第7章(2)機電控制系統(tǒng)

1、 電氣控制系統(tǒng)是機電設(shè)備的重要組成部分，必須保證機電設(shè)備按生產(chǎn)工藝要求，完成各種運動狀態(tài)與協(xié)調(diào)工作，并保證機電設(shè)備操作的安全可靠。 這里，我們將應(yīng)用電氣控制線路基本知識，分析普通機電設(shè)備的電氣控制線路，掌握其工作原理和分析方法；提高電氣圖的閱讀能力；加深對生產(chǎn)機械中機械、電氣綜合控制的理解，培養(yǎng)分析和解決生產(chǎn)設(shè)備常見電氣故障的能力。2022-6-532022-6-537.2 7.2 電氣控制系統(tǒng)圖電氣控制系統(tǒng)圖 一、一、 電氣控制系統(tǒng)圖及有關(guān)規(guī)定電氣控制系統(tǒng)圖及有關(guān)規(guī)定 常用的電氣工程圖： 1.電氣系統(tǒng)框圖 2.電氣原理圖 3.電器元件布置圖 4.電氣安裝接線圖2022-6-54（一）電氣圖中

2、的圖形符號和文字符號（一）電氣圖中的圖形符號和文字符號 電氣控制系統(tǒng)圖中，電氣元件必須使用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號。 圖形符號用來表示各種不同的電氣元件，文字符號標(biāo)注在圖形符號近旁，進(jìn)一步說明電器元件或設(shè)備的名稱、功能和特征等。 所用圖形符號采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GBT47282000電氣簡圖用圖形符號，文字符號采用國標(biāo)GBT7159-1987電氣技術(shù)中的文字符號制定通則。2022-6-55GBGBT47282000T47282000電氣簡圖用圖形符號電氣簡圖用圖形符號2022-6-56電氣技術(shù)中的文字符號制定通則電氣技術(shù)中的文字符號制定通則2022-6-571. 1. 文字符號文

3、字符號 電氣設(shè)備導(dǎo)線文字符號標(biāo)記： (1)交流系統(tǒng)電源線，A相、B相、C相分別用A、B、C表示；1相、2相、3相分別用L1、L2、L3表示。 (2)中性線N。(3)保護接地線PE。(4)不接地的保護導(dǎo)線PU。(5)保護接地線和中性線共用一線PEN。(6)接地線E。 (7)直流系統(tǒng)電源線(正極、負(fù)極、中間線)分別用L+、L-、M表示。2022-6-58部分電器設(shè)備文字符號含義部分電器設(shè)備文字符號含義2022-6-592. 2. 端子標(biāo)記端子標(biāo)記 電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號標(biāo)記。 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB402683電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標(biāo)志接線端子的通則規(guī)定： 三相交流電源的

4、引入線用L1、L2、L3、N、PE標(biāo)記。 直流系統(tǒng)電源正、負(fù)極、中間線分別用L+、L-與M標(biāo)記。 三相動力電器的引出線分別按U、V、W順序標(biāo)記。 2022-6-510（二）（二） 系統(tǒng)圖或框圖系統(tǒng)圖或框圖 系統(tǒng)圖或框圖是用符號或帶注釋的框，概略地表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的一種電氣圖。它是依據(jù)系統(tǒng)或分系統(tǒng)的功能層次來繪制的，不僅是繪制電氣原理圖的基礎(chǔ)，而且還是操作、維修不可缺少的文件。2022-6-511系統(tǒng)圖或框圖示例系統(tǒng)圖或框圖示例 2022-6-512總控制系統(tǒng)液壓動力系統(tǒng)鋼板存儲冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)軋鋼機配電系統(tǒng)電源進(jìn)線材料進(jìn)入系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖2022-6-51

5、3變頻調(diào)速系統(tǒng)方框圖變頻調(diào)速系統(tǒng)方框圖 2022-6-514 具體案例的系統(tǒng)方框圖具體案例的系統(tǒng)方框圖2022-6-515（三）電氣原理圖（三）電氣原理圖 電氣原理圖是用來詳細(xì)表示各電氣元件或設(shè)備的基本組成和連接關(guān)系的一種電氣圖。 原理圖是在系統(tǒng)圖或框圖的基礎(chǔ)上采用電氣元件展開的形式繪制的，包括所有電氣元件的導(dǎo)電部件和接線端點之間的相互關(guān)系，但并不按照各電器元件的實際位置和實際接線情況來繪制。 原理圖是繪制電氣安裝接線圖的依據(jù)。 2022-6-516 電氣原理圖示例電氣原理圖示例2022-6-517電氣原理圖的繪制原則電氣原理圖的繪制原則 (1)原理圖分為主電路和輔助電路兩部分。 主電路是電氣

6、控制線路中強電流通過的部分，一般用粗實線繪制。主電路中三相電路導(dǎo)線按相序從上到下或從左到右排列，中性線應(yīng)排在相線的下方或右方，并用Ll、L2、L3及N標(biāo)記； 輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護電路，是小電流通過的部分，應(yīng)用細(xì)實線繪制。通常將主電路畫在控制電路的上方或左方。 (2)無論是主電路還是輔助電路，各電氣元件一般應(yīng)按動作順序從上到下，從左到右依次排列，電路可采用水平布置或垂直布置。電氣元件的觸點通常按沒有通電或不受外力作用時的正常狀態(tài)畫出。 2022-6-518電氣原理圖的繪制原則電氣原理圖的繪制原則 （2 2） (3)同一電器的各個部件(如線圈和觸點)，分別畫在各自所屬的電

7、路中。為便于識別，同一電器的各個部件均編以相同的文字符號。 (4)同一原理圖中，作用相同的電氣元件有若干個時，可在文字符號后加注數(shù)字序號。 (5)原理圖中，有直接電聯(lián)系的十字交叉導(dǎo)線連接點必須用黑圓點表示。2022-6-519CA6140型臥式車床的電氣原理圖主軸箱傳動帶主軸箱傳動帶罩安全開關(guān)罩安全開關(guān)配電盤壁龕門安全開關(guān)配電盤壁龕門安全開關(guān)SQ2SQ2開關(guān)傳動桿控制開關(guān)傳動桿控制QFQF線圈線圈2022-6-520那么，問題來了：那么，問題來了： 1.1.繪制電氣原理圖時，有哪些規(guī)則？繪制電氣原理圖時，有哪些規(guī)則？ 2. 2.比較比較CW6132CW6132與與CA6140CA6140型車床

