《轨道交通电机及电气控制技术》 课件 2.2三相异步电动机-3.5轨道交通双速风机控制电路分析_第1页
《轨道交通电机及电气控制技术》 课件 2.2三相异步电动机-3.5轨道交通双速风机控制电路分析_第2页
《轨道交通电机及电气控制技术》 课件 2.2三相异步电动机-3.5轨道交通双速风机控制电路分析_第3页
《轨道交通电机及电气控制技术》 课件 2.2三相异步电动机-3.5轨道交通双速风机控制电路分析_第4页
《轨道交通电机及电气控制技术》 课件 2.2三相异步电动机-3.5轨道交通双速风机控制电路分析_第5页
已阅读5页,还剩260页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

主讲教师:三相异步电动机什么是电机?电机在哪里?电机的应用及类型电机的应用及类型

电机的应用电机的应用及类型电机的应用电机的应用及类型电动机:电能→机械能,代替人力,提高工作效率电机的定义电机的应用及类型汽轮发电机水轮发电机发电机:机械能→电能将机械能转化为电能,输入电网风能发电机潮汐能发电机电机的定义电机的应用及类型火力发电机轧钢电动机水力发电机风力发电机机床电动机风扇电动机升压变压器降压变压器电网中的电机电机的应用及类型变压器静动机械能→电能发电机电能→机械能电能→电能电动机电机的分类电机的类型电机的应用及类型(1)从能量转换角度分(2)从工作原理分(3)从运行情况分发电机(机→电)电动机(电→机)变压器(电→电)变压器直流电机交流电机旋转电机直线电机静止电机(变压器)电机的分类异步电机同步电机电机的类型电机的应用及类型电机直流电机交流电机同步电机异步电机单相异步电动机三相异步电动机鼠笼式异步电机绕线式异步电机电机的类型电机的应用及类型——使用交流电能或产生交流电能的旋转电机什么是交流电机?电机的类型电机的应用及类型n1n1n2<n1n2=n1异步电机同步电机交流电机的类型电机的应用及类型同步电机励磁绕组异步电机鼠笼绕组铁心:提高导磁性能绕组:产生旋转磁场不同部分相同部分交流电机的类型电机的应用及类型简介异步电机主要用作电动机去拖动各种生产机械。优点:

结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。缺点:

功率因数较差。异步电动机运行时,必须从电网里吸收滞后的无功功率,它的功率因数总是小于1。三相异步电动机三相异步电机简介三相异步电动机三相异步电机结构封闭式三相异步电动机的结构1—端盖;2—轴承;3—机座;4—定子绕组;5—转子;6—轴承;7—端盖;8—风扇;9—风罩;10—接线盒三相异步电动机三相异步电机结构定子部分转子部分定子铁心及绕组机座端盖罩壳转子铁心及绕组风扇转轴三相异步电动机三相异步电机结构定子部分①

定子铁心及定子铁心冲片——用

0.5mm

厚的硅钢片叠成外径大于1m时,用扇形冲片拼成圆形三相异步电动机三相异步电机结构定子部分②定子绕组三相异步电动机三相异步电机结构②定子绕组定子部分三相异步电动机三相异步电机结构定子绕组Y形连接定子绕组△连接定子部分三相异步电动机三相异步电机结构②定子绕组接线方式铁心:提高导磁性能由硅钢片叠压而成内表面开槽:放绕组绕组:产生旋转磁场对称、正弦导电好、铜耗小、散热好按一定规律放单层绕组、双层绕组浸绝缘漆增加绝缘和散热AXBY较强的磁场导磁好、铁耗小CNSZ定子部分三相异步电动机三相异步电机结构③机座固定和支撑定子铁心和端盖充当电机的磁路部分散热定子部分三相异步电动机三相异步电机结构绕线式转子笼型转子转子部分三相异步电动机三相异步电机结构鼠笼型异步电动机铸铝转子铜导条转子由多相对称闭合绕组构成,不能外接电阻。鼠笼型转子结构简单,制造方便,经济耐用。适用于变频调速的场合。转子部分三相异步电动机三相异步电机结构结构复杂,价格贵,但转子回路可引入外加电阻来改善起动和调速性能。优势:可串入附加电阻改善异步电机的起动和调速性能。绕线型异步电动机转子部分三相异步电动机三相异步电机结构定子与转子之间有气隙。气隙对三相异步电动机的性能有影响,气隙大,磁阻大,电源提供的励磁电流大,使电机运行的功率因素降低;气隙太小,运行过程中定子和转子的铁心会相碰。一般气隙为0.2-1.5mm.气

隙三相异步电动机三相异步电机结构三相异步电机的工作原理三相异步电动机三相异步电机1.旋转磁场的产生

三相异步电动机转子之所以会旋转、实现能量转换,是因为转子气隙内有一个旋转磁场。下面来讨论旋转磁场的产生。如图所示,在定子铁心上均匀分布三相定子绕组U1U2、V1V2、W1W2,在空间彼此相隔120°电角度,接成Y形。三相绕组的首端U1、V1、W1接在三相对称电源上,有三相对称电流通过三相绕组。三相异步电动机三相异步电机工作原理1.旋转磁场的产生设电源的相序为U,V,W。三相交流电波形如图2-4波形图所示。三相交流电在不同的瞬间产生的磁场也表示在图2-4中,可见该磁场随时间的推移在按顺时针方向旋转,称之为旋转磁场。NSNSNSNSNS三相异步电动机三相异步电机工作原理旋转原理(鼠笼型转子为例)1.旋转磁场的产生三相异步电动机三相异步电机工作原理旋转原理(鼠笼型转子为例)1.旋转磁场的产生三相异步电动机三相异步电机工作原理①

电生磁:三相绕组通入三相对称交流电产生圆形旋转磁场(转速

n1)。②

磁生电:旋转磁场切割转子导体产生感应电动势和电流。③

电磁力:载流的转子导体在磁场作用下受电磁力作用,形成电磁转矩,驱动电动机旋转(转速

n)。F1F2三相异步电动机三相异步电机工作原理三相异步电动机三相异步电机工作原理旋转磁场的转速n1

旋转磁场转速也称为“同步转速”,用n1表示,单位为“r/min”,它与电源的频率f1和电机磁极对数p有关:例如:一对磁极的电动机:f=50Hzn1=60*50/1=3000r/min三相异步电动机三相异步电机工作原理

转差率s:旋转磁场的同步转速n1与转子转速n之差与同步转速的比值。s=(n1-n)/n1

转差率一般小于5%,转差率是决定异步电机运行状态的重要变量。异步电机的转子转速 n总是略低于(电动机)或略高于(发电机)旋转磁场转速n1.这也是异步电机名称的由来。三相异步电动机三相异步电机工作原理因为铭牌上的标称转速n即为转子转速,根据n=1390r/min,由于同步转速和电机转速接近,可推理得知n1=1500r/min,因此根据公式:,可得p=2.请问下图中电机的磁极对数为几对?三相异步电动机三相异步电机工作原理三相异步电机的铭牌三相异步电动机三相异步电动机三相异步电机铭牌在电动机的铭牌上标注了电动机的型号和主要的技术参数。注意:铭牌上规定的技术参数为额定运行条件下的值。三相异步电动机三相异步电机铭牌1.型号异步的“异”字的拼音缩写机座中心高度(毫米)机座长度,S为短型、M为中型、L为长型4极电动机,极对数P=2Y132M-4Y132M4P=2n。=?(转/分)0pn

