自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng) 課件 項(xiàng)目四 生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)的安裝與調(diào)試《自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)》學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理。了解三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路。掌握生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)速原理。知識(shí)目標(biāo)掌握變頻器多段速頻率控制方式。熟練掌握變頻器的多段速運(yùn)行操作過(guò)程。技能目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。培養(yǎng)學(xué)生刻苦專(zhuān)研的勞模精神。素質(zhì)目標(biāo)項(xiàng)目描述01生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)電路生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)采用MM420變頻器，PLC西門(mén)子S7200Smart組成控制電路，S開(kāi)關(guān)“SB1”為啟動(dòng)按鈕，“SB2”為停止按鈕，“SB3”控制按鈕，“SB3”控制按鈕連續(xù)按下次數(shù)控制7種不同的輸出頻率。根據(jù)工廠生產(chǎn)線上不同工藝要求，生產(chǎn)機(jī)械總是需要在不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。為滿足生產(chǎn)線多段速運(yùn)行控制要求，大多數(shù)變頻器提供了多段頻率控制功能。用戶可以通過(guò)幾個(gè)開(kāi)關(guān)的通、斷組合來(lái)選擇不同的運(yùn)行頻率，實(shí)現(xiàn)多段轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的目的。生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)變頻器接線生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)控制要求正確設(shè)置變頻器輸出的額定頻率、額定電壓、額定電流、額定功率、額定轉(zhuǎn)速。運(yùn)用操作面板改變電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的運(yùn)行頻率和加減速時(shí)間。通過(guò)外部端子控制電動(dòng)機(jī)多段速度運(yùn)行，開(kāi)關(guān)“SB3”按下次數(shù)計(jì)數(shù)，可選擇7種不同的輸出頻率。相關(guān)知識(shí)02三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機(jī)，而把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備稱為電動(dòng)機(jī)。在生產(chǎn)上主要用的是交流電動(dòng)機(jī)，特別三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種金屬切削機(jī)床、起重機(jī)、鍛壓機(jī)、傳送帶、鑄造機(jī)械、功率不大的通風(fēng)機(jī)及水泵等。三相異步電動(dòng)機(jī)是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一種，是靠同時(shí)接入380V三相交流電源（相位差120°）供電的一類(lèi)電動(dòng)機(jī)，由于三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速成旋轉(zhuǎn)，存在轉(zhuǎn)差率，所以叫三相異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)三相異步電動(dòng)機(jī)種類(lèi)繁多，按照三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的形態(tài)可以分為繞線式電動(dòng)機(jī)、籠型電動(dòng)機(jī)。1.籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是一個(gè)自己短路的繞組。在轉(zhuǎn)子的每個(gè)槽里放上一根導(dǎo)體，每根導(dǎo)體都比鐵芯長(zhǎng)，在鐵芯的兩端用兩個(gè)端環(huán)把所有的導(dǎo)條都短路起來(lái)，形成一個(gè)自己短路的繞組。如果把轉(zhuǎn)子鐵芯拿掉，則可看出，剩下來(lái)的繞組形狀像一個(gè)籠子。三相異步電動(dòng)機(jī)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)三相異步電動(dòng)機(jī)種類(lèi)繁多，按照三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的形態(tài)可以分為繞線式電動(dòng)機(jī)、籠型電動(dòng)機(jī)。2.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組也是按一定規(guī)律分布的三相對(duì)稱繞組，它可以連接成Y形或Δ形。一般小容量電動(dòng)機(jī)連接成Δ形，大、中容量電動(dòng)機(jī)連接成Y形。轉(zhuǎn)子繞組的3條引線分別接到3個(gè)集電環(huán)上，用一套電刷裝置引出。繞線式異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造三相異步電動(dòng)機(jī)種類(lèi)繁多，按照三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的形態(tài)可以分為繞線式電動(dòng)機(jī)、籠型電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子部分吊環(huán)后端蓋定子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心前端蓋定子繞組機(jī)座風(fēng)扇風(fēng)罩出線盒三相異步電動(dòng)機(jī)（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造1.定子表4-1定子的組成定子定子鐵芯由厚度為0.5mm的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組AX、BY、CZ定子繞組三組用漆包線繞制好的，對(duì)稱地嵌入定子鐵芯槽內(nèi)的相同的線圈。這三相繞組可接成星形或三角形機(jī)座機(jī)座用鑄鐵或鑄鋼制成，其作用是固定鐵芯和繞組三相異步電動(dòng)機(jī)（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵芯由厚度為0.5mm的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片外圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放轉(zhuǎn)子三相繞組。轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組有兩種形式：籠型——籠型異步電動(dòng)機(jī)繞線式——繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸上加機(jī)械負(fù)載表4-2轉(zhuǎn)子的組成三相異步電動(dòng)機(jī)（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造3.三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路與轉(zhuǎn)子電路三相異步電動(dòng)機(jī)中的電磁關(guān)系同變壓器類(lèi)似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當(dāng)于副繞組。給定子繞組接上三相電源電壓，則定子中就有三相電流通過(guò)，此三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁力線通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子鐵芯而閉合，這個(gè)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子和定子的每相繞組中都要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)?；\型電動(dòng)機(jī)由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產(chǎn)上應(yīng)用得最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。為了保證轉(zhuǎn)子能夠自由旋轉(zhuǎn)，在定子與轉(zhuǎn)子之間必須留有一定的空氣隙，中小型電動(dòng)機(jī)的空氣隙約在0.2～1.0mm之間。三相異步電動(dòng)機(jī)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理1.基本原理為了說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，做如下演示實(shí)驗(yàn)。磁鐵閉合線圈三相異步電動(dòng)機(jī)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理1.基本原理演示實(shí)驗(yàn)：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個(gè)閉合導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，將發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體也跟著旋；若改變磁鐵的轉(zhuǎn)向，則導(dǎo)體的轉(zhuǎn)向也跟著改變?，F(xiàn)象解釋?zhuān)寒?dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，籠型導(dǎo)體切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又使導(dǎo)體受到一個(gè)電磁力的作用，于是導(dǎo)體就沿磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是異步電動(dòng)機(jī)的基本原理。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。結(jié)論：欲使異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，必須有旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)和閉合的轉(zhuǎn)子繞組。三相異步電動(dòng)機(jī)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生圖4-7所示為最簡(jiǎn)單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們?cè)诳臻g按互差1200的規(guī)律對(duì)稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過(guò)三相對(duì)稱電流：隨著電流在定子繞組中通過(guò)，在三相定子繞組中就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

