三相异步电动机控制电路.ppt

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1、三相异步电动机控制电路三相异步电动机控制电路电机定义及分类2345组成电气控制系统的基本单元组成电气控制系统的基本单元机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用三相异步电动机启动方式三相异步电动机启动方式*三相异步电动机直接启动控制电路三相异步电动机直接启动控制电路*三相异步电动机降压启动控制电路三相异步电动机降压启动控制电路*三相异步电动机软启动三相异步电动机软启动(变频）控变频）控制电路制电路67组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件o常用电气元件介绍：o电动机简介：（M）o把电能转换成机械能的设备，o利用通电线圈在磁场中受力转动

2、的现象制成。o按电源不同分为直流电机和交流电机。电动机主要由定子和转子组成。电机定子磁场转速与转子转速是否同步，来区别是同步电机还是异步电机。各种电动机中应用最广的是三相交流异步电动机。8o熔断器：（RD）o当电流超过规定值时，以本身产生的热量使o熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器具o有结构简单、使用方便、价格低廉等优点，o在低压系统中广泛被应用。应用于电动机时：o单台直接起动电动机熔体额定电流(1.52.5)电动机额定电流。o多台直接起动电动机总保护熔体额定电流(1.52.5)各台电动机电流之和。o降压起动电动机熔体额定电流(1.52)电动机额定电流。o绕线式电动机熔体额定电流(1.21.

3、5)电动机额定电流。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件9o闸刀开关：（HK）o闸刀开关又称刀开关或隔离开o关，它是手控电器中最简单而o使用又较广泛的一种低压电器o，它由瓷座、刀片、刀座及胶木盖等组成。通常用作隔离电源的开关，以便能安全地对电气设备进行检修或更换保险丝。也可用作直接起动电动机的电源开关。选用时，闸刀开关的额定电流约大于电动机额定电流三倍。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件10o断路器：（QF）o断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，o高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为o高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称“空气o开关”或“

4、C45”也是指低压断路器，它是一种既有手o动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和o短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件11o交流接触器：（CJ、KM）o交流接触器是广泛用作电力的开断和o控制电路。它利用主接点来开闭电路o，用辅助接点来执行控制指令。主接o点一般只有常开接点，而辅助接点常o有两对具有常开和常闭功能的接点，小

5、型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件12o中间继电器：（ZJ、KA）o用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的o数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号o。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相o同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头o可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过o小电流。所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。一般是直流电源供电。

6、少数使用交流供电。DZ系列继电器为阀型电磁式继电器。线圈装在U形导磁体上，导磁体上面有一个活动的衔铁，导磁体两侧装有两排触点弹开。在非动作状态下触点弹片将衔铁向上托起，使衔铁与导磁体之间保持一定间隙。当气隙间的电磁力矩超过反作用力矩时，衔铁被吸向导磁体，同时衔铁压动触点弹片，使常闭触点断开常开触点闭合，完成继电器工作。当电磁力矩减小到一定值时，由于触点弹片的反作用力矩，而使触点与衔铁返回到初始位置，准备下次工作。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件13o时间继电器：（KT、SJ）o时间继电器是一种利用电磁原理o或机械原理实现延时控制的控制o电器。分为得电式和失电式两种o，即时间

7、继电器线圈得电时延时动作和时间继电器线圈失电时动作。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件14o热继电器是由流入热元件的电流产生o热量，使有不同膨胀系数的双金属片o发生形变，当形变达到一定距离时，o就推动连杆动作，使控制电路断开，o从而使接触器失电，主电路断开，实o现电动机的过载保护。继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。o热继电器主要用于保护电动机的过载，因此选用时必须了解电动机的情况，如工作环境、启动电流、负载性质、工作制、允许过载能力等。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件15o1、原则上应使热继电器的安秒

8、特性尽可能接近甚至重合电动机的过载特性，或者在电动机的过载特性之下，同时在电动机短时过载和启动的瞬间，热继电器应不受影响(不动作)。o2、当热继电器用于保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时，一般按电动机的额定电流来选用。例如，热继电器的整定值可等于0.951.05倍的电动机的额定电流，或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流，然后进行调整。o3、当热继电器用于保护反复短时工作制的电动机时，热继电器仅有一定范围的适应性。如果短时间内操作次数很多，就要选用带速饱和电流互感器的热继电器。o4、对于正反转和通断频繁的特殊工作制电动机，不宜采用热继电器作为过载保护装置，而应使用埋入电动机绕组

