chapter15电机与电气控制技术课件

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1、电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页第第1515章章电机与电气控制技术电机与电气控制技术15.1 15.1 磁路与变压器磁路与变压器15.2 15.2 异步电动机异步电动机*15.3 *15.3 同步电动机同步电动机*15.4 *15.4 直流电动机直流电动机*15.5 *15.5 控制电机控制电机15.6 15.6 电气控制技术基础电气控制技术基础电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页15.1 15.1 磁路与变压器磁路与变压器1 1 磁路基础与磁路定律磁路基础与磁路定律2 2 变压器的工作原理变压器的工作原理3 3

2、变压器的使用变压器的使用4 4 特殊变压器简介特殊变压器简介电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重要材料是铁磁性材料。要材料是铁磁性材料。i1.1.磁路基础与磁路基本定律磁路基础与磁路基本定律1 1）磁路基础磁路基础线圈通入电流后，产线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏生磁通，分主磁通和漏磁通。磁通。：主磁通主磁通：漏磁通漏磁通铁心铁心（导磁性能好（导磁性能好的磁性材料的磁性材料）线圈线圈电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2

3、 2）磁路计算中的基本物理量磁路计算中的基本物理量一、一、磁感应强度磁感应强度（磁通密度）（磁通密度）与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线）。（磁力线）。单位：韦伯单位：韦伯1 Tesla = 104 高斯高斯B 的单位的单位：特斯拉特斯拉（Tesla）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页二、磁导率二、磁导率：表征各种材料导磁能力的物理量表征各种材料导磁能力的物理量（亨亨/ /米米）真空中的磁导率真空中的磁导率( )为常数为常数一般材料的磁导率一般材料的磁导率和真空中的磁导率之比，和真空中的磁导率之比

4、，称为这种材料的相对磁导率称为这种材料的相对磁导率，则称为磁性材料则称为磁性材料，则称为非磁性材料则称为非磁性材料电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页三、磁场强度三、磁场强度 H H 磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。感应强度和导磁率之比。单位：单位：B ：特斯拉特斯拉：亨亨/ /米米：安安/ /米米电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页磁性材料的磁性能：磁性材料的磁性能： 1.1.非线性非线性大大小小BH (I) 2.2.磁饱和性磁饱和性HB 根

5、据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（滞回（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（滞回线接近矩形。可用做记忆元件）。线接近矩形。可用做记忆元件）。 3. 3. 磁滞性磁滞性BHBrHc电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页一一. . 安培环路定律（全电流律）：安培环路定律（全电流律）：3 3 磁路的基本定律磁路的基本定律磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分磁场中任何闭合回路磁场强

6、度的线积分, ,等于等于通过这个闭合路径内电流的代数和通过这个闭合路径内电流的代数和. .I1I2I3电流方向和磁场强度的方向电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；符合右手定则，电流取正；否则取负。否则取负。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页在无分支的均匀磁路在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：磁路磁路长度长度L L线圈线圈匝数匝数N NIHL：称为磁压降。称为磁压降。NINI：称为磁动势。一般称为磁动势。一般用用 F

7、F 表示。表示。F=NI电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页总磁动势总磁动势在非均匀磁路在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。总磁动势等于各段磁压降之和。例：例：IN电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页对于均匀磁路对于均匀磁路磁路中的磁路中的欧姆定律欧姆定律二二. . 磁路的欧姆律：磁路的欧姆律：则：则：INSL注：由于磁性材料注：由于磁性材料是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性分析，不做

8、定量计算。分析，不做定量计算。令：令：Rm 称为磁阻称为磁阻电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页磁路和电路的比较（一）磁路和电路的比较（一）磁磁路路电电路路磁通磁通INR+_EI磁压降磁压降磁动势磁动势电动势电动势电流电流电压降电压降U电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页基本定律基本定律磁阻磁阻磁感应磁感应强度强度安培环路安培环路定律定律磁磁路路IN欧姆定律欧姆定律电阻电阻电流电流强度强度基氏基氏电压定律电压定律基氏基氏电流定律电流定律磁路与电路的比较磁路与电路的比较 ( (二二) )电电路路R+_EI电工电子技

9、术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页励磁电流：励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流在磁路中用来产生磁通的电流励磁电流励磁电流直流直流 - - 直流磁路直流磁路交流交流 - - 交流磁路交流磁路磁路分析磁路分析直流磁路直流磁路交流磁路交流磁路4 4 磁路的分析磁路的分析电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页IU一一. .直流磁路的分析直流磁路的分析直流磁路的特点直流磁路的特点:直流磁路和电路中的恒压源类似直流磁路和电路中的恒压源类似直流电路中直流电路中 E 固定固定I 随随 R R 变化变化随随变化变化直流磁路中直流磁路中 F

10、固定固定一定一定一定一定磁动势磁动势 F=IN 一定一定磁通和磁阻成反比磁通和磁阻成反比（线圈中没有反电动势线圈中没有反电动势）（R 为线圈的电阻为线圈的电阻）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电路方程：电路方程：一般情况下一般情况下很小很小交流交流激励激励线圈中产生感应电势线圈中产生感应电势二二. . 交流磁路的分析交流磁路的分析：主磁通：主磁通：漏磁通漏磁通ui的感应电势的感应电势和和产生产生电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页假设假设则则最大值最大值有效值有效值ui电工电子技术电工电子技术下一页下