三相異步電動(dòng)機(jī)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生圖4-8所示為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成，當(dāng)

t=0°時(shí)，iA=0，AX繞組中無(wú)電流；iB為負(fù)，BY繞組中的電流從Y流入B1流出；iC為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4-8a所示。當(dāng)

t=120°時(shí)，iB=0，BY繞組中無(wú)電流；iA為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；iC為負(fù)，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4-8b所示。當(dāng)

t=240°時(shí)，iC=0，CZ繞組中無(wú)電流；iA為負(fù)，AX繞組中的電流從X流入A流出；iB為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4-8c所示。三相異步電動(dòng)機(jī)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場(chǎng)也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成三相異步電動(dòng)機(jī)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理3.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場(chǎng)也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。三相異步電動(dòng)機(jī)（四）三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速1.極數(shù)（磁極對(duì)數(shù)p）三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差120°空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)極，即p=1；當(dāng)每相繞組為兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差60°空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)極，即p=2。

三相異步電動(dòng)機(jī)（四）三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速2.轉(zhuǎn)速n三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0與電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)p有關(guān)，它們的關(guān)系是由上式可知，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0決定于電流頻率f1和磁場(chǎng)的極數(shù)p。對(duì)某一異步電動(dòng)機(jī)而言，f1和p通常是一定的，所以磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0是個(gè)常數(shù)。

在我國(guó)，工頻f1=50Hz，因此對(duì)應(yīng)于不同極對(duì)數(shù)p的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0，見(jiàn)表4-3。表4-3不同極對(duì)數(shù)p的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0p123456n0300015001000750600500三相異步電動(dòng)機(jī)（四）三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速3.轉(zhuǎn)差率s電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0相等，否則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而磁力線就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。也就是說(shuō)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間存在轉(zhuǎn)速差，因此把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，又因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的，故又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0常稱為同步轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)差率s——用來(lái)表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0相差的程度的物理量。即

轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要的物理量。三相異步電動(dòng)機(jī)（四）三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速3.轉(zhuǎn)差率s當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n0開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子則因機(jī)械慣性尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的瞬間轉(zhuǎn)速n=0，這時(shí)轉(zhuǎn)差率S=1。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)之后，n>0，（n0-n）差值減小，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S<1。如果轉(zhuǎn)軸上的阻轉(zhuǎn)矩加大，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n降低，即異步程度加大，才能產(chǎn)生足夠大的感受電動(dòng)勢(shì)和電流，產(chǎn)生足夠大的電磁轉(zhuǎn)矩，這時(shí)的轉(zhuǎn)差率S增大。反之，S減小。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。在額定工作狀態(tài)下約為0.015~0.06之間。根據(jù)上式，可以得到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速常用公式為

