电动机基本开环控制环

会计学1电动机基本开环控制环电动机基本开环控制环它它又又称称电电气气控控制制，主主要要由由继继电电器器、接接触触器器、按按钮钮、行行程程开开关关等等传传统统的的低低压压电电器器元元件件组组成成，以以传传统统的的测测试试方方式式为为手手段段，以以控控制制电电动动机机的的起起动动、制制动动、换换向向、调速为主要内容。调速为主要内容。这这种种系系统统具具有有结结构构简简单单、价价格格低低廉廉、维维护护容容易易、抗抗干干扰扰能能力力强强等等优优点点，至至今今仍仍是是机机床床和和其其他他许许多多机机械械设设备备广广泛泛采采用用的的基基本本电电气气控控制制形形式式，也也是是学学习习更更先先进电气控制系统的基础。进电气控制系统的基础。缺缺点点：是是采采用用固固定定接接线线方方式式、功功能能简简单单、体体积积庞庞大大、灵活性差、工作频率低、触点易损坏、可靠性差。灵活性差、工作频率低、触点易损坏、可靠性差。继电接触器自动控制系统继电接触器自动控制系统第2页/共77页第1页/共77页5.1 异步电动机基本控制电路异步电动机基本控制电路电动机的基本控制环节：电动机的基本控制环节：1.电动机的起动电动机的起动直接起动直接起动降压起动降压起动软起动软起动2.电动机的运行电动机的运行点动点动连续运行连续运行往返运行往返运行两地控制两地控制第3页/共77页第2页/共77页3.电动机的调速电动机的调速有级调速有级调速无级调速无级调速4.电动机的制动电动机的制动反接制动反接制动能耗制动能耗制动第4页/共77页第3页/共77页优优点点：它它结结构构简简单单，制制造造方方便便，价价格格低低廉廉，而而且且坚坚固固耐耐用用，惯惯量量小小，运运行行可可靠靠，很很少少需需要要维维护护，可可用用于于恶恶劣劣环环境境等等优优点点，在在实实际际生生产生活中得到广泛的应用。产生活中得到广泛的应用。鼠鼠笼式电动机直接起动笼式电动机直接起动控制控制 三相鼠笼异步电机三相鼠笼异步电机第5页/共77页第4页/共77页三相鼠笼异步电机全压起动控制电路三相鼠笼异步电机全压起动控制电路优点：起动简单。优点：起动简单。缺缺点点：起起动动电电流流较较大大，将将使使用用电电线线路路电电压压下下 降降，影响临近负载正常工作。影响临近负载正常工作。适适用用电电动动机机容容量量在在10kW以以下下，并并且且电电动动机机容容量量小小于于供供电电变变压压器器容容量的量的20的场合。的场合。三相鼠笼异步三相鼠笼异步三相鼠笼异步三相鼠笼异步电动机的工作电动机的工作电动机的工作电动机的工作原理原理原理原理第6页/共77页第5页/共77页三相鼠笼异步电机全压起动的工作原理三相鼠笼异步电机全压起动的工作原理三相鼠笼异步电机全压起动的工作原理三相鼠笼异步电机全压起动的工作原理直直接接将将三三相相对对称称交交流流电电接接入入电电动动机机的的三三相相定定子绕组相应的出线端上。子绕组相应的出线端上。L1L2L3M3UVW 控制？控制？第7页/共77页第6页/共77页在在低低压压电电路路中中作作为为不不频频繁繁接接通通和和分分断断电电路路用用，主主要要用用来来将将电电路路与与电电源源隔离隔离。M3UVWQS电路优点：控制方法简单、经济、实用。电路优点：控制方法简单、经济、实用。电路缺点：保护不完善，操作不方便。电路缺点：保护不完善，操作不方便。无过载短路保护；电机起动后，突然停电，来电后会自然起动，可能会造成危险。无过载短路保护；电机起动后，突然停电，来电后会自然起动，可能会造成危险。对小型台钻、冷却泵、砂轮机等，可用开关直接起动。对小型台钻、冷却泵、砂轮机等，可用开关直接起动。手动合上手动合上QS，电动机，电动机M工作；手动切断工作；手动切断QS，电动机，电动机M停止工作。停止工作。第8页/共77页第7页/共77页主主要要用用于于低低压压配配电电电电路路不不频频繁繁通通断断控控制制，在在电电路路发发生生短短路路、过过载载、欠欠压压和和漏漏电电等等故故障障时时能能分分断故障电路。断故障电路。M3UVWQF第9页/共77页第8页/共77页用来用来频繁频繁接通或断开电动机接通或断开电动机或其他设备的或其他设备的主电路主电路，每小，每小时可开闭好几百次。时可开闭好几百次。M3UVWQSKM主主电电路路：传传输输能能量量的的线线路路，流流过过电电气气设设备备负负载载电电流流的的电电路路，其其导导线线用用加加粗粗的的实实线线表表示示，一一般般画画在在图面的左侧。图面的左侧。第10页/共77页第9页/共77页M3UVWQSKM当当 接接 触触 器器 的的 常常 开开 触触 点点（KM）闭闭合合电电机机接接通通电电源开始转动；源开始转动；当当 接接 触触 器器 的的 常常 开开 触触 点点（KM）断断开开，电电机机停停止止运行。运行。第11页/共77页第10页/共77页控制电路控制电路控制电路控制电路M3UVWQSKM接触器的工作原理？