三速电动机变极调速控制设备电气说明书

三相电机七种调速方式一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。

大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。

根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70－90的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。

串入的电阻越大，电动机的转速越低。

此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。

三速电动机控制
一：控制原理图
注：如无三速电动机可用9只220V灯泡代替二：以下是主电路的简化图和三速电动机定子绕组接线图：
三：动作原理
1、低速运行：按下SB1，KM1、KM2线圈得电，KM1、KM2主触头闭合，KM1自锁触头闭合，KM1常开触头闭合，KA线圈得电并自锁，电动机作三角形连接，此时电动机低速运行（此时6盏灯泡发亮但是较暗）。

2、中速运行：按下SB2，KM
3、KT线圈得电，同时KM1、KM2线圈失电，低速停止运行（此时6盏灯泡熄灭），电动机作单星形连接，此时电动机中速运行（此时另外3盏灯泡正常发亮），KT线圈开始延时。

3、高速运行：电动机中速运行到KT线圈设定的时间后，KT触点动作，KT常闭触头断开，KM3线圈失电，中速停止运行（3盏灯泡熄灭）。

而同时KT常开触头闭合，KM
4、KM5线圈得电并自锁，电动机作双星形连接，此时电动机高速运行（此时原来的6盏灯泡正常发亮）。

4、停止运行：按下SB，KM4、KM5线圈失电，其主触头断开，KM4的自锁触头也断开，电动机停止运行（此时6盏灯泡全部熄灭）。

变极对数调速方法原理
 三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s) 从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。

从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。

改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

 一、变极调速概述
 变级调速其实是变级多速电动机又称双速电动机、三速电动机、四速电动机。

标示为YD/YZD/YDT系列电机是靠转换电动机接线方式来调整转速的，引出线有可能6根、9根、12根。

 这种电机在高速切换为低速时，必须在切断电源的同时，断开2Y接线的中性点，以避免在低速绕组接通时引起电源短路。

在高速切换低速的过程中，必须待电动机停转后，才能接通多速绕组电源，以减少对电动机及负载冲击。

转速切换要注意电动机转向。

三速电动机变极调速控制设备电气说明书目录一、拖动方案的确定（）二、电动机的选择（）三、电气控制原理图的设计（）四、电器元件的选择（）五、电器元件明细表（）六、电器布置图的设计（）七、电器接线图的设计（）．八、附录课题：《三速电动机变极调速控制设备设计》一、拖动方案的确定从设计任务1书中内容可知，要求我们设计的控制设备的控制对象为—纺织车间的轴流风机，其全年的送风量是不均匀的，可划分为三个时间段，即夏季、春秋季和冬季。

由风机的特性可知，当风机转速从n 变到'n 时，风量Q 和轴功率P 的变化关系式如下：''n Q Q n ⎛⎫= ⎪⎝⎭3''n P P n ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 从已知技术数据，春秋季的风景为夏季的66％，冬季的风量为夏季风量的50％，我们知道拖动风机的电动机需要调速控制。

由于经设计达到夏季风量所需电动机功率为11.6kw ，转速为1457r ／min ，亦即我们所选电动机的最大功率和转速只要满足大于等11．6kw 和1457r ／min ，控制设备能实现对该电动机实行调速即可满足设计的技术要求。

对电动机实行调速控制的方案比较多：有调压调速、电磁调速电动机调速、串级调速、变频调速和变极对数调速等。

前几种调速方案都可实现对电动机的无级调速，但实现调速的控制设备和控制方案都比较复杂，经济投入较大。

只有变极对数调速为有级调速，控制设备相对较简单，经济投入较少。

而根据设计的技术数据，纺织车间全年要求的风量变化并不要求连续，只分为三段，在每一段内的风量我们可视作不变(因风量略有变化引起的温、湿度变化是不会超出允许的温、湿度要求范围的)，这样由式''n Q Q n ⎛⎫= ⎪⎝⎭可知，拖动风机的电动机转速实际上全年中只要有三个变化点即可满足要求，只需有级调速控制。

