建筑電氣控制技術(shù)趙建偉60課件

建筑系建筑電氣控制技術(shù)趙建偉項(xiàng)目一三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路的接線與調(diào)試1.6三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制電路的接線與調(diào)試任務(wù)目標(biāo)1.熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理。2.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)常用的電氣調(diào)速方法。3.掌握雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方法。一、調(diào)速控制方法1.變極調(diào)速

在電源頻率恒定的條件下，改變異步電動(dòng)機(jī)的磁極對數(shù)，可以改變其轉(zhuǎn)速，從而使電動(dòng)機(jī)在某一負(fù)載下的穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，達(dá)到調(diào)速目的。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：

p：繞組磁極對數(shù);s:轉(zhuǎn)差率

：電源頻率；2.變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速具有優(yōu)異的性能：調(diào)速范圍大，調(diào)速的平滑性好；調(diào)速時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性硬度不變，穩(wěn)定性好；變頻時(shí)電壓按不同規(guī)律變化可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或恒功功率調(diào)速，以適應(yīng)不同負(fù)載的要求。

變頻調(diào)速是現(xiàn)代電力傳動(dòng)的一個(gè)主要發(fā)展方向，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制中。3.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的方法有改變電源電壓，改變轉(zhuǎn)子回路電阻等。（1）改變定子電壓調(diào)速

當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻較小時(shí)，能調(diào)節(jié)的速度范圍不大；當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻較大時(shí)，可以有較大的調(diào)節(jié)范圍，但損耗也隨之增大。

（2）改變轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速

這種調(diào)速方法平滑性差，損耗較大，調(diào)整范圍有限，但調(diào)速方法簡單。二、雙速異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接

交流電機(jī)定子繞組磁動(dòng)勢的極對數(shù)，取決于繞組中電流的方向，因此改變繞組接線使繞組內(nèi)電流方向改變，就能夠改變極對數(shù)p。常用的單繞組變極電機(jī)，其定子上只裝一套繞組，就是利用改變繞組連接方式，來達(dá)到改變極對數(shù)p的目的。雙速電動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)定子線組接線示意圖三、雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路分析雙速電動(dòng)機(jī)自動(dòng)加速控制電路。工作原理

合上三相電源開關(guān)QS,接通控制電路電源。按下SB2,接觸器KM1線圈通電并自鎖，其常開輔助觸點(diǎn)接通KT線圈，KM1主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組為三角形連接，電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行。

經(jīng)過延時(shí)，KT延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)斷開，KM1線圈失點(diǎn)，KT延時(shí)閉合，常開觸點(diǎn)閉合，KM2、KM3線圈同時(shí)得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)有△低速運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)切換為雙星形高速運(yùn)轉(zhuǎn)。若按下停止按鈕SB1,接觸器KM2、KM3線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。技能操作1.操作目的2.操作器材

按照表1-5所示配齊所有工具、儀表及電器元件，并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。（1）掌握時(shí)間繼電器控制雙速電動(dòng)機(jī)電路工作原理。（2）進(jìn)一步熟悉電路的接線方法，故障分析及排除方法。表1-5工具、儀表及器材3．操作步驟①在控制板上合理布置電器元件。②斷開電源，按控制原理圖接好線路，注意接線時(shí)，先接負(fù)載再接電源端；先接主電路，后接輔助電路，接線順序從上到下。③通電之前，必須征得指導(dǎo)老師同意，并由指導(dǎo)老師接通三相電源，同時(shí)在場監(jiān)護(hù)。④學(xué)生閉合電源開關(guān)QS后，用驗(yàn)電筆檢查熔斷器出線端，氖管亮說明電源接通。⑤先按下啟動(dòng)按鈕SB2，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；然后按下停止按鈕SB1，觀察電動(dòng)機(jī)動(dòng)作情況。⑥實(shí)驗(yàn)完畢切斷實(shí)驗(yàn)線路電源。4．操作注意事項(xiàng)①不要隨意更改線路和帶電觸摸電器元件。②電動(dòng)機(jī)、刀開關(guān)及按鈕的金屬外殼必須可靠接地。③電源進(jìn)線應(yīng)接在螺旋式熔斷器的下接線柱，出線則應(yīng)接在上接線柱上。④按鈕內(nèi)接線時(shí)，用力不可過猛，以防螺釘滑扣。⑤用試電筆檢查故障時(shí)，必須檢查試電筆是否符合使用要求。⑥接線時(shí)，注意主電路中接觸器KM1、KM2在兩種轉(zhuǎn)速下電源相序的改變，如果接錯(cuò)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)l(fā)生變化，換向時(shí)將產(chǎn)生很大的沖擊電流。⑦控制雙速電動(dòng)機(jī)△形接法的接觸器KM1和YY接法的KM2的主觸頭不能對換接線，否則不但無法實(shí)現(xiàn)雙速控制要求，而且會(huì)在YY形運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成電源短路事故。⑧通電試車前，要復(fù)驗(yàn)一下電動(dòng)機(jī)的接線是否正確，并測試絕緣電阻是否符合要求。⑨通電試驗(yàn)時(shí)，注意觀察電動(dòng)機(jī)、各電器元件及線路各部分工作是否正常，如發(fā)現(xiàn)異常情況，必須立即切斷電源開關(guān)。知識(shí)拓展變頻器的基本結(jié)構(gòu)

