第三章(2)風(fēng)電控制系統(tǒng)電路基礎(chǔ)

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)測與控制華北電力大學(xué)可再生能源學(xué)院華北電力大學(xué)可再生能源學(xué)院鄧鄧 英英第四節(jié)第四節(jié) 電氣控制電路基礎(chǔ)電氣控制電路基礎(chǔ)4.1、 變流器（變頻器）4.2、變壓器原理4.3、交流異步電機(jī)介紹4.4、低壓電器接觸器、控制開關(guān)4.5、電氣線路圖4.6、常見電氣控制原理圖舉例 主要內(nèi)容4.14.1、變頻器簡介、變頻器簡介 4.1.1.4.1.1.什么是變頻器？什么是變頻器？（1 1）VVVFVVVF：改變電壓、改變頻率：改變電壓、改變頻率（Variable Voltage and Variable Frequency）的縮寫。 （2）CVCF：恒電壓、恒頻率（Constant Voltage

2、 and Constant Frequency）的縮寫。各國使用的交流供電電源，無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz），等等。 通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語為“inverter”(逆變器)。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即變頻器。變頻器也可用于家電等領(lǐng)域。用于電機(jī)控制的變頻器

3、，既可以改變電壓，又可以改變頻率。 變頻器：inverter (日本常用)，AC Drive (歐美常用)，F(xiàn)requency Converter (歐州常用)變流器 converters整流 rectifying-rectification 整流器 rectifier逆變 inverting-inversion 逆變器inverter 轉(zhuǎn)矩脈動 torque pulsation 脈寬調(diào)制 (PWM) pulse width modulation 諧波 harmonic 矢量控制(VC) vector control 直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC) direct torque control四象限運(yùn)行

4、 Four quadrant operation再生(制動) Regeneration直流制動 d.c braking漏電流 leak current濾波器 filter電抗器 reactor電位器 potentiometer編碼器encoder, PLG (pulse generator)定子 stator轉(zhuǎn)子rotor 4.1.3. 變頻器和軟啟動器 變頻器：變頻變壓。主要作用是調(diào)速，節(jié)能和軟起動。軟啟動器：僅改變電壓。主要作用是降低起動電流和沖擊。4.1.2.4.1.2. 部分常用術(shù)語中英文對照部分常用術(shù)語中英文對照4.1.4、變頻器的基本運(yùn)行原理1）. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改

5、變？ r/min電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.例如：2極電機(jī) 50Hz 3000 r/min ，4極電機(jī) 50Hz 1500 r/min ，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例。本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡稱為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6），所以一般不適和通過改變該值來調(diào)整電機(jī)的速度。另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的

6、變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。n = 60f/p n: 同步速度f: 電源頻率p: 電機(jī)極對數(shù)可見， 改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法，如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時會使電機(jī)出現(xiàn)過電壓（過勵磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V 2）. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時，其輸出轉(zhuǎn)矩會發(fā)生變化 *1: 工頻電源由電網(wǎng)提供的動力電源（商用電源）。

7、*2: 起動電流當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時，變頻器的輸出電流。（變頻器驅(qū)動時的起動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動）電機(jī)在工頻電源供電時起動和加速沖擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些。 工頻直接起動會產(chǎn)生一個大的起動電流。而當(dāng)使用變頻器時，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動電流和沖擊要小些。通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小。減小的實際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會給出說明。通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。4.1.4、變頻器的基本運(yùn)行原理 3）. -當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時，電機(jī)的輸

8、出轉(zhuǎn)矩將降低- 通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te, P60Hz時, X會相應(yīng)減小，對于電機(jī)來說, T=K*I*X, (K:常數(shù), I:電流, X:磁通), 因此轉(zhuǎn)矩T會跟著磁通X減小而減小.同時, 小于50Hz時, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不變時, 磁通(X)為常數(shù). 轉(zhuǎn)矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉(zhuǎn)矩)能力. 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-最大轉(zhuǎn)矩不變)。結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時, 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會減小. 5 5）. .

