第三章异步电动机

数控机床电气控制 第三章电气控制基本环节 2020 4 7 2 2 1三相异步电动机的全压起动控制2 2三相异步电动机的降压起动控制2 3三相异步电动机的制动控制 本章主要内容 2020 4 7 3 本章学习要求 重点内容 1 掌握自锁 互锁等基本概念及技能 2 掌握三相异步电动机的起动和制动方法 了解内容 三相异步电动机全压起动和降压起动的特点难点内容 三相异步电动机的起动和制动控制电路设计 2020 4 7 4 3 1三相异步电动机的全压起动控制 1 全压起动控制电路 2020 4 7 5 判定一台电机能否直接启动可以用下面的经验公式来确定 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 6 2 手动控制电路 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 7 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 8 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 9 空气开关 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 10 1 应用 对小型台钻 砂轮机 冷却泵 风扇等 可用铁壳开关 胶盖开关 用组合开关带熔断器 空气开关来直接控制三相异步电机启动和停止 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 11 2 优点 这种手动运转控制线路用的电器数量少 线路结构简单 3 缺点 在启动 停止控制频繁的场所这种手动控制方法既不方便 也不安全 操作强度大 不能实现自动控制 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 12 3 接触器直接起动控制 此电路有何缺点 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 13 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 14 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 15 这就是点动控制 此时电路有什么特点 点动控制电路图 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 16 启动 按下起动按钮SB 接触器KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机M启动运行 停止 松开按钮SB 接触器KM线圈失电 KM主触头断开 电动机M失电停转 工作原理 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 17 2 点动控制的应用 主要实现位置的调整 如 机床刀架 横梁 立柱等的快速移动 对刀调整等 3 缺点 要使电机连续运转 启动按钮就不能断开 这不符合实际生产要求 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 18 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 19 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 20 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 21 此电路是长动电路 FU2 自锁 依靠接触器自身辅助常开触头保持线圈通电的电路 长动控制电路图 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 22 启动 接通电源开关QS 按下起动按钮SB2 接触器KM吸合 电动机M起动运行 同时KM常开触点也闭合 电动机仍继续运行 停止 按下停止按钮SBI时 KM线圈断电 接触0S所有触点断开 电动机停转 工作原理 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 23 3 长动和点动控制线路 长动和点动控制电路图 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 24 只要将三相电源中任意两相序对调 即可实现电动机的正反转运行 三 正反转控制电路 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 25 1 开关控制的正反转线路 FU2 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 26 特点 倒顺开关正反转控制线路虽然所用电器较少 线路也简单 但它是一种手动控制线路 在频繁换向时 操作人员劳动强度大 操作不安全 用于控制额定电流10A 功率在3KW以下的小容量电动机 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 27 2 接触器控制的正反转线路 加互锁 在同一时间里两个接触器只允许一个工作的控制作用称为互锁 联锁 FU2 三相异步电动机正反转控制线路 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 28 3 复合按钮控制正反转 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 29 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 30 互锁控制规律 当要求甲接触器工作时 乙接触器就不能工作 此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点 当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作 而乙接触器工作时甲接触器不能工作 此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的动断触 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 31 四 多地控制 在大型生产设备上 为使操作人员在不同方位均能进行控制操作 常常要求组成多地控制电路 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 32 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 33 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 34 从上图中可以看出 多地控制电路只需多用几个启动按钮和停止按钮 无需增加其他电器元件 启动按钮应并联 停止按钮应串联 分别装在几个地方 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 35 五 顺序控制环节 1 工作过程 顺序控制电路图 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 36 2 利用时间继电器控制的顺序启动电路 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 37 3 顺序控制规律 当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作 则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电 则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按钮两端 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 38 利用行程开关来检测往复运动的相对位置 进而控制电动机的正反转来实现生产机械的往复运动 利用行程开关按照机械设备的运动部件的行程位置进行的控制 称为行程控制原则 5 自动往复控制 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 39 工作过程 往返运动控制线路 3 1三相异步电动机的全压起动控制 2020 4 7 40 第二节三相异步电机的降压起动控制 学习目标 1 掌握三相异步电动机定子串电阻 星形三角形转换 自耦变压器降压起动控制电路及工作原理 2 掌握三相异步电动机定子串电阻 星形三角形转换 自耦变压器降压起动控制电路的特点及应用场合 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 41 电动机降压起动可以降压起动电流 减小线路电压降 但电动机的电磁转矩是与定子端电压平方成正比 所以减压启动使得电动机的启动转矩相应减小 故减压启动适用于空载或轻载下启动 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 42 1 降压起动 利用起动设备将电压适当降低后加到电机绕组的上进行起动 待电机起动运转后转速接近额定数值再将电压恢复为额定电压 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 43 2 三相笼型异步电动机降压起动的方法 定子电路串电阻降压启动 联接降压启动 自耦变压器降压启动 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 44 正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机 可采用定子电路串电阻或电抗降压起动 即在电动机起动时 在三相定子电路串接电阻 使电动机定子绕组电压降低 起动结束后再将电阻短接 电动机在额定电压下正常运行 1 定子电路串电阻降压起动控制 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 45 工作过程 定子电路串电阻降压起动控制线路 FU2 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 46 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 47 起动时 定子绕组接成星形 每相绕组所承受的电压为电源的相电压 220V 待转速上升到接近额定转速时 再将定子绕组的接线换接成三角形 每相绕组所承受的电压为电源的线电压 380V 电动机进入全电压正常运行状态 2 星形 三角形降压起动控制电路 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 48 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 49 2 工作过程 星形三角形降压起动控制线路 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 50 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 51 起动时定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次侧电压 待电动机转速接近额定转速时 切断自耦变压器电路 把额定电压直接加在电动机的定子绕组上 电动机进入全压正常运行 3 自耦变压器降压起动控制 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 52 工作过程 自耦变压器降压起动 FU2 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 53 3 1三相异步电动机的降压起动控制 2020 4 7 54 学习目标 1 理解三相异步电动机反接制动和能耗制动的原理及应用场合 2 掌握三相异步电动机单向和可逆反接制动电路及工作原理 3 掌握三相异步电动机能耗制动电路及工作原理 第三节三相异步电动机的制动控制 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 55 电动机采取有效的制动措施目的是能迅速停车和准确定位 制动控制的方法有两大类 机械制动和电气制动 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 56 机械制动 利用电磁铁操作机械抱闸来强迫电动机迅速停车 常用的机械制动装置是 电磁抱闸 电气制动 电动机在停车时 产生一个与原旋转方向相反的制动力矩 迫使电动机转速下降 电气制动 反接制动 能耗制动 电容制动 双流制动 发电制动 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 57 1 反接制动原理反接制动 利用改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序 使定子绕组产生旋转磁场与转子惯性旋转方向相反 因而产生制动作用 一 反接制动控制电路 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 58 1 单相反接制动控制电路 工作过程 FU2 单向反接制动控制线路 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 59 2 可逆运行反接制动控制电 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 60 3 反接制动特点 制动转矩是反向起动转矩 因此制动力矩大 制动效果显著 但制动时有冲击 制动不平稳 且能量消耗大 3 1三相异步电动机的制动控制 2020 4 7 61 能耗制动就是在电动机脱离三相交流电源之后 向定子绕组内通入一直流电压 即通入直流电流 利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动 当转子转速接近零时 切除直流电源 二 能耗制动控制电路 3 1三相异步电动机的制动控制