1、機(jī)電傳動控制,胡兆勇 ,第二部分 繼電器控制技術(shù)基礎(chǔ),第4章 電氣控制系統(tǒng)基本控制電路,4,4.1三相異步電動機(jī)基本控制電路,起動控制電路 正反轉(zhuǎn)控制電路 制動控制電路 變速控制電路,5,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程稱為電動機(jī)的起動 兩大類起動方法：全壓起動和降壓起動 全壓起動控制 也稱直接起動控制，是將額定電壓直接加在定子繞組上進(jìn)行起動 起動設(shè)備簡單、起動轉(zhuǎn)矩大、起動時間短，但起動電流大 廣泛用于小型異步電動機(jī),6,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,全壓起動控制 兩種起動方法,開關(guān)起動,接觸器起動,7,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,降壓起動控制 大

2、功率三相異步電動機(jī)起動時，起動電流是正常運(yùn)行電流的57倍，直接起動會對電網(wǎng)造成影響，所以要設(shè)法降壓起動，也稱減壓起動。 起動時降低加載的電壓，臨近額定轉(zhuǎn)速時加載全壓 降壓起動的起動電流小，起動轉(zhuǎn)矩小，適合于空載或輕載場合 常用降壓起動控制方法 定子繞組串電阻起動 Y降壓起動 串自耦變壓器起動,8,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,降壓起動控制定子繞組串電阻起動,可否換成按速度 原則？如何換？,起動瞬間 串入電阻 KM1（+）閉合 KM2（）斷開 正常工作 短接電阻 KM2（+）閉合 KM1（）斷開,9,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,降壓起動控制定子繞組串電阻起動,10,4.1.1 電動機(jī)起動控

3、制電路,降壓起動控制定子繞組串電阻起動,能否去掉KT線 圈上方的KM2 常閉觸點(diǎn)？,11,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,12,Y接法,接法,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)Y/接法：指定子三相繞組的接法,13,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,繞組電壓=電源相電壓220V,U2,繞組電壓=電源線電壓380V,14,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)Y/起動應(yīng)注意的問題 僅適用于正常接法為三角形接法的電動機(jī) Y 起動時，起動電流減小的同時，起動轉(zhuǎn)矩也減小,故降壓起動適合于 空載或輕載 起動的場合,15,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,降壓起動控制Y降壓起動,起動瞬間 星形接法； KM1

4、、KM2（+）閉合 KM3（）斷開 正常工作 三角形接法； KM1、 KM3（+）閉合 KM2（）斷開,16,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,降壓起動控制串自耦變壓器起動,17,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動 一種集電機(jī)軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置 運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓 在軟起動過程中，電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。,18,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動,19,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動

5、,20,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動 （1）斜坡升壓軟起動 這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。 其缺點(diǎn)是，由于不限流，在電機(jī)起動過程中，有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對電網(wǎng)影響較大，實(shí)際很少應(yīng)用。,21,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動 （2）斜坡恒流軟起動 這種起動方式是在電動機(jī)起動的初始階段起動電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動完畢。 起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。,22,4.1.1

6、 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動 （3）階躍起動 開機(jī)，即以最短時間，使起動電流迅速達(dá)到設(shè)定值，即為階躍起動。 通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值，可以達(dá)到快速起動效果。,23,4.1.1 電動機(jī)起動控制電路,電動機(jī)的軟起動 （4）脈沖沖擊起動 在起動開始階段，讓晶閘管在極短時間內(nèi)，以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落，再按原設(shè)定值線性上升 該起動方法，在一般負(fù)載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。,24,4.1.2 電動機(jī)正反向運(yùn)行控制電路,由三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動原理可知，若要電動機(jī)反向運(yùn)行，只需將接于電動機(jī)定子的三相電源線中的任意兩相對調(diào)一下即可 常用的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路有兩大類 手動控制

7、 自動控制,25,4.1.2 電動機(jī)正反向運(yùn)行控制電路,接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路,26,4.1.2 電動機(jī)正反向運(yùn)行控制電路,自動往復(fù)循環(huán)控制電路,若要在兩端停留，怎么辦？,若用一個按鈕起動，能自動判斷運(yùn)動方向，怎么辦？,電動機(jī)正反向運(yùn)行控制電路必須設(shè) 互鎖保護(hù)環(huán)節(jié),少SQ1,27,4.1.3電動機(jī)制動控制電路,所謂制動，就是給電動機(jī)一個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)（或限制其轉(zhuǎn)速）。 三相異步電動機(jī)的制動方法一般有 機(jī)械制動 電氣制動 利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動。常用的方法為電磁抱閘制動。 電氣制動常用方法 能耗制動 反接制動,28,4.1.3電動機(jī)制動控制電路

