三相异步电动机的运行控制-ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电气控制技术,电气控制的基本线路,迟正刚,第二章 三相异步电动机的运行控制,电气控制技术及,PLC,主要内容,以三相异步电动机为主要控制对象，介绍几种典型控制电路。本章内容是电气线路分析和设计的基础，要求熟练掌握。,2-1,电气控制系统图的类型及有关规定,2-2,三相笼型异步电动机全压起动控制,2-3,三相笼型异步电动机降压起动控制,2-4,三相绕线转子异步电动机起动控制,2-5,三相异步电动机的转速控制,2-6,三相异步电动机的制动控制,第二章作业,2,2-1,电气控制系统图的类型及有关规定,电气控制系统图：将电气控制系统中各电气元件及其联结用一定图形表达出来。,分类：,电气原理图（设计、分析用）,电器布置图,电气安装图,电气控制系统中的图形符号和文字符号,表,2-1,电气图常用图形符号和文字符号新旧标准,P33P40,3,绘制电气原理图的基本原则,主电路与辅助电路分别绘制,主电路就是从电源到电动机的大电流通过的通路,辅助电路包括：控制、照明、信号、保护等电路,按展开图绘制,按照电路的联结关系和动作逻辑来绘制各电气环节,不按照电气元件的实际位置和形状大小来绘制,触头按无外力状态绘制,元件排列次序，按动作次序,采用标准的文字及图形符号,例：图,2-1,机床电气原理图,P41,4,2-2,三相笼型异步电动机全压起动控制,三相笼型异步电动机由于结构简单。价格便宜。坚固耐用等一系列优点获得了广泛的应用。它的控制线路大都由继电器、接触器、按钮等有触点电器组成。对它的起动控制有全压起动和降压起动两种方式，本节先介绍全压起动控制线路。,5,一、单向全压起动控制线路,组成,主电路：由,QS,、,FU,、,KM,的主触头、,FR,的热元件与电动机,M,构成。,控制回路：由起动按钮,SB2,、,停止按钮,SBl,、,KM,的线圈及其常开辅助触头、,FR,的常闭触头构成。,6,工作原理,-,起动,合上,QS,，,引入三相电源。,按下,SB2,，,KM,线圈通电，主触头闭合，电动机接通电源。,同时,KM,常开辅助触头闭合，使接触器吸引线圈经两条路通电。,松开,SB2,SB2,自动复位。,KM,的线圈通过,KM,常开辅助触头维持继续通电，从而保持电动机的连续运行。,自锁,-,依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电。,7,按纽,SB2,按下,SB2,维持按下状态 ，,KM,动作,SB2,复位,KM,自锁触点,KM,线圈通电 辅助触点闭合双路通电 维持,KM,线圈通电,10/3/2024,8,工作原理,-,停止,按下停止按钮,SB1,，,KM,断电释放。,KM,的主触头将三相电源切断，电动机,M,停止旋转。,同时,KM,常开辅助触头断开，自锁解除。,松开按钮后，,SB1,的常闭触头在复位弹簧的作用下，虽又恢复到原来的常闭状态，但接触器线圈已不再能依靠自锁触头通电了，,9,按下停止按钮,SB1,，,按钮,SB1,释放,KM,断电释放，自锁解除。,SB1,的常闭触头复位,SB1,10,保护环节,FU,做短路保护，,保护电源。,FR,做过载保护，,保护电动机。,KM,做失压保护，,防止自起动,。,11,二、点动控制,1,、基本点动控制线路,主电路：与单向起动相同,控制线路：,SB,自动复位，实现点动控制。,特点：只能实现点动控制,12,2,、带手动开关,SA,的点动控制线路,需要点动时，将,SA,开关打开，操作,SB2,即可实现点动控制。,需要连续工作时，将,SA,开关合上，将自锁触头接入，操作,SB2,即可实现连续控制。,特点：,SA,作为,SB2,工作方式的选择开关。,13,SA,合上,:,连续工作,SA,断开,:,点动,14,3,、采用复合按纽,SB3,的点动控制线路,点动，按下,SB3,，,其常闭触头断开自锁电路，常开触头接通,KM,线圈，主触头闭合，电动机起动旋转。松开,SB3,时，,KM,线圈断电，主触头断开，电动机停止转动。,连续运转，按起动按钮,SB2,。,停机，按停止按钮,SB1,。,特点：三个按纽分别控制,。,15,点动起动时，,SB3,复合触点，常闭先断，常开后合 （,1,）初始状态,（,2,）常闭断开 （,3,）常开闭合（自锁失效）,SB3,SB3,16,点动按纽复位时，,SB3,复合触点，常开先断，常闭后合 （,1,）动作状态,（,2,）常开断开（自锁触点断开） （,3,）常闭闭合,SB3,SB3,17,三、电动机的正反转控制线路,工作原理，将接至电动机的三相电源进线中的任意两相对调，即可使电动机反转。,主电路：,KM1,，,KM2,换相序。,KM1,，,KM2,同时动作，将引起电源相间短路，要加互锁。,18,1,、电动机的“正,停,反”控制线路,两个单向运行控制线路并联。,KM1,控制正向，,KM2,控制反向。,KM1,，,KM2,同时动作，电源短路，必须禁止。,方法：利用两个接触器常闭触头起相互控制作用。