電工技術(shù)基礎(chǔ)（第3版） 課件 模塊六 電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)與安全用電

電機(jī)控制技術(shù)與用電安全電工技術(shù)基礎(chǔ)電機(jī)控制技術(shù)與用電安全任務(wù)6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理任務(wù)6.4安全用電常識(shí)任務(wù)6.3三相異步電動(dòng)機(jī)的控制任務(wù)6.2三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用任務(wù)一三相異步電動(dòng)機(jī)的

結(jié)構(gòu)與工作原理電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)異步機(jī)同步機(jī)鼠籠式

繞線式他勵(lì)、異勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)三相異步電動(dòng)機(jī)的外觀三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的外形圖三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)主要部件的拆分圖三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

6.1.1異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)磁路部分電路部分機(jī)械部分：機(jī)座，端蓋，軸和軸承等定子鐵芯轉(zhuǎn)子鐵芯定子繞組轉(zhuǎn)子繞組6.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1.定子部分定子鐵心：電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成。作用：導(dǎo)磁；

嵌放繞組。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)定子繞組：電動(dòng)機(jī)電路的一部分。由高強(qiáng)度漆包線或玻璃絲扁銅線繞制而成，放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組是一個(gè)三相對(duì)稱繞組，它由三個(gè)完全相同的繞組組成，三個(gè)繞組在空間相差120°電角度。機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋。具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，是電動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子鐵心：也是磁路的一部分。由硅鋼片疊成，其作用與定子鐵心相同。轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組：是電機(jī)電路的一部分，其作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩種?；\型轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理6.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理磁鐵閉合線圈三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（右手定則）磁感應(yīng)強(qiáng)度導(dǎo)線長(zhǎng)切割速度閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流

i通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力（左手定則）注意：受力方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向一致三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致

結(jié)論：2.線圈比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)得慢異步三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.轉(zhuǎn)動(dòng)原理電生磁：三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流，則在空間產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。

產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的條件：一是三相或多相對(duì)稱繞組；二是三相或多相對(duì)稱電流。兩個(gè)條件有一個(gè)不滿足，即產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理U2U1W2V1W1V2磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。n三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生U1V2W1V1W2(?)電流出(

)電流入U(xiǎn)2約定:電流為正時(shí)，電流由線圈的首端流進(jìn)，末端流出；電流為負(fù)時(shí)，電流由線圈的末端流進(jìn)，首端流出。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理U1U2V2w1V1w2合成磁場(chǎng)方向：向下三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理oU1U2V2W1V1W2AU2V2W1V1W2U1U2V1W2U1V2W1同理分析，可得其它電流角度下的磁場(chǎng)方向：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速大小W1U1U2V2V1W2W1U1U2V2V1W2W1W1W1U1U2V2V1W2U1U2V2V1W2W1交流電變化

一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間轉(zhuǎn)過(guò)360°。則同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度）為：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理磁極對(duì)數(shù)（P）的改變

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。則形成兩對(duì)磁極的磁場(chǎng)。W1'V2'V1W1U2V2W2U1'U2'V1'W2'U1W2'U1V1U2W1V2U1'W2V1'U2'W1'V2'三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

磁極對(duì)數(shù)U1U2U1'U2'W1'W2'V1'V2'V1V2W1W2W1'V2'V1W1U2V2W2U1'U2'V1'W2'U1三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理U1U2U1'U2'W1'W2'V1'V2'V1V2W1W2U1U2U1'U2'磁極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理結(jié)論：如果線圈數(shù)目增加一倍，即每相繞組由兩個(gè)線圈組成，便產(chǎn)生兩對(duì)磁極的磁場(chǎng)，并且當(dāng)電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)僅轉(zhuǎn)過(guò)1/2轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1與極對(duì)數(shù)p的關(guān)系極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度同步轉(zhuǎn)速可見(jiàn):旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1與頻率f1和極對(duì)數(shù)p有關(guān)。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理轉(zhuǎn)差率S：同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，即：

轉(zhuǎn)差率是三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí):n=0,s=1;電動(dòng)機(jī)理想空載時(shí):n≈n1,s≈0;三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

轉(zhuǎn)差率的大小能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大小。負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。

