18、190、21(三相異 步電動(dòng) 機(jī)的 控制)

1、3.3 三相異步電動(dòng)機(jī) 的控制 3.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制一、三相異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)二、電動(dòng)機(jī)控制電路圖的繪制三、三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路及其控制規(guī)律 四、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)控制電 路及其控制規(guī)律 五、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電 路及其控制規(guī)律 六、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路及其控制規(guī)律一、電動(dòng)機(jī)的保護(hù)二、電動(dòng)機(jī)控制電路圖的繪制 繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成。 在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖一般分為電氣原理圖和安裝接線圖。 電氣原理圖：不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際位置，突出電氣原理。由主電路(被控制負(fù)載所在三相電路和輔助（控制）電路 (控制主電路狀態(tài)的單相電路)組

2、成。 安裝接線圖：實(shí)際接線圖。電氣原理圖 l1qsv11u11kmfr1500r/minm13000r/minm2w11q12afu23fu54kw0.125kwsb12sb25kmkm4frtc150w36v1380v406.3v3302afu32afu441q242el31hlo325afu1l2l3380v3-50hzu12v12w12uvwu1 v1 w1u2 v2 w2u21v21w21電源開關(guān)主軸冷卻泵控制電源指示照明6543212a22246-148a2.5mm1.5mm0.75mm222電氣原理圖示例：安裝接線圖控制電路繪制原則：1. 按國(guó)家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫圖。2

3、. 主電路畫在輔助電路的左側(cè)或上面。 3. 同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和 觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不 同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。4. 所有電器的圖形符號(hào)均按無(wú)電壓、無(wú)外力作用 下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5. 各個(gè)元器件的連接導(dǎo)線要編號(hào)。6. 與電路無(wú)關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在 控制電路中不畫出。7. 主電路接點(diǎn)表示：三相交流電源采用l1、l2、l3標(biāo)記主電路按u、v、w順序標(biāo)記分級(jí)電源在u、v、w前加數(shù)字1、2、3來(lái)標(biāo)記分支電路在u、v、w后加數(shù)字1、2、3來(lái)標(biāo)記控制電路用不多于3位的阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意：1. 使

4、控制電路簡(jiǎn)單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠。 2. 盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。3. 必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。三、三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路及其 控制規(guī)律 三相異步機(jī)的起動(dòng)方法：（1）直接起動(dòng)：二三十千瓦以下的異步電動(dòng) 機(jī)一般采用直接起動(dòng)。（全壓起動(dòng)）（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。（2）減壓起動(dòng)：y 起動(dòng)自耦減壓起動(dòng)串電阻減壓起動(dòng)延邊三角形減壓起動(dòng)1、電動(dòng)機(jī)的單向運(yùn)行控制電路 （1）手動(dòng)開關(guān)控制電路 直接利用刀開關(guān)qs通斷控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。 也可用低壓斷路器、鐵殼開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)代替刀開關(guān)。 qs 所需設(shè)備少，啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單，成本低。適

5、于不頻繁啟動(dòng)的小容量電動(dòng)機(jī)。 但不能遠(yuǎn)距離控制。（2）接觸器控制電路 主電路控制電路保險(xiǎn)絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動(dòng)按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)sb1kmsb2frkm frkmfu3m.qs. 控制原理km輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動(dòng)按鈕sb2 , km線圈通電，km主觸點(diǎn)閉合， 電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電轉(zhuǎn)動(dòng)km3m合上開關(guān)qs，qs.通電km轉(zhuǎn)動(dòng)3mq自鎖.3mqs通電轉(zhuǎn)動(dòng)km自鎖, km線圈斷電km主觸點(diǎn)斷開, 電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。km輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。停轉(zhuǎn)斷電工作原理電路的保護(hù)sb1kmkm3m.qs2、異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路 將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)

6、一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 需要用兩個(gè)接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)； 當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。 在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。3mfrfu.frqs.通電斷開斷電閉合缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路km1km1機(jī)械、電氣雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路km1通電閉合閉合km1km1sb2sb3km2sb1km1km2km2當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，按下正轉(zhuǎn)按鈕sb1先斷開通電閉合斷電斷開停止反轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)正轉(zhuǎn)機(jī)械和電氣聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路四、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)控制電 路

