三相異步電動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

1、 三相異步電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速， 轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)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(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。與單相異步電動機(jī)相比，三相異步電動機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。 籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)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(jī)的起動性能和調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2、異步電動機(jī)存在的缺點(diǎn)

2.1 籠型感應(yīng)電動機(jī)存在下列三個主要缺點(diǎn)。

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

（2）大轉(zhuǎn)矩不大，用于驅(qū)動經(jīng)常出現(xiàn)短時過負(fù)荷的負(fù)載，如礦山所用破碎機(jī)等時，往往停轉(zhuǎn)而燒壞電動機(jī)。以致只能在輕載狀況下運(yùn)行，既降低了產(chǎn)量又浪費(fèi)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(jìn)一步惡化。

2.2 繞線型感應(yīng)電動機(jī)

繞線性感應(yīng)電動機(jī)正常運(yùn)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(zhuǎn)子中可以串入起動電阻，轉(zhuǎn)子串入適當(dāng)?shù)碾娮瑁粌H可以減小起動電流，而且由于轉(zhuǎn)子功率因數(shù)和轉(zhuǎn)子電流有功分量增大，起動轉(zhuǎn)矩也可增大。這種電動機(jī)還可通過改變外串電阻調(diào)速。繞線型電動機(jī)雖起動特性和運(yùn)行特性兼優(yōu)，但仍存在下列缺點(diǎn)：

（1）由于轉(zhuǎn)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(yùn)行的可三相異步電動機(jī)降壓啟動課程設(shè)計(jì)可靠性，集電環(huán)和電刷之間的滑動接觸，是這種電動機(jī)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(jī)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(yīng)用范圍。

（2）當(dāng)前的傳統(tǒng)繞線型電動機(jī)為了提高可靠性，多數(shù)不提刷，因此運(yùn)行時存在下列電能浪費(fèi)： 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(guān)間三根電纜的電損耗，若電動機(jī)與控制柜之間距離很長，則該損耗將非常嚴(yán)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(jī)的起動轉(zhuǎn)矩比籠型電動機(jī)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(yīng)電動機(jī)存在的嚴(yán)重缺點(diǎn)的根本原因在于“起動” 、“運(yùn)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(jī)起動方式

三相交流異步電動機(jī)直接起動，雖然控制線路結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)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(jī)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(shè)備的正常運(yùn)行。 因此，對于鼠籠型異步電動機(jī)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(jī)， 還可采用轉(zhuǎn)子串電阻起動或轉(zhuǎn)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(guān)或接觸器把電機(jī)的定子繞組直接接在交流電源上， 電機(jī)在額定電壓下直接啟動。

優(yōu)點(diǎn) ：在變壓器容量允許的情況下， 鼠籠式異步電動機(jī)應(yīng)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(diǎn)：直接啟動的啟動電流一般可達(dá)額定電流的 4~7倍，過大的啟動電流會降低電動機(jī)壽命，使變壓器二次電壓大幅度下降，減小電動機(jī)本身的啟動轉(zhuǎn)矩，甚至?xí)r電動機(jī)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(shè)備的正常工作。

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