接触器的工作原理？KM只只要要控控制制交交流流接接触触器器线线圈圈电电路路的通断就能控制电机的起停的通断就能控制电机的起停。控制电路：控制电路：传送控制信号的线路，传送控制信号的线路，其导线用细实线表示，一般画在图其导线用细实线表示，一般画在图面的右侧面的右侧。第12页/共77页第11页/共77页鼠鼠鼠鼠笼式电动机的笼式电动机的笼式电动机的笼式电动机的点动控点动控点动控点动控制制制制 M3UVWQSKMKMSB点动控制：点动控制：通常用在电动机检修通常用在电动机检修后试车或生产机械的位置调整。后试车或生产机械的位置调整。控制要求：控制要求：按钮按下，电动机转动。按钮按下，电动机转动。按钮松开，电动机停转。按钮松开，电动机停转。控制方案：控制方案：按钮按下，接触器的线按钮按下，接触器的线圈通电，其常开触点接通电动机的圈通电，其常开触点接通电动机的电源。按钮松开，接触器的线圈断电源。按钮松开，接触器的线圈断电，其常开触点切断电动机的电源。电，其常开触点切断电动机的电源。第13页/共77页第12页/共77页电动机连续运行电动机连续运行电动机连续运行电动机连续运行控制要求：控制要求：启动按钮按下后，即使松开，电动机也不停止转动，启动按钮按下后，即使松开，电动机也不停止转动，只有按下停止按钮，电动机才停转。只有按下停止按钮，电动机才停转。控制方案：控制方案：启动按钮按下，接触器的线圈通电，并保持通电状态启动按钮按下，接触器的线圈通电，并保持通电状态不受启动按钮松开的影响。按下停止按钮则使接触器不受启动按钮松开的影响。按下停止按钮则使接触器的线圈断电。的线圈断电。所需器材：所需器材：接触器、启动按钮和停止按钮接触器、启动按钮和停止按钮第14页/共77页第13页/共77页连续运行控制连续运行控制连续运行控制连续运行控制M3UVWQSKMKMSBKM这这种种依依靠靠接接触触器器辅辅助助触触点点使使其其线线圈圈保保持持通电的作用称为通电的作用称为自锁自锁。起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。SB0停止按停止按钮钮自锁触自锁触点点起动按起动按钮钮第15页/共77页第14页/共77页保护环节保护环节为为了了防防止止电电机机在在故故障障状状态态以以及及超超负负荷荷状状态态下下运运行行，应应在在控控制制电电路路和和主主电路中加保护电器。电路中加保护电器。M3UVWQSKM发生短路事故发生短路事故短路保护短路保护KMSBKMSB0FU1FU2FU2第16页/共77页第15页/共77页当当电电动动机机在在运运行行过过程程中中长长期期过过载载，或或发发生生断断相相故故障障使使电电动动机机电电流流超超过额定值时。过额定值时。过载保护：过载保护：热继电器热继电器FR。M3UVWQSKM热继电器如何实现过载保护热继电器如何实现过载保护?FU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR第17页/共77页第16页/共77页所谓所谓失压保护失压保护就是指电动机在正就是指电动机在正常的运行中，由于外界某种原常的运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动断因引起突然断电时，能自动断开电动机电源，当重新供电时，开电动机电源，当重新供电时，保证电动机不能自行启动的一保证电动机不能自行启动的一种保护。种保护。所谓所谓欠压保护欠压保护就是指当控制电路就是指当控制电路的电压低于线圈额定电压的电压低于线圈额定电压85%以以下时，主触头和辅助常开触头下时，主触头和辅助常开触头同时分断，自动切断主电路和同时分断，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转。控制电路，电动机失电停转。第18页/共77页第17页/共77页还还能能消消除除由由于于电电压压恢恢复复线线路路自自起起动动而而产生的安全隐患。产生的安全隐患。当电源电压由于某种原因严重欠压（或失当电源电压由于某种原因严重欠压（或失/零压）时。零压）时。M3UVWQSKMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR欠欠压压（或或失失/零零压压）保保护护：是是依依靠靠接接触触器器KM本本身身的的电电磁磁机机构构来来实实现现的的（主电路和控制电路为同一电源）。（主电路和控制电路为同一电源）。1212第19页/共77页第18页/共77页控制要求：控制要求：按下连续运行按钮，电动机保持转动状按下连续运行按钮，电动机保持转动状态。电动机停转状态下，按下点动按钮，电动机进态。电动机停转状态下，按下点动按钮，电动机进行点动。行点动。控制方案：控制方案：控制电机的接触器应响应点动控制电机的接触器应响应点动或者或者连续指连续指令。点动和连续指令同时发出时，优先响应连续指令令。