額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率一般在0.02～0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理例1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975r/min，電源頻率f1=50Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n1=1000r/min,即p=3額定轉(zhuǎn)差率為6.1.3三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)編號(hào)某某電機(jī)廠標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)工作制S1B級(jí)絕緣年月防護(hù)等級(jí)IP44接法Δ50HZ45Kg380V1440r/minLW82dBY-112M-44.0KW8.8A額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)加在定子繞組上的線電壓.在額定運(yùn)行狀態(tài)下流入定子繞組的線電流.額定值關(guān)系有：額定條件下轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速.三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌效率ηN

電動(dòng)機(jī)額定輸出的功率P2N與在額定負(fù)載下的輸入功率P1N之比。一般鼠籠電機(jī)的效率

=72%－93％功率因數(shù)(

)：

額定負(fù)載時(shí)定子電路的功率因數(shù)，一般為0.7~0.9空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2~0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。P2PNcos

1絕緣等級(jí)決定了電動(dòng)機(jī)的允許溫升。絕緣等級(jí)

AEBFHC額定溫升/℃658090110140＞140接法用Y或△表示。表示在額定運(yùn)行時(shí)，定子繞組應(yīng)采用的聯(lián)接方式。小型電動(dòng)機(jī)（3kW以下）多采用星形連接，大、中型電動(dòng)機(jī)（4kW以上）采用三角形連接。對(duì)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，則還應(yīng)有：轉(zhuǎn)子繞組的開(kāi)路電壓指定子接額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組開(kāi)路時(shí)的轉(zhuǎn)子線電壓，單位：V。轉(zhuǎn)子繞組的額定電流單位：A。三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌電機(jī)型號(hào)表示電動(dòng)機(jī)的種類和幾何尺寸的大小。Y(IP44)200L—8Y系列異步機(jī)防護(hù)形式中心機(jī)座高度(mm)鐵心長(zhǎng)度等級(jí)M表示中機(jī)座，L表示長(zhǎng)機(jī)座，S表示短機(jī)座。極數(shù)磁極對(duì)數(shù)p=4三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌防護(hù)等級(jí)IP44：防護(hù)等級(jí)由字母IP和兩個(gè)數(shù)字組成，IP是(International國(guó)際)與(Protection防護(hù))的首寫字母，IP后面的第一個(gè)數(shù)字代表第一種防護(hù)型式(防塵)的等級(jí)，第二個(gè)數(shù)字代表第二種防護(hù)型式(防水)的等級(jí),數(shù)字越大，防護(hù)能力越強(qiáng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌任務(wù)二三相異步電動(dòng)機(jī)的

應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩6.2.1三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩6.2三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁力，電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)而輸出機(jī)械功率。由電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系T=f(s)可以推導(dǎo)得出：式中

K—電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)；U1—加在定子繞組上的電源電壓；R2—轉(zhuǎn)子電路的電阻；X20—轉(zhuǎn)子靜止時(shí)每相繞組的感抗。三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩sc1sTO轉(zhuǎn)矩特性曲線電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s之間的關(guān)系可繪出轉(zhuǎn)矩曲線最大轉(zhuǎn)矩：電機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力。SC：臨界轉(zhuǎn)差率注意：臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電路的電阻成正比，電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比。三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩n1n2

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST大于負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。否則將起動(dòng)不了。三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩單位:牛頓·米（N·m）三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的關(guān)系

電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)電壓很敏感，電磁轉(zhuǎn)矩T與電動(dòng)機(jī)定子繞組所加電壓U的平方成正比。T∝U2三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)

所謂三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)是指三相異步電動(dòng)機(jī)從接入電網(wǎng)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)期時(shí)起，到達(dá)額定轉(zhuǎn)速為止的這一段過(guò)程。對(duì)于小型電機(jī)需幾秒種，大型電機(jī)則需十幾秒甚至幾十秒。

