項(xiàng)目七：電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制電路主講人：孫小春副教授《電氣控制技術(shù)項(xiàng)目化教程》陜西省教育廳創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程目錄變極調(diào)速控制電路變頻調(diào)速控制電路127.1變極調(diào)速控制電路一、任務(wù)引入

機(jī)床控制電路常常需要籠形電動(dòng)機(jī)有低速和高速兩種運(yùn)行速度，用已學(xué)電氣控制的知識(shí)設(shè)計(jì)雙速電機(jī)的切換控制電路設(shè)計(jì)。二、知識(shí)目標(biāo)與技能目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)和掌握變極調(diào)速的原理；要求學(xué)生掌握變極調(diào)速的三角形、星形和雙星形三種接法，變極調(diào)速控制線路的結(jié)構(gòu)和接線，能夠正確分析各控制電路的工作原理，會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中檢測(cè)、維修和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制線路。技能目標(biāo)：通過對(duì)變極調(diào)速常用的三角形、星形和雙星形控制電路特點(diǎn)的分析，了解變極調(diào)速的接線方式，能夠安裝變極調(diào)速的控制線路，能夠進(jìn)行控制線路的故障檢測(cè)和排除故障。三、項(xiàng)目分析

1、變極調(diào)速原理

采用變極調(diào)速方法的電動(dòng)機(jī)稱作多速電機(jī)，由于調(diào)速時(shí)其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化，因而只用在對(duì)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合，如銑床、鏜床、磨床等機(jī)床上。

變極調(diào)速是通過改變定子空間磁極對(duì)數(shù)的方式改變同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的。改變定子繞組的磁極對(duì)數(shù)通常用改變定子繞組的接線方式來實(shí)現(xiàn)。

電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與磁極對(duì)數(shù)成反比，磁極對(duì)數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速就下降一半，從而引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降。顯然，這種調(diào)速方法只能一級(jí)一級(jí)地改變轉(zhuǎn)速，而不能平滑地調(diào)速。

上圖（a）為雙速電機(jī)定子繞組結(jié)構(gòu)示意圖，改變接線方法可獲得兩種接法：(b)為三角形接法，磁極對(duì)數(shù)為2對(duì)極，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，是一種低速接法；(c)為雙星形接法，磁極對(duì)數(shù)為1對(duì)極，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，是一種高速接法。2、雙速電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理四、項(xiàng)目實(shí)施1．雙速電機(jī)手動(dòng)控制變極調(diào)速線路設(shè)計(jì)：如圖所示：左側(cè)主回路中KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成三角形接法，磁極對(duì)數(shù)為2對(duì)極，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min；KM2和KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成雙星形接法，磁極對(duì)數(shù)為1對(duì)極，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min。

線路動(dòng)作原理分析：

當(dāng)按下SB3復(fù)合按鈕時(shí)，SB3接通KM1線圈并自鎖，主回路KM1主觸點(diǎn)閉合，同時(shí)SB3斷開接觸器KM2和KM3線圈（互鎖），接觸器KM2和KM3主回路的主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成三角形接法，磁極對(duì)數(shù)為2對(duì)極，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min；電機(jī)低速運(yùn)行；

而當(dāng)按下SB2復(fù)合按鈕時(shí)，

SB2接通接觸器KM2和KM3線圈得電并自鎖，主回路KM2和KM3主觸點(diǎn)閉合，同時(shí)接觸器KM1線圈失電（互鎖），主回路KM1主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成雙星形接法，磁極對(duì)數(shù)為1對(duì)極，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行。線路動(dòng)作過程總結(jié)如下：2、雙速電機(jī)自動(dòng)控制變極調(diào)速線路設(shè)計(jì)：雙速電機(jī)自動(dòng)控制變極調(diào)速線路如圖所示。SA有三個(gè)位置：中間位置所有接觸器和時(shí)間繼電器都不接通，電動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；低速位置接通KM1線圈電路，其觸點(diǎn)動(dòng)作的結(jié)果是電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形，以低速運(yùn)轉(zhuǎn)；高速位置接通KM2，KM3和KT線圈，電動(dòng)機(jī)定子繞組接成雙星形，以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

但應(yīng)注意的是該線路高速運(yùn)轉(zhuǎn)必須由低速運(yùn)轉(zhuǎn)過渡。3．三速三相交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速線路

三速電機(jī)定子槽安裝有兩套繞組，分別是三角形繞組和星形繞組，其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。低速運(yùn)行按圖(b)所示接線，定子繞組為三角形接法。中速運(yùn)行按圖(c)所示接線，定子繞組為星形接法。高速運(yùn)行按圖(d)所示接線，定子繞組為雙星形接法。動(dòng)作原理分析：

圖中SB1，SB2，SB3分別為低速、中速、高速按鈕，KM1，KM2，KM3分別為低速、中速、高速接觸器。

按下任何一個(gè)速度起動(dòng)控制按鈕，對(duì)應(yīng)的接觸器線圈得電，其自鎖和互鎖觸點(diǎn)動(dòng)作，完成對(duì)本線圈的自鎖和對(duì)另外接觸器線圈的互鎖，主電路對(duì)應(yīng)的主觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組對(duì)應(yīng)的接法，使電動(dòng)機(jī)工作在選定的轉(zhuǎn)速下。顯然，這套線路中從任何一種速度要轉(zhuǎn)換到另一種速度時(shí)，必須先按下停止按鈕，因?yàn)槿齻€(gè)接觸器之間是電氣互鎖的。五、項(xiàng)目小結(jié)變極調(diào)速的原理，磁極對(duì)數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速就下降一半，從而引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降；雙速電機(jī)改變接線方法可獲得兩種接法：三角形接法，磁極對(duì)數(shù)為2對(duì)極，是一種低速接法；雙星形接法，磁極對(duì)數(shù)為1對(duì)極，是一種高速接法；三速三相交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速線路，分別為低速、中速、高速三種速度，低速運(yùn)行定子繞組為三角形接法，中速運(yùn)行定子繞組為星形接法，高速運(yùn)行定子繞組為雙星形接法；變極調(diào)速的變極調(diào)速是通過改變定子繞組的接線方式改變電動(dòng)機(jī)的極數(shù)從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化