三相異步電動(dòng)機(jī)（四）三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速3.轉(zhuǎn)差率s【例4-1】有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975r/min，電源頻率f=50Hz，求電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率S。解：由于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近而略小于同步轉(zhuǎn)速，而同步轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于不同的極對(duì)數(shù)有一系列固定的數(shù)值。顯然，與975r/min最相近的同步轉(zhuǎn)速n0=1000r/min，與此相應(yīng)的磁極對(duì)數(shù)p=3。因此，額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率為

三相異步電動(dòng)機(jī)（五）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性1.電磁轉(zhuǎn)矩（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩）異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的每極磁通與轉(zhuǎn)子電流I2相互作用而產(chǎn)生的。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)。經(jīng)理論證明，它們的關(guān)系是

式中，T為電磁轉(zhuǎn)矩；KT為與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；

為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每個(gè)極的磁通量；I2為轉(zhuǎn)子繞組電流的有效值；

2為轉(zhuǎn)子電流滯后于轉(zhuǎn)子電勢(shì)的相位角若考慮電源電壓及電動(dòng)機(jī)的一些參數(shù)與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。三相異步電動(dòng)機(jī)（五）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性1.電磁轉(zhuǎn)矩（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩）式中，KT'為常數(shù)；U1為定子繞組的相電壓；S為轉(zhuǎn)差率；R2為轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻；X20為轉(zhuǎn)子靜止時(shí)每相繞組的感抗。由上式可知，轉(zhuǎn)矩T還與定子每相電壓U1的二次方成比例，所以當(dāng)電源電壓有所變動(dòng)時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響很大。此外，轉(zhuǎn)矩T還受轉(zhuǎn)子電阻R2的影響。

上式修正為三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線三相異步電動(dòng)機(jī)（五）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性2.機(jī)械特性曲線在一定的電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線。在機(jī)械特性曲線上我們要討論3個(gè)轉(zhuǎn)矩：（1）額定轉(zhuǎn)矩TN。額定轉(zhuǎn)矩TN是異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。

式中，P2是電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，其單位是瓦特；n的單位是轉(zhuǎn)/分；TN的單位是牛?米。當(dāng)忽略電動(dòng)機(jī)本身機(jī)械摩擦轉(zhuǎn)矩T0時(shí)，阻轉(zhuǎn)矩近似為負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，電動(dòng)機(jī)作等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T必與阻轉(zhuǎn)矩TL相等，即T=TL。額定負(fù)載時(shí)，則有TN=TL。三相異步電動(dòng)機(jī)（五）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性2.機(jī)械特性曲線（2）最大轉(zhuǎn)矩Tm。Tm又稱為臨界轉(zhuǎn)矩，是電動(dòng)機(jī)可能產(chǎn)生的最大電磁轉(zhuǎn)矩。它反映了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為Sm，此時(shí)的Sm稱為臨界轉(zhuǎn)差率，見(jiàn)圖4-9a最大轉(zhuǎn)矩Tm與額定轉(zhuǎn)矩TN之比稱為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)，即一般三相異步的過(guò)載系數(shù)在1.8～2.2之間。在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須考慮可能出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，而后根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)算出電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，它必須大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。否則，就是重選電動(dòng)機(jī)。

=Tm/TN三相異步電動(dòng)機(jī)（五）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性2.機(jī)械特性曲線（3）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。Tst為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間的轉(zhuǎn)矩，即n=0、s＝１時(shí)的轉(zhuǎn)矩。為確保電動(dòng)機(jī)能夠帶額定負(fù)載起動(dòng)，必須滿足：Tst＞TN，一般的三相異步電動(dòng)機(jī)有Tst/TN=1～2.2。三相異步電動(dòng)機(jī)（五）三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性3.電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力自適應(yīng)分析電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，它所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T的大小能夠在一定的范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)負(fù)載的變化，這種特性稱為自適應(yīng)負(fù)載能力。

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式1.變極調(diào)速直流調(diào)速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，在很長(zhǎng)的一個(gè)歷史時(shí)期內(nèi)，調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域基本上被直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。但直流電動(dòng)機(jī)由于受換向器限制，使其維修工作量大，事故率高，使用環(huán)境受限，很難向高電壓、高轉(zhuǎn)速、大容量發(fā)展。與直流電動(dòng)機(jī)相比，交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，但交流電動(dòng)機(jī)的控制卻比直流電動(dòng)機(jī)復(fù)雜得多。早期的交流傳動(dòng)均用于不可調(diào)速傳動(dòng)，而可調(diào)速傳動(dòng)則用直流傳動(dòng)，隨著電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)日益成熟，在許多方面已經(jīng)可以取代直流調(diào)速系統(tǒng)，特別是各類(lèi)通用變頻器的出現(xiàn)，使交流調(diào)速已逐漸成為電氣傳動(dòng)中的主流。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式1.變極調(diào)速

