建筑电气控制技术ppt课件

资源描述

《建筑电气控制技术ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑电气控制技术ppt课件（168页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术目目录三相异步电动机直接起动控制三相异步电动机直接起动控制1三相异步电动机降压起动控制三相异步电动机降压起动控制2绕线式三相异步电动机的起动控制绕线式三相异步电动机的起动控制3 3三相异步电动机的调速控制三相异步电动机的调速控制4电动机的制动电动机的制动5课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术【知

2、识目的】【知识目的】1了解控制电路中常用术语的含义；了解控制电路中常用术语的含义；2掌握电动机起动、调速、制动根本环节的掌握电动机起动、调速、制动根本环节的控制方法控制方法和特点；和特点；3掌握控制系统欠压、失压和电动机过载等掌握控制系统欠压、失压和电动机过载等根本维护根本维护环节以及维护方法；环节以及维护方法；4掌握继电器掌握继电器接触器控制系统的分析方接触器控制系统的分析方法。法。【才干目的】【才干目的】1可以分析简单的继电器可以分析简单的继电器接触器控制电接触器控制电路；路；2可以按照安装图和原理图安装控制电路；可以按照安装图和原理图安装控制电路；3可以对继电器可以对继电器接触器控制

3、系统进展简接触器控制系统进展简单调试。单调试。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.1 2.1 三相异步电动机直接起动控制三相异步电动机直接起动控制三相交流电动机直接起动就是在电动机定子绕三相交流电动机直接起动就是在电动机定子绕组上组上加电动机的额定电压来起动。直接起动时，电动机的加电动机的额定电压来起动。直接起动时，电动机的起动电流是额定电流的起动电流是额定电流的4 47 7倍，较大的起动电流会影倍，较大的起动电流会影响电网的供电质量，影响电网上其他用电设

4、备的任务。响电网的供电质量，影响电网上其他用电设备的任务。但是，在电源、供电电网和消费机械能满足要求的条但是，在电源、供电电网和消费机械能满足要求的条件下，允许电动机直接起动。在建筑施工现场，多数件下，允许电动机直接起动。在建筑施工现场，多数小型消费机械都能满足直接起动的条件，允许采用直小型消费机械都能满足直接起动的条件，允许采用直接起动的控制方法。接起动的控制方法。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.1.1 三相异步电动机点动与长动控制三相异步电动机点动与长

5、动控制1负荷开关直接控制的电路负荷开关直接控制的电路三相电动机的直接起动可以三相电动机的直接起动可以运用负荷开关直接控制。图运用负荷开关直接控制。图2.1为为用负荷开关直接控制电动机的电用负荷开关直接控制电动机的电路。控制电路的操作过程为：路。控制电路的操作过程为：合上电源开关合上电源开关QS，电动机，电动机M得电运转，断开开关得电运转，断开开关QS，电动机电动机M断电停顿。断电停顿。图图2.1 负荷开关直接控制电动机负荷开关直接控制电动机课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技

6、术建筑电气控制技术图2.1所示的控制方式简单，但存在如下问题：一是电动机容量较大时，过大的起动电流呵斥灭弧困难，需求配置较大容量的负荷开关；二是操作不方便，特别是对频繁起动的电动机进展合闸与分闸，手动操作困难；三是较难对电动机的过载、缺相等缺点情况实现自动维护。因此，这种控制方式适宜于起动与停顿不频繁、容量小的电动机的运转控制中。在电气控制系统中，为了实现电动机的自动控制，通常采用接触器控制电动机的通电运转。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2点动控制

7、电路点动就是按照电动机运转的需求控制电动机短时间通电运转。在消费机械的控制过程中，对于只需求短时间任务的电气设备或在电动机拖动的消费机械需求准确定位的系统中，消费机械没有到达预定位置，需求消费机械做微小范围的挪动时，需求点动控制。例如，混凝土搅拌机的给水控制中，需求供水时按下供水按钮，不需求供水时松开按钮。又如，塔吊的吊钩运送重物时就需求准确定位控制，当吊钩将重物送至目的地时，吊钩到达的位置能够不是准确的目的位置，此时需求经过点动操作电动机使吊钩在小范围内上升或下降。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环

8、环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.2 电动机点动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.2所示的电路中，开关QS用作隔分开关，熔断器FU用作短路维护，SB为点动按钮。点动的控制过程：首先合上电源开关QS，主电路和控制电路电源接通。按下按钮SB，控制电路通电，接触器KM的吸合线圈通电吸合，接触器KM串联在主电路上的常开主触头KM闭合，电动机M通电运转；松开按钮SB，控制电路断开，接触器KM的吸合线圈断电释放，接触器KM的常开主触头KM断

9、开，电动机M断电停顿。从控制过程来看，点动控制的关键是使接触器的吸合线圈短时间通电，并能很方便地断电释放。借助于按钮的常开触头在按下按钮时接通松开时断开的特点，可以方便地实现点动控制。在电动机的控制电路中，点动经常只是电动机运转控制的一个环节，它经常交融在其他起动控制的电路中。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术3长动控制电路长动就是控制电动机较长时间运转。当电动机长时间运行时，假设采用图2.2所示电路进展控制，就需求操作人员长时间按下按钮SB不松开，显然这

10、样操作是不合理的。为此应该设计一种在按下按钮SB以后，再松开按钮SB能自动坚持按钮SB按下以后的电路形状，具有这种功能的电路通常称为自锁电路。实现自锁的方法有两种：一是采用机械自锁的按钮，当按钮按下时，依托机械动作将按钮锁在按下形状；二是采用电气自锁。采用机械自锁方式时，必需再次按下按钮才干复位，这不利于自动控制。在电气控制系统中，常用电气自锁的方法，它可以在对电动机进展长动控制的同时，较容易地实现对电动机的各种自动维护。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术电

11、气自锁是如何实现的呢？下面经过分析图2.2点动控制的动作过程，讨论电气自锁的方法。当按钮SB按下时，按钮SB的常开触头闭合，控制电路接通，而在松开按钮SB后常开触头将恢复断开形状，控制电路也将断电。假设有一段电路能在按钮SB按下以后，将按钮SB的两端短接，就能在按钮松开后维持控制电路的通路形状。要满足这一要求，实践上只需在按钮两端并接一对接触器KM的常开辅助触头就可完成。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.3 电气自锁控制电路图2.4 电动机长动控制电路课课

12、课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.3为采用电气自锁的控制电路，下面分析该电路的自锁过程。按下起动按钮SB，控制电路接通，电流从电源的一端经按钮SB、接触器KM的吸合线圈流到电源的另外一端，接触器的吸合线圈通电吸合。接触器的吸合线圈吸合时，并联在按钮SB两端的辅助常开触头闭合短接了按钮SB。在松开按钮SB后，原来经过按钮SB的电流从接触器的辅助常开触头KM流过，维持接触器的吸合线圈的吸合，接触器吸合线圈的吸合又保证了接触器辅助常开触头的闭合。由此可见，电气自锁

13、的实现是经过接触器的吸合线圈通电吸合来保证本人的辅助常开触头闭合，接触器辅助常开触头的闭合又维持了控制电路的通路形状，使接触器的吸合线圈坚持通电吸合形状，此种自锁方式被称为电气自锁。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.3所示的电气自锁处理了只需按一下按钮电动机就可以长期运转的问题，但是该电路存在一个严重的缺陷，即需求停顿电动机时，只需经过开关QS断开电源才干使电动机停顿运转。显然，采用这种方法停顿电动机是不适宜的。如何处理电动机停顿的问题呢？从控制回路中可

14、以看出，假设将控制电路短时断电，自锁形状将被解除。为此，可在线圈回路中串接一个常闭按钮，就可以实现电动机的停顿控制。图2.4为添加一个常闭按钮以后的长动控制电路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术电动机停顿的控制过程如下：在控制电路自锁电动机通电运转的情况下，按下按钮SB1，控制电路断开，接触器KM的吸合线圈断电释放。接触器KM断电释放使常开触头KM断开，控制电路解除自锁；主触头KM断开，使电动机断电停顿。松开按钮SB1后，由于接触器KM的常闭触头断开，控制电

15、路依然断电。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术4长动与点动兼备的控制电路在电动机拖动的电气设备中，有些设备既需求点动又需求长动控制。例如塔吊主钩的升降运动过程：长间隔挪动重物时需求采用长动控制；到达目的位置后，假设停车不准确，必需采用点动控制小范围挪动重物。根据前面对控制电路的分析可知，点动时不允许控制电路自锁，长动时控制电路必需自锁。要实现既有长动又有点动的控制，关键点就在于：点动控制时，使并联在起动按钮两端的接触器的辅助常开触头所在的支路在接触器通电吸合

16、期间坚持断开形状；课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术长动控制时，该支路必需坚持接通形状。实现的方法有两种：一是在接触器的辅助常开触头所在的支路上串联一个纽子开关，点动时断开，长动时接通；二是点动控制按钮采用复合按钮。串联纽子开关的方法会添加操作人员的操作难度，实践的点动控制通常采用第二种方法。图2.5所示为长动与点动兼备的控制电路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环

17、环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.5 长动与点动兼备的控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.5a中，点动时断开纽子开关S，长动时接通纽子开关S，按钮SB2既作为长动起动按钮，又作为点动按钮，其控制过程如前所述。图2.5b中，点动按钮SB3为复合按钮，其中一对常开触头并联在起动按钮SB2两端，一对常闭触头串联在接触器KM的常开辅助触头所在的支路。点动时按下按钮SB3，在SB3按下期间，其常开触头接通控制电路，使接触器吸合线圈通电吸合；其

18、常闭触头那么断开自锁支路，虽然接触器的自锁触头曾经闭合，但控制电路依然不能自锁。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术松开按钮SB3时，由于按钮的构造特点，其动触头首先使并联在起动按钮SB2两端的常开触头断开，控制电路断电，接触器的吸合线圈断电释放，其串联在自锁支路的辅助常开触头断开；随后，按钮SB3的动触头复位，使按钮SB3的常闭触头闭合，此时，由于接触器的吸合线圈曾经断电释放使自锁触头断开，所以控制电路依然坚持断电形状。显然，点动的实现是利用按钮的常开触头与常闭

19、触头不能同时动作，在点动完成后松开按钮SB3时，接触器吸合线圈先断电断开自锁触头，按钮SB3的常闭触头后闭合的特点来实现的。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术 2.1.2 三相异步电动机单向运转直接起动控制单向运转是指电动机任务时的运转方向只需一个方向。在电动机的控制电路中，既要可以控制电动机的正常起动和停顿，还要思索对电动机在运转过程中出现的非正常情况加以维护。电动机的控制电路需求思索短路维护、过载维护、失压维护和欠压维护。图2.6 三相异步电动机单向运转