8、，談?wù)劗愅?。型車床，談?wù)劗愅?022-6-5212022-6-521電氣原理圖的一般分析方法電氣原理圖的一般分析方法 由于機電設(shè)備種類繁多，運動形式和操作要求各異，所以對電氣控制提出了各種各樣的要求。另外由于機電設(shè)備電氣化和自動化程度的不同，電氣原理圖的復(fù)雜程度差別也很大。有的比較簡單，容易看懂，有的卻很復(fù)雜，不太容易看懂。 那么，現(xiàn)在問題來了：那么，現(xiàn)在問題來了：如何去分析一臺機電設(shè)備的電氣原理圖呢? 常用的分析方法：直接讀圖法常用的分析方法：直接讀圖法( (查線讀圖法或跟查線讀圖法或跟蹤追擊法蹤追擊法) )和間接讀圖法和間接讀圖法( (邏輯代數(shù)法邏輯代數(shù)法) )。下面以普通機電設(shè)備的電氣

9、原理圖為例，重點學(xué)習(xí)直接讀圖法。2022-6-522電氣原理圖的電氣原理圖的直接讀圖法直接讀圖法 電氣原理圖分析可采用“直接讀圖法”。 此方法應(yīng)注意遵循“化整為零看電路，積零為整看全部”的原則。 “化整為零看電路化整為零看電路”： 首先從主電路著手，明確此控制電路由幾臺電動機組成，每臺電動機由哪個接觸器或開關(guān)控制，圖中可知電動機是否具有正反轉(zhuǎn)控制、減壓起動或制動控制等。2022-6-523電氣原理圖的電氣原理圖的直接讀圖法（直接讀圖法（2 2） 其次分析控制電路，控制電路可分為幾個單元，每個單元主要控制一臺電動機。 可將主電路中接觸器的文字符號和控制電路的相同文字符號一一對照，然后單獨分析每臺

10、電動機的控制環(huán)節(jié)，觀察主令信號發(fā)出后，先動作的電器元件如何控制其他元件的動作，并隨時注意控制元件的觸點使執(zhí)行元件有何動作，進(jìn)而驅(qū)動被控對象。 2022-6-5242022-6-524先主后輔，化整為零先主后輔，化整為零 任何復(fù)雜的控制系統(tǒng)，都可分為主電路和輔助電路兩大部分。而輔助電路又?？煞譃榭刂齐娐贰⒅甘倦娐?、照明電路、保護電路等。 在分析復(fù)雜系統(tǒng)時，應(yīng)先分析主電路，然后分析輔助電路，因為后者往往與前者密切相關(guān)。閱讀主電路應(yīng)先從電動機入手，看機電設(shè)備由幾臺電動機拖動，弄清各電動機的類型和作用。還可從主電路中看出各電動機的啟動方式、制動控制、調(diào)速控制等。這樣，在分析控制電路的工作原理時，就能做

11、到心中有數(shù)。 然后，再從主電路接觸器主觸點的文字符號，到控制電路中去找它對應(yīng)的線圈，進(jìn)一步看其電動機的控制方式。一般來說，同一臺電動機的控制電路繪在相鄰處，這樣，可將一臺機電設(shè)備的整個控制電路劃分為若干部分，而每一部分則控制一臺電動機。2022-6-5252022-6-525閱讀控制電路閱讀控制電路從上到下從上到下 另外，電氣控制電路往往按動作先后順序，由上而下并聯(lián)排列，所以在閱讀控制電路時，也要從上到下，一個環(huán)節(jié)一個環(huán)節(jié)地進(jìn)行分析。 然后，分手動、自動等不同操作方式，按操作順序，設(shè)想分別按動各操作按鈕或開關(guān)，查對線路有哪些元件受控動作。 接著，逐一查看這些動作元件的觸點又是如何控制其他元件動

12、作的，進(jìn)而驅(qū)動被控機械作何運動。 還要繼續(xù)追查執(zhí)行元件帶動機械運動時，會使哪些信號元件狀態(tài)發(fā)生變化，再查對線路，并以此為線索追蹤下去，直至將線路全部看懂為止。 2022-6-526電氣原理圖的電氣原理圖的直接讀圖法（直接讀圖法（3 3） “積零為整看全部積零為整看全部” 經(jīng)過“化整為零”，分析了每一控制環(huán)節(jié)的原理后，還需用“積零為整”的方法，從整體角度去分析各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系、聯(lián)鎖關(guān)系及保護環(huán)節(jié)，將整個線路有機地聯(lián)系起來。 最后，再分析其他電路，如照明電路與信號電路等。2022-6-527電氣控制原理圖的組成電氣控制原理圖的組成 在讀圖過程中，要特別注意各部分間的聯(lián)系和制約關(guān)系，及那些滿足特

13、殊要求的特殊部分，最后把各環(huán)節(jié)串起來，通讀一遍，這樣就不難讀懂全圖了。 閱讀分析電氣控制線路圖，主要是分析電氣控制原理圖，其基本方法是查線讀圖法。 電氣控制原理圖主要包括主電路、控制電路和輔助電路等幾部分。 在閱讀分析電氣原理圖之前，必須了解設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)、運動形式、電力拖動形式、電動機和電氣元件的分布狀況及控制要求等內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，便可以閱讀分析電氣原理圖了。2022-6-528 分析主電路分析主電路 從主電路入手，根據(jù)每臺電動機和執(zhí)行電器的控制要求去分析它們的控制內(nèi)容。 控制內(nèi)容包括啟動、方向控制、調(diào)速和制動等。2022-6-529分析控制電路分析控制電路 根據(jù)主電路中各電動機和執(zhí)行電器

14、的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)。 利用前面學(xué)過的電器控制線路的基本規(guī)律的知識，按功能不同劃分成若干個局部控制線路來進(jìn)行分析。2022-6-530起動、自鎖控制起動、自鎖控制 依靠接觸器自身輔助觸點而使其線圈保持通電的現(xiàn)象-自鎖。 自鎖作用： 1.線圈通電自保持； 7.實現(xiàn)欠壓和失壓保護。 2022-6-531工作過程工作過程 合上QS，按下SB2，KM線圈吸合，KM 主觸點閉合，電動機運轉(zhuǎn)。 KM輔助常開觸點閉合，自鎖。 按下SB1，KM線圈斷電，主觸點、輔助觸點斷開，電動機停止。2022-6-532分析輔助電路分析輔助電路 輔助電路包括電源顯示、工作狀態(tài)顯示、照明和故障報警等部分，

