电气控制与LC第章3

第3章

电动机基本控制环节

第3章电动机基本控制环节

三相鼠笼式异步电动机起动控制3.1绕线式异步电动机的起动控制3.2三相异步电动机的调速控制3.3三相异步电动机制动控制3.4直流电动机控制线路3.5在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器自动控制系统，又称电气控制系统。

主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等传统的低压电器元件组成，以传统的测试方式为手段，以控制电动机的起动、制动、换向、调速为主要内容。这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点，至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式，也是学习更先进电气控制系统的基础。

缺点：采用固定接线方式、功能简单、体积庞大、灵活性差、工作频率低、触点易损坏、可靠性差。

继电接触器自动控制系统电动机的基本控制环节：1.电动机的起动直接起动降压起动软起动2.电动机的运行点动连续运行往返运行多地控制顺序控制3.电动机的调速有级调速无级调速4.电动机的制动反接制动回馈制动能耗制动优点：结构简单，制造方便，价格低廉，坚固耐用，惯量小，运行可靠，很少需要维护，可用于恶劣环境，在实际生产生活中得到广泛的应用。3.1三相鼠笼式电动机起动控制三相鼠笼异步电机优点：起动简单。缺点：起动电流较大，将使用电线路电压下降，影响临近负载正常工作。适用：电动机容量在10kW以下，并且电动机容量小于供电变压器容量的20％的场合。3.1.1直接起动控制电路直接将三相对称交流电接入电动机的三相定子绕组相应的出线端上。

L1L2L3M3～UVW控制？1.点动控制在低压电路中作为不频繁接通和分断电路用，主要用来将电路与电源隔离。M3～UVWQS电路图中电器元件的触点均按吸引线圈为断电、手柄置于零位、元件没有受外力作用时的情况画出。主要用于低压配电电路不频繁通断控制，在电路发生短路、过载、欠压和漏电等故障时能分断故障电路。

M3～UVWQF×××用来频繁接通或断开电动机或其他设备的主电路，每小时可开闭好几百次。

M3～UVWQSKM主电路：传输能量的线路，流过电气设备负载电流的电路，其导线用加粗的实线表示，一般画在图面的左侧。M3～UVWQSKM当接触器的常开触点（KM）闭合，电机接通电源开始转动；当接触器的常开触点（KM）断开，电机停止运行。控制电路M3～UVWQSKM接触器的工作原理？KM～只要控制交流接触器线圈电路的通断就能控制电机的起停。控制电路：传送控制信号的线路，其导线用细实线表示，一般画在图面的右侧。点动控制的电气原理图M3～UVWQSKMKMSB点动控制：通常用在电动机检修后试车或生产机械的位置调整。2.连续扶运行虹控制M3～UVWQSKMKMSBKM这种哄依靠加接触赔器辅箱助触京点使障其线义圈保本持通场电的津作用朵称为自锁。起自护锁作叼用的滴辅助驶触点跌称为自锁挤触点。SB0停止矿按钮自锁砌触点起动困按钮保护闯环节为了荣防止孙电机艇在故估障状血态以乡丰及超费负荷来状态倚下运锯行，盘应在盘控制鹿电路毕和主溉电路衡中加竿保护瞧电器黎。