电机与机床电气控制项目6继电器-接触器控制电路ppt课件

1、 工程6 继电器-接触器控制电路 义务6.1 电气控制系统图的类型及其绘制规那么活动情境消费机械和工矿企业的设备主要是由电动机来拖动的，而控制电动机最根本、最广泛的方式是继电器-接触器控制方式。掌握电气控制根本线路的环节，对消费机械整个电气控制线路的分析及维修有着很大的协助。 义务要求1.了解电气控制系统中电气原理图、电器布置图及安装接线图的画法。2.能看懂、绘制电气控制原理图；能熟练运用电气控制的根本规律。3.能熟练分析较复杂的控制电路。根本活动电气控制系统是由许多电器元件按照一定要求衔接而成的。为了表达消费机械中电气控制系统的构造和原理，便于安装、调试、运用和维护，需求将电气控制系统中的各

2、个电器元件及其衔接用一定图形表示出来，这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图普通有3种：电气原理图、电气安装接线图、电器布置图。在电气控制系统中，电器元件的图形符号和文字符号必需按一致的国家规范，但旧的符号还在以往的技术资料和书籍中存在，因此，电气图常用图形符号和文字符号应与参考附录新旧对照，以便在今后任务中灵敏运用。6.1.1 电气原理图在电气控制系统图中，电气原理图运用最多，如今都采用电器元件展开的方式绘制，如图6.1所示。电气原理图普通分为主电路和辅助电路两个部分。在实践的电气控制电路图中，主电路普通比较简单，电器元件数量较少；而辅助电路普通要比主电路复杂，电器元件较多。图6.1 某机

3、床电气原理图在绘制、阅读电气控制原理图时必需留意以下几点：电气控制原理图中，一切电器元件的图形符号、文字符号都必需采用国家规定的一致规范。在电气控制原理图中，主电路和辅助电路应分开绘制。在电路图中，同一电器元件不同部分如线圈、触头可不画在一同，如接触器主触头画在主电路，接触器线圈和辅助触头画在控制电路中。在机床电气控制线路的不同任务阶段，各个控制电器的任务形状是不同的，各控制电器的多个触头有时断开，有时闭合，而在电气控制线路图中只能表示一种形状。具有循环运动的机械设备，应在电气控制电路图上绘出任务循环图。由假设干元件组成的具有特定功能的环节，可用虚线框括起来，并标注出环节的主要作用。对于电路和

4、电器元件完全一样并反复出现的环节，可以只绘出其中一个环节的完好电路，其他一样环节可用虚线方框表示，并标明该环节的文字符号或环节的称号。在原理图上可将图分成假设干图区，以便阅读查找。线路图中的接触器、继电器的线圈与受其控制的触头的从属关系即触头位置应按下述方法标志：在每个接触器线圈的文字符号KM的下面画两条竖直线，分成左、中、右或上、中、下3栏，把受其控制而动作的触头所处的图区号数字，按表6.1规定的内容填上。在每个继电器线圈的文字符号如KT下面画一条竖直线，分成左、右或上、下两栏，把受其控制而动作的触头所处的图区号数字，按表6.2规定的内容填上，备用的触头在相应的栏中用记号“X标出。电路图中，

5、有直接联络的交叉导线衔接点要用黑圆点或小圆圈表示。电气原理图中技术数据的标注电器元件的数据和型号，普通用小字体注在电器元件的下面。电气原理图标号：电气原理图标号以图6.3为例阐明。1主电路的标号在机床电气控制电路的主电路中，标号由文字标号和数字标号构成。三相交流电源的引入线用L1，L2，L3来标志，1，2，3分别代表三相电源的相别，中性线用N表示。电动机分支电路各接点标志，采用三相文字代号后面加数字来表示，数字中的个位数表示电动机代号，十位数字表示该支路各接点的代号。图6.2 热继电器技术数据标注图6.3 双电动机控制电路电动机主电路的标号应从电动机绕组开场自下而上标号。2辅助回路的标号采用阿

6、拉伯数字编号，普通由三位或三位以下的数字组成。标注方法按“等电位原那么进展。常用的标注方法是首先编好控制电路电源引线线号，“1通常标在控制线的最上方，然后按照控制电路从上到下、从左到右的顺序递增，每经过一个触头，线号依次递增。6.1.2 电气安装接线图电气控制线路安装接线图，是为了安装电气设备和电器元件进展配线或检修电器缺点效力的。电气设备安装图按电器元件的实践安装位置和接线绘制，根据电器元件布置最合理、衔接导线最经济等原那么来安排。在电气安装接线图中显示出电气设备中各元件的空间位置和接线情况，可在安装或检修时对照原理图运用。根据机床设备的接线图就可以进展机床电气设备的总装接线。 图6.4 电

