工學(xué)三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制PPT課件

1、(1)(1)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路全壓啟動(dòng) 1 1點(diǎn)動(dòng)控制線路 2 2長動(dòng)控制線路 3 3兩地控制線路降壓啟動(dòng) 1.1.丫- -降壓起動(dòng)控制線路 2.2.串電阻( (電抗器) )降壓起動(dòng)控制線路 3.3.定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)幾種典型電氣控制 (2)(2)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路1、反接制動(dòng)控制線路2、能耗制動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制(3) (3) 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng) 1、雙速電動(dòng)機(jī)控制線路 2、變頻調(diào)速系統(tǒng)(4)(4)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)環(huán)節(jié) 1 1、短路保護(hù) 2 2、過載保護(hù) 3 3、過電流保護(hù)第1頁/共52頁全壓啟動(dòng)全壓啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)

2、電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第2頁/共52頁(a) 接線示意圖 (b) 電氣原理圖M3SBSFUKMM3SFUKMKMSB三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第3頁/共52頁 合上開關(guān)S S，三相電源被引入控制電路，但電動(dòng)機(jī)還不能起動(dòng)。按下按鈕SBSB，接觸器KMKM線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點(diǎn)接通，電動(dòng)機(jī)定子接入三相電源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開按鈕SBSB，接觸器KMKM線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)因斷電而停轉(zhuǎn)。M3SFUKMKMSB三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第4頁/共52頁第5頁/共52頁M3SFUKMKMSB2SB1KMFRFR（1）起動(dòng)過程。按下起動(dòng)按

3、鈕SBl，接觸器KM線圈通電，與SB1并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證松開按鈕SBl后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制。（2）停止過程。按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈斷電，與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)斷開，以保證松開按鈕SB2后KM線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第6頁/共52頁第7頁/共52頁 與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)的這種作用稱為自鎖。 圖示控制電路還可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)。 起短路保護(hù)的是串接在主電路中的熔斷器FU

4、。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。 起過載保護(hù)的是熱繼電器FR。當(dāng)過載時(shí)，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點(diǎn)斷開，使接觸器KM線圈斷電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。同時(shí)KM輔助觸點(diǎn)也斷開，解除自鎖。故障排除后若要重新起動(dòng)，需按下FR的復(fù)位按鈕，使FR的常閉觸點(diǎn)復(fù)位（閉合）即可。 起零壓（或欠壓）保護(hù)的是接觸器KM本身。當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí)，接觸器KM線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點(diǎn)自行復(fù)位，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)解除自鎖。M3SFUKMKMSB2SB1KMFRFR三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第8頁/共52頁

5、 長動(dòng)控制原理圖長動(dòng)控制原理圖三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第9頁/共52頁降壓啟動(dòng)降壓啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第10頁/共52頁 1 1串電阻( (電抗器) )降壓起動(dòng)控制線路 在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將電在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間，由于串聯(lián)電阻起到了分間，由于串聯(lián)電阻起到了分壓作用，電動(dòng)機(jī)定子繞組上壓作用，電動(dòng)機(jī)定子繞組上所承受的電壓只是額定電壓所承受的電壓只是額定電壓的一部分，這樣就限制了起的一部分，這樣就限制了起動(dòng)電流，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上動(dòng)電流，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，再將電阻短升到一定值時(shí)，再將電阻短接，電

6、動(dòng)機(jī)便在額定電壓下接，電動(dòng)機(jī)便在額定電壓下正常運(yùn)行。正常運(yùn)行。工作原理：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第11頁/共52頁串電阻降壓起動(dòng)控制線路動(dòng)畫演示三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第12頁/共52頁2 2丫- -降壓起動(dòng)控制線路 合上電源開關(guān)合上電源開關(guān)QSQS按下按下起動(dòng)按鈕起動(dòng)按鈕SB2SB2接觸器接觸器KMIKMI、KM3KM3線圈得電，線圈得電，電動(dòng)機(jī)定電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形進(jìn)行降壓子繞組聯(lián)結(jié)成星形進(jìn)行降壓起動(dòng)起動(dòng)同時(shí)時(shí)間繼電器同時(shí)時(shí)間繼電器 KTKT線圈得電線圈得電經(jīng)一段延時(shí)后經(jīng)一段延時(shí)后KTKT斷開，斷開，KM3KM3失電，延時(shí)閉合失電，延時(shí)