11、一页章目录章目录返回返回上一页上一页ui一定时磁动势一定时磁动势ININ随磁阻随磁阻的变化而变化的变化而变化。当外加电压当外加电压U U、频率、频率 f f 与与线圈匝数线圈匝数N N一定时，一定时，便便确定下来。根据磁路欧姆确定下来。根据磁路欧姆定律定律当当交流磁路的特点交流磁路的特点: :电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页交流磁路中磁阻交流磁路中磁阻对电流的影响对电流的影响电磁铁吸合过程的分析：电磁铁吸合过程的分析：在吸合过程中若外加电压在吸合过程中若外加电压不变不变, , 则则基本不变。基本不变。iu电磁铁吸合前电磁铁吸合前( (

12、气隙大）气隙大）大大起动电流大起动电流大电磁铁吸合后电磁铁吸合后( (气隙小）气隙小）小小电流小电流小如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。注意：注意：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页(U不变不变，I不变不变）( I 随随 Rm 变化变化）（ U不变时不变时，基本不变基本不变）直流磁路直流磁路交流磁路交流磁路磁路磁路小结小结（随随Rm变化变化）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返

13、回返回上一页上一页变压器功能：变压器功能：变电压：变电压：电力系统电力系统变阻抗：变阻抗：电子电路中的阻抗匹配电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器）（如喇叭的输出变压器）变电流：变电流：电流互感器电流互感器 2) 2) 变压器的工作原理变压器的工作原理电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页发电厂发电厂1.05万伏万伏输电线输电线22万伏万伏升压升压变电站变电站1万伏万伏降压降压变压器应用举例降压降压实验室实验室380 / 220伏伏降压降压仪器仪器36伏伏降压降压电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页单相变

14、压器单相变压器变压器的基本结构和工作原理变压器的基本结构和工作原理铁芯铁芯原边原边绕组绕组副边副边绕组绕组一一. .结构：结构：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页变压器符号变压器符号：工作过程工作过程：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页空载运行空载运行：原边接入电源，副边开路。：原边接入电源，副边开路。接上接上交流电源交流电源原边电流原边电流 i i1 1等等于励于励磁电流磁电流 i i1010 产生感应电动势产生感应电动势二二. . 工作原理工作原理 i i1010 产生磁通产生磁通（交变交变）（方

15、向符合右手定则方向符合右手定则）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。K为变比为变比原、副边电压关系原、副边电压关系根据交流磁路的分析根据交流磁路的分析可得：可得：时时（变电压变电压）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页负载运行负载运行Z 副边带负载后对磁路的副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了作用下，副边线圈中有了电流电流 i i2 2 。此电流在磁路中此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流

16、也会产生磁通，从而影响原边电流 i i1 1。但当外加电压但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或或有负载时基本不变有负载时基本不变。带负载后带负载后磁动势的平衡关系为：磁动势的平衡关系为：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页结论：原、副边电流与匝数成反比结论：原、副边电流与匝数成反比由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流很小，可忽略很小，可忽略。即。即：原、副边电流关系原、副边电流关系（变电流变电流）电工电子技术电工电子技术下一页下

17、一页章目录章目录返回返回上一页上一页（变阻抗变阻抗）原、副边阻抗关系原、副边阻抗关系从原边等效：从原边等效：结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。变比的平方。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页阻抗变换举例：阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率扬声器上如何得到最大输出功率RsRL信号源信号源设：设：信号电压的有效值信号电压的有效值: :U1= 50V;信号内阻：信号内阻： Rs=100 ;负载为扬声器，其等负载为扬声器，其等效电阻效电阻：RL=8 。求：负载上得到的功率求：

18、负载上得到的功率解：（解：（1 1）将负载直接接到信号源上得到的输出功率为：）将负载直接接到信号源上得到的输出功率为：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页Rs（2 2）将负载通过变压器接到信号源上。）将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为输出功率为：设变比设变比则：则：结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件（信号源内、外阻抗差不多相等）。件（信号源内、外阻抗差不多相等）。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目

19、录章目录返回返回上一页上一页额定电压额定电压变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。许的电压值。额定电流额定电流变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。额定容量额定容量传送功率的最大能力。传送功率的最大能力。（理想理想）1 1 变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）变压器的铭牌数据（以单相变压器为例） 3 ) 3 ) 变压器的使用变压器的使用电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页容量容量 S SN N 输出功率输出功率 P P2 2 原边输入功

20、率原边输入功率 P P1 1 输出功率输出功率 P P2 2注意：变压器几个功率的关系注意：变压器几个功率的关系效率效率变压器功变压器功率因数率因数容量：容量：原边输入功率：原边输入功率：输出功率输出功率：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 2 变压器的效率变压器的效率( ( ) )为防止涡流损失，铁芯一为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合般由一片片导磁材料叠合而成。而成。变压器的损耗包括两部分：变压器的损耗包括两部分：铜损铜损 ( (P PCUCU) ) ：绕组导线电阻所致。绕组导线电阻所致。磁滞损失：磁滞现象引起铁芯发热，磁滞损失：磁滞

21、现象引起铁芯发热，造成的损失。造成的损失。涡流损失：交变磁通在铁芯中产生涡流损失：交变磁通在铁芯中产生的感应电流（涡流），的感应电流（涡流），造成的损失。造成的损失。铁损铁损( )：PFE电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页3 3 变压器的外特性变压器的外特性副边输出电压和输出电流的关系。即：副边输出电压和输出电流的关系。即：U2I2U20U20：原边加额定电压、原边加额定电压、副边开路时，副边的输副边开路时，副边的输出电压。出电压。一般供电系统希望要硬特性（随一般供电系统希望要硬特性（随I I2 2的变化，的变化，U U2 2 变化不多）变化不多）