60

f同步转速1500转/分三相异步电动机三相异步电机铭牌1.型号三相异步电动机三相异步电机铭牌1)额定功率PN:指电动机额定状态下运行时,电动机转轴输出的机械功率。单位为kW或W。对于三相异步电动机,2)额定电压UN(V):指电动机额定工作状态时,加在定子绕组上的线电压。3)额定电流IN(A):指电动机额定工作状态时,流入定子绕组的线电流。4)额定转速nN(r/min):指电动机额定工作状态时,电动机转速。5)额定频率fN(Hz):指电动机定子侧电压的频率。我国电网fN=50Hz。三相异步电动机三相异步电机额定值额定电压定子绕组在指定接法下应加的线电压.线电压AZYXB

C线电压ABCYZ X例:380/220

Y/△是指:线电压为380V时采用Y接法;当线电压为220V时采用△接法。说明:一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的

5%。三相异步电动机三相异步电机额定值额定电流定子绕组在指定接法下的线电流.如:Y

/

11.2A

/

6.48A表示三角接法下,电机的线电流为11.2A,星形接法时,线电流为6.48A。三相异步电动机三相异步电机额定值转速代表电机轴上的额定转速若n

=1440

转/分1500

0.041500

1440转差率

s

n1=1500转/分三相异步电动机三相异步电机额定值额定功率其中:cosφ是功率因数,η是电机效率。三相异步电动机三相异步电机额定值3.联接方式:Y/

△接法

接法:Y

接法:A B CZ X YA B CZ X YABCYZ XAZXBCY三相异步电动机三相异步电机额定值4.工作制工作制可分为额定连续工作制S1、短时工作制S2、断续工作制S3三种。三相异步电动机三相异步电机额定值5.防护等级IP表示国际防护等级,其后面的第一个数字代表防尘等级,共分0~6七个等级;其后面的第二个数字代表防水等级,共分0~8九个等级,数字越大,表示防护的能力越强。“IP”和其后面的数字表示电动机外壳的防护等级三相异步电动机三相异步电机额定值6.绝缘等级

电动机绕组常用的绝缘材料,按其耐热性一般分为A、E、B、F、H五种等级,每一绝缘等级的绝缘材料都有相应的极限允许工作温度。电机运行绕组绝缘最热点的温度不得超过其规定,否则,将加速绕组绝缘老化,缩短电机寿命;如果温度超过允许值很多,绝缘就会损坏,导致电动机烧毁。绝缘等级是指电动机绕组采用绝缘材料的耐热等级三相异步电动机三相异步电机额定值三相异步电机的电力拖动三相异步电动机起动:把三相定子绕组与电源接通,使电动机的转子由静止加速到一定的转速,稳定运行的过程。起动要求:Tst足够大,Ist不能太大三相异步电动机三相异步电机起动起动瞬间,n=0,s=1,转子电流I2st最大值,定子电流I1st最大值,约为额定电流的5-7倍。优点:设备简单,操作方便。缺点:起动慢,起动电流对电网的影响大,适合用于小于7.5kw的电动机直接起动电路三相异步电动机1.直接起动特点:(1)起动平稳,工作可靠,起动时功率因素高;(2)串入电抗应有一个合理的范围。三相异步电动机2.三相笼型异步电动机降压起动-定子串联电阻或电抗起动特点:(1)方法简单,价格便宜,操作方便,因此在轻载条件下优先采用;(2)该方法只适用于正常三角形连接的电动机。三相异步电动机2.三相笼型异步电动机降压起动-电动机Y-△降压起动特点:(1)自耦变压器一般有2-3组抽头,能输出多种电源电压,产生多种转矩,一般比星三角的转矩大;(2)比较昂贵,不允许频繁起动。使用与起动次数少,容量较大的三相笼型异步电动机,故在10kw以上的电动机广发使用。三相异步电动机2.三相笼型异步电动机降压起动-自耦变压器降压起动调速方式:1.变极调速:改变电动机的磁极对数p2.改变转差率调速:改变转差率s,适用于绕线式电动机3.变频调速:改变电动机的频率f1三相异步电动机三相异步电动机的调速三相异步电动机三相异步电动机的反接制动电气制动机械制动反接制动能耗制动回馈制动电源反接制动倒拉反接制动电动机起动时,电磁抱闸线圈同时通电,电磁铁吸合,使抱闸松开;电动机断电时,抱闸线圈同时断电,电磁铁释放,在弹簧作用下,抱闸把电动机转子紧紧抱住,实现制动。三相异步电动机三相异步电动机的制动特点:制动电路比较简单,制动转矩较大,停机迅速,但制动瞬间电流较大,电能消耗也较大,机械冲击强烈,易损坏传动部件,这种制动一般用于要求频繁正反转的场合。三相异步电动机三相异步电动机的制动-电源反接特点:电源不用反接,不需要专用的制动设备,而且还可以调节制动转速,但只适用于绕线电动机,其转子电路需串入大电阻,使转差率大于1.三相异步电动机三相异步电动机的制动-倒拉反接

能耗制动是将运行着的异步电动机的定子绕组从三相交流电源上断开,立即接到直流电源上。三相异步电动机三相异步电动机的制动-能耗制动

回馈制动又称为再生制动或者发电制动,主要用于起重设备中。

电动机的转速超过旋转磁场的转速,转子中感应电动势、电流和电磁矩的方向都发生了变化,电动机转入发电运行状态,将重物的位能转化为电能,再送回到电网,所以称为回馈制动或者发电制动。三相异步电动机三相异步电动机的制动-回馈制动SuccessAlwaysBelongsToThosePrepared!单相异步电动机

PHOTO’SConvenientlyiteratetop-linealignmentsforwirelessmetrics.

CUSTOMIZEConvenientlyiteratetop-linealignmentsforwirelessmetrics.

CLOUDSYSTEMConvenientlyiteratetop-linealignmentsforwirelessmetrics.单相异步电动机在结构上和三相笼型异步电动机类似,包括定子和转子两部分,单相异步电动机转子绕组也是笼形转子。定子上有一个单相工作绕组和一个启动绕组,为了能产生旋转磁场,在起动绕组中还串联了一个电容器。单相异步电动机单相异步电动机的结构1.单相脉动磁场在上图所示单相定子绕组中通入单相交流电后所产生的磁场其大小及方向在不断变化,但磁场的轴线却固定不动,这种磁场称脉动磁场。脉动磁场在转子导体中不产生感应电动势和电流,因此单相异步电动机没有起动转矩,不能自行起动。