15、它們大多由控制電路中的元件來控制的。 所以，在分析時，還要回過頭來對照控制電路進(jìn)行分析。2022-6-533 分析聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)分析聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié) 生產(chǎn)機械對于安全性和可靠性有很高的要求，實現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇拖動和控制方案以外，在控制線路中還設(shè)置了一系列電氣保護和必要的電氣聯(lián)鎖。2022-6-534總體檢查總體檢查 經(jīng)過“化整為零”，逐步分析了每一個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系之后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個控制線路，看是否有遺漏。 特別要從整體角度去進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，理解電路中每個元件所起的作用。2022-6-5352022-6-535典型

16、設(shè)備電氣控制電路分析典型設(shè)備電氣控制電路分析 電氣原理圖的分析方法及步驟： 1）了解機電設(shè)備的主要技術(shù)性能，了解其中機械和電動各部分的分工、作用及工作原理。 2）分析并明確機電設(shè)備所具有的運動，各運動執(zhí)行件的運動性質(zhì)、規(guī)律以及對這些運動屬性的控制要求。 3）主電路分析。根據(jù)對各機械運動的控制要求，對電氣控制系統(tǒng)的主電路進(jìn)行分析。包括用電設(shè)備的數(shù)目、線路的連接情況、各觸點及保護環(huán)節(jié)的作用與功能等。 4）控制電路分析。包括控制線路各環(huán)節(jié)的構(gòu)成、相互關(guān)系及控制功能的實現(xiàn)等進(jìn)行分析。2022-6-5362022-6-536 弄清用途和要求弄清用途和要求 在分析一臺具體機電設(shè)備的電氣控制線路時，首先應(yīng)弄

17、清其用途和要求，了解該機電設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、運動形式、操作方法和機電設(shè)備對電氣控制的基本要求、必要的保護和聯(lián)鎖等。然后再根據(jù)控制線路及有關(guān)說明來分析該機電設(shè)備的各種運動形式是如何實現(xiàn)的。 在分析常用生產(chǎn)機械的電氣控制線路時，應(yīng)對其機械結(jié)構(gòu)及各部分的運動情況有所了解。由于現(xiàn)代生產(chǎn)機械多采用機械、電氣和液壓相結(jié)合的控制技術(shù)，并以電氣控制技術(shù)作為聯(lián)接中樞，所以應(yīng)樹立機、電、液相結(jié)合的整體概念，注意它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，提高綜合分析能力。2022-6-537電氣原理圖分析示例電氣原理圖分析示例 2022-6-538（四）電器元件布置圖（四）電器元件布置圖 電器元件布置圖是用來表明各種電氣設(shè)備上所有電機、電

18、器實際安裝位置的一種圖形。是電氣控制設(shè)備制造、安裝和維修必要的資料。 機床的電氣元件布置圖主要由控制柜及控制板電氣元件布置圖，操縱臺電氣元件布置圖等組成。 2022-6-539電器元件布置圖電器元件布置圖（位置圖）示例（位置圖）示例 FU1FU2KMFRTCFU3FU4線槽505050503203602022-6-540（五）電氣安裝接線圖（五）電氣安裝接線圖 根據(jù)電氣設(shè)備上各元器件實際位置繪制的實際接線圖稱為電氣安裝接線圖。它是配線施工和檢查維修電氣設(shè)備不可缺少的技術(shù)資料。主要有單元接線圖、互連接線圖和端子接線圖等。 電器布置圖和電氣安裝接線圖中各電電器布置圖和電氣安裝接線圖中各電器元件的符

19、號應(yīng)與電氣原理圖保持一致。器元件的符號應(yīng)與電氣原理圖保持一致。 2022-6-541電氣安裝接線圖示例電氣安裝接線圖示例 QSMM8078ELSB305121U12SB2SB1HLPEXT30.75mm2 50.75mm2 31mm2 Q132.5mm2 32.5mm2 2022-6-542那么，問題來了：那么，問題來了： 3.3.如何閱讀電氣原理圖？如何閱讀電氣原理圖？ 4. 4.常用的電氣工程圖有哪幾種？常用的電氣工程圖有哪幾種？2022-6-5437.3 三相異步電動機起動控制電路三相異步電動機起動控制電路 以交流電動機為原動機的電力拖動系統(tǒng)為交流電力拖動系統(tǒng)。 三相異步電動機由于結(jié)構(gòu)簡

20、單，價格便宜，且性能良好，運行可靠，故廣泛應(yīng)用在各種拖動系統(tǒng)中。2022-6-544三相異步電動機的起動方式：三相異步電動機的起動方式：1.全壓直接起動方式2.降壓起動方式2022-6-545三相籠型異步電動機的起動三相籠型異步電動機的起動 異步電動機從接通電源，到進(jìn)入穩(wěn)定運行的過程，稱為起動。異步電動機起動過程具有如下特點： （1）起動電流大。 異步電動機在剛起動時s1，若忽略勵磁電流，則起動電流為短路電流，數(shù)值很大，一般電動機的起動電流可達(dá)額定電流的47倍，這樣大的起動電流，一方面使電源和線路上產(chǎn)生很大的壓降，影響其他用電設(shè)備的正常運行，使電燈亮度減弱，電動機的轉(zhuǎn)速下降，欠電壓繼電保護動作

21、而將正在運轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備斷電等。 另一方面,起動電流很大將引起電機發(fā)熱，特別對頻繁起動的電機，發(fā)熱更為厲害。 2022-6-546異步電動機起動特點異步電動機起動特點 （2）起動時間短。 起動電流隨著轉(zhuǎn)速的上升很快下降，起動時間短。 （3）起動轉(zhuǎn)矩不高。 起動時雖然電流很大，但定子繞組阻抗壓降變大，電壓為定值，則感應(yīng)電動勢將減小，主磁通m將減小； 起動時的功率因數(shù)很小，從轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式可看出，此時起動轉(zhuǎn)矩并不大。2022-6-547三相異步電動機的起動三相異步電動機的起動 為使異步電動機能帶負(fù)載很快達(dá)到穩(wěn)定運行，同時又不影響接在同一電網(wǎng)上的其它設(shè)備，對起動的基本要求是起動轉(zhuǎn)矩足夠大，起動電流又

22、不要太大。 由上面的分析可以看出，要限制起動電流，可以采取降壓或增大電機參數(shù)的方法。為增大起動轉(zhuǎn)矩，可適當(dāng)加大轉(zhuǎn)子的電阻。所以大容量的異步電動機一般采用加裝起動裝置起動。 衡量三相異步電動機起動裝置性能的主要技術(shù)指標(biāo)有起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst、起動電流倍數(shù)ki、起動時間和起動設(shè)備性能和造價,起動過程的平滑性等。2022-6-548全壓直接起動全壓直接起動2022-6-549（一）全壓直接起動控制電路（一）全壓直接起動控制電路 給電動機定子繞組加上額定電壓使之起動的方法稱為直接起動，或稱全壓起動。 直接起動是最簡單的起動方法。起動時用刀開關(guān)、電磁起動器或接觸器將電動機定子繞組直接接到電源上。 直接起動

