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1、三相异步电动机控制电路,一、鼠笼式电动机直接起动的控制线路二、鼠笼式电动机正反转的控制线路三、行程控制四、顺序控制五、时间控制六、速度控制七、电流控制,KM,FU,Q,1.点动控制,动作过程,控制电路,主电路,一、鼠笼式电动机直接起动的控制线路,2.连续运行,自锁的作用,KM,SB1,KM,SB2,A,B,C,KM,FU,Q,电流成回路，只要接两相就可以了。,3.加过载保护,主电路,控制电路,原理图,4.鼠笼式电动机直接起动的控制线路,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,5.电动机的保护,例如：甲、乙两地同时控制一台电机。,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,6.多地点控
2、制,QS,KH,方法一：用复合按钮。,7.点动+连续运行,主电路,控制电路,SB,KA,SB1,KA,SB2,KH,KM,KA,方法二：加中间继电器（KA）。,1.作用 自锁：能保证松开启动按钮时，交流接触器的线圈继续通电； 互锁：能够保证两个交流接触器的线圈不会在同一时间都处于通电状态。2.区别 自锁利用动合辅助触点;互锁利用动断辅助触点。自锁环节与起动按钮串联；互锁环节与另一交流接触器的线圈串联。,思考、归纳一下自锁和互锁的作用与区别？,有双重互锁的辅助电路.,一、画出即能长期工作又能点动的三相笼式异步电动机的继电器-接触器控制电路.二、画出能分别在三地控制同一台电机起停的控制电路.三、试
3、画出具有双重互锁的辅助电路.四、归纳一下自锁和互锁的作用与区别？,作业,二、鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。,电机的正反转控制,A,B,C,KMF,FU,Q,KH,反转接触器,反转按钮,反转触点,正转触点,正转接触器,正转按钮,电机的正反转控制 加互锁,互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,
4、通电,断开,断电,闭合,按下SBF,缺点： 改变转向时必须先按停止按 钮。,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,KMR,KMR,KMF,电机的正反转控制双重互锁,利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。,当电机正转时，按下反转按钮SBR,电机反转,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,基本电路的结构特点：1.自锁接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。3.点动无自锁环节。4.多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.多条件按钮的常开触点串联、常闭触点并联。6. 带有双重互锁的正反转控制,基本控制电路小结,行程控制,行程开关,用作
5、电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,（反向运行同样分析）,行程控制电路（1）,行程控制(2) -自动往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回,自动往复运动控制电路,主电路： 一台电机正反转,工作台前进、后退往复运动,控制电路：应在正反转的基础上，在每套支路 中分别串联行程开关的动断触点.,四种升降方式：主台升、主台降、自动微降、手动升降,例：J2108A型对开单色胶印机的主收纸台升降控制电路,工作原理,主台升： SB 电动机正转 收纸台上升 到限定位置撞击SQ 自动停止上升。,主台降：SB2 电动机反转收纸台下降 到限定位置撞击SQ4 自
6、动停止下降。,自动微降：纸堆升高到一定程度 纸堆侧垂面撞击 SQ1 电动机反转 纸堆自动下降； 当纸堆离开SQ时SQ的常开触点复位 电动机停止反转自动的微量下降完成。,手动升降：打开电动机尾端小盖 SQ被触压 切断升降电路 手柄摇动升,练习：一运料小车由一台笼式电动机拖动,要求:小车运料到位自动停车;延时一定时间后自动返回;回到原位自动停车。试画出控制电路,一运料小车由一台笼式电动机拖动,要求:小车运料到位自动停车;延时一定时间后自动返回;回到原位自动停车。试画出控制电路。,延时控制,KM,FU,QS,FR,A,x,B,y,C,z,主电路,Y 换接起动控制,Y 转换完成,Y 起动控制电路1,起
7、动时KM3、KM1工作，电动机接成Y形。,运行时KM2工作，电动机接成形。,Y 换接起动控制线路,Y接法,接法,KM2,KT,KM3,KM1,KM2,KT,KM2,KM1,SB1,SB2,KM1,FR,KM3,KT,Y 起动控制电路2,Y 转换完成,使用了通电延时的时间继电器的两个触点：延时断开的常闭触点和瞬时闭合的常开触点,动作次序,Y起动,延时,KM1 通电,KM2 通电 KM3 通电,按SB2,定子串电阻降压启动,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动
8、走向A。 2. 有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。,控制电路综合举例,例一：运料小车的控制,正向 forwarddirection反向 reverse,STa 、STb 为A、B 两端的限位开关,KTa 、KTb 为 两个时间继电器,通电延时型,运料小车控制电路,该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车。,SBFKMF小车正向运行至A端撞STa KTa 延时2分钟KMR 小车反向运行至B端撞STb KTb 延时2分钟KMF 小车正向运行如此往反运行。,动作过程,工作台位置控制电路,A正转12,B反转34,A反转21,B正转43,FR,KM2,KM1,KM1,KM2,KM1,KM