7、及其控制規(guī)律 減壓?jiǎn)?dòng)的方法定子繞組串電阻（電抗）啟動(dòng)自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng) y減壓?jiǎn)?dòng)延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)減壓?jiǎn)?dòng)的實(shí)質(zhì)：?jiǎn)?dòng)時(shí)減小加在定子繞組上的電壓，以減小起動(dòng)電流；啟動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。1、定子串電阻減壓起動(dòng)控制 起動(dòng)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)定子繞組上串聯(lián)電阻，起動(dòng)電流在電阻上產(chǎn)生電壓降，使實(shí)際加到電動(dòng)機(jī)定子繞組中的電壓低于額定電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再將串聯(lián)電阻短接，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。 km2 km1rl1 l2 l3qsfufrm fukm1 qs主電路m3frl1l3l2km2 r電氣原理圖工作原理合上刀開關(guān)qs按下按鈕sb2km1、kt線圈通電 串

8、電阻減壓?jiǎn)?dòng)，時(shí)間繼電器kt延時(shí) km2線圈通電，起動(dòng)電阻r 短接電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行kt常開延時(shí)觸頭閉合控制電路 上面的線路在全壓運(yùn)行期間，時(shí)間繼電器kt和接觸器km1線圈均通電，不僅消耗電能，而且減少了電器的使用壽命。 將控制電路改進(jìn)，如圖所示。 該線路在電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行時(shí)，kt和km1線圈都斷電，只有km2線圈通電。2、定子串自偶變壓器減壓起動(dòng)控制 起動(dòng)時(shí)，將自耦變壓器接入電動(dòng)機(jī)的定子回路，待電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，再切除自耦變壓器，使電動(dòng)機(jī)定子繞組獲正常工作電壓。正常運(yùn)行接觸器變壓器電源接觸器m3fukm2frqsl1l3l2km1km2ta主電路m3fukm2frqsl1l3l2km1k

9、m2t主電路控制電路 起動(dòng)過(guò)程分析： 按動(dòng)sb2 km1線圈通電自鎖 電動(dòng)機(jī)m自耦補(bǔ)償起動(dòng) kt線圈通電延時(shí) ka線圈通電自鎖 km1、kt線圈斷電 km2線圈通電 電動(dòng)機(jī)m全壓運(yùn)行。3、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)y-減壓起動(dòng)控制 起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動(dòng)電壓，減小起動(dòng)電流；待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再把定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。 y起動(dòng)只能用于正常運(yùn)行時(shí)為形接法的電動(dòng)機(jī)。按下按鈕sb2，km1、kt通電，電動(dòng)機(jī)m接成星形起動(dòng)，kt延時(shí)一段時(shí)間后， kt常閉觸頭斷開使km1斷電， kt常開觸頭閉合，km2通電，電動(dòng)機(jī)m接成三角形，kt延時(shí)斷開觸頭閉合使km1重新通電，電動(dòng)機(jī)m三角形全

10、壓運(yùn)行。采用兩個(gè)接觸器km1、km2控制采用三個(gè)接觸器km1、km2、 km3控制電源接觸器星形接法接觸器三角形接法接觸器 qsfrv1mu1w2 fuv23km3km2km1w1u2l1 l2 l3主電路控制電路y降壓?jiǎn)?dòng)控制4、延邊三角形減壓起動(dòng)控制 延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把電動(dòng)機(jī)定子繞組的一部分接“”形，而另一部分接成“y”形，使整個(gè)定子繞組接成延邊三角形，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再把定子繞組切換成“”形全壓運(yùn)行。定子繞組的連接方式：1234abcd4321dcbatitlenumberr evisionsizea4date:21-m ay-2001sheet of file:f:

11、x3drawn b y:l1qsl2km2l3frv1mu1w2u2km1km3w1fu1v2（a）w3v3u3fu2frsb3sb1km1 km3km2km3kt（b）u1u3u2v1w1v3v2w3w23u1u3u2v1v3v2w1w3w2（c）km1km2ktkm3kt延邊形接法1234abcd4321dcbatitlenumberr evisionsizea4date:21-m ay-2001sheet of file:f:x3drawn b y:l1qsl2km2l3frv1mu1w2u2km1km3w1fu1v2（a）w3v3u3fu2frsb3sb1km1 km3km2km3kt

12、（b）u1u3u2v1w1v3v2w3w23u1u3u2v1v3v2w1w3w2（c）km1km2ktkm3kt形接法電氣原理圖 fukm2qs主電路m3frl1l3l2 km3km1u1v1w1w2u2v2u3v3w3frsb1sb2km2ktkm1km2ktkm3km3控制電路km3ktkm1 fu1電源接觸器三角形接法接觸器延邊三角形接法接觸器五、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電 路及其控制規(guī)律 繞線異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻來(lái)改善電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，從而達(dá)到減小起動(dòng)電流、增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及平滑調(diào)速之目的。 繞線異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)原理： 起動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中串入三相起動(dòng)變阻器