23、時，起動電流很大，一般選取熔體的額定電流為電機額定電流的2.53.5倍。 2022-6-550電動機的起動電流電動機的起動電流 對于一般小型籠型異步電動機如果電源容量足夠大時，應(yīng)盡量采用直接起動方法。對于某一電網(wǎng)，多大容量的電動機才允許直接起動，可按下列經(jīng)驗公式來確定 電動機的起動電流倍數(shù)ki需符合式中電網(wǎng)允許的起動電流倍數(shù)，才允許直接起動，否則應(yīng)采取降壓起動。一般10kW以下的電動機都可以直接起動。隨電網(wǎng)容量的加大，允許直接起動的電動機容量也變大。電動機額定功率電源總?cè)萘?41NstiIIk2022-6-551小電機的全壓直接啟動小電機的全壓直接啟動 電路圖電路圖 接線圖接線圖 2022-6

24、-552有自鎖控制的有自鎖控制的直接起動控制電路直接起動控制電路 為什么加為什么加自鎖？自鎖？ 為什么用為什么用點動點動（按扭）開關(guān)？（按扭）開關(guān)？2022-6-553知識回顧知識回顧2022-6-554工作過程工作過程 合上QF，按下SB1，KM線圈吸合，KM 主觸點閉合，電動機運轉(zhuǎn)。 KM輔助常開觸點閉合，自鎖。 按下SB2，KM線圈斷電，主觸點和輔助觸點斷開，電動機停止。 自鎖另一作用： 實現(xiàn)欠壓和失壓保護。2022-6-555接觸器自鎖控制線路接線圖接觸器自鎖控制線路接線圖 2022-6-556籠型電動機的全壓起動籠型電動機的全壓起動 三相籠型電動機的全壓起動接觸器控制電路中，QS為開

25、關(guān)，F(xiàn)U1、FU2為主電路與控制電路的熔斷器，KM為接觸器，KR為熱繼電器，SB1、SB2分別為起動按鈕與停止按鈕，M為籠型異步電動機。2022-6-557電路的保護環(huán)節(jié)為：1）短路保護。 2）過載保護。 3）欠壓保護。 全壓起動的保護環(huán)節(jié)全壓起動的保護環(huán)節(jié)2022-6-558點動控制點動控制 生產(chǎn)過程中，不僅要求生產(chǎn)機械運動部件連續(xù)運動，還需要點動控制。 下圖為電動機點動控制電路。 圖中的控制電路既可實現(xiàn)點動控制，又可實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)。SB3為連續(xù)運轉(zhuǎn)的停止按鈕，SB1為連續(xù)運轉(zhuǎn)起動按鈕，SB2為點動起動按鈕。 2022-6-559接觸器點動控制電路接觸器點動控制電路 2022-6-560點動控

26、制示例點動控制示例2022-6-561點動控制工作原理點動控制工作原理 1、先合上電源開關(guān)Q。 2、起動過程：按下SB， KM線圈通電吸合， KM主觸點閉合， 電動機M起動運轉(zhuǎn)。 3、停止過程：松開SB， KN線圈斷電釋放 ，KM主觸點斷開，電動機M停轉(zhuǎn)。 如圖b、圖c所示，是兩種既可點動又可連續(xù)運行的控制電路，這種電路既可用于機床的連續(xù)運行加工，又可滿足短時的調(diào)整動作，操作非常方便。 2022-6-562點動控制電路的其它表現(xiàn)方式點動控制電路的其它表現(xiàn)方式2022-6-563三相異步電動機接觸器三相異步電動機接觸器點動控制線路布置圖點動控制線路布置圖 2022-6-564接觸器點動控制線路接

27、線圖接觸器點動控制線路接線圖 2022-6-565電動機的多地控制電路圖電動機的多地控制電路圖 2022-6-566三相異步電動機的多地控制接線圖 2022-6-567那么，問題來了：那么，問題來了： 5.5. 請設(shè)計一個既可點動，又可連續(xù)運轉(zhuǎn)的電動請設(shè)計一個既可點動，又可連續(xù)運轉(zhuǎn)的電動機控制線路。機控制線路。 6. 6.多地點控制電動機時，需要注意什么？多地點控制電動機時，需要注意什么？2022-6-568 （二）降壓起動控制線路（二）降壓起動控制線路2022-6-569 降壓起動控制方式降壓起動控制方式 降壓起動是指電動機在起動時降低加在定子繞組上的電壓，起動結(jié)束時加額定電壓運行的起動方式

28、。 降壓起動雖然能降低電動機起動電流，但由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，因此降壓起動時電動機的轉(zhuǎn)矩減小較多，故此法一般適用于電動機空載或輕載起動。2022-6-5701.1.定子串接電抗器或電阻的降壓起動定子串接電抗器或電阻的降壓起動 起動時，電抗器或電阻接入定子電路；起動后，切除電抗器或電阻，進(jìn)入正常運行。 三相異步電動機定子邊串入電抗器或電阻起動時，定子繞組實際所加電壓降低，而減小起動電流。 但定子邊串電阻起動時，能耗較大，實際應(yīng)用不多。2022-6-571 凡是正常運行時三相定子繞組接成三角形運轉(zhuǎn)的三相籠型感應(yīng)電動機，都可采用Y-降壓起動。 起動時，定子繞組先接成Y聯(lián)結(jié)，接入三相交流

29、電源，起動電流下降到全壓起動時的1/3，對于Y系列電動機直接起動時起動電流為額定電流IN的7.57倍。 當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，將電動機定子繞組改成聯(lián)結(jié)，電動機進(jìn)入正常運行。 這種方法簡便、經(jīng)濟，可用在操作較頻繁的場合，但其起動轉(zhuǎn)矩只有全壓起動時的1/3，Y系列電動機起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.42.2倍。2. Y-2. Y-降壓降壓起動起動2022-6-572右圖為用于13kW以上電動機的Y-D降壓起動電路，由三個接觸器和一個時間繼電器構(gòu)成。2022-6-573Y-Y-啟動自動控制線路電路圖啟動自動控制線路電路圖 2022-6-574Y-Y-啟動自動控制線路布置圖啟動自動控制線路布置圖 2022-