2.两相绕组的旋转磁场在定子空间布置相差90°的两相定子绕组,即U相和Z相绕组,通入在时间上相差90°的两相交流电,通过分析可知,其合成磁场为沿定子、转子及空气隙旋转的旋转磁场。单相异步电动机单相异步电动机工作原理三相异步电动机的绕组判别与接线三相异步电动机定子绕组有星形连接和三角形连接两种基本接线方式。在使用之前,必须先判断哪些引出线属于同一相,并分清每相绕组的首尾端,然后才能正确接线,否则有可能导致短路并烧毁电机。一般规定,对某相绕组而言,把电流流入的一端称为首端,电流流出的一端称为尾端。接下来,我们介绍三相电机定子绕组的判别与接线方法。三相异步电动机的绕组三相异步电动机的绕组判别与接线材料及工具准备三相异步电动机1台连接软导线若干导码管若干机械式万用表1台中号十字螺丝刀1把1.5V电池1节绝缘胶布1卷鳄鱼夹若干三相异步电动机的绕组判别与接线操作步骤校表、验表首先检查万用表的外观是否破损,并水平放置。将万用表的红黑表笔插入正确的孔位,先进行机械调零,使指针“左对零”;再选择合适的欧姆档位(R×100或R×1K),并进行欧姆调零,将红黑表笔短接,使指针“右对零”。三相异步电动机的绕组判别与接线操作步骤分相用电阻测量法判别三相电动定子每相绕组的两个线头。万用表选择电阻档,将其中一支表笔接电动机的任意一相出线端,另一支表笔依次接剩余出线端,若所测电阻值趋近于零,则表明所接的两个线头为同相绕组。用同样的方法找出其它两相绕组的两个出线端,并用导码管做好标记。三相异步电动机的绕组判别与接线操作步骤判断首尾端用直流电流法判断电动机各相绕组的首尾端。万用表选择直流毫安档的最小量程(0.5mA),将两支表笔分别接任意一相绕组的两端,用干电池接另外一相绕组,如图2-30所示。图2-30直流电流法测电机首尾端三相异步电动机的绕组判别与接线电池电路接通瞬间,根据电磁感应原理,另一相绕组将产生瞬时感应电流而使指针偏转,根据指针摆动的方向可判断绕组的首尾端。闭合瞬间,若指针向右摆动(正偏),则表明接电池正极的线头与万用表负极(黑笔)所接的线头同为首端或尾端;若指针向左摆动(反偏),则表示接电池正极的线头与万用表的正极(红笔)所接的线头同为首端或尾端。保持万用表表笔接线不变,将电池改接到第三相绕组的两个线头上重复以上试验,确定第三相绕组的首尾端,由此可确定三相绕组各自的首尾。判断完成后,做好标记。总结一句话,可按照“左正正,右正负”的顺序记忆。图2-30直流电流法测电机首尾端需要说明的是:绕组的首端和尾端并不是绝对的,规定一端进线为首端,则其对应的另一端即为尾端,反之亦可。!三相异步电动机的绕组判别与接线操作步骤校验万用表选择直流毫安档的最小量程。将判别出的三个首端和三个尾端分别连接在一起,分别与万用表的两支表笔相连,如图2-31所示。图2-31电流法校验快速转动电动机转轴,如指针基本不动,则判别结果正确;如指针明显左右摆动,则判别结果错误,需重新判别。三相异步电动机的绕组判别与接线操作步骤整理将万用表转换开关旋至“OFF”档位或交流电压的最高量程档上;将电动机上所做的标记全部拆除,装回接线盒盖,恢复原状;将电动机、万用表及干电池等工具放在安全位置,并摆放整齐;打扫工位,清理现场。三相异步电动机的绕组判别与接线三相异步电机的接线前面我们已经知道三相异步电动机定子绕组有星形连接和三角形连接两种基本接线方式,具体接线须参照电机铭牌要求。对于星形连接,用短接片将三个尾端连在一起,剩余的三个端子作为出线端;对于三角形连接,用短接片将各相绕组首尾相接,并在接头处引出三个出线端即可。图2-29三相异步电动机接线感谢观看永磁同步电机主讲教师:XXX永磁同步电机永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM)出现在20世纪50年代。永磁同步电机的运行原理与普通电励磁同步电机相同,但它以永磁体励磁替代励磁绕组励磁,使电动机结构更为简单,降低了加工和装配费用,同时还省去容易出现问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性。由于无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的工作效率。1.永磁同步电机简介永磁同步电机如图所示,永磁同步电机主要部分为:转子、定子、端盖等部件。2.永磁同步电机结构永磁同步电机PMSM的定子主要指定子绕组和定子铁芯两部分。定子绕组目前有分布式和集中式两种结构。分布式绕组与异步电动机的定子多相交流绕组相似,一般希望分布在定子槽中的定子绕组产生的理想磁通势为正弦波,然而实际绕组不会产生理想的正弦波。定义每极每相绕组槽数q=Z/(2*np*m),Z为定子槽数,np为电动机极对数,m为电动机定子绕组相数。2.永磁同步电机结构永磁同步电机PMSM的转子主要包括永磁体、转子铁芯、转轴、轴承等。传统的电网供电异步启动永磁同步电动机的转子会安装有笼型绕组,现代变频调速用永磁同步电动机通常不会安装转子绕组。根据永磁体在转子铁芯中的位置可以划分为表面式与内置式PMSM。表面式PMSM又可以划分为表贴式与插入式两种结构。见下图3、图4、图5所示。2.永磁同步电机结构图3表面式与内置式PMSM永磁同步电机PMSM的转子主要包括永磁体、转子铁芯、转轴、轴承等。传统的电网供电异步启动永磁同步电动机的转子会安装有笼型绕组,现代变频调速用永磁同步电动机通常不会安装转子绕组。根据永磁体在转子铁芯中的位置可以划分为表面式与内置式PMSM。表面式PMSM又可以划分为表贴式与插入式两种结构。见下图3、图4、图5所示。2.永磁同步电机结构图4表贴式PMSM永磁同步电机PMSM的转子主要包括永磁体、转子铁芯、转轴、轴承等。传统的电网供电异步启动永磁同步电动机的转子会安装有笼型绕组,现代变频调速用永磁同步电动机通常不会安装转子绕组。根据永磁体在转子铁芯中的位置可以划分为表面式与内置式PMSM。表面式PMSM又可以划分为表贴式与插入式两种结构。见下图3、图4、图5所示。2.永磁同步电机结构图5内置式PMSM永磁同步电机在较大的电机用得较多是在转子内部嵌入永磁体,称为内埋式永磁转子(或称为内置式永磁转子或内嵌式永磁转子),永磁体嵌装在转子铁芯内部,铁芯内开有安装永磁体的槽,永磁体的布置主要方式见图6。在每一种形式中又有采用多层永磁体进行组合的方式。2.永磁同步电机结构图6内埋式永磁转子的形式永磁同步电机永磁同步电机的工作原理是基于电磁感应和永磁体磁场的相互作用。具体来说,当三相电流通入永磁同步电机定子的三相对称绕组中时,会产生一个幅值大小不变的旋转磁动势。这个旋转磁动势与转子上的永磁体磁场相互作用,从而产生一个推动或者阻碍电机旋转的电磁转矩。3.永磁同步电机工作原理永磁同步电机1.定子绕组产生旋转磁场在永磁同步电机中,定子绕组通常分布在定子铁芯上。当三相交流电流通过定子绕组时,会在绕组周围产生一个旋转磁场。这个旋转磁场的转速与电流的频率成正比,与电机的极对数成反比。3.永磁同步电机工作原理永磁同步电机2.转子永磁体产生恒定磁场永磁同步电机的转子装有永磁体材料,这些永磁体向外产生恒定的磁场。当转子旋转时,这个恒定磁场会随着转子的转动而转动。3.永磁同步电机工作原理永磁同步电机3.旋转磁场与恒定磁场相互作用当定子的旋转磁场与转子的恒定磁场相互作用时,会产生一个电磁转矩。这个电磁转矩的大小取决于两个磁场的相对位置和强度。如果旋转磁场滞后于恒定磁场,那么产生的电磁转矩将与转子旋转方向相反,从而使电机处于发电状态;相反,如果旋转磁场超前于恒定磁场,那么产生的电磁转矩将与转子旋转方向相同,推动转子加速转动。3.永磁同步电机工作原理永磁同步电机控制器精确控制电流和转速为了实现永磁同步电机的精确控制,通常需要使用一个高精度控制器。控制器可以根据传感器反馈信息调整电流对电机的速度和转矩进行控制。通过调整三相交流电的幅值、频率和相位等参数,可以实现对电机速度和转矩的精确控制。3.永磁同步电机工作原理永磁同步电机永磁同步电机具有高效率、高功率密度、高精度控制等优点。与传统的交流异步电机相比,它在许多方面都表现出更优越的性能。因此,永磁同步电机被广泛应用于需要大功率、高效率和低噪声的应用领域,如工业自动化、新能源汽车、风力发电等。特别是在新能源汽车领域,永磁同步电机凭借其高效率和高性能成为了主流驱动电机之一。4.永磁同步电机特点及应用感谢观看主讲教师:XXX主讲教师:步进电机电脉冲信号机械角位移或直线位移步进电机步进电机