22、电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页当电流流入两个线圈当电流流入两个线圈( (或流出）时，若产生的磁通方或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。同极性端同极性端(同名端同名端)AXax*4 4 变压器绕组极性及连接方法变压器绕组极性及连接方法AXax*电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章

23、目录返回返回上一页上一页电器使用时两种电压电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：的切换：220V：联结联结 2 3110V：联结联结 1 3，2 4线圈的接法线圈的接法1324*电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页220V：联结联结 2 3励磁励磁两种接法下线圈工作情况的分析两种接法下线圈工作情况的分析*1324电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页110V：联结联结 1 3，2 41,32,4220V：联结联结 2 31324*说明：两种接法下说明：两种接法下不变，不变，所以铁芯磁路的设计相同所以

24、铁芯磁路的设计相同励磁励磁电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页问题问题1 1：在在110V110V 情况下，如果只用一个绕组（情况下，如果只用一个绕组（N N），行不行？），行不行？答：答：不行（两绕组必须并绕）不行（两绕组必须并绕）原边有两个相同绕组的电源变压器原边有两个相同绕组的电源变压器（220 / 110220 / 110），），使用中应注意的问题：使用中应注意的问题：*13241,32,4N若两种接法铁芯中的磁通相等，则：若两种接法铁芯中的磁通相等，则：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页问题问题2 2：如

25、果两绕组的极性端接错，结果如何？如果两绕组的极性端接错，结果如何？结论：结论：在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。答：答：有可能烧毁变压器有可能烧毁变压器两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消烧毁烧毁感应电势感应电势电流电流很大很大原因：原因：*1324 电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页方法一：交流法方法一：交流法AXax同极性端的测定方法同极性端的测定方法若若说明说明 A 与与 a 或或 X 与与 x 为同为同极性端极性端。把两个线圈的任意两端把两个线圈的任意两端 (X - x)连连接接, ,然后

26、在然后在 AX 上加一小电压上加一小电压 u 。测量测量：若若说明说明 A 与与 x 或或 X 与与 a 是是同同极性端；极性端；结论结论：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页方法二：直流法方法二：直流法mA表表+_AXaxK+-*AXax+_K设设K K闭合时闭合时增加。增加。感应电动势的方向，感应电动势的方向，阻止阻止的增加。的增加。如果当如果当 K K 闭合时，闭合时，mA mA 表正表正偏，则偏，则 A Aa a 为同极性端为同极性端; ;如果当如果当 K K 闭合时，闭合时，mA mA 表反表反偏，则偏，则 A Ax x 为同极性端为

27、同极性端结论：结论：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页变压器设计变压器设计中的一些概念中的一些概念(1)(1)一定一定额定容量额定容量定铁芯窗口定铁芯窗口定导线直径定导线直径定定定定则则（铜多、铁少铜多、铁少）则则（铜少、铁多铜少、铁多）( , 一定时一定时, )电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页在同样变比情况下，匝数多好，还是少好？在同样变比情况下，匝数多好，还是少好？（省铜省铜）（费铁费铁）截面积截面积 A 变压器设计变压器设计中的一些概念中的一些概念(2)(2)电工电子技术电工电子技术下一页下一页章

28、目录章目录返回返回上一页上一页1 1 自耦变压器自耦变压器ABP4 ) 4 ) 特殊变压器简介特殊变压器简介使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，注意：原、副边千万不能对调使用，以以防变压器损坏。因为防变压器损坏。因为N N变小时，磁通增大，电流会变小时，磁通增大，电流会迅速增加。迅速增加。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 2 电压互感器：用低量程的电压表测高电压电压互感器

29、：用低量程的电压表测高电压1. 1. 副边不能短路，以副边不能短路，以防产生过流；防产生过流；2. 2. 铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的一端接地，以防在一端接地，以防在绝缘损时，在副边绝缘损时，在副边出现高压。出现高压。使用注意使用注意：VR N1（匝数多匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少匝数少）u（被测电压被测电压）电压表电压表被测电压被测电压= =电压表读数电压表读数 N1/N2电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页3 3 电流互感器：用低量程的电流表测大电流电流互感器：用低量程的电流表测大电流（被测电流被测电流）N1（匝数少匝数少）N2（匝数

30、多匝数多）ARi1i2电流表电流表被测电流被测电流= =电流表读数电流表读数 N2/N11. 1. 副边不能开路，以副边不能开路，以防产生高电压；防产生高电压；2. 2. 铁心、低压绕组的铁心、低压绕组的一端一端接地，以防在绝接地，以防在绝缘损坏时，在副缘损坏时，在副边出现过压。边出现过压。使用注意事项：使用注意事项：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页15.2 异步电动机异步电动机1.1.三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构与工作原理与工作原理2.2.三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性3.3.三相异步电动机的使用三相异步电动机的使用

31、4.4.单相异步电动机单相异步电动机电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页交流电动机交流电动机电动机电动机直流电动机直流电动机鼠笼式鼠笼式绕线式绕线式异步机异步机同步机同步机他励、并励、串励、复励他励、并励、串励、复励鼠笼式异步交流电动机授课内容：鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、基本结构、工作原理、机械特性、控制方法机械特性、控制方法电动机的分类电动机的分类电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1 .1 .三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理磁铁磁铁闭合闭合线圈线圈电工电子技

32、术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页磁极旋转磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线切割磁力线产生感应电动势导线长导线长磁感应强度磁感应强度切割速度切割速度（右手定则右手定则）闭合导线产生电流闭合导线产生电流 i i（左手定则左手定则）通电导线在磁场中受力通电导线在磁场中受力电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1. 1. 线圈跟着磁铁转线圈跟着磁铁转两者转动方向一致两者转动方向一致结论：结论：异步异步2. 2. 线圈比磁场转得慢线圈比磁场转得慢电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步机

