自动控制技术课件

1、自动控制技术课件自动控制技术课件一、自动控制的基本概念自动控制:指在脱离人的直接干预，利用控制装置（简称控制器）使被控对象（如设备生产过程等）的工作状态或简称被控量（如温度、压力、流量、速度、pH值等）按照预定的规律运行.自动控制系统: 实现上述控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组成的具有特定功能的整体.一、自动控制的基本概念自动控制:反馈控制系统的中的常用术语：给定值（参考输入值）偏差值 控制量 被控量扰动量(内扰,外扰)自动控制装置 = 传感器 + 控制器 + 给定器 + 执行器受控过程（受控对象）控制系统 = 受控过程控制装置反馈控制系统的中的常用术语：二、自动控制系统的组成自动控制

2、系统组成方框图 扰动 调节阀控制器执行器受控对象测量、变送元件给定值被控量操作值偏差值反馈值二、自动控制系统的组成调节阀控制器执行器受控对象测量、变送元三、自动控制系统的分类设定器控制器被控对象扰动被控量设定器被控过程传感器控制器1 按系统环节连接形式分类闭环控制系统 :开环控制系统：三、自动控制系统的分类设定器控制器被控对象扰动被控量设定器被开环控制系统与闭环控制系统 开环控制系统特点：1. 信号从输入到输出无反馈,单向传递. 2. 控制精度不高,无法抑制扰动.闭环控制系统特点: 1. 有反馈回路; 2. 控制精度高,自动纠偏开环控制系统与闭环控制系统闭环控制系统特点: 2 按控制依据信号性

3、质分类控制器控制器被控过程控制器被控过程控制器被控过程反馈控制系统 前馈控制系统前馈-反馈控制系统2 按控制依据信号性质分类控制器控制器被控过程控制器被控前馈-反馈控制系统前馈-反馈控制系统 即复合控制系统 复合控制:闭环控制和开环控制结合的一种方式。它是在闭环控制等基础上增加一个干扰信号的补偿控制，以提高控制系统的抗干扰能力。 增加干扰信号的补偿控制作用，可以在干扰对被控量产生不利影响同时及时提供控制作用以抵消此不利影响。纯闭环控制则要等待该不利影响反映到被控信号之后才引起控制作用，对干扰的反应较慢。前馈-反馈控制系统前馈-反馈控制系统 即复合控恒值控制系统（或称自动调节系统） 特点：输入信

4、号是一个恒定的数值。恒值控制系统主要研究各种干扰对系统输出的影响以及如何克服这些干扰随动控制系统（或称伺服系统） 特点：输入信号是一个未知函数，要求输出量跟随给定量变化。程序控制系统 特点：输入信号是一个已知的时间函数，系统的控制过程按预定的程序进行，要求被控量能迅速准确地复现。 3 按给定值变化规律分类恒值控制系统（或称自动调节系统）3 按给定值变化规律分类4 按系统特性分类 线性控制系统 输入与输出成正比，可用叠加原理 用线性数学模型描述 非线性控制系统 输入与输出不成正比，不可用叠加原理 用非线性数学模型描述 4 按系统特性分类 线性控制系统5 按变量的时间特性分类 1、连续时间控制系统

5、 系统各部分的信号是模拟的连续函数 例：工业中普遍采用的常规控制仪表PID调节器控制的系统 2、离散时间控制系统 系统的某一处或几处，信号以脉冲序列或数码的形式传递的控制系统 例 计算机控制系统 5 按变量的时间特性分类 1、连续时间控制系统 四、自动控制系统性能要求典型试验信号阶跃信号系统性能分析方法动态特性分析稳态特性分析四、自动控制系统性能要求典型试验信号阶跃信号（Step Function） 阶跃信号是最常用系统性能测试信号时间r(t) R-单位阶跃 函 数阶跃信号（Step Function） 动态特性分析 动态响应: 系统输出在典型测试信号下随时间变 化的特性 y (t ) -输出