9、其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素 發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。 載波頻率: 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率, 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率, 電機(jī)的電流不會受到影響。但元器件的發(fā)熱會減小。. 環(huán)境溫度：就象不會因為檢測到周圍溫度比較低時就增大變頻器保護(hù)電流值. 海拔高度: 海拔高度增加, 對散熱和絕緣性能都有影響一般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了.4.1.4、變頻器的基本運(yùn)行原理6 6）變頻器制動的情況）變頻器制動的情況 1. 再生制動的概念 指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)（或

10、供電電源側(cè)）,這時電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速.負(fù)載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大小)隨著物體的運(yùn)動而累積。當(dāng)動能減為零時，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。 對于變頻器，如果輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)，使直流側(cè)的電壓升高。這些能量可以通過變頻器本身的發(fā)熱消耗，如果不夠的化，還需要用電阻發(fā)熱消耗。 制動產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中，這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。2.直流制動 減

11、速時，變頻器對電機(jī)定子注入直流電，通過電機(jī)的發(fā)熱來消耗能量， 改善制動效果。直流制動也可以用于使電機(jī)在零速時停的穩(wěn)一點，防止受外力作用而使電機(jī)轉(zhuǎn)動。要注意制動制動時間和電壓不要設(shè)的太大，防止電機(jī)過熱。3. 公用直流母線 一般用于工程型變頻器，在鋼鐵、造紙等行業(yè)用的較多。多臺逆變器使用一個公共的整流和直流環(huán)節(jié)。4.1.4、變頻器的基本運(yùn)行原理7） 在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中是如何應(yīng)用的？8 ） 如何設(shè)計變頻器 問題提出 眾所周知，變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用各行各業(yè)。但變頻控制系統(tǒng)如何設(shè)計，變頻控制柜設(shè)計與制造對實際應(yīng)用具體要求，是許多電氣工程師及制造商，在實際設(shè)計及應(yīng)用案例中，總結(jié)設(shè)計要點，具體的情況具體應(yīng)用。變

12、頻器內(nèi)部電路變頻器內(nèi)部電路VestasVestas專用變流器驅(qū)動電路專用變流器驅(qū)動電路電機(jī)側(cè)電機(jī)側(cè)線側(cè)線側(cè)根據(jù)實際及客戶要求進(jìn)行設(shè)計根據(jù)實際及客戶要求進(jìn)行設(shè)計 在變頻控制系統(tǒng)設(shè)計前，一定要了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)，工作方式，環(huán)境，控制方式，客戶具體要求。應(yīng)該確切知道如下技術(shù)參數(shù)及要求。1 電機(jī)具體參數(shù)， 2 出廠日期，3 廠商（國產(chǎn)， 進(jìn)口）5 電機(jī)的型號、額定電壓，額定電流，驅(qū)動方式。 6發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的運(yùn)行范圍。 7 相數(shù)。8 電機(jī)的負(fù)載特性類型， 9 工作制式。 10 電機(jī)起動方式。 11 工作環(huán)境。如現(xiàn)場的溫度 12 防護(hù)等級， 13 電磁輻射等級， 14 冷卻等級。 15 配電具體參

13、數(shù)。 16 變頻柜安裝位置到電機(jī)位置實際距離。（變頻柜到電機(jī)距離是非 常重要的參數(shù)） 17 變流器驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量及方式。18 變頻柜與主控電氣系統(tǒng)的切換關(guān)系、通訊方式。 19 一般為-Y啟動與變頻工作互為備用20.變頻柜的外圍傳感變送器的選用參數(shù)及采樣地點。21.變頻控制柜的控制方式，如手動/自動，本地/遠(yuǎn)程，控制信號的量程。是否通訊組網(wǎng)。 22.強(qiáng)電回路與弱電回路的隔離。采集及控制信號的隔離。23工作場合的供電質(zhì)量，如防雷，浪涌，電磁輻射。 對新變頻系統(tǒng)，電氣工程師應(yīng)該與機(jī)械工程師對傳動機(jī)械負(fù)載特性，深入了解，才能確電機(jī)類型，容量。根據(jù)電機(jī)機(jī)械負(fù)載特性，容量，選用變頻器的類型，容量。 目前，