33、的结构三相异步机的结构YBZXAC转子转子定子定子定子绕组定子绕组（三相）（三相）机座机座转子：在旋转磁场作用下，转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或产生感应电动势或电流。电流。三相定子绕组：产生旋转三相定子绕组：产生旋转磁场。磁场。线绕式线绕式鼠笼式鼠笼式鼠笼转子鼠笼转子电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页旋转磁场的产生旋转磁场的产生AYCBZ异步机中异步机中, ,旋转磁场代替了旋转磁极旋转磁场代替了旋转磁极()电流出电流出( )电流入电流入X电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页AXYCBZAXBYCZ合

34、成磁场方向合成磁场方向：向下向下电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得同理分析，可得其它电流角度下其它电流角度下的磁场方向：的磁场方向：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页旋转方向旋转方向：取决于三相电流的相序。：取决于三相电流的相序。改变电机的旋转方向：换接其中两相改变电机的旋转方向：换接其中两相旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页旋转磁场的转速大小旋转磁场的转速大小一个电流周期，旋转磁场在空间

35、转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过360360。则。则同步转速（旋转磁场的速度）为：同步转速（旋转磁场的速度）为：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页极对数（极对数（P）的概念）的概念AXBYCZ此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1 1。即即：AXYCBZ电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页极对数（极对数（P P）的改变）的改变CYABCXYZAXBZ 将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形将每相绕组分成两段，按右下图放

36、入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。成的磁场则是两对磁极。AXBYCZ电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页极对数极对数CYABCXYZAXBZ电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页极对数和转速的关系极对数和转速的关系电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步电动机的同步转速三相异步电动机的同步转速极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电动机转速和旋转磁场同步转

37、速的关系电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速电动机转速: :电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但但异步异步电动机电动机无转距无转距转子与旋转磁场间没有相对运动转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流无转子电流提示：提示：如果如果电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页转差率转差率的概念：的概念：异步电机运行中异步电机运行中: :转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬

38、间电动机起动瞬间:（转差率最大转差率最大）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页例：异步电动机的额定转速例：异步电动机的额定转速n nN N=720r/min=720r/min，电源，电源频率为频率为50Hz.50Hz.求：电机是几极？额定转差率是多少？求：电机是几极？额定转差率是多少？解：解：额定转速接近同步转速额定转速接近同步转速n0=750r/min该电机是该电机是8 8极电机极电机电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1 1 三相异步电动机的三相异步电动机的“电磁电磁”关系关系 2 2 三相异步电动机的机械特性三相

39、异步电动机的机械特性i2转、定子电路转、定子电路R1R2i1u1e1e 1e2e 2 ：主磁通主磁通产生的感应电动产生的感应电动势。势。：主磁通产主磁通产生的感应电动势。生的感应电动势。e1e2、e 1e 2、设设：则则：定子边：定子边：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页R1R2i1u1e1e 1e2e 2同理得转子边：同理得转子边：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页：转子感应电动势的频率转子感应电动势的频率：转子线圈匝数转子线圈匝数取决于转子和旋转磁场的相对速度取决于转子和旋转磁场的相对速度电工电子技术电工电子

40、技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页R1R2i1u1e1e 1e2e 2其中其中转子功率因数转子功率因数电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电磁转矩电磁转矩 T T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, ,受到电磁力所形成的转距之总和。受到电磁力所形成的转距之总和。常数常数每极磁通每极磁通转子电流转子电流转子电路的转子电路的转矩公式的推导转矩公式的推导电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页将其中参数代入：将其中参数代入：得到得到转矩公式转矩公式电工电子技术电工电子技术

41、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 2 三相电动机的机械特性三相电动机的机械特性根据转矩公式根据转矩公式10n0Tn得特性曲线得特性曲线：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页可见，转矩特性曲线会出现最大值可见，转矩特性曲线会出现最大值T Tmaxmax，转，转差率为临界转差率差率为临界转差率s sm m三个结论三个结论:（1 1）T T、T Tmaxmax与与U U1 1成正比成正比（2 2）T Tmaxmax与与R R2 2无关无关（3 3）S Sm m与与R R2 2成正比成正比电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返

42、回返回上一页上一页三个重要转矩三个重要转矩n0Tn额定转矩额定转矩：电机在额定电压下，以额电机在额定电压下，以额定转速定转速运行，输出额运行，输出额定功率定功率时，电机转轴时，电机转轴上输出的转矩。上输出的转矩。( 1 )（牛顿牛顿米米）nN电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页如果如果电机将会电机将会因带不动负载而停转。因带不动负载而停转。最大转矩最大转矩：( 2 )电机带动最大负载的能力电机带动最大负载的能力。n0Tn求解求解电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页过载系数：过载系数：三相异步机三相异步机

43、工作时，一定令负载转矩工作时，一定令负载转矩，否则否则电机将停转。致使电机将停转。致使注意注意：（1 1）三相异步机的）三相异步机的和电压的平方成正比，所和电压的平方成正比，所以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。（2）电机严重过热电机严重过热电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页起动转矩起动转矩：( 3 )电机起动时的转矩。电机起动时的转矩。n0Tn其中其中则则体现了电动机带载起动的能力。若体现了电动机带载起动的能力。若电机能电机能起动，否则将起动不了。起动能力起动，否则将起动不了。起动能力