6、 x (t ) -输入 y（t）= f ( x（t）)x (t )y( t )tt动态特性分析 稳态特性分析 稳态特性: 平衡状态下系统输出与输入的关系 y（t = ）= f ( x) y () -稳态输出 x -输入稳态特性分析 稳态特性: 自动控制系统被控量变化的动态特性(a)单调过程 (b)衰减振荡过程(c)等幅振荡过程 (d)渐扩振荡过程自动控制系统被控量变化的动态特性(a)单调过程 (1)稳定性-自动控制系统的最基本的要求(2)快速性-在系统稳定的前提下，希望控制过程（过渡过程）进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差（偏差）过大。合理的设计应该兼顾这两方面的要求。

7、 (3)准确性-即要求动态误差和稳态误差 都越小越好。自动控制系统性能要求(1)稳定性-自动控制系统的最基本的要求自动控制系统性能（二）专业知识1.电子电路知识2.电机及拖动基础知识3.自动控制技术知识（1）自动控制的基本概念（2）常见直流调速系统的控制原理及控制过程（二）专业知识1.电子电路知识单闭环直流调速系统对于直流调速系统，从调速范围和平滑无级调节的要求角度说，调压调速方法最好。弱磁调速虽然也能达到平滑调速，但调速范围不大，一般只作为辅助方案，在电动机额定转速上进行小范围调节。为实现调压调速，在交流供电系统中，可采用晶闸管整流装置，获得可调节的直流电压；在具备恒定直流电源供电的场合，可

8、采用斩波器，实现脉冲调压调速。单闭环直流调速系统对于直流调速系统，从调速范围和平滑无级调节单闭环直流调速系统晶闸管直流调速系统主电路及等效电路单闭环直流调速系统晶闸管直流调速系统主电路及等效电路单闭环直流调速系统由等效电路列写电压方程：其中： L - 主回路总电感； R=Rb+Rhx+Ra - 主回路等效总电阻； Rb - 整流变压器绕组折合到副边的等效电阻； Rhx - 变压器漏抗引起换向电压所对应电阻； Ra - 电动机电枢回路电阻。单闭环直流调速系统由等效电路列写电压方程：其中：单闭环直流调速系统转速控制基本要求1.调速 在一定的速度范围内分级或无级调速；2.稳速 以一定的精度稳定在所需

9、转速上运行，尽量不受负载变化、电源电压变化等各种因素的干扰；3.加、减速控制 频繁起、制动的生产机械要求尽量缩短起动和制动的时间，以提高生产率；另外，不宜经受剧烈速度变化的生产机械要求起、制动平稳。单闭环直流调速系统转速控制基本要求1.调速 在一定单闭环直流调速系统1.调速范围 生产机械要求电动机在额定负载时提供的最高转速与最低转速之比。调速指标2.静差率 电动机在某一个转速下运行时，负载由理想空载变到满载所产生的转速降ned与理想空载转速n0之比。单闭环直流调速系统1.调速范围 生产机械要求电动机单闭环直流调速系统 一般在直流调压调速系统中，常以电动机的额定转速为最高转速。若拖动额定负载时的

10、转速降为ned，则对静差率提出的要求，应该是最低转速时的静差率，故这时有：且有：故得：单闭环直流调速系统 一般在直流调压调速系统中，常以电动单闭环直流调速系统速度单闭环有静差直流调速系统原理图单闭环直流调速系统速度单闭环有静差单闭环直流调速系统 在假设忽略各种非线性因素等条件下，系统各环节的稳态关系为：1.电压比较环节：2.放大器：3.触发器及晶闸管整流装置：4.此系统的开环机械特性：5.测速发电机：其中：Kp 放大器电压放大倍数；Ks 晶闸管整流装置的电压放大倍数； 测速发电机的反馈系数（Vmin/r） 单闭环直流调速系统 在假设忽略各种非线性因素等条件下，单闭环直流调速系统 将上述各关系式