M3～UVWQSKM发生坦短路纵事故——短路琴保护KMSBKMSB0FU1FU2FU21212KMSBKMSB0当电浩动机社在运秩行过债程中川长期魔过载介，或烟发生掏断相掀故障火使电译动机势电流躺超过泳额定且值时威。过载吓保护再：热继夸电器FR热继晶电器微如何膏实现买过载显保护?FRM3～UVWQSKMFU1FU2FU21212FR还能栋消除绝由于搂电压你恢复温线路锯自起荒动而巾产生疫的安畅全隐剩患。当电腰源电则压由川于某线种原繁因严申重欠汗压（带或失总压）慰时M3～UVWQSKMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR欠压色保护：是袜依靠殃接触镜器KM本身险的电棋磁机侮构来颠实现统的（慌主电沸路和症控制旺电路艇为同存一电尚源）敞。1212动画距演示点动御和连派续运挎行控重制电逼路KMSBKMSB0FU2FU2FR12既能甚实现柜连续艰运行芽又能讯实现喷点动须的控赏制电做路。方案1：转换胶开关SA（旋司转操蜡作）肥与自内锁触质点KM串联民。解自触锁SA方案2使用厅一个吓复合秩按钮SB2，操作SB2实现卡点动驱控制铃。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12SB2复合你按钮腰的动贤作顺治序：按下SB2，先盾断常甜闭触散头，做解除妄控制劳电路饶的自诸锁功替能；肝后合爹常开向触头卖，接付通KM的线现圈。方案3点动滔：使用澡中间喝继电唱器KA和控世制按免钮SB2。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12KAKAKASB2两地可控制KMSB2KMSB1FU2FU2FR12SB3SB43.多地橡控制型和顺磨序控功制顺序稀控制开机多时：屯为了愤避免格在前各段运威输皮快带上摩造成梯物料姓堆积狡，皮雪带2先起殃动，10秒后贩，皮零带1才起懂动；停止顶时：嫩为了物使运脱输皮奥带上祖不残味留物限料，朱则顺躬序正倍好相促反。皮带狡轮传松动系梁统的痒电气掀原理复图4.正、域反转翻控制M3～UVWQSKMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR1212电动宋机的祥转向务与定售子电鉴流的傅相序黎有关滚。主电装路KM1——控制中电动纯机正醒转。KM2——控制喷电动汽机反蔽转。M3～UVWQSKM1FU1FRL1L2L3KM2相序L1L2L3正转U决V残W反转W获V恶U不相连相连控制芝电路KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1如何滩保证篇在同钱一时亦间内合只有骑一个桃接触匀器动晓作，狠以确邮保电锤源不堪会短蛙路？实现喝的控何制功摩能：扶正转停反转电气循互锁妹：两个证接触峰器的核常闭在辅助雪触点辽起相增互控消制作有用故，这慢两对而起联社锁作权用的概触点常称为联锁勾触点。利用薄两个撤接触湿器的量常闭蝇辅助聚触点变起相橡互控劫制作钳用，羽即当型一个航接触守器线娃圈通猪电时茄，用师其常凭闭辅竖助触菊点的盾断开喘来锁央住另献一个缺电路膨，使朝另一蓄个接患触器温不能似通电欢。应用属联锁方后，可以友保证斑在同裁一时摊间内饰只有律一个料接触筐器动喘作，拘确保她电源限不会谜短路。电气手互锁正转谱直接防到反俱转的凳连续躬控制机械务互锁欠：采用节复式待按钮敢，摔实现运正转直接到反眨转的煤控制KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB15.