【正文】 的起動 起動方法： （ 1）轉(zhuǎn)子串電阻起動 （ 2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動 用來 改善起動性能 ，不僅可以 限制起動電流而 且可以增大起動轉(zhuǎn)矩。就是在三 相轉(zhuǎn)子繞組中分別串接幾級電阻，并按星形方式接線。 KA4為中間繼電器， KMl～ KM3為短 接電阻接觸器， KM4為線路接觸器。 圖 439 按電流原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻減壓起動控制電路 圖 440 短接轉(zhuǎn)子電阻起動電流與轉(zhuǎn)速過渡過程曲線 圖 440中 I I I3為 KA1～ KA3釋放電流， Im為限 制的最大起動電流， I2N為電動機轉(zhuǎn)子額定電流。 鐵心中交變磁通又在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，產(chǎn)生電抗 Xm；頻敏變阻器相當于 Rm與 Xm的并聯(lián)電路，且 Rm與 Xm大 小都隨轉(zhuǎn)子電流頻率的變化而變化 。 (二 )頻敏變阻器起動控制電路 圖 442為 TGl—K21型頻敏變阻器起動電路。 時間繼電器 KTl延時時間略大于電動機實際起動時間 2～ 3s為佳。 將轉(zhuǎn)子動能轉(zhuǎn)化為電能，消耗在電阻上 ，所以稱為 能 耗制動 。 1．按時間原則控制的單向運行能耗制動電路 電路工作情況：按下停止按鈕 SB1， KMl線圈斷電，電 動機定子脫離三相交流電源；同時， KM KT線圈同時通 電并自保。 基本原理： 由于定子繞組兩相對調(diào)， 旋轉(zhuǎn)磁場反向 ， 即 n1變?yōu)樨摗? 圖 448 電動機單向運行反接制動控制電路 2．電動機可逆運行反接制動電路 電路工作情況： （ 1）電動機正向運行，按下正向起動按鈕 SB2， KMl通 電并自保， 定子繞組串入電阻減壓起動 。 異步電動機運行于固有機械特性 1中的 a點來提升重物， 處于正向電動狀態(tài)。 0)(11 ??????nnns 轉(zhuǎn)子回路所串電阻越大，下放速度越高，制動電阻不 允許太大， 避免因 n太高而造成事故 。 (3)改變轉(zhuǎn)差率 s： 改變電壓、改變定、轉(zhuǎn)子參數(shù)等 調(diào)速及串級調(diào)速，本節(jié)只介紹轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。 缺點 ：轉(zhuǎn)速幾乎是成倍地變化，因此 調(diào)速的平滑性差 。 圖 a和圖 b 的控制電路用于 小功率電動機 。 缺點： 需要專用的變頻電源，成本較高。21239。 缺點：單相異步電動機的 體積較大 ， 運行性能較差 。 0??? ??? TTT (2)當 s≠l時， T≠0，且 T無固定方向 ,它取決于 s的正負。 F+和 F 的合成磁勢不再是一個脈振磁勢，而是一個空間作正弦分 布、幅值變動、非恒速旋轉(zhuǎn)的 橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場 。由于 主輔繞組的阻抗不同，流過兩個繞組的電流的相位也不 同，一般使 輔助繞組中的電流 領先 于主繞組中的電流 ，形 成了一個兩相電流系統(tǒng)，形成旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩。 應用： 空氣壓縮機、空調(diào)、電冰箱等 要求 較大起動轉(zhuǎn) 矩的 裝置，容量一般在幾百瓦以下。每個極上裝有 集中 繞組 ，稱為 主繞組 。 ～ 60176。 2． 磁極 ：從動部分，磁極鐵心和勵磁線圈兩部分組 成，線圈通過滑環(huán)和電刷裝置接到直流電源上或晶閘管整 流電源上。 4．當負載轉(zhuǎn)矩恒定時，調(diào)節(jié)勵磁電流的大小，就可以 平滑地調(diào)節(jié)機械負載的轉(zhuǎn)速。??? （三）電磁調(diào)速異步電動機的優(yōu)缺點及應用 優(yōu)點 ：① 調(diào)速范圍廣 ，調(diào)速比可達 10:1。 3．根據(jù)作用力與反作用力大小相等、方向相反的原 理，可確定磁極轉(zhuǎn)子受電磁力 ?’