三相异步电动机控制电路

1、1,153WDQ0-006,2,电机定义及分类,3,4,5,6,组成电气控制系统的基本单元,机床电气控制技术及应用,三相异步电动机启动方式,* 三相异步电动机直接启动控制电路 * 三相异步电动机降压启动控制电路 * 三相异步电动机软启动(变频）控制电路,7,8,组成电气控制系统的基本元件,常用电气元件介绍： 电动机简介：（M） 把电能转换成机械能的设备， 利用通电线圈在磁场中受力转动的现象制成。 按电源不同分为直流电机和交流电机。电动机主要由定子和转子组成。电机定子磁场转速与转子转速是否同步，来区别是同步电机还是异步电机。各种电动机中应用最广的是三相交流异步电动机。,9,熔断器：（RD） 当电

2、流超过规定值时，以本身产生的热量使 熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器具 有结构简单、使用方便、价格低廉等优点， 在低压系统中广泛被应用。应用于电动机时： 单台直接起动电动机熔体额定电流(1.52.5)电动机额定电流。 多台直接起动电动机总保护熔体额定电流(1.52.5)各台电动机电流之和。 降压起动电动机熔体额定电流(1.52)电动机额定电流。 绕线式电动机熔体额定电流(1.21.5)电动机额定电流。,组成电气控制系统的基本元件,10,闸刀开关：（HK） 闸刀开关又称刀开关或隔离开 关，它是手控电器中最简单而 使用又较广泛的一种低压电器 ，它由瓷座、刀片、刀座及胶木盖等组成。通常用作隔离电

3、源的开关，以便能安全地对电气设备进行检修或更换保险丝。也可用作直接起动电动机的电源开关。选用时，闸刀开关的额定电流约大于电动机额定电流三倍。,组成电气控制系统的基本元件,11,断路器：（QF） 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器， 高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为 高压电器。 低压断路器又称自动开关，俗称“空气 开关”或“C45”也是指低压断路器，它是一种既有手 动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和 短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器

4、式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。,组成电气控制系统的基本元件,12,交流接触器：（CJ、KM） 交流接触器是广泛用作电力的开断和 控制电路。它利用主接点来开闭电路 ，用辅助接点来执行控制指令。主接 点一般只有常开接点，而辅助接点常 有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。 交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。,组成电气控制系统的基本元件,13,中间继电器：（ZJ、KA） 用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的 数量及容量。 它用于在控制电路中传递中间信号 。中间

5、继电器的结构和原理与交流接触器基本相 同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头 可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过 小电流。所以，它只能用于控制电路中。 它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。一般是直流电源供电。少数使用交流供电。DZ系列继电器为阀型电磁式继电器。线圈装在U形导磁体上，导磁体上面有一个活动的衔铁，导磁体两侧装有两排触点弹开。在非动作状态下触点弹片将衔铁向上托起，使衔铁与导磁体之间保持一定间隙。当气隙间的电磁力矩超过反作用力矩时，衔铁被吸向导磁体，同时衔铁压动触点弹片，使常闭触点断开

6、常开触点闭合，完成继电器工作。当电磁力矩减小到一定值时，由于触点弹片的反作用力矩，而使触点与衔铁返回到初始位置，准备下次工作。,组成电气控制系统的基本元件,14,时间继电器：（KT、SJ） 时间继电器是一种利用电磁原理 或机械原理实现延时控制的控制 电器。分为得电式和失电式两种 ，即时间继电器线圈得电时延时动作和时间继电器线圈失电时动作。,组成电气控制系统的基本元件,15,热继电器是由流入热元件的电流产生 热量，使有不同膨胀系数的双金属片 发生形变，当形变达到一定距离时， 就推动连杆动作，使控制电路断开， 从而使接触器失电，主电路断开，实 现电动机的过载保护。继电器作为电动机的过载保护元件，以

7、其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。 热继电器主要用于保护电动机的过载，因此选用时必须了解电动机的情况，如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。,组成电气控制系统的基本元件,16,1、原则上应使热继电器的安秒特性尽可能接近甚至重合电动机的过载特性，或者在电动机的过载特性之下，同时在电动机短时过载和启动的瞬间，热继电器应不受影响(不动作)。 2、当热继电器用于保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时，一般按电动机的额定电流来选用。例如，热继电器的整定值可等于0.951.05倍的电动机的额定电流，或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流，然后进行调整。

8、3、当热继电器用于保护反复短时工作制的电动机时，热继电器仅有一定范围的适应性。如果短时间内操作次数很多，就要选用带速饱和电流互感器的热继电器。 4、对于正反转和通断频繁的特殊工作制电动机，不宜采用热继电器作为过载保护装置，而应使用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。,组成电气控制系统的基本元件,17,电气控制元件符号图形,18,电气控制元件符号图形,19,电气控制元件符号图形,20,电气控制元件符号图形,21,三相异步电动机启动控制电路,机床电气控制技术及应用基本控制原理,.手动启动 .直接启动控制 .电动机两地控制 .正反转联锁启动 .星三角降压启动 .双速电机启停控制 .多台电动机