自动性往返凤行程福控制使用胸位置衣开关朵（如势行程箱开关翠、接铜近开打关）腾发出躁正、尘反转夜控制害指令湿即可深实现蚂。限位可开关SQBSQA电动机正转电动机反转限位刊开关KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB1SQASQASQBSQB3.塞1.不2鼠笼燃式电亡动机虚的降钟压起目动控逝制电动她机在菜直接裕起动拾（即割全压阻起动挎）过妖程中宁，最薄初起绘动电仇流为穿额定娃电流恭的5～7倍。怒起动剧时过伪大的思冲击款电流厉对电役动机下本身沙和电劳网以逢及其肆他电板气设拌备的膊正常慎运行姑都会指造成搜不利但影响条。一方忍面使车电动钥机自预身起颤动转与矩减牧小（昌电动蚕机全窜压起抗动转绞矩本伟身就乖不大绳）；另一图方面芒，由落于导款致电碰网电滑压降良低而哨影响站其他暗用电沟器的华正常眨工作愈。特别妻是较尽大容物量的耳电动妈机需子要采忘用降浑压起绘动。1.定子遇串电蛛阻减隙压起煮动串电辱阻或腥电抗滑器降亦压起和动控你制线孟路：饶就是伏在电革动机报起动兴过程取中，嫌在电侧动机桃定子个线路打中串衫联电狠阻或立电抗年器，撞利用分串联掘电阻辫或电钉抗器病来减继小定沉子绕裳组电栽压，货以达滩到限升制最社初起绵动电度流的参目的恨。2.自耦延降压尼起动苹控制采用嫩自耦燥变压窗器降巴压起捐动的种控制启电路目中，往电动临机起肝动电领流的粥限制砌，是依靠耐自耦叫变压丑器的掘降压莲作用缘瑞来实郊现的。电动孕机起透动时遇，定俱子绕甜组得户到的乳电压往是自洁耦变悟压器雹的二泰次电写压。一旦起动垂结束莲，自辣耦变讯压器活便被耳切除，额倍定电要压或辅者说黎自耦何变压无器的吵一次概电压荣直接臭加在男定子卸绕组偏，这训时电孤动机绸进入断全电说压正诞常运董行。栗通常部习惯冈称自热耦变敢压器蜻为起躲动补习偿器粮。自耦扭变压捐器减践压起杜动控海制线垮路3.Y-陷D降压溪起动赠控制起动驰时，辫定子色绕组猜首先泻接成Y形；这种谅控制速方式键仅适舒用于电动旦机正巡寿常运奔行时定子摊绕组璃为D形接扭法。W2W1V2V1U1U2W2W1V2V1U1U2待转对速达认到额缸定值妄后，艘再将侮定子领绕组迈换接懂成D形，驳电动洋机便桑进入墙全压哥正常皂运行刘。经过誉一段徒时间钓的延怀时，蹄当电见动机弟的转歪速接由近额灿定转兆速时阔，断经开KM2然后至闭合KM3，电历动机聚的定碌子绕稠组接乳成正间常运倚行时战的D形。KM3W2W1V2V1U1U2KM2起动循时先疾闭合KM2定子那绕组旗接成Y定子员绕组路联接仍的换道接控诱制定子慌绕组擦联接小的换症接控栋制每相昏定子呀上的盲电压伶仅为桨额定棵电压傍的淘、而续电网梢的电龄流仅蹈为全追压直罗接起剂动时六的直接（D）起动：线电流：降压（Y）起动：线电流：KM3W2W1V2V1U1U2KM2星形捏－三若角形狼换接御减压捏起动豆控制疗线路3.向2绕线筒式异督步电朋动机增的起察动控亚制三相伙绕线阁式异剑步电铸动机锋转子午绕组战可通手过滑环帮串接词合适字的起聚动电见阻减小错起动早电流而，提高沸转子彼电路领的功茂率因荐数和均起动暂转矩。一般衔在要醉求最些初起希动转奔矩较巷高的顺场合伤，绕喇线式截异步锹电动巩机的珠应用针非常呢广泛策。例切如桥锣式起公重机脆、卷逼扬机认的起灵动控寨制线根路，倍就采漏用了桑绕线泉式异继步电蹲动机拜。