步进电机是将脉冲信号转换成机械角位移或直线位移的一种控制电动机。步进电机每接收一个脉冲,转子就转过相应的角度(步距角)。转子的角位移的大小和转速与输入脉冲的数量及其频率成正比,转向与绕组通电的相序有关。步进电机定义反应式永磁式混合式步进电机步进电机分类步进电机反应式步进电机结构三相反应式步进电动机的定子内圆周均匀分布着六个磁极,磁极上有励磁绕组,每两个相对的绕组组成一相。转子有四个齿。定子和转子均为软磁材料制成,利用磁阻的变化产生反应转矩的步进电机ABCIAIBIC定子转子步进电机反应式步进电机工作原理ABCIAIBIC定子转子

励磁绕组通电后磁通经过转

子形成闭合回路,若磁场轴线与转子存

在一定角度,则在磁场作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使

其磁路的磁阻最小,使转子和定子的齿对齐。

转子与定子间相对位置不同,磁路的磁阻也不同:齿-齿相对时,磁路的磁阻最小;齿-槽相对时,磁路的磁阻最大。30°步进电机反应式步进电机工作过程现以A BC A的通电顺序,使三相绕组轮流通入直流电流,分析转子的运动情况“单”是指每次只有一相控制绕组通电“双”是指每次有两相控制绕组通电三相单、双六拍A-AB-B-BC-C-CA-A或A-AC-C-CB-B-BA-A三相双三拍AB-BC-CA-AB或AC-CB-BA-AC三相单三拍A-B-C-A或A-C-B-A注步进电机步进电机工作原理CBB'C'A3A'14 2a.三相单三拍“三相”指三相步进电机;“单”指每次只能一相绕组通电;“三拍”指通电三次完成一个通电循环。A相绕组通电,B、C相不通电。气隙产生以A-

A´为轴线的磁场,而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过,故电动机转子受到一个反应转矩,在此转矩的作用下,转子必然转到左图所示位置:1、3齿与A、A′极对齐。步进电机步进电机工作原理步进电机步进电机工作原理B相通电时,转子会转过30°角,2、4齿和B、B'磁极轴线对齐;C相通电时,转子再转过30°角,1、3齿和C'、C磁极轴线对齐。A通B通C通CA的顺序给三相绕组轮流通电。这种方式可b.三相六拍按A

AB

B

BC C以获得更精确的控制特性。CBB'C'A14 23A'CA'BB'C'A4132A相通电,转子1、3齿与A、A'

对齐。A、B相同时通电,A、A'磁极拉住1、3齿,B、B'磁极拉住2、4齿,转子转过15

步进电机步进电机工作原理b.三相六拍CA'BB'C'A41324132CA'BB'C'AB相通电,转子2、4齿与B、B'对齐。B、C相同时通电,B、B'磁极拉住2、4齿,C、C'磁极拉住1、3齿,转子转过15

步进电机步进电机工作原理步进电机步进电机工作原理b.三相六拍按A

AB

B

BC C

CA的顺序给三相绕组轮流通电。每拍转子转过15°(步距角),一个通电循环周期(6拍)转子转过90°(齿距角)。与单三拍相比,六拍驱动方式的步距角更小,更适用于需要精确定位的控制系统中。通过改变通电顺序即可实现改变转向

360

Zr

mAB' C'14 2C 3 BA'Zr=40m=3,或6步进电机步进电机细分实际结构一般步进电动机最常见的步距角是3°或1.5°。由上式可知,转子上不只4个齿(齿距角90°),而有40个齿(齿距角为9°)。为了使转子齿与定子齿对齐,两者

的齿宽和齿距必须相等。展开结构

360

Zr

m步进电机步进电机细分Zr

m

360

步进电机步进电机细分步进电机的运动精度和步距角有关,

但是步距角的大小受到电机结构的限制,而小步距角电动机加工比较困难。

为使步进电机有更小的步距角,通常采用细分步距角的方法:每次输入脉冲切换时,不是将绕组电流全部输入或切除,而是改变绕组中额定电流的一部分,从而使步进电机转子在每步运动时只转过步距角的一部分。这种将一个步距角细分为若干小步、每一小步只有步距角的一部分的驱动方法称为细分。步进电机步进电机细分A-AB-B-BC-C-CA-A按三相六拍四细分驱动时序未细分前步距角=15度,

细分后为15/4=3.75度。步进电机步进电机细分CBB'C'A413A'2

步进电机的细分,其主要目的是提高电机的运转精度。其次,减弱或消除步进电机的低频振动(细分本质是一种电子阻尼技术

),低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固有特性,而细分是消除它的唯一途径,如果步进电机有时要在共振区工作,选择细分是唯一的选择。

“阻尼”是指在振动系统,由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性。

例如:某步进电机“固有步距角”=1.8。,脉冲频率=200Hz,则电机转速为1转/秒,该转速为工作转速,对应频率正好位于步进电机的共振区域内,电机工作时出现振动。

如何保证电机转速仍然为1转/秒,且不出现共振现象呢?