8、,機(jī)械制動電磁抱閘,29,4.1.3電動機(jī)制動控制電路,三相異步電動機(jī)能耗制動控制電路,30,4.1.3電動機(jī)制動控制電路,三相異步電動機(jī)反接制動控制電路,因相對速度很大，使制動電流大，一般對于10KW以上電動機(jī)，接入反接制動電阻,可否換成時間原則？ 如何換？,31,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式 n=60f(1-S)/P, f-電源頻率，S-轉(zhuǎn)差率，P磁極對數(shù) 無級調(diào)速：改變f、S 有級調(diào)速：改為P 變速電動機(jī)： 雙速、三速、四速 有多套線組，改變線組接法，從而改變P，改變轉(zhuǎn)速,32,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),三相異步電動機(jī)的極數(shù)：旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)，旋轉(zhuǎn)磁場的磁極數(shù)，與三

9、相繞組的安排有關(guān)。 一對極：每相繞組只有一個線圈，且繞組的始端之間相差120空間角； 兩對極：每相繞組有兩個線圈串聯(lián)，且繞組的始端之間相差60空間角； 三對極：每相繞組有三個線圈串聯(lián)，且繞組的始端之間相差40空間角,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),電動機(jī)極數(shù),34,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),電動機(jī)極數(shù),p=1,p=2,35,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),雙速電動機(jī) 兩套線組 三角形雙星形： p減少一倍，速度增加一倍，三角形（p=2），雙星形（p=1） 恒功率調(diào)速（繞組電壓降低）,36,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),雙速電動機(jī) 星形雙星形： p減少一倍，速度增加一倍，星形（p=2），雙

10、星形（p=1） 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（繞組電壓不變）,37,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),三角形雙星形控制1,低速運(yùn)行三角形接線 KM1（）閉合 KM2 、KM3 （）斷開 高速運(yùn)行雙星形接線 KM2 、KM3 （）閉合 KM1（）斷開,38,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),三角形雙星形控制2,39,4.1.4 變速控制變速電動機(jī),三角形雙星形控制3,40,4.2 特定功能控制電路,長動與點(diǎn)動 按下起動按鈕再抬起后，電動機(jī)若連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，此即所謂長動 而按下按鈕時電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作，手放開按鈕后電動機(jī)即停止上作，稱為點(diǎn)動,兩者區(qū)別在于控制電路能否自鎖,41,4.2 特定功能控制電路,多點(diǎn)控制 較大型的設(shè)備，為

11、了操作方便，常要求能在多個地點(diǎn)進(jìn)行起?？刂?方法是將分散在各地的 起動按鈕引線并聯(lián)， 停止按鈕引線串聯(lián),42,4.2 特定功能控制電路,聯(lián)鎖控制順序控制,順序停止？,43,4.2 特定功能控制電路,聯(lián)鎖控制互鎖控制,44,4.2 特定功能控制電路,聯(lián)鎖控制機(jī)械電氣聯(lián)鎖控制,45,4.2 特定功能控制電路,聯(lián)鎖控制機(jī)械電氣聯(lián)鎖控制, 由機(jī)械手柄和行程開關(guān)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的安全控制，防止出現(xiàn)互相干涉的機(jī)械運(yùn)動。,手柄1選擇SQ1及SQ2方向 手柄2選擇SQ3及SQ4方向 當(dāng)手柄1 和2 同時選擇時，切斷電路，防止運(yùn)動干涉,46,4.3自動循環(huán)工作控制電路,機(jī)械設(shè)備自動循環(huán)工作控制電路 電液控制電路,47,4.3自動循環(huán)工作控制電路,4.3.1機(jī)械設(shè)備自動循環(huán)工作控制電路 單機(jī)自動循環(huán)控制電路 多機(jī)自動循環(huán)控制電路,48,4.3自動循環(huán)工作控制電路,單機(jī)自動循環(huán)控制電路,49,4.3自動循環(huán)工作控制電路,多機(jī)自動循環(huán)控制電路,50,4.3自動循環(huán)工作控制電路,多機(jī)自動循環(huán)控制電路,51,4.3自動循環(huán)工作