三相異步電動(dòng)機(jī)延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)反接制動(dòng)

1、三相異步電機(jī)延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)反接制動(dòng)控制的設(shè)計(jì) 摘要：本文主要介紹了三相異步電機(jī)減壓?jiǎn)?dòng)與反接制動(dòng)的原理，介紹了此接法的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了三相異步電動(dòng)機(jī)延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)反接制動(dòng)原理圖，同時(shí)對(duì)該接法進(jìn)行了可行性分析。關(guān)鍵詞:延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng),反接制動(dòng),三相異步電動(dòng)機(jī)延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)反接制動(dòng)設(shè)計(jì).一.延邊三角形減壓起動(dòng)反接制動(dòng)控制的介紹1.延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng):電機(jī)的啟動(dòng)方式分為全壓?jiǎn)?dòng)和減壓?jiǎn)?dòng),全壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大,啟動(dòng)時(shí)間短,啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便，易于維護(hù)，投資省，在系統(tǒng)能夠承受的情況下應(yīng)采用該啟動(dòng)方式，但他的啟動(dòng)電流大（為額定電流的5-7倍），如果電機(jī)功率較大，電機(jī)的起動(dòng)電流會(huì)引起配電

2、系統(tǒng)的電壓顯著下降，影響接在同一條供電線路上的其他電氣設(shè)備的正常工作，或者在某種情況下規(guī)范不允許采用全壓?jiǎn)?dòng)是，可采用減壓?jiǎn)?dòng)。全壓?jiǎn)?dòng)：?jiǎn)?dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓為電動(dòng)機(jī)的額定電壓。降壓?jiǎn)?dòng)：利用啟動(dòng)設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后，加到電動(dòng)機(jī)的定子繞組上進(jìn)行啟動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，再使其電壓恢復(fù)到額定電壓正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 11W23電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)條件：延邊三角形降壓起動(dòng)和星形一三角形降壓起動(dòng)的原理相似，即在起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定了繞組的一部 分接成星形（丫），另一部分接成三角形（ ），從圖形上看好像將一個(gè)三角形（ ）的三條邊延長(zhǎng)，因此稱(chēng)為延邊三角形，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束后再將定子繞組接成三角形進(jìn)行正常運(yùn)行，

3、這種起動(dòng)方法叫延邊三角形降壓起動(dòng)。延邊三角形降壓起動(dòng) 時(shí)每相繞組所承受的電壓，比接成全星形接法時(shí)大故起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。延邊三角形降壓起動(dòng)時(shí)可采用改變每相兩段繞組的匝數(shù)比來(lái)得到不同的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn) 矩。由于采用延邊三角形降壓起動(dòng)的三相交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的三相定了繞組比一般的多了三個(gè)中間抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)須專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)，從而限制了此方法的實(shí) 際應(yīng)用。2啟動(dòng)時(shí)，把定子三相繞組的一部分聯(lián)接成三角形，另一部分聯(lián)接成星形，每相繞組上所承受的電壓，比三角形聯(lián)接時(shí)的相電壓要低，比星形聯(lián)接時(shí)的相電壓要高，電動(dòng)機(jī)延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，再將繞組聯(lián)接三角形，全壓運(yùn)行。延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)定子繞組

4、的聯(lián)接方式原始狀態(tài) 啟動(dòng)時(shí) 正常運(yùn)轉(zhuǎn)電路控制原理圖合上電源開(kāi)關(guān)QS，按SB2 KM3線圈得電，KM3聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)?，KM2聯(lián)鎖KM主觸頭閉合 ，聯(lián)結(jié)成延邊三角形 ，KM動(dòng)合輔助觸頭閉合，KM1自鎖觸頭閉合,自鎖,松開(kāi)SB2。KM1主觸頭閉合,電動(dòng)機(jī)延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng), KT線圈得電KT延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸頭延時(shí)分?jǐn)?, KM3線圈失電，KT延時(shí)閉合的動(dòng)合觸頭延時(shí)閉合， KM2線圈得電，KM3線圈失電 KM3動(dòng)合觸頭分?jǐn)啵?KM3主觸頭分?jǐn)啵妱?dòng)機(jī)失電慣性運(yùn)行，KM2線圈得電KM2自鎖觸頭閉合，自鎖KM2主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)全電運(yùn)行，KM2聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)，KT線圈失電,KT觸頭復(fù)位。3延邊三角形起動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：

