三相异步电动机的运行控制-课件

1、第二章 三相异步电动机的运行控制电气控制技术及PLC110/13/2022第二章 三相异步电动机的运行控制电气控制技术及PLC110主要内容 以三相异步电动机为主要控制对象，介绍几种典型控制电路。本章内容是电气线路分析和设计的基础，要求熟练掌握。2-1 电气控制系统图的类型及有关规定2-2 三相笼型异步电动机全压起动控制2-3 三相笼型异步电动机降压起动控制2-4三相绕线转子异步电动机起动控制2-5三相异步电动机的转速控制2-6三相异步电动机的制动控制第二章作业2主要内容 以三相异步电动机为主要控制对象，介绍几种典型控2-1 电气控制系统图的类型及有关规定电气控制系统图：将电气控制系统中各电气

2、元件及其联结用一定图形表达出来。分类：电气原理图（设计、分析用）电器布置图电气安装图电气控制系统中的图形符号和文字符号表2-1 电气图常用图形符号和文字符号新旧标准P33P4032-1 电气控制系统图的类型及有关规定电气控制系统图：将电绘制电气原理图的基本原则主电路与辅助电路分别绘制主电路就是从电源到电动机的大电流通过的通路辅助电路包括：控制、照明、信号、保护等电路按展开图绘制按照电路的联结关系和动作逻辑来绘制各电气环节不按照电气元件的实际位置和形状大小来绘制触头按无外力状态绘制元件排列次序，按动作次序采用标准的文字及图形符号例：图2-1 机床电气原理图 P414绘制电气原理图的基本原则主电路

3、与辅助电路分别绘制42-2 三相笼型异步电动机全压起动控制 三相笼型异步电动机由于结构简单。价格便宜。坚固耐用等一系列优点获得了广泛的应用。它的控制线路大都由继电器、接触器、按钮等有触点电器组成。对它的起动控制有全压起动和降压起动两种方式，本节先介绍全压起动控制线路。52-2 三相笼型异步电动机全压起动控制 三相笼型异步电动机一、单向全压起动控制线路组成主电路：由QS、FU、KM的主触头、FR的热元件与电动机M构成。控制回路：由起动按钮SB2、停止按钮SBl、KM的线圈及其常开辅助触头、FR的常闭触头构成。6一、单向全压起动控制线路组成6 工作原理-起动合上QS，引入三相电源。按下SB2，KM

4、线圈通电，主触头闭合，电动机接通电源。同时KM常开辅助触头闭合，使接触器吸引线圈经两条路通电。松开SB2,SB2自动复位。KM的线圈通过KM常开辅助触头维持继续通电，从而保持电动机的连续运行。自锁-依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电。7 工作原理-起动合上QS，引入三相电源。7按纽SB2按下 SB2维持按下状态 ，KM动作 SB2复位,KM自锁触点KM线圈通电 辅助触点闭合双路通电 维持KM线圈通电810/13/2022按纽SB2按下 SB2维持按下状态 ，KM工作原理-停止按下停止按钮SB1，KM断电释放。 KM的主触头将三相电源切断，电动机M停止旋转。同时KM常开辅助触头断开，自锁解

5、除。松开按钮后， SB1的常闭触头在复位弹簧的作用下，虽又恢复到原来的常闭状态，但接触器线圈已不再能依靠自锁触头通电了，9工作原理-停止按下停止按钮SB1，KM断电释放。9按下停止按钮SB1， 按钮SB1释放 KM断电释放，自锁解除。 SB1的常闭触头复位SB110按下停止按钮SB1， 保护环节FU做短路保护，保护电源。FR做过载保护，保护电动机。KM做失压保护，防止自起动。11保护环节FU做短路保护，11二、点动控制1、基本点动控制线路主电路：与单向起动相同控制线路：SB自动复位，实现点动控制。特点：只能实现点动控制12二、点动控制1、基本点动控制线路122、带手动开关SA的点动控制线路需要

6、点动时，将SA开关打开，操作SB2即可实现点动控制。需要连续工作时，将SA开关合上，将自锁触头接入，操作SB2即可实现连续控制。特点：SA作为SB2工作方式的选择开关。132、带手动开关SA的点动控制线路需要点动时，将SA开关打开， SA合上:连续工作 SA断开:点动14 SA合上:连续工作 3、采用复合按纽SB3的点动控制线路点动，按下SB3，其常闭触头断开自锁电路，常开触头接通KM线圈，主触头闭合，电动机起动旋转。松开SB3时， KM线圈断电，主触头断开，电动机停止转动。连续运转，按起动按钮SB2。停机，按停止按钮SB1。特点：三个按纽分别控制。153、采用复合按纽SB3的点动控制线路点动

