电气控制的典型环节与规律

1、2.1三相鼠笼型异步电动机全压起动的控制2.2三相鼠笼型异步电动机降压起动控制2.3三相鼠笼型异步电动机变频起动控制2.4三相鼠笼型电动机的制动控制2.5三相鼠笼型电动机的调速控制2.6三相绕线型异步电动机的起动控制2电气控制的典型环节与规律2.1三相鼠笼型异步电动机全压起动控制三相鼠笼型异步电动机应用三相鼠笼型异步电动机应用：建筑工程设备，如塔式起重机、给排水系统、锅炉房控制、电梯等电动机工作状态电动机工作状态：起动、制动、调速2.1三相鼠笼型异步电动机全压起动控制电机起动电机起动：电动机在接通电源后，从静止状态到稳定运行状态的过渡过程。起动过程主要问题起动过程主要问题：起动电流大（约为额定

2、电流的47倍）起动转矩小解决措施解决措施：限制起动瞬间的起动电流，尽可能的提高起动转矩，加快起动过程起动方法起动方法：全压起动、降压起动2.1三相鼠笼型异步电动机全压起动控制全压起动全压起动：电动机在额定电压下起动称为全压起动，又称直接起动优点优点：操作简单、起动设备投资低、维修费用少不足不足：起动电流大，起动转矩小，电网电压下降，影响电动机自身的起动和其它设备的运行适用适用范围：范围：10KW及其以下小容量笼型异步电动机2.1.1点动控制1应用应用2电路图电路图6电路现象电路现象7电路连接电路连接3电路组成电路组成4元器件作用元器件作用5控制原理控制原理8故障判断及处理故障判断及处理2.1.

3、1点动控制准备工作准备工作起动控制起动控制按下按下SBSB，KMKM线圈得电，线圈得电，KMKM常开主触头闭合，常开主触头闭合，M M起动、运行起动、运行停止控制停止控制松开松开 SB SB ，KM KM 线圈失线圈失电，常开主触头断开，电，常开主触头断开，M M 停转停转 M 3 QS FU KM KM SB2 SB1 KM FR FR 2.1.2单方向连续运行控制u 短路保护短路保护u 过载保护过载保护u 欠压保护欠压保护u 失压保护失压保护 2.1.3电气控制系统的保护环节u 短路保护短路保护常用电器：常用电器：熔断器、自动空气断路器连接方式：连接方式：熔断器的熔体与被保护电路串联工作原

4、理：工作原理：电路正常，熔体相当于导线，接通电路电路短路，熔体熔断，电动机停转2.1.3电气控制系统的保护环节u 过载保护过载保护常用电器常用电器：热继电器连接方式：连接方式：发热元件：串接在主电路常闭触点：串接在控制电路工作原理：工作原理：电动机通过额定电流，热继电器不动作，电动机正常工作电动机过载，热元件发热弯曲，常闭触点断开，先后切断控制电路和主电路，电动机停转2.1.3电气控制系统的保护环节u 欠压保护欠压保护常用电器常用电器：接触器 电磁式电压继电器工作原理：工作原理：电网电压降低到额定电压的85以下时，接触器（电压继电器）线圈产生的电磁吸力减小，电磁铁释放，主触点和自锁触点同时断开

5、，切断主电路和控制电路电源，电动机停转 2.1.3电气控制系统的保护环节u 失压保护失压保护常用电器常用电器：接触器 中间继电器工作原理：工作原理：电网停电时，接触器和中间继电器电磁吸力为零，电磁铁释放，触点复位，切断主电路和控制电路电源电网恢复供电时，电动机不会自行启动，需重新按下启动按钮2.1.3电气控制系统的保护环节2.1.4既能连续运行又能点动的控制2.1.4既能连续运行又能点动的控制点动控制点动控制采采用用按按钮钮开开关关控控制制连续运行控制连续运行控制停止控制停止控制2.1.5多地控制安装原则：安装原则：多组起动按钮和停止按钮分别装置在不同的地方多组起动按钮和停止按钮分别装置在不同

6、的地方多地控制：多地控制：指在两地或多地控制同一台电动机的控制方式指在两地或多地控制同一台电动机的控制方式 接线原则：接线原则：所有起动按钮并联所有起动按钮并联所有停机按钮串联所有停机按钮串联2.1.5多地控制2.1.6正反转控制电动机正反转控制电路分类电动机正反转控制电路分类u无联锁无联锁u电气联锁电气联锁u机械联锁机械联锁u复合联锁复合联锁电动机正、反转原理与方法电动机正、反转原理与方法 改变电动机的旋转方向改变电动机的旋转方向 改变电动机三相电源相序改变电动机三相电源相序 任意调换两根电动机三相电源相线任意调换两根电动机三相电源相线2.1.6正反转控制主电路主电路无联锁无联锁2.1.6正