14、風(fēng)輪原動機(jī)與電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性有許多種類，常用有三種。1 雙饋電機(jī)方式。交-直-交，40-50%容量供電。2 交流異步交-直-交 100%全容量變流器 3、永磁同步交-直-交 100%全容量變流器公式表式為 P=T*N/9550 P-電機(jī)的功率kw T-電機(jī)轉(zhuǎn)矩NM N-電機(jī)轉(zhuǎn)速R/min 系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意： （1） 電機(jī)應(yīng)選變頻器專用電機(jī) （2） 變頻柜應(yīng)加裝專用冷卻風(fēng)扇 （3） 增大電機(jī)容量， （4） 降低負(fù)載特性 （5） 增大變頻器的容量 （6） 變頻器的容量與電機(jī)的容量關(guān)系應(yīng)根據(jù)牌， （7） 一般為1.11.5電機(jī)的容量。 對于每個變頻控制柜，設(shè)計是整個系統(tǒng)重點，最能體現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于

15、變頻控制柜，電氣設(shè)計工程師應(yīng)在如下設(shè)計方面入手。 1. 變頻控制系統(tǒng)的原理圖設(shè)計2. 電路主路設(shè)計。3. 電路控制路設(shè)計。包括常規(guī)控制電路， 4. PLC控制接口電路， 5. 變頻器聯(lián)網(wǎng)等。6. 變頻控制柜的工藝設(shè)計。包括電氣工藝設(shè)計， 7. 柜體結(jié)構(gòu)板金工藝設(shè)計。 變頻柜配電設(shè)計變頻柜配電設(shè)計 根據(jù)以上所述的原理規(guī)則，參照變頻控制柜的原理圖，根據(jù)實際需要，畫出原理圖。路主路設(shè)計。按如下順序選擇主回路電器件。（1） 確定發(fā)負(fù)載特性，（2） 功率，（3） 扭矩，（4） 轉(zhuǎn)速（5） 確定電機(jī)特性，（6） 額定電壓，（7） 額定功率，（8） 額定電流， （10） 根據(jù)以上條件，（11） 和實際客戶的

16、需要，TR-變壓器為可選項，根據(jù)電壓等級標(biāo)準(zhǔn)，選配。FU-熔斷絲，一般要，選擇為2.5-4倍額定變頻器電流。注意熔斷絲選速熔類。QA-空開，一般要，選擇為1.2倍額定變頻器電流KM-接觸器，必須要，選擇為額定變頻器電流LY-防雷浪涌器，最好要，特別雷暴多發(fā)區(qū)，以及交流電源尖峰浪涌多發(fā)場合，保護(hù)變頻系統(tǒng)免遭意外破壞。一般配40KVA浪涌器。 DK-電抗器 電抗器的作用是抑制變頻器輸入輸出電流重高次諧波成份帶來的不良影響，而濾波器的作用是抑制由變頻器帶來的無線電電波干擾，即電波噪聲。有的變頻器內(nèi)置電抗器，有的場合也可不裝電抗器。一般，多大功率變頻器配多大電抗器，變頻器廠商提供參數(shù)。選擇電抗器的參數(shù)

17、，可由下面公式計算L=(2%5%)V/6.18*F*IV-額定電壓 VI-額定電流 AF-最大頻率 HZ LBI/ LBO 輸入輸出濾波器，一般應(yīng)根據(jù)頻率進(jìn)行配置R-制動電阻 計算較復(fù)雜，應(yīng)在變頻器柜制造商指導(dǎo)下配置。 電路控制回路設(shè)計，按電氣工程師知識及變頻器要求設(shè)計。但應(yīng)注意（1） 輸入/輸出的弱電信號， （2） 與PLC， （3） 儀表， （4） 傳感變送器， （5） 一定采取信號隔離， （6） 否則， （7） 控制系統(tǒng)信號混亂， （8） 系統(tǒng)不 （9） 正常。（10） 與PLC， （11） 常規(guī)控制系統(tǒng)接口， （12） 一定加裝浪涌吸收器。（13） 控制電源應(yīng)采用隔離變壓器， （14）