44、=T=Tstst/T/TN N电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电动机的自适应负载能力电动机的自适应负载能力电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。这种能力称为自适应负载能力。常用特常用特性段性段n0nT 自适应负载能力是自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要电动机区别于其它动力机械的重要特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载。）油门，才能带动新的负载。）直至新的平衡。此过程中，直至新的平衡

45、。此过程中，时，时，电源提供的功率自动电源提供的功率自动增加。增加。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页机械特性和电路参数的关系机械特性和电路参数的关系与电压的关系与电压的关系结论：结论：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页与转子电阻的关系与转子电阻的关系R R2 2的的改变改变：鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式电机外接电阻不同。电机外接电阻不同。令令：得得：结论结论：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页机械特性的软硬机

46、械特性的软硬硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。动特性好。硬特性硬特性（R2小小）软特性软特性（R2大大）不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。电机；重载起动则选软特性电机。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1 1）三相异步机铭牌与技术数据）三相异步机铭牌与技术数据（1 1）型号）型号 Y 132M4 磁极

47、数磁极数( (极对数极对数 p=2) 同步转速同步转速15001500转转/ /分分转差率转差率3 3 三相异步电动机的使用三相异步电动机的使用（2）转速转速: 电机轴上的转速电机轴上的转速（n)。如：如： n =1440 转转/ /分分电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页（3）联接方式：联接方式：Y/ 接法：接法： Y Y 接法接法：接法：接法：AB CZX YA B CZX YABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒接线盒：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页（4 4）额定电压：定子绕组在指定接法下应加

48、的线电压额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压. . 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的定值的 5 5 。线线电电压压AZBYXC线线电电压压ABCXYZ例：例：380/220 Y/380/220 Y/ 是指：线电压为是指：线电压为380V380V时采用时采用Y Y接法；接法；当线电压为当线电压为220V220V时采用时采用接法。接法。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电压波动对电动机的影响电压波动对电动机的影响电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一

49、页（5）额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如：如：表示三角接法下，电机的线电流为表示三角接法下，电机的线电流为11.2A11.2A，相电流，相电流为为6.48A6.48A；星形接法时线、相电流均为；星形接法时线、相电流均为6.48A6.48A。（6 6）额定功率：）额定功率：额定功率指电机在额定运行时轴上输出的额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率功率（），不等于从电源吸收的功率（），不等于从电源吸收的功率（）。两者）。两者的关系为：的关系为：其中其中鼠笼电机鼠笼电机 =7293电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回

50、返回上一页上一页例：三相异步电动机例：三相异步电动机，PN=45kw。F=50Hz，nN=2970r/M =91.5，起动能力起动能力=2，求求：s、TN、Tst、Tmax、P1N解：同步转速解：同步转速n0=3000r/MS=0.01电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页额定负载时一般为额定负载时一般为0.7 0.9 ，空载时功率因数很空载时功率因数很低约为低约为0.2 0.3。额定负载时，功率因数最大额定负载时，功率因数最大。注意：实用中应选择合适容量的电机，注意：实用中应选择合适容量的电机，防止防止“大马大马” 拉拉“小车小车”的现象。的现象。（

51、7 7）功率因数）功率因数(cos 1)：P2PN此外还有此外还有绝缘等级绝缘等级等参数，不一等参数，不一一介绍。一介绍。cos 1电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 2）三相异步机的起动）三相异步机的起动起动电流起动电流：中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍。定子电流定子电流原因：起动时原因：起动时，转子导条切割磁力线速度很大转子导条切割磁力线速度很大。转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低影响其他负载工作影响其他负载工作频繁起动时造成热量积累频繁起动

52、时造成热量积累电机过热电机过热影响影响：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页三相异步机的起动方法：三相异步机的起动方法：（1）直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。采用直接起动。（2 2）降压起动降压起动。Y 起动起动自耦降压起动自耦降压起动（3）转子串电阻起动。转子串电阻起动。以下介绍以下介绍Y 起动和转子串电阻起动起动和转子串电阻起动。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页Y Y 起动：起动：正常正常运行运行AZBYXC 起动起动ABCXYZ设：电机每

53、相阻抗为设：电机每相阻抗为电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页AZBYXC正常正常运行运行UPABCXYZ起动起动UP（2）Y 起动应注意的问题：起动应注意的问题：（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。仅适用于正常接法为三角形接法的电机。所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合Y 起动起动。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页转子串电阻起动转子串电阻起动定子定子RRR线绕式转子线绕式转子起动时将适当的起动时将适当的R R串入转子绕组中，起动后将串入转子绕组中，起动后将R R短路

54、。短路。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页转子串电阻起动的特点：转子串电阻起动的特点：适于转子为线绕式的电动机起动。适于转子为线绕式的电动机起动。（1）（2）R R2 2选的选的适当适当，转子串电阻既可以降低起动电流，转子串电阻既可以降低起动电流，又可以增加起动力矩。又可以增加起动力矩。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。 3 3）三相异步电动机的正、反转）三相异步电动机的正、反转正转正转反转反转A B CM3电电源源

55、ABCM3电电源源电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页制动方法：制动方法： 1. 1. 抱闸抱闸：加机械抱闸；加机械抱闸； 2. 2. 反接制动反接制动：停车时，将电动机接电源的意停车时，将电动机接电源的意两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；以达制动的目的； 4 ）三相异步电动机的制动）三相异步电动机的制动反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。即切割磁