13、，并把起動(dòng)電阻調(diào)到最大值，以減小起動(dòng)電流，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，起動(dòng)電阻逐級(jí)減小。 起動(dòng)完畢后，起動(dòng)電阻減小到零，轉(zhuǎn)子繞組被短接，電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行。1、轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制電路 串電阻起動(dòng)主要有兩種：（2）按電流原則逐段切除轉(zhuǎn)子外加電阻 電流繼電器控制轉(zhuǎn)子串電阻三級(jí)起動(dòng)線路（1）按時(shí)間原則逐段切除轉(zhuǎn)子外加電阻 時(shí)間繼電器控制轉(zhuǎn)子串電阻三級(jí)起動(dòng)線路主電路l1qsl2km1l3frkmm fukm3r2r3km2r13fu1sb2sb1kmkm1km1km2frkmkm2km3km3kt1kt2kt3km3kmkm1km2km3kt1kt2kt3控制電路電氣原理圖：kt1：控

14、制km1kt2：控制km2kt3：控制km3電源接觸器起動(dòng)電阻1、時(shí)間原則控制fu1sb2sb1kmkm1km1km2frkmkm2km3km3kt1kt2kt3km3kmkm1km2km3kt1kt2kt3控制電路起動(dòng)過(guò)程分析：按動(dòng)sb2km線圈通電串入全部電阻起動(dòng)kt1延時(shí)到，km1通電kt1延時(shí)到，km1通電，切除r1kt2延時(shí)到，km2通電，切除r2kt3延時(shí)到，km3通電，切除r32、電流原則控制電氣原理圖：主電路l1 qsl2l3fr kmm fukm3r3km23r2ka3r1ka2ka1km1控制電路fu1sb2sb1kmkm1ka2kafr kmkm2km3 ka1ka3km

15、km1 km2 km3ka 三個(gè)欠電流繼電器的線圈串接在轉(zhuǎn)子回路中。 電流繼電器的吸合電流一樣。但釋放電流不同，ka1的釋放電流最大，ka2其次，ka3最小。 按動(dòng)sb2km線圈通電串入全部電阻起動(dòng)km常開觸頭閉合，ka通電ka1釋放，km1通電，切除r1ka2釋放，km2通電，切除r2ka3釋放，km3通電，切除r3起動(dòng)過(guò)程分析：控制電路fu1sb2sb1kmkm1ka2kafr kmkm2km3 ka1ka3kmkm1 km2 km3ka2、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器的起動(dòng)控制電路 轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng)，使用電器多，控制電路復(fù)雜，起動(dòng)電阻發(fā)熱消耗能量，而且起動(dòng)過(guò)程中逐段切除電阻，電流和轉(zhuǎn)矩變化較大，對(duì)

16、生產(chǎn)機(jī)械造成較大的機(jī)械沖擊。 頻敏變阻器是一種由鑄鐵板或鋼板疊成鐵心，外面套上三相繞組組成三相電抗器。 將頻敏變阻器接入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路內(nèi)，則隨起動(dòng)過(guò)程（轉(zhuǎn)速升高或轉(zhuǎn)子頻率下降）的進(jìn)行，阻抗值自動(dòng)下降，實(shí)現(xiàn)了平滑無(wú)級(jí)啟動(dòng)。 電氣原理圖：主電路l1qsl2 l3frkm1m fukm2ta3電源接觸器 短接頻敏變阻器接觸器 控制電路（1）自動(dòng)控制 按下sb2km1、kt通電串入頻敏變阻器起動(dòng)kt延動(dòng)觸頭閉合ka通電并自鎖km2通電短接頻敏變阻器控制電路（2）手動(dòng)控制 按下sb2km1通電串入頻敏變阻器起動(dòng)按下sb3ka通電并自鎖km2通電短接頻敏變阻器控制電路六、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路及其