选择细分是唯一的选择:例如,采用4细分后,实际步距角=

1.8。/4=0.45。,保证电机转速仍为1转/秒,则脉冲频率=800Hz,进而避开200Hz的共振点。

细分后的主要优点为:完全消除了电机的低频振荡;提高了电机的输出转矩,尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提高约30-40%

;提高了电机的分辨率,由于减小了步距角、提高了步距的均匀度。步进电机步进电机细分A一拍:一

相通电状态到另一相通电状态的变换B 步距角:每一拍转子转过的角度360mZC

θ-----步距角m----拍数Z-----转子的齿数C-----通电状态系数单拍或双拍工作时C=1

单、双混合工作时C=2步距角公式步进电机步进电机基本概念转速改变三相控制绕组ABC通、断电源的频率转向改变三相绕组ABC的通电顺序f----步进电机每秒的步数(或每秒的拍数),称为步进电机的通电脉冲频率。60

f

mZCn

步进电机转速步进电机步进电机基本概念步进电机步进电机驱动器脉冲数=拍数角位移量定位位置控制脉冲频率速度和加速度调速速度控制步距角: 转子齿数运行拍数细分脉冲控制方向控制细分步进电机步进电机驱动器步进电机驱动器安装与接线步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械运动的特种电机,每接收到一个脉冲信号就转动一个固定的角度,称为“步距角”。步进电机在使用时,必须配合步进驱动器,这是因为步进电机无法直接接收脉冲信号来控制其运动,必须通过驱动器来将电脉冲转化为角位移,从而使其能够正常工作。下面我们以步科(Kinco)三相步进电机(3S57Q-04079)和步科驱动器(3M458)为例,介绍步进电机和步进驱动器的一般接线。步进电机步进电机驱动器安装与接线步科(Kinco)三相步进电机(3S57Q-04079)的步距角在整步方式下为1.8°,半步方式下为0.9°,其部分技术参数如表4-1所示。表4-13S57Q-04079部分技术参数参数名称步距角相电流(A)保持扭矩阻尼扭矩电机惯量参数值1.8°5.8A1.0Nm0.04Nm0.3kg.cm²步科三相步进电机(3S57Q-04079)步进电机驱动器安装与接线不同的步进电机的接线有所不同,3S57Q-04079接线图如图4-4所示,三个相绕组的六根引出线,必须按头尾相连的原则连接成三角形。线色电机信号红色U橙色蓝色V白色黄色W绿色图4-43S57Q-04079的接线步进电机驱动器安装与接线在3M458步进驱动器的侧面连接端子中间有一个红色的八位DIP功能设定开关,可以用来设定驱动器的工作方式和工作参数,包括细分设置、静态电流设置和运行电流设置。步科驱动器(3M458)图4-53M458DIP开关功能划分说明步进电机驱动器安装与接线步科驱动器(3M458)表4-2细分设置表DIP1DIP2DIP3细分ONONON400步/转ONONOFF500步/转ONOFFON600步/转ONOFFOFF1000步/转OFFONON2000步/转OFFONOFF4000步/转OFFOFFON5000步/转ONOFFOFF10000步/转表4-3输出电流设置表DIP5DIP5DIP5DIP5输出电流OFFOFFOFFOFF3.0AOFFOFFOFFON4.0AOFFOFFONON4.6AOFFONONON5.2AONONONON5.8A步进电机驱动器安装与接线步科(Kinco)三相步进电机(3S57Q-04079)的步距角为1.8度,即在无细分的条件下200个脉冲电机转一圈,通过驱动器设置细分精度最高可以达到10000个脉冲电机转一圈。驱动器细分设置为10000步/转,若直线运动组件的同步轮齿距为5mm,共12个齿,则电机旋转一周搬运机械手位移60mm,即每步机械手位移0.006mm。电机驱动电流设为5.2A,静态锁定方式为静态半流,控制信号为24V电源时,需接2K限流电阻。转换开关的拆装与接线图4-63M458的接线感谢观看伺服电机主讲教师:XXX伺服电机电压控制信号角位移或角速度伺服电机伺服电机1.伺服电机应用伺服电机直流伺服电机交流伺服电机伺服电机1.伺服电机分类直流伺服电机磁场由永久磁铁产生磁场由他励式励磁绕组产生电磁式永磁式结构不用装换向磁极伺服电机1.直流伺服电机结构直流伺服电机方向:随控制电压的极性改变而改变电枢绕组励磁绕组原理与直流他励电动机相同电枢控制磁场控制伺服电机1.直流伺服电机工作原理TL一定时,U与n成正比U一定时,转矩T与n成反比TL>=Tem时,n=0U3<U2<U1nn01U1nn0203U3 U2TemT T TL3

L2

L10直流伺服电机的机械特性直流伺服电机机械特性伺服电机1.直流伺服电机机械特性交流伺服电机结构

定子绕组和单相异步电动机相似

定子上装有两个空间相差90°的绕组,一个是励磁绕组,另一个是控制绕组

笼型和空心杯型 广泛采用空心杯型定子转子伺服电机1.交流伺服电机结构

交流伺服电动机的定子上装有空间互差900的两相绕组:励磁绕组和控制绕组,其结构如图所示。所以也叫两相伺服电动机励磁绕组控制绕组杯形转子内定子转子结构形式:笼形:

与鼠笼式三相电机转子结构类似杯形:空心薄壁圆筒,放置在内定子与外定子之间外定子伺服电机1.交流伺服电机结构励磁绕组控制绕组交流伺服电机工作原理伺服电机1.交流伺服电机工作原理放大器检测元件2I

2+

U

–+U

–控制绕组励磁绕组1I

1U

++ –+U

––

励磁绕组串联电容C

,

是为了产生两相旋转磁场。适当选择电容的大小,可使通入两个绕组的电流相位差接近90

,从而产生所需的旋转磁场。

1U

CU

1I

U1

U

C伺服电机1.交流伺服电机工作原理若有控制电压加在控制绕组上,且励磁绕组电流与控制绕组电流不同相,因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下,转子便转动起来,正常运行后,控制电压断电,继续运行。励磁绕组固定接在电源上,当控制电压为零时,电机无起动转矩,转子不转。上述特点与单相异步电机相似伺服电机1.交流伺服电机工作原理电动机在转动后,若取消控制电压仅由励磁电压单相供电,电机仍然按原来运行方向继续转动,存在“自转”现象,电机失去控制作用。交流伺服电机要求:静止状态下,能服从控制信号的命令而转动,电动机运行时如果控制电压变为零,电动机立即停转。结论:交流伺服电动机的结构参数选择和一般单相异步电动机相似,将无法克服“自转”现象伺服电机1.交流伺服电机工作原理s

s

1ss1

0s2

2s1

2s2

0T1T2正转转1 2反当单相励磁时,在电动机运行范围0<S1<1时,转矩为正值,产生电动转矩,使转子继续转动。反转时也同样为电动转矩。伺服电机1.交流伺服电机工作原理如何克服“自转”现象呢?增大转子电阻s2