由上式可知，交流異步電動(dòng)機(jī)有3種基本調(diào)速方法。改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)p，稱為變極調(diào)速。01改變轉(zhuǎn)差率s，其方法有改變電壓調(diào)速、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速。02改變電源頻率f1，稱為變頻調(diào)速。03三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式1.變極調(diào)速在電源頻率f1不變的條件下，改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n1就會(huì)變化，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n。若極對(duì)數(shù)減少一半，同步轉(zhuǎn)速就升高一倍，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也幾乎升高一倍。這種調(diào)速方法通常用改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法來(lái)改變極對(duì)數(shù)，這種電動(dòng)機(jī)稱為多速電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子均采用籠型轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子感應(yīng)的極對(duì)數(shù)能自動(dòng)與定子相適應(yīng)。這種電動(dòng)機(jī)在制造時(shí)，從定子繞組中抽出一些線頭，以便于使用時(shí)調(diào)換。下面以一相繞組來(lái)說(shuō)明變極原理。先將U相繞組中的兩個(gè)半相繞組a1x1與a2x2采用順向串聯(lián)，產(chǎn)生兩對(duì)磁極。若將U相繞組中的一半相繞組a2x2反向并聯(lián)，則產(chǎn)生1對(duì)磁極。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式1.變極調(diào)速?gòu)男切胃某呻p星形，寫(xiě)為Y/YY。從三角形改成雙星形，寫(xiě)為△/YY。這兩種接法可使電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)減少一半。在改接繞組時(shí)，為了使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變，應(yīng)把繞組的相序改接一下。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式1.變極調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)繞組引出頭較多，調(diào)速級(jí)數(shù)少，級(jí)差大，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；電動(dòng)機(jī)體積大，制造成本高。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式2.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變定子電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速都屬于改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。這些調(diào)速方法的共同特點(diǎn)是在調(diào)速過(guò)程中都產(chǎn)生大量的轉(zhuǎn)差功率。前兩種調(diào)速方法都是把轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路里，很不經(jīng)濟(jì)，而串級(jí)調(diào)速則能將轉(zhuǎn)差功率加以吸收或大部分反饋給電網(wǎng)，提高了經(jīng)濟(jì)性能。改變定子電壓調(diào)速由異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性方程可知，在一定轉(zhuǎn)速下，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的二次方成正比。因此改變定子外加電壓就可以改變其機(jī)械特性的函數(shù)關(guān)系，從而改變電動(dòng)機(jī)在一定輸出轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式2.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

