【正文】 的起動(dòng) 起動(dòng)方法： （ 1）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng) （ 2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng) 用來(lái) 改善起動(dòng)性能 ，不僅可以 限制起動(dòng)電流而 且可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。就是在三 相轉(zhuǎn)子繞組中分別串接幾級(jí)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(dòng)控制電路 圖 440 短接轉(zhuǎn)子電阻起動(dòng)電流與轉(zhuǎn)速過(guò)渡過(guò)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(dòng)電流， I2N為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子額定電流。 鐵心中交變磁通又在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電抗 Xm；頻敏變阻器相當(dāng)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(dòng)控制電路 圖 442為 TGl—K21型頻敏變阻器起動(dòng)電路。 時(shí)間繼電器 KTl延時(shí)時(shí)間略大于電動(dòng)機(jī)實(shí)際起動(dòng)時(shí)間 2～ 3s為佳。 將轉(zhuǎn)子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，消耗在電阻上 ，所以稱為 能 耗制動(dòng) 。 1．按時(shí)間原則控制的單向運(yùn)行能耗制動(dòng)電路 電路工作情況：按下停止按鈕 SB1， KMl線圈斷電，電 動(dòng)機(jī)定子脫離三相交流電源；同時(shí)， KM KT線圈同時(shí)通 電并自保。 基本原理： 由于定子繞組兩相對(duì)調(diào)， 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向 ， 即 n1變?yōu)樨?fù)。 圖 448 電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 2．電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)電路 電路工作情況： （ 1）電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行，按下正向起動(dòng)按鈕 SB2， KMl通 電并自保， 定子繞組串入電阻減壓起動(dòng) 。 異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于固有機(jī)械特性 1中的 a點(diǎn)來(lái)提升重物， 處于正向電動(dòng)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(dòng)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(jí)調(diào)速，本節(jié)只介紹轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。 缺點(diǎn) ：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(dòng)機(jī) 。 缺點(diǎn)： 需要專用的變頻電源，成本較高。21239。 缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的 體積較大 ， 運(yùn)行性能較差 。 0??? ??? TTT (2)當(dāng) s≠l時(shí)， T≠0，且 T無(wú)固定方向 ,它取決于 s的正負(fù)。 F+和 F 的合成磁勢(shì)不再是一個(gè)脈振磁勢(shì)，而是一個(gè)空間作正弦分 布、幅值變動(dòng)、非恒速旋轉(zhuǎn)的 橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 。由于 主輔繞組的阻抗不同，流過(guò)兩個(gè)繞組的電流的相位也不 同，一般使 輔助繞組中的電流 領(lǐng)先 于主繞組中的電流 ，形 成了一個(gè)兩相電流系統(tǒng)，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 應(yīng)用： 空氣壓縮機(jī)、空調(diào)、電冰箱等 要求 較大起動(dòng)轉(zhuǎn) 矩的 裝置，容量一般在幾百瓦以下。每個(gè)極上裝有 集中 繞組 ，稱為 主繞組 。 ～ 60176。 2． 磁極 ：從動(dòng)部分，磁極鐵心和勵(lì)磁線圈兩部分組 成，線圈通過(guò)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(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小，就可以 平滑地調(diào)節(jié)機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)速。??? （三）電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn) ：① 調(diào)速范圍廣 ，調(diào)速比可達(dá) 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(jī)械 負(fù)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(gè)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(gè)出線 端對(duì)調(diào)。 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將輔助繞組從電源切斷。 離心開(kāi)關(guān) S、啟動(dòng)繞組 BY、工作繞組 AX。 