电机与电气控制技术（第2版）课件 项目八 三相异步电动机的调速与制动控制

1项目八三相异步电动机的调速与制动控制任务一三相异步电动机变极调速控制线路任务二三相异步电动机反接制动控制线路任务三三相异步电动机能耗制动控制线路2在一些机床中，根据加工工件材料、刀具种类、工件尺寸、工艺要求等会选择不同的加工速度，这就要求三相异步电动机的转速可以调节。三相异步电动机的调速方法有机械调速和电气调速

。电气调速方法：有3种变极对数P、变转差率S、变频调速f1任务一三相异步电动机变极调速控制电路一、任务导入与描述3多速电动机就是通过改变磁极对数来实现调速的，通常采用改变定子绕组的接法来改变磁极对数。若绕组改变一次磁极对数，可获得两个转速，称为双速电动机；改变两次极对数，可获得三个转速，称为三速电动机；同理有四速、五速电动机，但要受定子结构及绕组接线的限制。变极调速4二、任务目标本任务要求识读三相异步电动机变极调速控制电路图，完成按钮控制的双速电动机控制电路安装接线和通电调试。5三、任务实施（一）双速电动机定子绕组的接线方式：接法有△/YY和Y/YY两种。(a)低速△形接法(b)高速YY形接法第1种接法三角形→双星形低速→高速6三、任务实施（一）双速电动机定子绕组的接线方式(a)低速Y形接法(b)高速YY形接法第2种接法星形→双星形低速→高速7三、任务实施（二）按钮控制的双速电动机控制电路：P1741.识读电路图想一想：定子绕组接线方式？第1种还是第2种？8主电路分析合上QF当KM1主触点闭合时，M低速运行。当KM2、KM3主触点闭合时，M高速运行。2.识读电路工作过程9控制电路分析提示：按下SB2→KM1+、按下SB3→KM2+、KM3+10①低速起动运行：SB2↓→KM1+→KM1常闭触点断开，互锁

KM1常开触点闭合自锁

KM1主触点闭合，M低速起动运行②高速运行：SB3↓→SB3常闭触点断开，KM1-，

SB3常开触点闭合→KM2+KM3+→KM2、KM3常闭触点断开，互锁

KM2、KM3常开触点闭合，自锁

KM2、KM3主触点闭合，M高速运行控制电路分析11（三）时间继电器控制的双速电动机控制电路的识读P1741.识读电路图12主电路P175合上QS当KM1主触点闭合时，M低速运行。当KM2、KM3主触点闭合时，M高速运行。2.识读电路工作过程13控制电路P175提示：SC扳至“低速”位置时：KM1+SC扳至“高速”位置时：

①KT+、KM1+→②延时时间到，KM1-

→

KM2+、KM3+SC在高速位置：先低速起动再自动转成高速运行！14四、技能考核：按钮控制的双速电动机控制电路的安装接线与通电调试

在规定时间内按钮控制的双速电动机控制电路的安装接线，且通电试验成功。1．安装接线2．不通电检查3．通电调试15思考题：分析电路工作过程

P17616任务二三相异步电动机反接制动控制线路一、任务导入与描述制动就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转。制动的方法一般有两类：机械制动和电气制动。17机械制动：机械制动：利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法。常用方法：电磁抱闸制动、电磁离合器制动。电磁抱闸结构18线圈得电时，动静铁心立即吸合，与动铁心固定在一起的静摩擦片与动摩擦片分开，于是动摩擦片连同轴在电动机的带动下正常启动运转。当线圈断电时，制动弹簧立即使动静摩擦片之间产生足够大的摩擦力，使电动机断电后立即制动。

返回19电气制动电气制动：在电动机上产生一个与原转子转动方向相反的制动转矩，迫使电动机迅速停车。常用电气制动方法有：反接制动和能耗制动。

反接制动：当电动机断开三相交流电源后，因机械惯性不能迅速停止，此时如果立即在电动机定子绕组中接入反相序交流电源，使其产生的转矩方向与电动机的转动方向相反，从而使电动机受到制动迅速停转。动画演示20反接制动控制电路动画演示