3.姐2.盲1转子即绕组段串电证阻启泉动控自制控奖制1.时间夕继电维器控剖制的睁启动姨电路2.电流寄继电府器控桃制的翻启动尼电路随着亡转速送的升鸦高，秒电流效逐渐口减小柄，KI1和KI2的常兰闭触妄点依棵次闭多合开始昂启动叉时，KI1和KI2的常译闭触淡点同长时断与开注律意KI1、KI2为欠卸电流秃继电脱器。它们嫁的吸如合（然衔铁局）电云流相竖同，螺均为翠电动纹机的俯最初井启动灵电流屯；而释点放（押衔铁葵）电拦流调紧节成泉不同纹的大衬小，时且KI1的释秋放电芽流大佳于KI2的释鞭放电恐流最哪小。3.李2.蔽2转子填绕组景串接束频敏昌变阻滤器起鬼动控烦制1.频敏折变阻平器的锯工作车原理频敏吗变阻院器实某质上凭是一凑个铁艘心损赏耗非高常大世的三翅相电项抗器陕。将其答串接哪在转讯子回仙路中京，相秆当于摘转子要绕组语接入柔一个睁铁损湖较大膀的电昼抗器碗。频敏变阻器频敏却变阻衬器的牌等效耗电路RdRL刚起扇动时估，转茎子电苗动势舒频率f2最高橡，此期时频鲁敏变艺阻器杏的电撑感与高电阻协均为骆最大洲，转调子电创流相筹应受炒到抑白制。在起拘动过板程中躁，频铺敏变守阻器慕的阻五抗随链着转廊子电既流频丛率的腾下降妹自动邪减小喇，实胜现了筹平滑隆的无与级起悲动。绕线壁转子丝式异步叮电动加机较乡丰为理秀想的雄一种晴启动茅设备喘。由于丛起动朽中，鸣串人旗转子疫电路询中的匆频敏劲变阻俊器的层等效什电阻梢和等啄效电穷抗是扔同步扮变化左的，浩因而录其转称子电慌路的瓜功率际因数坡基本烛不变贸，从立而保兰证有碧足够搞的起莲动转猾矩它是珍常用字于较壁大容母量的区绕线两式异菊步电赚动机狡的起先动控踢制，屑如在辈空气傅压缩租机等娃设备步中获编得了磨广泛药应用旨。说宣明频敏雄变阻融器的顿调整当最配初起马动电昂流过爱大，哗起动糊太快束，应鸽增加也匝数差，换辨接抽广头使帽用10尸0％匝跳数。节匝数贺增加吵使最耽初起掀动电愤流减轻小，政但最州初起唐动转但矩也象同时粒减小阻。当最说初起拣动电懒流过崖小，炭最初孟起动奸转矩蛋过小阿。起唯动太治慢时辞，应猾减少符匝数苍，使袖用85％或71％匝非的抽钻头。倘匝数矿减小指，使担最初后起动膝电流冒增大铁，但勉最初扬起动痰转矩到也同按时增则大。如果登刚起犹动时砖，最住初起勾动转鸣矩过仆大，统有机基械冲贷击，务而起奔动完另毕时绳的稳略定转副速又枣偏低环，短猾接时仅，冲脆击电沟流较贷大，柿可增龙加上黎下铁最心间浆的气债隙使印最初耻启动滔电流础略微虹增加它，最秆初起某动转已矩略邀微减但小，豆但起醒动完赢毕时骂转矩匀增大瓜，稳且定转松速可万以得有到提犁高。电气婚控制较原理违图注促意电动僻机重哭复短糠时工淹作时步，常脚采用贴频敏库变阻湖器与缎转子倒绕组绣直接辱串接火的方艳式，充不必脊用接赛触器奇等短奖接设耕备。若是秧偶然诊启动粮电动孝机时今，一类般用鸟一只凳接触打器，预启动撒结束蔑时；首将频智敏变乌阻器锤短接希。调速团是机痛床对催其电也力拖掉动系咏统提款出的鸣重要厕要求扭。机床案加工咱工作养时，铸由于候工件默直径并大小此不同暖，材挺料的发硬度睡、性压质不只同，勿要求风的精称度和彩光洁魄度不长同，者所用绍刀具化也可乌能不部一样非。为绪保证风得到塞经济摇的切进削速糟度，辣则要至求机理床能粗在不招同的培转速该下工艰作。滩这就斯对电层力拖司动系固统提浅出了谨不同局程度猎的要膏求。3.味3三相筑异步皂电动啄机的惹调速恐控制调速炸：是指钩采用签电气具方式雅调速石。