18、190、21(三相异 步电动 机的 控制)

1、3.3 三相异步电动机 的控制 3.3 三相异步电动机的控制一、三相异步电动机的保护二、电动机控制电路图的绘制三、三相异步电动机直接起动控制电路及其控制规律 四、三相笼型异步电动机的减压起动控制电 路及其控制规律 五、三相绕线转子异步电动机的起动控制电 路及其控制规律 六、三相异步电动机的制动控制电路及其控制规律一、电动机的保护二、电动机控制电路图的绘制 继电接触控制线路由一些基本控制环节组成。 在电工技术中所绘制的控制线路图一般分为电气原理图和安装接线图。 电气原理图：不考虑电器的结构和实际位置，突出电气原理。由主电路(被控制负载所在三相电路和辅助（控制）电路 (控制主电路状态的单相电路)组

2、成。 安装接线图：实际接线图。电气原理图 l1qsv11u11kmfr1500r/minm13000r/minm2w11q12afu23fu54kw0.125kwsb12sb25kmkm4frtc150w36v1380v406.3v3302afu32afu441q242el31hlo325afu1l2l3380v3-50hzu12v12w12uvwu1 v1 w1u2 v2 w2u21v21w21电源开关主轴冷却泵控制电源指示照明6543212a22246-148a2.5mm1.5mm0.75mm222电气原理图示例：安装接线图控制电路绘制原则：1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2

3、. 主电路画在辅助电路的左侧或上面。 3. 同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不 同的电路中，但必须标注相同的文字符号。4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用 下的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。5. 各个元器件的连接导线要编号。6. 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在 控制电路中不画出。7. 主电路接点表示：三相交流电源采用l1、l2、l3标记主电路按u、v、w顺序标记分级电源在u、v、w前加数字1、2、3来标记分支电路在u、v、w后加数字1、2、3来标记控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号分析和设计控制电路时应注意：1. 使

4、控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠。 2. 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路。3. 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。三、三相异步电动机直接起动控制电路及其 控制规律 三相异步机的起动方法：（1）直接起动：二三十千瓦以下的异步电动 机一般采用直接起动。（全压起动）（3）转子串电阻起动。（2）减压起动：y 起动自耦减压起动串电阻减压起动延边三角形减压起动1、电动机的单向运行控制电路 （1）手动开关控制电路 直接利用刀开关qs通断控制电动机的起动和停止。 也可用低压断路器、铁壳开关或转换开关代替刀开关。 qs 所需设备少，启动方式简单，成本低。适

5、于不频繁启动的小容量电动机。 但不能远距离控制。（2）接触器控制电路 主电路控制电路保险丝热继电器发热元件开关接触器主触点起动按钮停止按钮接触器线圈接触器辅助触点热继电器动断触点sb1kmsb2frkm frkmfu3m.qs. 控制原理km辅助触点闭合自锁。按下起动按钮sb2 , km线圈通电，km主触点闭合， 电动机运转。通电转动km3m合上开关qs，qs.通电km转动3mq自锁.3mqs通电转动km自锁, km线圈断电km主触点断开, 电动机停转。km辅助触点断开，取消自锁。停转断电工作原理电路的保护sb1kmkm3m.qs2、异步电动机的正反转控制电路 将电动机接到电源的任意两根线对调

6、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。 在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。3mfrfu.frqs.通电断开断电闭合缺点：改变转向时必须先按停止按钮。电气联锁的正反转控制电路km1km1机械、电气双重联锁的正反转控制电路km1通电闭合闭合km1km1sb2sb3km2sb1km1km2km2当电机反转时，按下正转按钮sb1先断开通电闭合断电断开停止反转闭合闭合电机正转机械和电气联锁正反转控制电路四、三相笼型异步电动机的减压起动控制电 路

7、及其控制规律 减压启动的方法定子绕组串电阻（电抗）启动自耦变压器减压启动 y减压启动延边三角形减压启动减压启动的实质：启动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动电流；启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。1、定子串电阻减压起动控制 起动时，在电动机定子绕组上串联电阻，起动电流在电阻上产生电压降，使实际加到电动机定子绕组中的电压低于额定电压，待电动机转速上升到一定值后，再将串联电阻短接，使电动机在额定电压下运行。 km2 km1rl1 l2 l3qsfufrm fukm1 qs主电路m3frl1l3l2km2 r电气原理图工作原理合上刀开关qs按下按钮sb2km1、kt线圈通电 串

8、电阻减压启动，时间继电器kt延时 km2线圈通电，起动电阻r 短接电动机全压运行kt常开延时触头闭合控制电路 上面的线路在全压运行期间，时间继电器kt和接触器km1线圈均通电，不仅消耗电能，而且减少了电器的使用寿命。 将控制电路改进，如图所示。 该线路在电动机全压运行时，kt和km1线圈都断电，只有km2线圈通电。2、定子串自偶变压器减压起动控制 起动时，将自耦变压器接入电动机的定子回路，待电动机的转速上升到一定值时，再切除自耦变压器，使电动机定子绕组获正常工作电压。正常运行接触器变压器电源接触器m3fukm2frqsl1l3l2km1km2ta主电路m3fukm2frqsl1l3l2km1k

9、m2t主电路控制电路 起动过程分析： 按动sb2 km1线圈通电自锁 电动机m自耦补偿起动 kt线圈通电延时 ka线圈通电自锁 km1、kt线圈断电 km2线圈通电 电动机m全压运行。3、三相笼型异步电动机y-减压起动控制 起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。 y起动只能用于正常运行时为形接法的电动机。按下按钮sb2，km1、kt通电，电动机m接成星形起动，kt延时一段时间后， kt常闭触头断开使km1断电， kt常开触头闭合，km2通电，电动机m接成三角形，kt延时断开触头闭合使km1重新通电，电动机m三角形全

10、压运行。采用两个接触器km1、km2控制采用三个接触器km1、km2、 km3控制电源接触器星形接法接触器三角形接法接触器 qsfrv1mu1w2 fuv23km3km2km1w1u2l1 l2 l3主电路控制电路y降压启动控制4、延边三角形减压起动控制 延边三角形降压启动是指电动机起动时，把电动机定子绕组的一部分接“”形，而另一部分接成“y”形，使整个定子绕组接成延边三角形，待电动机启动后，再把定子绕组切换成“”形全压运行。定子绕组的连接方式：1234abcd4321dcbatitlenumberr evisionsizea4date:21-m ay-2001sheet of file:f:

11、x3drawn b y:l1qsl2km2l3frv1mu1w2u2km1km3w1fu1v2（a）w3v3u3fu2frsb3sb1km1 km3km2km3kt（b）u1u3u2v1w1v3v2w3w23u1u3u2v1v3v2w1w3w2（c）km1km2ktkm3kt延边形接法1234abcd4321dcbatitlenumberr evisionsizea4date:21-m ay-2001sheet of file:f:x3drawn b y:l1qsl2km2l3frv1mu1w2u2km1km3w1fu1v2（a）w3v3u3fu2frsb3sb1km1 km3km2km3kt

12、（b）u1u3u2v1w1v3v2w3w23u1u3u2v1v3v2w1w3w2（c）km1km2ktkm3kt形接法电气原理图 fukm2qs主电路m3frl1l3l2 km3km1u1v1w1w2u2v2u3v3w3frsb1sb2km2ktkm1km2ktkm3km3控制电路km3ktkm1 fu1电源接触器三角形接法接触器延边三角形接法接触器五、三相绕线转子异步电动机的起动控制电 路及其控制规律 绕线异步电动机的优点：可以在转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性，从而达到减小起动电流、增大起动转矩及平滑调速之目的。 绕线异步电动机降压启动原理： 起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器

13、，并把起动电阻调到最大值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电阻逐级减小。 起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在额定状态下运行。1、转子绕组串电阻起动控制电路 串电阻起动主要有两种：（2）按电流原则逐段切除转子外加电阻 电流继电器控制转子串电阻三级起动线路（1）按时间原则逐段切除转子外加电阻 时间继电器控制转子串电阻三级起动线路主电路l1qsl2km1l3frkmm fukm3r2r3km2r13fu1sb2sb1kmkm1km1km2frkmkm2km3km3kt1kt2kt3km3kmkm1km2km3kt1kt2kt3控制电路电气原理图：kt1：控

14、制km1kt2：控制km2kt3：控制km3电源接触器起动电阻1、时间原则控制fu1sb2sb1kmkm1km1km2frkmkm2km3km3kt1kt2kt3km3kmkm1km2km3kt1kt2kt3控制电路起动过程分析：按动sb2km线圈通电串入全部电阻起动kt1延时到，km1通电kt1延时到，km1通电，切除r1kt2延时到，km2通电，切除r2kt3延时到，km3通电，切除r32、电流原则控制电气原理图：主电路l1 qsl2l3fr kmm fukm3r3km23r2ka3r1ka2ka1km1控制电路fu1sb2sb1kmkm1ka2kafr kmkm2km3 ka1ka3km