7、气安装接线图在阅读电气安装接线图时，还应该留意以下几点：在电气安装接线图中，电气设备、安装和电器元件均按照国家规定的电气图形符号绘出，而不思索其真实构造。电气安装接线图必需标明每条线所接的详细位置，那么每条线都有详细明确的线号。每个电气设备、安装和电器元件都有明确的位置，并应与实践安装位置一致，而且将每个电器元件的不同部件都画在一同，且常用虚线框起来。不在同一控制箱和同一配电板上的各电器元件的衔接是经接线端子板衔接的，电气互联关系以线束表示，导线应标明导线参数型号、规格、数量、截面积和颜色等，普通不标注实践走线途径。走线一样的多根导线可用单线表示。用延续的实线表示端子之间实践存在的导线。6.1

8、.3 电器元件布置图 电器元件布置图主要是用来阐明电气设备上一切电动机、电器元件的实践位置。各电器元件的位置根据元件布置合理、衔接导线经济以及检修方便等原那么安排。在电器元件布置图中，机械设备的轮廓线用细实线或点画线表示，一切可见的和需求表达清楚的电器元件、设备，用粗实线绘出其简单的外形轮廓，也可以用线框表示，不用画出实践图形或图形符号。各电器元件的安装位置是由机械设备的构造和任务要求决议的。义务6.2 三相笼型异步电动机直接启动控制电路 活动情境在工厂、生活中有很多功率较小的异步电动机，普通允许直接启动。对于有些电动机直接启动为方便采用开关手动控制，而某些机床上的电动机普通由控制电路实现启动

9、。在消费加工过程中，有时候要求电动机实现可逆运动，这就要求电动机可以实现正反转控制。义务要求1.掌握电动机运转中的直接启动控制方法及实现电路。2.熟习其他常用的根本控制电路。3.能看懂、绘制电机直接启动控制原理图。4.可以进展电气控制线路的调试和简单的缺点处置。根本活动电动机从静态接通电源后逐渐加速到稳定运转形状的过程称为电动机的启动。电动机的启动分为直接启动和降压启动两种。6.2.1 单向直接启动控制线路1手动控制线路用瓷底胶盖闸刀开关、转换开关或铁壳开关控制电动机的启动和停顿，是最简单的手动单向全压启动的控制线路。图6.5 手动单向全压启动的控制线路这种线路比较简单，对容量较小、启动不频繁

10、的电动机来说，是比较经济方便的启动控制方法。2点动控制线路1组成点动控制线路是用按钮、接触器来控制电动机的最简单的控制线路。接线表示图和原理图如图6.6所示。点动控制原理图分成主电路和控制电路两大部分。2任务原理当电动机需点动时，先合上电源开关QS，按下点动按钮SB，接触器线圈KM便通电，衔铁吸合，带动它的三对常开主触点KM闭合，电动机M便接通电源启动运转。这种只需按下按钮SB时电动机才干运转、放开按钮SB时就停转的线路，称为点动控制线路。图6.6 全压点动控制线路图如上述点动控制线路的任务原理可表示如下。合上电源开关QS后启动：按下SBKM因线圈通电而吸合KM主触点闭合电动机M运转停顿：松开

11、SBKM因线圈断电而释放KM主触点断开电动机M停转3具有自锁的控制线路1组成运用中用接触器的一个常开辅助触点并联在启动按钮的两端，就可以实现电动机的延续运转。在控制电路中再串联一个停顿按钮SB1，就可以使电动机停顿。普通在控制线路中称停顿按钮为SB1。2任务原理合上电源开关QS图6.7 具有自锁功能的全压启动控制线路图这时松开SB2，接触器KM的线圈因能经过和SB2并联的自锁触点已处于闭合形状而继续通电，电动机M坚持运转。这种当启动按钮松开后，控制电路仍能自动坚持接通的线路，称为具有自锁或自保的控制线路。3电路的维护环节熔断器FU作为电路的短路维护。欠电压维护和失电压维护。欠电压维护和失电压维

12、护是由接触器本身的电磁机构来实现的。 4具有过载维护的控制线路当电动机频繁操作、断相运转或长期过载时，会使电动机的电流超越它的额定值，引起电动机过热，但又不会使起短路维护的熔断器熔断。采用热继电器对电动机进展过载维护。1组成由刀开关、QS熔断器FU1、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件和电动机构成主电路。由停顿按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM的线圈及其图6.8 具有过载维护的控制线路常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头和熔断器FU2构成控制回路。2任务原理当电动机过载运转时，电动机电流超越额定值，经过一定时间，串接在主电路中的热继电器FR的热元件因受热弯曲，使串接在控制电路中的FR

