电工与电子技术电子商务电子课件电工技能与工艺5-6 三相交流异步电动机制动与调速ppt

1、电子课件电工技能与工艺5-6 三相交流异步电动机制动与调速CONTENTS电工技能与工艺项目教程入厂培训1电工基本技能2电气绘图与识图3常用低压电器4电气基本控制环节5常用电气控制线路6项目五模块一 电机控制原则及保护模块二 电气控制线路装调模块三 异步电机全压启动模块五 绕线式电机启动控制模块六 三相电机的制动与调速项目五 电气基本控制环节 模块四 异步电机降压启动模块六 交流电机的制动与调速6.1 机械制动控制电路6.2 电气制动控制电路6.3 变极调速6.4 转子串电阻调速6.5 变频调速三相异步电动机的制动与调速三相异步电动机断电后，由于惯性作用不会立即停转，对于要求停转时精确定位或尽

2、可能减少减速时间的机床，如万能铣床、卧式镗床、组合机床等，必须对其电动机采取制动措施。制动的方式有机械制动和电气制动两大类。三相异步电动机制动机械制动电磁抱闸制动电磁离合器制动断电电磁抱闸制动通电电磁抱闸制动电气制动能耗制动反接制动三相异步电动机制动6.1 机械制动控制电路机械制动机械制动电磁抱闸制动电磁离合器制动断电电磁抱闸制动通电电磁抱闸制动1. 断电电磁抱闸制动图5-6-1 断电电磁抱闸制动控制电路1. 断电电磁抱闸制动（1）启动 合上QF按下启动按钮SB2接触器KM1线圈通电KM1主触点闭合，KM1辅助常开触点也闭合并自锁。 KM1主触点闭合电磁铁绕组接入电源电磁铁铁芯向上移动抬起制动

3、闸松开制动轮电动机准备启动。 KM1辅助常开触点闭合KM2线圈通电KM2主触点闭合电动机接入电源电动机启动运转。1. 断电电磁抱闸制动（2）停止按下停止按钮SB1接触器KM1、KM2断电释放电动机和电磁铁绕组均断电，制动闸在弹簧作用下紧压在制动轮上，依靠摩擦力使电动机快速停车。2. 通电电磁抱闸制动图5-6-2 通电电磁抱闸制动控制电路2. 通电电磁抱闸制动（1）启动 按下启动按钮SB2接触器KM1线圈通电并自锁电动机启动运行。2. 通电电磁抱闸制动（2）停止按下停止按钮SB1接触器KM1线圈断电电动机脱离电源，同时接触器KM2线圈通电并自锁时间继电器KT线圈通电。 KM2线圈通电并自锁KM2

4、主触点闭合电磁铁线圈通电铁芯向下移动，使制动闸紧紧抱住制动轮电动机处于制动状态。 时间继电器KT线圈通电KT开始计时电动机转速下降电动机转速下降至零或接近零时KT的通电延时断开（常闭）触点断开KM2和KT线圈断电电磁铁绕组断电制动闸又恢复了“松开”状态制动过程结束。（1）断电电磁抱闸制动时，两个接触器都带电。（2）通电电磁抱闸时，只有电动机接触器带电。提示6.2 电气制动控制电路电气制动电气制动能耗制动反接制动提示电气制动是产生一个与转子原旋转方向相反的力矩实现制动。181. 能耗制动电路能耗制动指在电动机脱离三相交流电源以后，立即将直流电源接入定子绕组，利用转子感应电流与静止磁场的作用产生制

5、动转矩，使电动机的动能转变为电能并消耗在转子上，从而达到制动的目的。当转子转速降到接近为零时，切断直流电源。191. 能耗制动电路图5-6-3 能耗制动控制电路201. 能耗制动电路（1）启动 合上QF按下启动按钮SB2接触器KM1线圈通电并自锁KM1主触点闭合电动机启动211. 能耗制动电路（2）停止按下停止按钮SB1接触器KM1线圈断电接触器KM1主触点断开电动机脱离电源，同时KM1辅助常闭触点闭合KM2、KT线圈通电并自锁。 KM2主触点闭合电动机M通入直流电源开始能耗制动。 KT线圈通电KT开始计时电动机M转速下降电动机M转速下降至接近为零时KT延时时间到KT的通电延时断开（常闭）触点

6、断开KM2线圈断电KM2主触点、辅助常开触点断开电动机脱离直流电源制动过程结束。提示能耗制动结束时必须切除直流电源。222. 反接制动电路反接制动是改变电动机定子绕组中三相电源的相序，产生与转动方向相反的转矩而制动。机床电路中广泛应用速度继电器来实现电动机反接制动的自动控制。速度继电器与电动机转子同轴连接，当电动机转速在1203000r/min范围内时，速度继电器的常开触点闭合，当转速低于100r/min时，其常开触点复位断开。232. 反接制动电路图5-6-4 电动机单向反接制动控制电路242. 反接制动电路当电动机正常运转时，速度继电器KS的常开触点闭合，但由于SB1、KM2常开触点是断开