15、km1 km2 km3ka 三个欠电流继电器的线圈串接在转子回路中。 电流继电器的吸合电流一样。但释放电流不同，ka1的释放电流最大，ka2其次，ka3最小。 按动sb2km线圈通电串入全部电阻起动km常开触头闭合，ka通电ka1释放，km1通电，切除r1ka2释放，km2通电，切除r2ka3释放，km3通电，切除r3起动过程分析：控制电路fu1sb2sb1kmkm1ka2kafr kmkm2km3 ka1ka3kmkm1 km2 km3ka2、转子串频敏变阻器的起动控制电路 转子回路串电阻起动，使用电器多，控制电路复杂，起动电阻发热消耗能量，而且起动过程中逐段切除电阻，电流和转矩变化较大，对

16、生产机械造成较大的机械冲击。 频敏变阻器是一种由铸铁板或钢板叠成铁心，外面套上三相绕组组成三相电抗器。 将频敏变阻器接入电动机转子回路内，则随起动过程（转速升高或转子频率下降）的进行，阻抗值自动下降，实现了平滑无级启动。 电气原理图：主电路l1qsl2 l3frkm1m fukm2ta3电源接触器 短接频敏变阻器接触器 控制电路（1）自动控制 按下sb2km1、kt通电串入频敏变阻器起动kt延动触头闭合ka通电并自锁km2通电短接频敏变阻器控制电路（2）手动控制 按下sb2km1通电串入频敏变阻器起动按下sb3ka通电并自锁km2通电短接频敏变阻器控制电路六、三相异步电动机的制动控制电路及其

17、控制规律停机制动类型常用的电气制动反接制动能耗制动机械制动-电磁铁操纵机械进行制动电气制动-电动机产生一个与转子转动 方向相反的力矩来进行制动1、机械制动 常用方法是电磁抱闸（1）断电制动 电磁线圈通电时，闸瓦松开，电动机可以运转；断电时，闸瓦抱紧闸轮，制动器处于制动状态。由制动电磁铁和闸瓦制动器组成。断电制动通电制动断电制动控制电路 控制电路分析 起动时，km通电，电动机和电磁线圈yb同时通电，抱闸松开，电动机转动。 停止时，km断电，电动机和电磁线圈yb同时断电，实现抱闸制动。电磁抱闸的控制线圈 通电制动控制电路（2）通电制动 电磁线圈断电时，闸瓦松开，电动机可以运转；通电时，闸瓦抱紧闸轮

18、，制动器处于制动状态。电磁抱闸接触器 电动机接触器 控制电路分析 km1通电， km2断电时，电动机转动。 按下sb1时， km1断电， km2通电，实现抱闸制动。 松开sb1，电磁抱闸断电，制动结束。 通电制动控制电路2、电气制动制动电阻的接线方法:（1）电源反接制动原理：要求： 对称接法 不对称接法改变电动机电源相序，使定子绕组产生反向的旋转磁场，形成制动转矩。10kw以上电动机的定子电路中串入反接制动电阻，转速接近于零时，及时切断反相序电源，防止反向再起动。 电气原理图：速度继电器起动： 按下起动按钮sb2km1通电自锁电动机通入正相序电源转动。限制反接制动电流停止： 按下停止按钮sb1

19、km1断电，km2通电自锁电动机电源反接，实现反接制动。 转速n接近零时，速度继电器ks常开触点打开km2断电，反接制动结束。（2）能耗制动特点（与反接制动相比）： 消耗的能量小，其制动电流要小得多； 适用于电动机能量较大，要求制动平稳和 制动频繁的场合； 能耗制动需要直流电源整流装置。 原理： 电动机脱离三相交流电源后，在定子 绕组加直流电源，以产生起阻止旋转 作用的恒定磁场，达到制动的目的。 电气原理图1：ur按速度原则控制的能耗制动控制电路整流变压器桥式整流电路能耗制动接触器ur按时间原则控制的正反转能耗制动控制电路正转接触器反转接触器电气原理图2：能耗制动接触器起动： 按下正（反）转起

20、动按钮sb2（sb）km1通电自锁电动机正向运行制动：按下停车按钮sb1km1断电km3、kt通电自锁电动机定子绕组通入直流电源，能耗制动。kt延时时间到，常闭触头断开km3断电，切除直流电源。三相异步电动机基本控制电路异步机的点动控制顺序控制多地控制位置开关控制异步机的点动控制m3abckmfuqsbckmsb动作过程触头（km）打开按钮松开线圈（km）断电 电机停转。触头（km）闭合按下按钮（sb） 线圈（km）通电电机转动；控制电路主电路主电路实现顺序控制顺序控制控制电路实现顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式顺序启动同时停止控制顺序启动逆序停止控制例如：1) m1 起动后，m2才能起动； 2) m2 可单独停车。1 电机m12 电机m2顺序启动同时停止控制特点:电气原理图：fu1km1m13fr1ql1l3l2km2m23fr2主电路控制电路k