20、直接起动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.6中，主电路由开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件以及电动机M组成。控制电路由起动按钮SB2、停顿按钮SB1、接触器KM的吸合线圈及其常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头和熔断器FU1组成。该电路具有控制电动机正常起动、停顿以及过载维护、短路维护、欠压维护、失压维护的功能。SB1为停顿控制按钮；SB2为起动控制按钮；熔断器FU1担任控制电路的短路维护；熔断器FU1担任主电路的短

21、路维护；热继电器FR起过载维护的作用；欠压维护或失压维护是经过接触器的吸合线圈与控制电路的自锁协同完成的。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术1起动过程按下SB2接触器KM吸合KM的主触头闭合电动机得电运转KM的常开辅助触头闭合控制电路自锁2停顿过程按下SB1接触器KM断电KM的主触头断开电动机M断电停顿KM的常开辅助触头闭合控制电路接触自锁3电动机的各种维护过程1 过载维护过程在电动机拖动的负载超越额定值的情况下，电动机定子绕组的电流超越额定值，经过一段时

22、间后，热继电器FR动作串联在控制回路的热继电器的常闭触头FR断开KM释放 KM的主触头断开电动机断电停顿；课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术 KM的辅助常开触头断开控制电路接触自锁。2 短路维护过程主电路发生短路缺点时，串联在主电路的熔断器FU断开，由于控制电路的电源引自熔断器的下面，所以控制电路断电，接触器KM的吸合线圈断电释放，主触头KM断开，电动机断电停顿，自锁触头KM断开，控制电路解除自锁。控制电路发生短路缺点时，串联在控制电路中的熔断器FU1断开，

23、控制电路断电，接触器KM的吸合线圈断电释放，主触头KM断开，电动机断电停顿，自锁触头KM断开，控制电路解除自锁。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术3 欠压维护过程在电源电压低于接触器吸合线圈额定电压的70%时，接触器因吸合线圈吸力不够而不能吸合。假设欠压发生在电动机的运转过程中，接触器KM的吸合线圈将释放，控制电路因并联在按钮SB1两端的接触器的自锁触头KM断开而解除自锁，主电路因接触器主触头KM的断开而断电，电动机断电停顿，从而防止了电动机在低压下运转。假设

24、起动电动机时电源电压较低，电动机将由于接触器KM的吸合线圈不能吸合而不能起动。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术4 失压维护过程电动机在运转过程中出现电源忽然中断供电，恢复供电后电动机假设自动起动那么有能够会呵斥事故，因此，必需防止发生电动机在恢复供电后自动起动的情况。具有这种功能的电路称为失压维护。图2.6所示的电路中，假设电动机在运转时中断电源供电，接触器KM的吸合线圈将断电释放，控制电路因并联在按钮SB1两端的接触器的自锁触头KM断开而解除自锁，在电源

25、恢复供电时，由于控制电路的自锁曾经解除，电动机依然断电停顿。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术4多地控制消费设备的控制过程中，经常要求在多个地方控制同一台电动机的起动和停顿，即要求多地控制。此时，只需求在起动按钮两端并联多个常开按钮作为不同地点的起动按钮，在控制电路中串联多个常闭按钮作为不同地点的停顿按钮。图2.7所示为两地控制电动机起动、停顿的控制电路，其控制过程与上述控制过程类似。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路

26、路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.7 两地控制电动机起动、停顿的控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.1.3 三相异步电动机双向运转直接起动控制三相异步电动机双向运转直接起动控制建筑施工现场的机械设备通常需求正反两个方向的运建筑施工现场的机械设备通常需求正反两个方向的运动。如搅拌机的搅拌桶，一个方向旋转为混凝土搅拌，另动。如搅拌机的搅拌桶，一个方向旋转为混凝土搅拌，另一个方向旋转为出料。当

27、消费机械需求正转和反转时，要一个方向旋转为出料。当消费机械需求正转和反转时，要求拖动消费机械的电动机也必需有正转和反转的运动方向。求拖动消费机械的电动机也必需有正转和反转的运动方向。双向运转是指电动机在控制电路的控制造用下，可以实现双向运转是指电动机在控制电路的控制造用下，可以实现正转和反转两种运动方向的控制。正转和反转两种运动方向的控制。1双向运转直接起动控制电路分析双向运转直接起动控制电路分析根据三相电动机的运转原理，改动三相电动机的恣意根据三相电动机的运转原理，改动三相电动机的恣意两根电源接线，就可以改动电动机的旋转方向。如何经过两根电源接线，就可以改动电动机的旋转方向。如何经过控制电

28、路对电动机进展控制，使电动机从一个运转方向转控制电路对电动机进展控制，使电动机从一个运转方向转课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术换到另外一个方向呢？显然，电动机不能够在同一时间有两种运动方向，正传和反转一定是在不同时间进展的。实现正转和反转，可以思索采用两套单向运转的控制电路来控制电动机的正、反转，其中一套控制电路中的主电路对调两根电源接线。采用两套独立的单向运转直接起动控制电路可以实现正、反转的独立控制，但是两套系统有两个停顿按钮，操作繁琐，必需对控制电路进

29、展简化，简化后的控制电路如图2.8所示。图2.8为两套单向运转直接起动控制电路简化后的电路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.8 两套单向运转直接起动控制简化后的电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术其中，SB1为停顿按钮，当按下SB1时，控制电路断电，无论是正转还是反转都会停顿。SB2、SB3分别为正、反转起动按钮，当

30、电动机在停顿形状下，按下SB2，接触器KM1吸合，电动机朝一个方向起动运转。同样的道理，假设电动机在停顿形状下按下SB3，接触器KM2吸合，电源的U相与W相互换，电动机朝另外一个方向运转，可以实现正转和反转直接起动控制。虽然图2.8可以实现正转或反转的起动、停顿控制，但是，该控制电路存在一个严重的缺陷，即：电动机在一个方向的运转过程中，按下另外一个方向运转的起动按钮，主电路会由于接触器KM1、KM2同时通电吸合而发生两相短路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术

31、如何防止短路的发生呢？根据上述分析，发生短路的缘由是两个接触器同时吸合，而要防止短路发生，就不能让两个接触器同时吸合。要防止两个接触器同时通电吸合，可以采用一个接触器通电吸合时，利用该接触器的常闭辅助触头去控制另外一个接触器所在的电路，使另外一个接触器的支路断开。在这种情况下，假设一个接触器曾经通电吸合，按下另外一个接触器吸合线圈支路上的起动按钮，该接触器依然不能通电吸合，这种相互牵制的方法称为电气互锁。图2.9为采用电气互锁的三相电动机双向运转直接起动控制电路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节

32、节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.9 电气互锁双向运转直接起动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术电气互锁任务原理如下：电动机在停顿形状时，按下起动按钮SB2，电流从V2经按钮SB1、SB2及接触器KM2的辅助常闭触头、接触器KM1的吸合线圈、热继电器FR的常闭触头到达电源的W2端，接触器KM1通电吸合。当接触器KM1通电吸合后，主电路中接触器KM1的主触头闭合，电动机得电运转；并联在按钮SB2两端的KM1的辅助常开触头闭合，控制电路自锁；串

33、联在接触器KM2吸合线圈上的接触器KM1的常闭触头断开，实现电气互锁。在电气互锁的情况下，假设按下按钮SB3，那么由于与接触器KM2的吸合线圈串联的接触器课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术 KM1的辅助常闭触头断开，接触器KM2不能通电吸合，防止了两相短路的情况发生。同样的道理，在接触器KM2通电吸合的情况下，按下SB2，接触器KM1也不能吸合。在图2.9所示电气互锁的电路中，电动机在一个方向运行时，要改动运转方向，必需先按下停顿按钮，再按下另外一个方向的起动

34、按钮方能实现电动机反转，这种操作过程繁琐。电动机在一个方向运转时，能不能直接按下另外一个起动按钮就可以实现电动机的反转呢？图2.10电气互锁与机械互锁双向运转直接起动控制电路就可以实现直接操作反转。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.10 电气互锁与机械互锁双向运转直接起动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.10

35、为电气互锁与机械互锁双向运转直接起动控制电路，它与图2.9所示电路的不同之处是：每个起动按钮都是运用的复合按钮，其中按钮的一对常闭触头串联在转向相反的起动支路中，由于一个按钮的两对触头是联动的，当按下恣意一个起动按钮时，串联在另外一个起动按钮所在的支路中的常闭触头将首先断开，然后才闭合该按钮的常开触头。例如，当电动机在接触器KM1吸合的情况下运转时，按下按钮SB3，此时，串联在接触器KM1的吸合线圈所在支路中的按钮SB3的常闭触头将首先断开，接触器KM1的吸合线圈断电释放，控制电路解除自锁和互锁，主电路断电。随后，SB3的常开触头闭合，电流从V2流经课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气

36、控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术SB1、SB2的常闭触头、SB3的常开触头、KM1的辅助闭触头、KM2的吸合线圈、热继电器的常闭触头到达电源W2端，使接触器KM2吸合。当KM2吸合时，KM2的辅助常开触头闭合，控制电路自锁；KM2的辅助常闭触头断开，控制电路互锁；KM2的主触头闭合，电动机反相序接通电源运转。电动机在一个方向运转时直接按下反转按钮控制反转，其任务过程为：反相序接通电源时电动机处于反接制动形状，电动机急剧减速直到转速为零，然后向另外一个方向起动加速。课课课题题题二二二二二二电电电气气气

37、气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2行程限位控制在建筑施工设备中，有些位移性运动的消费机械需求有终端限位控制或者自动往返控制。例如，塔吊的小车在吊臂上行走时不能超越两端的极限位置，否那么小车会走出吊臂发生碰撞事故，因此必需进展限位控制。图2.11a就是利用行程开关实现终端限位控制的电路。行程开关安装在极限位置，位移性部件上安装有撞块，也可将行程开关安装在位移性部件上，撞块安装在极限位置。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本

38、本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.11 限位与行程控制(a) 行程控制；b) 自动往返课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.11a所示控制电路的任务过程如下：接触器KM1的吸合线圈通电时，电动机正转，消费机械的运动部件向右位移，位移到终端，撞块与行程开关SQ1相碰，行程开关SQ1的常闭触头断开，切断了接触器KM1的吸合线圈所在的支路，接触器KM1断电释放，其主触头KM1断开使电动机断电停顿。此时，电动机只能反向运转。消费机械的运动

39、部件向左位移，碰撞SQ2时，其控制过程与上述类似。利用极限位置的限位开关可以实现正、反两个方向的限位控制。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术假设将SQ1的常开触头并联在反向起动按钮两端，将SQ2的常开触头并联在正向起动按钮两端，可以实现自动往返控制，其控制电路如图2.11b所示。假设电动机正转，运动部件挪动到正向限位终端碰撞SQ1，SQ1的常闭触头切断接触器KM1的吸合线圈所在的支路，接触器KM1断电释放；同时，SQ1的常开触头闭合，短接SB2按钮，只需接触器

