电气工程课程设计-绕线式异步电动机串电阻起动设计

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1、 课 程 设 计 2012 年 7 月 18 日 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 院 系 电气信息工程学院电气工程系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 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 M4 三项绕线转自异步电动机，用其拖动技术数据参数如下： PN =15kW nN=

2、720r/min. MT=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

3、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 st1 R和 2st R起动 . 5 4.2 切除起动电阻 R . 5 4.3 切除起动电阻 1st R

4、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 . 7 5.3 求出起动级数M . 7 5.4 重新计算，校验 2 T,是否在规定范围内 . 9 5.5 求出转子每相绕组的电阻 2 R 9 5.6 计算各级总电阻 . 9 5.7 求出各级起动的电阻 . 9 6 绕线式异步电动机串电阻起动的优点 . 11 7 结论 . 11 参考文献 12 1 设计要求设计要求 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。对于任何 一台电动机

5、，在起动时，都有下列两个基本的指标要求： （1） 起动转矩要足够大 堵转状态时电动机刚接通电源， 转自尚未转动时的工作状态， 工作点在特性曲线 上的 S 点。这是的转差 s=1，转速 n=0，对应的电磁转矩 st T称为起动转矩。 堵转状态说明了电动机的直接起动能了。以为只有在 tst TT一般要求 tst TT)2.11.1(，电动机才能起动起来。 st T大，电动机才能重载启动； st T小，电动 机只能轻载，甚至空载起动。所以只有 tst TT是，电动机才能改变原来的静止状态， 拖动生产机械运转。一般要求 tst TT)2.11.1(。 st T越大于 L T，起动过程所需要的时 间就越短。 （2）设计必须根据进度计划按期完成； （3）设计说明书必须经知道老师审查签字方可答辩。 2 异步电动机工作原理 当三相异步电机接入三相交流电源时， 三相定子绕组流过三相对称电流产生的三 相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。该旋转磁场与转子导体有相对切割运 动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。根据电磁力定律， 载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机 轴上带机械负载时，便向外输出机械能。转子和旋转磁场之间转速差的存在是异步电 动机转动的必要条件，转速差以转差率 s 衡量的 0 0 0 100 nS。