按變頻器變頻原理來分，它可分為交-交和交-直-交兩種形式。交-交變頻器可將工頻交流電直接變換成頻率、電壓均可控制的交流電，稱為直接式變頻器。而交-直-交變頻器則是先把工頻交流電通過整流變成直流電，然后再把直流電變換成頻率、電壓均可控制的交流電，又稱間接式變頻器。通用變頻器多是交-直-交變頻器，其基本結(jié)構(gòu)圖如圖1.54所示，由主回路、整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器和控制回路組成。變頻器外形如圖所示。2.變頻器在機(jī)床上的應(yīng)用

機(jī)床大體上為兩類，以車床為代表的工件旋轉(zhuǎn)和以鉆床、銑床、磨床為代表的刀具或或磨具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工。銑床、鉆床要求調(diào)速范圍比較大，一般需要與機(jī)械變速機(jī)構(gòu)配合。在進(jìn)行切削螺紋等特殊加工時(shí)速度精度要求較高。磨床是最早采用變頻器的機(jī)床設(shè)備，磨床采用的電動(dòng)機(jī)主軸對額定運(yùn)行頻率一般要求200～2000Hz。但隨著開關(guān)器件的發(fā)展，開關(guān)頻率的提高，通用變頻器的控制性能大大提高，采用通用V/F型變頻器，已經(jīng)足夠滿足銑床、鉆床、磨床及機(jī)床主軸等對于驅(qū)動(dòng)的要求。①應(yīng)用主回路接線圖。主回路應(yīng)用接線圖如圖1.56所示，圖中QF為輸入空氣開關(guān)，R、S、T為變頻器三相交流輸入端子，U、V、W為變頻器輸出端子。②控制回路接線圖。對于不同廠家生產(chǎn)的變頻器，根據(jù)用戶需求，一般有以下三種接線方式可供選擇，以方便實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、急停及故障復(fù)位等運(yùn)行控制功能。需要注意的是，控制端子的名稱，不同的廠家略有不同。圖1.56主回路應(yīng)用接線圖圖1.57兩線控制方式1③控制方式。兩線控制方式1。兩線控制方式1接線如圖1.57所示，圖中FWD為正轉(zhuǎn)運(yùn)行端子，REV為反轉(zhuǎn)運(yùn)行端子，JOG為點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行端子，RESET為故障復(fù)位端子，F(xiàn)RS為自由停車或者外部故障輸入端子，COM為輸入端子公共地。外部SA1、SA2為帶自鎖功能的常開開關(guān)，SB1、SB2為不帶自鎖功能的常開按鈕開關(guān)，SA3為不帶自鎖功能的常閉按鈕并關(guān)。SA1閉合、SA2斷開，變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行；SA1斷開，SA2閉合，變頻器反轉(zhuǎn)運(yùn)行；SA1、SA2斷開或者SA1、SA2閉合，變頻器均停機(jī)。兩線控制方式2。兩線控制方式2接線如圖1.58所示，圖中FWD/REV為正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)方向切換端子，RUN/STOP為啟動(dòng)/停止命令端子。SA2閉合、SA1斷開，變頻器反轉(zhuǎn)運(yùn)行；SA2閉合，SA1閉合，變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行；SA1、SA2斷開或者SA1、SA2閉合，變頻器均停機(jī)。三線控制方式。三線控制方式如圖1.59所示，圖中FWD/REV為正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)切換端子，RUN為啟動(dòng)命令端子，AUX為停止命令（輔助命令）端子。在常閉按鈕SB1于常態(tài)時(shí)