30、6-5753.3.自耦變壓器降壓起動自耦變壓器降壓起動 采用自動控制自耦變壓器降壓起動的控制電路由交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器、按鈕和自耦變壓器等元件組成。 圖中KM1為正常運轉(zhuǎn)接觸器，KM2為降壓起動接觸器，KA為起動中間繼電器，KT為降壓起動時間繼電器。 2022-6-576自耦變壓器降壓起動電路圖自耦變壓器降壓起動電路圖2022-6-577那么，問題來了：那么，問題來了： 7.7. 電動機什么情況下適合降壓起動？為什么？電動機什么情況下適合降壓起動？為什么？ 8. 8.采用采用Y-Y-降壓起動時，對電動機有何要求？降壓起動時，對電動機有何要求？2022-6-578三、三相異步電動機正

31、反轉(zhuǎn)控制電路三、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 在實際生產(chǎn)中常需要運動部件實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求拖動電動機能做正反兩方向的運轉(zhuǎn)。從電機原理可知，改變電動機三相電源相序即可改變電動機旋轉(zhuǎn)方向。電動機的常用正反轉(zhuǎn)控制電路如下圖所示。2022-6-579正反轉(zhuǎn)控制線路布置圖正反轉(zhuǎn)控制線路布置圖 2022-6-5802022-6-580如何完成正反轉(zhuǎn)運行控制？如何完成正反轉(zhuǎn)運行控制？ 控制要求：控制要求： 正反轉(zhuǎn)；正反轉(zhuǎn)；如何實現(xiàn)？如何實現(xiàn)？ 缺點？缺點？沒有保護就容易相間短路。2022-6-5812022-6-581正反轉(zhuǎn)電路控制規(guī)律正反轉(zhuǎn)電路控制規(guī)律 當(dāng)要求甲接觸器工作時，乙接觸器就不能工

32、作，此時應(yīng)在乙接觸器的線圈電路中串入甲接觸器的動斷觸點。 當(dāng)要求甲接觸器工作時，乙接觸器不能工作，而乙接觸器工作時甲接觸器不能工作，此時應(yīng)在兩個接觸器的線圈電路中互串入對方的動斷觸點。2022-6-5822022-6-582接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路解決辦法：解決辦法： 加互鎖-在同一時間里兩個接觸器只允許一個工作的控制作用稱為互鎖（聯(lián)鎖）。 缺點？2022-6-583接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)接線圖接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)接線圖 2022-6-584按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路電路圖按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路電路圖 2022-6-585按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制接線圖按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制接線

33、圖 2022-6-5862022-6-586解決辦法解決辦法 復(fù)合聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制2022-6-587雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路圖雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路圖 2022-6-588雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路圖（雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路圖（2 2） 2022-6-589那么，問題來了：那么，問題來了： 9.9.接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，直接按反轉(zhuǎn)按鈕能否換向？為什么？機的轉(zhuǎn)向時，直接按反轉(zhuǎn)按鈕能否換向？為什么？（見（見P110P110圖圖a a） 10. 10.雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，能否

34、直接按反轉(zhuǎn)按鈕？為什么？機的轉(zhuǎn)向時，能否直接按反轉(zhuǎn)按鈕？為什么？（見（見P110P110圖圖b b）2022-6-590 接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動機的接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，直接按反轉(zhuǎn)按鈕能否換向？為什么？轉(zhuǎn)向時，直接按反轉(zhuǎn)按鈕能否換向？為什么？ 不能。 接觸器聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路要使電動機改變轉(zhuǎn)向（即由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)）時，應(yīng)先按下停止按鈕SB1，使正轉(zhuǎn)控制電路斷開，電動機停轉(zhuǎn)，然后才能使電動機反轉(zhuǎn)。 為什么要這樣操作呢？因為反轉(zhuǎn)控制回路中串聯(lián)了正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常閉觸頭。當(dāng)KM1通電工作時，它是斷開的，若這時直接按反轉(zhuǎn)按鈕SB3，反轉(zhuǎn)接觸器KM

35、2是無法通電的，故電動機仍然處在正轉(zhuǎn)狀態(tài)，不會反轉(zhuǎn)，當(dāng)先按下停止按鈕SB1，使電動機停轉(zhuǎn)以后，再按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，電動機才會反轉(zhuǎn)。 2022-6-591 雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動機雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路需要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，能否直接按反轉(zhuǎn)按鈕？為什么？的轉(zhuǎn)向時，能否直接按反轉(zhuǎn)按鈕？為什么？ 按鈕聯(lián)鎖和雙重聯(lián)鎖的異步電動機接觸器正反轉(zhuǎn)控制電路當(dāng)需要改變電動機的轉(zhuǎn)向時，可以直接按反轉(zhuǎn)按鈕，不必先按停止按鈕。 因為，如果電動機已按正轉(zhuǎn)方向運轉(zhuǎn)，線圈是通電的。這時，如果按下按鈕SB2，SB2串在KM1線圈回路中的常閉觸頭首先斷開，將KM1線圈回路斷開，相當(dāng)于按下停止按鈕SB3的作用，使電

36、動機停轉(zhuǎn)，隨后SB2的常開觸頭閉合，接通線圈KM2的回路，使電源相序相反，電動機即反向旋轉(zhuǎn)。 同理，當(dāng)電動機已作反向旋轉(zhuǎn)，若按下SB1，電動機就先停轉(zhuǎn)后正轉(zhuǎn)。 2022-6-592自動往返運動自動往返運動 在實際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機械的運動部件能實現(xiàn)自動往返。因為有行程限制，所以常用行程開關(guān)做控制元件來控制電動機的正反轉(zhuǎn)。2022-6-593生產(chǎn)機械的自動往返生產(chǎn)機械的自動往返右圖為電動機往返運行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動機正、反轉(zhuǎn)接觸器，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)。 2022-6-594SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護用限位開關(guān)電動機

37、往返運行控制電路電動機往返運行控制電路2022-6-595自動往返控制電路工作原理自動往返控制電路工作原理如圖所示為電動機自動往復(fù)運行控制電路。合上電源開關(guān)Q，按下起動按鈕SB2，接觸器KMl線圈通電吸合并自鎖，電動機正轉(zhuǎn)起動，拖動工作臺左移。當(dāng)工作臺運動到一定位置時，擋鐵1壓下行程開關(guān)SQl，其動斷觸點斷開，使接觸器KMl斷電釋放，電動機暫時脫離電源，同時SQl動合觸點閉合，使接觸器KM2通電吸合并自鎖，電動機反轉(zhuǎn)拖動工作臺右移。當(dāng)工作臺運動到擋鐵2壓下行程開關(guān)SQ2時，使KM2斷電釋放，KMl重新通電吸合，電動機又開始正轉(zhuǎn)。如此往復(fù)循環(huán)，直至按下停止按鈕SBl，電動機停止運行，加工結(jié)束。2

