电工电子技术基础第七章.ppt
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1、 第一节第一节 三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路本章小结本章小结第二节第二节生产机械控制电路生产机械控制电路第七章第七章三相异步电动机基本控制电路三相异步电动机基本控制电路 一、三相异步电动机之间起动控制电路一、三相异步电动机之间起动控制电路二、三相异步电动机降压起动控制电路二、三相异步电动机降压起动控制电路第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路三、三相异步电动机调速控制电路三、三相异步电动机调速控制电路 为为了了使使电电动动机机能能够够按按照照设设备备的的要要求求运运转转,需需要要对对电电动动机机进进行行控控制制。传传统统的的电电动动机机控控制制
2、系系统统主主要要由由各各种种低低压压电电器器组组成成,称称为为继继电电器器 -接接触触器器控控制制系系统统。图图示示为为一一个个最最简简单单的的三三相相电电动动机控制机控制电电路。路。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(1)“电电器器”是是指指可可以以根根据据控控制制指指令令,自自动动或或手手动动接接通通和和断断开开电电路路,实实现现对对用用电电设设备备或或非非电电对对象象的的切切换换、控控制制、保保护护、检测和调节的电气设备如各种开关、继电器、接触器、熔断器。检测和调节的电气设备如各种开关、继电器、接触器、熔断器。(2)“低低压压电电器器”是是指指工工作作电电压
3、压在在交交流流 1 200 V 或或直直流流 1 500 V 以下的电器。以下的电器。分类:分类:本本节节将将结结合合电电器器的的型型号号、功功能能和和使使用用方方法法来来介介绍绍电电动动机机的的控制电路。控制电路。根据其动作原理的不同根据其动作原理的不同根据其功能的不同根据其功能的不同第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 一、三相异步电动机之间起动控制电路一、三相异步电动机之间起动控制电路(一)三相异步(一)三相异步电动电动机的起机的起动动1起起动动:是指:是指电动电动机通机通电电后后转转速从零开始逐速从零开始逐渐渐加速到正常加速到正常运运转转的的过过程。程。2起
4、起动过动过程:程:(1)异步)异步电动电动机起机起动动瞬瞬间间,定子,定子绕组绕组接通接通电电源,源,转转子未子未转转动动起来,此刻起来,此刻 n=0,s=1。(2)转转子子绕组绕组感感应应出很大的出很大的电电流,定子流,定子绕组绕组的起的起动电动电流也流也可达到可达到额额定定电电流的流的 5 7 倍。因倍。因为转为转子功率因数却最低,起子功率因数却最低,起动转动转矩并不大。矩并不大。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(3)起动的主要问题是:)起动的主要问题是:起动电流大而起动转矩并不大。起动电流大而起动转矩并不大。(4)异步电动机起动的基本要求是:)异步电动机起
5、动的基本要求是:在在保保证证足足够够的的起起动动转转矩矩的的前前提提下下尽尽量量减减小小起起动动电电流流,并并尽尽可能采取简单易行的起动方法。可能采取简单易行的起动方法。3直接起动:把电动机直接接到电网上进行起动。直接起动:把电动机直接接到电网上进行起动。要要求求:电电动动机机的的容容量量不不超超过过供供电电变变压压器器容容量量的的 20%30%,电电动动机机起起动动所所造造成成的的电电网网电电压压降降控控制制在在许许可可范范围围以以内内。一一般般 20 kW 以下的电动机允许直接启动。以下的电动机允许直接启动。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 4降降压压起起动
6、动:在在起起动动时时采采用用各各种种方方法法先先降降低低电电动动机机定定子子绕绕组组的的电压电压,减小起,减小起动电动电流,待流,待电动电动机升速后再加上机升速后再加上额额定定电压电压运行。运行。主主要要问问题题是是造造成成起起动动转转矩矩的的减减小小,所所以以应应考考虑虑保保证证有足有足够够的起的起动转动转矩。矩。(二)用刀开关控制(二)用刀开关控制电动电动机机单单向起向起动动的的电电路路1图图用用刀刀开开关关控控制制三三相相异异步步电电动动机机直直接接起起动电动电路路电电气原理气原理图图。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路2工作原理:工作原理:合合上上电电源源