11、代入系统开环机械特性方程，消去中间变量：单闭环直流调速系统 将上述各关系式代入系统开环机械特性单闭环直流调速系统 整理得到闭环系统稳态特性方程：其中： 闭环系统的开环放大倍数。单闭环直流调速系统 整理得到闭环系统稳态特性方程：其中单闭环直流调速系统 根据上述各环节稳态关系，可画出闭环系统稳态结构图：单闭环直流调速系统 根据上述各环节稳态关系，可画出闭环单闭环直流调速系统 由图可得系统开环稳态特性： 比较系统开环、闭环稳态特性： 1.当Ugd不变时，闭环系统的理想空载转速为：即闭环系统n0下降为开环时的1/(1+K)。单闭环直流调速系统 由图可得系统开环稳态特性： 单闭环直流调速系统 2.系统前

12、向通道的输入电压信号： 闭环时： 开环时： 即开环时U较大，闭环时U较小。为保证n0基本不变，系统闭环后的U应放大（1+K）倍。 3.负载扰动相同，即Id一定时，闭环系统转速降与开环转速降的关系为：即当K较大时，nb比nk小许多，所以闭环系统特性比开环特性硬许多。单闭环直流调速系统 2.系统前向通道的输入电压信号： 单闭环直流调速系统 4.对具有相同n0（即n0b=n0k）的闭环与开环系统，静差率的关系为： 即闭环系统静差率比开环时小许多。 5.若电动机的最高转速为ned，对最低转速静差率的要求相同，则由：有： 及即闭环系统调速范围提高，达到开环时的(1+K)倍。单闭环直流调速系统 4.对具有

13、相同n0（即n0b=n0单闭环直流调速系统单闭环有静差直流调速系统基本特征 1.闭环系统开环放大倍数K值越大，静特性越硬，稳态速降越小，在一定的静差率要求下，调速范围越大。 总之，K值越大，系统稳态性能越好。 2.稳态速降只能减小，不可能为零。 (1).只有当K时，nb才能为零，这是不可能的。 (2).若n=0，则U=0，放大器无输出，晶闸管无法控制，电动机也就无法运行了。单闭环直流调速系统单闭环有静差直流调速 1.闭环系统开环放单闭环直流调速系统 3.对干扰的抑制 在系统前向通道上（即包含在反馈环内各环节上）的扰动，可被测速发电机反映出来，通过反馈控制可得到抑制；而对给定电压及反馈通道中的干

14、扰，系统则无能为力。单闭环直流调速系统 3.对干扰的抑制 在系统前向通道双闭环直流调速系统 V-M系统中，若无任何限制启动电流措施，突加给定输入时，因转速不能突变，Uf=0、U=Ugd，电动机相当于全压起动，会产生很大的起动电流。 为限制起动电流，可采用具有电流负反馈的控制方案。双闭环直流调速系统 V-M系统中，若无任何限制启动电流双闭环直流调速系统由图得系统静态特性：其中转速降为： 该转速降要比没有电流负反馈时大很多，故在采用电流负反馈限制启动电流的系统中，为保证系统具有较硬的静特性，必须在启动过程完成时及时切除电流反馈回路，使电动机有如下图所示的机械特性。双闭环直流调速系统由图得系统静态特

15、性：其中转速降为： 双闭环直流调速系统正常运行时只有转速负反馈起作用起动时只有转速负反馈起作用双闭环直流调速系统正常运行时只有转速负反馈起作用起动时只有转双闭环直流调速系统 在上述系统控制方案中，将电流和转速负反馈信号引入同一个放大器中，双方互相牵制，这是造成电动机机械特性变软的原因。 为解决这个问题，可以设置两个调节器，分别调节转速和电流。以转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出作为晶闸管触发装置的控制电压，使两个调节器互相配合，即可实现完整的控制过程。 由此得到如下的转速、电流双闭环直流调速系统。双闭环直流调速系统 在上述系统控制方案中，将电流和转速双闭环直流调速系统转