38、022-6-596順序控制電路順序控制電路2022-6-597控制規(guī)律控制規(guī)律 當(dāng)要求甲接觸器工作后，方允許乙接觸器工作，則在乙接觸器線圈電路中串入甲接觸器的動合觸點。 當(dāng)要求乙接觸器線圈斷電后，方允許甲接觸器線圈斷電，則將乙接觸器的動合觸點并聯(lián)在甲接觸器的停止按鈕兩端。2022-6-598請分析電路請分析電路1 1的錯誤，如何改正？的錯誤，如何改正？ 1 1、具有短路保護和過載保護的單向連續(xù)運行控制電路如圖所示，、具有短路保護和過載保護的單向連續(xù)運行控制電路如圖所示，試分析該電路有何錯誤，并畫出正確的控制電路圖。試分析該電路有何錯誤，并畫出正確的控制電路圖。2022-6-599分析及改正分析

39、及改正該電路中有兩處錯誤，改正后方可實現(xiàn)正常起?？刂?。 (1)由于自鎖觸點同時并接了起動按鈕SB2和停止按鈕SBl，使停止按鈕失去了作用。所以該電路只能實現(xiàn)起動控制，不能完成電動機的停止控制。應(yīng)把接觸器KM的自鎖觸點改為并接在起動按鈕SB2兩端。 (2)主電路中雖串接了熱繼電器的熱元件，但在控制電路中卻未接熱繼電器的動斷觸點，這樣即使電動機發(fā)生過載，熱繼電器動作也起不到保護作用，故還應(yīng)在控制電路中串接一個熱繼電器的動斷觸點。 （正確控制電路可參考P106）2022-6-5100請分析電路請分析電路2 2的錯誤，如何改正？的錯誤，如何改正？ 2 2、具有過載保護的正反轉(zhuǎn)連續(xù)運行控制電路如圖所、具

40、有過載保護的正反轉(zhuǎn)連續(xù)運行控制電路如圖所示，試分析該電路有何錯誤，并畫出正確的控制電路圖。示，試分析該電路有何錯誤，并畫出正確的控制電路圖。2022-6-5101分析及改正分析及改正答：該電路中有三處錯誤，改正后方可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制和過載保護。 (1)自鎖觸點應(yīng)使用接觸器自身的動合輔助觸點，而不能使用對方接觸器的動合輔助觸點。因此KMl和KM2自鎖觸點的位置應(yīng)該對換。 (2)兩接觸器線圈電路中串聯(lián)的互鎖觸點應(yīng)是對方的而不是自身的動斷觸點。因此互鎖的KMl和KM2的動斷觸點位置也應(yīng)對換。 (3)圖中熱繼電器FR的動斷觸點只能對正轉(zhuǎn)運行實現(xiàn)過載保護，而反轉(zhuǎn)時即使熱繼電器動作也不能使電路斷開。為了正反

41、轉(zhuǎn)時都具有過載保護，應(yīng)將熱繼電器FR的動斷觸點改接在接觸器KMl和KM2線圈的公共支路上。 （正確控制電路可參考P110）2022-6-51027.4 三相異步電動機制動控制電路三相異步電動機制動控制電路2022-6-5103電動機的制動狀態(tài)電動機的制動狀態(tài) 電動機的制動狀態(tài)： 電動機受到與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)矩作用時的工作狀態(tài)。 在下述情況運行時，則屬于電動機的制動狀態(tài)。 (1)在負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能轉(zhuǎn)矩的機械設(shè)備中(例如起重機下放重物時，運輸工具在下坡運行時)使設(shè)備保持一定的運行速度。 (2)在機械設(shè)備需要減速或停止時，電動機能實現(xiàn)減速和停止。2022-6-5104電動機制動方法電動機制動方法202

42、2-6-5105機械制動機械制動2022-6-5106交流電磁鐵交流電磁鐵2022-6-5107交流電磁鐵的型號及結(jié)構(gòu)交流電磁鐵的型號及結(jié)構(gòu)型號及含義：型號及含義：結(jié)構(gòu)與符號：結(jié)構(gòu)與符號：2022-6-5108交流電磁鐵動作原理交流電磁鐵動作原理2022-6-5109直流電磁鐵直流電磁鐵結(jié)構(gòu)、型號及含義：結(jié)構(gòu)、型號及含義：2022-6-5110電磁鐵的選用及安裝電磁鐵的選用及安裝2022-6-5111電磁抱閘制動器斷電制動控制電磁抱閘制動器斷電制動控制2022-6-5112斷電制動控制電路工作原理斷電制動控制電路工作原理2022-6-5113電磁抱閘制動器通電制動控制電磁抱閘制動器通電制動控制

43、2022-6-5114電磁抱閘制動器通電制動控制電路電磁抱閘制動器通電制動控制電路2022-6-5115電磁離合器結(jié)構(gòu)電磁離合器結(jié)構(gòu)2022-6-5116電磁離合器制動原理電磁離合器制動原理2022-6-5117那么，問題來了：那么，問題來了： 11.什么是三相異步電動機的制動？ 12.常用的機械制動方法有哪些？2022-6-5118電力制動電力制動2022-6-5119常用的電氣制動方法常用的電氣制動方法 三相異步電動機的電氣制動是使電動機所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩和電動機的旋轉(zhuǎn)方向相反。常用的方法有能耗制動和反接制動。2022-6-51201.1.反接制動反接制動2022-6-5121反接制動的方法

44、反接制動的方法 反接制動分為電源反接制動和倒拉反接制動兩種。 （1）電源反接制動 方法：改變電動機定子繞組與電源的聯(lián)接相序，電源的相序改變，旋轉(zhuǎn)磁場立即反轉(zhuǎn)，而使轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。因機械慣性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向未變，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，電機進(jìn)行制動，此稱電源反接制動。 此時切斷電源并停車，如果是位能性負(fù)載得用抱閘，否則電機會反向起動旋轉(zhuǎn)。 一般為了限制制動電流和增大制動轉(zhuǎn)矩，繞線轉(zhuǎn)子異步電動機可在轉(zhuǎn)子回路串入制動電阻，制動過程同上。2022-6-5122繞線式電動機電源反接制動原理繞線式電動機電源反接制動原理2022-6-5123異步電動機電源反接制動電路異步電動機電源反

