电气及其控制 6

项目九隧道掘进盾构机控制电路设计与实现项目引入01学习任务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。如何选择合适的启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？01学习任务02学习流程与目标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02学习流程与目标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02学习流程与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02学习流程与目标三相异步电动机降压起动方法的选择三相异步电动机要能够成功起动:要求起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)TL01三相异步电动机起动要求及特点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起动方式01三相异步电动机起动要求及特点大功率三相异步电动机

02三相异步电动机起动方式选择---计算法问题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的自耦变压器降压起动？

三相异步电动机能否正确起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：02三相异步电动机起动方式选择---计算法转矩T_N的单位是N·m功率P_N的单位是W转速n_N的单位是r/min额定转矩T_N、额定功率P_N和额定转速n_N之间的关系式：02三相异步电动机起动方式选择---计算法则该计算公式中如果公式为转矩T_N的单位是N·m功率P_N的单位是KW转速n_N的单位是r/min02三相异步电动机起动方式选择---计算法电动机额定转矩TN为：

02三相异步电动机起动方式选择---计算法起动转矩倍数α_ST是表征三相异步电动机起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

02三相异步电动机起动方式选择---计算法起动电流倍数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

02三相异步电动机起动方式选择---计算法Y/Δ降压起动时当电动机降压起动时，虽然起动电流将为全压起动时的1/3，但是起动转矩将为全压起动时的1/3。02三相异步电动机起动方式选择---计算法计算起动转矩公式起动转矩为：02三相异步电动机起动方式选择---计算法计算起动电流公式起动电流为:02三相异步电动机起动方式选择---计算法虽然I_stY<150A，但T_stY<70N⋅m，所以不能采用Y-Δ起动02三相异步电动机起动方式选择---计算法

当电动机采用自耦变压器降压起动时：起动电流为全压起动电流的1/k^2倍起动转矩为全压起动转矩的1/k^2倍

（k是自耦变压器的匝数比，k＝N1/N2）02三相异步电动机起动方式选择---计算法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02三相异步电动机起动方式选择---计算法直接起动Y-Δ起动自耦变压器降压起动这台电动机该如何起动呢？还有哪些起动控制方式呢？02三相异步电动机起动方式选择---计算法在实际生产中，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起动方式。02三相异步电动机起动方法的选择---经验法电动机功率（kw）/电源变压器容量0.35以下0.35~0.580.58以上启动方式直接起动用串联电阻（电抗）的方法或Y/△降压起动方法用延边三角形或自耦变压器降压起动02三相异步电动机起动方法的选择假如找到合适的三相异步电动机启动方式，如何实现降压启动控制电路设计呢？通过分析和计算，找到合适的启动方式，不能盲目启动电动机!三相异步电动机降压启动控制各有特点，适用于不同的场合！三相异步电动机定子

方串电阻手动控制01定子方串电阻降压起动控制电路的组成按钮控制的电动机定子绕组串电阻降压起动电路过载保护降压启动全压运行停止降压启动全压运行电源引入短路保护01定子方串电阻降压启动控制电路的组成过载保护KM1常开联锁触点：保证电动机只有降压起动后才能全压运行保证电动机不能直接全压起动KM1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起动02定子方串电阻降压起动控制电路的特点信号灯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02定子方串电阻降压起动控制电路的特点电路从降压启动到全压运行采用了按钮控制，什么时候按下按钮就很重要!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：可能降压起动过程还没有结束，起动电流仍然比较大没有达到降低启动电流的目的02定子方串电阻降压起动控制电路的特点03定子方串电阻降压起动控制电路的工作过程电动机不能直接全压起动03定子方串电阻降压起动控制电路的工作过程SB2发布降压起动命令03定子方串电阻降压起动控制电路的工作过程接触器KM1得电并自锁，电动机进入降压起动状态HL1做出了明显的指示03定子方串电阻降压起动控制电路的工作过程降压起动后，按下按钮SB3发布全压运行命令03定子方串电阻降压起动控制电路的工作过程接触器KM2线圈得电并自锁，电动机进入全压运行状态信号灯HL2作出指示三相异步电动机定子方串电阻降压起动自动控制三相异步电动机定子方串电阻降压起动自动控制电路01自动控制电路的组成02自动控制电路的特点利用时间继电器的常开触点取代了按钮实现了降压起动与全压运行的自动切换。仔细观察该控制电路延时时间设置合理，保证电路安全可靠的运行02自动控制电路的特点电动机全压运行后，减少不必要的接触器KM1线圈和时间继电器线圈的通电，达到经济减耗的目的。观察该线路中KM2常闭触点的使用02自动控制电路的特点对电动机的工作状态做出了明显的指示，有利于电路的控制。信号灯HL1和HL2的使用03自动控制电路的工作过程控制电路方电压为AC220V的电动机定子方串电阻降压起动控制电路03自动控制电路的工作过程控制电路方电压为AC220V的电动机定子方串电阻降压起动控制电路按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，触点状态发生变化，电动机进入降压起动状态，信号灯HL1作出指示，同时，时间继电器KT开始通电计时。03自动控制电路的工作过程控制电路方电压为AC220V的电动机定子方串电阻降压起动控制电路03自动控制电路的工作过程控制电路方电压为AC220V的电动机定子方串电阻降压起动控制电路控制电路方电压为AC380V的电动机定子方串电阻降压起动控制电路03自动控制电路的工作过程思考一下控制电路方电压为AC380V，如果接触器、时间继电器线圈电压降低一些，控制电路电压低一些，是不是可以增加安全性和减少能耗？03自动控制电路的工作过程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？03自动控制电路的工作过程思考一下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？03自动控制电路的工作过程三相异步电动机定子星三角降压起动控制01Y/△降压启动控制