40、的常闭触头KM1复位，接触器KM2的吸合线圈所在的回路就接通，电动机将直接反向起动。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.2 2.2 三相异步电动机降压起动控制三相异步电动机降压起动控制对于大容量的电动机，采用直接起动时，过大的起对于大容量的电动机，采用直接起动时，过大的起动动电流会影响电网的供电质量，同时将呵斥电动机过热，电流会影响电网的供电质量，同时将呵斥电动机过热，影响电动机的寿命。对于不能直接起动的电动机，为了限影响电动机的寿命。对于不能直接起动的电动

41、机，为了限制电动机的起动电流，起动时必需采取措施。根据电动机制电动机的起动电流，起动时必需采取措施。根据电动机的不同特点，可以采用不同的方法，降压起动是三相鼠笼的不同特点，可以采用不同的方法，降压起动是三相鼠笼式交流异步电动机通常采用的起动方法之一。通常采用的式交流异步电动机通常采用的起动方法之一。通常采用的降压起动方法有星降压起动方法有星三角形降压起动、定子回路串电阻或三角形降压起动、定子回路串电阻或电抗器起动和自耦变压器降压起动。无论采用哪一种降压电抗器起动和自耦变压器降压起动。无论采用哪一种降压起动，它们的共同特征是：起动电流与定子绕组所加的相起动，它们的共同特征是：起动电流与定子绕组所

42、加的相课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术电压成正比，起动转矩与定子绕组所加的相电压的平方成正比；当采用降低电压来实现降低起动电流时，起动力矩也会下降。因此，降压起动适用于轻载或空载起动的电动机。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.2.1 三相异步三相异步电动机机Y起起动三相异步三相异步电动机机Y-起起动，就是，就是电动机在起机

43、在起动时定定子子绕组接成接成Y形，正常运形，正常运转时接成接成形。只需正常任形。只需正常任务时采用三角形采用三角形衔接的接的电动机才干采用机才干采用这种方法起种方法起动。1起起动性能与控制要求性能与控制要求在三相在三相电源源电压一定的情况下，同一三相一定的情况下，同一三相负载分分别采采用用形和形和Y形两种接法，形两种接法，Y形接法中形接法中负载上的相上的相电压是是形接法的相形接法的相电压的的1/3，其，其线电流是后者的流是后者的1/3。根据。根据电机机学的原理，学的原理，电动机的机的电磁磁转矩与作用在矩与作用在电动机每相定子机每相定子绕组上的上的电压的平方成正比，因此，的平方成正比，因此，Y

44、形接法的起形接法的起动电流流是是形接法的形接法的1/3，其起，其起动转矩也是矩也是接法接法时的的1/3。Y-起起动的最大的最大优点是起点是起动控制控制设备投投资少，控制少，控制简单。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.12 Y-起动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术从图2.12a可以看出，Y-起动控制需求3个接触器，

45、KM1用于衔接电源，KM2用于实现Y接法，KM3用于实现接法。KM2和KM3不能同时通电吸合，否那么，主电路将由于主触头同时闭合而呵斥短路，因此，两个接触器之间必需互锁。在电动机按照形接法起动的过程中，伴随电动机转速的上升，主电路的电流将逐渐减小，当电流减小到一定值时，应该将形接法转换成形接法。从Y形接法转换成形接法，可以经过时间继电器来控制，也可以经过电流继电器来控制。图2.12b是经过时间继电器来控制Y-转换的控制电路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2控

46、制电路任务原理分析为了方便复杂控制电路中电器元件的动作过程的描画，现引入电器元件动作程序图。用规定的符号或箭头配以少量文字阐明来表述电路的控制原理的描画方法称为电器元件动作程序图，它是分析较复杂的电气控制电路的方法之一。在控制电路图中主要有两类部件：一类是耗电元件，在继电器接触器控制系统中主要是线圈，线圈有通电和断电两种形状，电器元件动作程序图中用表示线圈通电、用表示线圈断电；另一类是触头，触头也有通、断两种形状，电器元件动作程序图中用表示触头闭合、用表示触头断开。分析时，不强调触头的原始形状如何，主要强调如今的形状。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电

47、路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术下面对图2.12b的起动、停顿过程和延时时间调整方法进展分析。(1) 起动过程合上负荷开关QS，主电路、控制电路电源接通。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术(2) 停顿过程按下SB2，控制电路断电，接触器、时间继电器的吸合线圈均断电释放，控制电路解除自锁，主电路由于接触器KM1主触头的断开而断电，电动机停顿运转。(3) 延时时间的调整 Y-起动的目的是限制起动电

48、流，但是起动过程太长，不利于提高劳动消费率，而且在电动机转速升高后，不及时将Y形接法转换成形接法，电动机将运转在过电流形状，电动机绕组温度将会升高。由于Y-课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术起动的转换时间与电动机的容量、电动机拖动的负载的大小有关，因此，时间继电器的延时时间需求根据电动机以及负载的详细情况进展调整。调整的原那么：以起动过程的电流为根据，即电动机由Y形接法转换成形接法时，其转换到接法时的电流不大于Y接法时的初始起动电流，又接近于初始起动电流时的时

49、间为最正确延时时间，此时，起动过程最短。特别要强调的是，其他降压起动方法的延时时间的调整原那么也应如此。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术调整的方法：在设备安装调试时，用钳型电流表监视初始起动电流和转换到形接法时的电流，并调整时间继电器的延时，经过几次起动过程的调整就能确定该设备的延时时间了。以后正常运转时不用再去调整它。从时间继电器的调整过程可以看出，用时间继电器来控制起动过程的转换较适宜于拖动恒定负载的电动机。当电动机拖动的负载变化较大时，假设按重载调整

50、时间继电器，那么轻载形状下起动时间过长；假设按轻载调整时间继电器，那么重载形状下起动时间又过短。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.2.2 三相异步三相异步电动机自耦机自耦变压器降器降压起起动 Y-形起形起动方法的起方法的起动转矩矩仅为直接起直接起动时的的1/3，而，而且不能且不能调整，当整，当电动机拖机拖动的的负载大于形大于形衔接起接起动时的起的起动力矩力矩时，电动机将不能起机将不能起动，因此，因此，Y-形起形起动不适宜于重不适宜于重载起起动的的场所。假所。

51、假设既要既要满足足设备的力矩要的力矩要求，同求，同时又需求限制起又需求限制起动电流在允流在允许的范的范围以内，必需以内，必需能能调整加在整加在电动机定子机定子绕组上的上的电压，使起，使起动过程中程中电动机的起机的起动转矩与矩与负载转矩相矩相顺应。自耦自耦变压器的副器的副边有几有几组抽抽头，可以，可以输出几种不同的出几种不同的电压。当。当负载不同不同时，可以，可以选择不同的起不同的起动电压，从而，从而满足不同的足不同的负载对起起动转矩的要求。因此，采用自耦矩的要求。因此，采用自耦变压器降器降压起起动广泛运用在广泛运用在电动机的起机的起动控制中。控制中。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气

52、气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术1起动性能与控制原理当采用自耦变压器降压起动时，假设电源电压为Ue，自耦变压器副边电压为Uq，K为变压比，那么Uq=KUe，起动电流为K2Iq，起动转矩为K2Tq。假设选择适宜的K，那么可以在自耦变压器副边获得需求的电压。自耦变压器的变压比可以根据电动机起动的详细需求进行调整，从自耦变压器副边可以获得恣意的起动电压，因此，自耦变压器降压起动既可运用于对起动电流限制要求较小的情况，也可运用于对起动电流要求较大的情况，它的起动电流与起动力矩介于Y-起动和直接起动之间。在

53、实践运用中，当Y-起动不能满足设备的起动转矩要求的情况下，通常采用自耦变压器降压起动。由于需求增加自耦变压器，所以这种起动方法会添加设备投资。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术自耦变压器降压起动的控制方法：当电动机起动时，自耦变压器原边接电源，电动机绕组衔接在自耦变压器副边。当电动机转速升高后，切除自耦变压器，将电动机绕组直接接入电源。因此，电动机绕组接电源需求一个接触器控制；电动机绕组接自耦变压器时，可以运用两个接触器控制，一个用于自耦变压器与电源的衔接，另

54、一个将自耦变压器副边接成Y形；也可以将接触器的主触头串联在电动机绕组与自耦变压器副边之间，然后将自耦变压器副边直接接成Y形。容量较小的自耦变压器副边可以用接触器的辅助常闭触头接成Y形，也可以选择5个主触头的接触器，这样可以减少一个接触器。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术自耦变压器起动方法普通采用定型产品，根据控制的电动机的容量不同，产品型号也不同。XJ01型补偿降压起动器适用于1428 kW的电动机，其控制电路如图2.13所示。(1) 起动过程合上电源开关

55、QS，电源接通，控制电路变压器TC通电，TC副边的信号灯HL3亮，表示电源曾经接通，电动机未起动。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.13 XJ01型补偿降压起动器原理电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本

56、本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术(2) 停顿过程按下停顿按钮SB1，控制电路断电，接触器KM1、KM2及中间继电器KA、时间继电器KT的吸合线圈均断电释放，控制电路解除自锁，衔接在主电路上的接触器的主触头断开，电动机断电停顿。 XJ01型补偿降压起动器有如下特点：电动机容量只能在28 kW以下，运用的接触器数量少，电动机正常运转时没有从电路中将自耦变压器完全切除，自耦变压器一直带电，控制电路中运用了两组起动、停顿按钮，可以应用于两地控制。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑

57、电气控制技术建筑电气控制技术2.2.3 三相异步电动机定子串电阻电抗器降压起动三相异步电动机定子串电阻电抗器降压起动起动时，定子绕组串入起动电阻，其电压降低，运转起动时，定子绕组串入起动电阻，其电压降低，运转时切除起动电阻，电动机在全压下运转，这种方法称为时切除起动电阻，电动机在全压下运转，这种方法称为三相交流异步电动机定子绕组串电阻起动。三相交流异步电动机定子绕组串电阻起动。由于起动过程中所串电阻存在能量损耗，为了节能，由于起动过程中所串电阻存在能量损耗，为了节能，也可以用起动电抗器来替代起动电阻，此种方式称为定也可以用起动电抗器来替代起动电阻，此种方式称为定子绕组串电抗器起动。电抗器造

58、价远高于电阻，采用串子绕组串电抗器起动。电抗器造价远高于电阻，采用串电抗器起动将添加初期投资。电抗器起动将添加初期投资。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术1起动性能与控制要求根据串联电路的特点，在电源电压一定的情况下，将电阻串联到电动机定子绕组中，会降低定子绕组上的电压。定子绕组电压的大小与串联的电阻的大小有关。经过调整电阻的大小，可以使电动机定子绕组获得起动需求的电压值和起动力矩，并到达降低起动电流的目的。与自耦变压器降压起动的方法相比较，此种起动方法设备投