一個(gè)單相脈振磁勢(shì)可以分解為 兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)向相 反的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) 。 即起動(dòng)瞬間， n = 0， s+= s =l， ***說(shuō)明 單相異步電動(dòng)機(jī)無(wú)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ，如不采取其他措施， 電動(dòng)機(jī) 不能自行起動(dòng) 。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(dāng)轉(zhuǎn)矩一定時(shí)， 因?yàn)? ， 所以 定值（特別注意適用于計(jì)算）， 轉(zhuǎn)子電流 也為一定值。1ffUU ?圖 459 U1/?1=常數(shù)時(shí)變頻調(diào)速 圖 460 恒轉(zhuǎn)矩和恒功率變頻調(diào)速 的機(jī)械特性 的機(jī)械特性 原因： （ 1）若 Φ1增大，將使磁路過(guò)分飽和，引起勵(lì)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(shí)存在， KMl和 KM2的常閉觸 點(diǎn)構(gòu)成 電氣互鎖 ， SB2和 SB3的常閉觸點(diǎn)在控制電路中構(gòu)成 機(jī)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(dòng)機(jī)械特性 第九節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)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(duì)數(shù) p，以改變電動(dòng)機(jī)的同步 轉(zhuǎn)速 n1。 制動(dòng)原理：將定子兩相對(duì)調(diào)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向，位能性 負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用下，盡管電磁轉(zhuǎn)矩為零，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速 至高于同步速進(jìn)入曲線 1的第 Ⅳ 象限。 圖 449 電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)電路 （三）倒拉反接制動(dòng) 適用于將重物均勻低速下放 。 111 ?????nnns圖 447 電源反接制動(dòng) a)原理圖 b)機(jī)械特性 （二）電源反接制動(dòng)控制電路 1．單向運(yùn)行反接制動(dòng)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(kāi)，切除三相交流電源，電動(dòng)機(jī)以慣性旋 轉(zhuǎn)。而速度原則控制較為適合能夠通過(guò)傳動(dòng)系 統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)速變換的生產(chǎn)機(jī)械。 缺點(diǎn) ：轉(zhuǎn)速較低時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較小， 制動(dòng)效果不理想 。 一、能耗制動(dòng) (一 )能耗制動(dòng)基本原理 將定子繞組從三相交流電源上斷開(kāi)，立即 加上直流勵(lì) 磁 ，產(chǎn)生一個(gè) 靜止的磁場(chǎng) ，而轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)按原方向 在靜止磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁力線在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （由右手定則判斷），產(chǎn)生電流。 同時(shí)使 KT2線圈失電分?jǐn)唷? 應(yīng)用場(chǎng)合 ：適用于 反接制動(dòng) 和 需要頻繁正反轉(zhuǎn)工作 的機(jī)械。三個(gè) 線圈聯(lián)成 星形 ，并與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組相聯(lián)。 若無(wú) KA4，則當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流由零上升，在尚未達(dá) 到其吸合電流時(shí)，電流繼電器 KAl～ KA3未吸合，將使 KMl ～ KM3同時(shí)通電吸合，將轉(zhuǎn)子電阻全部短接，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行 直接起動(dòng)。 當(dāng)轉(zhuǎn)速沿 Aa加速到 b點(diǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩降為切換轉(zhuǎn)矩 Tst2 時(shí)，為提高整個(gè)起動(dòng)過(guò)程的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)有較 大的加速度，縮短起動(dòng)時(shí)間，則切除 Rst3使電動(dòng)機(jī)從 b點(diǎn) 跳至 R2 = Rst2+Rst1+r2所對(duì)應(yīng)的人為機(jī)械特性 Ac上的 c點(diǎn)， 且該點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩正好等于最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tstl；然后再逐級(jí)切 除 Rst Rst1，上述全部過(guò)程如圖 a所示，最后將穩(wěn)定運(yùn)行 于固有機(jī)械特性的 h點(diǎn) (對(duì)應(yīng)的加速過(guò)程如圖 438b所示 )。21139。 深槽式 電動(dòng)機(jī) 制造簡(jiǎn)單 ，比較便宜。 