該調(diào)速方法的調(diào)速范圍較小，低壓時(shí)機(jī)械特性太軟，轉(zhuǎn)速變化大。為改善調(diào)速特性，可采用帶速度負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)解決該問(wèn)題。目前廣泛采用晶閘管交流調(diào)壓電路來(lái)實(shí)現(xiàn)定子調(diào)壓調(diào)速。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式2.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的機(jī)械特性如圖4-15所示。轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)最大轉(zhuǎn)矩Tm不變，臨界轉(zhuǎn)差率增大。所串電阻越大，運(yùn)行段機(jī)械特性斜率越大。若帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，原來(lái)運(yùn)行在固有特性曲線1的a點(diǎn)上，在轉(zhuǎn)子串電阻R1后，就運(yùn)行在b點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速由na變?yōu)閚b，以此類(lèi)推。設(shè)備簡(jiǎn)單，主要用于中、小容量的繞線式異步電動(dòng)機(jī)，如橋式起重機(jī)等。優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)子繞組需經(jīng)過(guò)電刷引出，屬于有級(jí)調(diào)速，平滑性差；由于轉(zhuǎn)子中電流很大，在串接電阻上產(chǎn)生很大損耗，所以電動(dòng)機(jī)的效率很低，機(jī)械特性較軟，調(diào)速精度差。缺點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式3.電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)由晶閘管整流器、電磁轉(zhuǎn)差離合器和異步電動(dòng)機(jī)三部分組成。電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞和磁極兩部分組成，兩者無(wú)機(jī)械聯(lián)系，都可自由旋轉(zhuǎn)。電樞由籠型異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，稱主動(dòng)部分；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載相連，稱從動(dòng)部分。電樞通常用整塊的鑄鋼加工而成，形狀像一個(gè)杯子，上面沒(méi)有繞組。磁極則由鐵芯和繞組兩部分組成，繞組由晶閘管整流器勵(lì)磁。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式3.電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電，電樞為電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)以恒速定向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在電樞中感應(yīng)產(chǎn)生渦流，渦流與磁極的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁力，形成的電磁轉(zhuǎn)矩使磁極跟著電樞方向旋轉(zhuǎn)。由于拖動(dòng)電樞的異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性較硬，因此可以認(rèn)為電樞的轉(zhuǎn)速是近似不變的，而磁極的轉(zhuǎn)速則由磁極磁場(chǎng)的強(qiáng)弱而定，即由提供給電磁離合器的勵(lì)磁電流大小而定。只要改變勵(lì)磁電流的大小，就可以改變磁極的轉(zhuǎn)速，也就可以改變工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速。調(diào)速系統(tǒng)晶閘管整流電源通常采用單相全波或橋式整流電路，通過(guò)改變晶閘管的控制角，可以方便地改變直流輸出電壓的大小。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式3.電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速當(dāng)勵(lì)磁電流等于零時(shí)，磁極是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的，這就相當(dāng)于工作機(jī)械被“離開(kāi)”。一旦加上勵(lì)磁電流，磁極即刻轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就相當(dāng)于工作機(jī)械被“合上”，因此稱為離合器。又因?yàn)樗腔陔姶鸥袘?yīng)原理來(lái)發(fā)生作用的，磁極與電樞之間一定要有轉(zhuǎn)差才能產(chǎn)生感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩，因此全名就稱為“電磁轉(zhuǎn)差離合器”。又常將其連同它的異步電動(dòng)機(jī)一起稱為“滑差電動(dòng)機(jī)”。電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速的主要特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制后可以改善調(diào)速性能，擴(kuò)大調(diào)速范圍；缺點(diǎn)是低速損耗大，效率低。適用于不需長(zhǎng)期低速運(yùn)行的場(chǎng)合。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式4.變頻調(diào)速交流變頻調(diào)速技術(shù)的原理是把工頻50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可調(diào)的交流電，通過(guò)改變交流異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的供電頻率，在改變頻率的同時(shí)也改變電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的（即VVVF技術(shù)）。變頻調(diào)速裝置的大容量化。直流電動(dòng)機(jī)由于受換向器限制，單機(jī)容量、最高轉(zhuǎn)速及使用環(huán)境都受到限制。其電樞電壓最高只能做到一千多伏，而交流電動(dòng)機(jī)可做到6～10kV。直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般僅為每分鐘數(shù)百轉(zhuǎn)到一千多轉(zhuǎn)，而交流電動(dòng)機(jī)的速度可以達(dá)到每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)，以滿足高速機(jī)械的運(yùn)行要求。變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍寬，能平滑調(diào)速，其調(diào)速靜態(tài)精度及動(dòng)態(tài)品質(zhì)好。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（一）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方式4.變頻調(diào)速變頻調(diào)速系統(tǒng)可以直接在線起動(dòng)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流小，減小了對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊，并具有轉(zhuǎn)矩提升功能，節(jié)省軟起動(dòng)裝置。變頻器內(nèi)置功能多，可滿足不同工藝要求；保護(hù)功能完善，能自診斷顯示故障所在，維護(hù)簡(jiǎn)便；具有通用的外部接口端子，可同計(jì)算機(jī)、PLC聯(lián)機(jī)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。變頻調(diào)速系統(tǒng)在節(jié)約能源方面有很大的優(yōu)勢(shì)，是目前世界公認(rèn)的交流電動(dòng)機(jī)的最理想、最有前途的調(diào)速技術(shù)。其中以風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的節(jié)能效果最為顯著，節(jié)電率可達(dá)到20%～60%。由于風(fēng)機(jī)、水泵等負(fù)載的功率消耗與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此當(dāng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速小于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，其節(jié)能潛力比較大。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理1.變頻調(diào)速的條件從式（4-1）來(lái)看，只要改變定子繞組的電源頻率?1就可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速大小了，但是事實(shí)上只改變?1并不能正常調(diào)速，而且可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能惡化。其原因分析如下。由電動(dòng)機(jī)學(xué)原理知，三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組反電動(dòng)勢(shì)E1的表達(dá)式為

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理1.變頻調(diào)速的條件

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理2.基頻以下恒磁通（恒轉(zhuǎn)矩）變頻調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理2.基頻以下恒磁通（恒轉(zhuǎn)矩）變頻調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理2.基頻以下恒磁通（恒轉(zhuǎn)矩）變頻調(diào)速