59、资少，控制简单，起动方式不受电动机绕组接线方式的限制。如果是采用串电阻起动，该起动电阻还可以作为制动电阻使用，因此适用于要求起动平稳又有制动的情况。在低速电梯的控制系统中，定子回路串电阻起动运用比较广泛。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术根据电工实际，定子绕组串电阻降压起动时，定子绕组的电压为:式中K小于1的降压系数;Ue电源电压;Uq定子绕组的端电压。由于定子绕组的端电压降低，所以定子绕组的起动电流也会降低，起动电流Iq是直接起动时起动电流Iq的K倍，即:课

60、课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术当定子绕组端电压降低时，起动转矩也会下降，其值为：式中Tq降压起动的转矩;Tq直接起动时的电磁转矩。选择适宜的降压系数K，就可以得到需求的起动转矩和较小的起动电流。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术定子串电阻降压起动的控制最少需求两个接触器，一个用于衔接电源，另一个用于起动完成后短接起动电阻。也

61、可以将串接的电阻分为几段，分几次将其短接。电阻分段的益处是可以在满足最大限制电流的情况下快速起动电动机，但是，每短接一段电阻就需求一个接触器进行控制，分段越多，控制电路将越复杂。在电动机的控制中，起动电阻经常被运用于制动过程，作为制动电阻来限制制动电流。图2.14所示为三相异步电动机定子绕组串电阻降压起动。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.14 三相异步电动机定子串电阻降压起动课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路

62、路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2控制电路任务原理分析(1) 起动过程合上开关QS，控制电路和主电路电源接通。合上开关QS，控制电路和主电路电源接通。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术(2) 停顿过程按下停顿按钮SB2，控制电路断电，接触器KM1、KM2及时间继电器KT的吸合线圈均断电，控制电路解除自锁，衔接在主电路的接触器主触头均断开，电动机断电停顿。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控

63、控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.3 2.3 绕线式三相异步电动机的起动控制绕线式三相异步电动机的起动控制降压起动可以减小起动电流，同时也会降低起动降压起动可以减小起动电流，同时也会降低起动力矩力矩。假设设备需求较大的起动力矩，降压起动就不能满足要。假设设备需求较大的起动力矩，降压起动就不能满足要求。三相绕线式异步电动机除了可以采用降压起动的方法求。三相绕线式异步电动机除了可以采用降压起动的方法之外，还可以经过滑环在转子绕组中串接适宜的电阻或频之外，还可以经过滑环在转子绕组中串接适宜的电阻或频敏变阻器来限

64、制起动电流。当串入适宜电阻时，还可以获敏变阻器来限制起动电流。当串入适宜电阻时，还可以获得较大的起动转矩，缩短起动过程。绕线式电动机经常应得较大的起动转矩，缩短起动过程。绕线式电动机经常应用在既要求起动电流比较小，又要求起动转矩比较大的设用在既要求起动电流比较小，又要求起动转矩比较大的设备中，例如起重机的提升机构运用的电动机。备中，例如起重机的提升机构运用的电动机。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.3.1 绕线式三相异步电动机转子回路串电阻起动绕线式三相异步

65、电动机转子回路串电阻起动转子回路串电阻起动，就是在绕线式电动机起动时，通转子回路串电阻起动，就是在绕线式电动机起动时，通过电动机转轴上的滑环将外部电阻串接在电动机的转子绕过电动机转轴上的滑环将外部电阻串接在电动机的转子绕组上，从而到达降低起动电流的目的。组上，从而到达降低起动电流的目的。1起动性能与控制要求起动性能与控制要求从电机学实际可知，绕线式异步电动机转子绕组串接电从电机学实际可知，绕线式异步电动机转子绕组串接电阻以后，电动机的机械特性变软，线性区斜率加大。因阻以后，电动机的机械特性变软，线性区斜率加大。因此，串结适宜的外加电阻后，既可限制起动电流，也可以此，串结适宜的外加电阻后，既

66、可限制起动电流，也可以添加起动转矩。但是串联电阻后，随着转速的升高，定子添加起动转矩。但是串联电阻后，随着转速的升高，定子电流将减小，其电磁转矩也将减小，电磁转矩的减小必然电流将减小，其电磁转矩也将减小，电磁转矩的减小必然会使起动过程延伸。为了到达起动时间尽能够短和起动电会使起动过程延伸。为了到达起动时间尽能够短和起动电流冲击尽能够小的目的，可采用在起动过程中将起动电阻流冲击尽能够小的目的，可采用在起动过程中将起动电阻课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术逐段切除的

67、方法。起动电阻的级数越多就越接近于恒转矩起动，起动过程越短，起动越平稳。但级数越多，控制电器也越多，所以普通设置3级为宜。逐段切除起动电阻的控制方法有三种：一是用主令控制器或凸轮控制器手动切换，这种方法在起重机的控制电路中经常运用；二是用电流继电器检测转子电流大小的变化来控制电阻的切除，经过对转子电流进展检测，当转子电流减小到设定值时，切除一段电阻，使电流重新增大，这样就可以使起动电流控制在一定的范围内；三是使用时间继电器自动控制电阻的切除，这种方法的起动时间是固定的。图2.15为利用电动机转子电流大小的变化来切除起动电阻，图2.16为采用时间控制方法切除起动电阻。课课课题题题二二二二二二

68、电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.15 利用电动机转子电流大小的变化来控制起动电阻的切除课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术(1) 利用电动机转子电流大小的变化来控制电阻的切除图2.15中，FA1、FA2、FA3是电流继电器，电流线圈串接在电动机转子电路中，它们的吸合电流一样，普通为额定电流的22.5倍，释放电流却不一样，FA3的释放电流调整得最大，

69、FA2次之，FA1最小。起动过程分析如下：合上开关QS，主电路、控制电路电源通电。按下起动按钮SB1，接触器KM吸合，KM的主触头闭合，电动机接通电源，电动机转子在串全部起动电阻的情况下运转；辅助触头KM闭合，控制电路自锁；另一辅助触头KM闭合，中间继电器KA吸合，为电流继电器依次闭合KM3、KM2、KM1做预备。电动机开场课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术起动时，转子回路串接的电流继电器KA1、KA2、 KA3全部通电吸合，KA1的常闭触头断开接触器KM

70、1、KM2、KM3吸合线圈的支路，KA2的常闭触头断开接触器KM2、KM3吸合线圈的支路，KA3的常闭触头断开接触器KM3吸合线圈的支路，电动机串全部电阻起动。随着电动机转速的升高，电动机转子回路的电流逐渐减小，转子电流下降到FA3的动作整定值时，FA3首先释放，FA3的常闭触头复位，接触器KM3通电，KM3的主触头闭合将电阻R3短接；电阻R3被短接瞬间，转子回路总电阻减小，转子电流立刻增大，但随着转速的逐渐上升，转子电流又逐渐减小，当减小到FA2的整定值时FA2释放， FA2的常闭触头使接触器KM2通电， KM2的主触头将电阻R2短接；课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控

71、制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术电阻R2被短接瞬间，转子回路总电阻继续减小，转子电流又立刻增大，随着转速继续上升，转子回路电流继续减小，当电流下降到FA1的整定值时FA1释放，FA1的常闭触头使KM1通电，KM1主触头将电阻R1短接，电机切除全部电阻进入稳定运转形状。(2) 采用时间控制方法切除起动电阻图2.16中，KT1、KT2、KT3是时间继电器，分别控制三个接触器KM1、KM2、KM3，其动作顺序为KT3、KT2、KT1。起动过程如下：合上电源开关QS。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控

72、控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.16 采用时间控制方法切除起动电阻课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术按下起动按钮SB1，接触器KM吸合，KM的主触头闭合，电动机接通电源，电动机转子在串全部起动电阻的情况下运转；辅助触头KM闭合，控制电路自锁；另一辅助触头KM闭合，中间继电器KA吸合，为电流继电器依次闭合KM3、KM2、KM1做预备。电动机开场起动时，转子回路串接的电流继

73、电器KA1、KA2、KA3全部通电吸合，KA1的常闭触头断开接触器KM1、KM2、KM3吸合线圈的支路，KA2的常闭触头断开接触器KM2、KM3吸合线圈的支路，KA3的常闭触头断开接触器KM3吸合线圈的支路，电动机串全部电阻起动。随着电动机转速的升高，电动机转子回路的电流逐渐减小，转子电流下降到FA3的动作整定值时，FA3首先释放，FA3的常闭触头复位，接触器KM3课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术通电，KM3的主触头闭合将电阻R3短接；电阻R3被短接瞬间，转子

74、回路总电阻减小，转子电流立刻增大，但随着转速的逐渐上升，转子电流又逐渐减小，当减小到FA2的整定值时FA2释放，FA2的常闭触头使接触器KM2通电，KM2的主触头将电阻R2短接；电阻R2被短接瞬间，转子回路总电阻继续减小，转子电流又立刻增大，随着转速继续上升，转子回路电流继续减小，当电流下降到FA1的整定值时FA1释放，FA1的常闭触头使KM1通电，KM1主触头将电阻R1短接，电机切除全部电阻进入稳定运转形状。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术(2) 采用时间控

75、制方法切除起动电图2.16中，KT1、KT2、KT3是时间继电器，分别控制三个接触器KM1、KM2、KM3，其动作顺序为KT3、KT2、KT1。起动过程如下：课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.3.2 绕线式三相异步电动机转子回路串频敏变抗器起动绕线式三相异步电动机转子回路串频敏变抗器起动在

76、绕线式异步电动机转子绕组串电阻的起动方法中，在绕线式异步电动机转子绕组串电阻的起动方法中，由于转子电阻的切除是分段进展的，在切除电阻的瞬间由于转子电阻的切除是分段进展的，在切除电阻的瞬间定子电流及电磁转矩将忽然增大，会产生一定的机械冲定子电流及电磁转矩将忽然增大，会产生一定的机械冲击力。假设希望减小冲击，必需添加电阻的级数，使每击力。假设希望减小冲击，必需添加电阻的级数，使每级电阻值减少，而添加级数将使控制电器的数量增多、级电阻值减少，而添加级数将使控制电器的数量增多、起动电阻的体积加大，控制电路将变得复杂，并且会降起动电阻的体积加大，控制电路将变得复杂，并且会降低控制系统的可靠性。在实践运用

77、中，假设电动机没有低控制系统的可靠性。在实践运用中，假设电动机没有调速要求，常采用转子回路串频敏变阻器起动。调速要求，常采用转子回路串频敏变阻器起动。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术频敏变阻器是一种阻抗随频率变化的电器元件。由于转子回路电流的频率为f2=sf1，在电动机的起动过程中，转子回路的频率将随转速的逐渐升高而逐渐降低，频敏变阻器的阻抗可以随着电动机转速的上升、转子电流频率的减小而自动减小。采用转子绕组串频敏变阻器起动可以在添加系统平稳起动的情况下，减