7、閉合常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)KTKT閉合閉合KM2KM2線圈線圈得電并自鎖得電并自鎖電動(dòng)機(jī)繞組聯(lián)電動(dòng)機(jī)繞組聯(lián)結(jié)成三角形全壓運(yùn)行。結(jié)成三角形全壓運(yùn)行。QSFRFUL1 L2 L3KM1KM2KM3M3FRSB1SB2KM1KM1KM2KTKM3KT KM2KTKM3KM2工作原理：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第13頁/共52頁丫-降壓起動(dòng)控制線路動(dòng)畫演示三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第14頁/共52頁上頁下頁返回鼠籠式電動(dòng)機(jī)-起動(dòng)控制第15頁/共52頁 3.3.定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng) 合上合上QS KM1QS KM1觸點(diǎn)先將觸點(diǎn)先將自耦變壓器做星形連接，自耦變壓

8、器做星形連接，KM1KM1接通電源接通電源電動(dòng)機(jī)定電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)自耦變壓器實(shí)現(xiàn)子繞組經(jīng)自耦變壓器實(shí)現(xiàn)減壓啟動(dòng)減壓啟動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，速接近于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，KM1KM1斷開而斷開而KM2KM2閉合直接閉合直接將全電壓加在電動(dòng)機(jī)上將全電壓加在電動(dòng)機(jī)上進(jìn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)。工作原理：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第16頁/共52頁定子串自耦變壓器降壓啟動(dòng)動(dòng)畫演示三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第17頁/共52頁三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第18頁/共52頁（1 1）正向起動(dòng)過程。按下起動(dòng)按鈕SBSBl l，接

9、觸器KMKM1 1線圈通電，與SBSBl l并聯(lián)的KMKM1 1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證KMKMl l線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KMKM1 1的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。（2 2）停止過程。按下停止按鈕SBSB3 3，接觸器KMKMl l線圈斷電，與SBSBl l并聯(lián)的KMKM1 1的輔助觸點(diǎn)斷開，以保證KMKMl l線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KMKMl l的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，切斷電動(dòng)機(jī)定子電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。（3 3）反向起動(dòng)過程。按下起動(dòng)按鈕SBSB2 2，接觸器KMKM2 2線圈通電，與SBSB2 2并聯(lián)的KMKM2 2的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證KMKM2 2線圈

10、持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KMKM2 2的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。KM1和KM2線圈不能同時(shí)通電，因此不能同時(shí)按下SBl和SB2，也不能在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，或在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕。如果操作錯(cuò)誤，將引起主回路電源短路。M3 SF UK M1S B3S B1K M2S B2K M1K M1K M2K M2F RF R三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第19頁/共52頁第20頁/共52頁帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路S B3S B1S B2K M1K M1K M2K M2K M2K M1FR 將接觸器KM1KM1的輔助常閉觸點(diǎn)串入KM2KM2的線圈回路中，

11、從而保證在KMlKMl線圈通電時(shí)KM2KM2線圈回路總是斷開的；將接觸器KM2KM2的輔助常閉觸點(diǎn)串入KM1KM1的線圈回路中，從而保證在KM2KM2線圈通電時(shí)KMlKMl線圈回路總是斷開的。這樣接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KMlKMl和KM2KM2保證了兩個(gè)接觸器線圈不能同時(shí)通電，這種控制方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖，這兩個(gè)輔助常開觸點(diǎn)稱為聯(lián)鎖或者互鎖觸點(diǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第21頁/共52頁第22頁/共52頁：電路在具體操作時(shí)，若電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SBSB3 3，使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KMKMl l閉合后按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBSB2 2才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；若電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)

12、狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SBSB3 3，使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KMKM2 2閉合后按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBSBl l才能使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。SB3SB1SB2KM1KM1KM2KM2KM2KM1FR三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第23頁/共52頁同時(shí)具有電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路S B3S B1S B2K M1K M2K M2K M2K M1K M1FR 采用復(fù)式按鈕，將SB1按鈕的常閉觸點(diǎn)串接在KM2的線圈電路中；將SB2的常閉觸點(diǎn)串接在KMl的線圈電路中；這樣，無論何時(shí)，只要按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，在KM2線圈通電之前就首先使KM1斷電，從而保證KM1和KM2不同時(shí)通電；從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也

13、是一樣。這種由機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖也叫機(jī)械聯(lián)鎖或按鈕聯(lián)鎖三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第24頁/共52頁第25頁/共52頁SB3SB1SB2KM1KM1KM2KM2KM1(b) 自動(dòng)往返控制電路SQ1SQ2KM2SQ2SQ1SQ2SQ1(a) 往返運(yùn)動(dòng)圖FR 按下正向起動(dòng)按鈕SB1SB1，電動(dòng)機(jī)正向起動(dòng)運(yùn)行，帶動(dòng)工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)行到SQ2SQ2位置時(shí)，擋塊壓下SQ2SQ2，接觸器KMlKMl斷電釋放，KM2KM2通電吸合，電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)運(yùn)行，使工作臺(tái)后退。工作臺(tái)退到SQlSQl位置時(shí)，擋塊壓下SQlSQl，KM2KM2斷電釋放，KM1KM1通電吸合，電動(dòng)機(jī)又正向起動(dòng)運(yùn)行，工作臺(tái)

