《电气控制及Plc应用技术》课件-项目6 绕线转子电动机控制电路

1项目六绕线转子电动机控制电路项目目标1．掌握绕线转子异步电动机的结构。2．掌握绕线式异步电机几种控制电路的工作原理。项目分析绕线式异步电动机由于其结构特点，通过转子回路串入三相对称电阻，既可限制启动电流又可增大起动转矩，适用于重载和频繁起动的生产机械。绕线式电动机转子串电阻起动电路转子串频敏变阻器起动相关知识1.异步电机

1）应用异步电机主要作为电动机使用。它是工农业生产及国民经济各部门中应用最为广泛而且需要量最大的一种电机。金属切削机床、轧钢设备、鼓风机、粉碎机、水泵、油泵、轻工机械、纺织机械、矿山机械等，绝大部分都采用异步电动机拖动。人们的日常生活中，异步电机的应用也日益广泛，如电风扇、洗衣机、电冰箱、空调机等家用电器中，都用到单相异步电机。电力拖动中，绝大多数的拖动电机为异步电动机，其用电量约占电网总负荷的60%。异步电动机之所以得到广泛应用，是因为它具有结构简单、使用方便、运行可靠、效率较高，以及制造容易，成本低廉等优点。相关知识2)分类按定子相数分：单相异步电动机，三相异步电动机。按电机尺寸或功率分：按电机的防护形式分：按转子绕组形式分：大型、中型、小型和小功率电机开启式、防护式、封闭式绕线式和鼠笼式相关知识2.绕线式异步电机结构：定子和转子构成。定子和转子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、BY、CZ。相关知识2.绕线式异步电机转子：3个绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始端连接在3个铜集电环上，起动变阻器和调速变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。相关知识2.绕线式异步电机特点：转子上绕有绕组，可通过转子上的集电环在转子绕组中串接附加的电抗，适当调节转子回路中的电阻，可得到理想的起动状态。应用：对起动转距，调速特性要求较高的机械中（如卷扬机、桥式起动机等），常常使用绕线式异步电动机。缺点：电动机比较复杂、造价也高、耐用性能较差、效率也稍低。相关知识2.绕线式异步电机启动方式：1、转子回路串电阻2、转子回路串频敏变阻器3、直接启动（适用于小于20千瓦以下的小功率电动机）相关知识3.频敏变阻器频敏变阻器是一种有独特结构的新型无触点元件。其外部结构与三相电抗器相似，即有三个铁芯柱和三个绕组组成，三个绕组接成星形，并通过滑环和电刷与绕线式电动机三相转子绕组相接。

相关知识3.频敏变阻器结构和符号

1-接线柱2-线圈3-底座4-铁心相关知识3.频敏变阻器工作原理

频敏变阻器的阻抗随着电流频率的变化而有明显的变化，电流频率高时，阻抗值也高，电流频率低时，阻抗值也低。启动时：转子电流频率最大，频敏变阻器的等效阻抗最大（Rf与Xd最大）,限制了起动电流，并可获得较大起动转矩。起动后：随着转速的升高转子电流频率逐渐降低，频敏变阻器等效阻抗自动减小，从而使电动机转速平滑地上升，电动机可以近似地得到恒转矩特性，实现了电动机的无级起动。起动完毕：短接切除频敏变阻器即可。相关知识3.频敏变阻器频敏变阻器在转子电路中的接法

这四种接法以单组接法最为常见，主要用在较小功率的电动机上，其余三种接法则用于功率较大的电动机。

相关知识3.频敏变阻器频敏变阻器的调整

频敏变阻器上备有四个抽头，其中一个抽头在绕组的背面，标号为N，另外三个抽头在绕组的正面，抽头1—N之间为100％匝数；2—N之间为85％匝数；3—N之间为71％匝数，出厂时一般接在2—N抽头上，即：85％匝数。电阻器上下铁芯由两面四个拉紧螺栓固定，拧开拉紧螺栓上的螺母，可以在上、下铁心之间增减非磁性垫片，即可调整空气隙。出厂时，上、下铁芯间气隙为零。项目实施、按钮操作绕线式电动机转子串电阻起动电路1、工作原理转子串入三相对称电阻启动，可以降低启动电流，提高启动转矩。为了加快启动过程，采用逐段切除电阻的分级启动方法绕线型电机转子串电阻启动机械特性绕线型电机转子串电阻启动接线图

R=r+R1+R2+R3R=r+R1+R2R=r+R1R=r项目实施、按钮操作绕线式电动机转子串电阻起动电路2、控制电路停止起动项目实施、按钮操作绕线式电动机转子串电阻起动电路串电阻起动中包括基于电流原则的起动和基于时间原则的起动控制线路

时间继电器控制转子回路串电阻起动电路过电流继电器控制转子回路串电阻起动电路项目实施二、转子串频敏变阻器起动

（1）当起动电流过大，起动过快时应增加匝数，换接抽头。匝数增加，使起动电流减少，但起动转矩也同时减少。（2）当起动电流过小，起动转矩过小，起动太慢时，应减少匝数，使起动电流增大，起动转矩也同时增大。（3）如果刚起动时，起动转矩过大，有冲击现象；起动完毕后，稳定转速又偏低，这时可在上、下铁芯间增加气隙，使起动电流有所增加，起动转矩稍有减小，但起动完毕时，转矩有所增加，可以提高稳定转速。项目实施二、转子串频敏变阻器起动如在使用中遇到下列情况，应调整频敏变阻器的匝数和气隙。

思考题1、