56、力线的速度很大，造成即切割磁力线的速度很大，造成引起引起。注意注意：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页 4.4.发电反馈制动：发电反馈制动：令电机转子的转速超过令电机转子的转速超过旋转磁场的同步转速，便旋转磁场的同步转速，便会产生制动转矩。会产生制动转矩。M3+-运行运行制动制动n F转子转子3. 能耗制动能耗制动：停车时，断开交流电源，接至直流停车时，断开交流电源，接至直流电源上，产生制动转矩；电源上，产生制动转矩；n Fno电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页5.5.三相异步电动机的调速三相异步电动机

57、的调速1.1.改变极对数改变极对数有级调速。有级调速。2.2.改变转差率改变转差率无级调速无级调速调速方法调速方法：ST电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页3. 改变电源频率改变电源频率 (变频调速变频调速) 无级调速无级调速变频电源变频电源可变可变此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。组成）。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页15.615.6电气控制技术电气控制技术1 1

58、常用低压控制电器常用低压控制电器2 2 基本控制环节基本控制环节3 3 电动机的保护电动机的保护4 4 控制电路综合举例控制电路综合举例电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页低压低压电器电器配电配电电器电器控制控制电器电器开关开关熔断器熔断器接触器接触器继电器继电器起动器起动器时间继电器时间继电器热继电器热继电器1 1 低压电器简介低压电器简介电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1 1 ）刀闸开关）刀闸开关控制对象：控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机以下小电机考虑到电机较大的起动电流，刀考虑到电机较大的起动

59、电流，刀闸的额定电流值应如下选择：闸的额定电流值应如下选择：（35)*异步电机额定电流异步电机额定电流电路符号电路符号QS电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 )2 )熔断器熔断器作用：用于短路保护。作用：用于短路保护。电路符号电路符号FU熔体额定电流熔体额定电流的选择的选择：3. 频繁起动频繁起动的电机的电机异步电机的起动电流异步电机的起动电流 Ist=(57) 额定电流额定电流2. 2. 一般电机一般电机（稍大稍大）1 1. . 无冲击电流的场合无冲击电流的场合（如电灯、电炉）（如电灯、电炉）安秒特性安秒特性tIF电工电子技术电工电子技术下一页

60、下一页章目录章目录返回返回上一页上一页3)3)按钮（带自锁、不带自锁）按钮（带自锁、不带自锁）常开常开( (动合动合) )按钮按钮电路符号电路符号SB常闭常闭( (动断动断) )按钮按钮电路符号电路符号SBSB复合按钮复合按钮复合按钮：复合按钮：常开按钮和常开按钮和常闭按钮做在一起。常闭按钮做在一起。电路符号电路符号电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页4)4)行程开关行程开关用作电路的限位保护、行程控制、用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。自动切换等。结构与按钮类似，但其动结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。作要由机械撞击。常开（动合）触头

61、常开（动合）触头电路符号电路符号ST常闭（动断）触头常闭（动断）触头电路符号电路符号ST电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧辅助辅助触头触头M3电机电机5)5)接触器接触器动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁被吸合触头闭合触头闭合电机接通电机接通电源电源电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页接触器有关符号：接触器有关符号：接触器线圈接触器线圈接触器主触头用于主电路接触器主触头用于主电路（流过的电流大，（流过的电流大，需加灭弧装置需加灭弧装置）常开常开常闭常闭接触器辅

62、助触头用于控制电路接触器辅助触头用于控制电路（流过的电流小，无（流过的电流小，无需加灭弧装置需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页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停止按钮按钮起动起动按钮按钮电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页6)6)继电器继电器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在

63、于，接触器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。所以，继电器只能用于控制电路中。中间继电器中间继电器电压继电器电压继电器电流继电器电流继电器时间继电器（具有延时功能）时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）热继电器（做过载保护）.继电器类型：继电器类型：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页发热元件发热元件功能：过载保护功能：过载保护热继电器热继电器结构：结构：I I常闭触头常闭触头双金双金属

64、片属片工作原理：工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板扣板电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页热继电器的符号热继电器的符号发热元件发热元件串联在主电路中串联在主电路中串联在控制电路中串联在控制电路中常闭触头常闭触头FRFR电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电机起动、停车（点动、连续运行、多

65、地点电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等）控制、顺序控制等）电机正反转控制电机正反转控制行程控制行程控制时间控制时间控制速度控制速度控制 2.2.基本控制环节基本控制环节电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页1 )1 )异步机的直接起动（异步机的直接起动（1 1）M3ABCKMFUQSBCKMSB点动控制点动控制动作过程动作过程触头（触头（KMKM）打开）打开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KMKM）断电）断电电机停转。电机停转。触头（触头（KMKM）闭合）闭合按下按钮（按下按钮（SBSB）线圈（线圈（KMKM）通电）通电电机转动

66、；电机转动；控控制制电电路路主主电电路路电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页异步机的直接起动（异步机的直接起动（2 2）电动机连续运行电动机连续运行KM自保持自保持自保的作用自保的作用按下按钮按下按钮（SB），），线圈线圈（KM）通电，通电，电机起动电机起动；同时，辅助触头同时，辅助触头（KM）闭合，闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。连续运转。KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KMSB1KM

67、SB2KHM3ABCKMFUQSKH异步机的直接起动异步机的直接起动 + + 过载保护过载保护发热发热元件元件热继电热继电器触头器触头电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页例如：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SB1乙乙方法：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。多处控制多处控制乙地乙地甲地甲地电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页FU方法一：用复合按钮。方法一：用复合按钮。点动点动+ +连续运行连续运行(1)(1)SB3：点动点

