第2章

電動(dòng)機(jī)的控制線(xiàn)路掌握各種電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2.1降壓起動(dòng)控制電路

電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，定子起動(dòng)電流約為額定電流的4～7倍。過(guò)大的起動(dòng)電流將將影響接在同一電網(wǎng)上的其他用電設(shè)備的正常工作，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無(wú)法起動(dòng)，因此往往采用降壓起動(dòng)。

鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法主要有：定子串電阻（或電抗）降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、Y-△降壓起動(dòng)等。2.1.1Y-△降壓起動(dòng)控制電路

Y-△降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動(dòng)電壓，限制起動(dòng)電流，待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再把定子繞組改接為三角形，使其全壓運(yùn)行。右圖為按照時(shí)間控制的Y-△降壓起動(dòng)控制電路演示。Y-△降壓起動(dòng)控制電路

電路工作原理如下：首先合上電源開(kāi)關(guān)QS2.1.2定子串電阻降壓起動(dòng)控制電路這種起動(dòng)方法是：起動(dòng)時(shí)在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中串接電阻，通過(guò)電阻的分壓作用，使電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓減??；待起動(dòng)完畢后，將電阻切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓（全壓）下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其控制電路如右圖所示。

定子串電阻降壓起動(dòng)控制電路電路工作原理如下：首先合上電源開(kāi)關(guān)QS2.1.3自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路

自耦變壓器降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器來(lái)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的起動(dòng)電壓。待起動(dòng)一定時(shí)間，轉(zhuǎn)速升高到預(yù)定值后，將自耦變壓器切除，電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接上電源電壓，進(jìn)入全壓運(yùn)行。其控制電路如下：自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路電路工作原理如下：首先合上電源開(kāi)關(guān)QS2.1.4繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)控制電路繞線(xiàn)式三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法：轉(zhuǎn)子電路串入起動(dòng)電阻或頻敏變阻器。起動(dòng)過(guò)程的控制原則有電流控制原則和時(shí)間控制原則兩種。1.電流控制原則

下圖為電流控制原則的轉(zhuǎn)子串三級(jí)電阻起動(dòng)控制電路，轉(zhuǎn)子電阻采用平衡短接法。三個(gè)過(guò)電流繼電器KA1、KA2、KA3根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的變化，控制接觸器KM1、KM2、KM3依次得電動(dòng)作，來(lái)逐級(jí)切除外加電阻R1、R2、R3電路工作原理如下：首先合上電源開(kāi)關(guān)QS

由于電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流很大，三個(gè)電流繼電器KA1、KA2、KA3都吸合，它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)全部斷開(kāi)，轉(zhuǎn)子繞組串全電阻起動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，逐次使KA1、KA2、KA3釋放，并逐次將電阻切除，直到全部電阻被切除，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。2.時(shí)間控制原則

右圖為按時(shí)間原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)電路。圖中KM為電源接觸器，KM1~KM3用來(lái)短接轉(zhuǎn)子電阻，時(shí)間繼電器KT1~KT3控制起動(dòng)過(guò)程2.2電壓反接制動(dòng)的原理線(xiàn)路的工作原理如下：先合上電源QS單向啟動(dòng)：反接制動(dòng)：2.2.2能耗制動(dòng)的自動(dòng)控制線(xiàn)路所謂的能耗制動(dòng)，就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相電源以后，在定子繞組任兩相中通入直流電，產(chǎn)生靜止的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與該靜止磁場(chǎng)的作用產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法。這種方法以消耗轉(zhuǎn)子慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能來(lái)進(jìn)行制動(dòng)的，所以就稱(chēng)其為能耗制動(dòng)，又稱(chēng)之為動(dòng)能制動(dòng)。無(wú)變壓器半波整流能耗制動(dòng)控制電路制動(dòng)方法適用范圍特點(diǎn)能耗制動(dòng)要求平穩(wěn)準(zhǔn)確制動(dòng)場(chǎng)合。制動(dòng)準(zhǔn)確度高，需直流電源，設(shè)備投入費(fèi)用高。反接制動(dòng)制動(dòng)要求迅速．系統(tǒng)慣性大，制動(dòng)不頻繁的場(chǎng)合。設(shè)備簡(jiǎn)單,制動(dòng)迅速，準(zhǔn)確性差，制動(dòng)沖擊力強(qiáng)。異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)與反接制動(dòng)比較2.3實(shí)現(xiàn)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)三級(jí)電阻手動(dòng)控制減壓?jiǎn)?dòng)電路2.3.1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)三級(jí)電阻手動(dòng)控制減壓?jiǎn)?dòng)電路Q(chēng)S2→SB2→KM→M（串R1、R2、R3起動(dòng)）→n↑→UKM1↑→KM1→R1（短接）→n↑→UKM2↑→KM2→R2（短接）→UKM3↑→KM3→R3（短接）→M（全壓運(yùn)行）。其線(xiàn)路工作過(guò)程如下：

