机电控制与PLC之13

电气控制线路基本知识电气控制线路典型环节三相交流电动机的启动控制三相异步电动机制动控制三相异步电动机调速控制第六章电气控制线路基本环节三、三相交流电动机的启动控制交流电动机电动机直流电动机鼠笼式绕线式异步机同步机他励，并励、串励、复励控制电机：步进电机，伺服电机，自整角机异步电动机按照定子相数的不同分为单相异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。根据转子的形式异步电动机分为鼠笼式与绕线式三、三相交流电动机的启动控制三相交流电机的启动分为：全压启动降压启动三相交流电机的保护形式：过载（热继电器）、短路保护（熔断器）a.电机容量在１０kW以下b.控制线路简单、提高可靠性c.启动电流过大（4~7倍Ie）a.电机容量在１０kW以上b.降低启动电流及启动转矩对机械设备的冲击作用三、三相交流电动机的启动控制1.鼠笼式异步电动机全压启动接线特点：启动时将电动机的定子绕组直接接在交流电源上，电机在额定电压下直接启动。三、三相交流电动机的启动控制•用途：三相交流异步电动机的降压启动，用于大容量三相交流异步电动机空载和轻载启动时减小启动电流。2.鼠笼式异步电动机降压启动要求：熟记Y-△启动控制电路结构和工作原理，理解自耦变压器降压启动电路工作原理。降压启动控制电路：Y-△启动、自耦变压器降压启动控制电路。三、三相交流电动机的启动控制A.Y-△降压起动•①降压原理：•启动时，电动机定子绕组Y连接，运行时△连接。•Y启动时每相绕组承受电压为电源的相电压（220V），△运行时每相绕组承受的电压为电源线电压（380V）U1V1W1U2V2W2YW2V1V2U2W1U1KM1，KM2，KM3三个接触器KM1FUQSFR电机绕组U1U2V1V2W1W2KM3KM2三、三相交流电动机的启动控制Y-△降压启动控制电路KM1，KM2，KM3三个接触器三、三相交流电动机的启动控制Y-△降压启动控制电路KM1，KM2，KM3三个接触器三、三相交流电动机的启动控制•②主电路分析：KM1、KM3——Y启动，KM1、KM2——△运行。•③Y-△降压启动过程分析：•按下启动按钮SB2—KM1线圈通电自锁•—KM3线圈通电--M作Y接启动；•—KT线圈通电延时—KM3线圈断电－KM2线圈通电自锁----M作△运行。注：该方法适用于正常工作是△接法的鼠笼式异步电动机三、三相交流电动机的启动控制B.自耦变压器降压启动•①降压原理：启动时电动机定子绕组接自耦变压器的二次电压，运行时电动机定子绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从电网切除。•②自耦变压器的切除采用时间继电器完成（时间继电器的延时可以较准确设定，切除自耦变压器结束启动过程）•③使用时间继电器控制线路中电器的动作顺序，称为时间原则控制线路特点及用途：这种启动方法常用于容量较大、正常运行为Y形连接法的电动机缺点是自耦变压器价格较贵、结构复杂，体积庞大等。注：该方法适用于正常工作是Y接法的鼠笼式异步电动机三、三相异步电动机的启动控制自耦变压器降压起动KM1：Y形启动KM2：全压运行KA：中间状态转换FR：过载保护FU：短路保护SB2：启动SB1：停止四、三相异步电动机制动控制•电动机制动的目的或用途：•快速、准确停车，缩短时间，提高工作效率•主要内容：•电磁抱闸制动，反接制动，能耗制动。•要求：•了解各种制动方法的实现电路，掌握能耗和反接制动电路的原理。