因此，我们可采用变极对数调速的控制方案。

二、电动机的选择出确定的拖动方案可知，我们选用变极三速电动机可实现对风机的控制。

三相异步电动机的调速控制-变极调速电磁调速变极调速不能实现连续平滑调速，只能得到几种特定的转速。

但在很多机械中，要求转速能够连续无级调节，并且有较大的调速范围。

目前除了用变频器进行无级调速外，还有较多用调电磁转差率进行的调速，也就是电磁转差离合器调速，其优点是结构简单、维护方便、运行可靠、能平滑调速，采用闭环系统可扩大调速范围；缺点是调速效率低，低速时尤为突出，不宜长期低速运行，且控制功率小，机械特性较软。

1.电磁转差离合器的结构及工作原理电磁转差离合器调速系统是在普通笼型异步电动机轴上安装一个电磁转差离合器，由晶闸管控制装置控制离合器绕组的励磁电流来实现调速。

异步电动机本身并不调速，调节的是离合器的输出转速。

电磁转差离合器（又称滑差离合器）的基本原理就是基于电磁感应原理，实质上就是一台感应电动机，其结构如图所示。

下图（a）所示为电磁转差离合器结构，它是由电枢和磁极两个旋转部分组成：一个称为磁极（内转子），另一个称为电枢（外转子），两者之间无机械联系，均可自由旋转。

当磁极的励磁线圈通过直流电流时，沿气隙圆周表面的爪极便形成若干对极性相互交替的空间磁场。

当离合器的电枢被电动机拖动旋转时，由于电枢与磁场间有相对移动，在电枢内就产生涡流；此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动磁极按同一方向旋转。