点动和连续指令同时发出时，优先响应连续指令。点动指令只能在连续指令撤消后才能响应。点动指令只能在连续指令撤消后才能响应。点动和连续运行控制电路点动和连续运行控制电路既能实现连续运行又能实现点动的控制电路。既能实现连续运行又能实现点动的控制电路。长动可用自锁电路实现，取消自锁触头或使自锁触头不起作用就可实现点动。长动可用自锁电路实现，取消自锁触头或使自锁触头不起作用就可实现点动。第20页/共77页第19页/共77页KMSBKMSB0FU2FU2FR12转换开关转换开关SA（旋转操作）与自锁触点（旋转操作）与自锁触点KM串联。串联。解自锁解自锁SA方案方案1：第21页/共77页第20页/共77页方案方案2：使用一个复合按钮使用一个复合按钮SB2，操作，操作SB2实现点动控制。实现点动控制。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12SB2复复合合按按钮钮的的动动作作顺顺序序：按按下下SB2，先先断断常常闭闭触触头头，解解除除控控制制电电路路的的自自锁锁功功能能；后后合合常常开开触触头头，接接通通KM的的线圈。线圈。第22页/共77页第21页/共77页方案方案3：点动：使用中间继电器点动：使用中间继电器KA和控制按钮和控制按钮SB2。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12KAKAKASB2第23页/共77页第22页/共77页多地控制多地控制多地控制多地控制定义：多地控制电路设置定义：多地控制电路设置定义：多地控制电路设置定义：多地控制电路设置多套起、停按钮，分别安多套起、停按钮，分别安多套起、停按钮，分别安多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置，装在设备的多个操作位置，装在设备的多个操作位置，装在设备的多个操作位置，故称多地控制。故称多地控制。故称多地控制。故称多地控制。特点：特点：特点：特点：起动按钮的常开触起动按钮的常开触起动按钮的常开触起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭点并联，停止按钮的常闭点并联，停止按钮的常闭点并联，停止按钮的常闭触点串联。触点串联。触点串联。触点串联。操作：无论操作哪个启动操作：无论操作哪个启动操作：无论操作哪个启动操作：无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的按钮都可以实现电动机的按钮都可以实现电动机的按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一个停止起动；操作任意一个停止起动；操作任意一个停止起动；操作任意一个停止按钮都可以打断自锁电路，按钮都可以打断自锁电路，按钮都可以打断自锁电路，按钮都可以打断自锁电路，使电动机停止运行。使电动机停止运行。使电动机停止运行。使电动机停止运行。第24页/共77页第23页/共77页鼠鼠笼式电动机两地控制笼式电动机两地控制KMSB2KMSB1FU2FU2FR12SB3SB4第25页/共77页第24页/共77页多条件控制多条件控制多条件控制多条件控制电路用途电路用途电路用途电路用途：多条件启动控制和多条件停多条件启动控制和多条件停多条件启动控制和多条件停多条件启动控制和多条件停止控制电路，止控制电路，止控制电路，止控制电路，适用于电路的适用于电路的适用于电路的适用于电路的多条件保护。多条件保护。多条件保护。多条件保护。电路特点电路特点电路特点电路特点：按钮或开关的常开触点串联，按钮或开关的常开触点串联，按钮或开关的常开触点串联，按钮或开关的常开触点串联，常闭触点并联。多个条件都常闭触点并联。多个条件都常闭触点并联。多个条件都常闭触点并联。多个条件都满足（动作）后，才可以起满足（动作）后，才可以起满足（动作）后，才可以起满足（动作）后，才可以起动或停止。动或停止。动或停止。动或停止。第26页/共77页第25页/共77页在机床的控制线路中，常常要求电动机的在机床的控制线路中，常常要求电动机的在机床的控制线路中，常常要求电动机的在机床的控制线路中，常常要求电动机的起停要有一定的顺序。起停要有一定的顺序。起停要有一定的顺序。起停要有一定的顺序。用途：用途：用途：用途：用于实现机械设备依次动作的控制用于实现机械设备依次动作的控制用于实现机械设备依次动作的控制用于实现机械设备依次动作的控制要求。要求。要求。要求。顺序起停控制线路顺序起停控制线路顺序起停控制线路顺序起停控制线路：图中接触器：图中接触器：图中接触器：图中接触器 KM1KM1、KM2KM2分别控制电动机分别控制电动机分别控制电动机分别控制电动机 M1M1和和和和 M2M2。