四、三相异步电动机制动控制机械制动电气制动电磁抱闸制动电磁离合器制动反接制动能耗制动回馈制动三相异步电动机制动四、三相异步电动机制动控制机械制动原理：利用外加的机械作用力，使电动机迅速停止转动。1.电磁抱闸制动原理：通过电磁制动闸紧紧抱住与电动机同轴的制动轮实现制动特点：制动力矩大，制动迅速，停车准确，缺点是制动越快冲击振动越大。断电电磁抱闸制动如电梯、吊车等通电电磁抱闸制动如机床等经常需调整加工件位置四、三相异步电动机制动控制启动按钮SB2——〉KM2主触点吸合——〉电磁铁线圈YA接入电源，铁芯向上移动——〉抬起制动闸，松开制动轮KM2闭合——〉KM1得电——〉电机正常运行SB1停止按钮——〉KM1、KM2失电，制动闸在弹簧作用下紧压在制动轮上——〉电动机停车四、三相异步电动机制动控制2.电磁离合器制动原理：采用电磁离合器实现制动特点：传递转矩大，制动方式比较平稳且迅速。3.反接制动原理：通过改变电动机电源电压相序使电动机制动。电压相序改变定子绕组产生反向磁场转子惯性保持原转向转子受到反向力矩作用转子电路产生相反电流电动机制动四、三相异步电动机制动控制反接制动中电阻及速度继电器的作用：1）反接制动电阻：限制制动转矩和制动电流，避免对电动机及机械传动系统产生过大冲击。（对称电阻及不对称电阻）2）速度继电器：检测电动机的转速，当转速下降到接近零时（100r/min），速度继电器自动切断电源，防止电动机反向启动。反接制动特点：制动效果好，缺点是能量损耗大。四、三相异步电动机制动控制A.单向反接制动控制线路启动按钮SB2——〉KM1主触点吸合——〉电机正常运行，KS常开触点闭合——〉为KM2接通做准备。SB1停止按钮——〉KM1失电，切断电源，但电动机速度仍然很高，KS常开仍然闭合——〉KM2接通，使得定子绕组得到反相序电源，接入制动电阻R——〉电动机转速低于100r/min时，KS常开触点断开，KM2失电，切断电源四、三相异步电动机制动控制B.可逆反接制动控制线路启动按钮SB2——〉停止按钮SB1反向启动按钮SB3四、三相异步电动机制动控制4.能耗制动原理：电动机脱离三相交流电源后，通过在定子绕组接入直流电源实现电动机制动。直流电源接入定子绕组定子绕组产生直流磁场转子切割直流磁场转子受到反向力矩作用转子电路产生感生电流电动机制动切断能耗制动直流电源特点：能量损耗小，制动准确，速度较反接制动慢四、三相异步电动机制动控制单向能耗制动控制线路停止过程：SB1——〉KM1失电，切断交流电源——〉KM1常闭辅助触点接通——〉KM2、KT得电，KM2主触点闭合，将整流后的直流电压接至电机两相定子绕组上开始能耗制动——〉当转子速度接近零，KT常闭断开——〉KM2，KT相继失电，切断能耗制动直流电源四、三相异步电动机制动控制5.电动机可逆运行用途：实现往返、升降、正反转等过程原理：将接在电动机定子上的三相电源线中的任意两相对调即可。特点：是两个方向相反的单向运行电路的组合，并且在这两个方向相反的单向运行电路中加设必要的互锁。可逆运行的手动控制正—停—反正—反—停可逆运行的自动控制四、三相异步电动机制动控制A.正—停—反控制线路四、三相异步电动机制动控制B.正—反—停控制线路小结1.三相异步电动机制动控制全压启动和降压启动，Y-△起动、自耦变压器降压启动控制电路2.三相异步电动机制动控制机械制动、电磁制动的类型及其原理，重点掌握反接制动和能耗制动的控制线路及工作原理。熟悉控制线路中电阻、速度继电器的作用。3.电机可逆运行的实现方法及其控制线路作业P63,2-5，2-7思考题：1.反接制动控制线路中，反接制动电阻串在定子电路还是转子电路中？电阻的作用是什么？该电路中速度继电器的作用是什么？