三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制

三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第1頁(yè)/共53頁(yè)(1)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路全壓?jiǎn)?dòng)

1．點(diǎn)動(dòng)控制線路

2．長(zhǎng)動(dòng)控制線路

3．兩地控制線路降壓?jiǎn)?dòng)

1.丫-△降壓起動(dòng)控制線路

2.串電阻(電抗器)降壓起動(dòng)控制線路

3.定子串自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)幾種典型電氣控制正反轉(zhuǎn)控制

(2)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路1、反接制動(dòng)控制線路2、能耗制動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制(3)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)

1、雙速電動(dòng)機(jī)控制線路

2、變頻調(diào)速系統(tǒng)(4)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)環(huán)節(jié)

1、短路保護(hù)2、過載保護(hù)3、過電流保護(hù)第2頁(yè)/共53頁(yè)全壓?jiǎn)?dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第3頁(yè)/共53頁(yè)1、點(diǎn)動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第4頁(yè)/共53頁(yè)

合上開關(guān)S，三相電源被引入控制電路，但電動(dòng)機(jī)還不能起動(dòng)。按下按鈕SB，接觸器KM線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點(diǎn)接通，電動(dòng)機(jī)定子接入三相電源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開按鈕SB，接觸器KM線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)因斷電而停轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第5頁(yè)/共53頁(yè)第6頁(yè)/共53頁(yè)2、長(zhǎng)動(dòng)控制（1）起動(dòng)過程。按下起動(dòng)按鈕SBl，接觸器KM線圈通電，與SB1并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證松開按鈕SBl后KM線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制。（2）停止過程。按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈斷電，與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)斷開，以保證松開按鈕SB2后KM線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第7頁(yè)/共53頁(yè)第8頁(yè)/共53頁(yè)

與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點(diǎn)的這種作用稱為自鎖。圖示控制電路還可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)。起短路保護(hù)的是串接在主電路中的熔斷器FU。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。起過載保護(hù)的是熱繼電器FR。當(dāng)過載時(shí)，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點(diǎn)斷開，使接觸器KM線圈斷電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM的主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。同時(shí)KM輔助觸點(diǎn)也斷開，解除自鎖。故障排除后若要重新起動(dòng)，需按下FR的復(fù)位按鈕，使FR的常閉觸點(diǎn)復(fù)位（閉合）即可。起零壓（或欠壓）保護(hù)的是接觸器KM本身。當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí)，接觸器KM線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點(diǎn)自行復(fù)位，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)解除自鎖。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第9頁(yè)/共53頁(yè)

長(zhǎng)動(dòng)控制原理圖三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第10頁(yè)/共53頁(yè)降壓?jiǎn)?dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第11頁(yè)/共53頁(yè)1．串電阻(電抗器)降壓起動(dòng)控制線路

在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將電阻串聯(lián)在定子繞組與電源之間，由于串聯(lián)電阻起到了分壓作用，電動(dòng)機(jī)定子繞組上所承受的電壓只是額定電壓的一部分，這樣就限制了起動(dòng)電流，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)便在額定電壓下正常運(yùn)行。工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第12頁(yè)/共53頁(yè)串電阻降壓起動(dòng)控制線路動(dòng)畫演示

三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第13頁(yè)/共53頁(yè)2．丫-△降壓起動(dòng)控制線路

合上電源開關(guān)QS→按下起動(dòng)按鈕SB2→接觸器KMI、KM3線圈得電，→電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形進(jìn)行降壓起動(dòng)→同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈得電→經(jīng)一段延時(shí)后KT斷開，KM3失電，延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)KT閉合→KM2線圈得電并自鎖→電動(dòng)機(jī)繞組聯(lián)結(jié)成三角形全壓運(yùn)行。工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第14頁(yè)/共53頁(yè)丫-△降壓起動(dòng)控制線路動(dòng)畫演示三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第15頁(yè)/共53頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)返回鼠籠式電動(dòng)機(jī)Υ-起動(dòng)控制第16頁(yè)/共53頁(yè)

3.定子串自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)