作用的方向，磁極轉(zhuǎn)子上 形成電磁轉(zhuǎn)矩，與電樞旋轉(zhuǎn)方向相同，磁極轉(zhuǎn)子帶著機械 負載，順著電樞旋轉(zhuǎn)方向以 n’的速度旋轉(zhuǎn)，如圖 470(b)所 示。由電樞和磁極兩個旋轉(zhuǎn)部 分組成。 其中罩極繞組也可做成分布的。 或者把定子兩相中的任意一相繞組接到電源的兩個出線 端對調(diào)。 電動機起動后，將輔助繞組從電源切斷。 離心開關 S、啟動繞組 BY、工作繞組 AX。 一個單相脈振磁勢可以分解為 兩個幅值相等、轉(zhuǎn)向相 反的旋轉(zhuǎn)磁勢 。 即起動瞬間， n = 0， s+= s =l， ***說明 單相異步電動機無起動轉(zhuǎn)矩 ，如不采取其他措施， 電動機 不能自行起動 。只作成小 容量的，功率約在 8～ 750W之間。 轉(zhuǎn)子串電阻屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，當轉(zhuǎn)矩一定時， 因為 ， 所以 定值（特別注意適用于計算）， 轉(zhuǎn)子電流 也為一定值。1ffUU ?圖 459 U1/?1=常數(shù)時變頻調(diào)速 圖 460 恒轉(zhuǎn)矩和恒功率變頻調(diào)速 的機械特性 的機械特性 原因： （ 1）若 Φ1增大，將使磁路過分飽和，引起勵磁電 流增加，功率因數(shù)降低； （ 2）若 Φ1減小，容量將得不到充分利用。 為防止兩種接線方式同時存在， KMl和 KM2的常閉觸 點構(gòu)成 電氣互鎖 ， SB2和 SB3的常閉觸點在控制電路中構(gòu)成 機械互鎖 。 **注意： 變極后繞組的相序?qū)l(fā)生變化 。 圖 452 正向回饋制動機械特性 第九節(jié) 三相異步電動機的調(diào)速 從式 可知， 三種 調(diào)速方法 ： (1) 變極調(diào)速 ：改變極對數(shù) p，以改變電動機的同步 轉(zhuǎn)速 n1。 制動原理：將定子兩相對調(diào)，旋轉(zhuǎn)磁場反向，位能性 負載轉(zhuǎn)矩的作用下，盡管電磁轉(zhuǎn)矩為零，電動機繼續(xù)加速 至高于同步速進入曲線 1的第 Ⅳ 象限。 圖 449 電動機可逆運行反接制動電路 （三）倒拉反接制動 適用于將重物均勻低速下放 。 111 ?????nnns圖 447 電源反接制動 a)原理圖 b)機械特性 （二）電源反接制動控制電路 1．單向運行反接制動控制電路 電路工作情況：按下停止按鈕 SB1， KM1線圈斷電釋 放、其主觸頭斷開，切除三相交流電源，電動機以慣性旋 轉(zhuǎn)。而速度原則控制較為適合能夠通過傳動系 統(tǒng)來實現(xiàn)負載轉(zhuǎn)速變換的生產(chǎn)機械。 缺點 ：轉(zhuǎn)速較低時，制動轉(zhuǎn)矩也較小， 制動效果不理想 。 一、能耗制動 (一 )能耗制動基本原理 將定子繞組從三相交流電源上斷開，立即 加上直流勵 磁 ，產(chǎn)生一個 靜止的磁場 ，而轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)按原方向 在靜止磁場中轉(zhuǎn)動，切割磁力線在轉(zhuǎn)子繞組中感應電動勢 （由右手定則判斷），產(chǎn)生電流。 同時使 KT2線圈失電分斷。 應用場合 ：適用于 反接制動 和 需要頻繁正反轉(zhuǎn)工作 的機械。三個 線圈聯(lián)成 星形 ，并與電動機轉(zhuǎn)子繞組相聯(lián)。 若無 KA4，則當電動機起動電流由零上升，在尚未達 到其吸合電流時，電流繼電器 KAl～ KA3未吸合，將使 KMl ～ KM3同時通電吸合，將轉(zhuǎn)子電阻全部短接，電動機進行 直接起動。 當轉(zhuǎn)速沿 Aa加速到 b點，電磁轉(zhuǎn)矩降為切換轉(zhuǎn)矩 Tst2 時，為提高整個起動過程的平均起動轉(zhuǎn)矩，使電動機有較 大的加速度，縮短起動時間，則切除 Rst3使電動機從 b點 跳至 R2 = Rst2+Rst1+r2所對應的人為機械特性 Ac上的 c點， 且該點的轉(zhuǎn)矩正好等于最大起動轉(zhuǎn)矩 Tstl；然后再逐級切 除 Rst Rst1，上述全部過程如圖 a所示，最后將穩(wěn)定運行 于固有機械特性的 h點 (對應的加速過程如圖 438b所示 )。21139。 