18、 進(jìn)行電氣隔離。變頻控制柜的工藝設(shè)計變頻控制柜的工藝設(shè)計 電氣工藝設(shè)計 電氣工程師變頻電路設(shè)計出來，下一步就是電氣工藝設(shè)計，包括：1. 多大功率變頻器， 2. 配什么類型電纜， 3. 多大的線徑， 4. 配多遠(yuǎn)。一般可以查表格或計算。5. 接地配線。6. 抗干擾布線。是非常重要的。一般強(qiáng)電電纜用帶屏蔽電纜， 7. 電纜及屏蔽層用金屬卡固定安裝底板上， 8. 也有的加裝屏蔽金屬環(huán)， 9. 抗干擾。 10. 進(jìn)出線的電纜管接頭配置。柜體板金工藝設(shè)計柜體板金工藝設(shè)計 應(yīng)根據(jù)以下原則設(shè)計 1 變頻器的環(huán)境溫度：變頻器環(huán)境溫度為-10度-50度，一定要考慮通風(fēng)散熱。濕度：震動：氣體：有無暴炸，腐蝕性氣體

19、2 柜體承載重量。3 運(yùn)輸方便性。加裝吊裝掛鉤， 4 搬運(yùn)安全。5 柜體的銘牌， 6 制造商的CI標(biāo)識。 結(jié)論：一個質(zhì)量較高的變頻控制柜，從設(shè)計，工結(jié)論：一個質(zhì)量較高的變頻控制柜，從設(shè)計，工藝，制作制造，運(yùn)輸，藝，制作制造，運(yùn)輸， 包裝，是實際要求較高的產(chǎn)品，包裝，是實際要求較高的產(chǎn)品，要求各個環(huán)節(jié)質(zhì)量保障，才能作出較高質(zhì)量要求各個環(huán)節(jié)質(zhì)量保障，才能作出較高質(zhì)量 和水平的控制柜。和水平的控制柜。4.2、變壓器變壓器 變壓器的標(biāo)牌變壓器的標(biāo)牌 4.34.3、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī) 4.3.1交流異步發(fā)電機(jī)、永磁同步機(jī)異步電動機(jī)異步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動機(jī)繞線型異步電動機(jī)鼠籠型異步

20、電動機(jī)鼠籠型異步電動機(jī)下面是它主要部件的拆分圖。下面是它主要部件的拆分圖。三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 右圖是一臺三相鼠籠型異右圖是一臺三相鼠籠型異步電動機(jī)的外形圖。步電動機(jī)的外形圖。三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 三相異步電動機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電機(jī)三相異步電動機(jī)的定子部分在結(jié)構(gòu)上和同步電機(jī)的定子部分完全相同。的定子部分完全相同。 對中、小容量的低壓異步電動機(jī)，通常定子三對中、小容量的低壓異步電動機(jī)，通常定子三相繞組的六個出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活相繞組的六個出線頭都引出，這樣可根據(jù)需要靈活地接成地接成“Y”Y”形或形或“D”D”形。形。U1 V1 W1U1

21、 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2D聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu) 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分結(jié)構(gòu)類型主要有兩三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分結(jié)構(gòu)類型主要有兩種：種：鼠籠型鼠籠型和和繞線型繞線型。 鼠籠型轉(zhuǎn)子鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組由插入每個轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和繞組由插入每個轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和兩側(cè)的短路端環(huán)構(gòu)成，如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心，剩余的兩側(cè)的短路端環(huán)構(gòu)成，如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心，剩余的轉(zhuǎn)子繞組就像一個松鼠轉(zhuǎn)子繞組就像一個松鼠籠子?；\子。鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖4.3.34.3.3雙饋發(fā)電機(jī)概述雙饋發(fā)電機(jī)概述這種電機(jī)的特點是：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串入附加電這種電機(jī)的特點是：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串入