相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)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(yùn)行時(shí) r2的三倍 )，使 Ist減小而 Tst增大，可 滿載起動(dòng)。 所以 Y系列電動(dòng)機(jī)采用 Y△ 降壓起動(dòng)適 用于 空載或輕 載起動(dòng) 。 電路工作情況：合上開(kāi)關(guān) Q，按下 SB2， KM KT、 KM3線圈同時(shí)通電自保，電動(dòng)機(jī) 星形減壓起動(dòng) 。 缺點(diǎn)： 線路較復(fù)雜，設(shè)備價(jià)格較貴， 不允許頻繁起動(dòng) 。工廠常采用 如圖 430所示 XJ01系列。電 動(dòng)機(jī)經(jīng) KM2主觸頭進(jìn)入 全壓正常運(yùn)轉(zhuǎn) 。 二、降壓起動(dòng)與控制 降壓起動(dòng)的主要目的是 限制起動(dòng)電流 。 ***3．由 行程開(kāi)關(guān) 控制的具有 自動(dòng)往返 功能的 可逆旋轉(zhuǎn)電路（重點(diǎn)） 圖 428 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)電路 工作原理：圖中 SB1為停止按鈕， SB SB3為電動(dòng)機(jī) 正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕， SQl為電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)行程開(kāi)關(guān)， SQ2為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)行程開(kāi)關(guān)， SQ3為正向運(yùn)動(dòng)極限保 護(hù)行程開(kāi)關(guān)， SQ4為反向運(yùn)動(dòng)極限行程開(kāi)關(guān)。 倒順開(kāi)關(guān)用來(lái) 預(yù)選 電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 ，由按鈕來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的 起動(dòng)與停止。當(dāng) SA閉合時(shí)為連續(xù) 控制， SA斷開(kāi)時(shí)則為點(diǎn)動(dòng)控制。 按下停止按鈕 SB1，接觸器 KM線圈斷電并釋放， KM常 開(kāi)主觸頭、輔助觸頭均斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機(jī)主電路與控制電 路，電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。 如果電網(wǎng)容量很大，可允許容量較大 的電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng) 。 (1)起動(dòng)電流 Ist大 起動(dòng)電流倍數(shù) Ki= Ist/IN = 4～ 7。 **原因 ： 1）過(guò)大的起動(dòng)電流沖擊，會(huì)引起電網(wǎng)較大 的線路壓降，特別是電源容量較小時(shí)，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(yīng)電動(dòng) 機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速 。2 ????xxrrs stm二、人為機(jī)械特性的分析 1． 降低定子電壓的人為機(jī)械特性 圖 419 降低電源電壓的人為機(jī)械特性 可見(jiàn)降低定子電壓的人為機(jī)械特性為一組通過(guò)同步點(diǎn)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(wú)關(guān)。 ? ?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(shí)若再增大 轉(zhuǎn)子電阻， Tst開(kāi)始減小。 ， 起動(dòng)電流越小越好 。 **特點(diǎn)： 起動(dòng)電流較大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst 卻不大。 221 c o s ?ICT Tem ??? 直接起動(dòng)一般只用在小容量（ ） 電動(dòng)機(jī)中。 同時(shí)，與起動(dòng)按鈕 SB2并聯(lián)的接觸器 KM常開(kāi)輔助觸頭 閉合，當(dāng)松開(kāi) SB2按鈕時(shí)， KM線圈通過(guò) KM常開(kāi)輔助觸頭這 一路徑繼續(xù)保持通電，從而使電動(dòng)機(jī)獲得連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 b為既可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)又可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控 制的電路，并由 手動(dòng)開(kāi)關(guān) SA進(jìn)行選擇。 對(duì)于容量大于 ，則用圖 b電路來(lái)控制。即在圖 b基礎(chǔ)上增設(shè)了起動(dòng)按鈕 SB SB3的常閉觸頭構(gòu)成的 機(jī)械互鎖 ，從而構(gòu)成 具有電氣、 機(jī)械雙重互鎖的控制電路 ，無(wú)需再按停止按鈕，直接按下 反轉(zhuǎn)按鈕 SB3可使電動(dòng)機(jī)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(dòng)化中應(yīng)用最廣 泛的控制方法之一。當(dāng) n接近 nN時(shí)， KT通電延時(shí)常開(kāi)觸頭閉合， KM2 線圈通電自保， KM2常閉觸頭斷開(kāi)，使 KM KT斷電。（ *注意） k121k21kk1圖 430 XJ0l系列自耦減壓起動(dòng)器電路圖 自耦減壓起動(dòng)分手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種。 2）為滿足不同起動(dòng)場(chǎng)合，