13、常闭触点断开，切断控制电路，接触器KM的线圈断电，主触点断开，电动机M便停转。3电路的维护环节熔断器FU1，FU2作为电路的短路维护。接触器的电磁机构起到欠电压维护和失电压维护。热继电器FR进展过载维护。4既能延续运转又能点动控制的控制线路消费实践要求控制线路既能点动控制又能延续运转。图6.9是3种具有延续运转与点动控制的控制线路，它们的主电路一样，线路的任务原理如下：图6.9 延续与点动控制线路图图6.9a是在自锁电路中串联一个开关SA。为具有自锁的延续控制。图6.9b是在具有自锁的控制电路中添加一只复合按钮SB3。A.延续控制启动： 停顿： B.点动控制启动： 停顿： 图6.9c是在控制电

14、路中添加了一个点动按钮SB3和一个中间继电器KA。A.延续控制启动： B.点动控制启动：松开SB3KM因线圈通电而吸合电动机M 启动运转停顿：松开SB3KM因线圈断电而释放电动机M 断电停转6.2.2 电动机的正反转控制线路可逆运转控制线路本质上是两个相反的单相运转线路。但是为了防止误动作而引起电源的相间短路，在这两个相反方向的单相运转线路中加设了必要的联锁环节。常见的正反转控制线路有以下几种。图6.10 例6.1的控制线路图1手动正反转控制线路图6.11 倒顺开关正反转控制线路手动正反转控制是利用倒顺开关控制。手动正转控制线路的优点是：所用电器少，线路简单；缺陷是：在频繁换向时，操作人员易产

15、生疲劳，不便于操作，且无欠压和零压维护。2接触器联锁正反转控制线路按照电动机的可逆操作顺序的不同，有“正停反和“正反停两种控制线路。图中采用了两个接触器，正转用接触器KM1，反转用接触器KM2。线路要求接触器KM1和KM2不能同时通电，否那么，它们的主触点同时闭合，将呵斥L1，L3两相电源短路。KM1与KM2的这两副常闭辅助触点在线路中所起作用称为互锁或联锁，这两副触点称为互锁触点或联锁触点。图6.12 接触器正反转控制线路图接触器联锁正反转控制线路动作原理如下：合上QS正转控制： 3按钮联锁正反转控制线路在消费实践中，为了提高劳动消费率，减少辅助任务时，要求直接实现正反转的变换控制。为此采用

16、两个复合按钮实现之。图6.13 按钮联锁正反转控制线路图该线路的任务原理根本上与接触器互锁正反转控制线路类似。它的特点是：当需求改动电动机的转向时，只需直接按下反转按钮SB3即可，不用先按停顿按钮SB1。这种线路操作虽方便，但是容易产生短路缺点。例如，当KM1主触点发生熔焊或有杂物卡住时，即使其线圈断电，主触点能够分断不开。此时，假设按下SB3，KM2线圈通电，其主触点闭合，这就发生了KM1和KM2的主触点同时闭合的情况，必然使电源两相短路。因此，单靠复合按钮联锁线路还不够平安。4按钮和接触器双重联锁正反转控制线路把图6.12和图6.13线路的优点结合起来，就组成了如图6.14所示的具有双重联

17、锁的正反转控制线路。这类线路既有接触器的互锁，又有按钮的互锁，操作方便、平安可靠，广泛运用在电力拖动控制系统。图6.14 按钮接触器双重联锁控制线路图例6.2 在图6.15所示的正反转控制电路中主电路略，要求能实现：正反转控制；两个方向运转时都有过载维护。试分析该线路图有何错误。图6.15 例6.2电路解 图中有3处错误，矫正后方可实现正反转控制和过载维护。两接触器线圈支路中串联的互锁触点应是对方而不是本身的常闭触点。应该用本身的辅助触点作自锁，而不能用对方接触器常开辅助触点作为自锁触点。图中热继电器FR的常闭触点只对正转运转作过载维护，反转时不起过载维护作用。6.2.3 位置控制线路电气线路

18、中的位置控制就是用运动部件上的挡铁碰撞行程开关而使其触点动作，以接通或断开电路来控制机械行程或实现加工过程的自动往返。1行程控制线路行程开关又名限位开关可以完成行程控制或限位维护。小车限位控制线路实例如图6.16所示。图6.16 行程控制线路其任务原理如下：先合上电源开关QS小车向前运动： 此时，即使再按SB2，由于SQ1常闭触点已断开，接触器KM1线圈也不会通电，保证了小车不会超越SQ1所在的位置。小车向后运动： 停车时只需按一下SB1即可。2自动往复循环控制线路在消费实际中，有些消费机械的任务台需求在一定间隔内自动往复运动，不断循环，以便工件能延续加工。图6.17a和图6.17b为自动往复

19、循环控制线路的主电路控制电路。图6.17c为任务台自动往复挪动的表示图。任务台装有挡铁1和2，机床床身上装有行程开关SQ1和SQ2，放在两端需求反向的位置。当挡铁碰撞行程开关后，自动换接电动机正反转控制电路，使任务台自动往返挪动。图6.17 自动往复循环控制线路任务原理如下：停车时只需按一下SB1即可。6.2.4 多地控制线路以上各控制线路只能在一个地点，用一套按钮来对电动机进展控制操作，但是有些消费机械，特别是大型机械，为了操作方便，经常希望可以在两个地点进展同样的控制操作，即所谓两地控制。为到达从两地同时控制一台电动机的目的，必需在另一地点再装一组启动和停顿按钮。这两组启停按钮接线的方法必

