三速電動(dòng)機(jī)與控制線路

1、三速電動(dòng)機(jī)三速電動(dòng)機(jī)控制線路控制線路1. 改變磁極對(duì)數(shù)改變磁極對(duì)數(shù) p2. 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 s 3. 改變電源頻率改變電源頻率 f1(變頻調(diào)速變頻調(diào)速)調(diào)速方法：調(diào)速方法： n = (1 s) ns = (1 s)60 f1 p 鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī)調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速(電磁離合器調(diào)速電磁離合器調(diào)速)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢(shì)調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢(shì)調(diào)速變頻機(jī)組變頻機(jī)組交交直直交變頻交變頻交交交變頻交變頻 改變定子的極對(duì)數(shù)，通常采用改變定子繞組聯(lián)結(jié)的改變定子的極對(duì)數(shù)，通常采用改變定子繞組聯(lián)結(jié)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子為籠型，由于各根導(dǎo)條電流的空間分方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子為籠型，由于各

2、根導(dǎo)條電流的空間分布取決于氣隙主磁場(chǎng)的分布，故籠型轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)布取決于氣隙主磁場(chǎng)的分布，故籠型轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)的極對(duì)數(shù)與感生它的氣隙磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)總是相等。也可的極對(duì)數(shù)與感生它的氣隙磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)總是相等。也可以在電動(dòng)機(jī)上安裝兩組獨(dú)立的繞組，各個(gè)繞組聯(lián)結(jié)法不以在電動(dòng)機(jī)上安裝兩組獨(dú)立的繞組，各個(gè)繞組聯(lián)結(jié)法不同構(gòu)成不同的極對(duì)數(shù)。同構(gòu)成不同的極對(duì)數(shù)。 改變極對(duì)數(shù)改變極對(duì)數(shù)p都是成倍的變化，轉(zhuǎn)速也是成倍的變化，都是成倍的變化，轉(zhuǎn)速也是成倍的變化，故為有級(jí)調(diào)速。故為有級(jí)調(diào)速。變極調(diào)速變極調(diào)速pfns160 變極調(diào)速是一種通過(guò)改變定子繞組極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變極調(diào)速是一種通過(guò)改變定子繞組極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

3、的調(diào)速方式。在一定電源頻率下，由于同步子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的調(diào)速方式。在一定電源頻率下，由于同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 與極對(duì)數(shù)成反比，因此，改變定子繞組極與極對(duì)數(shù)成反比，因此，改變定子繞組極對(duì)數(shù)便可以改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。對(duì)數(shù)便可以改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。1 1 變極原理變極原理 NNSSx1a2x2a1XA(a) 2P=4NSx1a2x2a1XA(b) 2P=2NSx1a2x2a1XA(c) 2P=2 上圖上圖a、b、c分別為三相異步電動(dòng)機(jī)變極前后定子繞組分別為三相異步電動(dòng)機(jī)變極前后定子繞組的接線圖。其中，的接線圖。其中， 代表代表A相的半相繞組，相的半相繞組， 代表代表A相相的另一半相繞組。的另一半相繞組。11xa22xa結(jié)論結(jié)

4、論: : 只要改變定子半相繞組的電流方向便可以實(shí)只要改變定子半相繞組的電流方向便可以實(shí)現(xiàn)極對(duì)數(shù)的改變?，F(xiàn)極對(duì)數(shù)的改變。 為了確保定子、轉(zhuǎn)子繞組極對(duì)數(shù)的同時(shí)改變以產(chǎn)生有為了確保定子、轉(zhuǎn)子繞組極對(duì)數(shù)的同時(shí)改變以產(chǎn)生有效的電磁轉(zhuǎn)矩，變極調(diào)速一般僅適用于鼠籠式異步電動(dòng)效的電磁轉(zhuǎn)矩，變極調(diào)速一般僅適用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。機(jī)。結(jié)論結(jié)論: : 對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，為了確保變極前后轉(zhuǎn)子的對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，為了確保變極前后轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向不變，變極的同時(shí)必須改變?nèi)嗬@組的相序。轉(zhuǎn)向不變，變極的同時(shí)必須改變?nèi)嗬@組的相序。這主這主要是極對(duì)數(shù)的改變會(huì)引起相序發(fā)生改變所致。要是極對(duì)數(shù)的改變會(huì)引起相序發(fā)生改變所致。 因?yàn)闃O

