三相异步电动机电气控制教学课件PPT.ppt

项目四：三相异步电动机电气控制,项目描述： 生产设备几乎都是由电动机来拖动，因此电动机的运行必须满足生产过程的控制要求，电气控制就是对拖动系统实施控制的，这种采用电动机作为原动机拖动生产机械运动的方式称为电力拖动。电气控制常用的方式是继-接控制，采用接触器、继电器、按钮、行程开关等电器元件组成控制电路，实现对电动机的起动、正反转、调速、顺序等控制。,项目四：三相异步电动机电气控制,任务十八：常用低压电气设备使用分析,任务十九：三相异步电动机起动控制,任务二十：三相异步电动机调速控制,任务二十一：三相异步电动机制动控制,任务二十二：三相异步电动机条件控制,能力目标：,掌握常用低压电气设备的基本结构、工作原理和用途 。,了解常用低压电器的技术数据，并能正确选用。,任务十八：常用低压电气设备使用分析,一、低压电器的分类,低压电器是指工作在交流电压1200V及以下、直流电压1500V及以下的电路中，对电路进行控制、保护等作用的电器。,1、按用途和控制对象分,低压配电电器和低压控制电器两类。如低压断路器、熔断器、接触器、继电器,2、按工作原理分,电磁式和非电量控制电器两类。如电磁式继电器，速度继电器等,3、按动作方式分,手动电器和自动电器两类。，如刀开关、按钮、继电器等,二、常用低压电器,1、刀开关,（1）用途,刀开关是一种手动控制电器，主要用来隔离电源，故也 称为隔离开关，也可用于不频繁地通、断小容量负载。,（2）刀开关的结构及分类,刀开关有开启式负荷开关(胶盖瓷底闸刀开关)和封闭式负荷开关(铁壳开关)两种。基本结构由操作手柄、刀片（动触点）、触点座（静触点）和底座组成,（3）符号,（4）安装注意事项,（5）刀开关的选用,1）根据使用要求，合理选择刀开关的类型、极数和操作方式。 2）刀开关额定电压应大于或等于线路工作电压。 3）对照明或电热负载，刀开关额定电流应大于或等于线路的工作电流。对电动机负载，开启式负荷开关额定电流可取为电动机额定电流的3倍，封闭式刀开关额定电流可取为电动机额定电流的1.5倍。,2、转换开关,（1）用途,也称为组合开关。一般用来不频繁地接通或断开电路、换 接电源或负载，也可以用来控制小容量电动机。,（2）结构和符号,由动触点（刀片）、静触点、转 轴、手柄、定位机构和外壳组成， 动触点分别叠装在数层绝缘垫板之 间。,（3）选用,其选择方法与刀开关相同。,3、控制按钮,（1）用途及分类,控制按钮属于主令电器，在控制电路中，用来接通或断开小电流电路。,按功能分为自动复位和带锁定功能两种； 按结构分为单个按钮、双位按钮和三位按钮； 按操作方式分为一般式、蘑菇头急停式、旋转式和钥匙；按颜色有红、绿、黑、黄、蓝、白、灰。,（2）结构和符号,（3）选用,选择主要依据控制电路需要的触点数、动作要求、是否需要指示灯、使用场所和颜色等。,4、低压断路器,（1）用途,用来不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。,（2）结构和符号,主要由触点系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构等部分构成。,（3）安装注意事项,（4）低压断路器的选用,1）断路器的额定电压应不低于线路的额定电压。 2）断路器的额定电流应不小于负载电流。 3）脱扣器的额定电流应不小于负载电流。 4）极限分断能力应不小于线路中最大短路电流。 5）线路末端单相对地短路电流与瞬时脱扣器整定电流之 比应不小于1.25。 6）欠压脱扣器额定电压应等于线路额定电压。,5、交流接触器,用来作远距离通、断交流电路或控制交流电动机的频繁起停。,（1）用途,（2）结构和符号,1）电磁系统 由线圈、动铁芯、静铁芯和短路环等组成。,2）触点系统 分有主触点和辅助 触点。,3）灭弧装置：用来熄灭电弧。,4）其它部分 包括复位弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧片和接线端子等。,（3）安装要求,（4）交流接触器的选用 1）接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 2）吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致； 3）额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,6、中间继电器,（1）用途,中间继电器实质上是一种电压继电器，它的触点数量较多， 在电路中主要是扩展触点的数量。