（a a）为顺序起动、同时停止控制线路；）为顺序起动、同时停止控制线路；）为顺序起动、同时停止控制线路；）为顺序起动、同时停止控制线路；（b b）为顺序起动、顺序停止控制线路；）为顺序起动、顺序停止控制线路；）为顺序起动、顺序停止控制线路；）为顺序起动、顺序停止控制线路；（c c）为顺序起动、逆序停止控制线路。）为顺序起动、逆序停止控制线路。）为顺序起动、逆序停止控制线路。）为顺序起动、逆序停止控制线路。顺序控顺序控制制第27页/共77页第26页/共77页第28页/共77页第27页/共77页鼠笼式电动机正、鼠笼式电动机正、反转控制反转控制M3UVWQSKMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR1212电动机的转向与定子电流的相序有关。电动机的转向与定子电流的相序有关。第29页/共77页第28页/共77页主电路主电路M3UVWQSKM1FU1FRL1L2L3KM1控制电动机正转。控制电动机正转。KM2KM2控制电动机反转。控制电动机反转。相序相序 L1 L2 L3正转正转 U V W反转反转 W V U不相连不相连相连相连第30页/共77页第29页/共77页控制电路控制电路KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1如如何何保保证证在在同同一一时时间间内内只只有有一一个个接接触触器器动动作作，以以确确保保电电源不会短路？源不会短路？实现的控制功能：正转实现的控制功能：正转 停停 反转反转第31页/共77页第30页/共77页电电气气互互锁锁：两两个个接接触触器器的的常常闭闭辅辅助助触触点点起起相相互互控控制制作用作用，这两对起联锁作用的触点称为联锁触点。，这两对起联锁作用的触点称为联锁触点。利利用用两两个个接接触触器器的的常常闭闭辅辅助助触触点点起起相相互互控控制制作作用用，即即当当一一个个接接触触器器线线圈圈通通电电时时，用用其其常常闭闭辅辅助助触触点点的的断开来锁住另一个电路，使另一个接触器不能通电。断开来锁住另一个电路，使另一个接触器不能通电。应应用用联联锁锁后后，可可以以保保证证在在同同一一时时间间内内只只有有一一个个接接触触器动作，确保电源不会短路。器动作，确保电源不会短路。电气互锁电气互锁第32页/共77页第31页/共77页正转直接到反转的连续控制正转直接到反转的连续控制正转直接到反转的连续控制正转直接到反转的连续控制 机械互锁：机械互锁：采用复式按钮采用复式按钮，实现正转直接到反转控制。，实现正转直接到反转控制。KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB1第33页/共77页第32页/共77页自动往返行程控制线路自动往返行程控制线路使使用用位位置置开开关关（如如行行程程开开关关、接接近近开开关关）发发出出正正、反转控制指令即可实现。反转控制指令即可实现。行程控制实质为电机的正反转控制行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程，只是在行程的终端要加限位开关。的终端要加限位开关。第34页/共77页第33页/共77页限位开关限位开关SQ2SQ1电动机正转电动机正转电动机反转电动机反转限位开关限位开关第35页/共77页第34页/共77页KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB1SQ1SQ1SQ2SQ2 限位开关限位开关采用复合式采用复合式开关。正向运开关。正向运行停车的同时行停车的同时，自动起，自动起动反向运行；动反向运行；反之亦然。反之亦然。关键措施关键措施第36页/共77页第35页/共77页在在控控制制电电路路中中，行行程程开开关关SQ3、SQ4用用作作极极限限位位置置保保护护；以以防防止止SQl、SQ2可可能能失失效效而引起的事故。而引起的事故。第37页/共77页第36页/共77页基本电路的结构特点：基本电路的结构特点：1.1.1.1.自锁自锁自锁自锁接触器常开触点与按钮常开触点相并联。接触器常开触点与按钮常开触点相并联。接触器常开触点与按钮常开触点相并联。接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.2.2.2.电气互锁电气互锁电气互锁电气互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈两个接触器的常闭触点串联在对方线圈两个接触器的常闭触点串联在对方线圈两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。的电路中。的电路中。的电路中。