就是灿指用涨人为牢的办些法改县变电荡气参拆数，丢在负即载转安矩不榴变的侵条件己下得绵到不劈燕同的妖转速槐，以晃满足攻工作喊机械黑对不滋同转番速的泡需要欲。由异步电动机转速表达式：可知箭，通香过改疯变电户源频腐率f、极对末数p和转狐差s来达重到改匀变电狼动机判转速蚀的目陪的。1.改变战电动仔机的降电机题的磁朋极对乡丰数p调速通常室把改恢变绕撞组极蓝对数敬的调概速方观法简筐称为按变极包调速占。变极夜调速斗是有筋级调知速，拾速度锡变换级是阶挂跃式诵的。旷这种排调速讯方法草简单球、可映靠、使成本目低。因此旧，在占有级水调速拨能够刃满足首需求舟的机湿械设沸备中门，广婶泛采叔用多变速异颂步电乔动机懂作为排主拖胶动电妻机。异如镗毙床、辆铣床壶等机晒床，匆都将籍采用济多速万电动么机来阅拖动破主轴贵。设计尸控制扛线路思的指载导思贱想：通脾过改嘴变电叨动机蝇定子买绕组址的外画部接慕线，社来改制变电谊动机殃的极雕对数久从而切达到资调速缸的目屑的。常用念的变召极调袭速方讽法有先两种妹：一种陈是改闸变定勇子绕脖组的乓接法赔，即途改变像定子读绕组怒每相脂的电蚊流方好向；另一铲种是当在定耍子上壤设置健具有孤不同乓极对台数的而两套贪互相顽独立鉴的绕匠组。有时殃为了出使同孝一台鹊电动盏机获饥得更余多的屠速度尺等级振，往宫往同批时采缩慧用上霞述两礼种方抽法，舅即在诵定子枝上设优置了约两套不相互睡独立针的绕血组，朝又使退每套姥绕组杏具有屋改变谣电流刑方向丸的能斜力。2.改变冬转差s调速转子豆串电命阻调训速；狗绕线外式电厘动机浪转子哑绕组股串电境阻。调压除调速删：改鄙变定峰子电砌压。串级齿调速烘：绕呀线式订电动遥机转鉴子绕梢组串容电阻电磁振转差瓶离合摄器调纹速：智鼠笼缠式电炮动机专加电芦磁转歇差离替合器鸡（称抢滑差壁电机减）改变崭转差s调速剥可对洗电机号进行敢无级催调速矛。变耀转差愁率调找速尽医管效贤率不轰高，烦但在百异步叛电动湾机调弟速技宴术中食仍占锻有重登要的宝地位自，特恋别是网转差万功率蹄得到绝回收塑利用多的串窑级调剩速系灶统，巨更是右现代晚大容兔量风冲机、绍水泵民等调谦速节残能的驳重要畏手段悬。3.改变股电动规机的则供电掩电源疮频率f调速通过窗改变镇定子与供电殃频率拜来改练变同尸步转读速实流现对承异步吩电动瓶机的径调速喜，在梅调速岔过程山中从捡高速结到低扛速都丝式可以竖保持兽有限秒的转虏差率水，因做而具泻有高拣效率螺、宽谋范围窜和高枝精度刻的调遇速性艇能、籍可以姿认为主，变答频调饭速是恭异步猾电动目机的忧一种瓦比较月合理塑和理坏想的泰调速控方法宅。后两暑种调残速方遥法在《运动冲控制鸡系统》中讨悲论。1U21U12U12U2U1U2U33.节3.胖1改变穗定子收绕阻扁接线瓣变极误对数灰的原坐理一相胆绕组疯（2个元孝件）W1L2L1L3U1V1U2V2W2U3V3W3D形联既接：p=2NSNSU1U31W21W11V21V11U11U22U12U22W12W22V12V2U2V1W1V2W2V3W3YY形联而接2V12V21V11V2V1V2V32W12W2W2W31W21W1W11U11U2U12U12U2U2U3U1W1L2L3L1V1U2V2W2U3V3W3U1U31W21W11V21V11U11U22U12U22W12W22V12V2U2V1W1V2W2V3W32U21U11U2YY形联两接：p=1NS2U1一相疤绕组呼（2个元移件）2V12V21V11V2V1V2V32W12W2W2W31W21W1W11U11U2U12U12U2U2U3U3U1U2应当跑强调宋指出条，当肤把电原动机于定子满绕组历的D接线泳变更苍为YY接线裤时，夹必须同时六改变数电源箱的相啊序，从餐而保气证电枝动机脖由低发速转薪为高负速时屠旋转咬方向程不变众。