1.电机原理及控制.ppt

1、,.三相异步电动机的结构,补充： 异步电机原理及控制,闭合 线圈,实验结果：线圈将以n（nn1)的速度与磁铁同向转动,2. 实验,3. 三相异步机的原理,转子,定子,定子绕组 （三相）,定子绕组通电：产生旋转磁场,转子导体,？,旋转磁场的产生,A,Y,C,B,Z,规定：电流为正时，从A、B、C 流进()，X、Y、Z出(),() 电 流 出,()电流入,X,正,负,合成磁场方向： 向下,N,N,三相异步机转动原理,在定子绕组通入三相交流电,产生旋转磁场（n1）,通电的转子导体在磁场中， 将受到电磁力以nn1的速度 转动,转子与旋转磁场 产生相对运动， 产生感应电动势、电流,改变电机的旋转方向：换

2、接其中两相。,旋转磁场的旋转方向,相序,Y,Y,B,B,Z,Z,C,C,N,S,N,S,旋转磁场的转速大小,与每相绕组的线圈数有关,旋转磁场的转速大小,一对极时，一个周期，旋转磁场在空间转过360。则同步转速（即旋转磁场的速度）为：,二对极时，一个周期，旋转磁场在空间转过180。则同步转速（即旋转磁场的速度）为：,推广：P对极时，一个周期，旋转磁场在空间转过 则同步转速（即旋转磁场的速度）为：,电动机转速和旋转磁场同步转速的关系,电动机转速（即转子转速）:,转差率 的概念：,异步电机运行中:,转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：,2 转子转动原理,（1） 转动原理,定子三相绕组通入

3、三相交流电,感应电动势 E20,电磁力F,全压,一、三相异步电动机的起动,降压,定子电流为额定电流的47倍,串电阻降压起动,星形-三角形换接起动,定子绕组串电阻降压起动,自耦降压起动,补充： 异步电机的控制电路,二、三相异步电动机的调速,在负载不变的条件下改变异步电动机的转速n叫调速。由转速公式,1变频调速,2变转差率调速,绕线式电动机,3变级调速,三相异步电动机的反转,旋转磁场的方向取决于三相 电源的相序。将三相中任意 两根对调即可使电机反转。,A,B,C,KMF,FU,QS,KH,低压 电器,配电 电器,控制 电器,开关 熔断器 ,接触器 继电器 起动器 ,时间继电器 热继电器 ,三、 低

4、压电器简介,3.1 刀闸开关,控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，刀 刀闸的额定电流值应如下选择： （35)倍异步电机额定电流,3.2 熔断器,作用：用于短路保护。,3.3 控制按钮,复合按钮,复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。,3.4 行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,2 转子转动原理,（1） 转动原理,定子三相绕组通入三相交流电,感应电动势 E20,电磁力F,3.5 接触器,常闭,接触器有关符号：,3.6 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 的主触头可以通过大电流

5、，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。,发热元件,功能：过载保护,3.7 热继电器,结构：,I,常闭触头,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,四、简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,优点：安全，方便, 电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等） 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制 ,4.1 基本控制环节,3.5 接触器,常闭,接触器有关符号：,4.2 异步机的直接起动,A,B,C,KM,FU,QS,B,C,KM,SB,一、点动控制,动作过

6、程,控制电路,主电路,4.3 电动机连续运行,自保的作用,KM,SB1,KM,SB2,KH,A,B,C,KM,FU,QS,KH,电流成回路， 只要接两相就可以了。,三、异步机的直接起动 + 过载保护,例如：甲、乙两地同时控制一台电机。,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,四、多地点控制,接控制电源,QS,KH,方法一：用复合按钮。,五、点动+连续运行,主电路,控制电路,复合开关：总是先开再合,SB,KA,SB1,KA,SB2,KH,KM,KA,方法二：加中间继电器（KA）。,电机的正反转控制,A,B,C,KMF,FU,QS,KH,电机的正反转控制 加互锁,互锁作用：左转时，SBR不起作用；

7、正转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,KMR,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,KMR,KMR,KMF,电机的正反转控制双重互锁,行程控制,行程控制电路（1）,（反向运行同样分析）,行程控制(2) -自动往复运动,正程,逆程,小 车,工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回,自动往复运动控制电路,时间继电器 定时类型：,钟表式,空气式,电子式,阻容式 数字式,定时控制,。,空气式时间继电器的工作原理,普通型与时间继电器触头类型比较,通 电 式（常用）,瞬 时 动 作,延 时 动 作,

8、常闭触点,常开触点,常开 通电后 延时闭合,常闭 通电后 延时断开,KM,FU,QS,KH,A,x,B,y,C,z,主电路,定时控制例一： 电机的Y起动,Y 转换完成,通电后 延时断开,通电后 延时闭合,控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停,定时控制例二：顺序控制,顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序， 没有延时要求。,控制电路,M1 起动后，M2才能起动,不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；这样接，主触头 （KM1）的负荷过重。,主电路,控制电路,KM1,SB1,SB2,KT,KH,KM1,KM2,KM2,KT,顺序控制电路(2)：M1起动后，M2

9、延时起动。,SB2 ,主电路同前,控制电路,实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！ 继电器、 接触器的线 圈有各自的 额定值， 线圈不能串 联。,速度控制,速度继电器,速度控制反接制动电路,KM1,R,KM2,KS,电动机的保护,电动机保护 的类型：,失压保护：采用继电器、接触器控制,短路保护：加熔断器,过载保护：加热继电器,KM,FU,QS,失压保护,方法：采用继电器、接触器控制。,异步电动机的起动电流 （ Is t）约为额定电流（IN）的 (57）倍。选择熔体额定电流 （IF）时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：,短路保护,频繁起

10、动 的电机：,一般电机：,方法：加熔断器。,电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。,过载保护,方法：加热继电器。,作用：可实现短路、过载、失压保护。,自动空气断路器（自动开关）,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,例一：运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。,控制电路综合举例,运料小车控制电路,KMR,STa 、STb 为A、B 两端的限位开关,KTa 、KTb 为 两个时间继电器,主回路,读图方法：认门牌,该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车，停车按钮不能保持。,动作过程,SBFKMF 小车正向运行 至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行如此往 反运行。,KMF,KMF,KH,KMR,SB1,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF