第三章異步電動機(jī)

數(shù)控機(jī)床電氣控制 第三章電氣控制基本環(huán)節(jié) 2020 4 7 2 2 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制2 2三相異步電動機(jī)的降壓起動控制2 3三相異步電動機(jī)的制動控制 本章主要內(nèi)容 2020 4 7 3 本章學(xué)習(xí)要求 重點(diǎn)內(nèi)容 1 掌握自鎖 互鎖等基本概念及技能 2 掌握三相異步電動機(jī)的起動和制動方法 了解內(nèi)容 三相異步電動機(jī)全壓起動和降壓起動的特點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容 三相異步電動機(jī)的起動和制動控制電路設(shè)計 2020 4 7 4 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 1 全壓起動控制電路 2020 4 7 5 判定一臺電機(jī)能否直接啟動可以用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 6 2 手動控制電路 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 7 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 8 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 9 空氣開關(guān) 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 10 1 應(yīng)用 對小型臺鉆 砂輪機(jī) 冷卻泵 風(fēng)扇等 可用鐵殼開關(guān) 膠蓋開關(guān) 用組合開關(guān)帶熔斷器 空氣開關(guān)來直接控制三相異步電機(jī)啟動和停止 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 11 2 優(yōu)點(diǎn) 這種手動運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路用的電器數(shù)量少 線路結(jié)構(gòu)簡單 3 缺點(diǎn) 在啟動 停止控制頻繁的場所這種手動控制方法既不方便 也不安全 操作強(qiáng)度大 不能實(shí)現(xiàn)自動控制 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 12 3 接觸器直接起動控制 此電路有何缺點(diǎn) 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 13 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 14 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 15 這就是點(diǎn)動控制 此時電路有什么特點(diǎn) 點(diǎn)動控制電路圖 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 16 啟動 按下起動按鈕SB 接觸器KM線圈得電 KM主觸頭閉合 電動機(jī)M啟動運(yùn)行 停止 松開按鈕SB 接觸器KM線圈失電 KM主觸頭斷開 電動機(jī)M失電停轉(zhuǎn) 工作原理 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 17 2 點(diǎn)動控制的應(yīng)用 主要實(shí)現(xiàn)位置的調(diào)整 如 機(jī)床刀架 橫梁 立柱等的快速移動 對刀調(diào)整等 3 缺點(diǎn) 要使電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 啟動按鈕就不能斷開 這不符合實(shí)際生產(chǎn)要求 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 18 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 19 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 20 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 21 此電路是長動電路 FU2 自鎖 依靠接觸器自身輔助常開觸頭保持線圈通電的電路 長動控制電路圖 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 22 啟動 接通電源開關(guān)QS 按下起動按鈕SB2 接觸器KM吸合 電動機(jī)M起動運(yùn)行 同時KM常開觸點(diǎn)也閉合 電動機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行 停止 按下停止按鈕SBI時 KM線圈斷電 接觸0S所有觸點(diǎn)斷開 電動機(jī)停轉(zhuǎn) 工作原理 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 23 3 長動和點(diǎn)動控制線路 長動和點(diǎn)動控制電路圖 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 24 只要將三相電源中任意兩相序?qū)φ{(diào) 即可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行 三 正反轉(zhuǎn)控制電路 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 25 1 開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路 FU2 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 26 特點(diǎn) 倒順開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路雖然所用電器較少 線路也簡單 但它是一種手動控制線路 在頻繁換向時 操作人員勞動強(qiáng)度大 操作不安全 用于控制額定電流10A 功率在3KW以下的小容量電動機(jī) 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 27 2 接觸器控制的正反轉(zhuǎn)線路 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 FU2 三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 28 3 復(fù)合按鈕控制正反轉(zhuǎn) 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 29 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 30 互鎖控制規(guī)律 當(dāng)要求甲接觸器工作時 乙接觸器就不能工作 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(diǎn) 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 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 31 四 多地控制 在大型生產(chǎn)設(shè)備上 為使操作人員在不同方位均能進(jìn)行控制操作 常常要求組成多地控制電路 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 32 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 33 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 34 從上圖中可以看出 多地控制電路只需多用幾個啟動按鈕和停止按鈕 無需增加其他電器元件 啟動按鈕應(yīng)并聯(lián) 停止按鈕應(yīng)串聯(lián) 分別裝在幾個地方 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 35 五 順序控制環(huán)節(jié) 1 工作過程 順序控制電路圖 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 36 2 利用時間繼電器控制的順序啟動電路 