,这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对起互锁作用的触头便叫做互锁触头。,互锁的存在使得当换向时必须停车。,19,正向起动过程 停车过程,20,2,、电动机的“正,反,停”控制线路,接触器互锁依然保留，加装按纽互锁，可以实现直接换向控制。,双重联锁：既有接触器互锁又有按纽互锁。,作用：,接触器互锁：防止电源短路,按纽互锁：提高工作效率,21,22,四、自动往复行程控制线路,1,、主电路,同电动机正反转控制线路。,2,、控制电路,接触器互锁依然保留，加装行程开关互锁，以实现自动换向控制。,23,KM1,：,前进,KM2,：,后退,SQ1,：,末端行程开关,SQ2,：,始端行程开关,SB2,：,正向起动按纽,SB3,：,反向起动按纽,SQ2,退 进,SQ1,24,3,、单周期控制电路,按下起动按纽,SB2,，,运行一周后回到始端自动停止。,去掉始端,SQ2,的自动起动环节即可。,25,4,、末端延时单周控制 电路,末端,SQ1,的起动控制改为经,KT,后起动反向接触器,KM2,。,26,自动往复行程控制线路小结,27,自动往复之单周期 自动往复之连续,28,单周期 末端延时,29,2-3,三相笼型异步电动机降压起动控制,较大容量的笼型异步电动机（大于,10KW,）,因启动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。,原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值。,常用方法：串电阻（或电抗）、星型,三角形、自耦变压器等。,30,一、定子串电阻起动,原理：电动机在起动时在三相定子绕组中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接。,主电路：,KM1,实现串电阻起动，,KM2,实现全压运行。,KM2 KM1,R,L1,L2 L3,QS,FU,FR,M,31,SB2,SB1,FR,KM1,KT,KM1 KM2 KT,图,2-8,（,a,）,控制线路：,1,、基本原理：用时间继电器,KT,控制,KM1,、,KM2,切换。,2,、,KM1,、,KM2,允许同时吸合，但是电动机正常运行后，一般应该将,KM1,释放，以降低运行损耗。,3,、图,2-8,（,a,）为,KM1,不退出的控制线路。,4,、图,2-8,（,b,）为,KM1,退出而,KT,不退出的控制线路。,5,、图,2-8,（,c,）为,KM1,、,KT,都退出的控制线路,32,SB2,SB1,FR,KM1,KT,KM1 KM2 KT,图,2-8,（,a,）,起动完成后,KM1,不退出，,不足之处：运行损耗大,图,2-8,（,b-1,）,KM1,退出而,KT,不退出,问题：,KT,延时触点切换是否可行？,切换要求：起动过程平稳，减少冲击。对于主触点要求：,KM2,先闭合,KM1,后断开,KM2 KM1,R,L1,L2 L3,QS,FU,FR,M,SB2,SB1,FR,KT,KM1 KM2 KT,KT,KT,33,图,2-8,（,b-1,）,KM1,退出而,KT,不退出,KT,延时触点切换带来,KM1,、,KM2,线圈瞬时断电，切换过程带来冲击,SB2,SB1,FR,KT,KM2,KM1 KM2 KT,KT,图,2-8,（,b-2,）,KM1,退出而,KT,不退出,KT,常开延时触点和,KM,常闭触点平稳切换！,SB2,SB1,FR,KT,KM1 KM2 KT,KT,KT,34,SB2,SB1,FR,KT,KM2,KM1 KM2 KT,KT,SB2,按下，,KM1,动作,电机降压起动；,KT,绕组上电开始计时，,KT,延时时间到，,KT,延时闭合的常开触点闭合,KM2,线圈上电，,KM2,主触点闭合,电机全压起动。,KM2,延时断开的常闭触点断开,KM1,线圈失电,KM,主触点断开,降压起动回路断开。,KM2 KM1,R,L1,L2 L3,QS,FU,FR,M,35,问题：如果要求切换时确保,KM2,先断开,KM1,后闭合，图,2-8,（,b-1,）,是否可靠，,为进一步增加可靠性应怎样做？,方法：用,KM1,的常闭触点替代,KT,延时常开触点。,图,2-8,（,b-1,）,KM1,退出而,KT,不退出,KT,延时触点切换带来,KM1,、,KM2,线圈瞬时断电，切换过程带来冲击,SB2,SB1,FR,KM1,KM1 KM2 KT,KT,KT,KM1 KM2 KT,SB2,SB1,FR,KT,KT,KT,36,切换顺序比较,SB2,SB1,FR,KT,KM2,KM1 KM2 KT,KT,SB2,SB1,FR,KT,KM1 KM2 KT,KT,KT,SB2,SB1,FR,KM1,KM1 KM2 KT,KT,KT,KM2,先通电,KM1,后断电；,KM1,KM2,同时切换；,KM1,先,断电,KM2,后通电,37,图,2-8,（,b-2,）,KM1,退出带来的自锁回路的改变，,采用,KA,触点扩展 采用,KT,瞬时动作触点,SB2,SB1,FR,KT,KM1 KM2 KT,KT,KM2,SB2,SB1,FR,KT,KM1 KM2 KT KA,KA,KM2,自锁回路的转换,38,SB2,SB1,FR,KM1 KT KM2,KT,KM2,KM2,KM1,图,2-8,（,c,）,退出,KT,SB2,SB1,FR,KT,KM2,KM1,KM2,KM1 KM2 KT,图,2-8,（,b-3,）,KM1,退出带来的自锁回路的改变，,采用,KM1,、,KM2,触点切换,39,2-4,三相绕线转子异步电动机起动控制,一、转子回路串接电阻起动的控制线路,起动前，起动电阻全部接入电路，随着起动过程的结束，起动电阻被逐段短接。