三相異步電動機(jī)及其典型控制學(xué)習(xí)教案課件

會計學(xué)1三相異步電動機(jī)及其典型控制會計學(xué)1三相異步電動機(jī)及其典型控制第12章三相異步電動機(jī)及其典型控制§12.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理§12.2三相異步電動機(jī)的起動與制動§12.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)§12.4三相異步電動機(jī)基本控制環(huán)節(jié)

§12.5典型控制線路舉例第1頁/共80頁第12章三相異步電動機(jī)§12.1三相異步電動機(jī)的§12.1

三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

電動機(jī)的分類異步（感應(yīng)）電動機(jī)：應(yīng)用廣泛。同步電動機(jī)：用于功率較大，不需要調(diào)速，長期工作的機(jī)械。交流直流：他勵，并勵，串勵，復(fù)勵。電動機(jī)第2頁/共80頁§12.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)電動機(jī)的分類異步（感應(yīng)）電動12.1.1電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

第3頁/共80頁12.1.1電動機(jī)的結(jié)構(gòu)第3頁/共80頁第4頁/共80頁第4頁/共80頁

返回第5頁/共80頁返回第5頁/共80頁三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。第6頁/共80頁三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子：在線繞式鼠籠式根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分為第7頁/共80頁線繞式鼠籠式根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分為第7頁/共80頁1.轉(zhuǎn)動原理：

演示圖12.1.2

三相異步電動機(jī)的工作原理

第8頁/共80頁1.轉(zhuǎn)動原理：演示圖12.1.2三相異步電動機(jī)的工作磁鐵閉合線圈第9頁/共80頁磁鐵閉合第9頁/共80頁磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)線長磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度（右手定則）閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流

i（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場中受力第10頁/共80頁磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)線長磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致

結(jié)論：異步2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢第11頁/共80頁1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致結(jié)論：異步2.線圈實際的異步電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子之所以轉(zhuǎn)動，是由于旋轉(zhuǎn)磁場的作用。第12頁/共80頁實際的異步電動機(jī)中，第12頁/共80頁

異步電動機(jī)定子上有三相對稱的交流繞組，三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場（動畫）2旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生第13頁/共80頁異步電動機(jī)定子上有三相對稱的交流繞組，三相對稱交流繞AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()電流入X第14頁/共80頁AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()XBZAYCAXYCBZAXYCBZ三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。第15頁/共80頁XBZAYCAXYCBZAXYCBZ三相對稱繞組通入三相對稱旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小

一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則

同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ第16頁/共80頁旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：AXYCBZ第17頁/共80頁極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ第18頁/共80頁極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'第19頁/共80頁極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'第19頁/共80頁極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系第20頁/共80頁極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系第20頁/共80頁三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速第21頁/共80頁三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期同步轉(zhuǎn)速第21頁/電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果第22頁/共80頁電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方

轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）第23頁/共80頁轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向第24頁/共80頁旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中

方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源第25頁/共80頁方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正§12.2三相異步電動機(jī)的起動與制動

三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的調(diào)速三相異步電動機(jī)的制動第26頁/共80頁§12.2三相異步電動機(jī)的起動與制動三相異步電動機(jī)的起1三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累電機(jī)過熱影響：第27頁/共80頁1三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般采用直接起動。（2）降壓起動。Y－起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹Y－起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。第28頁/共80頁三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步Y(jié)－起動：正常運(yùn)行AZBYXC

起動ABCXYZ設(shè)：電機(jī)每相阻抗為第29頁/共80頁Y－起動：正常運(yùn)行AZBYXC起動ABCXYZ設(shè)AZBYXC正常運(yùn)行UPABCXYZ起動UP'（2）Y－起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合Y－起動。第30頁/共80頁AZBYXC正常UPABCXYZ起動UP'（2）Y－起轉(zhuǎn)子串電阻起動定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動后將R短路。第31頁/共80頁轉(zhuǎn)子串電阻起動定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點(diǎn)：適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動機(jī)起動。（1）

（2）R2選的適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動電流，又可以增加起動力矩。第32頁/共80頁轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點(diǎn)：適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動機(jī)起動。（1）2三相異步電動機(jī)的調(diào)速1.改變極對數(shù)有級調(diào)速。2.

