三相笼型异步电动机的基本控制线路

1、三相异步电动机控制电路三相异步电动机控制电路一、鼠笼式电动机直接起动的控制线路一、鼠笼式电动机直接起动的控制线路二、鼠笼式电动机正反转的控制线路二、鼠笼式电动机正反转的控制线路三、行程控制三、行程控制四、顺序控制四、顺序控制五、时间控制五、时间控制六、速度控制六、速度控制七、电流控制七、电流控制M3ABCKMFUQKMSB1.点动控制点动控制动作过程动作过程触头（触头（KM）打开）打开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）断电）断电 电机停转。电机停转。触头（触头（KM）闭合）闭合按下按钮按下按钮（SB） 线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动；电机转动；控制电路控制电路主电路主电路一、鼠笼式电动机

2、直接起动的控制线路一、鼠笼式电动机直接起动的控制线路2.连续运行连续运行KM自锁自锁自锁的作用自锁的作用按下按钮按下按钮（SB），），线圈（线圈（KM）通电，）通电，电机起动；同时，辅助触头（电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。连续运转。KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1停车停车按钮按钮起动起动按钮按钮SB1KMSB1KMSB2FRM3ABCKMFUQFR电流成回路，电流成回路，只要接两相就可以了。只要接两相就可以了。3.加过载保护加过载保护发热发热元件元件热继电热继电器触头器触头主主电电路路控

3、制电路控制电路原理图原理图SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保险丝保险丝热继电器热继电器发热元件发热元件开关开关接触器接触器主触点主触点起动按钮起动按钮停止按钮停止按钮接触器接触器线圈线圈接触器接触器辅助触点辅助触点热继电器热继电器动断触点动断触点4.鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路SB1KMKM3M.过载保护过载保护短路保护短路保护零压、欠压保护零压、欠压保护5.5.电动机的保护电动机的保护例如：甲、乙两地同例如：甲、乙两地同时控制一台电机。时控制一台电机。KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB1乙乙方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起

4、动按钮并联；两停车按钮串联。6.多地点控制多地点控制乙地乙地甲地甲地QSKHM3AB CKMFU方法一：用复合按钮。方法一：用复合按钮。7.点动点动+连续运行连续运行SB3：点动：点动SB2：连续运行：连续运行控制控制关系关系该电路缺点：动作不够可靠。该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主电路主电路控制电路控制电路SBKASB1KASB2KHKMKAM3AB CKMFU方法二：加中间继电器（方法二：加中间继电器（KA）。）。控制控制关系关系SB：点动：点动SB2：连续运行：连续运行 1.作用作用 自锁：能保证松开启动按钮时，交流接自锁：能保证松开启动按钮时，交流接触器的线圈

5、继续通电；触器的线圈继续通电； 互锁：能够保证两个交流接触器的线圈互锁：能够保证两个交流接触器的线圈不会在同一时间都处于通电状态。不会在同一时间都处于通电状态。2.区别区别 自锁利用动合辅助触点自锁利用动合辅助触点;互锁利用动断辅互锁利用动断辅助触点。自锁环节与起动按钮串联；互锁环助触点。自锁环节与起动按钮串联；互锁环节与另一交流接触器的线圈串联。节与另一交流接触器的线圈串联。思考、归纳一下自锁和互锁的作用与区别？思考、归纳一下自锁和互锁的作用与区别？KMRKMRSBst1KMFKMFSBstpKRSBst2KMRKMF有双重互锁的辅助电路有双重互锁的辅助电路.一、画出即能长期工作又能点动的三

6、相笼一、画出即能长期工作又能点动的三相笼式异步电动机的继电器式异步电动机的继电器-接触器控制电路接触器控制电路.二、画出能分别在三地控制同一台电机起二、画出能分别在三地控制同一台电机起停的控制电路停的控制电路.三、试画出具有双重互锁的辅助电路三、试画出具有双重互锁的辅助电路.四、归纳一下自锁和互锁的作用与区别？四、归纳一下自锁和互锁的作用与区别？作业二、鼠笼式电动机正反转的控制线路二、鼠笼式电动机正反转的控制线路 将电动机接到电源的任意两根线对调一将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。下，即可使电动机反转。需要用两个接触器来实现这一要求。需要用两个接触器来实现这一要求。 当正

