相异步电动机的运行控制.ppt

第二章 三相异步电动机的 运行控制,电气控制技术及PLC,2,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,3,2-1 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 P33P40,4,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 P41,5,2-2 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。,6,一、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。,7,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。,2019/5/19,8,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,9,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，,10,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,11,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。,12,二、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,13,2、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。,14,SA合上:连续工作 SA断开:点动,15,3、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。,16,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）,17,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,18,三、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。,19,1、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。,20,正向起动过程 停车过程,21,2、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,22,23,四、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。,24,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,25,3、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。,26,4、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。,27,自动往复行程控制线路小结,28,自动往复之单周期 自动往复之连续,29,单周期 末端延时,30,2-3 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。,31,一、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。,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,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,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,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。,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,切换顺序比较,KM2先通电,KM1后断电； KM1,KM2同时切换； KM1先断电,KM2后通电,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,自锁回路的转换,图2-8（c） 退出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,40,2-4三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,（a）基本电路,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,KT1 KT2 KT3,基本电路的动作时序,图2-15(b) -(a)电路之改进：,起动完成后退出KM2、KM3、KT1、KT2、KT3,(b) 电路的动作时序,图2-15（c）,(b)电路之 改进：逐步 退出KT1、 KM2、 KT2、 KM3、KT3,KT1 KT2 KT3,(c) 电路的动作时序,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,48,2-5三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）,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。,50,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,51,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,52,2-6三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