16、速、电流双闭环直流调速系统速度调节器ST、电流调节器LT均为PI调节器双闭环直流调速系统转速、电流双闭环直流调速系统速度调节器ST双闭环直流调速系统 该系统中，电流负反馈使电动机机械特性变软，但由于有速度环在外，电流负反馈对于速度环而言相当于扰动，只要转速调节器ST的放大倍数足够大，而且未饱和，则电流负反馈引起的扰动即可得到抑制，使系统实现无静差。 当ST达到饱和、输出达到限幅值时，转速环失去作用，呈开环状态，转速变化对系统不再产生影响，只剩下电流环起作用，双闭环系统变为无静差的单闭环系统。电流负反馈的作用使系统特性呈陡然下降趋势。双闭环直流调速系统 该系统中，电流负反馈使电动机机械特双闭环直

17、流调速系统 Ugn加到系统上后，在惯性作用下，转速缓慢上升，这时Un=Ugn-Ufn很大，而ST积分时间相对很小，ST很快进入饱和，输出达到限幅值，电动机在电流环作用下起动。 在启动阶段，虽然Ufn随转速增加而提高，但仍为UfnUgn，ST输入变为负值，由于积分的作用，ST开始退饱和，速度环才开始发挥作用，使电流开始下降。双闭环直流调速系统 Ugn加到系统上后，在惯性作用下，双闭环直流调速系统双闭环调速系统起动过程波形双闭环直流调速系统双闭环双闭环直流调速系统 在突加给定Ugn作用下，由于转速上升缓慢，速度调节器很快进入饱和，输出达到Ugim。 Ugim加到电流调节器输入端，使其输出控制电压U

18、k上升，使电动机电枢电流Id随之增加，达到Idm时，电流环反馈电压Ufi=Ugim。 由于电流调节器的积分作用，使Id继续增加，直至出现超调，使电流调节器的输入为负，导致电流调节器输出下降，又使Id下降，故起到限制起动电流的作用。I-电流上升阶段双闭环直流调速系统 在突加给定Ugn作用下，由于转速上双闭环直流调速系统II-恒流升速阶段 速度调节器ST处于饱和状态，速度环相当于开环，不起作用。而电流环未饱和，电流调节器LT起作用，以保证系统电流恒定，电机在此电流的作用下起动，转速直线上升，即系统表现为恒流调节系统。 双闭环直流调速系统II-恒流升速阶段 速度调节器ST处双闭环直流调速系统III-

19、转速调节阶段 电机在恒定电流下升速到Ugn=Ufn时，ST输入n=0，在积分作用下Ugi仍为Ugim，电动机继续加速。 当转速超调时，UfnUgn，n100R0） U1饱和。只管极性不管大小。第二级：反向器第三级：积分器（1）给定积分器因为转速开环，阶跃信号会使电机产生大的冲击电（2）绝对值变换器引入原因电机旋转方向取决于变频电压的相序不需在电压和频率的控制上反映极性，所以 用绝对值变换器电路将Ugi变换成其绝对值信号Uabs。分析时注意：Ugi与给定极性相反。R1R0RbU1UgiUabstUgitUgi（2）绝对值变换器引入原因分析时注意：R1R0RbU1Ugi（3）电压控制环节采用电压、

20、电流双闭环U*AVRACRUiUvU*vUabs内环：ACR限制动态电流，兼起保护作用。外环：AVR控制电压输出。电压频率控制信号加到AVR前，要通过GF（函数发生器），把给定电压提高一些以补偿定子阻抗压降。（3）电压控制环节采用电压、电流双闭环U*AVRACRUi（3）电压控制环节R1R0RbUabsR0UbU*vR21.Uabs =0， 输入Ub， Kgf =(R1+ R2 )/ R02.Uabs 0， 输入Ub, Uabs Kgf =(R1+ R2 )/ R0 当Uabs 增大，输出变正。3.当Uabs 增大，使二极管导通， Kgf = R2/ R0 。 UabsU*v（3）电压控制环节