7、，按下SB3，其常闭 点动起动时，SB3复合触点，常闭先断，常开后合 （1）初始状态 （2）常闭断开 （3）常开闭合（自锁失效）SB3SB316 点动起动时，SB3复合触点，常闭先断，常开后合点动按纽复位时，SB3复合触点，常开先断，常闭后合 （1）动作状态 （2）常开断开（自锁触点断开） （3）常闭闭合SB3SB317点动按纽复位时，SB3复合触点，常开先断，常闭后合 （1）三、电动机的正反转控制线路工作原理，将接至电动机的三相电源进线中的任意两相对调，即可使电动机反转。主电路：KM1，KM2换相序。KM1，KM2同时动作，将引起电源相间短路，要加互锁。18三、电动机的正反转控制线路工作原理

8、，将接至电动机的三相电源进1、电动机的“正停反”控制线路两个单向运行控制线路并联。KM1控制正向，KM2控制反向。KM1，KM2同时动作，电源短路，必须禁止。方法：利用两个接触器常闭触头起相互控制作用。这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对起互锁作用的触头便叫做互锁触头。互锁的存在使得当换向时必须停车。191、电动机的“正停反”控制线路两个单向运行控制线路并联。正向起动过程 停车过程20正向起动过程 停车过程202、电动机的“正反停”控制线路接触器互锁依然保留，加装按纽互锁，可以实现直接换向控制。双重联锁：既有接触器互锁又有按纽互锁。作用：接触器互锁：防止电源短路按纽互

9、锁：提高工作效率212、电动机的“正反停”控制线路接触器互锁依然保留，加装按2222四、自动往复行程控制线路1、主电路同电动机正反转控制线路。2、控制电路接触器互锁依然保留，加装行程开关互锁，以实现自动换向控制。23四、自动往复行程控制线路1、主电路23KM1：前进KM2：后退SQ1：末端行程开关SQ2：始端行程开关SB2：正向起动按纽 SB3：反向起动按纽SQ2 退 进 SQ124KM1：前进SQ2 退 3、单周期控制电路按下起动按纽SB2，运行一周后回到始端自动停止。去掉始端SQ2的自动起动环节即可。253、单周期控制电路按下起动按纽SB2，运行一周后回到始端自动4、末端延时单周控制 电路

10、末端SQ1的起动控制改为经KT后起动反向接触器KM2。264、末端延时单周控制 电路末端SQ1的起动控制改为经KT自动往复行程控制线路小结27自动往复行程控制线路小结27自动往复之单周期 自动往复之连续28自动往复之单周期 自动往复之连续2 单周期 末端延时29 单周期 2-3 三相笼型异步电动机降压起动控制较大容量的笼型异步电动机（大于10KW）因启动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值。常用方法：串电阻（或电抗）、星型三角形、自耦变压器等。302-3 三相笼型异步电动机降压起动控制较大容量的笼型异步电一、定子串电阻起

11、动原理：电动机在起动时在三相定子绕组中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接。主电路：KM1实现串电阻起动，KM2实现全压运行。KM2 KM1RL1 L2 L3QSFUFRM31一、定子串电阻起动原理：电动机在起动时在三相定子绕组中串接电SB2SB1FRKM1KTKM1 KM2 KT图2-8（a）控制线路：1、基本原理：用时间继电器KT控制KM1、KM2切换。2、KM1、KM2允许同时吸合，但是电动机正常运行后，一般应该将KM1释放，以降低运行损耗。3、图2-8（a）为KM1不退出的控制线路。4、图2-8（b）为KM1退出而KT 不退出的控制线路。5、图2-8（c）为KM1

12、、KT都退出的控制线路32SB2SB1FRKM1KTKM1 KM2 SB2SB1FRKM1KTKM1 KM2 KT图2-8（a）起动完成后KM1不退出，不足之处：运行损耗大 图2-8（b-1） KM1退出而KT 不退出问题：KT延时触点切换是否可行？切换要求：起动过程平稳，减少冲击。对于主触点要求：KM2 先闭合 KM1 后断开KM2 KM1RL1 L2 L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKT33SB2SB1FRKM1KTKM1 KM2 图2-8（b-1） KM1退出而KT 不退出KT延时触点切换带来KM1、KM2线圈瞬时断电，切换过程带来冲击SB2SB1FRKTK