9、的温度继电器或热敏电阻来保护。组成电气控制系统的基本元件组成电气控制系统的基本元件16电气控制元件符号图形电气控制元件符号图形17电气控制元件符号图形电气控制元件符号图形18电气控制元件符号图形电气控制元件符号图形19电气控制元件符号图形电气控制元件符号图形20三相异步电动机启动控制电路三相异步电动机启动控制电路机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用基本控制原理基本控制原理基本控制原理基本控制原理.手动启动手动启动手动启动手动启动.直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制.电动机两地控制电动机两地控制电动机两地控制电动机两地控制.正反转

10、联锁启动正反转联锁启动正反转联锁启动正反转联锁启动.星三角降压启动星三角降压启动星三角降压启动星三角降压启动.双速电机启停控制双速电机启停控制双速电机启停控制双速电机启停控制.多台电动机按顺序启动多台电动机按顺序启动多台电动机按顺序启动多台电动机按顺序启动211 1、直接启动控制、直接启动控制机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用基本单元基本单元基本单元基本单元在三相电动机启动时，将电源电压全部加在在三相电动机启动时，将电源电压全部加在定子绕组上的启动方式称为定子绕组上的启动方式称为全压启动全压启动全压启动全压启动，也称，也称为为直接启动直接启

11、动直接启动直接启动。全压全压启动启动启动启动时，电动机的时，电动机的启动电流启动电流启动电流启动电流可达到电动可达到电动机额定电流的机额定电流的4 4 4 4倍倍倍倍。容量较大的电动机。容量较大的电动机的启动电流对电网具有很大的冲击，将严重的启动电流对电网具有很大的冲击，将严重影响其他用电设备的正常运行。因此，影响其他用电设备的正常运行。因此，直接直接直接直接启动方式主要应用于小容量电动机启动方式主要应用于小容量电动机启动方式主要应用于小容量电动机启动方式主要应用于小容量电动机的启动。的启动。221.1.手动启动控制手动启动控制机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用

12、机床电气控制技术及应用基本单元基本单元基本单元基本单元采用刀开关直接启动电采用刀开关直接启动电动机的控制线路图。动机的控制线路图。刀开关直接启动电动机刀开关直接启动电动机的控制线路主要应用于的控制线路主要应用于小容量电动机的启动控小容量电动机的启动控制。冷却泵、小型台钻、制。冷却泵、小型台钻、砂轮机等小容量电动机砂轮机等小容量电动机的启动一般都采用这种的启动一般都采用这种启动控制方式。启动控制方式。232.2.直接启动控制直接启动控制自锁、自由停车自锁、自由停车机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用基本单元基本单元基本单元基本单元主主电电路路控

13、控制制电电路路24直接启动控制直接启动控制自锁、自由停车自锁、自由停车机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用基本单元基本单元基本单元基本单元25正常工作与点动的联锁控制正常工作与点动的联锁控制机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制在生产实践过程中，常常要求一些生产机械既有在生产实践过程中，常常要求一些生产机械既有能持续不断的能持续不断的连续运行连续运行连续运行连续运行方式（方式（长动长动长动长动），又有可在），又有可在人工干预下实现手动控制的人工干

14、预下实现手动控制的点动运行点动运行点动运行点动运行方式。方式。连续正常运行连续正常运行连续正常运行连续正常运行方式与方式与点动运行点动运行点动运行点动运行方式的方式的主要区别主要区别主要区别主要区别就就是在控制过程中实施控制的控制电器是在控制过程中实施控制的控制电器能否自锁能否自锁能否自锁能否自锁。点动控制方式的应用点动控制方式的应用点动控制方式的应用点动控制方式的应用：起重机械中吊钩的精确定：起重机械中吊钩的精确定位操作过程、机械加工过程中的位操作过程、机械加工过程中的“对刀对刀”操作过程、操作过程、自动加工机床自动加工机床“起始点起始点”的定位操作过程等方面。的定位操作过程等方面。26正常