7、转接触器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。的任意两根联线对调一下，电动机反转。电机的正反转控制电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFKHM3ABCKMFFUQKHKMRKMRKMRSBR 该电路必须先停车才能由正转到反转或由该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下，不能同时按下，否则会造成短路！否则会造成短路！操作过程：操作过程： SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB1反转接触器反转接触器反转按钮反转按钮反转触点反

8、转触点电机的正反转控制电机的正反转控制 加互锁加互锁互锁作用互锁作用：正转时，：正转时，SBR不起作用；反转不起作用；反转 时，时，SBF不起作用。从而避免两触发器不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRSBR互锁互锁通电通电断开断开断电断电闭合闭合KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制电机的正反转控制双重互锁双重互锁电气互锁电气互锁机械互锁机械互锁利用复利用复合按钮合按钮的触点的触点实现联实现联锁控制锁控制称机械称机械联锁。联锁。先断开先断开断电断电通电通电断开断开闭合

9、闭合闭合闭合基本电路的结构特点：基本电路的结构特点：1.1.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。2.2.互锁互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。电路中。3.3.点动点动无自锁环节。无自锁环节。4.4.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。5.5.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。6. 带有带有双重互锁双重互锁的正反转控制的正反转控制基本控制电路小结基本控制电路小结KMRM3ABCKMFFUQKH 行程控制实质为电机的行程

10、控制实质为电机的正反转控制，只是在行程正反转控制，只是在行程的终端要加行程的终端要加行程(限位限位)开关。开关。正程正程逆程逆程BA行程控制行程控制行程开关行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。作要由机械撞击。常开（动合）触头常开（动合）触头电路符号电路符号SQ常闭（动断）触头常闭（动断）触头电路符号电路符号SQ 控制回路控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2SQaSB3SQbKMRKMRKMF限位开关限位开关正程正程限位开关限位开关SQaSQb逆程逆程至右极端位置撞开至右极端

11、位置撞开SQa 动作过程动作过程SB2 正向运行正向运行电机停车电机停车（反向运行同样分析）（反向运行同样分析）行程控制电路（行程控制电路（1 1）行程控制行程控制(2) -(2) -自动自动往复运动往复运动正程正程逆程逆程电电 机机工作要求：工作要求：1. 能正向运行也能反向运行能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回到位后能自动返回电机电机SQaSQbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSQaSQb自动往复运动控制电路自动往复运动控制电路 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，自动起行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。动

12、反向运行；反之亦然。关键措施关键措施 主电路：主电路： 一台电机正反转一台电机正反转STA1STA2STB1STB2工作台前进、后退往复运动工作台前进、后退往复运动控制电路：控制电路：应在正反转的基础上，在每套支路应在正反转的基础上，在每套支路 中分别串联行程开关的动断触点中分别串联行程开关的动断触点. .四种升降方式：四种升降方式：主台升、主台降、自动微降、手动升降主台升、主台降、自动微降、手动升降例：例：J2108A型对开单色胶印机的主收纸台型对开单色胶印机的主收纸台升降控制电路升降控制电路工作原理工作原理主台升主台升： SB 电动机正转电动机正转 收纸台上升收纸台上升 到限定位置撞击到限

13、定位置撞击SQ 自动停止上升。自动停止上升。主台降主台降：SB2 电动机反转电动机反转收纸台下降收纸台下降 到限定位置撞击到限定位置撞击SQ4 自动停止下降。自动停止下降。自动微降自动微降：纸堆升高到一定程度：纸堆升高到一定程度 纸堆侧垂面撞击纸堆侧垂面撞击 SQ1 电动机反转电动机反转 纸堆自动下降；纸堆自动下降； 当纸堆离开当纸堆离开SQ时时SQ的常开触点复位的常开触点复位 电动机停止反转电动机停止反转自动的微量下降完成。自动的微量下降完成。手动升降手动升降：打开电动机尾端小盖：打开电动机尾端小盖 SQ被触压被触压 切断升降电路切断升降电路 手柄摇动升手柄摇动升练习：练习：一运料小车由一台