机械互锁机械互锁机械互锁机械互锁采用复合按钮作为正反向的起动按钮，并采用复合按钮作为正反向的起动按钮，并采用复合按钮作为正反向的起动按钮，并采用复合按钮作为正反向的起动按钮，并把复合按钮的常闭触点分别串入对方接触器的线圈电把复合按钮的常闭触点分别串入对方接触器的线圈电把复合按钮的常闭触点分别串入对方接触器的线圈电把复合按钮的常闭触点分别串入对方接触器的线圈电路中。路中。路中。路中。3.3.3.3.点动点动点动点动无自锁环节。无自锁环节。无自锁环节。无自锁环节。4.4.4.4.多地多地多地多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。按钮的常开触点并联、常闭触点串联。按钮的常开触点并联、常闭触点串联。按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.5.5.5.多条件多条件多条件多条件按钮的常开触点串联、常闭触点并联。按钮的常开触点串联、常闭触点并联。按钮的常开触点串联、常闭触点并联。按钮的常开触点串联、常闭触点并联。6.6.6.6.顺序控制顺序控制顺序控制顺序控制若甲接触器得电后乙接触器方可得电，若甲接触器得电后乙接触器方可得电，若甲接触器得电后乙接触器方可得电，若甲接触器得电后乙接触器方可得电，则只需将甲的常开触点串在乙的线圈电路中。则只需将甲的常开触点串在乙的线圈电路中。则只需将甲的常开触点串在乙的线圈电路中。则只需将甲的常开触点串在乙的线圈电路中。若甲接触器失电后乙接触器方可失电，则只需将甲的常若甲接触器失电后乙接触器方可失电，则只需将甲的常若甲接触器失电后乙接触器方可失电，则只需将甲的常若甲接触器失电后乙接触器方可失电，则只需将甲的常开触点并在乙的停车按钮上。开触点并在乙的停车按钮上。开触点并在乙的停车按钮上。开触点并在乙的停车按钮上。第38页/共77页第37页/共77页鼠笼式电动机的降压起动控制鼠笼式电动机的降压起动控制鼠笼式电动机的降压起动控制鼠笼式电动机的降压起动控制电电动动机机在在直直接接起起动动（即即全全压压起起动动）过过程程中中，最最初初起起动动电电流流为为额额定定电电流流的的57倍倍。起起动动时时过过大大的的冲冲击击电电流流对对电电动动机机本本身身和和电电网网以以及及其其他他电电气气设设备备的的正正常常运运行都会造成不利影响。行都会造成不利影响。一一方方面面使使电电动动机机自自身身起起动动转转矩矩减减小小（电电动动机机全全压压起起动转矩本身就不大）；动转矩本身就不大）；另另一一方方面面，由由于于导导致致电电网网电电压压降降低低而而影影响响其其他他用用电电器的正常工作。器的正常工作。特别是特别是较大容量的电动机需要采用降压起动较大容量的电动机需要采用降压起动。第39页/共77页第38页/共77页三相鼠笼异步电动机三相鼠笼异步电动机 降压降压/减压起动控制电路减压起动控制电路1、Y-减压起动控制电路减压起动控制电路2、自耦变压器减压起动控制电路、自耦变压器减压起动控制电路3、定子绕组串电阻（或电抗）、定子绕组串电阻（或电抗）减压起动控制电路减压起动控制电路4、延边三角形减压起动控制电路、延边三角形减压起动控制电路第40页/共77页第39页/共77页鼠笼式电动机鼠笼式电动机鼠笼式电动机鼠笼式电动机Y-DY-D降压起动控制降压起动控制降压起动控制降压起动控制起动时，定子绕组首先接成起动时，定子绕组首先接成Y形；形；这种控制方式仅适用于电动机正常运行时这种控制方式仅适用于电动机正常运行时定子绕定子绕组为组为D形接法。形接法。W2W1V2V1U1U2W2W1V2V1U1U2待待转转速速达达到到额额定定值值后后，再再将将定定子子绕绕组组换换接接成成D形形，电动机便进人全压正常运行。电动机便进人全压正常运行。第41页/共77页第40页/共77页W2W1V2V1U1U2定子绕组联接的换接控制定子绕组联接的换接控制定子绕组联接的换接控制定子绕组联接的换接控制KM2起起动动时时先先闭闭合合KM2定定子子绕绕组组接接成成Y，每每相相定定子子上上的的电电压压仅仅为为额额定定电电压压的的 、而而电电网网的的电电流流仅为全压直接起动时的仅为全压直接起动时的 ；直接（直接（D）起动：）起动：线电流：线电流：降压（降压（Y）起动：）起动：线电流：线电流：第42页/共77页第41页/共77页经经过过一一段段时时间间的的延延时时，当当电电动动机机的的转转速速接接近近额额定定转转速速时时，断断开开KM2然然后后闭闭合合KM3，电电动动机机的的定定子子绕绕组组接成正常运行时的接成正常运行时的D形形。KM3W2W1V2V1U1U2KM2第43页/共77页第42页/共77页星形三角形换接减压起动控制线路星形三角形换接减压起动控制线路星形三角形换接减压起动控制线路星形三角形换接减压起动控制线路缺点：缺点：KM2和和KM3是带电切换。是带电切换。