一般中小型鼠籠式電機(jī)起動(dòng)電流為額定電流的4-7倍。大啟動(dòng)電流帶來(lái)的不良后果（1）啟動(dòng)電流過(guò)大使電壓下降,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠,使電動(dòng)機(jī)根本無(wú)法啟動(dòng)。（2）使電動(dòng)機(jī)繞組發(fā)熱，絕緣老化，從而縮短了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。（3）造成過(guò)流保護(hù)裝置誤動(dòng)作、跳閘。（4）使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)而影響連接在電網(wǎng)上的其他設(shè)備的正常運(yùn)行。三相籠形異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法第一種是直接啟動(dòng)，即將額定電壓直接加在電動(dòng)機(jī)定子繞組端。第二種是降壓?jiǎn)?dòng)，即在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)降低定子繞組上的外加電壓，從而降低啟動(dòng)電流。啟動(dòng)結(jié)束后，將外加電壓升高為額定電壓，進(jìn)入額定運(yùn)行。直接啟動(dòng)滿足下列條件之一的即可直接啟動(dòng)，否則應(yīng)采用降壓?jiǎn)?dòng)的方法。（1）容量在10kW以下（2）符合下列經(jīng)驗(yàn)公式直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備少，啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單，成本低，是小型籠形異步電動(dòng)機(jī)主要采用的啟動(dòng)方法。降壓?jiǎn)?dòng)降壓?jiǎn)?dòng)方式是指在啟動(dòng)過(guò)程中降低其定子繞組端的外施電壓，啟動(dòng)結(jié)束后，再將定子繞組的兩端電壓恢復(fù)到額定值。這種方法一般只適用于電動(dòng)機(jī)的空載或輕載啟動(dòng)。方法有:（1）定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)（2）Y/△降壓?jiǎn)?dòng)（3）自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)

定子串電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)這種啟動(dòng)方法不受電動(dòng)機(jī)定子繞組接法形式的限制，但由于啟動(dòng)電阻的存在，將使設(shè)備體積增大，電能損耗大，目前已較少采用。Y-Δ降壓起動(dòng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。Δ運(yùn)行時(shí)，首尾相接構(gòu)成閉環(huán)Y起動(dòng)時(shí)，繞組尾端連成一點(diǎn)適用范圍：正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接，且每相繞組都有兩個(gè)引出端子的電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：起動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。QS1L3V2L2L1QS2FUV1U1U2W1W2V1U1W1W2U2V2起動(dòng)時(shí)定子繞組連成星形，通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成三角形。Y-Δ起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。

所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。（2）Y－

起動(dòng)Ist↓時(shí)Tst↓。自耦降壓起動(dòng)

利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的端電壓降低，以達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。自耦變壓器備有40％、60％、80％等多種抽頭，使用時(shí)要根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。運(yùn)行時(shí)開(kāi)關(guān)上打與電機(jī)直通起動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)向下打，與自耦變壓器相連。QS1L3V1L2L1QS2FUV1U1U1W1W1L2L1L3優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：具有不同的抽頭，可以根據(jù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，比較方便的得到不同的電壓。體積大、成本高。適用范圍：適用于容量較大的電動(dòng)機(jī)或不能用Y-Δ降壓起動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。繞線形異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串接合適的電阻，可以減小啟動(dòng)電流，并提高電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。啟動(dòng)方法有（1）轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)（2）轉(zhuǎn)子串頻敏電阻器啟動(dòng)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)在這種啟動(dòng)方式中，由于電阻是常數(shù)，所以為了獲取較平滑的啟動(dòng)過(guò)程，將啟動(dòng)電阻分為幾級(jí)，在啟動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)切除。這種啟動(dòng)方法優(yōu)點(diǎn)是可重載啟動(dòng)，缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、投資大，有能量損耗，不是平滑啟動(dòng)。轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器啟動(dòng)所謂頻敏變阻器，是由厚鋼板疊成鐵心并在鐵心柱上繞有線圈的電抗器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它是一個(gè)鐵損耗很大的三相電抗器。轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器啟動(dòng)這種啟動(dòng)方法優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、壽命長(zhǎng)，能平滑恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)；缺點(diǎn)是功率因數(shù)低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不很大。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速方法：1.變頻調(diào)速無(wú)級(jí)調(diào)速變頻電源

可變

此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。

隨著電子器件的成本不斷降低和可靠性不斷提高，這種調(diào)速方法的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.變極調(diào)數(shù)有級(jí)調(diào)速。