22、附加電阻，來改善電機(jī)的起動性能或作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)用。阻，來改善電機(jī)的起動性能或作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)用。下圖是三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。繞組的三個出線端子下圖是三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。繞組的三個出線端子接到固定在轉(zhuǎn)軸上的三銅環(huán)上，通過電刷引出。接到固定在轉(zhuǎn)軸上的三銅環(huán)上，通過電刷引出。5）額定功率因數(shù)）額定功率因數(shù) 指電動機(jī)在額定負(fù)載指電動機(jī)在額定負(fù)載時定子側(cè)的功率因數(shù)；時定子側(cè)的功率因數(shù)；cosN發(fā)電機(jī)概述發(fā)電機(jī)概述 三相異步電機(jī)的額定值三相異步電機(jī)的額定值1）額定功率）額定功率 （kW）指額定運(yùn)行時轉(zhuǎn)軸上的）指額定運(yùn)行時轉(zhuǎn)軸上的輸出機(jī)械功率；輸出機(jī)械功率；NP2）額定電壓）額定電壓 （V） 指加在繞組上的線電壓；指加

23、在繞組上的線電壓；NU3）額定電流）額定電流 （A） 指定子繞組中的線電流；指定子繞組中的線電流；NI4）額定頻率）額定頻率 （Hz） 我國工業(yè)用頻率為我國工業(yè)用頻率為50Hz；f發(fā)電機(jī)概述發(fā)電機(jī)概述 三相異步電動機(jī)的額定值三相異步電動機(jī)的額定值6）額定轉(zhuǎn)速）額定轉(zhuǎn)速 （r/min） 指電機(jī)額定運(yùn)行時轉(zhuǎn)指電機(jī)額定運(yùn)行時轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速；軸的轉(zhuǎn)速；Nn2()9550( /min)NNNP kWTnr（N m）7）電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩計算式為）電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩計算式為.思考：如果轉(zhuǎn)矩單位為思考：如果轉(zhuǎn)矩單位為kg m，該如何計算？，該如何計算？.發(fā)電機(jī)概述發(fā)電機(jī)概述 三相異步電動機(jī)的額定值三相異步電

24、動機(jī)的額定值 2）如銘牌上標(biāo)有）如銘牌上標(biāo)有“380V、D聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)”時，表示電時，表示電機(jī)正常運(yùn)行時只能采用機(jī)正常運(yùn)行時只能采用“D”聯(lián)結(jié)，但是在電動機(jī)起聯(lián)結(jié)，但是在電動機(jī)起動過程中可接動過程中可接380V電源，繞組采用電源，繞組采用“Y”聯(lián)結(jié)，起動聯(lián)結(jié)，起動完畢，恢復(fù)完畢，恢復(fù)“D”聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。對高壓電動機(jī)：對高壓電動機(jī)： 定子繞組只有三根出線，只要電源電壓符合電定子繞組只有三根出線，只要電源電壓符合電動機(jī)銘牌電壓值便可使用。動機(jī)銘牌電壓值便可使用。對于中低壓電動機(jī)：對于中低壓電動機(jī)： 1）如銘牌上標(biāo)有）如銘牌上標(biāo)有“380/220V、Y/D聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)”時，時，表示電源電壓為表示電源電壓為38

25、0V時，電機(jī)繞組采用時，電機(jī)繞組采用“Y”聯(lián)結(jié)；聯(lián)結(jié)；電源電壓為電源電壓為220V時，采用時，采用“D”聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)?？刂乒瘢鹤冾l控制柜、高低壓開關(guān)柜、主控制控制柜：變頻控制柜、高低壓開關(guān)柜、主控制CPUCPU柜、電氣柜柜、電氣柜、4.3.4、低壓電器低壓電器的分類按控制作用分類v 執(zhí)行電器 用來完成某種動作或傳遞功率。例如：電磁鐵。v 控制電器 用來控制電路的通斷。例如：開關(guān)、繼電器。v 主令電器 用來控制其它自動電器的動作，以發(fā)出控制“指令”。例如：按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。v 保護(hù)電器 用來保護(hù)電源、電路及用電設(shè)備，使它們不致在短路、過載狀態(tài)下運(yùn)行，免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器等。 按動作方式

