三相異步電動機電氣控制課件

三相異步電動機幾種典型電氣控制三相異步電動機電氣控制(1)三相異步電動機的起動控制線路全壓啟動

1．點動控制線路2．長動控制線路3．兩地控制線路降壓啟動

1.丫-△降壓起動控制線路2.串電阻(電抗器)降壓起動控制線路3.定子串自耦變壓器降壓啟動三相異步電動機幾種典型電氣控制正反轉(zhuǎn)控制

(2)三相異步電動機的制動控制線路1、反接制動控制線路2、能耗制動控制線路三相異步電動機電氣控制(3)異步電動機調(diào)速控制系統(tǒng)

1、雙速電動機控制線路

2、變頻調(diào)速系統(tǒng)(4)電動機的保護(hù)環(huán)節(jié)

1、短路保護(hù)2、過載保護(hù)3、過電流保護(hù)全壓啟動三相異步電動機電氣控制1、點動控制三相異步電動機電氣控制

合上開關(guān)S，三相電源被引入控制電路，但電動機還不能起動。按下按鈕SB，接觸器KM線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點接通，電動機定子接入三相電源起動運轉(zhuǎn)。松開按鈕SB，接觸器KM線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點斷開，電動機因斷電而停轉(zhuǎn)。三相異步電動機電氣控制2、長動控制（1）起動過程。按下起動按鈕SBl，接觸器KM線圈通電，與SB1并聯(lián)的KM的輔助常開觸點閉合，以保證松開按鈕SBl后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)連續(xù)運轉(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)在電動機回路中的KM的主觸點持續(xù)斷開，電動機停轉(zhuǎn)。三相異步電動機電氣控制與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點的這種作用稱為自鎖。圖示控制電路還可實現(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。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動機立即停轉(zhuǎn)。起過載保護(hù)的是熱繼電器FR。當(dāng)過載時，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點斷開，使接觸器KM線圈斷電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點斷開，電動機停轉(zhuǎn)。同時KM輔助觸點也斷開，解除自鎖。故障排除后若要重新起動，需按下FR的復(fù)位按鈕，使FR的常閉觸點復(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)電源暫時斷電或電壓嚴(yán)重下降時，接觸器KM線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點自行復(fù)位，切斷電源，電動機停轉(zhuǎn)，同時解除自鎖。三相異步電動機電氣控制

長動控制原理圖三相異步電動機電氣控制

3.兩地控制線路

實現(xiàn)兩地控制的基本原則為在控制線路中將兩個起動按鈕的常開觸點并聯(lián)連接，將兩個停止按鈕的常閉觸點串聯(lián)連接。圖左所示為對一臺電動機實現(xiàn)兩地控制的控制線路，其中按鈕SBl、SB3位于甲地，按鈕SB2、SB4位于乙地。電氣原理圖：工作原理：三相異步電動機電氣控制降壓啟動三相異步電動機電氣控制1．丫-△降壓起動控制線路

合上電源開關(guān)QS→按下起動按鈕SB2→接觸器KMI、KM3線圈得電，→電動機定子繞組聯(lián)結(jié)成星形進(jìn)行降壓起動→同時時間繼電器KT線圈得電→經(jīng)一段延時后KT斷開，KM3失電，延時閉合常開觸點KT閉合→KM2線圈得電并自鎖→電動機繞組聯(lián)結(jié)成三角形全壓運行。工作原理：三相異步電動機電氣控制丫-△降壓起動控制線路動畫演示三相異步電動機電氣控制2．串電阻(電抗器)降壓起動控制線路

在電動機起動時，將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間，由于串聯(lián)電阻起到了分壓作用，電動機定子繞組上所承受的電壓只是額定電壓的一部分，這樣就限制了起動電流，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速上升到一定值時，再將電阻短接，電動機便在額定電壓下正常運行。工作原理：三相異步電動機電氣控制串電阻降壓起動控制線路動畫演示

三相異步電動機電氣控制

3.定子串自耦變壓器降壓啟動

合上QS→KM1觸點先將自耦變壓器做星形連接，→KM1接通電源→電動機定子繞組經(jīng)自耦變壓器實現(xiàn)減壓啟動→當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近于額定轉(zhuǎn)速時，→KM1斷開而KM2閉合直接將全電壓加在電動機上→進(jìn)入全壓運行狀態(tài)。工作原理：三相異步電動機電氣控制定子串自耦變壓器降壓啟動動畫演示三相異步電動機電氣控制正反轉(zhuǎn)控制