,（2）结构和符号,结构和接触器相类似，区别在于触点没有主触点、辅助触点之分。,（3）中间继电器安装,中间继电器的安装方法和接触 器相似，但由于中间继电器触点 容量较小，一般不能接到主电路 中。,（4）选用,选择中间继电器主要考虑触点 的类型和数量，线圈额定电压的种类和数值。,7、时间继电器,（1）用途,利用电磁原理和机械动作来使其触点获得延迟动作时间,（2）类型,按动作原理分：有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管 式和数字式等类型。,按延时方式分：有通电延时和断电延时两种。,通电延时是指时间继电器的电磁线圈通电后，其触点延时动 作；断电延时则是指在电磁线圈断电后，触点延时复位。,（3）结构（空气阻尼式）,它由电磁系统、触点、气室及传动机构等组成。,1) 电磁系统,由线圈、动铁芯、静铁芯和反作用弹簧组成。,2）触点 分为瞬时触点、延时触 点两种。不同型号这两种 触点的数量不同。 3）气室 气室内有一块橡皮薄膜和活塞随空气量的增减而移动，气室 上面的调节螺钉可以调节延时的长短。,4）传动机构 由杠杆、推板、推杆和宝塔形弹簧等组成。,（4）原理与符号,空气阻尼式的动作时间由空气通过小孔节流的原理来控制的。,通电延时,(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f）断电延时断开动合（常开）触点 （g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点,(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h),（3）安装,（4）时间继电器的选用 1）根据使用场合、工作环境选择时间继电器类型。 2）根据控制电路中对延时触点要求选择延时方式。 3）根据线路工作电压选择电磁机构的线圈额定电压。,KT,8、熔断器,（1）作用和类型,在电路中作短路保护（有时也作过载保护）。,分为瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式 等类型。,（2）结构和符号,（4）熔断器的选用 1）熔断器类型应满足使用环境的要求； 2）熔断器额定电压应大于或等于线路工作电压; 3）熔体额定电流： 电热或照明电路，熔体额定电流大于或等于线路工作电流； 电动机：单台：熔体额定电流是电动机额定电流的1.52.5倍 多台:IRN（ 1.52.5 ）Imax+I 4）熔断器额定电流大于或等于熔体额定电流。,（3）安装,9、热继电器,（1）用途,主要作电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护,（2）结构和符号,它由热元件、触点、动作机构、复位按钮和整定电流调整装置 等组成,（3）安装,（4）热继电器的选用 根据电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素来选用。,QS 组合开关 SB 按钮 KM 交流接触器 零压（失压）保护 KA 中间继电器 FR 热继电器 过载保护 FU 熔断器 短路保护 SQ 行程开关 KT 时间继电器 注意：同一电器的各个部分应标注同一名称。,常 用 电 器,能力目标：,掌握电气控制原理图的绘制方法 。,掌握三相异步电动机起动控制系统的组成及各组成部分的作用。,任务十九：三相异步电动机起动控制,会分析电动机起动控制的电气原理图。,一、电气控制原理图的绘制方法,电气控制系统图，简称电气图，主要表达的是电气设备之间的连接关系，一般分为电气原理图、电器元件布置图、电气安装图三种。,电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分，辅助电路又分为控制电路和照明、指示电路。,电气原理图绘制基本原则：,1、主电路绘制在图纸的左侧或上方，线条用粗实线；辅助电路绘制在图纸的右侧或下方，用细实线。主电路和辅助电路可以绘制在一起，也可分开绘制。,2、图中的电气设备一律用国家的图形符号和文字符号表示，文字符号一般标注在触点的侧面或线圈的下方。电气元件的电气符号应按功能布置、按动作顺序排列，布置的顺序应为从左到右或从上到下，不考虑电气元件的实际安装位置，同一元件的各个部件根据作用可以画在图纸中的不同位置，但应标相同的文字符号。