第44页/共77页第43页/共77页第45页/共77页第44页/共77页鼠笼式电动机自耦降压起动控制鼠笼式电动机自耦降压起动控制鼠笼式电动机自耦降压起动控制鼠笼式电动机自耦降压起动控制采采用用自自耦耦变变压压器器降降压压起起动动的的控控制制电电路路中中，电电动动机机起起动动电电流流的的限限制制，是是依依靠靠自自耦耦变变压压器器的的降降压压作作用用来来实实现的。现的。电电动动机机起起动动时时，定定子子绕绕组组得得到到的的电电压压是是自自耦耦变变压压器器的二次电压。的二次电压。一一旦旦起起动动结结束束，自自耦耦变变压压器器便便被被切切除除，额额定定电电压压或或者者说说自自耦耦变变压压器器的的一一次次电电压压直直接接加加在在定定子子绕绕组组，这这时时电电动动机机进进入入全全电电压压正正常常运运行行。通通常常习习惯惯称称自自耦耦变变压器为起动补偿器。压器为起动补偿器。第46页/共77页第45页/共77页自耦变压器减压起动控制线路自耦变压器减压起动控制线路自耦变压器减压起动控制线路自耦变压器减压起动控制线路第47页/共77页第46页/共77页定子串电阻降压起动控制线路定子串电阻降压起动控制线路定子串电阻降压起动控制线路定子串电阻降压起动控制线路第48页/共77页第47页/共77页绕线式异步电动机的起动控制绕线式异步电动机的起动控制绕线式异步电动机的起动控制绕线式异步电动机的起动控制三三相相绕绕线线式式异异步步电电动动机机转转子子绕绕组组可可通通过过滑滑环环串串接接合合适适的的起起动动电电阻阻减减小小起起动动电电流流，提提高高转转子子电电路路的的功功率率因数和起动转矩。因数和起动转矩。一一般般在在要要求求最最初初起起动动转转矩矩较较高高的的场场合合，绕绕线线式式异异步步电电动动机机的的应应用用非非常常广广泛泛。例例如如桥桥式式起起重重机机、卷卷扬扬机机的起动控制线路，就采用了绕线式异步电动机。的起动控制线路，就采用了绕线式异步电动机。1 1、转子绕组串电阻起动控制电路、转子绕组串电阻起动控制电路、转子绕组串电阻起动控制电路、转子绕组串电阻起动控制电路2 2、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路第49页/共77页第48页/共77页1 1）时间继电器控制的串电阻起动控制）时间继电器控制的串电阻起动控制第50页/共77页第49页/共77页第51页/共77页第50页/共77页2 2）电流继电器控制的串电阻起动控制）电流继电器控制的串电阻起动控制起动时，启动电流大，起动时，启动电流大，KI全吸合，随着全吸合，随着V上升，上升，电流下降，依次达到电流下降，依次达到KI1、KI2、KI3的释放整定值的释放整定值释放，触点结构复位。释放，触点结构复位。KA使起动使起动时产生一时产生一短暂延时，短暂延时，以保证以保证KI1-KI3的动作的动作时间，避时间，避免免KM1-KM3瞬时瞬时接通。接通。欠电流欠电流继电器继电器其吸合（衔铁）其吸合（衔铁）电流相同，均电流相同，均为电动机的最为电动机的最初起动电流。初起动电流。而释放（衔铁）而释放（衔铁）电流调节成不电流调节成不同的大小，且同的大小，且KI1的释放电的释放电流大于流大于KI2、KI3，KI3的的释放电流最小。释放电流最小。第52页/共77页第51页/共77页电动机重复短时工作时，常采用频敏变阻器与转子绕组直接串接的方式，不必用接触器等短接设备。电动机重复短时工作时，常采用频敏变阻器与转子绕组直接串接的方式，不必用接触器等短接设备。若是偶然起动电动机时，一般用一只接触器，起动结束时；将频敏变阻器短接。若是偶然起动电动机时，一般用一只接触器，起动结束时；将频敏变阻器短接。2、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路图图 BPIBPI系列频敏变阻器系列频敏变阻器图图 频敏变阻器等效电路及其与电动机的连频敏变阻器等效电路及其与电动机的连接电路接电路第53页/共77页第52页/共77页1 1）单向运行电动机串接频敏变阻器起动）单向运行电动机串接频敏变阻器起动第54页/共77页第53页/共77页2 2）正反向运行电动机串接频敏变阻器起动）正反向运行电动机串接频敏变阻器起动为避免因为避免因降压起动降压起动时间长而时间长而使使FR误误动作，故动作，故起动期间起动期间用用KA短短接。接。（1 1）自动控制）自动控制（2 2）手动控制）手动控制第55页/共77页第54页/共77页鼠笼式异步电动机的软起动器控制鼠笼式异步电动机的软起动器控制鼠笼式异步电动机的软起动器控制鼠笼式异步电动机的软起动器控制直接起动方式直接起动方式由于其对电网的巨大冲击、对负载设由于其对电网的巨大冲击、对负载设备的损伤和对其它负荷的不利影响，在备的损伤和对其它负荷的不利影响，在10kW以上以上电机已很少采用。电机已很少采用。