改變轉(zhuǎn)差率

無級調(diào)速。調(diào)速方法：ST調(diào)速：在同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速。適用于鼠籠式電動機(jī)適用于繞線式電動機(jī)第33頁/共80頁2三相異步電動機(jī)的調(diào)速1.改變極對數(shù)3.改變電源頻率

(變頻調(diào)速)

無級調(diào)速變頻電源

可變

此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。第34頁/共80頁3.改變電源頻率(變頻調(diào)速)無3三相異步電動機(jī)的制動異步電動機(jī)的制動常用下列三種方法：1）能耗制動2）反接制動3）發(fā)電反饋制動第35頁/共80頁3三相異步電動機(jī)的制動異步電動機(jī)的制動常用下列三種方法能耗制動第36頁/共80頁能耗制動第36頁/共80頁反接制動第37頁/共80頁反接制動第37頁/共80頁發(fā)電反饋制動第38頁/共80頁發(fā)電反饋制動第38頁/共80頁§12.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三相異步電動機(jī)型號Y132M-4 功率7.5KW頻率50Hz電壓380V 電流15.4A 接法 轉(zhuǎn)速1440r/min 絕緣等級B工作方式：連續(xù)功率因數(shù)0.85效率(%)87

年月編號XX電機(jī)廠第39頁/共80頁§12.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)1.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高機(jī)座長度代號磁極數(shù)Y132M--4磁極數(shù)(極對數(shù)p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分第40頁/共80頁1.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高第41頁/共80頁第41頁/共80頁第42頁/共80頁第42頁/共80頁第43頁/共80頁第43頁/共80頁轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分第44頁/共80頁轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=3.聯(lián)接方式：Y/接法：Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：第45頁/共80頁3.聯(lián)接方式：Y/接法：Y接法：4.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.

說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的5％。線電壓AZBYXC線電壓ABCXYZ例：380/220Y/是指：線電壓為380V時采用Y接法；當(dāng)線電壓為220V時采用接法。第46頁/共80頁4.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.說明5.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：

表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。6.額定功率：

額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時軸上輸出的功率（），不等于從電源吸收的功率（）。兩者的關(guān)系為：其中鼠籠電機(jī)=72－93％第47頁/共80頁5.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：表示

額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2~0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。7.功率因數(shù)(cos1)：P2PN此外還有絕緣等級等參數(shù)，不一一介紹。cos1第48頁/共80頁額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功YR系列：繞線型三相異步電動機(jī)。這種電動機(jī)可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的外接電阻，以獲得良好的起動性能和調(diào)速的要求。YR系列電機(jī)的絕緣、外殼防護(hù)等級、冷卻方式與Y系列相同。定子繞組為“Y”：接法，轉(zhuǎn)子繞組也為“Y”接法。YR系列電機(jī)適用于起動重負(fù)荷。YR系列第49頁/共80頁YR系列：繞線型三相異步電動機(jī)。這種電動機(jī)可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子電動機(jī)。第50頁/共80頁YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子電動機(jī)。第50頁/共80頁§12.4三相異步電動機(jī)基本控制環(huán)節(jié)12.4.1點(diǎn)動控制電路12.4.2單向旋轉(zhuǎn)控制電路12.4.3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路12.4.4時間控制基本線路第51頁/共80頁§12.4三相異步電動機(jī)基本控制環(huán)節(jié)12.4.1點(diǎn)動12.4.1異步機(jī)的點(diǎn)動控制M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電路主電路第52頁/共80頁12.4.1異步機(jī)的點(diǎn)動控制MABCKMFUQSB'C'12.4.2異步機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)控制電路KM自鎖自鎖的作用按下按鈕（SB），線圈（KM）通電，電機(jī)起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動按鈕停車按鈕第53頁/共80頁12.4.2異步機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)控制電路KM自鎖自鎖的作用按KMSB1KMSB2KHM3~ABCKMFUQSKH電流成回路，只要接兩相就可以了。異步機(jī)的直接起動+過載保護(hù)發(fā)熱元件熱繼電器觸頭第54頁/共80頁KMSB1KMSB2KHMABCKMFUQSKH電流成回路，例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。多地點(diǎn)控制乙地甲地第55頁/共80頁例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSBQSKHM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(1)SB3：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主電路控制電路第56頁/共80頁QSKHMABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(2)SBKASB1KASB2KHKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）。控制關(guān)系SB：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行第57頁/共80頁點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(2)SBKASB1KASB2KHKMKAMA