5、對(duì)數(shù)為因?yàn)闃O對(duì)數(shù)為p時(shí)，如果時(shí)，如果A 、 B、C之間的相位關(guān)系之間的相位關(guān)系為為00，1200，2400，如圖（，如圖（a）所示；則在極對(duì)數(shù)為）所示；則在極對(duì)數(shù)為2p時(shí)，時(shí)， A 、B、C之間的相位關(guān)系變?yōu)橹g的相位關(guān)系變?yōu)?0，2400，4800 （相當(dāng)（相當(dāng)1200），如圖（），如圖（b）所示。顯然，在極對(duì)數(shù)為）所示。顯然，在極對(duì)數(shù)為p和和2p下，下， A 、 B、C之間的相序相反，之間的相序相反， B、C兩端應(yīng)對(duì)調(diào)，以保證兩端應(yīng)對(duì)調(diào)，以保證變速前后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相同。變速前后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向相同。ABC(a) P對(duì)極對(duì)極(b) 2P對(duì)極對(duì)極ABC(1)三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)Y/YY 接

6、變極調(diào)速的接線接變極調(diào)速的接線(2)三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī) /YY 接變極調(diào)速的接線接變極調(diào)速的接線變極接線方法變極接線方法NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNI3三速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖三速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖中速中速Y接法接法 高速高速YY接法接法 三速電動(dòng)機(jī)的兩套定子繞組三速電動(dòng)機(jī)的兩套定子繞組 低速低速接法接法變極調(diào)速時(shí)容許輸出變極調(diào)速時(shí)容許輸出 從充分利用電動(dòng)機(jī)的角度出發(fā)，電動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速?gòu)某浞掷秒妱?dòng)機(jī)的角度出發(fā)，電動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的電流均為額定電流（每個(gè)支路的電路）。設(shè)電源電下的電流均

7、為額定電流（每個(gè)支路的電路）。設(shè)電源電壓壓UN不變，變極前后電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)不變。不變，變極前后電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)不變。 容許輸出容許輸出時(shí)是指保持電流為額定值條件下，調(diào)速時(shí)是指保持電流為額定值條件下，調(diào)速前、后電動(dòng)機(jī)軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。前、后電動(dòng)機(jī)軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。（1）Y/YY接變極調(diào)速接變極調(diào)速NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2ppp 為了確保電動(dòng)機(jī)得到充分利用，每半相繞組中的電為了確保電動(dòng)機(jī)得到充分利用，每半相繞組中的電流應(yīng)均為額定值，于是變極前后電動(dòng)機(jī)的輸出功率和輸流應(yīng)均為額定值，于是變極前后電動(dòng)機(jī)的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩分別滿足下列關(guān)系：出轉(zhuǎn)矩分別

8、滿足下列關(guān)系：21cos)2(3cos31122NNNNYYYIUIUPP1)29550/()9550(2222sYYsYYYYnPnPTT結(jié)論：結(jié)論：Y/YY接變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，適接變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，適 用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。 從從2pp，因電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率很小，認(rèn)為，因電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率很小，認(rèn)為 nYY=2nY=2nS（2）/YY接變極調(diào)速接變極調(diào)速NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNI3866. 023cos)2(3cos)3(31122NNNNYYIUIUPP3)29550/()9550(2222sYYsYYnPnPTT結(jié)論：結(jié)論：

9、/YY接變極調(diào)速屬于近似恒功率調(diào)速方式，接變極調(diào)速屬于近似恒功率調(diào)速方式，適用于恒功率負(fù)載適用于恒功率負(fù)載。 3 變極調(diào)速的機(jī)械特性變極調(diào)速的機(jī)械特性(1) YYY 變極變極 2P（串聯(lián)）（串聯(lián)） p（并聯(lián)）（并聯(lián)）， nsY nsYY=2nsY 。 N1N1/2 ，R，X (,) / 4 。 sm 不變，不變，UN不變。不變。YmmYYYmsXXRRXXRRsXXRRs2212122212122212124/4/)4/(4/22121121221211214/4/)4/(4/222XXRRUmTXXRRUmTsmYYsYmYmsTXXRRUm22222121121221221221XXRRR