21、R1R0RbUabsR0UbU*v（4）频率控制环节压频振荡器、环形分配器、脉冲放大器组成。GFC频率给定动态校正器GVF压频振荡器：电压转换成脉冲。DRC环形分配器：六分频作用的计数器。AP脉冲放大器：保证脉冲功率和宽度。GVFDRCUabsAPUgi（4）频率控制环节压频振荡器、环形分配器、脉冲放大器组成。G（二）专业知识1.电子电路知识2.电机及拖动基础知识3.自动控制技术知识（1）自动控制的基本概念（2）常见直流调速系统的控制原理及控制过程（3）交流变频调速系统的基本知识（4）继电控制电路（二）专业知识1.电子电路知识7.2 三相异步电动机的基本控制电路一、三相笼型异步电动机的直接起动

22、控制1.点动控制电路 所谓点动控制，就是当按下按钮时电动机转动，松开按钮电动机就停转。点动控制电路7.2 三相异步电动机的基本控制电路一、三相笼型异步电动机继电接触器控制电路都有主电路和控制电路两部分组成。主电路：直接给电动机绕组供电的电路。控制电路：对主电路的动作实施控制的电路。点动控制电路主电路：三相电源QSFU1KM（主触点）FR（热元件） M(电动机）控制电路：L21 FU2 1号线FR（动断触点） 2号线SB 3号线KM线圈0号线 FU2 L22 继电接触器控制电路都有主电路和控制电路两部分组成。主电路：直工作过程：合上开关QS接通电源按下SBKM线圈通电KM主触点闭合电动机运转松开

23、SBKM线圈失电KM主触点断开电动机停转点动控制电路工作过程：合上开关QS接通电源按下SBKM线圈通电KM主触点单向自锁连续运行控制电路主电路控制电路自锁触点2. 单向运行控制电路（起停控制电路）单向自锁连续运行控制电路主电路控制电路自锁触点2. 单向运行KM主触头闭合按下按钮SB2 KM线圈通电电机转动动作过程：一、起动合上开关QSKM辅助触点闭合（自锁） 利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁KM主触头闭合按下按钮SB2 KM线圈通电电机转动动作过程：KM主触头断开按下按钮（SB1） KM线圈断电电动机停转KM辅助触点断开动作过程：二、停止KM主触头断开按下按钮（SB1） KM线圈断电

24、电动机停转KM电动机的保护 短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过流继电器等。 欠压是指电动机工作时，电压降低引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。 过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。电动机的保护 短路保护是因短路电流

25、会引起电器设三、短路保护 当电路出现短路时，线路电流突然变大，熔断器烧断而切断线路电源，电动机停转。接触器常开触点断开，线路恢复供电后电机不会自行起动 (失压、欠压保护)。三、短路保护 当电路出现短路时，线路电流突然变大，熔断四、过载保护当电路电动机过载时，热继电器的发热元件将常闭触点断开，使接触器线圈断电主触点断开，电动机停转。四、过载保护当电路电动机过载时，热继电器的发热元件将常闭触点二、正反转控制电路 生产机械的运动部件往往需要作正、反两个方向的运动。这就要求拖动生产机械的电动机具有正、反转控制。若要实现电动机反向控制，只需将电源的三根相线任意对调两根(称换相)即可。 倒顺开关也称可逆转

26、换开关, 如图所示的S 就是倒顺开关。1. 倒顺开关控制的正反转控制电路静触点动触点 这种电路一般用于额定电流在10 A、功率在3 kW以下的小容量电动机。二、正反转控制电路 生产机械的运动部件往往需要2. 接触器控制的正、 反转控制电路1） 无联锁的正、 反转控制电路反转接触器反转按钮正转接触器正转按钮正转触点反转触点 SB2和SB3决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。 正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。2. 接触器控制的正、 反转控制电路1） 无联锁的正、 反转2） 有联锁的正、 反转控制电路图 7 20 具有电气联锁的控制电路按下SB2电机正转通电闭合断开断电闭合正