以下控制電路能否實現(xiàn)即能點(diǎn)動、又能連續(xù)運(yùn)行KMSB1KMSB2KHSB不能點(diǎn)動！思考題第58頁/共80頁以下控制電路能否實現(xiàn)即能點(diǎn)動、KMSB1KMSB2K12.4.3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1第59頁/共80頁12.4.3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路KMFKMFSB1SBFKHM可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(2)--加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMRSBR互鎖第60頁/共80頁可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(2)--加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBRKMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(3)--雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSKH電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）第61頁/共80頁KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR可可逆旋轉(zhuǎn)控制電路（4）------行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSKH

行程控制實質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BA第62頁/共80頁可逆旋轉(zhuǎn)控制電路（4）------行程控制KMRMABCKM基本的行程控制電路

控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）第63頁/共80頁基本的行程控制電路控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB行程控制的應(yīng)用舉例--自動往復(fù)運(yùn)動正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行

2.到位后能自動返回第64頁/共80頁行程控制的應(yīng)用舉例--自動往復(fù)運(yùn)動正程逆程電機(jī)工作要求電機(jī)STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自動往復(fù)運(yùn)動控制電路

限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時，自動起動反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施第65頁/共80頁電機(jī)STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSB電機(jī)的Y－起動2電機(jī)的順序控制12.4.4時間控制基本線路

第66頁/共80頁電機(jī)的Y－起動12.4.4時間控制基本線路第66頁/共KMFUQSKH電機(jī)繞組A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-主電路KM-Y閉合，電機(jī)接成Y形；KM-閉合，電機(jī)接成形。第67頁/共80頁KMFUQSKH電機(jī)A'xB'yC'zKM-YA'B'C'KMFUQSKH電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起動控制電路KH主電路接通電源延時KTKM-KM-YY轉(zhuǎn)換完成SB2KMKTKM-YKM-第68頁/共80頁KMFUQSKH電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-K＃1電機(jī)M1控制要求：

1)M1起動后，M2才能起動；

2)M2可單獨(dú)停車。＃2電機(jī)M22電機(jī)的順序控制第69頁/共80頁＃1電機(jī)M1控制要求：＃2電機(jī)M22電機(jī)的順序控順序控制電路（1）：兩電機(jī)只保證起動的先后順序，沒有延時要求。

FUKM2KH2ABCFUM3~ABCKM1KH1M3~主電路KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1控制電路第70頁/共80頁順序控制電路（1）：兩電機(jī)只保證起動的先后順序，F(xiàn)UKM2K不可以!

兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭（KM1）的負(fù)荷過重。M3~KM1KHKM2KHM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主電路控制電路這樣實現(xiàn)順序控制可不可以?第71頁/共80頁不可以!MKM1KHKM2KHMKM2KM1SB2KM2KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT順序控制電路(2)：M1起動后，M2延時起動。SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動KTM2起動主電路同前控制電路第72頁/共80頁KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT順序控KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT

實現(xiàn)M1起動后M2延時起動的順序控制，用以下電路可不可以？SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動M2起動

不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。第73頁/共80頁KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT實現(xiàn)M1起§12.5典型控制線路舉例1混凝土攪拌機(jī)的控制線路