26、分 v 自動切換電器 按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。v 非自動電器 通過人力操作而動作的電器。例如：開關(guān)、按鈕等 。按動作原理分類 v 電磁式電器 它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器等。v 非電磁式電器 它是依靠外力（人力或機(jī)械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。v 電器：是指能自動或手動接通和斷開電路，以及對電路或非電路現(xiàn)象能進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件。低壓電器：通常是指交流1200V及以下與直流1500V及以下電路中起通斷、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備低壓電器的的定義低壓電

27、器的的定義低壓電器低壓電器接觸器接觸器 接觸器能頻繁的接通或斷開交直流主電路 具有低壓釋放的功能 分為交流接觸器和直流接觸器兩種 交流接觸器 結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)(直動式、轉(zhuǎn)動式)， 觸頭系統(tǒng)（主、副）， 滅弧裝置， 其他部件主觸點接線主觸點接線控制線圈接線控制線圈接線線圈線圈M3交流接觸器結(jié)構(gòu)圖交流接觸器結(jié)構(gòu)圖直流接觸器結(jié)構(gòu)：區(qū)別交流接觸器直流接觸器結(jié)構(gòu)：區(qū)別交流接觸器直流接觸器接觸器主要參數(shù) 與常用系列 主要參數(shù) 額定電壓：主觸頭（220、380、660） 額定電流：主觸頭 （10800） 線圈電壓（/36、127、220、380/-24、48） 其他（操作頻率、機(jī)械和電氣壽命等） 常用系列 交

28、流 CJ10 CJX1 B LC1-D 直流 CZ0 CZ18銜鐵銜鐵線圈線圈常開觸頭常開觸頭延時閉合延時閉合 常閉觸頭常閉觸頭延時打開延時打開 常閉觸頭常閉觸頭常開觸頭常開觸頭輔助輔助觸頭觸頭動作動作T秒后秒后通電延時通電延時線圈線圈通電通電延時延時觸頭觸頭動作動作空氣式時間繼電器示意圖斷斷 電電 式式常閉常閉斷電后斷電后延時閉合延時閉合常開常開斷電后斷電后延時斷開延時斷開通通 電電 式式瞬瞬時時動動作作延延時時動動作作常閉觸點常閉觸點常開觸點常開觸點常開常開通電后通電后延時閉合延時閉合常閉常閉通電后通電后延時斷開延時斷開時間繼電器觸頭類型熱繼電器熱繼電器作用：作用：利用電流的熱效應(yīng)制成的保

29、護(hù)電器利用電流的熱效應(yīng)制成的保護(hù)電器功能功能：過載保護(hù)：過載保護(hù)外型外型a） 外形 b）結(jié)構(gòu)圖電流整定裝置 2主電路接線柱 3復(fù)位按鈕 4常閉觸頭 5動作機(jī)構(gòu) 6熱元件 31常閉觸頭接線柱32公共動觸頭接線柱 33常開觸頭接線柱 熱繼電器圖形符號及文字符號：熱繼電器圖形符號及文字符號： 圖形符號FRFR串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中串聯(lián)在控制電路中熱繼電器選擇 1、類型 熱繼電器有單相、二相及三相式，其中三相式還分為有斷相保護(hù)（用于電動機(jī)連接情況）和無斷相保護(hù)的。 2、熱元件額定電流和整定電流 每一種熱繼電器可裝不同額定電流的熱 元件，整定電流，發(fā)熱元件不變形產(chǎn)生動作4.5、電氣