45、接制動電路2022-6-5124速度繼電器速度繼電器（1）速度繼電器型號及含義）速度繼電器型號及含義2022-6-5125（2）速度繼電器的結(jié)構(gòu)）速度繼電器的結(jié)構(gòu)2022-6-5126（3 3）速度繼電器的選用）速度繼電器的選用2022-6-5127速度繼電器的常見故障及處理速度繼電器的常見故障及處理2022-6-5128（2 2）倒拉反接制動）倒拉反接制動 方法：當(dāng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動機拖動位能性負(fù)載時，異步電機轉(zhuǎn)子串接較大電阻接通電源，起動轉(zhuǎn)矩方向與重物G產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向相反，而且TstTL，在重物G的作用下，迫使電機反Tst的方向旋轉(zhuǎn)，并在重物下放的方向加速。 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機倒拉反接

46、制動狀態(tài)，常用于起重機低速下放重物。2022-6-5129倒拉反接制動的機械特性倒拉反接制動的機械特性 當(dāng)異步電動機提升重物時，其工作點為曲線1上的a點。如果在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€2，因機械慣性，工作點由a點移至b點，因此時電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。 當(dāng)電機減速至n0時，電磁轉(zhuǎn)矩仍小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在位能負(fù)載的作用下，使電動機反轉(zhuǎn)，直至電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機才穩(wěn)定運行于c 點。因這是由于重物倒拉引起的，所以稱為倒拉反接制動(或稱倒拉反接運行)，其轉(zhuǎn)差率與電源反接制動一樣，s都大于1。2022-6-5130反接制動特點反接制動特點2022-6-51312.2.

47、能耗制動能耗制動 2022-6-5132能耗制動方法能耗制動方法 方法：將運行著的異步電動機的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上，用斷開QS1，閉合QS2來實現(xiàn)。 當(dāng)定子繞組通入直流電源時，在電機中將產(chǎn)生一個恒定磁場。轉(zhuǎn)子因機械慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割恒定磁場，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，轉(zhuǎn)子電流和恒定磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，根據(jù)右手定則可以判定電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向相反，為制動轉(zhuǎn)矩。 在制動轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)n0時，T0，制動過程結(jié)束。這種方法是將轉(zhuǎn)子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，所以稱能耗制動。2022-6-5133能耗制動控制電路

48、能耗制動控制電路2022-6-5134能耗制動的特點能耗制動的特點2022-6-5135能耗制動的直流勵磁電流能耗制動的直流勵磁電流 對于采用能耗制動的異步電動機，既要求有較大的制動轉(zhuǎn)矩，又要求定、轉(zhuǎn)子回路中電流不能太大而使繞組過熱。根據(jù)經(jīng)驗，能耗制動時對籠型異步電動機取直流勵磁電流為(45)I0，對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機取(23)I0，制動所串電阻 能耗制動的優(yōu)點是制動力強，制動較平穩(wěn)。缺點是需要一套專門的直流電源供制動用。N2N2I3E4 . 02 . 0(）r 2022-6-51363.3.回饋制動回饋制動 方法：使電動機在外力（如起重機下放重物）作用下，其電機的轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。

49、 起動機下放重物，在下放開始時，nn1，電動機處于電動狀態(tài)。 在位能轉(zhuǎn)矩作用下，電機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電動勢、電流和轉(zhuǎn)矩的方向都發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，成為制動轉(zhuǎn)矩。 此時電動機將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔莛佀碗娋W(wǎng)，所以稱回饋制動。2022-6-5137回饋制動原理圖回饋制動原理圖 2022-6-5138 問題問題1313：比較電動機各種電磁制動方法：比較電動機各種電磁制動方法的優(yōu)缺點，它們各應(yīng)用在什么地方？的優(yōu)缺點，它們各應(yīng)用在什么地方？ 能耗制動：制動減速平穩(wěn)，線路簡單，停車準(zhǔn)確。但制動轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速下降而減少。適用于不可逆運行情況。 反接制動：簡便，可靠，經(jīng)濟。但電能利用不經(jīng)濟

50、。適用于要求迅速反轉(zhuǎn)，制動強烈的情況。 回饋制動：制動轉(zhuǎn)矩恒定，制動強烈，效果好。但應(yīng)用范圍較窄。適用于位能負(fù)載穩(wěn)定高速下降的情況。 2022-6-51397.5 三相異步電動機調(diào)速控制電路三相異步電動機調(diào)速控制電路 直流電機的主磁通和電樞電流分布的空間位置是確定的，而且可以獨立進(jìn)行控制，交流異步電機的磁通則由定子與轉(zhuǎn)子電流合成產(chǎn)生，它的空間位置相對于定子和轉(zhuǎn)子都是運動的。除此以外，在籠型轉(zhuǎn)子異步電機中，轉(zhuǎn)子電流還是不可測和不可控的。 因此，異步電機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型要比直流電機模型復(fù)雜得多，在相當(dāng)長的時間里，人們對它的精確表述不得要領(lǐng)。 好在不少機械負(fù)載，例如風(fēng)機和水泵，并不需要很高的動態(tài)性能，

51、只要在一定范圍內(nèi)能實現(xiàn)高效率的調(diào)速就行，因此可以只用電機的穩(wěn)態(tài)模型電機的穩(wěn)態(tài)模型來設(shè)計其控制系統(tǒng)。2022-6-5140三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的調(diào)速 人為地在同一負(fù)載下使電動機轉(zhuǎn)速從某一數(shù)值改變?yōu)榱硪粩?shù)值，以滿足生產(chǎn)過程的需要，這一過程稱為調(diào)速。 近年來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，異步電動機的調(diào)速性能大有改善，交流調(diào)速應(yīng)用日益廣泛，在許多領(lǐng)域有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。 2022-6-5141三相異步電動機的轉(zhuǎn)速表達(dá)式三相異步電動機的轉(zhuǎn)速表達(dá)式 從異步電動機的轉(zhuǎn)速表達(dá)式可以看出，異步電動機調(diào)速可分以下三大類： (1)改變定子繞組的磁極對數(shù)p 變極調(diào)速。(2)改變供電電網(wǎng)的頻率fl 變頻