三相異步電動機電氣控制（1）正向起動過程。按下起動按鈕SBl，接觸器KM1線圈通電，與SBl并聯(lián)的KM1的輔助常開觸點閉合，以保證KMl線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM1的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)正向運轉(zhuǎn)。（2）停止過程。按下停止按鈕SB3，接觸器KMl線圈斷電，與SBl并聯(lián)的KM1的輔助觸點斷開，以保證KMl線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動機回路中的KMl的主觸點持續(xù)斷開，切斷電動機定子電源，電動機停轉(zhuǎn)。（3）反向起動過程。按下起動按鈕SB2，接觸器KM2線圈通電，與SB2并聯(lián)的KM2的輔助常開觸點閉合，以保證KM2線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM2的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)反向運轉(zhuǎn)。特別注意KM1和KM2線圈不能同時通電，因此不能同時按下SBl和SB2，也不能在電動機正轉(zhuǎn)時按下反轉(zhuǎn)起動按鈕，或在電動機反轉(zhuǎn)時按下正轉(zhuǎn)起動按鈕。如果操作錯誤，將引起主回路電源短路。三相異步電動機電氣控制1.正反轉(zhuǎn)控制帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

將接觸器KM1的輔助常閉觸點串入KM2的線圈回路中，從而保證在KMl線圈通電時KM2線圈回路總是斷開的；將接觸器KM2的輔助常閉觸點串入KM1的線圈回路中，從而保證在KM2線圈通電時KMl線圈回路總是斷開的。這樣接觸器的輔助常閉觸點KMl和KM2保證了兩個接觸器線圈不能同時通電，這種控制方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖，這兩個輔助常開觸點稱為聯(lián)鎖或者互鎖觸點。三相異步電動機電氣控制存在問題：電路在具體操作時，若電動機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時必須先按停止按鈕SB3，使聯(lián)鎖觸點KMl閉合后按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2才能使電動機反轉(zhuǎn)；若電動機處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時必須先按停止按鈕SB3，使聯(lián)鎖觸點KM2閉合后按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SBl才能使電動機正轉(zhuǎn)。三相異步電動機電氣控制同時具有電氣聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

采用復(fù)式按鈕，將SB1按鈕的常閉觸點串接在KM2的線圈電路中；將SB2的常閉觸點串接在KMl的線圈電路中；這樣，無論何時，只要按下反轉(zhuǎn)起動按鈕，在KM2線圈通電之前就首先使KM1斷電，從而保證KM1和KM2不同時通電；從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也是一樣。這種由機械按鈕實現(xiàn)的聯(lián)鎖也叫機械聯(lián)鎖或按鈕聯(lián)鎖三相異步電動機電氣控制2、自動往返控制

按下正向起動按鈕SB1，電動機正向起動運行，帶動工作臺向前運動。當(dāng)運行到SQ2位置時，擋塊壓下SQ2，接觸器KMl斷電釋放，KM2通電吸合，電動機反向起動運行，使工作臺后退。工作臺退到SQl位置時，擋塊壓下SQl，KM2斷電釋放，KM1通電吸合，電動機又正向起動運行，工作臺又向前進(jìn)，如此一直循環(huán)下去，直到需要停止時按下SB3，KMl和KM2線圈同時斷電釋放，電動機脫離電源停止轉(zhuǎn)動。三相異步電動機電氣控制三相異步電動機的制動控制線路三相異步電動機電氣控制一、反接制動控制線路二、能耗制動控制線路

三相異步電動機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)過一段時間，這往往不能適應(yīng)某些生產(chǎn)機械工藝的要求，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，都要求能對電動機進(jìn)行制動控制，即能迅速使電動機停機、定位。三相異步電動機的制動方法一般有兩大類，機械制動和電氣制動。電氣制動控制線路包括三相異步電動機電氣控制

起動時，按下起動按鈕SB2→接觸器KMI通電并自鎖→電動機M通電旋轉(zhuǎn)；停車時，按下停止按鈕SBI→常閉觸點斷開→接觸器KMl線圈斷電，電動機M脫離電源，由于此時電動機的慣性很大，KS的常開觸點依然處于閉合狀態(tài)，所以SBl常開觸點閉合時，反接制動接觸器KM2線圈通電并自鎖，其主觸點閉合，使電動機進(jìn)入反接制動狀態(tài)，電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速接近于零時，速度繼電器常開觸點復(fù)位，接觸器KM2線圈電路被切斷，反接制動結(jié)束。1.反接制動控制線路電氣原理圖：工作原理：三相異步電動機電氣控制

按下停止按鈕SB1，接觸器KMI斷電釋放，電動機脫離三相交流電源，同時接觸器KM2線圈通電，時間繼電器KT線圈與接觸器KM2線圈同時通電并自鎖，電動機進(jìn)入能耗制動狀態(tài)。當(dāng)其轉(zhuǎn)子的慣性速度接近于零時，時間繼電器失電，KM2線圈電路斷路。電動機能耗制動結(jié)束。2、能耗制動控制線路

