第三章 交流电机控制电路设计基础.pdf

内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础第三章交流电机控制电路设计基础第三章交流电机控制电路设计基础3-1 异步鼠笼电机的启动与停车控制电路异步鼠笼电机的启动与停车控制电路3-2 交流异步鼠笼电机的正转与反转控制电路交流异步鼠笼电机的正转与反转控制电路3-3 电机的点动与制动控制电路电机的点动与制动控制电路3-4 两台电机的顺序启动与同时停车的控制电路两台电机的顺序启动与同时停车的控制电路3-5 大功率电机启动控制电路大功率电机启动控制电路内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础1.什么是电器控制线路？什么是电器控制线路？电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等电气元件联接起来并实现某种要求的电器线路。电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等电气元件联接起来并实现某种要求的电器线路。第一节 异步鼠笼电机的启动与停车控制电路内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础简单的接触器控制简单的接触器控制ABCM3刀闸起隔离作用刀闸起隔离作用自保持自保持停止按钮停止按钮启动按钮启动按钮特点：小电流控制大电流。特点：小电流控制大电流。内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础2.电器控制线路的分类电器控制线路的分类电器控制线路根据通过电流的大小可分为主电路和控制电路。主电路是流过大电流的电路，如电机的定子、转子回路。控制电路是流过较小电流的电路，如接触器、继电器的吸引线圈以及消耗能量较少的信号电路、保护电路、连锁电路。电器控制线路根据通过电流的大小可分为主电路和控制电路。主电路是流过大电流的电路，如电机的定子、转子回路。控制电路是流过较小电流的电路，如接触器、继电器的吸引线圈以及消耗能量较少的信号电路、保护电路、连锁电路。3.电器控制线路的表示方法？电器控制线路的表示方法？电器控制线路有两种表示方法，一是安装图，一是原理图。安装图是按照电器实际位置和实际接线线路，用规定的图形符号画出来的。原理图是根据工作原理用规定的图形符号画出来的。电器控制线路有两种表示方法，一是安装图，一是原理图。安装图是按照电器实际位置和实际接线线路，用规定的图形符号画出来的。原理图是根据工作原理用规定的图形符号画出来的。内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础电气原理图：电气原理图：为了便于阅读和分析控制电路的各种功能，用各种符号、电气连接联系起来描绘全部或部分电气设备的工作原理的电路图。为了便于阅读和分析控制电路的各种功能，用各种符号、电气连接联系起来描绘全部或部分电气设备的工作原理的电路图。电器布置图电气安装接线图：电器布置图电气安装接线图：电气控制线路安装接线图，是为了安装电气设备和电器元件进行配线或检修电器故障服务的。电气控制线路安装接线图，是为了安装电气设备和电器元件进行配线或检修电器故障服务的。电气原理图：L1QSV11U11KMFR1500r/minM13000r/minM2W11Q12AFU23FU54KW0.125KWSB12SB25KMKM4FRTC150W36V1380V406.3V3302AFU32AFU441Q242EL31HLO325AFU1L2L3380V3-50HzU12V12W12UVWU1 V1 W1U2 V2 W2U21V21W21电源开关主轴冷却泵控制电源指示照明6543212A22246-148A2.5mm1.5mm0.75mm222绘图标准GB47282005电气图常用图形符号GB715987电气技术中的文字符号制定通则GB698886电气制图GB6988.586电气制图 接线图和接线表GB509485电气技术中的项目代号 内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础50505050320360线槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型车床电器位置图内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础启动、自锁控制启动、自锁控制依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象.依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象.三相鼠笼异步电动机起、停控制线路三相鼠笼异步电动机起、停控制线路自锁为什么加自锁为什么加自锁？自锁？为什么用为什么用点动开关？点动开关？1、异步鼠笼电机的启动与停车控制电气原理图、异步鼠笼电机的启动与停车控制电气原理图内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础工作过程工作过程1)合上QS，按下SB2，KM线圈吸合，KM 主触点闭合，电动机运转。2)KM辅助常开触点闭合，自锁。1)合上QS，按下SB2，KM线圈吸合，KM 主触点闭合，电动机运转。2)KM辅助常开触点闭合，自锁。3)按下SB1，KM线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动机停止。3)按下SB1，KM线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动机停止。自锁另一作用：自锁另一作用：实现欠压和失压保护实现欠压和失压保护三相鼠笼异步电动机起、停控制线路三相鼠笼异步电动机起、停控制线路内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础第二节 交流异步鼠笼电机的正转与反转控制电路在生产上往往要求运动部件向正反两个方向运动。也就是让电动机做正反转运动。我们在学习电动机的工作原理时已经知道，只要将接到电源的任意两根联线对调即可。为此我们采用了图示的控制线路。操作过程：操作过程：SB1正转正转SB2反转反转停车停车SB3该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB1和SB2不能同时按下，否则会造成短路！