三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路

1、工廠電氣控制設(shè)備基本電氣控制線路的分析與設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路教師姓名授課日期授課章節(jié)/ 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱授 課 方 案授課班級(jí)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路授課形式課時(shí)數(shù)教學(xué)目標(biāo) (知識(shí)/能力 /素質(zhì)目標(biāo))知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制環(huán)節(jié)的控制原理和控制規(guī)律能夠?qū)θ喈惒诫妱?dòng)機(jī)的調(diào)速控制環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝、接線和運(yùn)行調(diào)試自主學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成、安全意識(shí)、工程意識(shí)、工匠精神的養(yǎng)成重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法教學(xué)方法與手段教學(xué)過程設(shè)計(jì)課外作業(yè)課后體會(huì)重點(diǎn)：調(diào)速控制環(huán)節(jié)的控制原理和控制規(guī)律難點(diǎn)：調(diào)速控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、安裝、接線和運(yùn)行調(diào)試解決方法： 1、通過視頻、實(shí)物展示、引導(dǎo)等手段將抽象的元

2、件形象化2、通過學(xué)生親自動(dòng)手測(cè)量、安裝、接線等形式突破難點(diǎn)講授法、演示法、行動(dòng)導(dǎo)向法；傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合，嘗試翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。1、回顧：三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路2、導(dǎo)入新課：通過某些生產(chǎn)工藝要求電動(dòng)機(jī)能夠改變轉(zhuǎn)速，這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào) 速，引入三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制方法3、知識(shí)準(zhǔn)備：三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路4、知識(shí)拓展：三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路的設(shè)計(jì)、合理選件及實(shí)現(xiàn)及現(xiàn)場(chǎng) 5s 管理 5、電氣控制線路的安裝與接線：4/2 極雙速異步電動(dòng)機(jī)的控制線路6、課程小結(jié)7、布置課外任務(wù)教 學(xué) 設(shè) 計(jì) / 實(shí) 驗(yàn) 實(shí) 訓(xùn) 項(xiàng) 目 實(shí) 施 方 案一：回顧三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路的有關(guān)知識(shí)。

3、二：課程導(dǎo)入通過某些生產(chǎn)工藝要求電動(dòng)機(jī)能夠改變轉(zhuǎn)速，這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，引入三相異步電動(dòng)機(jī) 調(diào)速控制方法。三：知識(shí)準(zhǔn)備（一）三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制線路1變極調(diào)速的原理雙速電動(dòng)機(jī)的變速是通過改變定子繞組的連接來改變磁極對(duì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。 如圖 1 所示為 4/2 極的雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線示意圖。電動(dòng)機(jī)定子繞組有六個(gè)接線端，分別為 U1、V1、W1、U2、V2、W2。圖 2.29（a）是將電動(dòng)機(jī)定子繞組的 U1、V1、W1 三個(gè)接線端接三相交 流電源，而將電動(dòng)機(jī)定子繞組的 U2、V2、W2 三個(gè)接線端懸空，三相定子繞組按三角形接線，此時(shí)每 個(gè)繞組中的、線圈相互串聯(lián)，電流

4、方向如圖 1（a）中的箭頭所示，電動(dòng)機(jī)的極數(shù)為 4 極。如果 將電動(dòng)機(jī)定子繞組的 U2、V2、W2 三個(gè)接線端子接到三相電源上，而將 U1、V1、W1 三個(gè)接線端子短接， 則原來三相定子繞組的三角形連接變成雙星形連接，此時(shí)每相繞組中的、線圈相互并聯(lián)，電流方 向如圖 1（b）中箭頭所示，于是電動(dòng)機(jī)的極數(shù)變?yōu)?2 極。注意觀察兩種情況下各繞組的電流方向。圖 1 4/2 極雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線注意：在定子繞組改極數(shù)后，其相序方向和原來的相序相反。所以，在變極調(diào)速時(shí)，必須把電動(dòng) 機(jī)的任意兩個(gè)出線端對(duì)調(diào)，以保持高速和低速時(shí)的轉(zhuǎn)向相同。（二） 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速控制線路對(duì)調(diào)速無特殊要求的