7、的，所以KM2线圈未通电。当按下停止按钮SB1时，其常闭触点断开使KM1断电，其常开触点闭合使KM2通电自锁，电动机串联电阻进行反接制动。当制动到电动机转子转速低于100r/min时，速度继电器KS触点断开，KM2断电，使电动机脱离电源，制动过程结束。提示反接制动时，电机转速接近零时，必须及时切除电源。256.2 电气制动电路提示改变电机转速公式中任意一个参数都可调速。三相异步电动机转速计算公式为n=ns(1-s)=60f1(1-s)/p可见，调速可通过三个途径进行：（1）改变电动机定子绕组的极对数p，以改变定子旋转速度（又称为电动机的同步转速）ns，即变极调速。（2）改变电动机所接电源频率f

8、1，以改变ns，即变频调速。（3）改变电动机转差率s，即变转差率调速。前两者是三相鼠笼式异步电动机调速方法，后者是三相绕线式异步电动机调速方法。6.3 变极调速271.变极调速原理变极调速仅适用于三相鼠笼式异步电动机。变极调速通过接触器触点来改变电动机定子绕组的接线方式，以获得不同的极对数来调速。变极电动机一般有双速、三速、四速之分，双速电动机定子绕组有一套绕组，而三速、四速电动机则有二套绕组。281.变极调速原理图5-6-5 三相异步电动机变极前后定子绕组的接线图1）变极前后定子绕组的接线291.变极调速原理图5-6-6 双速电动机-YY控制接线方式2）双速电动机的变极方法301. 变极调速

9、原理2）双速电动机的变极方法（1）低速，接法：U1、V1、W1端接电源，U2、V2、W2端开路，如图5-6-6（a）所示。（2）高速，YY接法：U1、V1、W1端短接，U2、V2、W2端接电源，如图5-6-6（b）所示。提示双速电动机-YY接线方式可使电动机极对数减少一半。312. 双速电动机变极调速-YY控制电路图5-6-7 双速电动机变极调速-YY控制电路图322. 双速电动机变极调速-YY控制电路（1）低速（）启动：按下低速启动按钮SB1KM1线圈通电并自锁电动机M低速启动电动机转速上升。（2）高速（YY）运行：电动机转速上升到接近额定转速按下高速（YY）按钮SB2KM1线圈先断电KM2

10、、KM3线圈通电并自锁电动机M按YY接法高速运行。（3）停止：按下停止按钮SB3KM2、KM3线圈断电电动机M停止。（4）双重互锁：SB1、SB2实现按钮互锁，KM1与KM2、KM3实现接触器互锁。333. 变极调速的优缺点及适用场合（1）优点：具有较好的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；采用不同的接线方式，既可实现恒转矩调速，也可实现恒功率调速；接线简单、控制方便，是一种较经济的调速方法。（2）缺点：有级调速，级差较大，不能获得平滑调速效果。（3）变极调速的适用场合：变极调速适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。提示变极调速可以与调压调速、电

11、磁转差离合器配合使用。6.4 转子串电阻调速35转子串电阻调速为满足起重运输机械中拖动电动机启动转矩大、启动电流小、速度可以调节的要求，常使用三相绕线式异步电动机，在转子电路中串联电阻（可以串联三相对称电阻或不对称电阻），用凸轮控制器或主令控制器直接或通过接触器来控制电动机的正反转、短接转子电路电阻，以实现调速的目的。36转子串电阻调速图5-6-8 绕线型电机转子串接电阻调速的机械特性37转子串电阻调速设转子电阻为R2，当转子串联对称电阻时，同步转速n1和最大转矩TM不变，但临界转差率Sm随着串联电阻的增大而增大，斜率随之增加。对于恒转矩负载，电动机的工作点随着转子电路串联电阻阻值的增加而下移（从a到c），而转速则随之减小（从na减至nc），对于起重机械，在电动机工作于机械特性第I象限时，用于提升负载；第III象限用于下放负载位能转矩小于摩擦转矩的轻载，此时称为强力下降；第IV象限用于重载的低速下放，电动机工作于倒拉反接制动状态；也可以用于轻载高速下放（此时负载位能转矩大于摩擦转矩），电动机工作于反向回馈制动状态。6.5 变频调速39变频调速从电动机速度公式可知，改变电源频率f1即可改变电动