27、转控制：合上QSKM1线圈通电KM1自锁触点闭合KM1主触点闭合KM1常闭触点断开，防止误动作使KM2线圈通电（联锁）反转控制：先按下SB1KM1线圈断电电机停转KM1自锁触点断开KM1主触点断开KM1常闭触点闭合按下SB3电机反转2） 有联锁的正、 反转控制电路图 7 20 具有电气联“联锁”触点 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”。利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。 缺点： 改变转向时必须先按停止按 钮。解决措施：在控制电路中加入机械连锁。“联锁”触点 在同一时间内，两个接触器只允许电气、机械双重联锁的控制电路 利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁

28、。电气联锁机械联锁电气、机械双重联锁的控制电路 利用复合按钮的触当电机正转时，按下反转按钮SB2电机反转停止正转闭合先断开断开断电闭合通电闭合断开断开闭合当电机正转时，电机反转停止正转闭合先断开断开断电闭合通电闭合3） 行程控制电路行程控制： 控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。至右极端位置撞开STA 动作过程正向按钮正向运行电机停车（反向运行同样分析）正程限位开关STASTB逆程3） 行程控制电路行程控制： 控制某些机械的行程，当运动部图 7 22 行程控制电路工作台图 7 22 行程控制电路工作台 电路的工作原理如下: 按下正转按钮SB3， KM1通电，

29、电动机正转，拖动工作台向左运行。 当达到极限位置，挡铁A碰撞SQ1时，使SQ1的常闭触点断开，KM1线圈断电，电动机因断电自动停止，达到保护的目的。同理，按下反转按钮SB2， KM2通电， 电动机反转，拖动工作台向右运行。到达极限位置， 挡铁B碰撞SQ2时，使SQ2的常闭触点断开， KM2线圈断电， 电动机因断电自动停止。 此电路除短路、 过载、 失压、 欠压保护外， 还具有行程保护。 电路的工作原理如下: 按下正转按钮SB3， 三、顺序控制电路 在生产机械中， 往往有多台电动机， 各电动机的作用不同， 需要按一定顺序动作，才能保证整个工作过程的合理性和可靠性。例如，X62W型万能铣床上要求主

30、轴电动机起动后，进给电动才能起动；平面磨床中，要求砂轮电动机起动后， 冷却泵电动机才能起动，等等。这种只有当一台电动机起动后，另一台电动机才允许起动的控制方式， 称为电动机的顺序控制。 如图 7 - 23 所示， 电路中有两台电动机M1和M2， 它们分别由接触器KM1和KM2控制。 三、顺序控制电路图 7 23 顺序控制电路图 7 23 顺序控制电路 工作原理如下: 当按下起动按钮SB2时，KM1通电，M1运转。同时，KM1的常开触点闭合，此时，再按下SB3， KM2线圈通电，M2运行。如果先按SB3，由于KM1线圈未通电，其常开触点未闭合，KM2线圈不会通电。这样保证了必须M1起动后M2才能

31、起动的控制要求。 在图 7 - 23 的电路中，采用熔断器和热继电器作短路保护和过载保护，其中，两个热继电器的常闭触点串联，保证了如果有一台电动机出现过载故障，两台电动机都会停止。 顺序控制电路有如下缺点: 要起动两台电动机时需要按两次起动按钮，增加了劳动强度；同时，起动两台电动机的时间差由操作者控制， 精度较差。 工作原理如下: 当按下起动按钮SB2时，KM四、时间控制电路时间控制：用时间继电器来控制两台或多台电动机的起动顺序。动作过程：合上QS按下SB2辅助触点自锁主触点闭合M1启动常开触点延时闭合KM2线圈通电常开触点自锁主触点闭合M2启动常闭触点断开KT线圈断电常开触点断开KM1线圈通