7、开开关关 QS 三三相相异异步步电电动动机机通通电电 电电动动机机起起动动;断开断开 QS 电动机断电停转。电动机断电停转。(1)电电气气原原理理图图的的构构成成和和读读图图方方法法。电电气气原原理理图图主主要要反反映映电电气气设设备备和和线线路路的的工工作作原原理理,读图时应读图时应注意:注意:电电气气原原理理图图分分主主电电路路、控制控制电电路和路和辅辅助助电电路。路。电电器的元(部)件是按其功能画在一起的。器的元(部)件是按其功能画在一起的。主主电电路路画画在在左左侧侧;控控制制电电路路和和其其他他辅辅助助电电路路画画在在右右侧侧,且且电电路按路按动动作作顺顺序和信号流程自左至右排列。序
8、和信号流程自左至右排列。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(三)用接触器控制(三)用接触器控制电动电动机机单单向起向起动动的的电电路路 图图中中各各电电器器应应是是未未通通电电时时的的状状态态,二二进进制制逻逻辑辑元元件件应应是是置置零零的的状状态态,机机械械开开关关应应是是循循环环开开始始前前的的状状态态。即即按按电电路路的的“常常态态”画出。画出。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(2)工作原理和操作过程如下:)工作原理和操作过程如下:合上合上电电源开关源开关 QS;起起动动:停机:停机:第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相
9、交流电动机基本控制电路 自自锁锁(或自保(或自保护护):):电电路路中中,接接触触 KM 的的辅辅助助动动合合触触点点与与起起动动按按钮钮 SB2 并并联联,当当松松开开 SB2 后后,KM 的的电电磁磁线线圈圈仍仍能能依依靠靠其其辅辅助助动动合合触触点点保保持持通通电电,使,使电动电动机能机能连续连续运行。运行。自锁触点:自锁触点:KM 的辅助动合触点。的辅助动合触点。“点点动动”控制:控制:按下按下 SB2 时电动时电动机运行,一旦松手机运行,一旦松手电动电动机即停机即停转转。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 保保护护功能:功能:a短短路路保保护护 由由熔熔
10、断断器器 FU1、FU2 分分别别对对主主电电路路和和控控制制电电路路实实行短路保行短路保护护。b过载过载保保护护 由由热继电热继电器器 FR 实现实现。c施施压压保保护护或或零零压压 每每次次都都必必须须按按下下起起动动按按钮钮 SB2,电电动动机才能起机才能起动动运行。运行。d欠欠压压保保护护 如如果果电电源源电电压压过过低低(如如降降至至额额定定电电压压的的 85%以以下下),则则接接触触器器线线圈圈产产生生的的电电磁磁吸吸力力不不足足,接接触触器器会会在在复复位位弹弹簧的作用下释放,切断电动机电源。簧的作用下释放,切断电动机电源。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本
11、控制电路(1)三三对对主主触触点点串串联联在在电电动动机机的的主主电电路路中中,合合闸闸后后,主主触触点点闭闭合合,电电动动机机通通电电起起动动运运行。行。(2)扳扳动动手手柄柄于于“分分”的的位位置置(或或按按下下“分分”的的按按钮钮),主主触触点点在在复复位位弹弹簧簧的的拉拉力力作作用用下下断开,切断断开,切断电动电动机机电电源。源。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(四)用空气断路器控制(四)用空气断路器控制电动电动机机单单向起向起动动的的电电路路(五)三相异步电动机的正反转控制电路(五)三相异步电动机的正反转控制电路1正正反反转转控控制制:将将电电动动机机
12、电电路路三三根根电电源源线线的的其其中中两两根根对对调调,图图示示为为使使用用两两个个交交流流接接触触器器控控制制电电动动机机正正反反转转的的电电路。路。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(1)电路分析:)电路分析:接接触触器器 KM1 和和 KM2 的的主主触触点点使使三三相相电电源源的的其其中中两两相相调调换换,KM1 和和 KM2分分别别控控制制电电动动机机的的正正、反反转转,SB2 和和 SB3 分分别别为为正正反反转转控控制制按按钮钮,SB1 为为停机按停机按钮钮。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 存在的存在的问题问题:按