14、笼式电动机拖动一运料小车由一台笼式电动机拖动, ,要求要求: :小车运料到位自动停车小车运料到位自动停车; ;延时一定时间后自动返回延时一定时间后自动返回; ;回到原位自动停车回到原位自动停车。试画出控制电路试画出控制电路一运料小车由一台笼式电动机拖动一运料小车由一台笼式电动机拖动, ,要求要求: :小小车运料到位自动停车车运料到位自动停车; ;延时一定时间后自动返延时一定时间后自动返回回; ;回到原位自动停车回到原位自动停车。试画出控制电路。试画出控制电路。ST1ST2KM1KM2KM1KM2SBst1SBst2KM2KM1SBstpFRKTKT延时控制延时控制KMFUQSFR电机电机绕组绕

15、组AxByCzKM -YABCXYZYZBYXCAKM- 主电路主电路KM -Y闭合，闭合，电机接成电机接成 Y 形；形；KM- 闭合，闭合，电机接成电机接成 形。形。KMFUQKH电机AxByCzKM -YKM- KTKTKM-YKM-YKM- KM- KM- KTKM- KMSB1SB2KMKH主电路接通电源主电路接通电源延时延时KT KM- KM- Y Y 转换完成转换完成SB2 KM KT KM-Y KM- Y Y 起动起动控制电路控制电路1ZBYXCAABCXYZY起动时起动时KM3、KM1工工作作，电动机接成，电动机接成Y形形。运行时运行时KM2工作，电动工作，电动机接成机接成形形

16、。FU.SB1.SB2KM2KTKM3KM1KM2KTKM2KM1SB1SB2KM1FRKM3KTY 起动起动控制电路控制电路2Y 转换完成转换完成使用了通电延时的时间继电器的两个触点：使用了通电延时的时间继电器的两个触点：延时断开的常闭触点和瞬时闭合的常开触点延时断开的常闭触点和瞬时闭合的常开触点动作次序动作次序Y起动起动延时延时KM1 通电通电 KM2 通电通电 KM3 通电通电按按SB2KM 通电通电KT 通电通电 KM2 断电断电 KM3 通电通电 KM1 断电断电定子串电阻降压启动定子串电阻降压启动设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求

17、： 1. 小车启动后，前进到小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：地。然后做以下往复运动： 到到A地后停地后停2分钟等待装料，然后自动走向分钟等待装料，然后自动走向B。 到到B地后停地后停2分钟等待卸料，然后自动走向分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。小车可停在任意位置。 正程正程逆程逆程电机电机BA 控制电路综合举例控制电路综合举例例一：例一：运料小车的控制运料小车的控制 正向 forwarddirection 反向 reverseSTa 、STb 为为A、B 两端的限位开关两端的限位开关 KTa 、KTb 为为 两个时

18、间继电器两个时间继电器, ,通电延时型通电延时型 M3A BCKMFFUQ SFRKMR主回路主回路运料小车控制电路运料小车控制电路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR该电路的问题：该电路的问题：小车在两极端位置时，不小车在两极端位置时，不 能停车。能停车。SBFKMF小车正向运行小车正向运行至至A端端撞撞STa KTa 延时延时2分钟分钟KMR 小车小车反向运行反向运行至至B端端撞撞STb KTb 延时延时2分钟分钟KMF 小车正小车正向运行向运行如此往如此往反运行。反运行。动作过程动作过程KMFFRKMRSBFSB1KM

19、FSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBRKMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中间继电器加中间继电器（KA）实现实现任意位置停车的要求任意位置停车的要求SBR工作台位置控制电路工作台位置控制电路(1)根据动作顺序根据动作顺序 设计控制电路。设计控制电路。(2)检查有无互锁。检查有无互锁。(3)检查能否正确检查能否正确 启动启动 、停车。、停车。设计步骤：设计步骤：A正转正转12B反转反转34A反转反转21B正转正转43KMAFFRST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KM

20、AFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3FRKM2KM1KM1KM2KM1KM2SB1SB2SB3SB4正转正转点点动动正转长动正转长动SB5反转长动反转长动反转点动反转点动练习：练习：设计一个异步电动机的控制电路，要求电路具有如下功能：设计一个异步电动机的控制电路，要求电路具有如下功能：1 1）能实现正反转长动控制）能实现正反转长动控制 2 2）能实现正反转点动控制）能实现正反转点动控制 3 3）有过载短路保护）有过载短路保护速度控制速度控制 根据电动机转速的变化，由速度继电器根据电动机转速的变化，由速度继电器来自动换接控制线路的控制电路