5、體積小，質(zhì)量小，允許經(jīng)常起動(dòng)，適用于重載起動(dòng)。延邊三角形起動(dòng)缺點(diǎn) ：接線復(fù)雜。4可行性分析:延邊三角形降壓起動(dòng)時(shí)每相繞組所承受的電壓，比接成全星形接法時(shí)大故起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。延邊三角形降壓起動(dòng)時(shí)可采用改變每相兩段繞組的匝數(shù)比來(lái)得到不同的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于采用延邊三角形降壓起動(dòng)的三相交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的三相定了繞組比一般的多了三個(gè)中間抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)須專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)，從而限制了此方法的實(shí)際應(yīng)用。2.反接制動(dòng)控制三相交流異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)是通過(guò)改變定子繞組中的電流相序，使其產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于單方向旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到零時(shí)，應(yīng)迅速切斷電動(dòng)機(jī)電源，否則電動(dòng)機(jī)

6、將反向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在控制線路中應(yīng)有檢測(cè)速度的元件。在反接制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組流過(guò)的電流相當(dāng)于全壓直接起動(dòng)的兩倍，因此在制動(dòng)過(guò)程中在定子線路中串入電阻以降低制動(dòng)電流。52.1三相交流異步電動(dòng)機(jī)單向反接制動(dòng)控制線路：下圖為三相交流異步電動(dòng)機(jī)單向反接制動(dòng)控制線路。合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min以上時(shí)，速度繼電器KV的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為制動(dòng)做好準(zhǔn)備。6需要停機(jī)時(shí)，按下停止復(fù)合按鈕SB1，KM1斷電其主觸點(diǎn)打開(kāi)，KM2通電并自鎖其主觸點(diǎn)通過(guò)反接制動(dòng)電阻R，使電動(dòng)機(jī)得到反相序電源，形成反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至100r/min以下時(shí)KV

7、的常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)，切斷KM2線圈支路，使電動(dòng)機(jī)斷電，制動(dòng)過(guò)程結(jié)束。圖中KM1和KM2之間有電氣互鎖。2.2三相交流異步電動(dòng)機(jī)雙向反接制動(dòng)控制線路：下圖為三相交流異步電動(dòng)機(jī)雙向反接制動(dòng)控制線路。圖中R既是反接制動(dòng)電阻，也是起動(dòng)限流電阻。KV1和KV2分別是速度繼電器KV的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)。合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，中間繼電器K3得電并自鎖，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，K4線圈不能得電，K3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM1線圈得電，KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)串電阻降壓起動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，KV1閉合，K1得電自鎖。這時(shí)由于K1、K3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM3得電，KM3主觸點(diǎn)閉合，電阻R被短接，電動(dòng)機(jī)

8、全壓運(yùn)行。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中，若按停止按鈕SB1，則K3、KM1、KM3的線圈先后失電，由于慣性這時(shí)KV1仍處于閉合狀態(tài)，K1線圈仍處于得電狀態(tài)，所以在KM1常閉觸點(diǎn)復(fù)位后，KM2線圈便得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使定子繞組經(jīng)電阻R獲得反相序三相交流電源，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反接制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于速度繼電器動(dòng)作值時(shí)，速度繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位，K1線圈失電，KM2釋放，反接制動(dòng)結(jié)束。 7可行性分析:反接制動(dòng)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng)、停轉(zhuǎn)迅速、無(wú)需直流電源；缺點(diǎn)是制動(dòng)過(guò)程沖擊大，電能消耗多。三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)僅適用于3KW以下的電機(jī)，啟動(dòng)和制動(dòng)次數(shù)不頻繁的場(chǎng)合。由于反接制動(dòng)時(shí)震動(dòng)和沖