通過(guò)改變定子繞組的接法來(lái)改變磁極對(duì)數(shù)p，達(dá)到調(diào)速的目的。3.改變轉(zhuǎn)差率無(wú)級(jí)調(diào)速ST注意：只能實(shí)現(xiàn)小范圍調(diào)速。三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)制動(dòng)方法：

1.機(jī)械抱閘：加機(jī)械抱閘；

2.反接制動(dòng)：停車時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接電源的任意兩相反接，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向與原來(lái)的旋轉(zhuǎn)方向相反，以達(dá)制動(dòng)的目的；

注意：反接制動(dòng)時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速很大。為限制電流，在制動(dòng)時(shí)要在定子或轉(zhuǎn)子中串電阻。即切割磁力線的速度很大，造成，引起。三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速3.能耗制動(dòng)：停車時(shí)，斷開(kāi)交流電源，將任意兩相接到直流電源上，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；M3~+-運(yùn)行制動(dòng)n2

F轉(zhuǎn)子4.發(fā)電反饋制動(dòng):電動(dòng)機(jī)在下放重物時(shí)，由于重力作用，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。任務(wù)二三相異步電動(dòng)機(jī)的

控制6.3.1常用低壓控制電器

低壓控制電氣電器是指工作在交流1200ｖ、直流1500v以下電路中的電器為低壓電器。

6.3三相異步電動(dòng)機(jī)的控制

6.3.1常用低壓控制電器

1、開(kāi)關(guān)

開(kāi)關(guān)是用于接通和斷開(kāi)電路的電器，常用的有刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)和自動(dòng)空氣斷路器。使用時(shí)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)主要技術(shù)參數(shù)：①、額定電壓

工作時(shí)允許的最大電壓限額；

②、額定電流

在工作時(shí)允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流限；

③、斷流能力

能正常安全斷開(kāi)最大工作電流限額。常用低壓控制電器-刀開(kāi)關(guān)

1.1刀開(kāi)關(guān)（閘刀開(kāi)關(guān)）

常有的刀開(kāi)關(guān)有開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)）和封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（鐵殼開(kāi)關(guān)）。按極數(shù)（刀片數(shù)）分為單極、雙極和三極。

①用途。常用于不頻繁操作的低壓電路中，用作接通和切斷電源，或用來(lái)將電路與電源隔離。用于照明電路和控制小容量電動(dòng)機(jī)（功率小于5.5KW）直接起動(dòng)與停機(jī)。

②功能。刀開(kāi)關(guān)一般與熔斷器串聯(lián)使用，所以對(duì)電路具有短路保護(hù)功能。常用低壓控制電器-刀開(kāi)關(guān)

③符號(hào)。

④安裝要求。一般安裝在控制屏面板上,面板上只能見(jiàn)到輕按手柄,其它部分均在屏內(nèi),使用時(shí)操作頻率過(guò)高。安裝時(shí)應(yīng)注意上合、下分,或左合、右合原則。接線時(shí)三對(duì)主觸頭串聯(lián)在被保護(hù)的三相主電路中，并檢查各脫扣器的動(dòng)作情況。

⑤常見(jiàn)故障。不能合閘、電流達(dá)到耗定值時(shí),開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、開(kāi)關(guān)溫升過(guò)高等。

常用低壓控制電器-組合開(kāi)關(guān)1.２轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（組合開(kāi)關(guān)）

①用途。用于小容量電動(dòng)機(jī)(5Kw以下)起動(dòng)控制.或機(jī)床照明控制電路中。

②結(jié)構(gòu)。它是由幾層膠木絕緣觸點(diǎn)座疊裝而成，有三對(duì)靜、動(dòng)觸片和可轉(zhuǎn)動(dòng)的絕緣手柄組成。

③符號(hào)與型號(hào)。常用低壓控制電器-空氣開(kāi)關(guān)

1.3自動(dòng)空氣斷路器（自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）

①用途。自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)具有短路、過(guò)載、欠壓（失壓）等保護(hù)裝置，故廣泛應(yīng)用在低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中以及建筑物內(nèi)作電源線路（照明電路）的保護(hù)等。

②結(jié)構(gòu)。通常所用的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)為DZ系列塑料外殼式，主要產(chǎn)品有DZ10、DZ15、DZ20等系列，其結(jié)構(gòu)主要由觸頭和滅弧裝置，各種可供選擇的脫扣器與操作機(jī)構(gòu)，自由脫扣機(jī)構(gòu)由三部分組成?？晒┻x擇的脫扣器有電磁脫扣器、熱脫扣器和欠電壓脫扣器。

常用低壓控制電器-空氣開(kāi)關(guān)工作原理示意圖空氣開(kāi)關(guān)的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于電路正常工作電壓和工作電流。配置的漏電流保護(hù)器規(guī)格為30mA，動(dòng)作時(shí)間小于0.1S。1、根據(jù)參數(shù)選。2、根據(jù)類型選。3、根據(jù)用途選。常用低壓控制電器-熔斷器

2、熔斷器熔斷器主要作短路或嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)用，串聯(lián)在被保護(hù)的線路中。

2.1熔斷器的類型

（1）RC1A系列瓷插式熔斷器。它由瓷座、瓷蓋、動(dòng)觸頭、靜觸頭和熔絲五部分組成；該熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，更換熔體方便，一般用于500V以下、200A以內(nèi)的電路做短路保護(hù)。

（2）RL1系列螺旋式熔斷器。它由瓷帽、熔斷管、瓷套、上、下接線座及瓷座組成；熔斷管內(nèi)放置熔體并填充石英砂；也用于500V以下、200A以內(nèi)的電路。

（3）RT0系列有填料封閉管式熔斷器。該熔斷器的熔體放在全封閉的瓷管內(nèi)，管內(nèi)填充石英砂，它具有較大的斷流能力；廣泛用于短路電流很大的電力網(wǎng)絡(luò)或低壓配電裝置中。常用低壓控制電器-熔斷器

（4）RM10系列無(wú)填料封閉管式熔斷器。該熔斷器一般是用于低壓電網(wǎng)和成套配電裝置中，作為導(dǎo)線、電纜及較大容量電氣設(shè)備的短路和連續(xù)過(guò)載保護(hù)用。

2.2熔斷器的符號(hào)FU符號(hào)

2.3熔斷器的選用

電阻性負(fù)載，熔斷器熔絲（1.0-1.05）IN;單臺(tái)電動(dòng)機(jī)選（1.5-2.5）IN;常用低壓控制電器-接觸器

3.1用途。用與頻繁接通和斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)或其它負(fù)載主電路及控制電路,具有欠壓,失壓的保護(hù)作用。

3.交流接觸器

3.2結(jié)構(gòu)。主要結(jié)構(gòu)有電磁系統(tǒng)（線圈,靜、動(dòng)鐵芯及短路環(huán)等）、觸頭系統(tǒng)（三對(duì)主觸頭、兩對(duì)常開(kāi)輔助觸頭和兩對(duì)常閉輔助觸頭）和滅弧裝置（多采用縱縫滅弧以及柵片滅?。┑热糠謽?gòu)成。

3.3工作原理。線圈通電時(shí)產(chǎn)生電磁吸引力將銜鐵吸下，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；線圈斷電后電磁吸引力消失，依靠彈簧使觸點(diǎn)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。常用低壓控制電器-接觸器

3.4符號(hào)與型號(hào)。常用低壓控制電器-主令電器

4、主令電器按鈕、行程開(kāi)關(guān)是在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號(hào)的操縱電器，其作用是用來(lái)切換控制電路，使電路接通或斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的控制。

4.1按鈕。主要結(jié)構(gòu)有按鈕帽，復(fù)位彈簧，橋或動(dòng)靜觸頭，推桿和外殼組成；有常開(kāi)、常閉和復(fù)合按鈕，下圖是復(fù)合按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖和各種按鈕符號(hào)。常用低壓控制電器-主令電器