32、电KT线圈通电四、时间控制电路时间控制：用时间继电器来控制两台或多台电动机 有些生产设备为了操作方便，需要在两地或多地控制一台电动机，例如普通铣床的控制电路，就是一种多地控制电路。这种能在两地或多地控制一台电动机的控制方式，称为电动机的多地控制。在实际应用中，大多为两地控制。 五、多地控制电路 有些生产设备为了操作方便，需要在两地或多地控七、三相异步电动机的降压起动和制动控制 当电动机的功率在10 kW以上，应采用降压起动。 降压起动是指电动机在起动时，加在电动机定子绕组上的电压小于其额定电压。应注意，在起动完成后，电动机定子绕组上的电压应恢复到额定值，否则，会使电动机损坏。常见的降压起动方式

33、有四种: 定子绕组串电阻降压起动、Y - 联接降压起动、自耦变压器降压起动、延边三角形降压起动。 1.降压起动控制七、三相异步电动机的降压起动和制动控制 当电动 （1）定子绕组串电阻降压起动 三相笼型异步电动机定子绕组串电阻降压起动控制电路如图 7 - 26 所示。它是手动控制型起动，加在电动机定子绕组上的电压小于其额定电压，电动机进行降压起动。待转速上升到一定值时，把开关S合上，电阻R被短接，此时，电动机在全压下运行。 （1）定子绕组串电阻降压起动 （2）Y 联接降压起动 星形联接和三角形联接的原理如图所示。电源线电压U线(380 V)不变。图(a)为星形联接，电动机的相电压U相=U线/ ，

34、故相电压为220 V。图(b)为三角形联接，其相电压与线电压相等，为380 V。所以，起动时采用星形联接， 便可实现降压起动；起动完成后，再将电动机接成三角形， 又可使电动机正常运转。 （2）Y 联接降压起动 Y - 联接降压起动控制电路如图 7 - 28 所示。 电路的工作原理如下: 合上刀开关Q，按下起动按钮SB2， KM1通电，KM1的自锁点闭合，随即KT线圈通电，KM2 线圈通电并自锁，电动机接成星形联接，实现降压起动。由于KT线圈通电， 经过一段时间后， KT的延时断开常闭触点断开， 延时闭合常开触点闭合，使KM1断电， KM3通电，电动机接成三角形联接，实现全压运行。停车时，只需按

35、下停止按钮SB1即可。 Y - 联接降压起动控制电路如图 7 - 2图 7 28 Y -联接降压起动控制电路KM2接通电源KM3绕组联接KM1绕组Y联接合上QS按下SB2动作过程：KM1线圈通电KM1主触点闭合KM1辅助触点自锁KT线圈通电KM2线圈通电Y启动延时常闭触点断开常开触点闭合KM1断电KM3通电全压运行图 7 28 Y -联接降压起动控制电路KM2接通 2. 制动控制电路 在生产机械中，电动机断开电源后，由于惯性作用， 不会马上停止转动，需要一段时间才能停下来。因为停机的时间太长，影响生产率，同时还会造成停机位置不准确， 工作不安全， 所以有必要对电动机实现制动控制。 制动就是给电

36、动机一个与它旋转方向相反的转矩，使它迅速停下来。制动的方法有机械制动和电气制动两种。 其中，电气制动又包括反接制动、能耗制动、再生制动。 （1）机械制动控制 机械制动是利用机械装置使电动机在断电后迅速停止的方式。 最常用的是电磁抱闸。它的结构如图 7 - 29 所示。 2. 制动控制电路图 7 -29 电磁抱闸的结构1-线圈; 2-铁心; 3-衔铁; 4-弹簧;5-闸轮; 6-杠杆; 7-闸瓦; 8-轴图 7 -29 电磁抱闸的结构1-线圈; 2-铁心; 电磁抱闸分为断电制动和通电制动两种。通电制动是指线圈通电时，闸瓦紧紧抱住闸轮，实现制动。而断电制动是指当线圈断电时，闸瓦紧紧抱住闸轮，实现制动。 电磁抱闸断电制动控制电路如图 7 - 30 所示。此电路的工作原理是: 当电路未通电时，闸瓦和闸轮紧紧抱住，使电动机制动。当按下起动按钮SB1