時(shí)間繼電器控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路

2.3.2利用時(shí)間繼電器控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路其線(xiàn)路工作過(guò)程如下：2.4實(shí)現(xiàn)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制

2.4.1改變電樞電流方向控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)改變電樞電流方向控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路線(xiàn)路工作原理如下：利用行程開(kāi)關(guān)控制的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制線(xiàn)路其線(xiàn)路的動(dòng)作過(guò)程如下：按SB2→KM1線(xiàn)圈得電→KM1動(dòng)合觸點(diǎn)自鎖→電樞回路中KM1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使電機(jī)串電阻起動(dòng)→KM1動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)KM2線(xiàn)圈進(jìn)行互鎖→KT1回路KM1觸點(diǎn)斷開(kāi)使延時(shí)KT1延時(shí)后→KM2線(xiàn)圈得電→短路R1→使KT2斷電失壓→KT2延時(shí)閉合常閉觸點(diǎn)合上→使KM4線(xiàn)圈得電→KM4動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→短路（切除）R2→起動(dòng)結(jié)束

2.4.2改變勵(lì)磁電流方向控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路改變勵(lì)磁電流方向控制他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路2.5直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制2.5.1反接制動(dòng)控制線(xiàn)路直流電動(dòng)機(jī)接觸器反接制動(dòng)控制電路

按下SB2KM1線(xiàn)圈得電其觸點(diǎn)動(dòng)作（分別對(duì)KM1線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)自鎖和對(duì)接觸器KM2線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)互鎖）電樞電路中的KM1主觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)電樞接入電源電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下制動(dòng)按鈕SB1其動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開(kāi)使接觸器KM1線(xiàn)圈失電解除KM1的自鎖好互鎖主回路中的KM1主觸點(diǎn)斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)電樞慣性旋轉(zhuǎn)。SB1的動(dòng)合觸點(diǎn)后閉合接觸器KM2線(xiàn)圈得電電樞電路中的KM2主觸點(diǎn)閉合電樞接入反方向電源，串入電阻后進(jìn)行反接制動(dòng)。其線(xiàn)路工作原理如下：2.5.2能耗制動(dòng)控制線(xiàn)路直流電動(dòng)機(jī)外接電阻能耗制動(dòng)控制電路其工作原理：按下SB2KM1線(xiàn)圈得電制動(dòng)按鈕SB1按下時(shí)KM2線(xiàn)圈得電電樞電路中的電阻R串入，直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)狀態(tài)，隨著制動(dòng)的進(jìn)行，電動(dòng)機(jī)減速。2.6直流電動(dòng)機(jī)的保護(hù)2.6.1直流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)直流電動(dòng)機(jī)的保護(hù)線(xiàn)路

電動(dòng)機(jī)負(fù)載正常時(shí)，過(guò)電流繼電器中通過(guò)的電樞電流正常，KA2不動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)保持閉合狀態(tài)，控制電路能夠正常工作。一旦發(fā)生過(guò)載情況，電樞電路的電流會(huì)增大，當(dāng)其值超過(guò)KA2的整定值時(shí)，過(guò)電流繼電器KA2動(dòng)作，它的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷控制電路，使直流電動(dòng)機(jī)脫離電源，起到過(guò)載保護(hù)的作用。其線(xiàn)路工作原理如下：2.6.2直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁保護(hù)直流電動(dòng)機(jī)的保護(hù)線(xiàn)路

欠電流繼電器直流電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如果勵(lì)磁電路的電壓下降較多或突然斷電，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的速度急劇上升，出現(xiàn)“飛車(chē)”現(xiàn)象?！帮w車(chē)”現(xiàn)象一旦發(fā)生，會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電動(dòng)機(jī)或機(jī)械設(shè)備。直流電動(dòng)機(jī)防止失