14、又向前進(jìn)，如此一直循環(huán)下去，直到需要停止時(shí)按下SB3SB3，KMlKMl和KM2KM2線圈同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第26頁/共52頁第27頁/共52頁第28頁/共52頁三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第29頁/共52頁一、反接制動(dòng)控制線路二、能耗制動(dòng)控制線路 三相異步電動(dòng)機(jī)從切斷電源到完全停止旋轉(zhuǎn)，由于慣性的關(guān)系，總要經(jīng)過一段時(shí)間，這往往不能適應(yīng)某些生產(chǎn)機(jī)械工藝的要求，無論是從提高生產(chǎn)效率，還是從安全及工藝要求等方面考慮，都要求能對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)控制，即能迅速使電動(dòng)機(jī)停

15、機(jī)、定位。三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法一般有兩大類，機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。電氣制動(dòng)控制線路包括三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第30頁/共52頁 起動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕SB2SB2接觸器KMIKMI通電并自鎖電動(dòng)機(jī)M M通電旋轉(zhuǎn)；停車時(shí)，按下停止按鈕SBISBI常閉觸點(diǎn)斷開接觸器KMlKMl線圈斷電，電動(dòng)機(jī)M M脫離電源，由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)的慣性很大，KSKS的常開觸點(diǎn)依然處于閉合狀態(tài)，所以SBlSBl常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，反接制動(dòng)接觸器KM2KM2線圈通電并自鎖，其主觸點(diǎn)閉合，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，速度繼電器常開觸點(diǎn)復(fù)位，接觸器KM2KM2線圈電路被

16、切斷，反接制動(dòng)結(jié)束。1.反接制動(dòng)控制線路電氣原理圖：電氣原理圖：工作原理：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第31頁/共52頁反接制動(dòng)控制1第32頁/共52頁 按下停止按鈕SB1SB1，接觸器KMIKMI斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源，同時(shí)接觸器KM2KM2線圈通電，時(shí)間繼電器KTKT線圈與接觸器KM2KM2線圈同時(shí)通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)其轉(zhuǎn)子的慣性速度接近于零時(shí)，時(shí)間繼電器失電，KM2KM2線圈電路斷路。電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)結(jié)束。 2、能耗制動(dòng)控制線路M3 3F FR RK KM M1 1F FU UQ QS SL L1 1L L2 2L L3 3K KM M

17、1 1K KM M2 2K KM M2 2K KM M1 1S SB B2 2S SB B1 1F FR RK KM M1 1K KS SK KT TK KM M2 2K KT TR RK KM M2 2K KM M2 2K KM M2 2T TC C電氣原理圖：電氣原理圖：工作原理：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第33頁/共52頁能耗制動(dòng)演示第34頁/共52頁上頁返回鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制第35頁/共52頁異步電動(dòng)機(jī)其他基本控制電路異步電動(dòng)機(jī)其他基本控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第36頁/共52頁常動(dòng)與點(diǎn)動(dòng) 第37頁/共52頁第38頁/共52頁

18、第39頁/共52頁 3.3.兩地控制線路QSFRM3FUL1 L2 L3KMFRSB4SB3SB1SB2KMFU2KM 實(shí)現(xiàn)兩地控制的基本實(shí)現(xiàn)兩地控制的基本原則為在控制線路中將兩原則為在控制線路中將兩個(gè)起動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)并個(gè)起動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接，將兩個(gè)停止按鈕聯(lián)連接，將兩個(gè)停止按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接。圖的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接。圖左所示為對一臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)左所示為對一臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)兩地控制的控制線路，現(xiàn)兩地控制的控制線路，其中按鈕其中按鈕SBlSBl、SB3SB3位于甲位于甲地，按鈕地，按鈕SB2SB2、SB4SB4位于乙位于乙地。地。電氣原理圖：電氣原理圖：工作原理：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第40頁/共52頁多地點(diǎn)控制電路多地點(diǎn)控制電路 第41頁/共52頁順序起動(dòng)控制順序起動(dòng)控制第42頁/共52頁異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第43頁/共52頁1、雙速電動(dòng)機(jī)控制線路 雙速電動(dòng)機(jī)采用復(fù)合按鈕聯(lián)鎖的高、低速直接轉(zhuǎn)換的控制線路，按下低速起動(dòng)按鈕SB2SB2，接觸器KMlKMl通電吸合，電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。若技下高速起