合上QS→KM1觸點(diǎn)先將自耦變壓器做星形連接，→KM1接通電源→電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)自耦變壓器實(shí)現(xiàn)減壓?jiǎn)?dòng)→當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，→KM1斷開而KM2閉合直接將全電壓加在電動(dòng)機(jī)上→進(jìn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)。工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第17頁(yè)/共53頁(yè)定子串自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)動(dòng)畫演示三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第18頁(yè)/共53頁(yè)正反轉(zhuǎn)控制

三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第19頁(yè)/共53頁(yè)（1）正向起動(dòng)過程。按下起動(dòng)按鈕SBl，接觸器KM1線圈通電，與SBl并聯(lián)的KM1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證KMl線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM1的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）停止過程。按下停止按鈕SB3，接觸器KMl線圈斷電，與SBl并聯(lián)的KM1的輔助觸點(diǎn)斷開，以保證KMl線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KMl的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，切斷電動(dòng)機(jī)定子電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。（3）反向起動(dòng)過程。按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM2線圈通電，與SB2并聯(lián)的KM2的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證KM2線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM2的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。特別注意KM1和KM2線圈不能同時(shí)通電，因此不能同時(shí)按下SBl和SB2，也不能在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，或在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕。如果操作錯(cuò)誤，將引起主回路電源短路。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制1.正反轉(zhuǎn)控制第20頁(yè)/共53頁(yè)第21頁(yè)/共53頁(yè)帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

將接觸器KM1的輔助常閉觸點(diǎn)串入KM2的線圈回路中，從而保證在KMl線圈通電時(shí)KM2線圈回路總是斷開的；將接觸器KM2的輔助常閉觸點(diǎn)串入KM1的線圈回路中，從而保證在KM2線圈通電時(shí)KMl線圈回路總是斷開的。這樣接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KMl和KM2保證了兩個(gè)接觸器線圈不能同時(shí)通電，這種控制方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖，這兩個(gè)輔助常開觸點(diǎn)稱為聯(lián)鎖或者互鎖觸點(diǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第22頁(yè)/共53頁(yè)第23頁(yè)/共53頁(yè)存在問題：電路在具體操作時(shí)，若電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)要反轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SB3，使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KMl閉合后按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；若電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)要正轉(zhuǎn)時(shí)必須先按停止按鈕SB3，使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KM2閉合后按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBl才能使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第24頁(yè)/共53頁(yè)同時(shí)具有電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

采用復(fù)式按鈕，將SB1按鈕的常閉觸點(diǎn)串接在KM2的線圈電路中；將SB2的常閉觸點(diǎn)串接在KMl的線圈電路中；這樣，無論何時(shí)，只要按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，在KM2線圈通電之前就首先使KM1斷電，從而保證KM1和KM2不同時(shí)通電；從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也是一樣。這種由機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖也叫機(jī)械聯(lián)鎖或按鈕聯(lián)鎖三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第25頁(yè)/共53頁(yè)第26頁(yè)/共53頁(yè)2、自動(dòng)往返控制

按下正向起動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)正向起動(dòng)運(yùn)行，帶動(dòng)工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)行到SQ2位置時(shí)，擋塊壓下SQ2，接觸器KMl斷電釋放，KM2通電吸合，電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)運(yùn)行，使工作臺(tái)后退。工作臺(tái)退到SQl位置時(shí)，擋塊壓下SQl，KM2斷電釋放，KM1通電吸合，電動(dòng)機(jī)又正向起動(dòng)運(yùn)行，工作臺(tái)又向前進(jìn)，如此一直循環(huán)下去，直到需要停止時(shí)按下SB3，KMl和KM2線圈同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第27頁(yè)/共53頁(yè)第28頁(yè)/共53頁(yè)第29頁(yè)/共53頁(yè)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第30頁(yè)/共53頁(yè)一、反接制動(dòng)控制線路二、能耗制動(dòng)控制線路