注意说铁明鼠笼泼式异俘步电箱动机——改变季定子认绕组拢的极蚀数以泪后，值转子短绕组王的极从数能终够随款之变缺化，梦也就清是说培，鼠楚笼式咽异步贱电动剂机转样子绕黄组本屠身没论有固低定的坐极数糕。绕线包式异歉步电握动机——定子涛绕组愧极数凳改变耐以后胖，它角的转隶子绕锅组必乖须进哑行相攻应的吧重新皇组合坚，而性绕线损式异拥步电阔动机夏往往与无法轿满足温这一鹿要求孟。所以亲，改橡变定攀子绕宜组极迁对数上的调淡速方点法一笑般仅绒适用状于鼠支笼式收异步狂电动咏机。M3～QSFUKM3W1V1U1KM1KM2W3V3U3低速稿：定唇子三淋相绕扔组接异成D。KM1闭合KM2、KM3断开且。W1L2L1L3U1V1U2V2W2U3V3W3D形联镰接：p=23.沈3.悟2汁D-冰YY调速胆控制V2U1高速坑：定造子三娇相绕咽组接甜成YY。KM1断开KM2、KM3闭合严。M3～QSFUKM3W1V1U1KM1KM2W3V3U3W1L2L1L3V1U2W2U3V3W3YY形联森接：p=1电气耀控制扮原理妻图3.乐4异步领电动奴机的晕制动壁控制绝电路三相症异步驼电动稿机从旱切断约电源仙到安挣全停免止旋骆转，稠由于怪惯性碰的关久系总捡要经清过一怎段时求间，拢这样及就使冲得非粘生产井时间皇拖长殃，影丸响了怜劳动范生产边率，乱不能藏适应博某些轿生产馋机械叔的工骄艺要街求。如万右能铣本床、贿卧式司镗床袜、组素合机欲床等胸，都要求旷能准托确定嗽位和饺迅速州停车，因泥此在鸦实际革生产告中，现为了屯保证石工作中设备枯的可做靠性玩和人澡身安卵全，姐为了隐实现侮快速缘瑞、准展确停雹车，装缩短撤辅助堆时间毙，提哗高生浴产机堆械效鞠率，姐对要煌求停养转的章电动机机采巷取措差施，来强迫暗其迅颤速停旅车，杯这就沸叫“制侵动”。三相叉异步匹电动睡机的蹈制动培方法慈分为两类：电通磁机遣械制贵动和自电气恋制动乐。电磁工机械豪制动是用板电磁无铁操栋纵机蚂械装旺置来蹲强迫独电动阁机迅佛速停方车，布如电宣磁抱粪闸、失电磁玻离合神器。电气建制动实质李上是舰在电自动机说停车侨时，歌产生跨一个要与原够来旋滩转方副向相球反的欠制动堂转矩洁，迫笔使电父动机复转速鼓迅速股下降持，如洲反接陷制动河、能舌耗制侧动、庙回馈熔制动洲等。嘴实现医制动绞的控盾制线鸟路是哲多种乖多样贱的。本节程仅介爽绍反宝接制如动和偿能耗黄制动路控制衫线路脸。3.英4.旷1电磁针抱闸旗制动电磁泄抱闸讨制动模装置筋主要司由制拍动电均磁铁个和闸矮瓦制嗽动器祸两部洪分组误成。1.电磁解抱闸乏制动秆装置门的工雪作原猜理2.电磁国抱闸舟制动枝控制梦电气们原理秀图3.垄4.确2反接技制动稳控制反接应制动是利耽用改双变异谷步电臂动机宾定子勺绕组质上三摸相电论源的粱相序躺，使剪定子遮产生饱反向兰旋转惯的磁永场，涂从而垮产生株制动多力矩育的一鸦种制伙动方吧法。显然拿，反束接制碍动时凤，转饼子与兴旋转百磁场墨的相般对转汉速接飘近转乎子转恐速的虑两倍东，因届此，殖制动宪电流书大，圣制动添力矩推大，虑制动茎迅速歇。但蝴是这满种方毯法对形设备怠