21、。来自动换接控制线路的控制电路。 速度继电器常用于反接制动电路中。速度继电器常用于反接制动电路中。速度控制速度控制动触点动触点静触点静触点外环外环工作原理工作原理 速度继电器的速度继电器的轴由电动机带动，轴由电动机带动，其外环转动到一其外环转动到一定速度时，撞击定速度时，撞击动触点，使常开动触点，使常开触点闭合，常闭触点闭合，常闭触点打开。触点打开。速度继电器速度继电器反接制动控制电路反接制动控制电路 反接制动实质上是改变异步电动机定子反接制动实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子绕组产生与绕组中的三相电源相序，使定子绕组产生与转子方向相反的旋转磁场，因而产生制动转转子方向相反

22、的旋转磁场，因而产生制动转矩，使电动机转速迅速下降的一种制动方法。矩，使电动机转速迅速下降的一种制动方法。 当电动机转速接近零时应迅速切断三相当电动机转速接近零时应迅速切断三相电源，否则电动机将反向启动。电源，否则电动机将反向启动。起动：起动：KM1KM1通电通电电机正转电机正转速度继电器（速度继电器（KVKV）常开触）常开触头闭合。头闭合。停车，停车，按按SB1SB1KM1KM1断电断电 KM2KM2通电通电开始反接制动开始反接制动当当电机的速度接近零时电机的速度接近零时 KVKV打打开开电机停电机停反接制动结束。反接制动结束。KM1M3RKM2KV限流限流电阻电阻（1）速度控制一）速度控制

23、一 电动机电动机单向单向反接制动反接制动KM2KM1SB1KVKM2SB2KM1KM1SB1KM2nFU2KM2nKM1SB1KM2KVKM1SB2KM1SB2KM2KRFU2KM2L1L2L3QMFU1PEU V WKM1KRKV电动机单向反接制动控制电动机单向反接制动控制起动起动：按按SB1KM2SB1KM2通电自锁通电自锁M M转动。转动。停止：停止：按按SB2KM2SB2KM2断电复位断电复位KM1KM1通电通电自锁，实现反接制动自锁，实现反接制动。 转速转速n n接近零时，速度继电器接近零时，速度继电器KVKV常常开触点打开开触点打开KM1KM1断电，反接制动结束。断电，反接制动结束

24、。动作过程动作过程1 1、正转和制动、正转和制动起动：起动：按按SB2KM1SB2KM1通电自锁通电自锁电动机电动机M M正转。正转。停止：停止：按按SB1SB1断电复位断电复位KM2KM2通电通电制动开始制动开始转速转速n n接近零时，速度继电器接近零时，速度继电器KS1KS1常开触点打开常开触点打开KM2KM2断电，反接制动结束。断电，反接制动结束。2 2、反转和制动、反转和制动起动：起动：按按SB3KM2SB3KM2通电自锁通电自锁电动机电动机M M反转。反转。停止：停止：按按SB1SB1断电复位断电复位KM1KM1通电通电制动开始制动开始转速转速n n接近零时，速度继电器接近零时，速度

25、继电器KS2KS2常开触点打开常开触点打开KM1KM1断电，反接制动结束。断电，反接制动结束。电流控制 在电路中通过电流继电器电流的大小在电路中通过电流继电器电流的大小来自动换接电路的方式称为来自动换接电路的方式称为电流控制。电流控制。 常用于直流电动机的常用于直流电动机的过流保护过流保护和和欠流欠流保护保护控制中。控制中。 一般印刷设备都采用了这种控制方式。一般印刷设备都采用了这种控制方式。1. 改变极对数改变极对数 有级调速有级调速。p2. 改变转差率改变转差率 s无级调速无级调速调速方法调速方法：pfsnsn106011适用于绕线式电动机方法：方法：在绕线式电动机的转子电路中接入调在绕线

26、式电动机的转子电路中接入调速电阻，改变电阻的大小，就可得到平滑调速电阻，改变电阻的大小，就可得到平滑调速。速。返回返回八八 三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速3. 变频调速变频调速 此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。成）。恒转矩调速恒转矩调速：低于额定转速时，保持低于额定转速时，保持U1/f1的比值近似不变，这时磁通的比值近似不变，这时磁通和转矩也都和转矩也都近似不变。近似不变。恒功率调速恒功率调速：高于额定转速时，应保持高于额定转速时，应保持U