20、需是：启动按钮要相互并联，停顿按钮要相互串联。对三地或多地控制，只需把各地的启动按钮并联，停顿按钮串联即可。6.2.5 顺序控制线路在装有多台电动机的消费机械上，各电动机所起的作用不同，有时需求按一定的顺序启动才干保证操作过程的合理和任务的平安可靠。这些顺序关系反映在控制线路上，称为顺序控制。图6.18 两地控制线路图如图6.19所示是两台电动机M1和M2的顺序控制线路。图6.19 顺序控制线路线路的任务原理如下：先合上电源开关QS启动： 停顿：按下SB1KM1，KM2线圈断电而释放KM1，KM2主触点断开电动机M1，M2同时断电停转下面再引见顺序控制的几个例子：1M1启动后M2才干启动，M1

21、和M2同时停顿图6.20a就是具有这种功能的控制电路。2M1启动后M2才干启动，M1和M2可以单独停顿这种控制电路如图6.20b所示。3M1启动后M2才干启动，M2停顿后M1才干停顿这种控制电路如图6.20c所示。图6.20 3种顺序控制线路图义务6.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路活动情境三相笼型异步电动机全压启动只适用于小容量三相笼型异步电动机的空载或轻载启动。普通容量大于10 kW的三相笼型异步电动机能否可以采用直接启动，可根据下面的阅历公式来断定：式中 Iq电动机的启动电流，A； IN电动机的额定电流，A。凡不满足上述条件的，均应采用降压启动。降压启动是将电源电压适当降低后，再加

22、到电动机定子绕组上进展启动。当电动机启动后，再使电压恢复到额定值。义务要求1.掌握电动机运转中的降压启动控制方法及实现电路。熟习其他常用的根本控制电路。2.能看懂、绘制电机降压启动控制原理图；可以进展电气控制线路的调试和简单的缺点处置。3.能熟练分析较复杂的控制电路，运用所学知识根据企业不同的要求设计普通的降压启动控制电路。根本活动三相笼型电动机常用的降压启动方法有：定子绕组串联电阻启动；星形三角形启动；自耦变压器降压启动及延边三角形启动。6.3.1 定子绕组串电阻降压启动控制线路 电动机启动时在三相定子电路中串接电阻，串入的电阻起降压限流作用，使电动机定子绕组电压降低，启动终了后再将电阻短接

23、，使电动机在额定电压下稳定运转。这种启动方式不受电动机接线方式的限制，设备简单，因此在中小型消费机械中运用广泛。定子绕组串电阻降压启动控制线路有手动接触器控制及时间继电器自动控制等几种方式。1手动接触器控制线路如图6.21所示为手动接触器控制的串联电阻降压启动控制线路。任务原理如下：先合上电源开关QS减压启动：图6.21 手动接触器控制线路图全压运转：当电动机转速接近额度值时， 该电路的缺陷是：启动到全压运转是靠操作人员掌握，所以启动时要按两次按钮，很不方便，故普通采用时间继电器自动控制线路。2时间继电器自动控制线路如图6.22所示为时间继电器减压启动自动控制线路，它用时间继电器KT来替代按钮

24、SB3。启动时只需按一次启动按钮SB2，启动到全压运转是由时间继电器自动完成，且启动时间可调。任务原理如下：先合上电源开关QS3改良型时间继电器自动控制线路图6.22的线路在电动机运转时，接触器KM1，KM2和时间继电器KT线圈内都通有电流，耗费功率。为了防止这一缺陷，可改良为如图6.23所示的时间继电器自动控制线路。任务原理如下：图6.22 时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路图图6.23 改良型时间继电器自动控制的串电阻降压启动控制线路图6.3.2 星形三角形Y-换接降压启动控制线路首先来分析星形-三角形降压启动时的启动电流和启动转矩，并与直接启动相比较。设：UN电网的线电压；UY定子绕

25、组Y接法时的相电压；U定子绕组接法时的相电压；IYY接法时的启动相电流；Y接法时的启动相电流；IYNY接法时的启动线电流；IN接法时的启动线电流；Z绕组每相阻抗。Y接法启动时启动时式6.1除以式6.2，得可见，Y接法的启动线电流为接法的1/3。设MqY为星形接法的启动转矩，Mq为三角形接法的启动转矩，电动机的启动转矩和电压的平方成正比，那么 ,即Y接法的启动转矩为接法的启动转矩的1/3。 正常运转时定子绕组接成三角形，而且三相绕组的6个抽头均引出容量较大的笼型异步电动机，可采用星形-三角形降压启动方法来到达限制启动电流的目的。由于功率在4 kW以上的三相笼型电动机均为三角形接法，故均可采用星形