21二、任务目标本任务要求识读三相异步电动机反接制动控制电路的工作过程22（一）元器件认识与使用：速度继电器

速度继电器是利用转轴的转速来切换电路的自动电器，它主要用作鼠笼式异步电动机的反接制动控制中，故也称为反接制动继电器。速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。23

速度继电器的轴与电动机的轴相连接，转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过摆锤拨动触点，使常闭触点断开、常开触点闭合。当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，摆锤在弹簧力的作用下恢复原位，触点也复位。常开触点常闭触点24速度继电器的结构示意图定子---由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。转子---圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。

动作转速：>120rpm

复位转速：<100rpmKS25速度继电器根据电动机的额定转速进行选择。常用的感应式速度继电器有JYl和JFZ0系列。JYl系列能在3000r／min的转速下可靠工作。JFZ0-1型适用于300～1000r／min．JFZ0-2型适用于1000～3000r／min。速度继电器有两对常开、常闭触点，分别对应于被控电动机的正、反转运行。一般情况下，速度继电器的触点，在转速达120r／min时能动作，100r／min左右时能恢复正常位置。26

合上QS。当KM1主触点闭合，M起动运行；当KM2主触点闭合，M串电阻反接制动。

（二）单向反接制动控制电路的识读P1791.主电路P179272.控制电路P180①起动：SB2↓→KM1+→KM1常闭触点断开，互锁

KM1常开触点闭合，自锁

KM1主触点闭合，M起动运行→当n>120r/min时，KS常开触点闭合，为反接制动作好准备。②反接制动：28②反接制动：29任务三三相异步电动机能耗制动控制线路一、任务导入与描述制动时，先断开QS，切断电动机交流电源，转子因惯性而继续转动。合上开关SA，电动机的定子绕组接入直流电源，绕组中流过直流电流，使定子中产生一个恒定的静止磁场。做惯性转动的转子切割静止磁场的磁力线而在转子中产生感应电流。这个电流立即受到静止磁场的作用而产生电磁转矩。根据左手定则，可判断其方向正好与电动机的旋转方向相反，因此是一个制动力矩，能使电动机迅速停止转动。30能耗制动：定义：三相异步电动机脱离三相交流电源后，定子绕组通入直流电压，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动目的。按切除直流电源的方法，能耗制动控制方式又分：时间控制原则——利用时间继电器控制速度控制原则——利用速度继电器控制主电路直流电源的获取方法：交流电源（降压）经整流（半波、全波、桥式）31能耗制动控制电路动画演示

以手动控制的能耗制动控制电路进行说明：按下SB2，KM1线圈得电并自锁，电动机起动；当进行能耗制动时，手一直按住SB1，KM2线圈得电，将直流电源接入电动机进行能耗制动，延时两秒左右，松开SB1，能耗制动结束。32时间原则控制的电动机单向能耗制动控制电路

电路133无变压器电动机单管制能耗制动控制电路电路234（二）单相全波整流能耗制动控制电路：P1831.识读电路图返回35主电路：P185

合上QS。当KM1主触点闭合时，M起动运行；当KM2主触点闭合时，M能耗制动。2.识读电路工作过程36控制电路：P185①起动：SB2↓→KM1+→常闭触点断开，互锁常开触点闭合，自锁主触点闭合，M起动运行②能耗制动：SB1↓→SB1常闭触点断开，KM1-，所有触点复位→M断开交流电

SB1常开触点闭合→KM2+→常闭触点断开，互锁常开触点闭合

KT+→常开触点闭合→自锁→KM2主触点闭合→M能耗制动状态，→KT整定时间到→KT延时常闭触点断开→KM2-、KT-→能耗制动结束。37结论：KT瞬时触点的作用：

避免在KT线圈断线或机械卡住故障时，造成KM2线圈不能断电、电动机定子绕组长期接通直流电而过热烧毁的现象。38（三）半波整流的电动机能耗制动控制电路：P184对于10kW以下电动机，在制动要求不高时，可采用无变压器单管整流的能耗制动。39直流电源的获得：交流电源L3