30、控制圖繪制規(guī)則、電氣控制圖繪制規(guī)則原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分：主電路就是從電源到電動機(jī)大電流通過的路徑。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護(hù)電路等，由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸點、接觸器的輔助觸點、按鈕、照明燈、信號燈、控制變壓器等電器元件組成。 控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電機(jī)、電器和其它器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來。原理圖中各電器元件不畫實際的外形圖，而采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)圖形符號，文字符號也要符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 原理圖中，各個電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。同一元器件的各個部件可以不畫在一起。例如，接觸器、繼電器的線圈和觸點可以不畫在一

31、起。 圖中元件、器件和設(shè)備的可動部分，都按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。例如，繼電器、接觸器的觸點，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫；主令控制器、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄處于零位時的狀態(tài)畫；按鈕、行程開關(guān)的觸點按不受外力作用時的狀態(tài)畫等。 電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按水平順序排列，其布局順序應(yīng)該是從上到下，從左到右。電路垂直布置時，類似項目宜橫向?qū)R；水平布置時，類似項目應(yīng)縱向?qū)R。 電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，要用黑圓點表示；無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點不畫黑圓點。 電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分和符號位置的索引電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分和符號位置的索引 符號位置的索引 圖號 頁次 圖區(qū)號

32、 見圖上方：1、2、13圖區(qū)號 圖區(qū)號下方：對應(yīng)的元件或電路功能M3 K M7F RM234567891 01 11 21 31電電 源源 開開 關(guān)關(guān) 及及 保保 護(hù)護(hù)主主 電電 機(jī)機(jī)啟啟 停停 控控 制制 電電 路路變變 壓壓 器器照照 明明 及及 信信 號號Q SF U 2L 1L 2L 3K MS QF R4S B 1S QK A8S B 2S B 2K MK AF U 12 5 AF U 22 AF U 32 AF U 41 AS AK A8T CP E6 V2 4 V5 0 H z3 8 0 V3 8 0 VE LH L 1H L 2K MK A4446XXX91 3XXXXXX某某

33、 機(jī)機(jī) 床床 電電 氣氣 原原 理理 圖圖7圖1-84.6、控制線路舉例4.6.1三相籠型異步電動機(jī)全壓啟動控制線路 一 單相全壓啟動控制線路 1、起保停電路 1）工作原理（自鎖） 起動（SB2） 停止（SB1） 2）保護(hù)環(huán)節(jié) 短路 過載 欠電壓保護(hù)與失電壓保護(hù)CBKMSB控制電路控制電路M3ABCKMFUQS主電路主電路2 2、點動控制、點動控制3、點動+連續(xù)控制SB3：點動：點動SB2：連續(xù)運(yùn)行：連續(xù)運(yùn)行控制控制關(guān)系關(guān)系QM3AB CFU主電路主電路FRKMKMSB1SB2FRSB3KM4.6.24.6.2、 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路 FUQM3ABCFRKM正正 KM反反

34、 KM反反SB3 KM正正SB1SB2FRKM正正123KM反反*必須保證兩個接觸器不能同時工作必須保證兩個接觸器不能同時工作!互鎖互鎖KM反反KM正正M3A BCFUQ FRSB1KM正正SB2KM反反KM反反SB3ABKM正正FRKM正正KM反反正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停止停止反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)1 1、正、正- -停停- -反反SB3KM正KM反M3A BCFUQFR機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖雙保險雙保險機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電氣互鎖（互鎖觸頭）電氣互鎖（互鎖觸頭）KM正正SB1KM正正FRKMKM反反KM反反KM正正SB2電氣互鎖電氣互鎖AC正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)熔焊熔焊2、正-反-停（雙重互瑣）A小車小車SQ1SQ2CFR正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)KM正正SB1KM正正KMKM反反KM正正SB2KM反反SB3SQ1SQ24.9.34.9.3、行程控制、行程控制3.6.43.6.4、順序控制、順序控制4.6.54.6.5、三相籠型異步電動機(jī)減壓起動、三相籠型異步電動機(jī)減壓起動