2皮帶運(yùn)輸機(jī)順序控制系統(tǒng)第74頁/共80頁§12.5典型控制線路舉例1混凝土攪拌機(jī)的控制線路第1混凝土攪拌機(jī)的控制線路混凝土攪拌機(jī)是建筑施工中常用的機(jī)械設(shè)備，它的主要結(jié)構(gòu)由攪拌滾筒、物料拖斗以及拖動電機(jī)等組成。電動機(jī)包括拖動攪拌滾筒和拖動物料拖斗電機(jī)。第75頁/共80頁1混凝土攪拌機(jī)的控制線路混凝土攪拌機(jī)是建筑施工中常用的機(jī)械第76頁/共80頁第76頁/共80頁2皮帶運(yùn)輸機(jī)順序控制系統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)工作過程示意圖在建筑工地上，常用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送沙料等物品。第77頁/共80頁2皮帶運(yùn)輸機(jī)順序控制系統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)工作過程示意圖在建筑第78頁/共80頁第78頁/共80頁第12章結(jié)束第79頁/共80頁第12章結(jié)束第79頁/共80頁會計學(xué)81三相異步電動機(jī)及其典型控制會計學(xué)1三相異步電動機(jī)及其典型控制第12章三相異步電動機(jī)及其典型控制§12.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理§12.2三相異步電動機(jī)的起動與制動§12.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)§12.4三相異步電動機(jī)基本控制環(huán)節(jié)

§12.5典型控制線路舉例第1頁/共80頁第12章三相異步電動機(jī)§12.1三相異步電動機(jī)的§12.1

三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

電動機(jī)的分類異步（感應(yīng)）電動機(jī)：應(yīng)用廣泛。同步電動機(jī)：用于功率較大，不需要調(diào)速，長期工作的機(jī)械。交流直流：他勵，并勵，串勵，復(fù)勵。電動機(jī)第2頁/共80頁§12.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)電動機(jī)的分類異步（感應(yīng)）電動12.1.1電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

第3頁/共80頁12.1.1電動機(jī)的結(jié)構(gòu)第3頁/共80頁第4頁/共80頁第4頁/共80頁

返回第5頁/共80頁返回第5頁/共80頁三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。第6頁/共80頁三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子：在線繞式鼠籠式根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分為第7頁/共80頁線繞式鼠籠式根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分為第7頁/共80頁1.轉(zhuǎn)動原理：

演示圖12.1.2

三相異步電動機(jī)的工作原理

第8頁/共80頁1.轉(zhuǎn)動原理：演示圖12.1.2三相異步電動機(jī)的工作磁鐵閉合線圈第9頁/共80頁磁鐵閉合第9頁/共80頁磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)線長磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度（右手定則）閉合導(dǎo)線產(chǎn)生電流

i（左手定則）通電導(dǎo)線在磁場中受力第10頁/共80頁磁極旋轉(zhuǎn)導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢導(dǎo)線長磁感應(yīng)強(qiáng)度切割速度1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致

結(jié)論：異步2.線圈比磁場轉(zhuǎn)得慢第11頁/共80頁1.線圈跟著磁鐵轉(zhuǎn)→兩者轉(zhuǎn)動方向一致結(jié)論：異步2.線圈實際的異步電動機(jī)中，轉(zhuǎn)子之所以轉(zhuǎn)動，是由于旋轉(zhuǎn)磁場的作用。第12頁/共80頁實際的異步電動機(jī)中，第12頁/共80頁

異步電動機(jī)定子上有三相對稱的交流繞組，三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場（動畫）2旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生第13頁/共80頁異步電動機(jī)定子上有三相對稱的交流繞組，三相對稱交流繞AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()電流入X第14頁/共80頁AYCBZ異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出()XBZAYCAXYCBZAXYCBZ三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場。第15頁/共80頁XBZAYCAXYCBZAXYCBZ三相對稱繞組通入三相對稱旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小

一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則

同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ第16頁/共80頁旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速大小一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即：AXYCBZ第17頁/共80頁極對數(shù)（P）的概念A(yù)XBYCZ此種接法下，合成磁場只有一對磁極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ第18頁/共80頁極對數(shù)（P）的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'第19頁/共80頁極對數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'第19頁/共80頁極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系第20頁/共80頁極對數(shù)和轉(zhuǎn)速的關(guān)系第20頁/共80頁三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速第21頁/共80頁三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速極對數(shù)每個電流周期同步轉(zhuǎn)速第21頁/電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果第22頁/共80頁電動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系電動機(jī)轉(zhuǎn)速:電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方

轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）第23頁/共80頁轉(zhuǎn)差率的概念：異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向第24頁/共80頁旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中

方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源第25頁/共80頁方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。正§12.2三相異步電動機(jī)的起動與制動