在基頻以下調(diào)速時(shí)，采用U/?控制方式以保持主磁通Фm的恒定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線如圖4-18中?1N曲線以下所示。在此過(guò)程中，電磁轉(zhuǎn)矩T恒定，電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載的能力不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。如圖4-18所示，曲線?4中的虛線是進(jìn)行電壓補(bǔ)償后的機(jī)械特性曲線。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理2.基頻以下恒磁通（恒轉(zhuǎn)矩）變頻調(diào)速觀察各條機(jī)械特性曲線，它們的特征如下。01從額定頻率向下調(diào)頻時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速減小，最大轉(zhuǎn)矩逐漸減小。02頻率在額定頻率附近下調(diào)時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩減少，可以近似認(rèn)為不變；頻率調(diào)得很低時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩減小很快。03因?yàn)轭l率不同時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差?n變化不是很大，所以穩(wěn)定工作區(qū)的機(jī)械特性基本是平行的。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理3.基頻以上恒功率（恒電壓）變頻調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理3.基頻以上恒功率（恒電壓）變頻調(diào)速

注意：這時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩T仍應(yīng)比負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，否則會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)。在這種控制方式下，轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越低，但是轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的乘積（輸出功率）基本不變，所以基頻以上調(diào)速屬于弱磁恒功率調(diào)速。額定頻率以上調(diào)頻時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速增大，最大轉(zhuǎn)矩大幅減小。1）最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差?n幾乎不變，但由于最大轉(zhuǎn)矩減小很多，所以機(jī)械特性斜度加大，特性變軟。2）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理4.變頻調(diào)速特性的特點(diǎn)把基頻以下和基頻以上兩種情況結(jié)合起來(lái)，可得圖4-19所示的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制特性。按照電力拖動(dòng)原理，在基頻以下，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的性質(zhì)，而在基頻以上，屬于恒功率調(diào)速性質(zhì)。異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制特性三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速（二）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理4.變頻調(diào)速特性的特點(diǎn)恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速特性

恒功率的調(diào)速特性

三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（一）重載設(shè)備的起動(dòng)控制線路1.利用電流互感器和中間繼電器來(lái)控制重載設(shè)備的起動(dòng)原理圖解釋?zhuān)喊聪缕饎?dòng)按鈕SB2（3-5），交流接觸器KM、時(shí)間繼電器KT、中間繼電器KA的線圈同時(shí)得電，KM的常開(kāi)觸頭（3-5）閉合，將SB2自鎖（3-5），KT開(kāi)始延時(shí)。與熱繼電器FR的兩只熱元件并聯(lián)的KA兩對(duì)常開(kāi)觸頭KA1、KA2閉合，將熱元件短路，以防止重載起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流使FR動(dòng)作。與此同時(shí)，KM的三相主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)得電、起動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，當(dāng)升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)（也就是KT的延時(shí)時(shí)間結(jié)束時(shí)），電動(dòng)機(jī)的額定電流降至額定電流以下，KT得電延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸頭（5-7）斷開(kāi)，使KA的線圈失電，KA常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，將熱繼電器投入到電路進(jìn)行工作。重載設(shè)備起動(dòng)完畢。電流互感器和中間繼電器控制重載設(shè)備的起動(dòng)電路三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（一）重載設(shè)備的起動(dòng)控制線路2.利用電流繼電器來(lái)完成重載設(shè)備的起動(dòng)原理圖解釋?zhuān)喊聪缕饎?dòng)按鈕SB2（3-7），交流接觸器KM2的線圈得電、吸合，KM2三相主觸頭閉合，使交流接觸器KM1的3個(gè)主觸頭和熱繼電器的熱元件被短路，電動(dòng)機(jī)的繞組串入電流繼電器KI開(kāi)始重載起動(dòng)過(guò)程，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流較大，KI動(dòng)作，使KI的常開(kāi)觸頭（7-9）閉合，與KM2的常開(kāi)觸頭（3-9，已閉合）串聯(lián)，共同對(duì)SB2形成自鎖回路，KM2的線圈仍然得電、處于被吸合狀態(tài)，KM2的常開(kāi)輔助觸頭（3-5）閉合，使交流接觸器KM1的線圈得電，KM1的常開(kāi)輔助觸頭（3-5）閉合自鎖，同時(shí)KM1的三相主觸頭閉合，為KM2解除短路做準(zhǔn)備。

電流繼電器控制重載設(shè)備的起動(dòng)電路圖三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（一）重載設(shè)備的起動(dòng)控制線路2.利用電流繼電器來(lái)完成重載設(shè)備的起動(dòng)隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流也降為額定電流，KI發(fā)生動(dòng)作、釋放，KI的常開(kāi)觸頭（7-9）斷開(kāi)，使交流接觸器KM2的線圈斷電釋放，KM2的三相主觸頭斷開(kāi)，解除對(duì)熱繼電器FR三相熱元件的短接，同時(shí)KM2的常開(kāi)輔助觸頭（3-5）變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)串入過(guò)載保護(hù)熱斷電器FR正常運(yùn)轉(zhuǎn)，完成了重載起動(dòng)過(guò)程。