68、动SB2：连续运行连续运行控制控制关系关系该电路缺点：动作不够可靠。该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主电路主电路控制电路控制电路QSKHM3AB CKM电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页点动点动+ +连续运行连续运行(2)(2)SBKASB1KASB2KHKMKAM3AB CKMFU方法二：加中间继电器方法二：加中间继电器（KA）。）。控制控制关系关系SB：点动点动SB2：连续运行连续运行电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 2 电机的正反转控制电机的正反转控制(1)(1)KMFKMFSB1

69、SBFKHM3ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR 该电路必须先停车才能由正转到反转或由该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBFSBF和和SBRSBR不能同时按下，不能同时按下，否则会造成短路否则会造成短路！操作过程：操作过程： SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB1电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电机的正反转控制电机的正反转控制(2) - (2) - 加互锁加互锁互锁作用互锁作用：正转时，：正转时，SBRSBR不起作用；反转不起作用；反转时，时，SBFSBF不起作用。从而避免两触发不起作用。从而避免两触发

70、器同时工作造成主回路短路。器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRM3A BCKMFFUQ SKHKMRSBR互锁互锁电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制电机的正反转控制(3)-(3)-双重互锁双重互锁KMRM3A BCKMFFUQSKH电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁双保险双保险机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）电器互锁（互锁触头）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页3 3 行程控

71、制行程控制KMRM3ABCKMFFUQSKH 行程控制实质为电机的行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。的终端要加限位开关。正程正程逆程逆程BA电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页行程控制电路（行程控制电路（1 1）控制回路控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位开关限位开关正程正程限位开关限位开关STASTB逆程逆程至右极端位置撞开至右极端位置撞开STASTA 动作过程动作过程SB2 正向运行正向运行电机停车电机停车（反向运行同样分析）反向运行同样分析）电工电子技术

72、电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页行程控制行程控制(2) -(2) -自动自动往复运动往复运动正程正程逆程逆程电机电机工作要求：工作要求：1. 1. 能正向运行也能反向运行能正向运行也能反向运行 2. 2. 到位后能自动返回到位后能自动返回电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电机电机STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自动往复运动控制电路自动往复运动控制电路限位开关限位开关采用复合式采用复合式开关。正向运开关。正向运行停车的同时，自动起行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然动反向

73、运行；反之亦然。关键措施关键措施电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页时间继电器时间继电器定时类型定时类型：钟表式钟表式空气式空气式电子式电子式阻容式阻容式数字式数字式4 4 定时控制定时控制。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页空气式时间继电器的工作原理空气式时间继电器的工作原理常开触头常开触头延时闭合延时闭合常闭触头常闭触头延时打开延时打开线圈线圈衔铁衔铁常闭触头常闭触头常开触头常开触头线圈通电线圈通电衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向下）连杆动作连杆动作触头动作触头动作动作过程动作过程电工电子技术电工电子技术

74、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页时间继电器触头类型时间继电器触头类型断断电电式式常闭常闭断电后断电后延时闭合延时闭合常开常开断电后断电后延时断开延时断开通通电电式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电后通电后延时闭合延时闭合常闭常闭通电后通电后延时断开延时断开电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KMFUQSKH电机电机绕组绕组AxByCzKM -YABCXYZYZBYXCAKM- 定时控制定时控制-举例举例：主电路主电路（1 1）电机的）电机的Y Y 起动起动KM -KM -Y Y闭合，闭合，

75、电机接成电机接成 Y Y 形；形；KM- KM- 闭合，闭合，电机接成电机接成形。形。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KMFUQSKH电机AxByCzKM -YKM- KM- KTKTKM-YKM-YKM- KM- KTKM- KMSB1SB2KMY Y 起动起动控制电路控制电路KH主电路接通电源主电路接通电源延时延时KT KM- KM- Y Y 转换完成转换完成SB2 KM KT KM-Y KM- 电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页控制要求：控制要求： 1. M1 1. M1 起动后，起动后，M2M2才能起动

76、才能起动 2. M2 2. M2 可单独停可单独停（2 2）顺序控制）顺序控制2 2 电机电机M21 1 电机电机M1电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页顺序控制电路顺序控制电路（1 1）：）：两电机只保证起动的先后顺序，两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。没有延时要求。 FUKM2KH2AB CFUM3AB CKM1KH1M3主电路主电路KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1控制电路控制电路电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页不可以不可以 ! ! 两电机各自要有独立两电机各自要有独

77、立的电源；这样接，主触头的电源；这样接，主触头（KM1KM1）的负荷过重。）的负荷过重。M3KM1KHKM2KHM3KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主电路主电路控制电路控制电路这样实现顺序这样实现顺序控制可不可以控制可不可以? ?电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT顺序控制电路顺序控制电路(2)(2)：M1M1起动后，起动后，M2M2延时起动。延时起动。SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动KT M2起动起动主电路同前主电路同前控制电路控制电路电工电子技术电工电子技术下

78、一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT 实现实现M1M1起动后起动后M2M2延时起动的顺序控延时起动的顺序控制，用以下电路是否可以？制，用以下电路是否可以？SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动 M2起动起动不可以不可以！继电器、继电器、接触器的线接触器的线圈有各自的圈有各自的额定值，额定值，线圈不能串线圈不能串联联。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页5 5 速度控制速度控制动触点动触点静触点静触点外环外环工作原理工作原理速度继电器的速度继电器的轴由电动机带动，轴由电动机带