78、少控制电器的运用数量，提高系统的可靠性。1频敏变阻器简介频敏变阻器是由几片或十几片较厚的钢板或铁板再绕上三组线圈构成的。为了增大阻抗，铁芯为开启式，三个绕组按星形衔接后串联在转子电路中，如图2.17a所示。图2.17b为每一相转子回路的等效电路。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.17 频敏变阻器课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控

79、制技术图2.17中，r2为电动机转子绕组的电阻，rp为频敏变阻器绕组的电阻，Rmp为频敏变阻器铁损的等值电阻，Xmp为电动机静态时的电抗，s为转差率，sXmp为运转时的电抗。当电动机起动时，频敏变阻器经过转子电路得到交变电动势，产生交变磁通，转子绕组的电抗为sXmp，频敏变阻器铁芯由较厚的钢板制成，在交变磁通作用下会产生很大的涡流损耗和较小的磁滞损耗(涡流损耗占总损耗的80以上)，此涡流损耗在电路中以一个等效电阻Rmp表示。频敏变阻器的电抗sXmp和电阻Rmp与转子绕组内经过的电流的频率有关。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基

80、基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术在电动机运转过程中，转子电流频率f2与电源频率f1的关系为：f2=sf1，其中s为转差率。当电动机转速为零时，转差率s=1，即f2=f1；当s随着转速上升而减小时，f2便下降，频敏变阻器的Rmp与sXmp也相应下降。由此可见，起动开场，频敏变阻器的等效阻抗很大，限制了电动机的起动电流。随着电动机转速的升高，转子电流频率降低，等效阻抗自动减小，从而到达了自动改动电动机转子阻抗的目的，实现了平滑无级起动。当电动机正常运转时，f2很低为f1的510，其阻抗很小。另外，在起动过程中，转子等效阻抗及转子回路感应电动势都是由大到小，实现了

81、近似恒转矩的起动特性。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2转子绕组串频敏变阻器起动控制电路分析图2.18为转子绕组串频敏变阻器起动控制电路。图中RF为频敏变阻器，KM1为衔接电源的接触器，KM2为短接切除频敏变阻器的接触器，KT为控制起动时间的通电延时型时间继电器，KA为中间继电器。由于是大电流系统，所以热继电器FR接在电流互感器TA的二次侧。图2.18转子绕组串频敏变阻器起动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路

82、路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术起动过程分析如下：合上电源开关QS课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.18 转子绕组串频敏变阻器起动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.18中，热继电器的热元件安装在电流互感器的二次侧有两个缘由，一是大容量电动机的主电路

83、电流比较大，要求热继电器热元件的额定电流也要大，假设运用电流互感器，其副边的额定电流为5 A，热继电器热元件的额定电流就可以按5 A及以下选择，另外还可以用一个5 A的电流表来察看起动和运转过程中的电流；二是在起动过程中，为了防止起动时间过长而使热继电器误动作，可以用只能经过较小电流的中间继电器KA的常闭触头将热继电器FR的发热元件短接，起动完成后再接入。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术3频敏变阻器的调整选择频敏变阻器要思索电动机的额定功率、负载特性、起动运

84、转方式等要素。电动机的功率、负载性质或任务方式不同，选择的频敏变阻器的型号也不同。例如，BP1200、BP1300型适用于短时任务制，容量为222240 kW的传动设备；BP1000、BP1400、BP1500型适用于反复短时任务制，容量为2.2125 kW的设备。因此，在频敏变阻器选用和调整得当的情况下，电动机可以获得恒转矩的起动特性；反之，那么会出现起动电流过大或起动时间过长甚至起动困难的情况。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术频敏变阻器是针对普通运用要求设

85、计的定型产品，在实际运用过程中由于运用环境与负载不同，以及不同电动机的参数存在差别，直接运用时电动机的起动特性往往不太理想，所以需求结合电动机的实践运用情况对频敏变阻器进展调整，以充分发扬频敏变阻器的作用，满足电动机的起动要求。调整频敏变阻器主要包括如下内容：1 改动线圈匝数频敏变阻器线圈大多留有几组抽头，添加或减少匝数将改动频敏变阻器的等效阻抗，可以到达调整电动机起动电流和起动转矩的目的。假照实践运用中电动机起动电流过大，起动过程太短，应添加匝数；反之，应减少匝数。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环

86、环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2 磁路调整假设刚起动时，起动转矩过大，对拖动的机械有猛烈冲击；起动终了后，稳定转速低于额定转速较多，短接频敏变阻器时电流冲击过大。遇到这些情况时，应调整磁路，添加磁路的气隙。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.4 2.4 三相异步电动机的调速控制三相异步电动机的调速控制电气设备在任务过程中，根据任务形状的不同，对电气设备在任务过程中，根据任务形状的不同，对设设备有不同的速度要求。例如，为了提高任务效率，要求备有不

87、同的速度要求。例如，为了提高任务效率，要求起重机的吊钩在吊起重物后要有较快的运转速度；重物起重机的吊钩在吊起重物后要有较快的运转速度；重物在接近目的地时，为了减小停顿运转时的机械冲击，速在接近目的地时，为了减小停顿运转时的机械冲击，速度又要放慢。因此，针对电气设备在不同任务情况下的度又要放慢。因此，针对电气设备在不同任务情况下的速度变化要求，需求控制系统采取相应措施，改动电动速度变化要求，需求控制系统采取相应措施，改动电动机的转速，这种在负载过程中改动电动机运转速度的方机的转速，这种在负载过程中改动电动机运转速度的方法称为电动机的调速。三相交流电动机的调速方法有变法称为电动机的调速。三相交流电

88、动机的调速方法有变极调速、变频调压调速和转子回路串电阻调速。转子回极调速、变频调压调速和转子回路串电阻调速。转子回路串电阻调速只能运用于绕线式电动机，变极调速、变路串电阻调速只能运用于绕线式电动机，变极调速、变频调压调速多运用于三相鼠笼式电动机。频调压调速多运用于三相鼠笼式电动机。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.4.1 三相异步电动机变极调速三相异步电动机变极调速变极调速就是在电动机运转过程中改动电动机磁极对变极调速就是在电动机运转过程中改动电动机磁极对

89、数的调速方法。数的调速方法。根据电机学实际，三相电动机的同步转速根据电机学实际，三相电动机的同步转速n1=60f1p,式式中中f1为电源频率，为电源频率，p为磁极对数。当变卦电动机定子绕组为磁极对数。当变卦电动机定子绕组的磁极对数时，同步转速便会随之改动，进而改动转子的磁极对数时，同步转速便会随之改动，进而改动转子转速。转速。变极调速既可运用于三相鼠笼式电动机，也可运用于三变极调速既可运用于三相鼠笼式电动机，也可运用于三相绕线式电动机。根据电机原理可知，电动机定子电流相绕线式电动机。根据电机原理可知，电动机定子电流产生的磁极与转子电流产生的磁极必需对应，鼠笼式电产生的磁极与转子电流产生的磁

90、极必需对应，鼠笼式电动机转子绕组的磁极可以自动与定子绕组变极前后的磁动机转子绕组的磁极可以自动与定子绕组变极前后的磁课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术极对应变化。而对于绕线式电动机来说，在改动定子绕组的磁极时，转子绕组的磁极也要做出相应改动，这往往在消费现场较难实现，因此，变极调速多运用于鼠笼式电动机。1变极调速的控制要求三相异步电动机往往采用两种方法变卦绕组磁极对数：一种是改动每相定子绕组的衔接关系；另一种是在定子上设置具有不同磁极对数的两套相互独立的绕组。

91、这两种方法也可以运用在同一台电动机上，以获得较多的速度变化，例如，电梯公用电动机JTD系列的变极调速可以实现三速和四速调速。改动每相定子绕组的衔接关系实现变极的方法如图2.20。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.19为4/2极的单绕组双速电动机定子绕组接线表示图，其中图2.19a将电动机定子绕组的U1、V1、W1三个接线端子接三相电源，而将电动机定子绕组的U2、V2、W2三个接线端子悬空，每相绕组的两个线圈串联，三相定子绕组为衔接，此时磁极为4极，同步转

92、速为1500 r/min，为低速接法。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术假设要电动机高速任务时，可接成图2.19b方式，将电动机定子绕组的U2、V2、W2三个接线端子接三相电源，而将另外3个接线端子U1、V1、W1分别连在一同，这样衔接以后原来三相定子绕组的衔接立刻变为双Y连接，此时每相绕组的两个线圈为并联，磁极为2极，同步转速为3000 r/min。此种接法电动机的转速是低速时的2倍。从图2.19可以看出，要实现4/2极的变化，需求三个接触器，分别用做4极

93、速度运转时的电源衔接、YY变换和YY运转时的电源衔接。显然，前一个接触器与后两个接触器分别在不同速度下通电。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.19 电动机三相定子绕组/YY接线图(a) 低速接法(4极);(b) 高速YY接法(2极)课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2控制电路分析合上电源开关QS，按下低速起动按钮SB1，低

94、速接触器KM1线圈通电，其触头动作，电动机定子绕组作连接，电动机以1500 r/min低速起动。当需求换成3000 r/min的高速时，按下高速起动按钮SB2，接触器KM1先断电释放，高速接触器KM2和KM3的线圈同时通电，电动机定子绕组换接成双Y衔接，电动机高速运转。为了保证KM2和KM3同时通电，控制电路的自锁是由KM1与KM2的辅助常开触头串联来完成的。图2.20变极调速的过程是由操作者手动完成的，在实际运用中也可以经过时间继电器自动控制。采用时间继电器自动控制双速电动机的控制电路如图2.21所示。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路

95、的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.20 变极调速控制电路图课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.21 经过时间继电器自动控制变极调速课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.21中，SA是转换开关，其操作手柄分为低速、高速和停顿三挡。任务原理如下：开关SA扳到“低速挡位置，

96、只需接触器KM1线圈通电动作，电动机定子绕组接成接法低速运转。开关SA扳到“高速挡位置，时间继电器KT线圈首先通电，KT的瞬时动作触头KT1闭合，使接触器KM1的吸合线圈通电，接触器KM1的主触头闭合，电动机定子绕组接成接法低速起动。经过一段时间延时后，时间继电器的常闭延时开触头KT2断开，使接触器KM1断电释放，同时常开延时闭合触头KT3闭合，接触器KM2的线课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术圈通电吸合，KM2的常开辅助触头闭合，进而使KM3接触器线圈也通电

97、动作，电动机定子绕组由KM2、KM3的主触头接成YY，电机自动进入高速运转。开关SA扳到中间位置，电动机处于停顿形状。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.4.2 2.4.2 三相异步电动机变频变压调速三相异步电动机变频变压调速变频变压调速是经过改动作用在三相交流电动机定变频变压调速是经过改动作用在三相交流电动机定子绕组的电源电压和频率来改动电动机转速的调速方法。子绕组的电源电压和频率来改动电动机转速的调速方法。根据电机学原理，交流电动机的转速公式根据电机学