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 37 3 順序控制規(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(diǎn) 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(diǎn)并聯(lián)在甲接觸器的停止按鈕兩端 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 38 利用行程開關(guān)來檢測往復(fù)運(yùn)動的相對位置 進(jìn)而控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的往復(fù)運(yùn)動 利用行程開關(guān)按照機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動部件的行程位置進(jìn)行的控制 稱為行程控制原則 5 自動往復(fù)控制 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 39 工作過程 往返運(yùn)動控制線路 3 1三相異步電動機(jī)的全壓起動控制 2020 4 7 40 第二節(jié)三相異步電機(jī)的降壓起動控制 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握三相異步電動機(jī)定子串電阻 星形三角形轉(zhuǎn)換 自耦變壓器降壓起動控制電路及工作原理 2 掌握三相異步電動機(jī)定子串電阻 星形三角形轉(zhuǎn)換 自耦變壓器降壓起動控制電路的特點(diǎn)及應(yīng)用場合 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 41 電動機(jī)降壓起動可以降壓起動電流 減小線路電壓降 但電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是與定子端電壓平方成正比 所以減壓啟動使得電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小 故減壓啟動適用于空載或輕載下啟動 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 42 1 降壓起動 利用起動設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后加到電機(jī)繞組的上進(jìn)行起動 待電機(jī)起動運(yùn)轉(zhuǎn)后轉(zhuǎn)速接近額定數(shù)值再將電壓恢復(fù)為額定電壓 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 43 2 三相籠型異步電動機(jī)降壓起動的方法 定子電路串電阻降壓啟動 聯(lián)接降壓啟動 自耦變壓器降壓啟動 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 44 正常運(yùn)行時定子繞組為星形聯(lián)接的籠型異步電動機(jī) 可采用定子電路串電阻或電抗降壓起動 即在電動機(jī)起動時 在三相定子電路串接電阻 使電動機(jī)定子繞組電壓降低 起動結(jié)束后再將電阻短接 電動機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行 1 定子電路串電阻降壓起動控制 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 45 工作過程 定子電路串電阻降壓起動控制線路 FU2 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 46 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 47 起動時 定子繞組接成星形 每相繞組所承受的電壓為電源的相電壓 220V 待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時 再將定子繞組的接線換接成三角形 每相繞組所承受的電壓為電源的線電壓 380V 電動機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行狀態(tài) 2 星形 三角形降壓起動控制電路 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 48 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 49 2 工作過程 星形三角形降壓起動控制線路 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 50 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 51 起動時定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次側(cè)電壓 待電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時 切斷自耦變壓器電路 把額定電壓直接加在電動機(jī)的定子繞組上 電動機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行 3 自耦變壓器降壓起動控制 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 52 工作過程 自耦變壓器降壓起動 FU2 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 53 3 1三相異步電動機(jī)的降壓起動控制 2020 4 7 54 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解三相異步電動機(jī)反接制動和能耗制動的原理及應(yīng)用場合 2 掌握三相異步電動機(jī)單向和可逆反接制動電路及工作原理 3 掌握三相異步電動機(jī)能耗制動電路及工作原理 第三節(jié)三相異步電動機(jī)的制動控制 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 55 電動機(jī)采取有效的制動措施目的是能迅速停車和準(zhǔn)確定位 制動控制的方法有兩大類 機(jī)械制動和電氣制動 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 56 機(jī)械制動 利用電磁鐵操作機(jī)械抱閘來強(qiáng)迫電動機(jī)迅速停車 常用的機(jī)械制動裝置是 電磁抱閘 電氣制動 電動機(jī)在停車時 產(chǎn)生一個與原旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩 迫使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降 電氣制動 反接制動 能耗制動 電容制動 雙流制動 發(fā)電制動 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 57 1 反接制動原理反接制動 利用改變異步電動機(jī)定子繞組中的三相電源相序 使定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反 因而產(chǎn)生制動作用 一 反接制動控制電路 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 58 1 單相反接制動控制電路 工作過程 FU2 單向反接制動控制線路 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 59 2 可逆運(yùn)行反接制動控制電 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 60 3 反接制動特點(diǎn) 制動轉(zhuǎn)矩是反向起動轉(zhuǎn)矩 因此制動力矩大 制動效果顯著 但制動時有沖擊 制動不平穩(wěn) 且能量消耗大 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制 2020 4 7 61 能耗制動就是在電動機(jī)脫離三相交流電源之后 向定子繞組內(nèi)通入一直流電壓 即通入直流電流 利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用達(dá)到制動 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零時 切除直流電源 二 能耗制動控制電路 3 1三相異步電動機(jī)的制動控制