27、1=U1N，这时磁通，这时磁通和转矩都减小。转速和转矩都减小。转速增大，转矩减小，使功率近似不变。增大，转矩减小，使功率近似不变。无级调速无级调速返回返回（一）变极调速（一）变极调速U1U2U3U4U1U2U3U4(a) p =2(b) p =1SSNNSN改变极对数，就可改变三相异步动机同步转速，从而达到调速的目的。如改变极对数，就可改变三相异步动机同步转速，从而达到调速的目的。如何变极？何变极？常用的方法是通过改变定子绕组的接法，从而改变绕组电流的方向，达到常用的方法是通过改变定子绕组的接法，从而改变绕组电流的方向，达到变极对数的目的。变极对数的目的。X2A2X1A1A1X1A2X2NNS

28、SNNSSAX三相四级异步电机三相四级异步电机A相绕组相绕组 改变极对数，就可改变三相异步动机同步转速，从而达到调速的目的。改变极对数，就可改变三相异步动机同步转速，从而达到调速的目的。如何变极？常用的方法是通过改变定子绕组的接法，从而改变绕组电流如何变极？常用的方法是通过改变定子绕组的接法，从而改变绕组电流的方向，达到变极对数的目的。的方向，达到变极对数的目的。三相两级异步电机三相两级异步电机A相绕组相绕组 A1X1A2X2A1X1A2X2AXIIIINS（/YY变极调速）变极调速）定子绕组定子绕组的接线方法的接线方法T6T1T5T2T3T4定子绕组的定子绕组的型连接型连接T6T1T5T2T

29、3T4定子绕组的定子绕组的Y Y连接连接（二）变转差率调速（二）变转差率调速（1）变压调速）变压调速:UNn0Tn0sMTL（2）转子串电阻调速）转子串电阻调速:R2R2+ RCn0Tn0TMM33RCTL（三）变频调速（三）变频调速 U、f 可可 变变M33整流电路整流电路逆变电路逆变电路50 Hz控制控制电路电路n0Tn0fNf1 fN 直直 流流f2 f1stI（1）起动电流起动电流 ：中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5-7 5-7 倍。倍。0n原因：原因：起动时起动时 ，转子导条切割磁力线速度很大。，转子导条切割磁力线速度很大。1.起动性能起动性

30、能三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动B 大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低 A 频繁频繁起动时造成热量积累起动时造成热量积累 影响影响：（2）起动转矩起动转矩 起动时，虽然转子电流较大，但因转子的功起动时，虽然转子电流较大，但因转子的功率因数很低，因此起动转矩并不是很大的，与额率因数很低，因此起动转矩并不是很大的，与额定转矩之比为定转矩之比为1.0-2.21.0-2.2。 如果起动转矩如果起动转矩过小过小，就不能满载起动，应设，就不能满载起动，应设法提高；如果起动转矩法提高；如果起动转矩过大过大，会使传动机构受到，会使传动机构受到冲击而损坏，应设法减小。冲击而损坏，应设法减小。电机

31、过热电机过热影响其他负载工作影响其他负载工作2.2.三相异步机的起动方法：三相异步机的起动方法：（1） 直接起动直接起动 20-3020-30千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。（2） 降压起动降压起动 在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流，鼠笼式电动机常用的降压起动方法有Y换接起动和自耦降压起动。 方法简单，但起动电流较大，影响电网上其他负载正常工作。Y 起动起动 正常运行正常运行lUAZBYXClI 起动起动ABCXYZlUlYIZUIllY33ZUIll设：设：电机每相阻抗为电机每相阻抗为z31llYIIStstYTT31PPUU3

32、1（2）Y 起动应注意的问题：起动应注意的问题：（1）仅适用于仅适用于正常正常接法为三角形接法的电动机接法为三角形接法的电动机。 Y 起动时，起动电流减小的同时，起动转起动时，起动电流减小的同时，起动转矩也减小了。矩也减小了。所以降压起动适合于所以降压起动适合于空载或轻载空载或轻载起动的场合起动的场合RRR绕线式转子绕线式转子1222202202)(IIRXREIst（3 3）转子串电阻起动（绕线式电动机）。）转子串电阻起动（绕线式电动机）。起动时将适当的起动时将适当的R R串入转子绕组中，串入转子绕组中，起动后将起动后将R R 短路。短路。 继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：继电器、