電機(jī)與電氣控制技術(shù)（第2版）課件 項目八 三相異步電動機(jī)的調(diào)速與制動控制

1項目八三相異步電動機(jī)的調(diào)速與制動控制任務(wù)一三相異步電動機(jī)變極調(diào)速控制線路任務(wù)二三相異步電動機(jī)反接制動控制線路任務(wù)三三相異步電動機(jī)能耗制動控制線路2在一些機(jī)床中，根據(jù)加工工件材料、刀具種類、工件尺寸、工藝要求等會選擇不同的加工速度，這就要求三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)。三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法有機(jī)械調(diào)速和電氣調(diào)速

。電氣調(diào)速方法：有3種變極對數(shù)P、變轉(zhuǎn)差率S、變頻調(diào)速f1任務(wù)一三相異步電動機(jī)變極調(diào)速控制電路一、任務(wù)導(dǎo)入與描述3多速電動機(jī)就是通過改變磁極對數(shù)來實現(xiàn)調(diào)速的，通常采用改變定子繞組的接法來改變磁極對數(shù)。若繞組改變一次磁極對數(shù)，可獲得兩個轉(zhuǎn)速，稱為雙速電動機(jī)；改變兩次極對數(shù)，可獲得三個轉(zhuǎn)速，稱為三速電動機(jī)；同理有四速、五速電動機(jī)，但要受定子結(jié)構(gòu)及繞組接線的限制。變極調(diào)速4二、任務(wù)目標(biāo)本任務(wù)要求識讀三相異步電動機(jī)變極調(diào)速控制電路圖，完成按鈕控制的雙速電動機(jī)控制電路安裝接線和通電調(diào)試。5三、任務(wù)實施（一）雙速電動機(jī)定子繞組的接線方式：接法有△/YY和Y/YY兩種。(a)低速△形接法(b)高速YY形接法第1種接法三角形→雙星形低速→高速6三、任務(wù)實施（一）雙速電動機(jī)定子繞組的接線方式(a)低速Y形接法(b)高速YY形接法第2種接法星形→雙星形低速→高速7三、任務(wù)實施（二）按鈕控制的雙速電動機(jī)控制電路：P1741.識讀電路圖想一想：定子繞組接線方式？第1種還是第2種？8主電路分析合上QF當(dāng)KM1主觸點(diǎn)閉合時，M低速運(yùn)行。當(dāng)KM2、KM3主觸點(diǎn)閉合時，M高速運(yùn)行。2.識讀電路工作過程9控制電路分析提示：按下SB2→KM1+、按下SB3→KM2+、KM3+10①低速起動運(yùn)行：SB2↓→KM1+→KM1常閉觸點(diǎn)斷開，互鎖

KM1常開觸點(diǎn)閉合自鎖

KM1主觸點(diǎn)閉合，M低速起動運(yùn)行②高速運(yùn)行：SB3↓→SB3常閉觸點(diǎn)斷開，KM1-，

SB3常開觸點(diǎn)閉合→KM2+KM3+→KM2、KM3常閉觸點(diǎn)斷開，互鎖

KM2、KM3常開觸點(diǎn)閉合，自鎖

KM2、KM3主觸點(diǎn)閉合，M高速運(yùn)行控制電路分析11（三）時間繼電器控制的雙速電動機(jī)控制電路的識讀P1741.識讀電路圖12主電路P175合上QS當(dāng)KM1主觸點(diǎn)閉合時，M低速運(yùn)行。當(dāng)KM2、KM3主觸點(diǎn)閉合時，M高速運(yùn)行。2.識讀電路工作過程13控制電路P175提示：SC扳至“低速”位置時：KM1+SC扳至“高速”位置時：

①KT+、KM1+→②延時時間到，KM1-

→

KM2+、KM3+SC在高速位置：先低速起動再自動轉(zhuǎn)成高速運(yùn)行！14四、技能考核：按鈕控制的雙速電動機(jī)控制電路的安裝接線與通電調(diào)試

在規(guī)定時間內(nèi)按鈕控制的雙速電動機(jī)控制電路的安裝接線，且通電試驗成功。1．安裝接線2．不通電檢查3．通電調(diào)試15思考題：分析電路工作過程

P17616任務(wù)二三相異步電動機(jī)反接制動控制線路一、任務(wù)導(dǎo)入與描述制動就是給電動機(jī)一個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)。制動的方法一般有兩類：機(jī)械制動和電氣制動。17機(jī)械制動：機(jī)械制動：利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法。常用方法：電磁抱閘制動、電磁離合器制動。電磁抱閘結(jié)構(gòu)18線圈得電時，動靜鐵心立即吸合，與動鐵心固定在一起的靜摩擦片與動摩擦片分開，于是動摩擦片連同軸在電動機(jī)的帶動下正常啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈斷電時，制動彈簧立即使動靜摩擦片之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力，使電動機(jī)斷電后立即制動。

返回19電氣制動電氣制動：在電動機(jī)上產(chǎn)生一個與原轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的制動轉(zhuǎn)矩，迫使電動機(jī)迅速停車。常用電氣制動方法有：反接制動和能耗制動。

反接制動：當(dāng)電動機(jī)斷開三相交流電源后，因機(jī)械慣性不能迅速停止，此時如果立即在電動機(jī)定子繞組中接入反相序交流電源，使其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向相反，從而使電動機(jī)受到制動迅速停轉(zhuǎn)。動畫演示20反接制動控制電路動畫演示