13、M2KM1 KM2 KTKT 图2-8（b-2） KM1退出而KT 不退出KT常开延时触点和KM常闭触点平稳切换！SB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKT34 图2-8（b-1）SB2SBSB2SB1FRKTKM2KM1 KM2 KTKT SB2按下，KM1动作电机降压起动；KT绕组上电开始计时，KT延时时间到，KT延时闭合的常开触点闭合KM2线圈上电，KM2主触点闭合电机全压起动。KM2延时断开的常闭触点断开KM1线圈失电KM主触点断开降压起动回路断开。KM2 KM1RL1 L2 L3QSFUFRM35SB2SB1FRKTKM2KM1 KM2 问题：如果要求切换时确保KM2先断开KM

14、1后闭合，图2-8（b-1）是否可靠，为进一步增加可靠性应怎样做？方法：用KM1的常闭触点替代KT延时常开触点。图2-8（b-1） KM1退出而KT 不退出KT延时触点切换带来KM1、KM2线圈瞬时断电，切换过程带来冲击SB2SB1FRKM1KM1 KM2 KTKTKTKM1 KM2 KTSB2SB1FRKTKTKT36问题：如果要求切换时确保KM2先断开KM1后闭合，图2-8（切换顺序比较SB2SB1FRKTKM2KM1 KM2 KTKTSB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKTSB2SB1FRKM1KM1 KM2 KTKTKTKM2先通电,KM1后断电； KM1,KM2同时切换； K

15、M1先断电,KM2后通电37切换顺序比较SB2SB1FRKTKM2KM1 图2-8（b-2）KM1退出带来的自锁回路的改变， 采用KA触点扩展 采用KT瞬时动作触点SB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKM2SB2SB1FRKTKM1 KM2 KT KAKAKM2自锁回路的转换38 图2-8（b-2）KM1退出SB2SB1FRKM1 KT KM2KTKM2KM2KM1图2-8（c）退出KTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KM1 KM2 KT 图2-8（b-3）KM1退出带来的自锁回路的改变，采用KM1、KM2触点切换39SB2SB1FRKM1 KT 2-4三相绕线转子异步电动机起动

16、控制一、转子回路串接电阻起动的控制线路起动前，起动电阻全部接入电路，随着起动过程的结束，起动电阻被逐段短接。多段式，使得起动过程更加平滑。控制方式：1、按时间原则控制图2-152、按电流原则控制图2-16402-4三相绕线转子异步电动机起动控制一、转子回路串接电阻起（a）基本电路SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3QSFUKM1FRML1 L2 L3KM43RKM32RKM21R图2-15时间原则控制转子电路串电阻起动控制线路1、按时间原则控制41（a）基本电路SB1FRSB2KM1KM1 KSB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM

17、2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3基本电路的动作时序QSFUKM1FRML1 L2 L3KM43RKM32RKM21R42SB1FRSB2KM1KM1 KT1 SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM4KM4图2-15(b) -(a)电路之改进：起动完成后退出KM2、KM3、KT1、KT2、KT343SB1FRSB2KM1KM1 KT1 SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM4KM4SB1SB2

18、KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3(b)电路的动作时序44SB1FRSB2KM1KM1 KT1 SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM2KM4KM4KM3KM2KM3图2-15（c）(b)电路之改进：逐步退出KT1、 KM2、 KT2、 KM3、KT345SB1FRSB2KM1KM1 KT1 SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM2KM4KM4KM3KM2KM3(c)电路的动作时序46SB1 KT1

19、 KT2 KT3SBFUKM1FRMQSL1 L2 L3KM43R KI3KM32R KI3KM21R KI1 I I I SB1FRSB2KM1KM1 KA KM2 KM3 KT4KM1KAKI1KI2KI2图2-16电流原则控制转子电路串电阻起动控制线路2、按电流原则控制47FUKM1FRMQSL1 L2 L3KM4I 2-5三相异步电动机的转速控制异步电动机转速公式：f =（1 - s）f1/p调速方法：变频、串级、变级变级简单，但是只能倍级调速。主电路：图2-20（a）482-5三相异步电动机的转速控制异步电动机转速公式：f =L1 L2 L3QSFUMKM3KM1KM2主电路：图2-19(a)KM1动作，电动机为8级，低速运行KM2、KM3动作，电动机为4级，高速运行（KM3用于扩充KM2的主触点的数量）KM1、KM2、KM3同时动作，电源短路用接触器互锁来加以防范。49L1 L2 L3QSMKM3KM1KM2主电路：图2-