深槽式 電動機 制造簡單 ，比較便宜。 相當于轉(zhuǎn)子導條的 有效截面減小 了， r =ρl/S使 轉(zhuǎn)子電 阻 r2增大 (約額定運行時 r2的三倍 )，使 Ist減小而 Tst增大，可 滿載起動。 所以 Y系列電動機采用 Y△ 降壓起動適 用于 空載或輕 載起動 。 電路工作情況：合上開關 Q，按下 SB2， KM KT、 KM3線圈同時通電自保，電動機 星形減壓起動 。 缺點： 線路較復雜，設備價格較貴， 不允許頻繁起動 。工廠常采用 如圖 430所示 XJ01系列。電 動機經(jīng) KM2主觸頭進入 全壓正常運轉(zhuǎn) 。 二、降壓起動與控制 降壓起動的主要目的是 限制起動電流 。 ***3．由 行程開關 控制的具有 自動往返 功能的 可逆旋轉(zhuǎn)電路（重點） 圖 428 實現(xiàn)自動往返運動的電動機可逆旋轉(zhuǎn)電路 工作原理：圖中 SB1為停止按鈕， SB SB3為電動機 正、反轉(zhuǎn)起動按鈕， SQl為電動機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)行程開關， SQ2為電動機正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)行程開關， SQ3為正向運動極限保 護行程開關， SQ4為反向運動極限行程開關。 倒順開關用來 預選 電動機旋轉(zhuǎn)方向 ，由按鈕來控制電動機的 起動與停止。當 SA閉合時為連續(xù) 控制， SA斷開時則為點動控制。 按下停止按鈕 SB1，接觸器 KM線圈斷電并釋放， KM常 開主觸頭、輔助觸頭均斷開，切斷電動機主電路與控制電 路，電動機停止旋轉(zhuǎn)。 如果電網(wǎng)容量很大，可允許容量較大 的電動機直接起動 。 (1)起動電流 Ist大 起動電流倍數(shù) Ki= Ist/IN = 4～ 7。 **原因 ： 1）過大的起動電流沖擊，會引起電網(wǎng)較大 的線路壓降，特別是電源容量較小時，電壓下降太 多。 轉(zhuǎn)子電路串接附加電阻， 僅適用于繞線轉(zhuǎn)子感應電動 機的起動和調(diào)速 。2 ????xxrrs stm二、人為機械特性的分析 1． 降低定子電壓的人為機械特性 圖 419 降低電源電壓的人為機械特性 可見降低定子電壓的人為機械特性為一組通過同步點的 曲線，斜率不斷增大。21239。 (3) Tm 和 sm 都近似地與（ x1+ x’2）成反比。21239。 ?????????239。 (2) 臨界轉(zhuǎn)差率 sm與轉(zhuǎn)子電阻 r’2成正比，而最大轉(zhuǎn)矩 Tm與轉(zhuǎn)子電阻 r’2無關。 ? ?239。39。 在一定范圍內(nèi)增加轉(zhuǎn)子電阻，可以增大 Tst； 如果串接一定數(shù)值的電阻后使 Tst =Tm，這時若再增大 轉(zhuǎn)子電阻， Tst開始減小。 ， 起動電流越小越好 。 **特點： 起動電流較大而起動轉(zhuǎn)矩 Tst 卻不大。 221 c o s ?ICT Tem ??? 直接起動一般只用在小容量（ ） 電動機中。 同時，與起動按鈕 SB2并聯(lián)的接觸器 KM常開輔助觸頭 閉合，當松開 SB2按鈕時， KM線圈通過 KM常開輔助觸頭這 一路徑繼續(xù)保持通電，從而使電動機獲得連續(xù)運轉(zhuǎn)。 圖 b為既可實現(xiàn)電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)又可實現(xiàn)電動機點動控 制的電路，并由 手動開關 SA進行選擇。 對于容量大于 ，則用圖 b電路來控制。即在圖 b基礎上增設了起動按鈕 SB SB3的常閉觸頭構(gòu)成的 機械互鎖 ，從而構(gòu)成 具有電氣、 機械雙重互鎖的控制電路 ，無需再按停止按鈕，直接按下 反轉(zhuǎn)按鈕 SB3可使電動機由正轉(zhuǎn)直接變?yōu)榉崔D(zhuǎn)。（ *注意） 這種控制稱為 行程控制原則 ，是工業(yè)自動化中應用最廣 泛的控制方法之一。當 n接近 nN時， KT通電延時常開觸頭閉合， KM2 線圈通電自保， KM2常閉觸頭斷開，使 KM KT斷電。（ *注意） k121k21kk1圖 430 XJ0l系列自耦減壓起動器電路圖 自耦減壓起動分手動控制和自動控制兩種。 2）為滿足不同起動場合，