该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB1和SB2不能同时按下，否则会造成短路！如何改进？如何改进？如何改进？如何改进？互锁作用：正转时，互锁作用：正转时，互锁作用：正转时，互锁作用：正转时，SB2SB2SB2SB2不起作用；反转不起作用；反转不起作用；反转不起作用；反转时，时，时，时，SB1SB1SB1SB1不起作用。不起作用。不起作用。不起作用。从而避免两触发器同从而避免两触发器同从而避免两触发器同从而避免两触发器同时工作造成主回路短时工作造成主回路短时工作造成主回路短时工作造成主回路短路。路。路。路。是否还有其是否还有其是否还有其是否还有其它改进方法它改进方法它改进方法它改进方法内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础电机的正反转控制双重互锁KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2KM2KM1SB2互锁触头互锁触头复合按钮互锁复合按钮互锁双保险复合按钮互锁触头内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础第三节 电机的点动与制动控制电路有一种调整工作状态的情况，要求是一点一动，即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按则不动，这种动作常称为“点动”或“点车”。触头（触头（KM）打开按钮松开）打开按钮松开线圈（线圈（KM）断电）断电电机停转。触头（电机停转。触头（KM）闭合按下按钮（）闭合按下按钮（SB）线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动；电机转动；M3ABCKMFUQSBCKMSB点动控制点动控制动作过程动作过程控制电路主电路控制电路主电路当然可以在此电路的基础上，增加热继电器保护电路、正反转点动控制。当然可以在此电路的基础上，增加热继电器保护电路、正反转点动控制。一、电机电动控制一、电机电动控制内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行?思考思考KMSB1KMSB2FRSB3不能点动！不能点动！二、点动+连续运行二、点动+连续运行内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础方法：用复合按钮。SB3：点动SB2：连续运行控制关系方法：用复合按钮。SB3：点动SB2：连续运行控制关系QSFRQSFRM3M3ABCKMFUABCKMFU主电路主电路KMSB1KMSB1KMKMSB2SB2FRFRSB3SB3控制电路控制电路内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础单向运行的三相异步电动机反接制动控制线路单向运行的三相异步电动机反接制动控制线路三、电机的制动三、电机的制动三相异步电动机反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反，因而产生制动力矩的一种制动方法。应注意的是，三相异步电动机反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反，因而产生制动力矩的一种制动方法。应注意的是，当电动机转速接近零时，必须立即断开电源当电动机转速接近零时，必须立即断开电源，否则电动机会反向旋转。由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法。，否则电动机会反向旋转。由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法。内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础第四节两台电机的顺序启动与同时停车的控制电路当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点。当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点。顺序控制线路顺序控制线路当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按钮两端。当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按钮两端。一、顺序控制一、顺序控制甲乙甲乙思考：若要求两者同时停车，应如何设计控制电路？思考：若要求两者同时停车，应如何设计控制电路？内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础例如：甲、乙两地同时控制一台电机。例如：甲、乙两地同时控制一台电机。KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。二、多地点控制二、多地点控制乙地乙地甲地甲地内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础1电机M1控制要求：1.M1 起动后，M2才能起动；2.M2 可单独停，M1在M2停止后才能停止。例、顺序(程序)控制线路2电机M2内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础顺序控制电路FUKM2FR2AB CFUM13AB CKM1FR1M23主电路控制电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1KM2内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础不可以!两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头（KM1）的负荷过重。M3KM1FRKM2FRM3主电路这样实现顺序控制可不可以?内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础第五节大功率电机启动控制电路一、带有自耦变压器的降压启动一、带有自耦变压器的降压启动内蒙古工业大学电力学院自动化系第三章交流电机控制电路设计基础二、电机的Y-启动