79、动，其外环转动到一其外环转动到一定速度时，撞击定速度时，撞击动触点，使常开动触点，使常开触点闭合，常闭触点闭合，常闭触点打开。触点打开。速度继电器速度继电器电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页速度控制反接制动电路速度控制反接制动电路M3KM1RKM2KM1SB1KSKM2KM2SB2KM1KM1SB1KM2KS 正常工作时，正常工作时，KM1KM1通电，电通电，电机正向运转，速度继电器机正向运转，速度继电器（KSKS）常开触头闭合；停车）常开触头闭合；停车时，按时，按SB1SB1，KM1KM1断电，断电，KM2KM2通通电，开始反接制动，当电机电，开始反接

80、制动，当电机的速度接近零时，的速度接近零时，KSKS打开，打开，电机停止运转，反接制动结电机停止运转，反接制动结束。束。限流限流电阻电阻电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.电动机的保护电动机的保护电动机保护电动机保护的类型：的类型：失压保护失压保护：采用继电器、接触器控制：采用继电器、接触器控制短路保护短路保护：加熔断器：加熔断器过载保护过载保护：加热继电器：加热继电器电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页M3ABCKMFUQS主主电电路路KMSB1KMSB2控制电路控制电路1 1 失压保护失压保护：采用继电器

81、、接触器控制采用继电器、接触器控制采用继电器、接触器控制后，电采用继电器、接触器控制后，电源电压源电压85%85%时，接触器触头自动时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。电机自动起动而伤人。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页2 2 短路保护：短路保护：加熔断器加熔断器频繁起动频繁起动的电机：的电机：异步电动机的起动电流异步电动机的起动电流（ Is t）约为额定电流约为额定电流（IN）的的 (57）倍。倍。选择熔体额定电流选择熔体

82、额定电流（）时，必时，必须须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：常用以下关系：一般电机一般电机：电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KMSB1KMSB2KH 电机工作时，若因负载过重而使电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。继电器，进行过载保护。M3A B CKMFUQSKH3 3 过载保护：过载保护：加热继电器加热继电器热继电器热继电器的热元件的热元件热

83、继电热继电器触头器触头电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页作用：作用：可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。自动空气断路器（自动开关）自动空气断路器（自动开关）结构：结构：过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器工作原理：工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源电源。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页例例(1)(1)-运料小车的控制运料小车的控制设计一个运料小车控制电路，同时满

84、足以下要求：设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 1. 小车启动后，前进到小车启动后，前进到A A地。然后做以下往复运动：地。然后做以下往复运动：到到A A地后停地后停2 2分钟等待装料，然后自动走向分钟等待装料，然后自动走向B B。到到B B地后停地后停2 2分钟等待卸料，然后自动走向分钟等待卸料，然后自动走向A A。 2. 2. 有过载和短路保护。有过载和短路保护。 3. 3. 小车可停在任意位置。小车可停在任意位置。正程正程逆程逆程电机电机BA4 4 控制电路综合举例控制电路综合举例电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页运料小车控制

85、电路运料小车控制电路M3A BCKMFFUQ SKHKMRSTa 、STb 为为A A、B B 两端的限位开关两端的限位开关 KTa 、KTb 为两个时间继电器为两个时间继电器主回路主回路KMFKHKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页该电路的问题：小车在两极端位置时，不该电路的问题：小车在两极端位置时，不能停车。能停车。动作过程动作过程SBFKMF小车正向运行小车正向运行至至A A端端撞撞STa KTa 延时延时2 2分钟分钟KMR 小车小车反向运行反向运行

86、至至B B端端撞撞STbSTb KTb 延时延时2 2分钟分钟KMF 小车正小车正向运行向运行如此往如此往反运行。反运行。KMFKMFKHKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页KMFKMFSBFKMRKHSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中间继电器加中间继电器（KA）实现任实现任意位置停车的要求意位置停车的要求SBR电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页-工作台位置控制工作台位置控

87、制控制电路综合举例：控制电路综合举例：例例(2)(2)起动后工作台控制要求起动后工作台控制要求： (1) 运动部件运动部件A A从从1 1到到2 2 (2)(2)运动部件运动部件B B从从3 3到到4(3)运动部件运动部件A A从从2 2回到回到1 1(4)运动部件运动部件B B从从4 4回到回到3 3自自动动循循环环BM1AM2ST3ST4ST2ST11234电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页工作台位置控制电路工作台位置控制电路(1)1)根据动作顺序根据动作顺序设计控制电路设计控制电路。(2)(2)检查有无互锁。检查有无互锁。(3)(3)检查能否正确

88、检查能否正确启动启动、停车、停车。设计步骤：设计步骤：KMAFKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页工作台位置控制电路工作台位置控制电路ST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1KHKMAFSB2KMARST2ST3 该电路有何该电路有何问题？问题？小车若在小车若在1 1、2 2、3 3、4 4规定的位置时，不能规定的位置时，

89、不能正常停车。正常停车。电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页电路的改进方法同前：电路的改进方法同前：KAKHKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3加中间继电器（加中间继电器（KAKA）电工电子技术电工电子技术下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：小小结结1 1、首先了解工艺过程及控制要求；、首先了解工艺过程及控制

90、要求；2 2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系；控制关系；3 3、主电路、控制电路分开主电路、控制电路分开阅读或设计；阅读或设计；4 4、控制电路中，根据控制要求按、控制电路中，根据控制要求按自上而下自上而下、自左而自左而右右的顺序进行读图或设计；的顺序进行读图或设计；5 5、同一个电器同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都的所有线圈、触头不论在什么位置都叫相同的名字叫相同的名字；6 6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示；且均按未通电状态表示；7 7、继电器、接触器的、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联线圈只能并联，不能串联；8 8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。

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chapter15电机与电气控制技术课件

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