17、控制規(guī)律停機(jī)制動(dòng)類型常用的電氣制動(dòng)反接制動(dòng)能耗制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)-電磁鐵操縱機(jī)械進(jìn)行制動(dòng)電氣制動(dòng)-電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng) 方向相反的力矩來(lái)進(jìn)行制動(dòng)1、機(jī)械制動(dòng) 常用方法是電磁抱閘（1）斷電制動(dòng) 電磁線圈通電時(shí)，閘瓦松開，電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)轉(zhuǎn)；斷電時(shí)，閘瓦抱緊閘輪，制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)。由制動(dòng)電磁鐵和閘瓦制動(dòng)器組成。斷電制動(dòng)通電制動(dòng)斷電制動(dòng)控制電路 控制電路分析 起動(dòng)時(shí)，km通電，電動(dòng)機(jī)和電磁線圈yb同時(shí)通電，抱閘松開，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 停止時(shí)，km斷電，電動(dòng)機(jī)和電磁線圈yb同時(shí)斷電，實(shí)現(xiàn)抱閘制動(dòng)。電磁抱閘的控制線圈 通電制動(dòng)控制電路（2）通電制動(dòng) 電磁線圈斷電時(shí)，閘瓦松開，電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)轉(zhuǎn)；通電時(shí)，閘瓦抱緊閘輪

18、，制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)。電磁抱閘接觸器 電動(dòng)機(jī)接觸器 控制電路分析 km1通電， km2斷電時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 按下sb1時(shí)， km1斷電， km2通電，實(shí)現(xiàn)抱閘制動(dòng)。 松開sb1，電磁抱閘斷電，制動(dòng)結(jié)束。 通電制動(dòng)控制電路2、電氣制動(dòng)制動(dòng)電阻的接線方法:（1）電源反接制動(dòng)原理：要求： 對(duì)稱接法 不對(duì)稱接法改變電動(dòng)機(jī)電源相序，使定子繞組產(chǎn)生反向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，形成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。10kw以上電動(dòng)機(jī)的定子電路中串入反接制動(dòng)電阻，轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，及時(shí)切斷反相序電源，防止反向再起動(dòng)。 電氣原理圖：速度繼電器起動(dòng)： 按下起動(dòng)按鈕sb2km1通電自鎖電動(dòng)機(jī)通入正相序電源轉(zhuǎn)動(dòng)。限制反接制動(dòng)電流停止： 按下停止按鈕sb1

19、km1斷電，km2通電自鎖電動(dòng)機(jī)電源反接，實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。 轉(zhuǎn)速n接近零時(shí)，速度繼電器ks常開觸點(diǎn)打開km2斷電，反接制動(dòng)結(jié)束。（2）能耗制動(dòng)特點(diǎn)（與反接制動(dòng)相比）： 消耗的能量小，其制動(dòng)電流要小得多； 適用于電動(dòng)機(jī)能量較大，要求制動(dòng)平穩(wěn)和 制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合； 能耗制動(dòng)需要直流電源整流裝置。 原理： 電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源后，在定子 繞組加直流電源，以產(chǎn)生起阻止旋轉(zhuǎn) 作用的恒定磁場(chǎng)，達(dá)到制動(dòng)的目的。 電氣原理圖1：ur按速度原則控制的能耗制動(dòng)控制電路整流變壓器橋式整流電路能耗制動(dòng)接觸器ur按時(shí)間原則控制的正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制電路正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器電氣原理圖2：能耗制動(dòng)接觸器起動(dòng)： 按下正（反）轉(zhuǎn)起

20、動(dòng)按鈕sb2（sb）km1通電自鎖電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行制動(dòng)：按下停車按鈕sb1km1斷電km3、kt通電自鎖電動(dòng)機(jī)定子繞組通入直流電源，能耗制動(dòng)。kt延時(shí)時(shí)間到，常閉觸頭斷開km3斷電，切除直流電源。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路異步機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制順序控制多地控制位置開關(guān)控制異步機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制m3abckmfuqsbckmsb動(dòng)作過(guò)程觸頭（km）打開按鈕松開線圈（km）斷電 電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（km）閉合按下按鈕（sb） 線圈（km）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；控制電路主電路主電路實(shí)現(xiàn)順序控制順序控制控制電路實(shí)現(xiàn)順序控制 要求幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停止按一定的先后順序來(lái)完成的控制方式順序啟動(dòng)同時(shí)停止控制順序啟動(dòng)逆序停止控制例如：1) m1 起動(dòng)后，m2才能起動(dòng)； 2) m2 可單獨(dú)停車。1 電機(jī)m12 電機(jī)m2順序啟動(dòng)同時(shí)停止控制特點(diǎn):電氣原理圖：fu1km1m13fr1ql1l3l2km2m23fr2主電路控制電路k