0s1

s2

11s

0s2

2s1

2

sT1当单相励磁时(控制电压为0),在电动机运行范围0<S1<1时,转矩为负值,产生制动转矩,使转子停转。反转时也同样为制动转矩。可以这样理解:控制电压、励磁电压都存在是一种特性曲线(转矩与转速相同)控制电压为零时变换为另一种机械特性曲线(转矩与转速相反,制动停转)伺服电机1.交流伺服电机工作原理T2伺服电动机的转矩特性交流伺服电机特点启动转矩大无自转现象运行范围宽伺服电机1.交流伺服电机特点定子转子编码器产生旋转磁场与异步电机比调速范围宽与直流伺服比没有机械磨损反馈闭环精度伺服电机1.永磁式交流伺服电机伺服电机1.交流伺服电机和伺服驱动器感谢观看主讲教师:XXX直线电机主讲教师:XXX直线电动机与普通旋转电动机都是实现能量转换的机械,普通旋转电动机将电能转换成旋转运动的机械能,直线电动机将电能转换成直线运动的机械能。直线电动机应用于要求直线运动的某些场合时,可以简化中间传动机构,使运动系统的响应速度、稳定性、精度得以提高。直线电动机在工业、交通运输等行业中的应用日益广泛。直线电动机可以由直流、同步、异步、步进等旋转电动机演变而成,由异步电动机演变而成的直线异步电动机使用最多。这里,我们只就直线异步电动机的结构和工作原理做一些简单的介绍。1.直线电机概述直线电机直线异步电动机有平板形、管形等结构型式。平板形直线异步电动机可以看做将普通笼型转子三相异步电动机沿径向剖开后展平而成,如下图所示。对应于旋转电动机定子的一边嵌有三相绕组,称为初级;对应于旋转电动机转子的一边称为次级或滑子。实际平板形直线异步电动机初级长度和次级次级长度并不相等,通常是次级较长。1.直线电机工作原理直线电机向直线异步电动机初级三相绕组中通入三相交流电后,也将产生一个气隙磁场,沿直线方向呈正弦分布且将按U、V、W的相序直线移动。由于该磁场是平移的,因此称为行波磁场,该行波磁场在移动时将切割次级导体,在导体中产生感应电动势和电流,该电流与行波磁场相互作用,产生电磁力使次级沿行波磁场移动的方向作直线运动,且次级移动的速度小于行波磁场移动的速度。直线异步电动机的运动方向与通入初级三相绕组的三相交流电的相序有关。任意改变两相绕组与交流电源的接线顺序,即可改变直线异步电动机的运动方向。1.直线电机工作原理直线电机

直线异步电动机主要有扁平型和管型两种,使用较多的是扁平型。直线异步电动机为了能连续运动,必须使初级和次级长度不相等,故有短初级和短次级之分。一般均釆用短初级结构。1.直线电机结构直线电机感谢观看主讲教师:XXX主讲教师:电气系统图的绘制与识读电气系统图的绘制与识读电气系统图是由多种低压电器元件和导线按照一定功能要求连接而成,一般包括电气原理图、电器元件安装布置图、电气接线图。电气设计人员需要掌握各种电气图的绘制和识读方法,以便于电气线路的安装、接线、调试、运行、维护等。电气系统图电气系统图的绘制与识读电气原理图是用国家统一规定的图形符号和文字符号,表示各个低压电器元件的接线关系及电气控制线路的工作原理的一种电气图。电气原理图图1-1CW6132型普通车床的电气原理图电气系统图的绘制与识读电气原理图图1-1CW6132型普通车床的电气原理图电气原理图一般分主电路和辅助电路两大部分。主电路是从电源到电动机的大电流通路,是电路的动力输出部分,包括刀开关、熔断器、接触器主触点、热继电器,以及电动机,一般位于左侧或上方。辅助电路包括控制电路、指示电路、照明电路等部分,包括控制按钮、接触器辅助触点、继电器辅助触点、信号指示灯等器件,一般位于主电路右侧。主电路辅助电路电气系统图的绘制与识读电气原理图图1-1CW6132型普通车床的电气原理图绘制电气原理图时,各电器元件应按动作顺序从上到下、从左至右依次排列,并尽可能减少线条和避免线条交叉。电气系统图的绘制与识读电气原理图图1-1CW6132型普通车床的电气原理图电气原理图中,电器触头按照“左开右闭、上闭下开”的原则绘制。垂直放置的触点左侧为常开触点,右侧为常闭触点。水平放置的触点上方为常闭触点,下方为常开触点。电气系统图的绘制与识读电气原理图图1-1CW6132型普通车床的电气原理图为了方便阅读和分析,在电气原理图的上下方,将图分成若干区域,各图区的名称代表了下方对应电路的主要功能,这样便于理解和分析电路的工作原理。电气系统图的绘制与识读电气原理图图1-1CW6132型普通车床的电气原理图电气原理图中的各支路采用等电位原则进行编号,即对电路中各个电位相同的接点用字母或数字表示。另外,为了清晰的表达电路设计要求,可在对应元器件或导线旁边,标注设备主要参数或导线线径等。电气系统图的绘制与识读电器元件安装布置图是根据电器元件在控制板或控制柜上的实际安装位置,采用简化的外形符号(如正方形、矩形、圆形等)而绘制的一种简图。电器元件安装布置图不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理,主要用于电器元件的布置和安装。一般的情况下,电器元件布置图是与电器安装接线图组合在一起使用的,既起到电器安装接线图的作用,又能清晰表示出所使用电器的实际安装位置。电器元件安装布置图图1-3CW6132型普通车床的电器元件布置图电气系统图的绘制与识读元器件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起,以方便安装和配线。强电、弱电应分开,弱电应屏蔽,防止外界干扰。需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。电器元件布置不宜过密,应留有一定间距,以方便散热、布线及维修。绘制电器元件安装布置图的原则电气系统图的绘制与识读电气接线图是用来表明各电器元件之间的连接关系的一种电气图,主要用于电器的安装接线、线路检查、维修和故障处理。电气接线图图1-4CW6132型普通车床电气安装接线图图1-4是CW6132型普通车床的电器箱外连部分的电气安装接线图。其中,端子排XT各引出3组2.5mm²的电源线到电机M1和M2,另外,从电器箱分别引出几组线到照明开关QS2和控制按钮部分。电气系统图的绘制与识读各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出,并予以编号,各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致。盘内的各电器元件可以直接相连,但盘内与外部器件连接时,必须通过端子排进行连接,走向相同的相邻导线可以绘成一股线。绘制电气接线图的一般原则需要注意的是:接线图一般不表示导线安装的实际路径,施工时接线员可根据控制柜或盘面的实际情况选择最佳的走线方式。!电气系统图的绘制与识读复杂电气系统图的识读技巧电气系统图的绘制与识读复杂电气系统图的识读技巧(1)对于复杂电气原理图的识读,要有整体思维和全局观念,即系统的功能不可能在一页图中能够直接表达,需要将各个部分的功能汇总,摸清其连接和控制关系,才能梳理出系统的逻辑。(2)每一页系统图纸既包含电路原理本身,又包含了设计时间、单位、作者、页码、功能说明等基本信息。电气系统图的绘制与识读复杂电气系统图的识读技巧(3)对于轨道交通电气系统图或其他特殊设备的控制系统图,在绘制时,需遵循该设备所用各器件通用的国标符号;识读时,应首先理解组成电路的各个电器元件的电气符号及功能表达;然后再进行电气系统的功能分析。电气系统图的绘制与识读复杂电气系统图的识读技巧(4)单页系统原理图的上下和左右都有分区,在识读时应重点观察,该部分电路在哪一页、哪个区,同时,应注意每一个引出点具体的去向,这是识读复杂电气原理图的关键。比如:图中接地端子排XT21-GND后面的VF10-VF12,表示这几个点分别连接到9.1:A,10.1:C,16.1:B,其中9.1:A则表示该连接点位置具体在系统图纸的第9页1A区,其他可依次类推。感谢观看主讲教师:单梁起重机控制电路分析单梁起重机控制电路分析单梁起重机在轨道交通站场、车辆段等场所经常使用,主要用于大型器械的吊装和搬运等,是一种最简单的电机控制设备。其安装布置图如图2-1所示。单梁起重机主要包含主梁、大车电机、电葫芦运行电机、起升电机、左右限位、上下限位、控制箱等。单梁起重机图2-1某地控单梁起重机布置图单梁起重机控制电路分析某地控单梁起重机的控制原理图动力主电路部分单梁起重机控制电路分析某地控单梁起重机的控制原理图控制电路部分单梁起重机控制电路分析某地控单梁起重机的控制原理图动力主电路部分主电源控制断路器大车电机实现行车的前后运行接触器配合完成对大车电机的正反转控制葫芦起升电机实现电葫芦的上下运行接触器配合完成对葫芦起升电机的正反转控制手动切换开关葫芦运行电机实现行车的上下运行接触器配合完成对葫芦运行电机的正反转控制大车电机电葫芦运行电机葫芦起升电机单梁起重机控制电路分析某地控单梁起重机的控制原理图控制电路部分点动常动总预备启动控制按钮S10和XJ3-S闭合后,接触器K0和K01会得电保持,使行车处于预备工作状态大车电机的点动运行控制按钮葫芦起升电机的点动运行控制按钮相关基础电路分析点动控制

机械设备手动控制间断工作,即按下启动按钮,电动机转动,松开按钮,电动机停转,这种控制方式称为点动。

电动机的点动控制线路是最简单的控制线路。右图是电动机点动控制线路的原理图,由主电路和控制电路两部分组成。

相关基础电路分析点动控制主电路由刀开关QS、熔断器FU1、交流接触器KM的主触点和笼型电动机M组成;控制电路由起动按钮SB和交流接触器线圈KM组成。主电路中刀开关QS为电源开关起隔离电源的作用;熔断器FU1对主电路进行短路保护。由于点动控制,电动机运行时间短,有操作人员在近处监视,所以一般不设过载保护环节。相关基础电路分析点动控制工作过程如下:起动过程:先合上刀开关QS→按下起动按钮SB→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动机M通电直接起动。停机过程:松开SB→KM线圈断电→KM主触点断开→M停电停转。按下按钮,电动机转动,松开按钮,电动机停转,这种控制就叫点动控制,它能实现电动机短时转动,常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。相关基础电路分析点动控制怎么分析?相关基础电路分析点动控制安装接线点动控制电路安装接线图所需元件和工具木质控制板一块,交流接触器、熔断器、电源隔离开关、按钮、接线端子排、三相电动机、万用表及电工常用工具一套、导线、号码管等。相关基础电路分析点动控制安装接线点动控制电路安装接线图接线步骤①

画出电路图,分析工作原理,并按规定标注线号。②

列出元件明细表,并进行检测,将元件的型号、规格、质量检查结果及有关测量值记入点动控制线路元件明细表中。③

画出元件安装布置图及接线图,并在配电板上,布置元件。④

按照接线图规定的位置定位打孔将电气元件固定牢靠。⑤

按电路图的编号在各元件和连接线两端做好编号标志。⑥

按接线图或原理图,连接线路。⑦

检查、测试电路。相关基础电路分析连续运行控制在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动,即所谓长动控制。如图所示,主电路由刀开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的发热元件和电动机M组成;控制电路由停止按钮SB2、起动按钮SB1、接触器KM的常开辅助触点和线圈、热继电器FR的常闭触点组成。相关基础电路分析连续运行控制工作过程如下:起动:合上刀开关QS→按下起动按钮SB1→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合和常开辅助触点闭合→电动机M接通电源运转;(松开SB1)利用接通的KM常开辅助触点自锁,电动机M连续运转。停机:按下停止按钮SB2→KM线圈断电→KM主触点和辅助常开触点断开→电动机M断电停转。相关基础电路分析连续运行控制在电动机连续运行的控制电路中,当起动按钮SB1松开后,接触器KM的线圈通过其辅助常开触点的闭合仍继续保持通电,从而保证电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式,称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触点称自锁触点。相关基础电路分析连续运行控制相关基础电路分析连续运行控制线路设有以下保护环节:短路保护:短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。电动机长期过载保护:采用热继电器FR,由于热继电器的热惯性较大,即使发热元件流过几倍于额定值的电流,热继电器也不会立即动作。因此在电动机起动时间不太长的情况下,热继电器不会动作,只有在电动机长期过载时,热继电器才会动作,其常闭触点断开使控制电路断电,从而使KM主触点断开,起到保护电动机的作用。相关基础电路分析连续运行控制线路设有以下保护环节:欠电压、失电压保护:通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压(如停电)时,接触器KM断电释放,电动机停止转动。当电源电压恢复正常时,接触器线圈不会自行通电,电动机也不会自行起动,只有在操作人员重新按下起动按钮后,电动机才能起动。相关基础电路分析连续运行控制安装接线图2-7连续运行控制电路安装接线图相关基础电路分析点动与长动控制在生产实践中,机床调整完毕后,需要连续进行切削加工,则要求电动机既能实现点动又能实现长动。控制线路如图所示。相关基础电路分析点动与长动控制图2-8点动与长动结合的控制电路相关基础电路分析点动与长动控制图2-8a)的线路比较简单,采用手动开关SA实现控制。点动控制时,先把SA打开,断开自锁电路→按动SB1→KM线圈通电→电动机M点动;长动控制时,把SA合上→按动SB1→KM线圈通电,自锁触点起作用→电动机M实现长动。相关基础电路分析点动与长动控制图2-8b)的线路采用复合按钮SB3实现控制。点动控制时,按动复合按钮SB3,断开自锁回路→KM线圈通电→电动机M点动;长动控制时,按动起动按钮SB1→KM线圈通电,自锁触点起作用→电动机M长动运行。此线路在点动控制时,若接触KM的释放时间大于复合按钮的复位时间,则SB3松开时,SB3常闭触点已闭合但接触器KM的自锁触点尚未打开,会使自锁电路继续通电,则线路不能实现正常的点动控制。相关基础电路分析点动与长动控制图2-8c)的线路采用中间继电器KA实现控制。点动控制时,按动起动按钮SB3→KM线圈通电→电动机M点动;长动控制时,按动起动按钮SB1→中间继电器KA线圈通电并自锁→KM线圈通电→M实现长动。此线路多用了一个中间继电器,但工作可靠性却提高了。感谢观看主讲教师:轨道交通消防泵控制电路分析轨道交通消防泵控制电路分析轨道交通消防泵系统是指车站内安装的消防水泵及其配套管道、阀门、消火栓等设备,能够将消防水从地下水箱、水井等消防水源输送到车站各个楼层的消火栓和灭火系统。在火灾发生时,消防泵系统将提供消防水源,帮助灭火。轨道交通消防泵系统轨道交通消防泵控制电路分析某轨道交通消防泵控制电路原理图水泵主电路部分某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分轨道交通消防泵控制电路分析需要说明的是,由于水泵控制电路原图较大,不方便展示,本项目只保留了继电器控制电路部分,原控制图还包括水泵运行智能显示、低液位启泵控制、综合报警、以及PLC自动控制电路等。轨道交通消防泵控制电路分析某轨道交通消防泵控制电路原理图水泵主电路部分水泵电机X2软启动器供电回路轨道交通消防泵控制电路分析某轨道交通消防泵控制电路原理图水泵主电路部分三相水泵电机软启动器控制主回路继电器控制主回路某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分轨道交通消防泵控制电路分析1号水泵的停止和启动控制按钮软启控制工频运行控制中间继电器控制某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分轨道交通消防泵控制电路分析2号水泵的停止和启动控制按钮软启控制工频运行控制中间继电器控制软启动器控制回路从控制原理图可知,1号水泵和2号水泵互为备用,不能同时工作。相关基础电路分析多点控制多点控制分为多点起、停与多条件控制电路。