13、按下下 SB2 电电动动机机正正转转后后,如如需需要要电电动动机机反反转转,若若未未按按 SB1 而而直直接接按按 SB3,则则将将使使 KM1 和和 KM2 同同时时接接通通,造造成成电电动动机机主主电电路路两两相相电电源源短短路路。其其中中一一个个之之后后就就要要设设法法保保证证另另一个不能接通。一个不能接通。解决解决办办法:法:“互互锁锁”(或(或联锁联锁)控制。)控制。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(2)图示意为互锁控制电路。)图示意为互锁控制电路。电电路路中中采采取取的的方方法法是是:将将 KM1、KM2 的的辅辅助助动动断断触触点点分分别别串串联联
14、在在对对方方线线圈圈的的支支路路之之中中。其其中中一一个个接接触触器器通通电电后后,另另一一个个接接触触器器不不能能再再通通电电。两两个个实实现现互互锁锁控制的控制的动动断触点称断触点称为为“互互锁锁触点触点”。存在存在问题问题但但控控制制电电路路在在起起动动电电动动机机运运行行后后,若若改改变变电电动动机机的的转转向向,必必须须先先按按下下SB1,操操作作不不方方便便。如如果果互互锁锁触触点点损损坏坏而而无无法法断断开开,同同样样可能会造成可能会造成 KM1 和和 KM2 同同时时通通电电。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 解决办法解决办法图图示示的的电电路路
15、串串入入了了正正、反反转转起起动动按按钮钮 SB2、SB3 的的各各一一对对动动断断触触点点,起起双双重重保保险险作作用用,因因此此称称为为“双双重重联联锁锁”控控制制电电路路。可可实实现现电电动动机机的的直直接接正正反反转转,但但应应注注意意不不要要使使电电动动机机的的反反转转过过于于频频繁(特繁(特别别是大容量的是大容量的电动电动机)。机)。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(六)行程位置控制电路(六)行程位置控制电路1主要是行程开关:主要是行程开关:实现实现行程位置控制行程位置控制电电器。器。2外形和符号,如外形和符号,如图图。第一节第一节三相交流电动机基本
16、控制电路三相交流电动机基本控制电路 3原理:原理:靠靠机机械械的的运运动动部部件件撞撞击击其其推推杆杆或或滚滚轮轮,使使内内部部的的触触点点动动作作,从而从而对对控制控制电电路路发发出位置控制的信号。出位置控制的信号。4分分类类:5行行程程开开关关因因经经常常受受机机械械撞撞击击而而容容易易损损坏坏,常常用用于于干干簧簧管管继电器或电子接近开关代替。继电器或电子接近开关代替。常用的型号常用的型号 LX19、LX21、LX23、JLXK1 等系列。等系列。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路(一)三相笼型异步电动机降压起动控制电路(一)三相笼型异步电动机降压起动控制电
17、路二、三相异步电动机降压起动控制电路二、三相异步电动机降压起动控制电路1串电阻(电抗)降压起动控制电路串电阻(电抗)降压起动控制电路 降降压压起起动动方方法法有有:串串电电阻阻(电电抗抗)降降压压起起动动、星星-三三角角降降压起动和自耦变压器降压起动。压起动和自耦变压器降压起动。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 串电阻降压起动控制电路如图所示。串电阻降压起动控制电路如图所示。起起动动时时,电电动动机机定定子子绕绕组组先先串串入入三三相相电电阻阻(或或电电抗抗)降降压。压。升升速速后后,用用刀刀开开关关将将电电阻阻短接,使电动机全压运行。短接,使电动机全压运行。适
18、用于容量较小的电动机。适用于容量较小的电动机。第一节第一节三相交流电动机基本控制电路三相交流电动机基本控制电路 2星星-三角降压起动控制电路三角降压起动控制电路(1)起动原理)起动原理 星星-三三角角降降压压起起动动不不需需要要附附加加设设备备,且且没没有有串串电电阻阻的的能能量量损耗。适用于空载或轻载起动的电动机。损耗。适用于空载或轻载起动的电动机。三三相相异异步步电电动动机机在在正正常常运运行行时时定定子子绕绕组组为为三三角角形形接接法法,在在起起动动时时将将定定子子绕绕组组接接成成星星形形,则则定定子子相相电电压压仅仅为为额额定定电电压压的的,因此起动电流和起动转矩均降至全压起动时的,因
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- 电工 电子技术 基础 第七
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