传统的传统的降压起动控制方式降压起动控制方式，都存在切换瞬间会出现，都存在切换瞬间会出现很高的电流尖峰，产生破坏性的动态转矩，引起的很高的电流尖峰，产生破坏性的动态转矩，引起的机械振动对电动机转子、轴连接器、中间齿轮以及机械振动对电动机转子、轴连接器、中间齿轮以及负载都是非常有害的；起动设备体积庞大，成本高负载都是非常有害的；起动设备体积庞大，成本高，而且还存在与负载匹配的电动机转矩很难控制等，而且还存在与负载匹配的电动机转矩很难控制等缺点缺点。因此出现了。因此出现了软起动控制器。软起动控制器。电子式软起动器电子式软起动器是采用电力电子技术、自动化控制是采用电力电子技术、自动化控制技术和微处理器技术而研制生产的新型控制设备。技术和微处理器技术而研制生产的新型控制设备。第56页/共77页第55页/共77页电子式软起动器的电子式软起动器的基本原理基本原理电电子子式式软软起起动动器器的的基基本本原原理理：是是通通过过对对功功率率器器件件即即晶晶闸闸管管的的控控制制而而实实现现对对电电机机的的起起动动控控制制，控控制制输输出出给给电电动动机机的的电电压压从从可可整整定定的的初初始始值值经经过过可可整整定定的的斜斜率时间上升到供电电网全压。率时间上升到供电电网全压。从从而而降降低低对对电电机机电电源源的的容容量量要要求求，并并减减少少对对供供电电电电网网的的影影响响和机械传动的冲击。和机械传动的冲击。第57页/共77页第56页/共77页当当电电机机起起动动时时，由由电电子子电电路路控控制制晶晶闸闸管管GTO的的导导通通角角使使电电机机的的端端电电压压以以设设定定的的速速度度逐逐渐渐升升高高，一至升到全电压。一至升到全电压。软软起起动动过过程程完完成成后后，三三相相旁旁路路接接触触器器KM闭闭合合，电电动机直接接入电网全压运行。动机直接接入电网全压运行。第58页/共77页第57页/共77页图图 软启动器软启动器a)a)控制电路控制电路 b)b)软起动器的外形软起动器的外形第59页/共77页第58页/共77页说明说明与传统起动设备相比，性能更可靠，使起动更平与传统起动设备相比，性能更可靠，使起动更平滑，对电网冲击更小，此外还具有限流调节、软滑，对电网冲击更小，此外还具有限流调节、软停车、节能、智能通讯、智能保护等传统起动方停车、节能、智能通讯、智能保护等传统起动方式所没有的功能。式所没有的功能。如如果果是是轻轻载载，则则在在正正常常运运行行时时，也也可可保保持持所所需需的的较低端电压，使电机的功率因数升高，效率增大。较低端电压，使电机的功率因数升高，效率增大。在在电电机机停停机机时时，也也通通过过控控制制晶晶闸闸管管的的导导通通角角，使使电机端电压慢慢降低至电机端电压慢慢降低至0，从而实现软停机。，从而实现软停机。第60页/共77页第59页/共77页5.2 异步电动机的制动控制电路异步电动机的制动控制电路 三相异步电动机从切断电源到安全停止旋转，由于三相异步电动机从切断电源到安全停止旋转，由于惯性的关系总要经过一段时间，这样就使得非生产惯性的关系总要经过一段时间，这样就使得非生产时间拖长，影响了劳动生产率，不能适应某些生产时间拖长，影响了劳动生产率，不能适应某些生产机械的工艺要求。机械的工艺要求。如万能铣床、卧式镗床、组合机床等，都要求能准如万能铣床、卧式镗床、组合机床等，都要求能准确定位和迅速停车，因此在实际生产中，为了保证确定位和迅速停车，因此在实际生产中，为了保证工作设备的可靠性和人身安全，为了实现快速、准工作设备的可靠性和人身安全，为了实现快速、准确停车，缩短辅助时间，提高生产机械效率，确停车，缩短辅助时间，提高生产机械效率，对要对要求停转的电动机采取措施，强迫其迅速停车，这就求停转的电动机采取措施，强迫其迅速停车，这就叫叫“制动制动”。第61页/共77页第60页/共77页三相异步电动机的制动方法分为两类：三相异步电动机的制动方法分为两类：机械制动和电气制动机械制动和电气制动机械制动机械制动是是利用电磁铁操纵机械装置来强迫电动机在利用电磁铁操纵机械装置来强迫电动机在电源切断后迅速停车的方法电源切断后迅速停车的方法。机械制动准确可靠，但。机械制动准确可靠，但容易磨损，应定期检查。常有容易磨损，应定期检查。常有电磁抱闸制动器制动电磁抱闸制动器制动（断电制动型和通电制动型）和电磁离合器制动两种。（断电制动型和通电制动型）和电磁离合器制动两种。电气制动电气制动实质上是实质上是在电动机切断电源停转的过程中，在电动机切断电源停转的过程中，采取一定的措施，产生一个与原来电动机旋转方向相采取一定的措施，产生一个与原来电动机旋转方向相反的电磁反的电磁/制动转矩，迫使电动机转速迅速下降，制动制动转矩，迫使电动机转速迅速下降，制动停止转动的方法停止转动的方法。常用的。常用的电气制动有反接制动、能耗电气制动有反接制动、能耗制动、电容制动和反馈制动、电容制动和反馈/再生制动。再生制动。实现制动的控制线实现制动的控制线路是多种多样的。路是多种多样的。本节仅介绍本节仅介绍反接制动和能耗制动控制线路。反接制动和能耗制动控制线路。