4.2行程開(kāi)關(guān)（限位或位置開(kāi)關(guān)）。按結(jié)構(gòu)不同可分為直動(dòng)式（按鈕式）、單輪旋轉(zhuǎn)、和雙輪旋轉(zhuǎn)式；和復(fù)合按鈕一樣，有常開(kāi)、常閉觸頭各一個(gè)，但它不用手按動(dòng)，而是利用生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械位移碰撞行程開(kāi)關(guān)，使其觸頭動(dòng)作，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而達(dá)到限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程。1—滾輪；2—杠桿；3—轉(zhuǎn)軸；4—復(fù)位彈簧；5—撞塊；6—微動(dòng)開(kāi)關(guān)；7—凸輪；8—調(diào)節(jié)螺釘常用低壓控制電器-繼電器

繼電器是一種根據(jù)電或非電信號(hào)的變化來(lái)接通或斷開(kāi)小電流電路的自動(dòng)控制電器。常用的主要有JS7系列時(shí)間繼電器、JR16系列熱繼電器等。5、繼電器

5.1時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器是一種能控制動(dòng)作時(shí)間的繼電器，其特點(diǎn)是電磁線圈通電后其觸頭通過(guò)一定時(shí)間間隔（延時(shí)）才動(dòng)作。根據(jù)延時(shí)方式可分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種。1—線圈；2—反作用彈簧；3—銜鐵；4—鐵芯；5—彈簧片；6—瞬時(shí)觸點(diǎn)；7—杠桿；8—延時(shí)觸點(diǎn)；9—調(diào)節(jié)螺釘；10—推板；11—推桿；12—寶塔彈簧常用低壓控制電器-時(shí)間繼電器JS7系列空氣阻尼式通電延時(shí)繼電器的動(dòng)作過(guò)程是：當(dāng)吸引線圈通電后，靜鐵芯將吸引銜鐵向下運(yùn)動(dòng)，使銜鐵與杠桿之間有了空氣隙，頂桿在釋放彈簧的作用下，帶動(dòng)活塞向下移動(dòng)。由于活塞下方固定有一層橡皮膜，因此當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，橡皮膜上方空氣變稀薄，壓力減小，而下方的壓力增大，限制了活塞的下移速度。隨著空氣從進(jìn)氣孔的緩慢進(jìn)入，活塞不斷地慢慢下移，直至頂桿壓下杠桿，使觸點(diǎn)動(dòng)作?？梢?jiàn)，從線圈通電開(kāi)始到觸點(diǎn)動(dòng)作需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，即為繼電器的延時(shí)時(shí)間。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘，改變進(jìn)氣孔大小，就可調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。線圈斷電后復(fù)位彈簧使橡皮膜上升，空氣從單向排氣孔迅速排出，不產(chǎn)生延時(shí)作用。所以觸點(diǎn)瞬時(shí)復(fù)位。常用低壓控制電器-熱繼電器5.2熱繼電器。是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)切斷電路，主要用作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，斷相和電流不平衡的保護(hù)。熱繼電器熱元件串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的主電路中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，熱繼電器中的熱元件發(fā)熱，使熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片由于溫度升高而變形，并向上彎曲，脫離轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿在彈簧的作用下繞軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使原來(lái)一直處于閉合的動(dòng)、靜觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而將控制電路切斷，使交流接觸器主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路

6.3.3三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路

1、電氣原理圖的繪制原則：（1）一般主電路用粗實(shí)線繪制，控制電路用細(xì)實(shí)線繪制；主電路一般繪制于左側(cè)（或上方），控制電路一般繪制于右側(cè)（或下方）；各電氣元件一般按動(dòng)作順序由上到下、從左到右依次排列。

（2）各種電氣元件必須用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫出。

（3）采用電氣元件展開(kāi)圖的畫法。

（4）所有按鈕、觸點(diǎn)均按沒(méi)有外力作用和沒(méi)有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫出。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路實(shí)訓(xùn)一點(diǎn)動(dòng)控制與直接啟動(dòng)控制一.電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制電路1．實(shí)訓(xùn)目的（1）通過(guò)實(shí)訓(xùn)熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。（2）熟悉按鈕、交流接觸器、熱繼電器的工作原理。（3）熟悉簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制方法，并比較兩種控制電路的不同之處。2．實(shí)訓(xùn)要求先接點(diǎn)動(dòng)控制線路，然后再接直接啟動(dòng)控制線路；用按鈕控制，有過(guò)流、過(guò)載保護(hù)。（1）根據(jù)控制要求，按圖所示的電路分別接線。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路電路原理圖MKMFRLPMKMFRLPQFFU1主電路FRSBKMFU2FU2控制電路（2）布線要求：先接主電路，后接控制電路；連接各元器件的導(dǎo)線長(zhǎng)度適中，裸露部分要少。用螺絲釘壓接后裸露長(zhǎng)度要小于1mm，線頭連接要牢固到位。點(diǎn)動(dòng)控制過(guò)程如下：三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路