電氣原理圖：工作原理：三相異步電動機電氣控制異步電動機調(diào)速控制系統(tǒng)三相異步電動機電氣控制1、雙速電動機控制線路

雙速電動機采用復(fù)合按鈕聯(lián)鎖的高、低速直接轉(zhuǎn)換的控制線路，按下低速起動按鈕SB2，接觸器KMl通電吸合，電動機定子繞組接成三角形，電動機以低速運轉(zhuǎn)。若技下高速起動按鈕SB3，則KMI斷電釋放，并接通KM2和KM3，電動機定子繞組聯(lián)結(jié)成雙星形，電動機以高速運轉(zhuǎn)。電氣原理圖：工作原理：三相異步電動機電氣控制異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)代通用變頻器大都是采用二極管整流和由快速全控開關(guān)器件IGBT或功率模塊IPM組成的PWM逆變器，構(gòu)成交-直-交電壓源型變壓變頻器，已經(jīng)占領(lǐng)了全世界0.5~500KVA中、小容量變頻調(diào)速裝置的絕大部分市場。三相異步電動機電氣控制系統(tǒng)組成M3~電壓檢測泵升限制電流檢測溫度檢測電流檢測單片機顯示設(shè)定接口PWM發(fā)生器驅(qū)動電路~URUIR0R1R2RbVTbKR0R1RbR2三相異步電動機電氣控制變頻調(diào)速的優(yōu)點：調(diào)速時平滑性好，效率高。低速時，相對穩(wěn)定性好。調(diào)速范圍較大，精度高。起動電流低，對系統(tǒng)及電網(wǎng)無沖擊，節(jié)電效果明顯。變頻器便于安裝、調(diào)試、維修簡便。易于實現(xiàn)過程自動化。三相異步電動機電氣控制電動機的保護(hù)環(huán)節(jié)

三相異步電動機電氣控制

電氣控制系統(tǒng)除了滿足生產(chǎn)機械的加工工藝要求外，還要長期、正常、無故障地運行，這就需要各種保護(hù)措施。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分，可靠的保護(hù)裝置可以防止對電動機、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備以及人身安全的損害。因此，在電氣控制系統(tǒng)中必須設(shè)置完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有：

一、短路保護(hù)二、過載保護(hù)三、過電流保護(hù)

三相異步電動機電氣控制

當(dāng)電動機繞組的絕緣、導(dǎo)線的絕緣損壞時，或電氣線路發(fā)生故障時，此時，電路中會產(chǎn)生很大的短路電流，它將導(dǎo)致產(chǎn)生過大的熱量，使電動機、電器和導(dǎo)線的絕緣損壞。因此、必須在發(fā)生短路現(xiàn)象時立即將電源切斷。常用的短路保護(hù)元件是熔斷器和斷路器。

1、短路保護(hù)

1．熔斷器保護(hù)

熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，它自行熔斷，從而切斷電路，達(dá)到保護(hù)的目的。三相異步電動機電氣控制2．?dāng)嗦菲鞅Ｗo(hù)斷路器兼有短路、過載和欠電壓保護(hù)等功能，這種開關(guān)能在線路發(fā)生上述故障時快速地自動切斷電源。它是低壓配電重要保護(hù)元件之一，常作低壓配電盤的總電源開關(guān)及電動機、變壓器的合閘開關(guān)。對于斷路器，只要發(fā)生短路就會自動跳閘，將三相電源同時切斷，故可減少電動機斷相運行的隱患。斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，廣泛用于要求較高的場合。三相異步電動機電氣控制

電動機長期超載運行時，繞組的溫升會超過其允許值，電動機的絕緣材料就要變脆，壽命降低，嚴(yán)重時會使電動機損壞。過載電流越大，達(dá)到允許溫升的時間就越短。當(dāng)電動機為額定電流時，為額定溫升，熱繼電器不動作，在過載電流較小時，熱繼電器要經(jīng)過較長的時間才動作；過載電流較大時，熱繼電器則經(jīng)過較短的時間就會動作。常用的過載保護(hù)元件是熱繼電器(或斷路器)。

2、過載保護(hù)三相異步電動機電氣控制

由于不正確的起動和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及頻繁的反接制動，都會引起過電流。為了限制電動機的起動或制動電流過大，常常在直流電動機的電樞回路中或交流繞線轉(zhuǎn)子電動機的轉(zhuǎn)子回路中串入附加的電阻。過電流保護(hù)常用斷路器或電磁式過電流繼電器。3、過電流保護(hù)

三相異步電動機電氣控制

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