电机与电气控制技术 课件 项目7 工业用水泵系统控制电路设计与装调

项目七工业用水泵控制电路设计与装调

00项目导入隧道掘进的盾构机大功率的水泵00项目导入应用案例

机械负载旋转起来对称三相绕组通入对称三相电流旋转磁场（磁场能量）

磁感线切割转子绕组

转子绕组中产生e和

i

转子绕组在磁场中受到电磁力的作用

转子旋转起来电磁转矩感应

三相交流电能特点：·三相交流异步电动机起动瞬间，起动电流很大，一般为额定电流的（4~7倍）回顾-三相交流异步电动机的工作原理00项目导入直接起动大功率三相异步电动机会产生起动电流会影响自身也会影响同一电网中其它电气设备的正常运行。当电网容量不满足要求时，需根据实际情况采用适合的降压起动控制方式。如何选择合适的起动方式并设计其控制电路，保障大功率电动机的安全可靠的成功起动呢？大功率三相异步电动机：00项目导入学习任务03熟悉三相交流异步电动机降压启动控制电路的组成、工作原理及装调方法知道三相交流异步电动机降压启动的特性及限制条件0102知道三相交流异步电动机降压启动方式选择的计算方法学习目标知识目标00项目导入学习目标03能够根据任务要求正确设计三相交流异步电动机降压启动控制电路能够根据铭牌数据及电网容量判断三相交流异步电动机是否需要降压启动0102能够根据任务要求合理选用三相交流异步电动机降压启动方案学习目标技能目标04能够根据电气原理图对三相异步电动机降压启动控制电路进行安装并调试成功00项目导入学习目标学习目标素质目标03通过电气控制系统的装调，加强安全意识、规范意识、团队合作意识的培养通过电气控制原理图的分析，加强信息检索能力、问题分析能力的培养0102通过对电气图的设计，加强学习方法和学习能力的培养、独立思考能力和创新意识的培养04通过掘进盾构机的了解，加强对我国桥梁隧道事业的认识，增强自豪感00项目导入学习目标

01三相交流异步电动机

减压起动起动时降低定子绕组上的电压降压起动时，起动电流会减小，根据三相异步电动机的机械特性，起动转矩也会减少，因此减压起动只适合于轻载或者空载起动控制起动结束后，再把电压恢复到额定值01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动过程定子串电阻（电抗）降压起动定子串自耦变压器降压起动星形—三角形降压起动延边三角形降压起动等三相异步电动机降压启动的方法包括：01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法根据串联分压的原理可知三相异步电动机定子绕组与外接电源之间串电阻（电抗）使三相异步电动机在启动过程中得不到全部电压，从而减小定子绕组上的启动电压、启动电流；待电动机转速上升到一定值，再将串联的电阻（电抗）切除，使电动机在额定电压下运行01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机定子串电阻/电抗减压起动方法

Y

降压起动△

全压运行接通电源01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机Y/△减压起动TIPS要避免重载启动以免电动机因过载严重而烧坏。只适合于电动机正常运行时定子绕组的额定接法为

△

的三相异步电动机电动机起动时，通过变压器的输出端抽头将一部分电压加到电动机定子绕组；转速上升到一定值时，再切除自耦变压器，使电动机定子绕组获得全部工作电压。降压启动全压运行起动时每相绕组电压为正常工作电压的1/k倍（k是自耦变压器的匝数比，k＝N1/N2）起动电流为全压起动电流的1/k2倍起动转矩为全压起动转矩的1/k2倍。三相交流异步电动机自耦变压器降压启动时的启动转矩比Y/△降压启动要高但因自耦变压器费用高一般只有在大型或特殊用途的电动机中才被使用01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机串自耦变压器减压起动方法选择要求要求启动电流小于电路允许的最大电流ISTY＜Imax起动转矩要大于负载转矩TSTY＞(1.1～1.2)TL根据经验法估算选择降压起动方式需要根据所在电网容量和电动机的相关参数计算，选择合适的降压启动方式01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动要求在实际生产中，三相异步电动机可根据电动机的功率与电源变压器容量之比来初步选择电动机的降压启动方式。电动机功率（kw）/电源变压器容量0.35以下0.35~0.580.58以上启动方式直接启动用串联电阻（电抗）的方法或Y/△降压启动方法用延边三角形或自耦变压器降压启动01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择