2.電動(dòng)機(jī)單向控制電路FRSB1KMSB2FU2FU2KM控制電路SB1：停止按鈕SB2：?jiǎn)?dòng)按鈕三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路3．實(shí)訓(xùn)步驟和方法先檢查線路，確定無(wú)誤后通電。電路如圖上圖所示，控制過(guò)程如下。4．保護(hù)環(huán)節(jié)

熔斷器FU1和FU2分別在主、控制電路中起短路保護(hù)作用；熱繼電器的熱元件FR在主電路中起過(guò)載保護(hù)作用；交流接觸器的線圈KM在電路中起失壓（欠壓）保護(hù)作用。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路5．實(shí)訓(xùn)報(bào)告（1）根據(jù)實(shí)訓(xùn)過(guò)程總結(jié)兩種控制方法的不同之處。（2）總結(jié)啟動(dòng)按鈕與停止按鈕在控制線路中連接方式有什么不同。若想對(duì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行多地點(diǎn)控制，控制線路應(yīng)該怎樣改進(jìn)？實(shí)訓(xùn)二三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制

1．實(shí)訓(xùn)目的（1）通過(guò)實(shí)訓(xùn)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。（2）想想采用電氣互鎖的目的，若不采用電氣互鎖有可能發(fā)生的嚴(yán)重后果。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路2．實(shí)訓(xùn)要求先接用交流接觸器實(shí)現(xiàn)互鎖控制的電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路；再接用復(fù)式按鈕實(shí)現(xiàn)互鎖控制的電動(dòng)機(jī)正、反控制電路，并有過(guò)流、過(guò)載保護(hù)。（1）根據(jù)控制要求，按圖所示的電路分別接線。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路（2）布線要求：先接主電路，后接控制電路；連接各元器件的導(dǎo)線長(zhǎng)度適中，裸露部分要少。用螺絲釘壓接后裸露長(zhǎng)度要小于1mm，線頭連接要牢固到位。3．實(shí)訓(xùn)步驟和方法檢查線路，確認(rèn)無(wú)誤后通電，控制過(guò)程如下：三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路

4．實(shí)訓(xùn)報(bào)告

（1）根據(jù)實(shí)訓(xùn)過(guò)程總結(jié)兩種互鎖控制方法的不同之處。（2）熟悉電動(dòng)機(jī)正、反控制電路，并比較用兩種互鎖控制電路的不同之處，啟動(dòng)按鈕與停止按鈕在控制線路中連接方式有什么不同。

實(shí)訓(xùn)三三相異步電動(dòng)機(jī)的延時(shí)控制1．實(shí)訓(xùn)目的（1）通過(guò)實(shí)訓(xùn)熟悉時(shí)間繼電器的工作原理。（2）熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-△降壓?jiǎn)?dòng)工作原理和接線方法。2．實(shí)訓(xùn)要求三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路用交流接觸器和時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓?jiǎn)?dòng)。要求：Y形與△形兩種連線實(shí)現(xiàn)互鎖；有過(guò)流、過(guò)載保護(hù)。（1）根據(jù)控制要求，按圖所示接線。（2）布線要求：先接主電路，后接控制電路；連接各元器件的導(dǎo)線長(zhǎng)度適中，裸露部分要少。用螺絲釘壓接后裸露長(zhǎng)度要小于1mm，線頭連接要牢固到位。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路3．實(shí)訓(xùn)步驟和方法先檢查線路，確定無(wú)誤后通電。三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路任務(wù)四安全用電常識(shí)安全用電常識(shí)-安全操作規(guī)程

6.4安全用電常識(shí)安全用電包括供電系統(tǒng)安全、用電設(shè)備安全及人身安全3個(gè)方面，它們是密切相關(guān)的。供