I st

1 k2
起动转矩减小的倍数：Tst
Tst

1 k2
自耦变压器一般有三个分接头可供选用。
3.5.3 变频起动
起动时，给三相异步电动机加低压低频的交 流电，随着转速的上升，逐渐提高电源的电压和 频率，直到额定电压和频率。
3.5.4 绕线型异步电动机转子串电阻起动
I st
U N (R1 R2 Rst )2 ( X1 X 2 )2
（2）若启动时改为Y接法，求 Ist Y
解： （1）Ist =7 IN =720=140A
（2） I lY 1
I l
3
Ist Y = Ist /3=140/3=47A
第四节 三相异步电动机的制动
三相异步电动机的制动
三相异步电动机的电动状态：电磁转矩T与转速n同方向， 电机从电源吸收电功率，扣除自身损耗外， 转变为机械 功率送至负载；
3.5 三相异步电动机的起动
起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运 行状态的过程. 起动性能包括：
• 起动电流倍数Ist/IN;（起动电流小） • 起动转矩倍数Tst/TN;（起动转矩大） • 起动时间 • 起动时消耗的能量 • 起动设备的简单和可靠； • 起动的过渡时间
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
原因：起动时 n 0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累
电机过热
大电流使电网电压降低 影响其他负载工作
3.5.1 直接起动
可以直接起动的条件：起动电流倍数
பைடு நூலகம்
I st IN

1 4
3
在负载转矩为位能性负载转矩的机械设备中（例如 起重机下放重物时，运输工具在下坡运行时）使设备 保持一定的运行速度。 在机械设备需要减速或停止时，电动机能实现减速 和停止。
异步电动机的制动状态： T与n方向相反。
制动方法
机械制动
利用机械装置使电动机从电源切断后能迅速停转。
电气制动
使异步电动机所产生的电磁转矩T和电动机转子的 转速n的方向相反。
2、正向回馈制动（变极或变频调速过程中出现）
电机机械特性曲线1，运 行于A点。
当电机采用变极（增加极 数）或变频（降低频率） 进行调速时，机械特性变 为2。同步速变为 n1 。
电机工作点由A变到B，电 磁转矩为负，nB n1 ，电机 处于回馈制动状态。
第五节 三相异步电动机的调速
异步电动机的速度公式:
转子串电阻起动
电动机由a点 开始起动，经 b→c→d→e→f →g→h，完成 起动过程。
拓展：转子串频敏变阻器起动
频敏变阻器是一铁损很大的三 相电抗器。
起动时，S2断开，转子串入 频敏变阻器,S1闭合，电机通 电开始起动。
例:三相异步电动机，电源电压 =380V，三相定子
绕组接法运行，额定电流IN=20A，启动电流Ist/IN=7， 求： （1）接法时的启动电流Ist
由于定子旋转磁场方向改变， 理想空载转速变为-n1，S＞1。
机械特性由1变为2，工作点由 A→B →C，n=0,制动过程结束。
绕线式电动机在定子两相电源 反接同时,可在转子回路串联 制动电阻来限制制动电流和增 大制动转矩 ,曲线3。
反接制动
2、倒拉反转的反接制动
实现：在转子回路串联适当大电阻RB。
TSt U
ISt
2、Y/△ 降压起动
适用于正常运行时定子绕组为三角 形接线的电动机。起动时 Y接；运 行时△接。
起动电流关系:
IstY 1 I st 3
起动转矩关系:
TstY 1 Tst 3
Y- △ 降压起动多用于空载或轻载起动
Y－ 起动：
Ul
I l
正常运行
z 设：电机每相阻抗为

U N
(Rk Rst )2 X k 2
Tst

2f1
m1 pU12 R2' (R1 R2' )2 ( X1
X
' 2
)
2
在转子回路中串联适当的电阻,既能
限制起动电流，又能增大起动转矩。
为了有较大的起动转矩、使起动过
程平滑，应在转子回路中串入多级对 称电阻，并随着转速的升高，逐渐切 除起动电阻。

电源容量（kVA) 电动机容量(kW)

缺点：起动电流大，起动转矩并不大； 优点：起动方法最简单，操作很方便。
3.5.2 笼型异步电动机的降压起动
• 定子串电阻或电抗器降压起动； • Y－起动 •用自耦变压器降压起动；
1、定子串电阻或电抗降压起动
对大中型异步电动 机是不经济的
TSt ( U)2 ( ISt )2
I l

Ul Z
3
IlY
Ul 3Z
Ul
IlY
起动
IlY 1
I l
3
3.自耦变压器降压起动
直接起动时的起动电流：I st

UN ZS
降压后二次侧起动电流：I1st

U1 ZS

UN k Zs
变压器一次侧电流：Ist

1 k
I1st

1 k2
UN Zs
电网提供的起动电流减小倍数：I st
电气制动的方法
能耗制动 反接制动 回馈制动
一、能耗制动
能耗制动基本原理：
如图所示：
实现：制动时， KM1断开，电机 脱离电网，同时 KM2闭合，在定 子绕组中通入直 流励磁电流。
二、反接制动
1、电源两相反接的反接制动
实现：
处于正向电动运行的三相绕线式异步电动机，当改变三相电源的相 序时，电动机便进入了反接制动过程. 反接制动过程中，电动机电源 相序为负序， 如图所示:
电机工作点由A→B →C， n=0，制动过程开始，电 机反转，直到D点。在第 四象限才是制动状态。
由于电机反向旋转， n<0，所以s>1。
适用于绕线式异步电动机带位能性负载情况。
三、回馈制动
实现：电动机转子在外力作用下，使n>n1。
回馈制动状态实际上就是将轴上的机械能转 变成电能并回馈到电网的异步发电机状态。
1、反向回馈制动（适用于将重物高速放下） 电机机械特性为曲线1，运行于A点。
首先将定子两相反接,定子旋转磁场的同步速为 -n1，特性曲线变为2。工作点由A到B。经过反接制 动过程（由B到C）、反向加速过程（C到-n1变化）， 最后在位能负载作用下反向加速并超过同步速，直 到D点保持稳定运行。
回馈制动
n

n1 (1
s)

60 f1 p
(1
s)
异步电动机调速方法有： (1)变极调速 (2)变频调速 (3)变转差调速。