三相異步電動機(jī)的起動三相異步電動機(jī)的調(diào)速三相異步電動機(jī)的制動第26頁/共80頁§12.2三相異步電動機(jī)的起動與制動三相異步電動機(jī)的起1三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠式電機(jī)起動電流為額定電流的5~7倍。定子電流原因：起動時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線速度很大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子電流大電流使電網(wǎng)電壓降低影響其他負(fù)載工作頻繁起動時造成熱量積累電機(jī)過熱影響：第27頁/共80頁1三相異步機(jī)的起動起動電流：中小型鼠籠三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機(jī)一般采用直接起動。（2）降壓起動。Y－起動自耦降壓起動（3）轉(zhuǎn)子串電阻起動。以下介紹Y－起動和轉(zhuǎn)子串電阻起動。第28頁/共80頁三相異步機(jī)的起動方法：（1）直接起動。二三十千瓦以下的異步Y(jié)－起動：正常運(yùn)行AZBYXC

起動ABCXYZ設(shè)：電機(jī)每相阻抗為第29頁/共80頁Y－起動：正常運(yùn)行AZBYXC起動ABCXYZ設(shè)AZBYXC正常運(yùn)行UPABCXYZ起動UP'（2）Y－起動應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。所以降壓起動適合于空載或輕載起動的場合Y－起動。第30頁/共80頁AZBYXC正常UPABCXYZ起動UP'（2）Y－起轉(zhuǎn)子串電阻起動定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞組中，起動后將R短路。第31頁/共80頁轉(zhuǎn)子串電阻起動定子RRR線繞式轉(zhuǎn)子起動時將適當(dāng)?shù)腞串入轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點(diǎn)：適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動機(jī)起動。（1）

（2）R2選的適當(dāng)，轉(zhuǎn)子串電阻既可以降低起動電流，又可以增加起動力矩。第32頁/共80頁轉(zhuǎn)子串電阻起動的特點(diǎn)：適于轉(zhuǎn)子為線繞式的電動機(jī)起動。（1）2三相異步電動機(jī)的調(diào)速1.改變極對數(shù)有級調(diào)速。2.

改變轉(zhuǎn)差率

無級調(diào)速。調(diào)速方法：ST調(diào)速：在同一負(fù)載下能得到不同的轉(zhuǎn)速。適用于鼠籠式電動機(jī)適用于繞線式電動機(jī)第33頁/共80頁2三相異步電動機(jī)的調(diào)速1.改變極對數(shù)3.改變電源頻率

(變頻調(diào)速)

無級調(diào)速變頻電源

可變

此種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。第34頁/共80頁3.改變電源頻率(變頻調(diào)速)無3三相異步電動機(jī)的制動異步電動機(jī)的制動常用下列三種方法：1）能耗制動2）反接制動3）發(fā)電反饋制動第35頁/共80頁3三相異步電動機(jī)的制動異步電動機(jī)的制動常用下列三種方法能耗制動第36頁/共80頁能耗制動第36頁/共80頁反接制動第37頁/共80頁反接制動第37頁/共80頁發(fā)電反饋制動第38頁/共80頁發(fā)電反饋制動第38頁/共80頁§12.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)三相異步電動機(jī)型號Y132M-4 功率7.5KW頻率50Hz電壓380V 電流15.4A 接法 轉(zhuǎn)速1440r/min 絕緣等級B工作方式：連續(xù)功率因數(shù)0.85效率(%)87

年月編號XX電機(jī)廠第39頁/共80頁§12.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)Y132M-4型電動機(jī)1.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高機(jī)座長度代號磁極數(shù)Y132M--4磁極數(shù)(極對數(shù)p=2)同步轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分第40頁/共80頁1.型號：表明不同用途，不同環(huán)境。三相異步電動機(jī)機(jī)座中心高第41頁/共80頁第41頁/共80頁第42頁/共80頁第42頁/共80頁第43頁/共80頁第43頁/共80頁轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=1440轉(zhuǎn)/分第44頁/共80頁轉(zhuǎn)差率2.轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)速（n)。如：n=3.聯(lián)接方式：Y/接法：Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：第45頁/共80頁3.聯(lián)接方式：Y/接法：Y接法：4.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.