10、UmTsYst2212212214/4/4/4/)4/(2XXRRRUmTsYYststYsYYstTXXRRRUmT22221221221TmYY (TstYY) 2 TmY (TstY) 。 nsYnmY = smY nsY = sm nsY = sm ns nsYYnmYY = smYY nsYY = sm nsYY = sm 2nsYmYmYmYsmmYsmmYYsmmYYYYmYYTnTnsTnsTnsTn2222nsTnOYYYns(2) YY 變極變極 2p p ，ns 2ns。 N1N1 /2 ，R，X (R，X) /4 。 sm 不變，不變，UN UN / 3 mmYYmsX

11、XRRXXRRsXXRRs221212221222212124/4/)4/(4/22121121221211214/4/)4/(4/2)3/(22XXRRUmTXXRRUmTNsmYYNsmmNsTXXRRUm3223222121121221221221XXRRRUmTNsst2212212214/4/4/4/)4/()3/(2XXRRRUmTNsYYststNsYYstTXXRRRUmT3232221221221TmYY (Tstyy) TmY (TstY) 2/3 。2nsTnOYYns ns - -nm = sm ns nsYY- -nmYY = smYY nsYYmsmmmTnsTn3

12、3322msmmsmmYYmYYYYTnsTnsTn小結(jié)小結(jié)(1) 調(diào)速方向調(diào)速方向 YYY ()：n Y () YY ： n (2) 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 D = 2 4(3) 調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性 平滑性差。平滑性差。(4) 調(diào)速的穩(wěn)定性調(diào)速的穩(wěn)定性 穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。 形低速啟動(dòng)形低速啟動(dòng) Y形中速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)渡形中速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)渡 YY形高速運(yùn)轉(zhuǎn)形高速運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路控制線路L1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4K

13、M2KM3KM4按下按下SB3KT2線圈得電線圈得電KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KT2瞬時(shí)閉合觸頭瞬時(shí)閉合觸頭閉合閉合KT1線圈得電線圈得電 M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 K

14、M3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KT1瞬時(shí)閉合觸頭瞬時(shí)閉合觸頭閉合閉合KM1線圈得電線圈得電 M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT

15、1KT2KM1觸頭動(dòng)作觸頭動(dòng)作形低速啟動(dòng)形低速啟動(dòng) 松開(kāi)松開(kāi)SB3M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2經(jīng)經(jīng)KT1整定時(shí)間整定時(shí)間 KT1延時(shí)斷開(kāi)觸頭延時(shí)斷開(kāi)觸頭分?jǐn)喾謹(jǐn)?KM1線圈失電線圈失電KT1延時(shí)閉合觸頭延時(shí)閉合觸頭閉合閉合,KM2線圈得電線圈得電M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低

16、速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2KM2觸頭動(dòng)作觸頭動(dòng)作,電動(dòng)機(jī)接成電動(dòng)機(jī)接成Y形形,中速過(guò)渡中速過(guò)渡M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2KT1KT1KM2KM3KM2KM3KT2KT1KT2經(jīng)經(jīng)KT2整定時(shí)間整定時(shí)間KT2延時(shí)斷開(kāi)觸頭延時(shí)斷開(kāi)觸頭分?jǐn)喾謹(jǐn)?KM2線圈失電線圈失電KT2延時(shí)閉合觸頭延時(shí)閉合觸頭閉合閉合,KM3,KM4線圈得線圈得電電M3KHKHL1L2L3KM1QSFU1FU2KM2KM1低速低速Y 中速中速 YY 高速高速 KM3KM3KM2KM3KM1KM1KM2SB4KM1KT2SB2SB3SB1U3W1V1U1V2V4U4U2W2W4KM4333KM4KM4KM2KM3KM4KT1KT2K