15、工作与点动的联锁控制正常工作与点动的联锁控制机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制273.多点控制启动、停止的联锁控制多点控制启动、停止的联锁控制机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制在一些大型的机床设备中，为了操作方便，常常要求在一些大型的机床设备中，为了操作方便，常常要求能够在不同的地点对该设备进行相同的控制。例如：能够在不同的地点对该设备进行相同的控制。例如：大型龙门刨床的操作者有时是在固定的操

16、作台上对机大型龙门刨床的操作者有时是在固定的操作台上对机械设备进行控制，有时则需要在机械设备四周用悬挂械设备进行控制，有时则需要在机械设备四周用悬挂的控制盒进行控制；的控制盒进行控制；在一些大型的压力机床设备中，为了保证操作者的安在一些大型的压力机床设备中，为了保证操作者的安全，要求在机床压力横梁运行（压下）前，各个操作全，要求在机床压力横梁运行（压下）前，各个操作者都必须按下各自负责的启动按钮后，压力机构运行者都必须按下各自负责的启动按钮后，压力机构运行部件方可运行。部件方可运行。28多点控制启动、停止基本规律多点控制启动、停止基本规律机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制

17、技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制为实现几个按钮开关都能控制同一为实现几个按钮开关都能控制同一个接触器通电使得被控设备长动，个接触器通电使得被控设备长动，则这几个按钮开关的动合触点除其则这几个按钮开关的动合触点除其中一个控制电器的动合触点应串联中一个控制电器的动合触点应串联在接触器的线圈电路中并与这个接在接触器的线圈电路中并与这个接触器的动合辅助触点相并联以外，触器的动合辅助触点相并联以外，其余各控制电器的动合触点均应与其余各控制电器的动合触点均应与这个接触器的辅助动合触点相并联这个接触器的辅助动合触点相并联;为实现几个控制电器都能控制同一为实现几

18、个控制电器都能控制同一个接触器断电，则这几个按钮开关个接触器断电，则这几个按钮开关的动断触点应串联接到这个接触器的动断触点应串联接到这个接触器的线圈电路中。的线圈电路中。294.4.正反转联锁控制正反转联锁控制机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制互锁控制互锁控制互锁控制互锁控制：在在同一时间同一时间同一时间同一时间里里只允许两个或多个接触器（继电器）只允许两个或多个接触器（继电器）只允许两个或多个接触器（继电器）只允许两个或多个接触器（继电器）其中的一个接触器（继电器）工作其中的一个接触器（继电

19、器）工作其中的一个接触器（继电器）工作其中的一个接触器（继电器）工作的控制方式称的控制方式称为为互锁或联锁互锁或联锁互锁或联锁互锁或联锁控制。控制。在生产实践中，常常要求各种生产机械具有上、在生产实践中，常常要求各种生产机械具有上、下，左、右、前、后等运动方向相反的可逆动作，下，左、右、前、后等运动方向相反的可逆动作，这就要求电动机能够正、反向运转。对于三相交这就要求电动机能够正、反向运转。对于三相交流电动机可借助正、反向接触器改变定子绕组的流电动机可借助正、反向接触器改变定子绕组的相序就可以实现。相序就可以实现。30互互 锁锁 控控 制（）制（）机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机

20、床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制不足之处不足之处不足之处不足之处：在正转过程中要求反转在正转过程中要求反转时必须先按下停止按钮时必须先按下停止按钮SB1，让，让KM1线圈断电，线圈断电，使其联锁触点使其联锁触点KM1闭合。闭合。这样，才能按反转按钮这样，才能按反转按钮使电动机反转，这便给使电动机反转，这便给操作带来了不便。操作带来了不便。为了解决这个问题，在为了解决这个问题，在生产上常采用生产上常采用复式按钮复式按钮复式按钮复式按钮和触点联锁和触点联锁和触点联锁和触点联锁的控制线路。的控制线路。31互互 锁锁 控控 制（）制（）机床电气