9、按顺序启动,22,1、直接启动控制,机床电气控制技术及应用基本单元,在三相电动机启动时，将电源电压全部加在定子绕组上的启动方式称为全压启动，也称为直接启动。 全压启动时，电动机的启动电流可达到电动机额定电流的4倍。容量较大的电动机的启动电流对电网具有很大的冲击，将严重影响其他用电设备的正常运行。因此，直接启动方式主要应用于小容量电动机的启动。,23,1.手动启动控制,机床电气控制技术及应用基本单元,采用刀开关直接启动电动机的控制线路图。 刀开关直接启动电动机的控制线路主要应用于小容量电动机的启动控制。冷却泵、小型台钻、砂轮机等小容量电动机的启动一般都采用这种启动控制方式。,24,2.直接启动控

10、制自锁、自由停车,机床电气控制技术及应用基本单元,主电路,控制电路,25,直接启动控制自锁、自由停车,机床电气控制技术及应用基本单元,26,正常工作与点动的联锁控制,机床电气控制技术及应用直接启动控制,在生产实践过程中，常常要求一些生产机械既有能持续不断的连续运行方式（长动），又有可在人工干预下实现手动控制的点动运行方式。 连续正常运行方式与点动运行方式的主要区别就是在控制过程中实施控制的控制电器能否自锁。 点动控制方式的应用：起重机械中吊钩的精确定位操作过程、机械加工过程中的“对刀”操作过程、自动加工机床“起始点”的定位操作过程等方面。,27,正常工作与点动的联锁控制,机床电气控制技术及应用

11、直接启动控制,28,3.多点控制启动、停止的联锁控制,机床电气控制技术及应用直接启动控制,在一些大型的机床设备中，为了操作方便，常常要求能够在不同的地点对该设备进行相同的控制。例如： 大型龙门刨床的操作者有时是在固定的操作台上对机械设备进行控制，有时则需要在机械设备四周用悬挂的控制盒进行控制； 在一些大型的压力机床设备中，为了保证操作者的安全，要求在机床压力横梁运行（压下）前，各个操作者都必须按下各自负责的启动按钮后，压力机构运行部件方可运行。,29,多点控制启动、停止基本规律,机床电气控制技术及应用直接启动控制,为实现几个按钮开关都能控制同一个接触器通电使得被控设备长动，则这几个按钮开关的动

12、合触点除其中一个控制电器的动合触点应串联在接触器的线圈电路中并与这个接触器的动合辅助触点相并联以外，其余各控制电器的动合触点均应与这个接触器的辅助动合触点相并联; 为实现几个控制电器都能控制同一个接触器断电，则这几个按钮开关的动断触点应串联接到这个接触器的线圈电路中。,30,4.正反转联锁控制,机床电气控制技术及应用直接启动控制,互锁控制： 在同一时间里只允许两个或多个接触器（继电器）其中的一个接触器（继电器）工作的控制方式称为互锁或联锁控制。 在生产实践中，常常要求各种生产机械具有上、下，左、右、前、后等运动方向相反的可逆动作，这就要求电动机能够正、反向运转。对于三相交流电动机可借助正、反向

13、接触器改变定子绕组的相序就可以实现。,31,互 锁 控 制（）,机床电气控制技术及应用直接启动控制,不足之处： 在正转过程中要求反转时必须先按下停止按钮SB1，让KM1线圈断电，使其联锁触点KM1闭合。这样，才能按反转按钮使电动机反转，这便给操作带来了不便。 为了解决这个问题，在生产上常采用复式按钮和触点联锁的控制线路。,32,互 锁 控 制（）,机床电气控制技术及应用直接启动控制,该控制线路保留了由接触器动断触点组成的互锁电气联锁，并添加了由按钮SB2和SB3的动断触点组成的机械联锁。这样，当要求电动机由正转变为反转时，只需按下反转按钮SB3，便会通过SB3的动断触点断开KM1电路，KM1起

14、互锁作用的触点闭合，接通KM2线圈控制电路，实现电动机反转。 该线路既能实现电动机直接正反转的要求，又保证了电路可靠地工作，常用在电力拖动控制系统中。,33,互锁控制时的控制规律,机床电气控制技术及应用直接启动控制,（1）、当要求甲接触器工作时，不允许乙接触器工作，应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点; （2）、当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，或者乙接触器工作时甲接触器不能工作时，要在这两个接触器的线圈电路中互串对方的动断触点。,34,时间控制顺序启动同时停止,机床电气控制技术及应用直接启动控制,35,3.时间控制顺序启动顺序停止,机床电气控制技术及应用直接启动控制,36,按顺

15、序启动的控制规律（文字）,机床电气控制技术及应用,（1）、当要求第一启动的接触器工作后方允许第二启动的接触器工作时，则在第二启动的接触器线圈电路中串入第一启动的接触器的动合触点； （2）、当要求第二启动的接触器线圈断电后方允许第一启动的接触器线圈断电，则将第二启动的接触器的动合触点并联在第一启动的接触器的停止按钮两端。,37,顺序启动控制电路,机床电气控制技术及应用直接启动控制,38,星三角降压起动,机床电气控制技术及应用直接启动控制,星三角起动要求1、容量7.5KW以上的三相异步电动机。2、电动机在启动瞬间造成电网电压波动小于10%的，对于不经常启动的电动机可以放宽到15%。星三角降压启动的电动机三相绕组共有六个外接端子：A-X、B-Y、C-Z （以下以额定电压380V的电机为例）A.星形启动：X-Y-Z相连，A、B、C三端接三相交流电压38