5、生產(chǎn)機(jī)械，可采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。下面介紹一種按時(shí)間原則啟動(dòng)和 能耗制動(dòng)的控制線路。按時(shí)間原則啟動(dòng)、能耗制動(dòng)的控制線路如圖 2 所示。對(duì)線路的工作原理分析如下。圖 2 按時(shí)間原則啟動(dòng)、能耗制動(dòng)的控制線路1啟動(dòng)前的準(zhǔn)備先將主令控制器 SA 的手柄置到“0”位，再合上電源開關(guān) QS1、QS2，則有：（1）零位繼電器 KV 線圈通電并自鎖。（2）KT1、KT2 線圈得電，其延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)瞬時(shí)打開，確保 KM1、KM2 線圈斷電。 2啟動(dòng)控制將 SA 的手柄推向“3”位，SA 的觸點(diǎn) SA1、SA2、SA3 均接通，KM 線圈通電。則有： （1）KM 的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接入交流電源，電動(dòng)機(jī)在

6、轉(zhuǎn)子串兩段電阻情況下啟動(dòng)。同時(shí)，KT 線圈得電，KT 延時(shí)斷開的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。（2）KM 的動(dòng)斷觸點(diǎn)打開，KT1 線圈斷電開始延時(shí)，當(dāng)延時(shí)結(jié)束時(shí)，KT1 動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，KM1 線圈通電，KM1 的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合切除一段電阻 R1，同時(shí) KM1 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，KT2 線圈斷電開始 延時(shí)，當(dāng)延時(shí)結(jié)束時(shí)，KT2 的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，KM2 線圈通電切除電阻 R2，啟動(dòng)結(jié)束。3制動(dòng)控制進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，將主令控制器 SA 的手柄扳回“0”位，KM、KM1、KM2 線圈均斷電，電動(dòng)機(jī)切 除交流電源。同時(shí)，KT1、KT2 線圈得電。則有：（1）KM 的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，KM3 線圈通電，電動(dòng)機(jī)接入直流電源進(jìn)行能耗制動(dòng)；

7、同時(shí)，KM2 線圈通電，電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子短接全部電阻的情況下進(jìn)行能耗制動(dòng)。（2）KM 的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)斷開，KT 線圈斷電開始延時(shí)，當(dāng)延時(shí)結(jié)束時(shí)，KT 延時(shí)斷開的動(dòng)合觸 點(diǎn)斷開，KM2、KM3 線圈均斷電，制動(dòng)結(jié)束。4調(diào)速控制過程當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)在低速下運(yùn)行時(shí)，可將主令控制器 SA 手柄推向“2”位或“1”位，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 子在串入一段電阻或不串入電阻的情況下以較高速度運(yùn)轉(zhuǎn)。具體情況這里不再詳述。在圖 2 中的 KI1、KI2、KI3、KI4 均為過電流繼電器，起過流保護(hù)作用。（三）變頻調(diào)速控制線路1變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速原理是將電網(wǎng)電壓提供的恒壓恒頻交流電轉(zhuǎn)換為變壓變頻的交流電，它是通過平滑改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率f來調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0，從而實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。這種調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速n0的方法，可以由高速到低速保持有限的轉(zhuǎn)差率，效率高、調(diào)速范圍大、精度高，是交流電動(dòng)機(jī)一種比較理想的調(diào)速方法。實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的裝置即交流變頻調(diào)速器（簡(jiǎn)稱變頻器），是一種采用模塊化結(jié)構(gòu)，集數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)于一體的智能型交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置。變頻器具有轉(zhuǎn)矩大、精 度高、噪聲低、功能齊全、運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、節(jié)約能源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石 油、化工、機(jī)械、電子等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和能源節(jié)約等。四：知識(shí)拓展1、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路的設(shè)計(jì)、合理選件及實(shí)現(xiàn)2、工