异步电动机软启动分析-论文

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总结

异步电动机软启动分析

届专业班级

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答辩成绩 答辩委员会主任

【内容摘要】近三十多年来，国外对晶闸管三相交流调压电路进行了

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总结 广泛的研究，在工业应用领域得到广泛应用，在某些领域应用显示出独特的技术优势。文章对异步电动机软启动做了分析。【关键词】异步电动机；三相异步电动机原理；软启动；晶闸管

电动机作为重要的动力装置，已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。直流电动机其调速在过去一直占统治地位，但由于本身结构原因，例如换向器的机械强度不高，电刷易于磨损等，远远不能适应现代生产向高速大容量化发展的要求。而交流电动机，特别是三相鼠笼式异步电动机，由于其结构简单、制造方便、价格低廉，而且坚固耐用，惯量小，运行可靠等优势，在工业生产中得到了极广泛的应用，也正在发挥着越来越重要的作用。

一、三相异步电动机原理

当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。

通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个

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总结 旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步 电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

Ⅰ、三相异步电动机绕组分类

单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组，因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比较简单；没有层间绝缘故槽的利用率提高；单层结构不会发生相间击穿故障等。缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想，电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差，故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同，可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。

1：链式绕组链式绕组是由具有相同形状和宽度的单层线圈元件所组成，因其绕组端部各个线圈像套起的链环一样而得名。单层链式

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总结 绕组应特别注意的是其线圈节距必须为奇数，否则该绕组将无法排列布置。

2：交叉链式绕组当每极每相槽数9为大于2的奇数时链式绕组将无法排列布置，此时就需要采用具有单、双线圈的交叉式绕组。

3：同心式绕组在同一极相组内的所有线圈围抱同一圆心。

4：当每级每相槽数Q为大于2的偶数时则可采取交叉同心式绕组的形式。

单层同心绕组和交叉同心式绕组的优点为绕组的绕线、嵌线较为简单，缺点则为线圈端部过长耗用导线过多。现除偶有用在小容量2极、4极电动机中以外，目前已很少采用这种绕组形式。

双层叠式绕组,单双层混合绕组,星接与角接的关系有

a.星接改角接：原星接时线径总截面积除以1.732等于角接时的线径总截面积。

b.星接改角接：原星接时每槽导线根数乘以1.732等于角接时的线径总截面积。

c.角接改星接：原角接时线径总截面积乘以1.732等于星接时的线径总截面积。

d.角接改星接：原角接时每槽导线根数除以1.732等于星接时的线径总截面积。

星接与角接本质上的区别:

星接时线电压等于相电压的1.732倍,相电流等于线电流。

角接时相电压等于线电压,线电流等于相电流的1.732倍。

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总结 同功率的电机，星接时，线径粗，匝数少，角接时，线径细，匝数多。

角接时的截面积是星接时的0.58倍。（即角接时线径总截面积除以0.58等于星接时的线径总截面积。星接时线径总截面积乘以0.58等于角接时的线径总截面积）

线径截面积计算公式:截面积S=直径的平方乘以0.785

电机的内部连接有显极和庶极之分,显极和庶极连接是由电机的设计属性决定的,是不能更改的

电动机空载电流计算系数

四极、六极功率因数0.85-0.98.5

功率因数0.85，效率0.85时系数为：0.435，乘以额定电流

功率因数0.86，效率0.86时系数为：0.393，乘以额定电流

功率因数0.87，效率0.87时系数为：0.353，乘以额定电流

功率因数0.88，效率0.88时系数为：0.313，乘以额定电流

功率因数0.89，效率0.89时系数为：0.276，乘以额定电流

功率因数0.90，效率0.90时系数为：0.240，乘以额定电流

功率因数0.91，效率0.91时系数为：0.205，乘以额定电流

功率因数0.92，效率0.92时系数为：0.172，乘以额定电流

功率因数0.93，效率0.93时系数为：0.142，乘以额定电流

功率因数0.94，效率0.94时系数为：0.113，乘以额定电流

功率因数0.95，效率0.95时系数为：0.086，乘以额定电流

功率因数0.96，效率0.96时系数为：0.062，乘以额定电流

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总结 功率因数0.97，效率0.97时系数为：0.040，乘以额定电流

功率因数0.98，效率0.98时系数为：0.022，乘以额定电流

功率因数0.99，效率0.99时系数为：0.008，乘以额定电流

四极、六极、八极功率因数0.81-0.85

功率因数0.81，效率0.81时系数为：0.468，乘以额定电流

功率因数0.82，效率0.82时系数为：0.433，乘以额定电流

功率因数0.83，效率0.83时系数为：0.398，乘以额定电流

功率因数0.84，效率0.84时系数为：0.365，乘以额定电流

功率因数0.85，效率0.85时系数为：0.332，乘以额定电流

四极、六极、八极功率因数0.70-0.80

功率因数0.70，效率0.70时系数为：0.728，乘以额定电流

功率因数0.71，效率0.71时系数为：0.694，乘以额定电流

功率因数0.72，效率0.72时系数为：0.661，乘以额定电流

功率因数0.73，效率0.73时系数为：0.630，乘以额定电流

功率因数0.74，效率0.74时系数为：0.595，乘以额定电流

功率因数0.75，效率0.75时系数为：0.562，乘以额定电流

功率因数0.76，效率0.76时系数为：0.530，乘以额定电流

功率因数0.77，效率0.77时系数为：0.499，乘以额定电流

功率因数0.78，效率0.78时系数为：0.468，乘以额定电流

功率因数0.79，效率0.79时系数为：0.438，乘以额定电流

功率因数0.80，效率0.80时系数为：0.408，乘以额定电流

六极、八极功率因数0.75

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总结 功率因数0.75，效率0.75时系数为：0.496，乘以额定电流

连体半密封的电机定子铁芯拆出:用加热的方法，把定子壳反过来放下面悬空，加热定子外壳当温度达到一定温度时轻轻震一震自己就出来了。

Ⅱ、三相异步电动机的故障分析和处理

1、绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。

(1)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。

(2)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。

(3)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。

(4)电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读数小的一组有短路故障。

(5)电流法。电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。

(6)短路处理方法

a、短路点在端部:可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。

b、短路在线槽内。将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,