52、調(diào)速。 (3)改變電動機的轉(zhuǎn)差率s，方法有改變電壓調(diào)速、繞線式電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和串級調(diào)速。 2022-6-51421.1.變極調(diào)速原理變極調(diào)速原理 在電源頻率不變的條件下，改變電動機的極對數(shù)，電動機的同步轉(zhuǎn)速n1就會發(fā)生變化，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速。若極對數(shù)減少一半，同步轉(zhuǎn)速就提高一倍，電動機轉(zhuǎn)速也幾乎升高一倍。 通常用改變定子繞組的接法來改變極對數(shù)，這種電機稱多速電動機。其轉(zhuǎn)子均采用籠型轉(zhuǎn)子，因其感應(yīng)的極對數(shù)能自動與定子相適應(yīng)。 設(shè)定子繞組由兩個結(jié)構(gòu)完全相同的線圈組構(gòu)成，每一個線圈組稱半相繞組。 圖中看出，只要將定子繞組的兩個半相繞組中的任何一個半相繞組的電流反向，就可將磁極對數(shù)增加一倍或減

53、少一半，這就是單繞組倍極比的變極原理，如/，/極等。2022-6-5143三相籠型電動機變極時定子繞組接線及磁路結(jié)構(gòu)示意圖2022-6-5144三種常用的變極方案三種常用的變極方案 下圖是三相籠型電動機三種常用的變極方案，變極前定子的各相繞組是順串的，因而是倍極數(shù)，變極后圖（a）(c)中每相繞組的兩個半相繞組改為反并，(b)中每相繞組的兩個半相繞組改為反串，極數(shù)均減少一半。必須注意的是，繞組改接后，應(yīng)將B、C兩相的出引端對調(diào)，以保持高速電機與低速電機的轉(zhuǎn)向相同。 變極調(diào)速主要用于各種機床及其他設(shè)備上。它所需設(shè)備簡單、體積小、重量輕，這三種接線方案中三相繞組只需引出9個端點，所以接線簡單，調(diào)速級

54、數(shù)少。2022-6-5145三相籠型電動機三種常用的變極方案 2022-6-51462. 2. 改變定子電壓調(diào)速改變定子電壓調(diào)速 當(dāng)改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。 由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機難以應(yīng)用。 為了擴大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機，或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻。 為了擴大穩(wěn)定運行范圍，當(dāng)調(diào)速在2：1以上的場合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。2022-6-5147調(diào)壓調(diào)速的裝置調(diào)壓調(diào)速的裝置 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電

55、壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。 晶閘管調(diào)速是用改變晶閘管導(dǎo)通角的方法來改變電動機端電壓的波形，從而改變電動機端電壓的有效值，達(dá)到調(diào)速的目的。 調(diào)壓調(diào)速的特點： 調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實現(xiàn)自動控制； 調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。 調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機械。 2022-6-51483. 3. 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速 此法只適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，靠改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速。 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻的機械特性如圖6-12所示。 轉(zhuǎn)子串電阻時最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率加大。所串電阻

56、越大，運行段特性斜率越大。若帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，原來運行在固有特性上的a點，轉(zhuǎn)子串電阻R1后，就運行于b點，轉(zhuǎn)速由na變?yōu)閚b，依此類推。 若轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率s越大，轉(zhuǎn)子損耗越大，低速時效率不高。 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的優(yōu)點是方法簡單，主要用于中、小容量的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，如橋式起動機等。2022-6-5149 問題問題1414：什么叫三相異步電動機的調(diào)速？對三：什么叫三相異步電動機的調(diào)速？對三相籠型異步電動機，有哪幾種調(diào)速方法？相籠型異步電動機，有哪幾種調(diào)速方法？ 人為地在同一負(fù)載下使電動機轉(zhuǎn)速從某一數(shù)值改變?yōu)榱硪粩?shù)值，以滿足生產(chǎn)過程的需要，這一過程稱為調(diào)速。 從異步電動機的轉(zhuǎn)速關(guān)系式可以看出，籠型異

57、步電動機調(diào)速方法可分三大類： (1)改變定子繞組的磁極對數(shù)p變極調(diào)速： (2)改變供電電網(wǎng)的頻率fl變頻調(diào)速； (3)改變電動機的轉(zhuǎn)差率s改變定子繞組電壓調(diào)速。 2022-6-5150橋式起重機的電氣控制橋式起重機的電氣控制 起重機是一種用來起吊和下放重物，并能使重物在一定范圍內(nèi)水平移動，以及在固定范圍內(nèi)裝卸、搬運物料的機電。它廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、車站、港口、倉庫、建筑工地等場所，是現(xiàn)代化生產(chǎn)中不可缺少的機械設(shè)備。 起重機的類型很多，有門式、塔式、橋式等類型，其中以橋式起重機應(yīng)用最為普遍。 起重機按其起吊重量可劃分為三級：小型為510t，中型為1050t，50 t以上為重型及特重型。 本節(jié)以小

58、型橋式起重機為例，分析起重機的電氣控制線路的工作原理。2022-6-5151橋式起重機的外形橋式起重機的外形2022-6-5152橋式起重機結(jié)構(gòu)示意圖橋式起重機結(jié)構(gòu)示意圖2022-6-5153 橋式起重機的結(jié)構(gòu)橋式起重機的結(jié)構(gòu) 橋式起重機主要由橋架、大車運行機構(gòu)和裝有起升、運行機構(gòu)的小車等幾部分組成。 橋架是橋式起重機的基本構(gòu)件，主要由兩正軌箱型主梁、端梁和走臺等部分組成。 主梁上鋪設(shè)了供小車運行的鋼軌，兩主梁的外側(cè)裝有走臺，裝有駕駛室一側(cè)的走臺為安裝及檢修大車運行機構(gòu)而設(shè)，另一側(cè)走臺為安裝小車導(dǎo)電裝置而設(shè)。 在主梁一端的下方懸掛著全視野的操縱室(又稱駕駛室、吊艙)。2022-6-5154大車和小車運行機構(gòu)大車和小車運行機構(gòu) 大車運行機構(gòu)由驅(qū)動電動機、制動器減速器和車輪等部件組成。常見的驅(qū)動方式有集中驅(qū)動和分別驅(qū)動兩種， 目前我國生產(chǎn)的橋式起重機大多采用分別驅(qū)動方式。分別驅(qū)動方式指的是用一個控制電路同時對兩臺驅(qū)動電動機、減速裝置和制動器實施控制，兩臺驅(qū)動電動機分別驅(qū)動安裝在橋架兩端的大車車輪。 小車由安裝在小車架上的移動機構(gòu)和提升機構(gòu)等組成。 小車移行機構(gòu)也由驅(qū)動電動機、減速器、制動器和車輪組成，小車可沿橋架主梁上的軌道移動。 小車提升機構(gòu)用以吊運重物，它由電動機、減速器、卷筒、制動器等組成。起重量超過10t時，設(shè)主鉤(主提升機構(gòu))和副鉤(副提升機構(gòu))兩個提