转差率和实际转差率分别为11m s 、21m s ；1s 、2s ，代入⑺式，21111111143⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m m ms s s s λπλ---------------------------------------------------------------⑻22122121143⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m m ms s s s λπλ--------------------------------------------------------------⑼⑻=⑼211111114⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+m m s s s s 221221214⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=m m s s s s -------------------------------------⑽除同步点外，01≠λ，则：1s s1m22111不等于零且小于及m s s .化简⑽式 01212111212111=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-m m m m s s s s s s ss 满足该式只有0212111=-m m s s s s 即211121m m s s s s =----------------------------------------------------------------------⑾ 考虑⑵式，2221211121D D m m R R s s s s ==-----------------------------------------------------⑿ 所以，在第一工作区，在转矩一定时，转差率与所串电阻成正比。

2、第二工作区基本公式及其变换 1) 基本公式及其变换利用以下公式，⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⋅=32s i n 433212220παππD ex E f pM222024332D emx E f pM ππ⋅= Dem x E f p M 222022⋅=π经过变换后得：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=πα32sin 12m M M⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32sin 2331παπm M M --------------------------------------------------⒀ 其中 m M 2——第二工作区的最大转矩 m M ——电动机自然特性上的最大转矩公式⒀两边除以电动机的额定力矩e M ，经变换，⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32s i n 2331παλπλm ------------------------------------------------------⒁另外，第二工作区还有以下两个方程： ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=6s i n 22122παD e d x E I ----------------------------------------------------⒂ sx R sE I D D e d 22123cos 35.1πα+=------------------------------------------------------⒃显然⒂、⒃两式相等，经变换得： ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=63312παπtg R s D --------------------------------------------------------⒄s c t g x R D D ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+=633122παπ--------------------------------------------⒅由⒁式可知，也为定值。

一定时，力矩1αλ由⒅式可得出成成比与s R D 2。

再联系到公式⑿可得出如下结论：在转矩一定时，转差率与所串等效电阻成正比。

公式⒁、⒂、⒄、⒅为求解第二工作区各参数一组方程式。

------------------------------=︒=22213315D i D mi x R s πα下临界转差率：时，可求出某转子电阻当---⒆ ⒆式说明，第二工作区，临界转差率所串等效电阻成正比 2) 第一、二工作区的边界力矩12M 、12λm D e M x E f p M ⋅=⋅=πππ492249222012------------------------------------------------⒇ m λπλ4912=----------------------------------------------------------------------------[21]二、起动电阻的计算现以一台小绞车为例，说明起动电阻的计算方法。

已知减速比为10 .5,卷筒直径为0.8m 。

起动段的平均加速度为22.0s m .1、电动机： JZR-41-8rmpn AI V U A I V U KW P e e e e e e 7085014530380112211======2、电动机参数计算：Ω====Ω==Ω===-=-==-==3891.0395.0)74896.2955.0)609376.0)56743.13)4056.0)3296)21489550)11112122200eee e eN e ee N ee e m m eee I s U r E U k R s r I E R n n n s m N M M m N n P M λΩ==Ω=+=+'=Ω=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='+=4352.0)101565.0)96975.23210)8212221212212121211kx x r krr r r r r M U x x x D D D e m eD λ3、起动方案的确定及计算步骤按5级起动，预备级起动力矩4.0=λ，4个加速级，等速时切除三相桥。

上、下切换力矩4.16.121==λλ。

这方面资料较多，此处不再多说。

重点介绍该方式的计算步骤与方法。

1）计算第一工作区与第二工作区边界力矩12λ。

根据其大小，可分下列三种情况：，①121λλ<，这是一种在起动过程中，全部在第一工作区。

有关参数按第一工作区的公式计算。

②122λλ>，这是一种在起动过程中，全部在第二工作区。

有关参数按第二工作区的公式计算。

③1122λλλ<<，这是一种在起动过程中，上切换力矩1λ在第二工作区，下切换力矩2λ在第一工作区；这就要分别计算。

2）计算各段的加速时间假设电动机在第i 条人为特性上运行，从上切换力矩1λ处开始加速，此时的转差率为i s 1，重物的运行速度为i v 1（m/s ）;经过时间i t ∆后运行到i 2λ处，转差率为i s 2，速度为i v 2（m/s ）。