21、控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制 该控制线路保留了由接触器该控制线路保留了由接触器动断触点组成的互锁电气联锁，动断触点组成的互锁电气联锁，并添加了由按钮并添加了由按钮SB2SB2和和SB3SB3的的动动动动断触点断触点断触点断触点组成的机械联锁。这样，组成的机械联锁。这样，当要求电动机由正转变为反转当要求电动机由正转变为反转时，只需按下反转按钮时，只需按下反转按钮SB3SB3，便会通过便会通过SB3SB3的动断触点断开的动断触点断开KM1KM1电路，电路，KM1KM1起互锁作用的触起互锁作用的触点闭

22、合，接通点闭合，接通KM2KM2线圈控制电线圈控制电路，实现电动机反转。路，实现电动机反转。该线路既能实现电动机直接正该线路既能实现电动机直接正反转的要求，又保证了电路可反转的要求，又保证了电路可靠地工作，常用在电力拖动控靠地工作，常用在电力拖动控制系统中。制系统中。32互锁控制时的控制规律互锁控制时的控制规律机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制（1）、当要求甲接触器工作时，不允许乙）、当要求甲接触器工作时，不允许乙接触器工作，应在乙接触器的线圈电路中接触器工作，应在乙接触器的线圈电路中串入甲接

23、触器的动断触点串入甲接触器的动断触点;（2）、当要求甲接触器工作时乙接触器不）、当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，或者乙接触器工作时甲接触器不能工作，或者乙接触器工作时甲接触器不能工作时，要在这两个接触器的线圈电路能工作时，要在这两个接触器的线圈电路中中互串对方的动断触点互串对方的动断触点。33时间控制顺序启动同时停止时间控制顺序启动同时停止机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制343.时间控制顺序启动顺序停止时间控制顺序启动顺序停止机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术

24、及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制35按顺序启动的控制规律（文字）按顺序启动的控制规律（文字）机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用（1 1 1 1）、当要求第一启动的接触、当要求第一启动的接触、当要求第一启动的接触、当要求第一启动的接触器工作后方允许第二启动的接触器工作后方允许第二启动的接触器工作后方允许第二启动的接触器工作后方允许第二启动的接触器工作时，则在第二启动的接触器工作时，则在第二启动的接触器工作时，则在第二启动的接触器工作时，则在第二启动的接触器线圈电路中串入第一启动的接器线圈电路中串入第

25、一启动的接器线圈电路中串入第一启动的接器线圈电路中串入第一启动的接触器的动合触点；触器的动合触点；触器的动合触点；触器的动合触点；（2 2 2 2）、当要求第二启动的接触、当要求第二启动的接触、当要求第二启动的接触、当要求第二启动的接触器线圈断电后方允许第一启动的器线圈断电后方允许第一启动的器线圈断电后方允许第一启动的器线圈断电后方允许第一启动的接触器线圈断电，则将第二启动接触器线圈断电，则将第二启动接触器线圈断电，则将第二启动接触器线圈断电，则将第二启动的接触器的动合触点并联在第一的接触器的动合触点并联在第一的接触器的动合触点并联在第一的接触器的动合触点并联在第一启动的接触器的停止按钮两端。

26、启动的接触器的停止按钮两端。启动的接触器的停止按钮两端。启动的接触器的停止按钮两端。36顺序启动控制电路顺序启动控制电路机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制37星三角降压起动星三角降压起动机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制星三角起动要求1、容量7.5KW以上的三相异步电动机。2、电动机在启动瞬间造成电网电压波动小于10%的，对于不经常启动的电动机可以放宽到15%。星三角降压启动的电动机三相绕组共

27、有六个外接端子：A-X、B-Y、C-Z（以下以额定电压380V的电机为例）A.星形启动：X-Y-Z相连，A、B、C三端接三相交流电压380V，此时每相绕组电压为220，较直接加380V启动电流大为降低，避免了过大的启动电流对电网形成的冲击。此时的转矩相对较小，但电动机可达到一定的转速。B.角形运行：经星形启动电动机持续一段时间（约几十秒钟）达到一定的转速后，电器开关把六个接线端子转换成三角形连接并再次接到380V电源时每相绕组电压为380V，转矩和转速大大提高，电动机进入额定条件下的运行过程。38星三角降压起动星三角降压起动机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制39星三角降压起动星三角降压起动机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用机床电气控制技术及应用直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制40结束结束