98、原理，交流电动机的转速公式 n=60f1(1-s)/pn=60f1(1-s)/p，假设均匀地改动定子频率，假设均匀地改动定子频率f1f1，那么可以，那么可以平滑平滑地改动电机的转速。因此，在各种异步电动机调速系统地改动电机的转速。因此，在各种异步电动机调速系统中，变频调压调速的性能最好，效率最高，是交流电动中，变频调压调速的性能最好，效率最高，是交流电动机调速的主要开展方向。但是，变频调压调速需求变频机调速的主要开展方向。但是，变频调压调速需求变频设备，其技术含量高，维护维修人员需求具备相应的技设备，其技术含量高，维护维修人员需求具备相应的技术素质。术素质。课课课题题题二二二二二二电电电气气

99、气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术1变频调速(1) 变频调速的根本控制方式交流电动机的额定频率称为基频。变频调压调速装置可以在基频以上或以下调整，当频率改动时，不仅可以改动电动机的同步转速，也会使电动机的其他参数发生相应的变化。为了使调速系统具有良好的调速性能，变频调压调速安装必需针对不同的调速范围以及运用场所采取不同的控制方式。恒压频比控制方式在三相异步电机的定子绕组中，感应电动势与电源频率、磁通、绕组匝数有如下关系： 2.1 式中E1定子每相感应电动势的有效值;课课课题题题二二二二二二电

100、电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术K1基波绕组系数;f1定子电源频率;m每极气隙磁通量;N1定子每相绕组串联匝数。在忽略定子绕组阻抗压降的情况下，电源电压U1E1。当U1不变时，调低电源频率f1，m将会相应添加。由于电动机在设计制造时为了充分利用铁芯，在额定电压下已使气隙磁通接近饱和。假设m添加，就会使磁路进入饱和形状，此时，励磁电流将急剧增大，铁损急剧添加，严重时将导致绕组过热而烧坏。所以，在调速的过程中，随着输入电源的频率降低，必需相应降低定子电压U1，以课课课题题题二二二二二二电

101、电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术保证气隙磁通不超越设计值。假设使U1/f1为常数，那么在调速过程中可维持m近似不变，这就是恒压频比控制方式。转差频率控制方式转差频率是施加于电动机的交流电压频率与电动机速度电机角频率的差，在电动机转子上安装测速发电机等速度检测器，可以检测出电动机的速度，这个速度加上转差频率与要求的转矩相对应就是逆变器的输出频率。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电

102、气控制技术建筑电气控制技术系统采用转子速度闭环控制，速度调理器将速度设定信号与检测到的电动机实践角速度进展比较，并将偏向信号放大，产生转差频率指令信号。变频器的设定频率即电动机的定子电源频率，为转差频率设定值与实践转子转速的和。当电动机负载运转时，定子频率设定将会自动补偿由于负载所产生的转差，坚持电动机的速度为设定速度。与恒压频比控制方式相比，这种方式调速精度大大提高。但是，运用速度传感器求取转差角频率，要针对详细电动机的机械特性调整控制参数，这种控制方式的通用性较差。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环

103、环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术矢量控制方式采用矢量控制方式的目的是为了提高变频调速的动态性能。该方式根据交流电动机的动态数学模型，利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流并分别加以控制，以获得类似于直流调速系统的动态性能，这种方式适宜于对动态性能要求较高的运用场所。(2) 变频调速安装的分类在变频调速过程中，必需同时改动电源的电压和频率，而现有的供电电源均是恒压恒频的电源，必需经过课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控

104、制技术变频安装在改动频率的同时改动电压，因此，变频安装通常又称变压变频安装Variable Voltage Variable Frequency，简称VVVF。从电路构造上看，变频调速安装可以分为间接变频装置和直接变频安装两大类。间接变频安装间接变频安装即交直交变频安装，首先将工频交流电源经过整流器变换成直流电源，然后再经过逆变器将直流电源变换成电压和频率可变的交流电源。按照电路构造和控制方式的不同，间接变频安装又可以分为三种，如图2.22所示。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气

105、控制技术建筑电气控制技术图2.22 间接变频安装的三种构造方式课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.22a所示的间接变频安装由可控整流电路和逆变电路构成，其中整流电路调理输出电压的大小，逆变电路控制输出交流的频率。由于调压和调频分别在两个环节上进展，两者必需在控制电路上协调配合。这种安装构造简单，控制方便。但是，由于输入环节采用可控整流，当电压和频率调得较低时，电网端功率因数较低。输出环节大多采用由晶闸管组成的三相逆变器，输出谐波较大，这是此类变频安装的主要

106、缺陷。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.22b所示的间接变频安装由二极管整流电路、斩波器和逆变器三部分构成，其中斩波器用于调理输出电压，逆变器用于调理输出频率。与图2.22a相比，采用二极管整流电路提高了输入功率因数，但是多了一个变压环节而使系统的构造变得复杂，同时变频安装的输出依然存在较大的谐波。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电

107、气控制技术图2.22c所示的间接变频安装由二极管整流电路和SPWM正弦脉冲宽度调制器逆变器构成，其中调压和调频全部由PWM逆变器完成。由于采用二极管整流电路，其输入功率因数高；采用SPWM逆变器，输出波形非常接近正弦波，谐波含量小。随着IGBT绝缘栅双极型晶体管等新型全控器件的出现以及PWM技术和计算机控制技术的发展，间接变频技术得到快速开展，运用也日益普及，是目前最有开展出路的一种变频安装。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术直接变频安装直接变频安装的构造

108、如图2.23所示，它采用交交变频电路，只用一个变换环节，直接将恒压恒频的交流电源变换成VVVF电源，此种变频安装只能在基频以上变频。根据输出波形，直接变频安装可以分成方波形和正弦波形两种。此类变频安装普通只用于低速大容量的调速系统。图2.23 直接变频安装课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2富士FRENIC 5000G11S/P11S变频器及其运用变频器的消费厂家和消费型号很多，但各厂家一样类型的产品的功能类似。富士公司FRENIC 5000G11S/P11S

109、系列低噪音、高性能、多功能变频器的性价比高，在我国各行业运用较为普遍。它包括普通工业用规范系列400V 0.4kW/FRN 0.4G11S4CX220kW/FRN220G11S4CX和风机、泵用规范系列400V 7.5kW/FRN 7.5P11S4CX280kW/FRN280P11S4CX。它把软起动、软停顿、输出频率上下限限幅、偏置设定、频率腾跃等功能软件化，并且具有实现U/f自动调整、转矩升高自动调整、自动节能运转等实时控制的软件。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气

110、控制技术变频调速控制电路分析图2.25所示电路为起重机吊钩的变频调速系统，速度为低速、中速、高速三种。变频器选用日本富士FR5000G11S系列产品，该产品具有矢量控制功能，电机在整个调速范围内要求恒转矩调速，容量按运转过程中出现的最大任务电流来选择。由于拖动系统对制动要求较高，应选用带有制动单元及制动电阻的变频器，使变频器直流回路的泵升电压坚持在允许范围内。图2.25中，KA1为吊钩的上升信号；KA2为吊钩的下降信号；KA3为中速运转信号，对应任务频率为f1；KA4为高速运转信号，对应的任务频率为f2；KA5为低速运转信课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制

111、制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术号，对应任务频率为f3；KA6为紧急停车信号，用于控制抱闸回路；KA7为起动时频率检测信号控制继电器；KA8为失压控制；KM为主电路接触器；SB为急停按钮。R0、T0衔接在电源控制接触器前端，确保变频器在缺点跳闸或人为停顿时能正确显示缺点类型。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.25 起重机吊钩的变频调速系统课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控

112、控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术变频器的参数设置通用变频器的根本频率设定为50 Hz，最高频率设定为60 Hz，运转操作指令设定为外部方式，电机的正、反转运转由FDW和REV来控制，运转操作码F02设定为0或1，其频率给定对应010 V模拟电压信号。其他功能参数设定如下：起动频率：功能代码为F23，设定范围为0.55 Hz；坚持时间：功能代码为F24，设定范围为010 s；频率检测：功能代码为E30、E31画面显示FAR、FDT1，设定值大于5 Hz，设定范围为0400 Hz；课课课题题题二二二二

113、二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术三种运转速度的频率设定：采用输入端子X1、X2、X3及频率控制功能代码C05C19设定，设定范围为0400 Hz。外部报警控制端子THRCM：变频器正常运转时为ON，在运转中断开THRCM端子，变频器立刻停顿输出，同时输出报警信号。自在旋转指令BX：当BXCM为“ON形状时，变频器立刻停顿输出，电动机将自在旋转，但不输出报警信号。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本

114、本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术 2.4.3 绕线式三相异步电动机转子绕组串电阻调速电动机转子绕组回路的电阻添加时，电动机的同步转速不变，临界转矩不变，机械特性曲线会向下倾斜，因此，绕线式电动机可以经过在转子回路串电阻的方式实现调速控制。绕线式异步电动机转子串电阻调速的优点是：方法简单方便，容易实现，初期投资少，而且调速电阻还可以兼作起动与制动电阻运用，因此在起重机械的拖动系统中得到广泛运用。它的主要缺陷是：调速电阻只能分级调理，级数又不宜太多，所以调速的平滑性差；由于转速上限是额定转速，转子串电阻后机械特性变软，转速下限受静差度课课课题题题二二二二二二电电电气气气

115、气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术限制，调速范围不大；空、轻载时串电阻转速变化不大，因此只适宜于负载较重的场所进展调速；在调速过程中，外加电阻要耗费电能，设备的运用本钱会增高。图2.26为绕线式电动机转子回路串电阻调速控制电路图。为了使控制电路可靠地任务，控制电路采用直流电源供电；电动机的起动、停顿和调速采用主令控制器SA控制，触头闭合表见表2.3空代表不连通，代表连通；调速电阻R1与R2兼做起动电阻运用；KC1、KC2、KC3为过电流继电器，作过载维护；KT1、KT2为断电延时型时间继电器，做起

116、动电阻切除控制；KA做失压维护。电路的工作过程如下：课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.26 转子回路串电阻调速课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术起动前的预备合上自动开关QF1、QF2，将主令控制器手柄置到“0位，触头S0接通。零位继电器KA得电，常开触头闭合自锁，此时时间继电器KT1、KT2曾经得电，常闭触头瞬时翻开，控

117、制电路做好起动预备。主令控制器SA直接推向“挡位为起动将主令控制器SA推向“挡位后，触头S1、S2、S3闭合，KM1得电，主触头闭合，电动机在转子绕组每相串两段电阻的情况下起动，同时KM1的常闭触头断开，KT1失电；当KT1经过一段时间后，触头闭合，KM2得电，一方面KM2的主触头闭合，切除电阻R1，电动机得到加速，另一方面KM2的辅助常闭触头断开，KT2线圈断电；当KT2经过课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术一段时间延时后，触头闭合，KM3线圈通电，主触头