26、-三角形启动方法。1按钮切换控制线路图6.24为按钮切换星形-三角形降压启动控制线路。其任务原理如下：先合上电源开关QS电动机Y接法启动图6.24 按钮切换星形-三角形降压启动控制线路图电动机接法运转当电动机转速升高到一定值时，这种运动线路由启动到全压运转，需求两次按动按钮，不太方便，并且切换时间也不易准确掌握。2时间继电器自动切换控制线路时间继电器自动切换星形-三角形降压启动控制线路有多种，其中一种如图6.25所示。图6.25 时间继电器自动切换星形-三角形启动控制线路图任务原理如下：先合上电源开关QS图6.26 QX3-13型星形-三角形自动启动器控制线路图6.3.3 自耦变压器降压启动控

27、制线路自耦变压器降压启动是利用自耦变压器来降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，到达限制启动电流的目的。1手动控制自耦变压器降压启动控制线路其启动原理如图6.27所示。电动机启动时，合上电源开关QS1，将开关QS2扳向“启动位置，使电源加到自耦变压器T上，电动机定子绕组与抽头衔接，得到的电压是自耦变压器的二次电压，电动机进入减压启动阶段。启动终了，再将QS2迅速扳向“运转位置，自耦变压器便被脱开，使电动机直接与电源相接，电动机在全压下正常运转。2时间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路时间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路，如图6.28所示。图6.27 自耦变压器减压启动原理图图6.28 时

28、间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路图电动机启动时，合上电源开关，按下启动按钮SB2，使接触器KM1的线圈和时间继电器的线圈通电，KT瞬时动作的常开触头闭合自锁，接触器KM1主触头闭合将电动机定子绕组经自耦变压器接至电源开场减压启动。时间继电器经过一定延时后，其延时常闭触头翻开，使接触器KM1线圈断电，KM1主触头断开，从而将自耦变压器从电网上切除；其延时常开触头随即闭合，使接触器KM2线圈通电，于是电动机直接接到电网上运转，完成了整个启动过程。3用按钮接触器手动控制启动补偿器降压启动如图6.29所示为按钮接触器控制启动补偿器减压启动线路。任务原理如下：先合上电源开关QS，降压启动:图6.2

29、9 按钮接触器控制补偿器降压启动线路图全压运转：当电动机转速上升到接近额定转速时， 该控制线路的优点是：假设启动时误按SB3，接触器KM3线圈不会通电，防止了电动机直接启动；启动终了后，接触器KM1，KM2均断电，即使接触器KM3出现缺点无法闭合时，也不会使电动机在低压下运转。该控制线路的缺陷是：每次启动需按两次钮，操作不便，且间隔时间也不能准确掌握。4自动控制启动补偿器降压启动在许多需求自动控制的场所，常采用时间继电器自动控制的补偿器降压启动。图6.30是其中一种自动补偿器的控制线路。任务原理如下：先合上电源开关QS图6.30 补偿器降压启动自动控制线路图降压启动:全压运转：当电动机转速上升

30、到接近额定转速时, SB1，SB2为两个异地控制的停顿按钮。下面分析自耦变压器降压启动的启动电流和启动转矩。设：U1自耦变压器降压启动时的电网电压；U2自耦变压器降压启动时的电动机电压；I1自耦变压器降压启动时的电网电流；I2自耦变压器降压启动时的电动机电流；IqN电动机全压启动时的启动电流。假定自耦变压器的损耗忽略不计，那么输入功率等于输出功率，即U1I1=U2I2于是 其中， 称为自耦变压器的变比。由于在电动机上有 于是得 即自耦变压器降压启动的电网电流为全压启动的k2倍。电动机的启动转矩和电压的平方成正比，那么自耦变压器减压启动转矩式中 MqN全压启动时的启动转矩。6.3.4 延边三角形

31、降压启动控制线路延边三角形减压启动是一种既不用添加启动设备，又能得到较高启动转矩的启动方法。它适用于定子绕组为特殊设计的异步电动机，这种电动机的定子绕组普通有9个出线端，如图6.31所示。图6.31 延边三角形启动电动机抽头衔接方式启动时，把定子三相绕组的一部分接成形，另一部分接成Y形，使整个绕组接成如图6.31b所示的电路。由于该电路像一个三角形的三边延伸以后的图形，所以称为延边三角形启动电路。图6.32 延边三角形降压启动控制线路图三相笼型异步电动机定子绕组接成延边三角形降压启动的控制线路，如图6.32所示。任务原理如下：先合上电源开关QS采用延边三角形减压启动,其启动转矩比星形三角形减压