9、擊力較大，因此，一般情況很少使用。 二.三相異步電動(dòng)機(jī)延邊三角形減壓?jiǎn)?dòng)反接制動(dòng)的設(shè)計(jì):1.主電路圖:如圖所示,由隔離開(kāi)關(guān)QS,熔斷器FU,主接觸器KM1,制動(dòng)接觸器KM4,各回路的接觸器KM2,KM3,電動(dòng)機(jī)M3,熱繼電器FR組成,制動(dòng)回路接有限流電阻R,三相電機(jī)機(jī)殼保護(hù)接地.2.控制電路圖:3.繪制電器工作流程圖:4.寫(xiě)出邏輯表達(dá)式:KM1=KM4*SB3(KM1+KM2);KM2=KM3*KT*KM1*SB1;KM3=KM2*KT*SB2*SB1;KM4=KM1*SB3*KV;KT=KM1*SB1;5.繪制電氣控制原理圖:啟動(dòng)過(guò)程如下:合上開(kāi)關(guān)QS,按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1通電,

10、定子繞組U1,W1,V1通電;時(shí)間繼電器KT通電,KT延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；延時(shí)t(s)，KT延時(shí)打開(kāi)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM3斷電；接觸器KM3線圈通電，KM3主觸點(diǎn)閉合，繞組節(jié)點(diǎn)（u2-u3）（v2-v3）（w2-w3）連接速電動(dòng)機(jī)連接成延邊三角形啟動(dòng)，接觸器KM2線圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，繞組節(jié)點(diǎn)（u1-w2）（v1-u2）（w1-v2）相連而連接成三角形投入運(yùn)行。制動(dòng)過(guò)程：按下停止按鈕SB3，是線路接觸器KM1釋放，斷開(kāi)主電路，然后反接制動(dòng)接觸器KM4動(dòng)作，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，速度繼電器KV釋放，然后反接接觸器KM4釋放。6.主要元器件介紹：代號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量M三相異

11、步電動(dòng)機(jī)Y-132S-47.5kW、380V、接法、15.4A、1440r/min1QS組合開(kāi)關(guān)HZ10-25/3三極、35A1FU1熔斷器RL1-60/25500V、60A、配熔體35A3FU2熔斷器RL1-15/2500V、15A、配熔體2A2KM交流接觸器CJ10-2020A、線圈電壓380V3KT時(shí)間繼電器JS7-2A線圈電壓380V1FR熱繼電器JR16-20/3三極、20A、整定電流8.8A1SB按鈕LA4-3H保護(hù)式、500V、5A、按鈕數(shù)22XT端子板JX2-1015500V、10A、20節(jié)1主電路導(dǎo)線BVR-1.51.5mm2(7×0.25mm)若干控制電路導(dǎo)線BVR-1.01 mm2 (7×0.43mm)若干三.使用說(shuō)明與注意事項(xiàng):該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了過(guò)載保護(hù),與短路保護(hù).正常運(yùn)行情況下,不允許手動(dòng)斷開(kāi)QS,如果運(yùn)行出現(xiàn)狀況,需要在停機(jī)狀態(tài)下斷開(kāi)QS,然后對(duì)主電路與控制電路進(jìn)行檢查.四.結(jié)論：本次設(shè)計(jì)了三相異步電動(dòng)機(jī)的延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)與反接制動(dòng)，由于并不是專(zhuān)業(yè)人士，且對(duì)此類(lèi)問(wèn)題不是很精通，只是粗淺了解，可能出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，但掌握了大體的設(shè)計(jì)方法，特別是通過(guò)此次設(shè)計(jì)對(duì)電器流程圖法有了較為深入的了解，同時(shí)也能從此看出電器工作流程圖法是一種非常簡(jiǎn)單實(shí)用易上手的設(shè)計(jì)方法。五.參考文獻(xiàn)：1劉子林，電機(jī)與電氣控制，北京，電子