问题1：该电机能否直接起动？问题2：该电机能否用Y-Δ起动？问题3：能否采用k=0.8的自耦变压器降压启动？01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择

三相异步电动机能否正确启动起动转矩和启动电流是否满足要求首先求出TST和IST的大小，再根据实际情况进行判断。解题思路：01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择转矩TN的单位是N·m功率PN的单位是W转速nN的单位是r/min额定转矩、额定功率和额定转速之间的关系式：则该计算公式中转矩TN的单位是N·m功率PN的单位是KW转速nN的单位是r/min则该计算公式中额定转矩、额定功率和额定转速之间的关系式：01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择电动机额定转矩TN为：

01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择起动转矩倍数α_ST是表征三相异步电动机启动转矩与额定转矩的倍数，知道了额定转矩和起动转矩倍数，就可求起动转矩的大小直接起动时的起动转矩

起动电流倍数α_SI是表征三相异步电动机启动电流与额定电流的倍数，知道了额定电流和起动电流倍数，就可求起动电流的大小。直接起动时的起动电流为

01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择计算Y/Δ起动转矩公式计算启动电流公式虽然I_stY<150A，但T_stY<70N⋅m，所以不能采用Y-Δ起动01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择k=0.8自耦变压器降压起动时的起动转矩和起动电流

不能采用k=0.8的自耦变压器降压起动01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择直接启动Y-Δ起动自耦变压器降压起动这台电动机该如何启动呢？还有哪些启动控制方式呢？01三相异步电动机的减压起动三相交流异步电动机减压起动方法选择

02三相交流异步电动机

减压起动控制电路过载保护降压启动全压运行停止降压起动全压运行电源引入短路保护过载保护02三相交流异步电动机减压起动控制电路不能全压起动减少通电线圈个数三相交流异步电动机定子串电阻减压起动控制电路1KM1常闭触点：使得在电动机进入全压运行后，减少不必要的接触器KM1线圈的通电，保证电动机不能直接全压启动KM1常开联锁触点：保证电动机只有降压启动后才能全压运行保证电动机不能直接全压启动信号灯HL1和HL2:电动机的工作状态做出了明显的指示有利于电路的控制按下按钮SB3的时间晚：电动机又会较长时间处于低压运行状态可能会导致电动机发热严重按下按钮SB3的时间早：可能降压启动过程还没有结束，启动电流仍然比较大没有达到降低启动电流的目的02三相交流异步电动机减压起动控制电路三相交流异步电动机定子串电阻减压起动控制电路1过载保护降压启动全压运行停止降压启动换转运行状态电源引入短路保护过载保护利用时间继电器的常开触点取代了按钮实现了降压启动与全压运行的自动切换。延时时间设置合理，保证电路安全可靠的运行02三相交流异步电动机减压起动控制电路三相交流异步电动机定子串电阻减压起动控制电路202三相交流异步电动机减压起动控制电路三相交流异步电动机定子串电阻减压起动控制电路3思考一下切断接触器KM1和时间继电器KT线圈通电用到了两个接触器KM2的常闭触点，我们可不可以减少一个KM2的常闭触点的使用呢？

电阻是一种耗能元件，如果我们把定子方的电话换成电抗元件，可不可以呢？02三相交流异步电动机减压起动控制电路三相交流异步电动机定子串电阻减压起动控制电路电源引入短路保护外接电源电压Δ型接法Y型接法停止降压启动过载保护接通电源互锁Δ联结02三相交流异步电动机减压起动控制电路三相交流异步电动机Y/Δ减压起动控制电路从主电路图中可知:KM1负责外接电源电压KM3将定子绕组接为星形接法KM2将定子绕