三相異步電動(dòng)機(jī)從切斷電源到完全停止旋轉(zhuǎn)，由于慣性的關(guān)系，總要經(jīng)過一段時(shí)間，這往往不能適應(yīng)某些生產(chǎn)機(jī)械工藝的要求，無論是從提高生產(chǎn)效率，還是從安全及工藝要求等方面考慮，都要求能對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)控制，即能迅速使電動(dòng)機(jī)停機(jī)、定位。三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法一般有兩大類，機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。電氣制動(dòng)控制線路包括三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第31頁(yè)/共53頁(yè)

起動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕SB2→接觸器KMI通電并自鎖→電動(dòng)機(jī)M通電旋轉(zhuǎn)；停車時(shí)，按下停止按鈕SBI→常閉觸點(diǎn)斷開→接觸器KMl線圈斷電，電動(dòng)機(jī)M脫離電源，由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)的慣性很大，KS的常開觸點(diǎn)依然處于閉合狀態(tài)，所以SBl常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，反接制動(dòng)接觸器KM2線圈通電并自鎖，其主觸點(diǎn)閉合，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，速度繼電器常開觸點(diǎn)復(fù)位，接觸器KM2線圈電路被切斷，反接制動(dòng)結(jié)束。1.反接制動(dòng)控制線路電氣原理圖：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第32頁(yè)/共53頁(yè)反接制動(dòng)控制1第33頁(yè)/共53頁(yè)

按下停止按鈕SB1，接觸器KMI斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源，同時(shí)接觸器KM2線圈通電，時(shí)間繼電器KT線圈與接觸器KM2線圈同時(shí)通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)其轉(zhuǎn)子的慣性速度接近于零時(shí)，時(shí)間繼電器失電，KM2線圈電路斷路。電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)結(jié)束。

2、能耗制動(dòng)控制線路電氣原理圖：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第34頁(yè)/共53頁(yè)能耗制動(dòng)演示第35頁(yè)/共53頁(yè)上頁(yè)返回鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制第36頁(yè)/共53頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)其他基本控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第37頁(yè)/共53頁(yè)常動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)

第38頁(yè)/共53頁(yè)第39頁(yè)/共53頁(yè)第40頁(yè)/共53頁(yè)

3.兩地控制線路

實(shí)現(xiàn)兩地控制的基本原則為在控制線路中將兩個(gè)起動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接，將兩個(gè)停止按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接。圖左所示為對(duì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)兩地控制的控制線路，其中按鈕SBl、SB3位于甲地，按鈕SB2、SB4位于乙地。電氣原理圖：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第41頁(yè)/共53頁(yè)多地點(diǎn)控制電路

第42頁(yè)/共53頁(yè)順序起動(dòng)控制第43頁(yè)/共53頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第44頁(yè)/共53頁(yè)1、雙速電動(dòng)機(jī)控制線路

雙速電動(dòng)機(jī)采用復(fù)合按鈕聯(lián)鎖的高、低速直接轉(zhuǎn)換的控制線路，按下低速起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KMl通電吸合，電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)以低速運(yùn)轉(zhuǎn)。若技下高速起動(dòng)按鈕SB3，則KMI斷電釋放，并接通KM2和KM3，電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成雙星形，電動(dòng)機(jī)以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣原理圖：工作原理：三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第45頁(yè)/共53頁(yè)雙速電機(jī)1第46頁(yè)/共53頁(yè)

調(diào)速控制電路第47頁(yè)/共53頁(yè)

調(diào)速控制電路第48頁(yè)/共53頁(yè)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)

現(xiàn)代通用變頻器大都是采用二極管整流和由快速全控開關(guān)器件IGBT或功率模塊IPM組成的PWM逆變器，構(gòu)成交-直-交電壓源型變壓變頻器，已經(jīng)占領(lǐng)了全世界0.5~500KVA中、小容量變頻調(diào)速裝置的絕大部分市場(chǎng)。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣控制第49頁(yè)/共53頁(yè)系統(tǒng)組成M3~電壓檢測(cè)泵升限制電流檢測(cè)溫度檢測(cè)電流檢測(cè)單片機(jī)顯示設(shè)定接