9、2,SB1,SB2,SB3,SB4,正转点动,正转长动,SB5,反转长动,反转点动,练习：设计一个异步电动机的控制电路，要求电路具有如下功能：1）能实现正反转长动控制 2）能实现正反转点动控制 3）有过载短路保护,速度控制,根据电动机转速的变化，由速度继电器来自动换接控制线路的控制电路。 速度继电器常用于反接制动电路中。,速度控制,速度继电器,反接制动控制电路,反接制动实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子绕组产生与转子方向相反的旋转磁场，因而产生制动转矩，使电动机转速迅速下降的一种制动方法。 当电动机转速接近零时应迅速切断三相电源，否则电动机将反向启动。,起动：KM1通电电机
10、正转速度继电器（KV）常开触头闭合。停车，按SB1KM1断电 KM2通电开始反接制动当电机的速度接近零时 KV打开电机停反接制动结束。,（1）速度控制一 电动机单向反接制动,KM2,电动机单向反接制动控制,起动：按SB1KM2通电自锁M转动。停止：按SB2KM2断电复位KM1通电自锁，实现反接制动。 转速n接近零时，速度继电器KV常开触点打开KM1断电，反接制动结束。,动作过程,1、正转和制动起动：按SB2KM1通电自锁电动机M正转。停止：按SB1断电复位KM2通电制动开始转速n接近零时，速度继电器KS1常开触点打开KM2断电，反接制动结束。,2、反转和制动起动：按SB3KM2通电自锁电动机M
11、反转。停止：按SB1断电复位KM1通电制动开始转速n接近零时，速度继电器KS2常开触点打开KM1断电，反接制动结束。,电流控制,在电路中通过电流继电器电流的大小来自动换接电路的方式称为电流控制。 常用于直流电动机的过流保护和欠流保护控制中。 一般印刷设备都采用了这种控制方式。,适用于绕线式电动机,方法：在绕线式电动机的转子电路中接入调速电阻，改变电阻的大小，就可得到平滑调速。,返回,八 三相异步电动机的调速,3. 变频调速,此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。,恒转矩调速：低于额定转速时，保持U1/f1的比值近似不变，这时磁通和转矩也都近
12、似不变。,恒功率调速：高于额定转速时，应保持U1=U1N，这时磁通和转矩都减小。转速增大，转矩减小，使功率近似不变。,无级调速,返回,（一）变极调速,(a) p =2,(b) p =1,改变极对数，就可改变三相异步动机同步转速，从而达到调速的目的。如何变极？常用的方法是通过改变定子绕组的接法，从而改变绕组电流的方向，达到变极对数的目的。,三相四级异步电机A相绕组,改变极对数，就可改变三相异步动机同步转速，从而达到调速的目的。如何变极？常用的方法是通过改变定子绕组的接法，从而改变绕组电流的方向，达到变极对数的目的。,三相两级异步电机A相绕组,（/YY变极调速）定子绕组的接线方法,（二）变转差率调
13、速,（1）变压调速:,UN,（2）转子串电阻调速:,R2,R2+ RC,（三）变频调速,U、f 可 变,整流电路,逆变电路,50 Hz,fN,f1, fN,f2, f1,（1）起动电流 ：,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 ，转子导条切割磁力线速度很大。,1.起动性能,三相异步电动机的起动,B 大电流使电网电压降低,A 频繁起动时造成热量积累,影响：,（2）起动转矩,起动时，虽然转子电流较大，但因转子的功率因数很低，因此起动转矩并不是很大的，与额定转矩之比为1.0-2.2。,如果起动转矩过小，就不能满载起动，应设法提高；如果起动转矩过大，会使传动机构受到冲击而损坏
14、，应设法减小。,电机过热,影响其他负载工作,2.三相异步机的起动方法：,（1） 直接起动 20-30千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。,（2） 降压起动,在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流，鼠笼式电动机常用的降压起动方法有Y换接起动和自耦降压起动。,方法简单，但起动电流较大，影响电网上其他负载正常工作。,Y 起动,（2）,Y 起动应注意的问题：,（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电动机。,Y 起动时，起动电流减小的同时，起动转矩也减小了。,所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合,R,R,R,绕线式转子,（3）转子串电阻起动（绕线式电动机）。,起动时将适当的R串入转子绕
15、组中，起动后将R 短路。,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,1、首先了解工艺过程及控制要求；2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的 控制关系；3、主电路、控制电路分开阅读或设计；4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而 右的顺序进行读图或设计；5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都 叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注， 且均按未通电状态表示；7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。,小 结,1. 反接制动 停车时，将电动机接到电源的三根线中的任意两根的一端对调位置，使旋转磁场反向旋转，电动机的转矩方向与电动机原来的旋转方向相反，起制动的作用。,为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻,注意,措施,简单、效果好但能量消耗大,三相异步电动机的制动,2. 能耗制动： 停车时，断开交流电源，接至直流 电源上，产生制动转矩。,制动转矩的大小与直流电流的大小有关,直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.5-1倍,3.发电反馈制动： 当电动机转子的转速超过旋转磁场的同步转速时，这时的转矩也是制动转矩。,当起重机快速下放重物时,当多速电动机从高速调到低速的过程中,