32、启动大,构造比自耦变压器减压启动简单,并抑制了自耦变压器不允许频繁启动的缺陷,且维修方便，但运用这种方法要求电动机正常任务时是星形-三角形接法,且具有9根出线。义务6.4 三相绕线转子电动机的启动控制 活动情境起重机由于其任务性质，经常需求重载启动，因此，提升机构和平移机构的电动机普通采用启动转矩较大的绕线转子异步电动机，以减小电流而添加启动转矩。绕线转子异步电动机由于其独特的构造，普通不采取定子绕组降压启动，而在转子回路外接变阻器。三相绕线转子异步电动机的启动，通常在转子绕组回路中串接启动电阻和接入频敏变阻器等方法。义务要求1.掌握绕线式异步电动机运转中的降压启动控制方法及实现电路。2.能看

33、懂、绘制绕线式异步电机降压启动控制原理图；可以进展电气控制线路的调试和简单的缺点处置。3.能熟练分析较复杂的控制电路，根据企业不同的要求设计普通的绕线式电机启动控制电路。根本活动三相绕线式异步电动机的优点是在转子回路经过滑环外串电阻来减小启动电流,提高转子电路的功率因数,添加启动转矩。三相绕线式异步电动机的启动有在转子绕组中串接启动电阻和接入频敏变阻器等方法。6.4.1 转子绕组串接电阻启动控制线路串接在三相转子回路中的启动电阻，普通都接成星形。在启动前，启动电阻全部接入电路，以减小启动电流。 启动过程中启动电阻被逐段短接。启动终了，启动电阻全部被切除，电动机在额定转速下运转。1时间继电器控制

34、线路时间继电器控制绕线式异步电动机启动控制线路图，如图6.33所示。任务原理如下：先合上电源开关QS图6.33 时间继电器控制绕线异步电动机启动控制线路图 按下停顿按钮SB1，接触器KM，KM3释放，电动机停转。2电流继电器控制线路电流继电器控制的绕线式异步电动机转子回路串电阻启动控制线路，如图6.34所示，它是根据电动机在启动过程中转子回路里电流的大小来逐级切除电阻的。任务原理为：按下启动按钮SB2，接触器KM1通电吸合并自锁，其常开触点闭合，电动机M开场串电阻启动。随着电动机转速的逐渐升高，转子回路中电流逐渐减小。当小到KI1的释放电流值时，KI1便释放，其常闭触点闭合，接通接触器KM2，

35、KM2的主触点闭合，短接了电阻R1。当R1被切除后，转子电流重新增大，这时KI1线圈已被短接，不会再通电，而KI2仍在吸引形状，但随转速继续上升，转子电流又会减小，当小到KI2的释放电流值时，KI2便释放，其常闭触点闭合，使接触器KM3通电吸合，短接电阻R2，电流又重新增大，使电动机转速继续上升到额定值，完成整个启动过程。图6.34 电流继电器控制转子回路串电阻启动的控制线路图6.4.2 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路频敏变阻器的阻抗可以随着转子电流频率的下降而自动减小，所以它是绕线转子异步电动机较为理想的一种启动设备。常用于较大容量的绕线式异步电动机的启动控制。1频敏变阻器控制线路采用频

36、敏变阻器的启动控制线路，如图6.35所示，该线路可以实现自动及手动两种控制。当转换开关SA置于“自动位置时，动作原理如下：先合上电源开关QS，图6.35 绕线式异步电动机频敏变阻器启动控制线路图当转换开关SA置于“手动位置时，时间继电器KT将不起作用，利用按钮SB3控制中间继电器KA和接触器KM2的动作。2频敏变阻器的调整频敏变阻器上有4个接头，一个接头标为N，在另外3个接头中，接头1N间为100%的匝数，2N间为85%的匝数，3N间为71%的匝数，出厂时线接在2N接头上。如在运用中遇到以下情况，应调整频敏变阻器的匝数和气隙。启动电流大，启动太快。刚启动时，启动转矩过大，机械冲击大，但启动终了

37、稳定转速又偏低。义务6.5 三相异步电动机的调速控制线路活动情境实践消费中的机械设备常有多种速度输出的要求。采用异步电动机配机械变速系统有时可以满足调速需求，但传动系统构造复杂，体积大，实践中常采用多速电动机进展大范围的调速，或者采用变频调速。但由于变频调速电路复杂、造价较高，对于中小型设备运用较多的还是多速电动机。多速异步电动机绕组与普通异步电动机有所不同，普通采用控制电路实现对其高低速的启动及运转中的高低速转换。义务要求1.掌握异步电动机运转中的调速控制方法及实现电路。2.能看懂、绘制异步电机降压调速控制原理图；可以进展电气控制线路的调试和简单的缺点处置。3.能熟练分析较复杂的控制电路，根