7、反转控制正转控制正转控制反转控制反转控制电气联锁电气联锁2.1.6正反转控制正转控制正转控制反转控制反转控制联锁原理联锁原理正转控制正转控制2.1.6正反转控制复合联锁复合联锁联锁原理联锁原理反转控制反转控制 （a a） （b b）（a a）往返运动图（）往返运动图（b b）控制电路）控制电路2.1.7行程限位控制 2.1.8顺序控制主电路实现顺序控制主电路实现顺序控制起动控制：起动控制：先先M1M1，后，后M2M2停止控制：停止控制：M1M1、M2M2同时停止同时停止。（a）主电路）主电路 （b）顺序起动同时停止）顺序起动同时停止 2.1.8顺序控制控制电路实现顺序控制控制电路实现顺序控制（

8、a）主电路）主电路 （c）顺序起动同时或单台停止）顺序起动同时或单台停止2.1.8顺序控制控制电路实现顺序控制控制电路实现顺序控制。（a）主电路）主电路 （d）顺序起动逆序停止）顺序起动逆序停止 2.1.8顺序控制控制电路实现顺序控制控制电路实现顺序控制2.2三相鼠笼型异步电动机降压起动控制降压起动降压起动：借助起动设备将电源电压降低后加在电动机定子绕组上，待电动机转速升高到接近稳定时使电压恢复到额定值正常运行，称为降压起动，也称减压启动 优点优点：起动电流小，对电网影响小不足不足：起动转矩小，起动时间长 2.2三相鼠笼型异步电动机降压起动控制适用适用范围：范围：10KW及其以上大容量笼型异步

9、电动机空载或轻载情况下起动常用方法：常用方法：星形-三角形降压起动延边三角形降压起动定子串电阻（电抗）降压起动定子串自耦变压器降压起动2.2.1星一三角形降压起动控制。 M 3 QS FU KM1 KM2 KM3 U1 V2 V1 W2 W1 U2 SB3 KM1 SB1 KM1 KM2 KM3 KM3 KM1 KM2 KT KM2 KT FR FR 2.2.2延边三角形降压起动控制。2.2.3电阻（或电抗器）降压起动控制。2.2.4自耦变压器降压起动控制。2.2.5软起动控制。2.3三相鼠笼型异步电动机变频起动控制基本原理基本原理联接：联接：转子绕组通入励磁电流 定子由变频电源供电起动起动：

10、电源频率调到很低，三相合成旋转磁场转速也很低，利用电动机的同步电磁转矩牵引着转子缓慢加速，逐渐升高定子电源电压的频率转速达到额定同步转速转速达到额定同步转速：定子投入电网，切除变频电源2.3三相鼠笼型异步电动机变频起动控制 制动：制动：电动机脱离电源后强迫停车方法：方法：机械制动、电气制动2.4三相鼠笼型电动机的制动控制 机械制动机械制动在电动机断电后利用机械装置对其转轴施加相反的力矩（制动力矩）来进行制动方法方法电磁抱闸等2.4.1机械制动 1-线圈 2-衔铁 3-铁芯 4-弹簧 5-闸轮 6-杠杠 7-闸瓦 8-轴2.4.1机械制动 电气制动电气制动使电动机停车时产生一个与转子旋转方向相反

11、的电磁力矩（制动力矩）来进行制动方法方法能耗制动反接制动回馈制动2.4.1电气制动 反接制动：反接制动：切断电动机电源后，立即通上与原相序相反的三相交流电源，产生反向电磁力矩，使电动机迅速制停注意事项：注意事项：必须在电动机转速接近零时切除电源，以防电动机继续反向旋转，造成事故特点：特点：制动迅速，制动冲击和能量消耗大使用范围：使用范围：不经常起动和制动的大容量电动机 2.4.2电源反接制动控制 2.4.2电源反接制动控制单向反接制动单向反接制动 2.4.2电源反接制动控制可可逆反接制动逆反接制动 能耗制动：能耗制动：在切断电动机电源时，给定子绕组加一直流电源，形成大小、方向均不变的恒定磁场，

12、该磁场可产生一个与电动机旋转方向相反的电磁转矩，达到制动的目的，又称动力制动特点：特点：制动力矩与转速成正比,当转速为零时，制动力矩消失。优点：优点：制动准确、平稳、能量消耗小不足：不足：低速制动效果差，需要整流设备使用范围：使用范围：要求制动平稳、准确和起动频繁的较大容量的电动机2.4.2能耗制动控制 2.4.2能耗制动控制时间原则控制时间原则控制 2.4.2能耗制动控制速度原则控制速度原则控制 2.5三相鼠笼型电动机的调速控制交流电机交流电机转速公式转速公式基本基本调速调速方法方法 2.5.1三相鼠笼型电动机的变极调速控制 2.5.1三相鼠笼型电动机的变极调速控制 2.5.2三相鼠笼型电动机的变频调速控制变频变频调速调速通过改变定子供电频率来调节交流电动机的转速并能满足一定的转矩要求的调速方式公式公式转速n与电源频率f成正比原理原理 2.5.2三相鼠笼型电动机的变频调速控制 2.6三相绕线型异步电动机的起动控制变频变频调速调速通过滑环把外加电阻（或电抗）串入三相交流绕线式异步电动机的转子中，从而减少起动电流，增加转子功率因数和起动转矩方法方法转子电路串电阻起动转子电路串频敏变阻器起动 2.6.1转子回路串电阻起动控制按钮操作控制按钮操作控制 2.6.1转子回路串电阻起动