,3、电气设备的可动部件按没有通电或不加外力时的自然状态。,4、电气原理图应布局合理、排列均匀，可以水平布置，也可以垂直布置。垂直布置时，相类似的项目应横向对齐，水平布置时，相类似的项目应纵向对齐。,5、有直接电联系的导线，接点处用实心圆点表明，无直接电联系的导线则不画实心圆点。,二、三相异步电动机的直接起动控制,异步电动机如果起动电流过大会引起电源电压下降较大，影响其它设备的正常工作等。因此电动机的起动电流一定要在电源允许的范围。,电源容量满足下式要求时可以直接起动。,为电动机的起动电流（A）， 为电动机的额定电流（A）， 为电源容量，一般指变压器容量(kVA), 为电动机的额定功率（kW）。,1、手动控制的直接起动控制电路,电源开关一般采用负荷开关，用于小容量电动机的控制，熔断器起断路保护作用。,2、点动控制,3、长动控制,依靠接触器自身辅助触点使线圈保持通电的现象称为自锁，也称自保持，起自锁的辅助触点，称为自锁触点。自锁电路还具有欠压和失压保护功能。,笼型电动机直接起动的控制电路,停,启,保护措施： 短路、过载、零压(失压)保护。,结构图,L1,L2,L3,KM,FU,Q,FR,电流成回路， 只要接两相就可以了,KM,SB1,KM,SB2,FR,保护措施： 短路、过载、零压(失压)保护.,主电路,控制电路,直接启动原理图,1. 主电路、控制电路应分开读图或设计; 2. 控制电路应按自上而下、自左而右的顺序读图或设计; 3. 控制电路图中所有电器必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态或未发生动作情况表示; 4. 继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联; 5. 控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现,控制电路读图和设计中应注意的问题,课堂练习,下图存在何错误？试分析之：,QS,FR,方法一：用复合按钮。,主电路,控制电路,异步电动机直接起动 + 点动的控制电路,不可靠 不能点动！,KA,SB3,KA,SB1,KA,SB2,FR,KM,异步电动机直接起动 + 点动的控制电路,FR,Q,方法二：用中间继电器。,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,异步电动机甲、乙两地控制电路,顺序控制电路,控制电路,要求：1.M1起动后，M2才能起动 2.M2可单独停,不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；如此接，主触头 （KM1）的负荷过重。,KM2,主电路,控制电路,笼型电动机正反转的控制,异步电动机的正反转控制 加互锁,互锁作用： 正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMF,SBR,KMF,KMF,SB1,SBF,FR,KMR,KMR,KMR,KMF,异步电动机的正反转控制加双重互锁,行程开关：可实现行程位置控制。,符号：SQ,行程控制,自动往复运动的控制电路,限位开关采用复合式开关。 正向运行停车同时，自动起动反向运行，反之亦然。,关键措施,时间继电器：可实现时间控制。,时间控制,瞬时触点,通电延时触点,通电延时的空气式 时间继电器,时间继电器触头类型,断 电 式,动断(常闭) 延时闭合,动合(常开) 延时断开,通 电 式,瞬 时 动 作,延 时 动 作,动断(常闭)触点,动合(常开)触点,动合(常开) 延时闭合,动断(常闭) 延时断开,KM1,FU,Q,FR,A,x,B,y,C,z,主电路,笼型电动机 Y- 起动主电路,笼型电动机能耗制动控制电路,SB1:停止按钮 KM1:引入电源 SB2:起动按钮 KM2:引入直流,KM1,SB1,SB2,KT,FR,KM1,KM2,KM2,KT,顺序控制电路 要求：M1起动后，M2延时起动,SB2 ,控制电路,实现M1起动后，M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！ 继电器、接触器的线圈有各自的额定值， 线圈不能串联。,例：请将电路填补完整。其控制要求是：M1先起动，经 延时后M2自行起动，并切断时间继电器；停车时，要先 停M2才能停M1。并说明该控制电路的保护措施有哪些。,保护措施： 短路、过载、零压(失压)保护。,