三相異步電動機的優(yōu)缺點

1、 三相異步電動機的優(yōu)點

三相異步電動機轉子的轉速低于旋轉磁場的轉速， 轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而產(chǎn)生感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉矩，實現(xiàn)能量變換。與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉子結構的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。 籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環(huán)、 電刷與外部變阻器連接。 調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉速。

2、異步電動機存在的缺點

2.1 籠型感應電動機存在下列三個主要缺點。

（1）起動轉矩不大，難以滿足帶負載起動的需要。 當前社會上解決該問題的多數(shù)辦法是提高電動機的功率容量（即增容）來提高其起動轉矩，這就造成嚴重的“大馬拉小車”，既增加購買設備的投資，又在長期的應用中因處于低負荷運行而浪費大量電量，很不經(jīng)濟。第二種辦法是增購液力偶合器，先讓電動機空載起動，在由液力偶合器驅動負載。這種辦法同樣要增加添購設備的投資，并因液力偶合器的效率低于 97%，因此至少浪費 3%的電能，因而整個驅動裝置的效率很低， 同樣浪費電量， 更何況添加液力偶合器之后，機組的運行可靠性大大下降，顯著增加維護困難，因此不是一個好辦法。

（2）大轉矩不大，用于驅動經(jīng)常出現(xiàn)短時過負荷的負載，如礦山所用破碎機等時，往往停轉而燒壞電動機。以致只能在輕載狀況下運行，既降低了產(chǎn)量又浪費電能。

（3）起動電流很大，增加了所需供電變壓器的容量，從而增加大量投資 。另一辦法是采用降壓起動來降低起動電流， 同樣要增加添購降壓裝置的投資， 并且使本來就不好的起動特性進一步惡化。

2.2 繞線型感應電動機

繞線性感應電動機正常運行時，三相繞組通過集電環(huán)短路。起動時，為減小起動電流，轉子中可以串入起動電阻，轉子串入適當?shù)碾娮瑁粌H可以減小起動電流，而且由于轉子功率因數(shù)和轉子電流有功分量增大，起動轉矩也可增大。這種電動機還可通過改變外串電阻調(diào)速。繞線型電動機雖起動特性和運行特性兼優(yōu)，但仍存在下列缺點：

（1）由于轉子上有集電環(huán)和電刷，不僅增加制造成本，并且降低了起動和運行的可三相異步電動機降壓啟動課程設計可靠性，集電環(huán)和電刷之間的滑動接觸，是這種電動機發(fā)生故障的主要原因 。特別是集電環(huán)與電刷之間會產(chǎn)生火花，使傳統(tǒng)繞線型電動機在礦山、井下、石油、華工等防爆要求的場所，對于灰土、粉塵濃度很高的地方，也不敢使用，這就限制了其應用范圍。

（2）當前的傳統(tǒng)繞線型電動機為了提高可靠性，多數(shù)不提刷，因此運行時存在下列電能浪費： 集電環(huán)和電刷間的摩擦損耗和接觸電阻上的電損耗， 電刷至控制柜短路開關間三根電纜的電損耗，若電動機與控制柜之間距離很長，則該損耗將非常嚴重。并且由于集電環(huán)與電刷產(chǎn)生碳粉、電火花和噪聲，長期污染周圍環(huán)境，損害管理人員和周圍居民健康。

（3）傳統(tǒng)繞線型電動機的起動轉矩比籠型電動機的有所提高， 但仍往往不能滿足滿載起動的需要， 以至仍然需要增容而形成“大馬拉小車” 。上述傳統(tǒng)感應電動機存在的嚴重缺點的根本原因在于“起動” 、“運行”和“可靠性”三者之間存在難以調(diào)和的矛盾，因此勢必顧此失彼，不可兼優(yōu)。

三相異步電動機起動方式

三相交流異步電動機直接起動，雖然控制線路結構簡單、使用維護方便，但起動電流很大（約為正常工作電流的 4~7 倍），如果電源容量不比電動機容量大許多倍，則起動電流可能會明顯地影響同一電網(wǎng)中其它電氣設備的正常運行。 因此，對于鼠籠型異步電動機可采用：定子串電阻（電抗）降壓起動、定子串自耦變壓器降壓起動、星形—三角形降壓起動等方式； 而對于繞線型異步電動機， 還可采用轉子串電阻起動或轉子串頻敏變阻器起動等方式以限制起動電流。

1、直接啟動

定義 ：直接啟動就是用閘刀開關或接觸器把電機的定子繞組直接接在交流電源上， 電機在額定電壓下直接啟動。

優(yōu)點 ：在變壓器容量允許的情況下， 鼠籠式異步電動機應該盡可能采用全電壓直接起動，控制線路簡單，既可以提高控制線路的可靠性，又可以減少電器的維修工作量。

缺點：直接啟動的啟動電流一般可達額定電流的 4~7倍，過大的啟動電流會降低電動機壽命，使變壓器二次電壓大幅度下降，減小電動機本身的啟動轉矩，甚至時電動機無法啟動，過大的電流還會引起電源電壓波動，影響同一供電網(wǎng)中其他設備的正常工作。

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