38、据企业不同的要求设计普通的调速控制电路。根本活动6.5.1 三相异步电动机的调速方法由异步电动机的任务原理可知，异步电动机的转速为式中 n1同步转速； s转差率； f1电源频率。可见，假设要改动异步电动机的转速，有以下3种途径可以实现：改动电动机的磁极对数P，以改动电动机的同步转速n1从而到达调速的目的，这种调速方法称为变极调速。改动电动机的转差率s进展调速。改动电动机电源频率f1,以改动同步转速n1，进展调速称为变频调速。6.5.2 三相异步电动机的变极调速笼型异步电动机往往采用两种方法来改动绕组的极对数；一是改动定子绕组的衔接方法；二是在定子上设置有不同极对数的两套相互独立的绕组。在变极调

39、速中广泛运用的是双速异步电动机。1双速异步电动机定子绕组的衔接图6.36为4/2极的双速异步电动机定子绕组接线表示图。其中图6.36a为电动机的三相定子绕组接成三角形衔接，3个电源线衔接在接线端U1，V1，W1；每根绕组的中点接出的接线端U2，V2，W2悬空，每相绕组的线圈分成两段，此时电动机的磁极为4极，同步转速1 500 r/min，为低速。假设把电动机绕组接线端U1，V1，W1连在一同，三相交流电源分别接到U2，V2，W2的3根接线端上，那么原来定子绕组的三角形接线变为双星形接线。图6.36 双速电动机定子绕组接线图电动机磁极为两极，如图6.36b所示。此时同步转速为3 000 r/mi

40、n，电动机以高速任务。2双速电动机的控制线路双速电动机的控制线路有多种，下面引见3种常用的控制线路。1接触器控制双速电动机控制线路用按钮和接触器控制双速电动机的控制线路如图6.37。任务原理如下：先合上电源开关QS，按下低速启动按钮SB2，SB2常闭触点先断开，对高速继电器KM2联锁，SB2常闭触点后闭合，低速继电器KM1线圈通电，KM1自锁触点闭合，主触点闭合，联锁触点断开，电动机定子绕组接成三角形，电动机低速运转。假设需换为高速运转，可按下高速启动按钮SB3，SB3常闭触点先断开，低速继电器KM1线圈断电，KM1自锁触点断开，主触点断开，联锁触点闭合，图6.37 接触器控制双速电动机控制线

41、路图同时SB3常闭触点后闭合，高速继电器KM2线圈通电，KM2自锁触点闭合，联锁触点断开，主触点闭合，电动机接成双星形高速启动运转。2时间继电器控制双速电动机自动加速的控制线路有时为了减小高速启动时的能耗，启动时电机先以三角形衔接启动，然后自动地转为双星运转，这个过程可用时间继电器控制，如图6.38所示。3时间继电器自动控制双速电动机的控制电路时间继电器自动控制双速电动机的控制电路，如图6.39所示。 图中SA是具有3个位置的转换开关。义务6.6 三相异步电动机的制动控制线路活动情境三相异步电动机从切断电源到停顿旋转，由于惯性，总要经过一段时间。图6.38 双速电动机自动加速控制线路图图6.3

42、9 时间继电器控制双速电动机的控制电路图这往往不能顺应某些消费机械的要求。所以就需求采用一些使电动机在切断电源后就迅速停车的措施，这种措施称为电动机的制动。异步电动机的制动措施分两类：机械制动和电气制动。义务要求1.掌握异步电动机运转中的制动控制方法及实现电路。2.能看懂、绘制异步电机制动控制原理图；可以进展电气控制线路的调试和简单的缺点处置。3.能熟练分析较复杂的控制电路，根据企业不同的要求设计普通的制动控制电路。根本活动6.6.1 机械制动控制线路在切断电源以后，利用电磁铁支配机械安装迫使电动机迅速停转的方法称为机械制动。运用较普遍的机械制动安装是电磁抱闸。 1电磁抱闸的构造电磁抱闸主要包

43、括两部分：制动电磁铁和闸瓦制动器。2电磁抱闸断电制动控制线路电磁抱闸断电制动控制线路有断电制动和通电制动两种。断电制动控制线路如图6.40所示，其任务原理如下：合上电源开关QS，按启动按钮SB2，KM通电吸合，电磁抱闸线圈YB通电，使抱闸的闸瓦与闸轮分开，电动机启动。当需制动时，按停顿按钮SB1，KM断电释放，电动机的电源被切断。与此同时，电磁抱闸线圈YB也断电，在弹簧的作用下，使闸瓦与闸轮紧紧抱住，电动机被迅速制动而停转。图6.40 电磁抱闸断电制动控制线路图3电磁抱闸通电控制线路图6.41所示为电磁抱闸通电控制线路。该控制线路与断电制动型不同，制动的构造也有所不同。在主电路有电流流过时，电