電流繼電器控制重載設(shè)備的起動(dòng)電路圖三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（二）典型傳送裝置控制線路1.卷?yè)P(yáng)機(jī)控制線路原理圖解釋?zhuān)禾嵘龝r(shí)按下正轉(zhuǎn)的起動(dòng)按鈕SB2（3-5），交流接觸器KM1線圈得電、吸合，且KM1常開(kāi)輔助觸頭（3-5）閉合自鎖，KM1三相主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)和電磁抱閘YB線圈同時(shí)通電，電磁銜鐵被吸合到鐵芯上，銜鐵通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使制動(dòng)器閘瓦松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)得電正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)裝置上升。卷?yè)P(yáng)機(jī)控制線路圖三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（二）典型傳送裝置控制線路1.卷?yè)P(yáng)機(jī)控制線路提升過(guò)程需停止時(shí)，可按下停止按鈕SB1（1-3），正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1線圈失電、釋放，KM1三相主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)失電（靠慣性仍能運(yùn)轉(zhuǎn)），但電磁抱閘YB的線圈同時(shí)斷電，制動(dòng)器在彈簧的作用下，使銜鐵離開(kāi)鐵芯，制動(dòng)器閘瓦抱住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行制動(dòng)，拖動(dòng)裝置停止。下降時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3（3-7），反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2線圈得電吸合，且KM2的常開(kāi)輔助觸頭（3-7）閉合自鎖，KM2的三相主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)及電磁抱閘的線圈YB得電，使制動(dòng)器的閘瓦松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)得電，反轉(zhuǎn)運(yùn)行拖動(dòng)裝置下降。下降過(guò)程需要停止時(shí)，按下停止按鈕SB1（1-3），接觸器KM2的線圈失電，KM2的三相主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)失電，靠慣性可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒，但此時(shí)電磁抱閘的YB的線圈斷電，導(dǎo)致制動(dòng)器的閘瓦抱住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行制動(dòng)。拖動(dòng)裝置停止下降。三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（二）典型傳送裝置控制線路2.多條傳送帶運(yùn)送原料控制線路多條傳送帶運(yùn)送原料控制線路圖三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（三）三相異步電動(dòng)機(jī)常用保護(hù)電路1.電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)控制線路原理圖解釋?zhuān)涸陔妱?dòng)機(jī)內(nèi)設(shè)有與交流接觸器線圈串聯(lián)的過(guò)熱保護(hù)器（或溫度電阻），當(dāng)電動(dòng)機(jī)超溫達(dá)到一定的時(shí)間，過(guò)熱保護(hù)器的一對(duì)觸頭斷開(kāi)（或者溫度電阻熔斷），切斷了給交流接觸器線圈的供電，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失去三相供電而停機(jī)。電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)控制線路圖三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（三）三相異步電動(dòng)機(jī)常用保護(hù)電路2.電動(dòng)機(jī)的過(guò)電流保護(hù)電路原理圖解釋?zhuān)涸摽刂凭€路使用了一個(gè)互感器來(lái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作電流。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作電流超過(guò)額定電流后，過(guò)電流繼電器KI達(dá)到吸合電流而吸合，其常閉觸頭斷開(kāi)，KM線圈失電而釋放，使電動(dòng)機(jī)斷電，起到了保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用。電動(dòng)機(jī)的過(guò)電流保護(hù)電路圖三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)控制線路（三）三相異步電動(dòng)機(jī)常用保護(hù)電路2.電動(dòng)機(jī)的過(guò)電流保護(hù)電路在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電流較大，為了防止過(guò)電流繼電器動(dòng)作，采用時(shí)間繼電器的常閉觸頭將互感器短接，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，電流降為正常時(shí)，時(shí)間繼電器KT經(jīng)延時(shí)后動(dòng)作，其常閉觸頭斷開(kāi)、常開(kāi)觸頭閉合，使KI的線圈接入互感器電路中（串聯(lián)），實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)。項(xiàng)目準(zhǔn)備03項(xiàng)目準(zhǔn)備應(yīng)按照材料清單逐一檢查生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)的所需材料、工具，是否齊全，并填寫(xiě)各種材料的數(shù)量、規(guī)格、是否損壞等情況。表4-4生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)元件清單項(xiàng)目名稱生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)序號(hào)材料名稱規(guī)格數(shù)量是否損壞1變頻器