21二、任務(wù)目標(biāo)本任務(wù)要求識讀三相異步電動機(jī)反接制動控制電路的工作過程22（一）元器件認(rèn)識與使用：速度繼電器

速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來切換電路的自動電器，它主要用作鼠籠式異步電動機(jī)的反接制動控制中，故也稱為反接制動繼電器。速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。23

速度繼電器的軸與電動機(jī)的軸相連接，轉(zhuǎn)子固定在軸上，定子與軸同心。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動方向偏擺，通過擺錘撥動觸點(diǎn)，使常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸點(diǎn)也復(fù)位。常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)24速度繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖定子---由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。轉(zhuǎn)子---圓柱形永久磁鐵，與電動機(jī)同軸連接。

動作轉(zhuǎn)速：>120rpm

復(fù)位轉(zhuǎn)速：<100rpmKS25速度繼電器根據(jù)電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。常用的感應(yīng)式速度繼電器有JYl和JFZ0系列。JYl系列能在3000r／min的轉(zhuǎn)速下可靠工作。JFZ0-1型適用于300～1000r／min．JFZ0-2型適用于1000～3000r／min。速度繼電器有兩對常開、常閉觸點(diǎn)，分別對應(yīng)于被控電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行。一般情況下，速度繼電器的觸點(diǎn)，在轉(zhuǎn)速達(dá)120r／min時能動作，100r／min左右時能恢復(fù)正常位置。26

合上QS。當(dāng)KM1主觸點(diǎn)閉合，M起動運(yùn)行；當(dāng)KM2主觸點(diǎn)閉合，M串電阻反接制動。

（二）單向反接制動控制電路的識讀P1791.主電路P179272.控制電路P180①起動：SB2↓→KM1+→KM1常閉觸點(diǎn)斷開，互鎖

KM1常開觸點(diǎn)閉合，自鎖

KM1主觸點(diǎn)閉合，M起動運(yùn)行→當(dāng)n>120r/min時，KS常開觸點(diǎn)閉合，為反接制動作好準(zhǔn)備。②反接制動：28②反接制動：29任務(wù)三三相異步電動機(jī)能耗制動控制線路一、任務(wù)導(dǎo)入與描述制動時，先斷開QS，切斷電動機(jī)交流電源，轉(zhuǎn)子因慣性而繼續(xù)轉(zhuǎn)動。合上開關(guān)SA，電動機(jī)的定子繞組接入直流電源，繞組中流過直流電流，使定子中產(chǎn)生一個恒定的靜止磁場。做慣性轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子切割靜止磁場的磁力線而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個電流立即受到靜止磁場的作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。根據(jù)左手定則，可判斷其方向正好與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，因此是一個制動力矩，能使電動機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動。30能耗制動：定義：三相異步電動機(jī)脫離三相交流電源后，定子繞組通入直流電壓，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用達(dá)到制動目的。按切除直流電源的方法，能耗制動控制方式又分：時間控制原則——利用時間繼電器控制速度控制原則——利用速度繼電器控制主電路直流電源的獲取方法：交流電源（降壓）經(jīng)整流（半波、全波、橋式）31能耗制動控制電路動畫演示

以手動控制的能耗制動控制電路進(jìn)行說明：按下SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動機(jī)起動；當(dāng)進(jìn)行能耗制動時，手一直按住SB1，KM2線圈得電，將直流電源接入電動機(jī)進(jìn)行能耗制動，延時兩秒左右，松開SB1，能耗制動結(jié)束。32時間原則控制的電動機(jī)單向能耗制動控制電路

電路133無變壓器電動機(jī)單管制能耗制動控制電路電路234（二）單相全波整流能耗制動控制電路：P1831.識讀電路圖返回35主電路：P185

合上QS。當(dāng)KM1主觸點(diǎn)閉合時，M起動運(yùn)行；當(dāng)KM2主觸點(diǎn)閉合時，M能耗制動。2.識讀電路工作過程36控制電路：P185①起動：SB2↓→KM1+→常閉觸點(diǎn)斷開，互鎖常開觸點(diǎn)閉合，自鎖主觸點(diǎn)閉合，M起動運(yùn)行②能耗制動：SB1↓→SB1常閉觸點(diǎn)斷開，KM1-，所有觸點(diǎn)復(fù)位→M斷開交流電

SB1常開觸點(diǎn)閉合→KM2+→常閉觸點(diǎn)斷開，互鎖常開觸點(diǎn)閉合

KT+→常開觸點(diǎn)閉合→自鎖→KM2主觸點(diǎn)閉合→M能耗制動狀態(tài)，→KT整定時間到→KT延時常閉觸點(diǎn)斷開→KM2-、KT-→能耗制動結(jié)束。37結(jié)論：KT瞬時觸點(diǎn)的作用：

避免在KT線圈斷線或機(jī)械卡住故障時，造成KM2線圈不能斷電、電動機(jī)定子繞組長期接通直流電而過熱燒毀的現(xiàn)象。38（三）半波整流的電動機(jī)能耗制動控制電路：P184對于10kW以下電動機(jī)，在制動要求不高時，可采用無變壓器單管整流的能耗制動。39直流電源的獲得：交流電源L3