44、磁抱闸线圈没有电压，这时抱闸与闸轮分开。按下停顿按钮SB1时，主电路断电，经过复合按钮SB1常开触点的闭合，使KM2线圈通电，电磁抱闸YB的线圈通电，抱闸与闸轮抱紧进展制动。当松开按钮SB1时，电磁抱闸YB线圈断电，抱闸松开。6.6.2 电气制动控制线路在电动机切断电源后，产生一个和电动机实践转动方向相反的电磁力矩，迫使电动机迅速停转的方法称为电气制动。常用的电气制动方法有反接制动和能耗制动等。图6.41 电磁抱闸通电制动控制线路图1反接制动控制线路反接制动就是将运动中的电动机电源反接恣意对调电动机的两相电源引入线，产生与原来旋转方向相反的旋转磁场及制动电磁转矩，转子遭到与原旋转方向相反的制动

45、力矩而迅速停转，其原理如图6.42所示。1单向反接制动控制线路反接制动的关键在于电动机电源相序的改动，且当转速下降接近于零时，能自动将电源切除。单向反接制动控制线路如图6.43所示。它的主电路与正反转控制的主电路根本一样，只是添加了3个限流电阻R。图中KM1为正转运转接触器，KM2为反转运转接触器，速度继电器KV与电动机M用虚线相连表示同轴。图6.42 反接制动原理图图6.43 单向启动反接制动控制原理图其任务原理如下：合上电源开关QS单向启动：按下SB2，KM1线圈通电，KM1自锁触点闭合。互锁触点断开，主触点闭合，电动机M启动运转，转速升至一定值，KV触点闭合，为反接制动作预备。反接制动：

46、按下SB1，SB1常闭触点先断开，KM1线圈断电，KM1自锁触点断开，KM1主触点断开，电动机断电作惯性运转；SB1常开触点后闭合，同时KM1互锁触点闭合，使KM2线圈通电，KM2自锁触点闭合，互锁触点断开，主触点闭合，电动机M串R反接制动，转速降至定值时，KV触点断开，使KM2断电，KM2自锁触点断开，互锁触点闭合，主触点断开，电动机M脱离电源，制动终了。由于反接制动时，旋转磁场与转子的相对转速很高n1+n2,感应电动势很大，所以转子电流比直接启动时的电流还大。反接制动电流普通是电动机额定电流的10倍左右，故在主电路中串联电阻以限制反接制动电流。三相电路每相应串入的电阻值可根据阅历公式估算如

47、下：式中 Iq电动机全压的启动电流，A。假设反接制动只在两相中串联电阻，那么电阻应取上述估算值的1.5倍，当电动机容量较小时，也可不串接限流电阻。2可逆启动反接制动控制线路可逆启动反接制动控制线路，如图6.44所示。任务原理如下：合上电源开关QS正转启动过程：图6.44 双向启动反接制动控制线路图反接制动虽有制动力矩大，制动迅速，设备比较简单等优点，但是也有制动准确性差，制动过程中冲击剧烈，易损坏传动零件等缺陷。 所以反接制动普通只适用于10 kW以下的小容量电动机。2能耗制动控制线路所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相电源后，在定子绕组上加一个直流电压，通入直流电流，产生静止的磁场，利用转子感

48、应电流与该静止磁场的作用以到达制动的目的，其制动原理如图6.45所示。制动时先将电源开关QS断开，电动机脱离交流电源，转子因惯性仍继续运转。这时应立刻合上SA，电动机定子绕组接到直流电源，在定子中产生一个静止磁场，转动着的转子绕组便切割这个磁场而在它的导体中产生感应电流。按图6.45a所设磁场和旋转方向，根据右手定那么断定，转子电流的方向图6.45 能耗制动原理图上面为“，下面为“。这一电流马上遭到静止磁场的作用力，用左手定那么可以确定这个作用力的方向如图中的F箭头所示。能耗制动时制动转矩的大小，与通入定子绕组的直流电流的大小有关。电流可用R调理，但通入的直流电流不能太大，普通约为异步电动机空

49、载电流的35倍，否那么会烧坏定子绕组。直流电源可用不同的整流电路获得。1半波整流能耗制动控制线路容量10 kW以下的电动机，可直接由交流220 V电源采用半波整流得到直流电源，其能耗制动控制电路如图6.46所示，这种线路构造简单，体积小，附加设备少，本钱低。图6.46 无变压器半波整流能耗制动控制线路图2全波整流能耗制动控制线路10 kW以上的电动机的能耗制动普通采用全波整流电路得到直流电源，其能耗制动的控制线路如图6.47所示。能耗制动的优点是制动准确、平稳和能量耗费较小，缺陷是需加直流电源安装，制动力量较弱，特别是在低速时，制动转矩更小。义务6.7 电气控制的维护环节活动情境电气控制系统除了能满足消费机械加工工艺要求外，还应保证设备长期、平安、可靠的运转，电气控制的维护环节是电气控制系统不可短少的组成部分。电气控制系统中常用的维护环节有短路维护、过载维护、零电压维护和欠电压维护等。图6.47 有变压器全波整流的能耗制动控制线路图义务要求1.能看懂、绘制电气控制维护电路原理图。2