,多段式，使得起动过程更加平滑。,控制方式：,1,、按时间原则控制,图,2-15,2,、按电流原则控制,图,2-16,40,（,a,）,基本电路,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,KT1,KT2,KT3,QS,FU,KM1,FR,M,L1 L2 L3,KM4,3R,KM3,2R,KM2,1R,图,2-15,时间原则控制转子电路串电阻起动控制线路,1,、按时间原则控制,41,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,KT1,KT2,KT3,SB1,SB2,KM1,KM2,KM3,KM4,KT1 KT2 KT3,基本电路的动作时序,QS,FU,KM1,FR,M,L1 L2 L3,KM4,3R,KM3,2R,KM2,1R,42,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,KT1,KT2,KT3,KM4,KM4,图,2-15(b),-(,a),电路之改进：,起动完成后退出,KM2,、,KM3,、,KT1,、,KT2,、,KT3,43,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,KT1,KT2,KT3,KM4,KM4,SB1,SB2,KM1,KM2,KM3,KM4,KT1 KT2 KT3,(b),电路的动作时序,44,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,KT1,KT2,KT3,KM2,KM4,KM4,KM3,KM2,KM3,图,2-15,（,c,）,(b),电路之改进：逐步退出,KT1,、,KM2,、,KT2,、,KM3,、,KT3,45,SB1,SB2,KM1,KM2,KM3,KM4,KT1 KT2 KT3,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,KT1,KT2,KT3,KM2,KM4,KM4,KM3,KM2,KM3,(c),电路的动作时序,46,FU,KM1,FR,M,QS,L1 L2 L3,KM4,3R,KI3,KM3,2R,KI3,KM2,1R,KI1,I,I,I,SB1,FR,SB2,KM1,KM1 KA KM2 KM3 KT4,KM1,KA,KI1,KI2,KI2,图,2-16,电流原则控制转子电路串电阻起动控制线路,2,、按电流原则控制,47,2-5,三相异步电动机的转速控制,异步电动机转速公式：,f =,（,1 - s,）,f1/p,调速方法：,变频、串级、变级,变级,简单，但是只能倍级调速。,主电路：图,2-20,（,a,）,48,L1,L2 L3,QS,FU,M,KM3,KM1,KM2,主电路：图,2-19(a),KM1,动作，电动机为,8,级，低速运行,KM2,、,KM3,动作，电动机为,4,级，高速运行,（,KM3,用于扩充,KM2,的主触点的数量）,KM1,、,KM2,、,KM3,同时动作，电源短路,用接触器互锁来加以防范。,49,KM3,控制电路一：双速手动切换。,图,2-19(b),SB2,低速起动,SB3,高速起动,SB1,总停,注意：,1,、按纽与接触器的双重联锁,2,、扩展接触器,KM3,的接线,50,图,2-20,（,c,）,控制电路二：低速起动，高速运行。图,2-19(c),SB1,停止按纽,SB2,起动低速,KT,停低速。起动高速,注意：仍要保留接触器互锁,SB2,SB1,KM1 KT KM2 KM3,KT,KM2,KM1,KT,KT,51,2-6,三相异步电动机的制动控制,一、机械制动,抱闸制动,原理：掉电后用弹簧压力将电动机转轴卡紧，使其停车；运行时，将抱闸的电磁铁通电，靠电磁吸力将抱闸拉开，使电动机能够自由运转。,特点：结构简单，但是运行时耗电大,电路结构：加装一个抱闸电磁铁。,应用举例：末端延时单周控制,电路，停车时采用抱闸制动，以避免自由停车时造成的位置失控。,52,KM1,KM2,YB,末端延时单周控制,电路加装抱闸制动,53,二、电气制动,反接制动,反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。,要求：,1,、串接制动电阻，以减少冲击电流。,2,、及时断开反相序电源，以防止反向再起动。,54,控制电路：,KM1 KM2,R,L1,L2 L3,QS,FU,FR,M,KS,55,