說明：一般規(guī)定電動機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的5％。線電壓AZBYXC線電壓ABCXYZ例：380/220Y/是指：線電壓為380V時采用Y接法；當(dāng)線電壓為220V時采用接法。第46頁/共80頁4.額定電壓：定子繞組在指定接法下應(yīng)加的線電壓.說明5.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：

表示三角接法下，電機(jī)的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。6.額定功率：

額定功率指電機(jī)在額定運(yùn)行時軸上輸出的功率（），不等于從電源吸收的功率（）。兩者的關(guān)系為：其中鼠籠電機(jī)=72－93％第47頁/共80頁5.額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：表示

額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功率因數(shù)很低約為0.2~0.3。額定負(fù)載時，功率因數(shù)最大。注意：實用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。7.功率因數(shù)(cos1)：P2PN此外還有絕緣等級等參數(shù)，不一一介紹。cos1第48頁/共80頁額定負(fù)載時一般為0.7~0.9，空載時功YR系列：繞線型三相異步電動機(jī)。這種電動機(jī)可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的外接電阻，以獲得良好的起動性能和調(diào)速的要求。YR系列電機(jī)的絕緣、外殼防護(hù)等級、冷卻方式與Y系列相同。定子繞組為“Y”：接法，轉(zhuǎn)子繞組也為“Y”接法。YR系列電機(jī)適用于起動重負(fù)荷。YR系列第49頁/共80頁YR系列：繞線型三相異步電動機(jī)。這種電動機(jī)可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子電動機(jī)。第50頁/共80頁YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子電動機(jī)。第50頁/共80頁§12.4三相異步電動機(jī)基本控制環(huán)節(jié)12.4.1點(diǎn)動控制電路12.4.2單向旋轉(zhuǎn)控制電路12.4.3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路12.4.4時間控制基本線路第51頁/共80頁§12.4三相異步電動機(jī)基本控制環(huán)節(jié)12.4.1點(diǎn)動12.4.1異步機(jī)的點(diǎn)動控制M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電路主電路第52頁/共80頁12.4.1異步機(jī)的點(diǎn)動控制MABCKMFUQSB'C'12.4.2異步機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)控制電路KM自鎖自鎖的作用按下按鈕（SB），線圈（KM）通電，電機(jī)起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動按鈕停車按鈕第53頁/共80頁12.4.2異步機(jī)的單向旋轉(zhuǎn)控制電路KM自鎖自鎖的作用按KMSB1KMSB2KHM3~ABCKMFUQSKH電流成回路，只要接兩相就可以了。異步機(jī)的直接起動+過載保護(hù)發(fā)熱元件熱繼電器觸頭第54頁/共80頁KMSB1KMSB2KHMABCKMFUQSKH電流成回路，例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。多地點(diǎn)控制乙地甲地第55頁/共80頁例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSBQSKHM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(1)SB3：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主電路控制電路第56頁/共80頁QSKHMABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(2)SBKASB1KASB2KHKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）。控制關(guān)系SB：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行第57頁/共80頁點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行(2)SBKASB1KASB2KHKMKAMA

以下控制電路能否實現(xiàn)即能點(diǎn)動、又能連續(xù)運(yùn)行KMSB1KMSB2KHSB不能點(diǎn)動！思考題第58頁/共80頁以下控制電路能否實現(xiàn)即能點(diǎn)動、KMSB1KMSB2K12.4.3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1第59頁/共80頁12.4.3可逆旋轉(zhuǎn)控制電路KMFKMFSB1SBFKHM可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(2)--加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMRSBR互鎖第60頁/共80頁可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(2)--加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBRKMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR可逆旋轉(zhuǎn)控制電路(3)--雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSKH電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）第61頁/共80頁KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR可可逆旋轉(zhuǎn)控制電路（4）------行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSKH

行程控制實質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BA第62頁/共80頁可逆旋轉(zhuǎn)控制電路（4）------行程控制KMRMABCKM基本的行程控制電路

控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關(guān)正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）第63頁/共80頁基本的行程控制電路控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB行程控制的應(yīng)用舉例--自動往復(fù)運(yùn)動正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行

2.到位后能自動返回第64頁/共80頁行程控制