118、闭合，切除电阻R2，电动机进入全速运转。主令控制器手柄推向“或“位为电动机调速控制当主令控制器的手柄推向“位时，主令控制器的触头只需S1接通，接触器KM2、KM3均不能得电，电阻R1、R2将接入转子电路中，电动机低速运转；当主令控制器的手柄推向“位时，主令控制器的触头只需S1、S2接通，接触器KM2切除一段电阻，电动机中速运转，实现了三级调速控制。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术电动机停车控制当要求电动机停车时，将主令控制器手柄拨回到“0位，接触器KM

119、1、KM2、KM3均断电，电动机断电停车。维护环节电路中的零位继电器KA起失压维护作用，电动机每次起动前必需将主令控制器的手柄扳回到“0位，否那么电动机无法起动；KC1、KC2、KC3作过流维护，正常时其常闭触头闭合。假设出现过流，其常闭触头断开，中间继电器KA线圈断电，使接触器KM1、KM2、KM3线圈断电，电动机断电停顿。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.4.4 2.4.4 涡流制动器调速涡流制动器调速绕线式电动机在转子回路串电阻的运转形状下，如绕

120、线式电动机在转子回路串电阻的运转形状下，如果在电动机轴上添加一个由涡流制动器产生的制动力矩果在电动机轴上添加一个由涡流制动器产生的制动力矩，电动机的转速会因负载的变化而发生变化，电动机串，电动机的转速会因负载的变化而发生变化，电动机串入的电阻越大，产生的转速变化越大，这种调速方法称入的电阻越大，产生的转速变化越大，这种调速方法称为涡流制动器调速。为涡流制动器调速。1 1涡流制动器调速的原理涡流制动器调速的原理根据电机学的实际，绕线式三相交流异步电动机的根据电机学的实际，绕线式三相交流异步电动机的转子串电阻以后，特性会变软。串入的电阻越大，特性转子串电阻以后，特性会变软。串入的电阻越大，特性越

121、软，负载变化带来的转速变化就越大。图越软，负载变化带来的转速变化就越大。图2.272.27为转子为转子回路串电阻的机械特性。回路串电阻的机械特性。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.27 转子回路串电阻的机械特性课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.27中，假设电动机运转在转子串RP2的特性上，负载为TL，对应的任务点为a

122、点。假设在转子拖动负载的基础上添加一个负载力矩，使任务点从a点变化到b点，那么转速将从a下降到b。涡流制动器调速就是经过在电动机轴上添加一个由涡流制动器产生的制动转矩，使电动机的运转速度发生改变的调速方法。2涡流制动器的构造图2.28为涡流制动器构造表示图。涡流制动器由两部分构成，一部分是由静止的线圈和铁芯构成，线圈接入直流电源产生恒定磁场；另一部分是随电动机转子一同课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术转动的制动铁芯，任务时产生涡流制动力矩。其任务原理为：当

123、铁磁资料构成的制动铁芯在磁场中转动时，制动铁芯将切割磁力线产生涡流，该涡流在磁场中又会遭到磁场力的作用，产生制动力矩。涡流制动器产生的制动力矩的大小与制动铁芯转动的速度有关，与产生磁场的直流电流的大小有关。制动铁芯转速越快，制动力矩越大；直流电流越大，产生的磁场越强，制动力矩也越大。实践应用中，直流电流经常从转子绕组中获取，其制动力矩与转子电流有关，所以采用涡流制动器调速可以获得平稳的过渡过程。图2.29所示为电动机引入涡流制动器之后的机械特性曲线。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控

124、制技术建筑电气控制技术图2.28 涡流制动器课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.29 引入涡流制动器之后的机械特性曲线Z1负载力矩 MW1涡流力矩；曲线1电机串电阻特性；曲线45涡流制动器特性；曲线2曲线1、4的合成特性；曲线3曲线1、5的合成特性课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术 3涡流制动器调速控制系统分析图2.30所示

125、为涡流制动器调速的控制电路，涡流制动器的电源引自两个部分，一部分引自外部电源，另外一部分从转子回路引入，两个电源经过整流电路变换为直流电压串联相加以后作用在涡流制动器上。引入转子电压的原因是：电动机起动时转速低，涡流制动器的制动力矩小，起动时转子电压大，转子电压与外部电压叠加作用在涡流制动器上，可以提高涡流制动器的制动转矩，减少起动力矩过大产生的机械冲击；另外，当主令控制器SA从挡变化到挡或直接推向挡时，可以延伸速度变化的时间，减少速度变化过程中的冲击。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电

126、气控制技术建筑电气控制技术图2.30 涡流制动调速课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术控制系统任务情况如下： SA置于零位，中间继电器KA1通电吸合，KA1的常开触头闭合，控制电路得电自锁，实现零位维护。将SA置于下降挡，触点SA3、SA4闭合。SA3闭合时，使接触器KM2通电吸合，KM2的主触头闭合接通电动机的电源，KM2的辅助常闭触头断开，互锁上升接触器KM1、KM2的辅助常开触头闭合，接通接触器KM4的吸合线圈，KM4的主触头闭合使抱闸安装YA松闸。SA

127、4闭合时，将变压器T的原绕组接入电源，衔接在变压器T副边的涡流制动器通电制动调速。此时，电动机M转子串阻，涡流制动器接入进展调速。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术将SA置于下降挡，触点SA3、SA5闭合。SA3闭合时，控制过程同下降挡情况。SA5闭合时，使时间继电器KT开场通电延时，经过一段时间后常闭延时闭触头KT闭合，中间继电器KA2通电吸合。中间继电器的常闭触头KA2断开了时间继电器KT，为下次动作做预备；并联在时间继电器的延时触头KT上的常开触头KA2

128、闭合，控制电路自锁；串联在接触器KM3上的常开触头KA2闭合，接触器KM3通电吸合。KM3通电吸合后切除了转子回路的电阻。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术4液压推杆制动器调速在起重机的控制系统中，除了运用涡流制动调速之外，也有运用液压推杆制动器调速的情况，其任务特性与涡流制动器调速类似，不同的是液压推杆制动器调速是利用机械制动力矩实现调速。液压推杆制动器调速系统主要运用在吊钩下降的控制过程中，其液压电动机的电源经常引自拖动电机的转子回路，起动时转子回路电压最

129、高，液压电动机上的电压也最高，制动力矩那么最小。图2.31所示为吊钩电动机的控制电路。液压推杆制动调速电路分析：课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.31起重机吊钩电动机采用液压推杆制动调速的控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.31中，当SA1从中间扳向下降1挡时，下降接触器KM12通电吸合，电动机M1定子绕组接反

130、相序电源，转子绕组串4段附加电阻R1R4反向起动，继电器KA1的线圈因KM12辅助常开触头闭合，KM13没有动通电吸合，常闭触头KA11断开，M5脱离主电源；而常开触头KA12闭合，使制动器电动机M5经过调压器TC、转换开关SA5并联在M1转子绕组电路上，因M1起动初始转子绕组的感应电动势较高，频率也较高，M5起动松开抱闸安装，M1起动加速。假设此时是重载，负载为位能性负载，重物将拖着电动机加速，随着电动机M1加速，转子绕组的感应电动势将减小，频率也降低，M5的转速降低，液压推杆制动器的油缸压力下降，制动器闸瓦又开场逐渐抱紧，M1的下降速度不会课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控

131、控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术升高，起制动调速的作用。此时，转子回路串4段电阻，电流也较小。 M1的转子电压比电源电压低，为了使M5的任务电压尽量接近额定电压，故用调压器TC升压后供应M5，TC有3组抽头，可以根据负荷情况用SA5选择，重载时选择变比较小的抽头，使M5的电压较低，转速也较低，制动器的机械制动转矩增大而进一步减慢重载下降速度。用液压推杆制动器进展机械制动时，提升电动机输出的机械能和负载的位能都耗费在闸瓦与闸轮之间的摩擦上，因此闸瓦发热严重；另一方面，推杆制动器的电动机任务在低电压和低频率形状

132、，制动时间过长会使其过热而烧坏，因此，重物间隔就位高度小于2 m时才允许使用这种制动调速方法。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术 2.5 电动机的制动将电动机从运转形状转变为停顿形状的过程，称为电动机的制动。电动机的制动方式有机械制动和电气制动两种。机械制动是利用机械摩擦阻力强迫断电后的电动机停顿转动；电气制动是在电动机内产生一个与原来运动方向相反的电磁转矩，强迫电动机减速，直到停车。2.5.1 机械制动机械制动是利用机械抱闸安装在抱闸时产生的机械摩擦阻力迫

133、使电动机停顿转动的一种制动方法。机械抱闸安装有多种，针对电动机拖动的消费机械的不同性质和特点，应采用不同的机械抱闸安装。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术1机械抱闸制动安装分类机械抱闸安装通常由闸架、闸轮和驱动安装三部分组成。根据驱动安装的不同，机械抱闸安装分为液压驱动和电磁铁驱动。液压驱动是利用液压安装驱动抱闸机构实现松闸或抱闸；电磁铁驱动是利用通电线圈产生的电磁力来驱动抱闸机构实现松闸或抱闸。采用电磁铁驱动的机械抱闸安装通常称为电磁抱闸制动器，驱动抱闸机构

134、动作的电磁铁称为制动电磁铁；采用液压驱动的机械抱闸安装称为液压推杆制动器。按照驱动安装行程的长短不同，分为长行程制动器和短行程制动器。长行程制动器的杠杆较长，驱动安装的行程也较长，因此能产生较大的制动力矩，它适宜于需课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术要较大制动转矩的场所。长行程制动器因力矩过大会使杠杆铰接处磨损、机构变形，其可靠性会降低。同时，制动器的尺寸比较大，松闸与抱闸较缓慢，任务准确性差。短行程制动器的特性与长行程正好相反。在起重设备中，长行程制动器常运

135、用于需求较大制动转矩的起升机构上，短行程制动器常运用于要求制动力矩较小的行走机构上。按照支配机构是通电抱闸还是断电抱闸，机械制动安装分为通电制动型和断电制动型两种。通电制动型是指驱动安装通电时闸轮处于抱紧形状，不能自在转动；驱动安装断电时闸轮处于自在形状。断电制动型与通电制动型正好相反。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2长行程制动器的构造及任务原理1 弹簧式长行程电磁铁双闸瓦制动器图2.32为弹簧式长行程电磁铁双闸瓦制动器构造原理图。图中拉杆4两端分别衔接

136、于制动臂5和三角板3上，制动臂5和套板6衔接，套板的外侧装有主弹簧7。电磁铁通电时，抬起程度杠杆1，推进主杆2向上运动，使三角板3绕轴逆时针方向转动，弹簧7被紧缩。在拉杆4与三角板3的作用下，两个制动臂分别左右运动，使闸瓦分开闸轮。当需求制动时，电磁线圈断电，靠主弹簧7的张力使闸瓦抱住闸轮产生制动力矩。这种制动器构造简单，能与电动机的操作电路联锁，工课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术作时不会自振，制动力矩稳定，闭合动作较快，它的制动力矩可以经过调整弹簧的张力进展