大型设备的多点控制,如图(a)所示。把起动按钮并联连接,停止按钮串联连接。分别装置在两个地方,可以实现两地操作。

需要多按钮同时操作的设备控制,如图(b)所示。起动按钮串联、停止按钮并联,实现多条件控制。相关基础电路分析多点控制图2-17是两地点控制电动机控制线路。其中,两地启动按钮SB3、SB4并联,两地停止按钮SB1、SB2串联。相关基础电路分析多点控制安装接线(1)照图接线:在原理图上,按规定标好线号,接线时选用两个按钮盒,并放置在接线端子排的两侧,经接线端子排连接。接线图如图2-18所示。图2-18两地控制的控制电路接线图相关基础电路分析多点控制安装接线图2-18两地控制的控制电路接线图

(2)检查线路接线完成后,先进行常规检查。对照原理图逐线核查。重点检查按钮的串并联的接线,防止错接。用手拨动各接线端子处接线,排除虚接故障。接着在断电的情况下,用万用表电阻挡(R*1)检查。断开QS,摘下接触器灭弧罩。检查主电路,检查控制电路。(3)通电试车经检查无误后,通电试车。若操作中出现故障或没有实现控制要求,自行分析加以排除。相关基础电路分析顺序控制

在生产机械中,往往有多台电动机,各电动机的作用不同,需要按一定顺序动作,才能保证整个工作过程的合理性和可靠性。例如,X62W型万能铣床上要求主轴电动机起动后,进给电动才能起动;平面磨床中,要求砂轮电动机起动后,冷却泵电动机才能起动等等。这种只有当一台电动机起动后,另一台电动机才允许起动的控制方式,称为电动机的顺序控制。相关基础电路分析顺序控制图2-13两台电动机顺序启动的控制线路相关基础电路分析顺序控制图3-3(a)是利用KM1的辅助常开触点起自锁和顺序控制的双重作用。实现了M1先起动,M2后起动,且两台电机同时停车的功能。相关基础电路分析顺序控制图3-3(b)是单独用KM1的一个辅助常开触点串接在KM2回路中以实现顺序控制。其功能是M1先起动,M2后起动,停车时M1若停车,M2则同时停车,M2可单独停车。相关基础电路分析顺序控制图3-3c

实现M1→M2的顺序起动、M2→M1的顺序停止控制。顺序停止控制分析:KM2线圈断电,SB1常闭点并联的KM2辅助常开触点断开后,SB1才能起停止控制作用,所以,停止顺序为M2→M1。相关基础电路分析顺序控制

电动机顺序控制的接线规律是:(1)要求接触器KM1动作后接触器KM2才能动作,则将接触器KM1的常开触点串在接触器KM2的线圈电路中。(2)要求接触器KM1动作后接触器KM2不能动作,故将接触器KM1的常闭辅助触点串接于接触器KM2的线圈电路中(3)要求接触器KM2停止后接触器KM1才能停止,则将接触器KM2的常开触点并接在接触器KM1的停止按钮。相关基础电路分析顺序控制图3-4是采用时间继电器,按时间原则顺序起动的控制线路。线路要求电动机M1起动t(s)后,电动机M2自动起动。可利用时间继电器的延时闭合常开触点来实现。相关基础电路分析顺序控制

利用主电路实现顺序起动的电路如图3-5所示。图中电动机M1、M2分别由接触器KM1和KM2控制,但电动机M2的主电路接在接触器KM1主触头的下方,这样就保证了起动时必须先起动M1,之后才能起动M2,从而实现顺序起动功能。感谢观看主讲教师轨道交通自动扶梯控制电路分析轨道交通自动扶梯控制电路分析自动扶梯是地铁车站内集散乘客的主要运输工具。它可以将乘坐地铁的乘客安全、快捷、舒适的送入或送出车站,是地铁车站建筑设计中非常重要的环节,能够改善乘客乘车条件,增加乘车舒适度。自动扶梯轨道交通自动扶梯控制电路分析某轨道交通自动扶梯控制电路图主电路部分某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分1轨道交通自动扶梯控制电路分析某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分2轨道交通自动扶梯控制电路分析需要说明的是,在实际应用中,自动扶梯一般都采用变频器和专用MCU控制,但其基本电路仍然属于正反转控制。为了方便展示,本项目只保留了其主电路、主板输入和主板输出电路部分,原控制电路还包括控制及照明电源、功能安全板、安全回路、故障显示电路,以及其他加热、语音播报等选配电路。轨道交通自动扶梯控制电路分析某轨道交通自动扶梯控制电路图主电路部分动力电机变频器供电回路轨道交通自动扶梯控制电路分析某轨道交通自动扶梯控制电路图主电路部分动力驱动电机控制接触器继电器工频控制变频运行控制某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分1轨道交通自动扶梯控制电路分析主板输入部分上下行启停控制安全回路传感器检测等信号输入电路某轨道交通消防泵控制电路原理图控制电路部分2轨道交通自动扶梯控制电路分析主板输出部分相关基础电路分析正反转控制在实际应用中,往往要求生产机械改变运动方向,如工作台前进、后退;电梯的上升、下降等,这就要求电动机能实现正、反转。对于三相异步电动机来说,可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电动机正、反转控制线路如图所示,接触器KM1为正向接触器,控制电动机M正转;接触器KM2为反向接触器,控制电动机M反转。

相关基础电路分析正反转控制如图所示为无互锁控制线路,其工作过程如下:正转控制:合上刀开关QS→按下正向起动按钮SB2→正向接触器KM1通电→KM1主触点和自锁触点闭合→电动机M正转。反转控制:合上刀开关QS→按下反向起动按钮SB3→反向接触器KM2通电→KM2主触点和自锁触点闭合→电动机M反转。停机:按停止按钮SB1→KM1(或KM2)断电→M停转。该控制线路缺点是若误操作会使KM1与KM2都通电,从而引起主电路电源短路,为此要求线路设置必要的联锁环节。相关基础电路分析正反转控制图4-1

转换开关控制的正反转电路相关基础电路分析正反转控制按钮互锁正反转控制电路图4-3(a)是引入了按钮互锁的正反转控制电路。所谓互锁,指的是两条回路的接触器、继电器或按钮利用其常闭触点串入对方的控制回路中,形成相互制约的关

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论