2電動(dòng)機(jī)

3PLC

4斷路器

5熔斷器

6按鈕

7導(dǎo)線

8電工工具套裝

項(xiàng)目實(shí)施04項(xiàng)目實(shí)施三人一組，每名成員要有明確的分工、角色分配及責(zé)任，任務(wù)分工如下。安裝員小組組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)硬件選型及電路安裝并統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與安排小組成員工作任務(wù)分工。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試員小組成員，安全員，負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置、調(diào)試，小組項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的安全事項(xiàng)。資料整理員小組成員，資料收集整理員，負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的資料收集、整理等事項(xiàng)。1.任務(wù)分工項(xiàng)目實(shí)施2.實(shí)施計(jì)劃表表4-5生產(chǎn)線多段速運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)施計(jì)劃表實(shí)施步驟實(shí)施內(nèi)容計(jì)劃完成時(shí)間實(shí)際完成時(shí)間備注1材料選型

2電路安裝

3參數(shù)設(shè)置

4系統(tǒng)調(diào)試

5資料整理

6項(xiàng)目評(píng)價(jià)

硬件選型（一）MM420變頻器MICROMASTER420是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器，本變頻器由微處理器控制并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管IGBT作為功率輸出器件，因此它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性，其脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲，全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。硬件選型（一）MM420變頻器MICROMASTER420具有默認(rèn)的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動(dòng)裝置。硬件選型（二）S7-200PLC西門(mén)子S7-200系列PLC是一種緊湊型可編程邏輯控制器，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)中，特別是在中小型控制應(yīng)用中。CPU224XP是S7-200系列中的一款高性能型號(hào)。硬件選型（三）硬件選型記錄表表4-6硬件選型記錄表根據(jù)項(xiàng)目描述，正確選擇所需要的硬件型號(hào)及數(shù)量進(jìn)行初步測(cè)量，并記錄在表4-6中。序號(hào)元件名稱型號(hào)數(shù)量測(cè)量備注1

2

…

N

硬件安裝按圖4-29所示連接電路，檢查線路正確后，合上變頻器電源斷路器。參數(shù)設(shè)置恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值，設(shè)定P0010=30，P0970=1。按下“P”鍵，變頻器開(kāi)始復(fù)位到工廠默認(rèn)值。設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)，見(jiàn)表4-7。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)P0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運(yùn)行。參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說(shuō)明P000311設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P001001快速調(diào)試P010000工作地區(qū)：功率以kW表示，頻率為50HzP0304230230電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）P03053.250.9電動(dòng)機(jī)額定電流（A）P03070.750.4電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）P030800.8電動(dòng)機(jī)額定功率（COSΨ）P03105050電動(dòng)機(jī)額定頻率（Hz）P0311101400電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）參數(shù)設(shè)置設(shè)置變頻器7段固定頻率控制參數(shù)，見(jiàn)表4-8。PLC編程CPU224XP是西門(mén)子S7-200系列PLC中的一款型號(hào)，它支持LadderLogic（梯形圖）、StatementList（語(yǔ)句表）、FunctionBlockDiagram（功能塊圖）、SequentialFunctionChart（順序功能圖）和StructuredText（結(jié)構(gòu)化文本）等編程語(yǔ)言。以下是使用STEP7Micro/WIN軟件對(duì)CPU224XP進(jìn)行編程的基本步驟：安裝編程軟件確保在計(jì)算機(jī)上安裝了適用于S7-200系列的STEP7Micro/WIN編程軟件。創(chuàng)建新項(xiàng)目啟動(dòng)STEP7Micro/WIN軟件。選擇“文件”菜單中的“新建”選項(xiàng)，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目。

配置硬件在“配置”菜單中選擇“硬件配置”。從硬件目錄中選擇CPU模塊（CPU224XP），根據(jù)實(shí)際硬件配置，添加和配置任何必要的I/O模塊。PLC編程編寫(xiě)程序在項(xiàng)目樹(shù)中，右鍵點(diǎn)擊“程序塊”，選擇“新建”來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的程序塊，選擇喜歡的編程語(yǔ)言（如梯形圖）。使用編程工具和指令開(kāi)始編寫(xiě)程序。以下是編程時(shí)的一些基本步驟：01定義輸入/輸出變量：根據(jù)硬件配置，定義輸入和輸出地址。02編寫(xiě)邏輯：使用提供的編程語(yǔ)言編寫(xiě)控制邏輯。03添加指令：根據(jù)控制需求，添加定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、比較等指令。PLC編程下載程序到PLC確保PLC與計(jì)算機(jī)通過(guò)適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌冢ㄈ鏤SB或串行通信