137、较为准确的调整，平安可靠，在起升机构中运用较为广泛。图2.32 弹簧式长行程电磁铁双闸瓦制动器1程度杠杆；2主杆；3三角板；4拉杆； 5制动臂；6套板；7主弹簧课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.33 液压推杆式长行程双闸瓦制动器构造原理图1制动臂；2推杆；3拉杆；4主弹簧；5三角板；6液压推进器图2.34 弹簧式短行程制动器的构造及任务原理1主弹簧；2框形拉杆；3推杆；4铁芯；5衔铁；6副弹簧；7、8左、右制动臂课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气

138、气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术液压推进器由驱动电动机和离心泵组成。通电时，电动机带动叶轮旋转，在活塞内产生压力，迫使活塞迅速上升，固定在活塞上的推杆及横架同时上升，抑制主弹簧作用力，并经杠杆作用将制动瓦松开。当断电时，叶轮减速直至停顿，活塞在主弹簧及自重作用下迅速下降，使油重新流入活塞上部，经过杠杆将制动瓦紧抱在制动轮上，到达制动。液压推杆式长行程双闸瓦制动器的性能良好，具有起动与制动平稳、无噪音、寿命长、接电次数多、构造紧凑和调整维修方便等优点，在起重机控制系统中得到了广泛的运用。课课课题题题

139、二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术3弹簧式短行程制动器的构造及任务原理图2.34为弹簧式短行程电磁铁制动器的构造原理图。制动器的抱闸是靠主弹簧1与框形拉杆2使左右制动臂7、8上的闸瓦压向制动轮。当电磁铁通电时，衔铁5闭合，压住主弹簧1，使左制动臂7向外摆动，同时副弹簧6使右制动臂8向外摆动，实现松闸。弹簧式短行程电磁铁制动器动作迅速，制动行程小，制动冲击较大，在起重机控制系统中会使起重机桥架剧烈振动，所以这种制动器多用于分量较小的小车和大车行走机构上。课课课题题题二二二

140、二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术4机械制动控制电路分析断电制动控制电路如图2.35所示。YB为制动器的电磁抱闸控制线圈。当接触器KM通电时，电动机与电磁抱闸系统同时接通电源，抱闸安装松开，电动机转动。当接触器KM断电时，电动机与电磁抱闸系统同时断电，抱闸系统在弹簧的作用下，闸轮被闸瓦紧紧抱住，电动机被迅速制动停转。当重物被吊到目的位置时，按下SB1，电动机断电，电磁抱闸立刻动作，使电动机迅速制动停转，重物被准确定位。另外，起重机在任务过程中出现任何不测断电时，断电制动方式都

141、将迅速制动，可以防止重物失控下滑而呵斥事故。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.35 电磁抱闸断电制动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.36 通电制动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑

142、电气控制技术通电制动控制电路如图2.36所示。由于抱闸系统的通电与电动机的通电是相反的，所以必需由两个接触器分别对其进展控制，接触器KM1控制电动机的运转，KM2控制电磁抱闸。当按下SB1时，KM1断电，电动机脱离电源，而KM2会通电，电磁抱闸通电动作，使电动机立刻制动停转。松开SB1后，电磁抱闸又断电，制动终了。显然，运用断电松闸的制动器只能运用在拖动平移性负载的电动机上，假设电动机拖动的是位能变化的负载，假设电源断电，电动时机由于制动器不能任务而呵斥下滑失控事故。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环

143、环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2.5.2 电气制动电气制动电气制动就是在制动过程中，在电动机内部产生一个电气制动就是在制动过程中，在电动机内部产生一个与原来转动方向相反的制动力矩，使电动机迅速减速停与原来转动方向相反的制动力矩，使电动机迅速减速停车。电气制动有反接制动、能耗制动等方式。在制动过车。电气制动有反接制动、能耗制动等方式。在制动过程中，无论采取哪种电气制动方式，都必需在电动机转程中，无论采取哪种电气制动方式，都必需在电动机转速减小到一定程度时迅速取消电气制动，并且在位能性速减小到一定程度时迅速取消电气制动，并且在位能性负载的拖动系统中，电气制动终了后必需迅速转换为机负载

144、的拖动系统中，电气制动终了后必需迅速转换为机械制动。械制动。在电气制动过程中，电流、转速、时间三个参量都在在电气制动过程中，电流、转速、时间三个参量都在变化，可以取某一变化参量作为电气制动终了的控制信变化，可以取某一变化参量作为电气制动终了的控制信号，以便及时取消电气制动力矩。号，以便及时取消电气制动力矩。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术由于负载变化和电网电压动摇对电动机电流的影响较大，以电动机的电流作为制动终了的控制信号的控制方式普通不被采用；以制动过程

145、的时间作为控制制动过程的变化参量，其控制电路简单，但是，实践制动时间的长短与电动机拖动的负载大小有关，所以它只适宜于负载不变或负载变化不大、制动时间可以准确设定的场所；以速度为变化参量，可以准确地反映能否应该取消电气制动力矩，这在实践控制过程中运用较为广泛。1反接制动控制电路分析在电动机运转的过程中，改动定子绕组衔接的电源相序，会使定子绕组产生的旋转磁场反向，转子将遭到与旋转方向相反的制动力矩作用，并迅速减速直到转速为课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术零，这种

146、方法称为反接制动。反接制动要求在制动时改变电源的相序，电动机转速减小到接近零转速时，应将电动机电源切除，否那么，电动机将反向起动。反接制动的优点是制动迅速、制动时间短，缺陷是能量损耗大、制动时冲击力大、制动准确度差，适用于消费机械要求迅速停车或迅速反向的场所。反接制动常采用速度继电器检测转速信号，以转速为变化参量进展控制。反接制动时，电动机定子绕组流过的电流相当于全电压直接起动时电流的2倍，为了限制过大的制动电流对电动机的影响和过大的机械冲击力，通常在制动过程中将电阻串入定子电路中。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基

147、本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术(1) 单向运转反接制动控制电路图2.37为三相笼型异步电动机单向运转反接制动的控制电路。图中KM1为电动机起动运转接触器，KM2为反接制动接触器，KS为速度继电器，R为反接制动电阻。控制电路任务过程分析如下：起动时，合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1得电并自锁，电动机在全压下起动运转。当转速升到整定值通常为大于120 r/min以后，速度继电器KS的常开触头闭合，为制动接触器KM2的通电做好预备。停车时，按下停车按钮SB1，KM1断电释放，KM2线圈通电动作并自锁，KM2的常开主触头闭合，改动了电动课课课题题题

148、二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.37 单向运转反接制动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术机定子绕组中电源的相序，电动机在定子绕组串入电阻R的情况下反接制动，电动机转速迅速下降。当转速低于100 r/min时，速度继电器KS复位，KM2线圈断电释放，制动过程终了。(2) 双向运转电动机反接制动控制电路图2.38为三相鼠笼式异步

149、电动机双向运转降压起动反接制动控制电路。图中KM1、KM2为正、反转接触器，接触器KM3用于短接起动电阻，电阻R既可以用作限制反接制动电流的电阻，也作为限制起动电流的电阻之用，KA1KA4为中间继电器。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.38 三相鼠笼式异步电动机双向运转降压起动反接制动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技

150、术控制电路的任务过程分析如下：正向起动控制过程：合上电源开关QS；课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术停车控制过程：反向起动的制动过程按反向起动按钮SB3，其起动和制动停车过程与正转时类似。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术2能耗制动控制电路分析能耗制动就是把电动机在运动过程中储存在转子中的机械能转变为电能，又耗费在转子电阻上的

151、一种制动方法。实现能耗制动的方法是在电动机断电后将定子绕组与直流电源相衔接，电动机中将产生一个静止的磁场，此时作惯性运动的电动机转子绕组因切割磁力线而在其内产生转子感应电动势和转子感应电流，转子电流与静止磁场相互作用，产生制动力矩，使电动机迅速减速停车。能耗制动中，转子转速越高，转子感应电流越大，产生的制动力矩也越大，当转速为零时，制动力矩也为零。因此，在转速未到零时假设取消能耗制动，此时制动转矩已课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术经很小，对制动影响不大。当转

152、速为零时，假设仍未取消制动，电动机也不会反转。所以，在采用能耗制动的控制系统式中，通常以时间为变化参量进展控制。图2.39为按时间原那么控制的三相异步电动机能耗制动控制电路。电路的任务情况分析如下：起动时，首先合上电源开关QS，然后按下起动按钮SB2，那么接触器KM1动作并自锁，其主触头接通电动机主电路，电动机在全压下起动运转。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术停顿时，按下停顿按钮SB1，SB1的常闭触头断开，KM1断电，电动机电源断开；SB1的常开触头闭

153、合，接触器KM2和时间继电器KT得电，由KM2的辅助常开触头和KT的瞬时动作的常开触头串联的支路自锁KM2，同时KM2的主触头闭合，给电动机两相定子绕组送入直流电流，进行能耗制动。经过一定时间后，KT常闭延时开触头断开，KM2失电，切断直流电源，并且KT失电，为下次制动做好预备。显然，时间继电器KT的整定值即制动过程的时间。电路中KM1和KM2互锁，目的是防止交流电和直流电同时参与电动机定子绕组，电阻RP用来调整直流电流的大小。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术

154、图2.39 按时间原那么控制的三相异步电动机能耗制动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.40 按速度原那么控制的正反转能耗制动控制电路课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术图2.40为按速度原那么控制的正反转能耗制动控制电路。图中KM1、KM2分别为正、反转接触器，KM3为制动接触器，KS为速度继电器，KS1、KS2分别

155、为正、反转时对应的常开触头。电路的任务过程分析如下：起动时，首先合上电源开关QS，根据需求按下正转按钮或反转按钮，相应的接触器KM1或KM2线圈通电并自锁，电动机正转或反转。当转速升高到一定值时，速度继电器触头KS1或KS2闭合，为停顿时的能耗制动做预备。课课课题题题二二二二二二电电电气气气气气气控控控控控控制制制制制制电电电路路路路路路的的的的的的基基基基基基本本本本本本环环环节节节建筑电气控制技术建筑电气控制技术停车时，按下停车按钮SB1，使KM1或KM2线圈断电，SB1的常开触头闭合，接触器KM3线圈通电动作并自锁，电动机定子绕组接入直流电源进展能耗制动，转速迅速下降。当转速下降到一定值时，速度继电器KS的常开触头KS1或KS2断开，KM3线圈断电，能耗制动终了。能耗制动的特点是：制动电流较小，能量损耗小，制动准确，但其制动过程时间太长，并且需求附加直流电源，所以它适宜于要求平稳制动的场所。

展开阅读全文

建筑电气控制技术ppt课件

最新文档