第62页/共77页第61页/共77页反接制动控制反接制动控制由由于于反反接接制制动动是是利利用用改改变变异异步步电电动动机机定定子子绕绕组组上上三三相相电电源源的的相相序序，使使定定子子产产生生反反向向旋旋转转的的磁磁场场，从从而而产产生生制制动动力力矩矩的的一一种种制制动动方方法法。显显然然，反反接接制制动动时时，转转子子与与旋旋转转磁磁场场的的相相对对转转速速接接近近转转子子转转速速的的两两倍倍，因因此此，制制动动电电流流大大，制制动动力力矩矩大大，制制动动迅迅速速。但但是是这这种种方方法法对对设设备备冲冲击击也也大大，通通常常仅仅用用于于10kW以以下下的的小容量电动机。小容量电动机。为为减减小小制制动动电电流流，通通常常要要求求在在电电动动机机定定子子电电路路中中串串接接一一定定的的电电阻阻（称称为为反反接接制制动动电电阻阻）。串串入入的的制制动动电电阻阻既既限限制制了了制制动动电电流流，又又限限制制了了制制动动转转矩矩。另另外外，当当反反接接制制动动使使转转子子转转速速接接近近于于零零时时，必必须须及及时时切切除除电电源源，以防止反向再起动。以防止反向再起动。第63页/共77页第62页/共77页（1 1）单向反接制动控制电路）单向反接制动控制电路第64页/共77页第63页/共77页（2 2）双向运行的反接制动控制电路）双向运行的反接制动控制电路2第65页/共77页第64页/共77页能耗制动控制能耗制动控制能能耗耗制制动动就就是是在在电电动动机机脱脱离离三三相相交交流流电电源源之之后后，定定子子绕绕组组上上加加一一个个直直流流电电压压（即即通通入入直直流流电电流流），利利用用转转子子感感应应电电流流与与静静止止磁磁场场的的作作用用，在在转转速速为为零零时时切切除直流电源，以达到制动的目的。除直流电源，以达到制动的目的。根根据据能能耗耗制制动动时时间间控控制制原原则则，可可用用时时间间继继电电器器进进行行控控制制，也也可可以以根根据据能能耗耗制制动动速度原则速度原则，用速度继电器进行控制。，用速度继电器进行控制。第66页/共77页第65页/共77页时间原则单向能耗制动控制电时间原则单向能耗制动控制电时间原则单向能耗制动控制电时间原则单向能耗制动控制电路路路路第67页/共77页第66页/共77页速度原则单向能耗制动控制电路速度原则单向能耗制动控制电路第68页/共77页第67页/共77页按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线按时间原则控制可逆运行的能耗制动控制线路路路路 第69页/共77页第68页/共77页速度继电器控制的双向能耗制动速度继电器控制的双向能耗制动第70页/共77页第69页/共77页按速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路按速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路按速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路按速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路 KSKS第71页/共77页第70页/共77页三相异步电动机的调速控制电路三相异步电动机的调速控制电路三相异步电动机的调速方法有三种：三相异步电动机的调速方法有三种：改变磁极对数改变磁极对数P，即，即变极调速；变极调速；改变转差率改变转差率s，即，即变转差率调速变转差率调速；改变电源频率改变电源频率f，即，即变频调速变频调速。三相异步电动机的转速公式为：三相异步电动机的转速公式为：n=n0(1-s)=60f(1-s)/P第72页/共77页第71页/共77页（一）、变极调（一）、变极调速速1、双速异步电动机定子绕组的连接、双速异步电动机定子绕组的连接图图4 4 双速电动机定子绕组接线双速电动机定子绕组接线a a）低速）低速联结联结 b b）高速）高速YYYY联结联结第73页/共77页第72页/共77页2、双速电动机的控制电路、双速电动机的控制电路1.1.按钮手动控制电路按钮手动控制电路图图 按钮控制的双速电动机电路按钮控制的双速电动机电路第74页/共77页第73页/共77页2.2.时间继电器自动控制电路时间继电器自动控制电路图图 自动控制的双速自动控制的双速电动机电路电动机电路第75页/共77页第74页/共77页3、三速电动机的控制电路、三速电动机的控制电路图图 三速电动机定子绕组的接线三速电动机定子绕组的接线a a）两套绕组）两套绕组b b）联结（低速）联结（低速）c c）Y Y联结（中速）联结（中速）d d）YYYY联结（高速）联结（高速）第76页/共77页第75页/共77页图图 时间继电器控时间继电器控制三速电动机的电制三速电动机的电路路第77页/共77页第76页/共77页