无励磁电流时，磁极不会跟着电枢转动，相当于磁极与电枢“离开”，当磁极通入励磁电流时，磁极即刻跟随电枢旋转，相当于磁极与电枢“合上”，故称为“离合器”。

因它是根据电磁感应原理工作的，磁极与电枢之间必须有转差才能产生涡流与电磁转矩，故又称“电磁转差离合器”。

因为工作原理和异步电动机相似，所以又将它及与其相连的异步电动机一起称为“滑差电动机”。

电磁转差离合器的磁极转速与励磁电流的大小有关。

励磁电流越大，建立的磁场越强，在一定转差率下产生的转矩越大。

当负载一定时，励磁电流不同，转速就不同，只要改变电磁转差离合器的励磁电流，即可调节转速。

变极调速的方法一、前言变极调速是一种常用的调速方法，它可以通过改变电机的极数来达到调速的目的。

在实际应用中，变极调速具有精度高、可靠性强、适应性广等优点，因此被广泛应用于各种场合。

下面将详细介绍变极调速的方法。

二、基本原理变极调速是利用电动机转子上的电刷与定子上的接触器配合工作，使电动机在运行过程中改变磁通分布而实现调速。

当电动机转子上的电刷与定子上的接触器配合时，会使得定子上产生不同数量和方向的磁通，从而改变了转矩和转速之间的关系。

三、具体步骤1. 准备工作首先需要准备好所需材料和工具，包括电动机、控制器、接线盒等。

然后根据需要进行安装和连接。

2. 连接控制器将控制器与电源连接，并将控制器输出端口与电动机连接。

此时需要注意控制器输出端口与电动机相应端口之间的正负极性。

3. 设置参数根据需要设置控制器参数，包括最大转速、最小转速、加速度、减速度等。

这些参数设置的好坏直接影响到电动机的运行效果。

4. 启动电动机启动电动机后，根据需要进行调速。

如果需要升高转速，则可以增加控制器输出端口的电压；如果需要降低转速，则可以减少控制器输出端口的电压。

5. 调整极数当需要进一步调整转速时，可以通过改变电机的极数来实现。

具体方法是在运行过程中切换不同数量和方向的磁通，从而改变了转矩和转速之间的关系。

6. 停止电动机当完成调节后，将控制器输出端口的电压降至零，并关闭电源，停止电动机运行。

四、注意事项1. 在进行变极调速时，应该确保控制器和电动机之间的连接正确无误，并且正负极性不能颠倒。

2. 在调节过程中应该逐步增加或减少控制器输出端口的电压，避免突然增加或减少造成损坏。

3. 调节过程中应该注意观察电动机运行状态，如有异常情况及时停止并检查原因。

4. 在进行变极调速时，应该根据实际需要选择合适的极数，避免过度调节造成损坏。

五、总结变极调速是一种精度高、可靠性强、适应性广的调速方法，在实际应用中具有重要的意义。

通过以上介绍，我们可以了解到变极调速的基本原理和具体步骤，以及需要注意的事项。

三相异步电动机的调速控制-变极调速变极调速一般仅适用于笼型异步电动机。

变极电动机一般有双速、三速、四速之分，双速电动机定子装有一套绕组，而三速、四速电动机为两套绕组。

变极调速的原理和控制方法基本相同，这里以双速异步电动机为例进行分析。

1.双速异步电动机定子绕组的联结方式双速异步电动机是靠改变定子绕组的连接，形成两种不同的极对数，获得两种不同的转速。

双速异步电动机定子绕组常见的接法有△/YY和Y/YY两种。

双速电动机定子绕组接线图如图所示，通过改变定子绕组上每个线圈两端抽头的联结，图（a）由三角形改为双星形，图（b）由星形改为双星形，两种接线方式变换成双星形均使极对数减少一半，转速增加一倍。

双速异步电动机调速的优点是可以适应不同负载性质的要求，如需要恒功率调速时可采用三角形→双星形转换接法，需要恒转矩调速时采用星形→双星形转换接法，且线路简单、维修方便；缺点是只能有级调速且价格较高，通常使用时与机械变速配合使用，以扩大其调速范围。

注意：当定子绕组由三角形联结（各相绕组互为240°电角度）改变为双星形联结（各相绕组互为120°电角度）时，为保持变速前后电动机转向不变，在改变极对数的同时必须改变电源相序。

2.双速异步电动机控制线路下图所示为时间继电器控制的双速异步电动机自动控制线路。

图中SA为选择开关，选择电动机低速运行或高速运行。

当SA置于“低速”位置时，接通KM1线圈电路，电动机直接启动低速运行。

当 SA 置于“高速”位置时，时间继电器的瞬时触头闭合，同样先接通KM1线圈电路，电动机绕组三角形接法低速启动，当时间继电器延时时间到时，其延时断开的常闭触头KT断开，切断KM1线圈回路，同时其延时接通的常开触头KT闭合，接通接触器 KM2、KM3 线圈并使其自锁，电动机定子绕组换接成双星形接法，改为高速运行。

此时KM3的常闭触头断开使时间继电器线圈失电停止工作。

所以该控制线路具有使电动机转速自动由低速切换至高速的功能，以降低启动电流，适用于较大功率的电动机。

3.5三相异步电动机的变极调速线路三相鼠笼式异步电动机可以采用改变磁极对数调速。

可变极调速的电动机一般有双速、三速和四速之分。

双速电动机的定子只安装有一套绕组，而三速和四速的电动机则安装有两套绕组。

双速电动机对安装的一套定子绕组，通过改变它的联结方式来得到不同的磁极对数，如图所示。

左图是把定子绕组接成三角形，电动机磁极对数多，电动机低速。

右图是把同一套定子绕组接成双星形，磁极对数减少为原来的一半，电动机高速运行。

双速电动机调速控制线路的示意图如图所示。

图中采用了三个交流接触器，KM1用于控制电动机定子绕组接成三角形，KM2、KM3用于控制绕组接成双星形。

其中KM2控制绕组一端U2、V2、W2接到交流电源上，KM3用于把绕组另外一端接成星点。

图中还采用了断电延时型时间继电器KT，用于电动机高速运行时，先低速启动电机时间的控制。

若将SA置于“高速”档位→时间继电器KT线圈通电且瞬时动作触点KT-1瞬时闭合→KM1线圈通电→电动机M先接成三角形低速起动→KT延时时间到→延时动作触点KT-2断开→KM1线圈断电→延时动作触点KT-3同时闭合→KM2线圈通电→KM3线圈通电→M接成双星形高速运行本讲我们主要讲述了三相异步电动机的典型控制环节，包括电动机常用控制技术，以及电动机双向运行控制，降压启动控制，制动控制以及变极调速控制等。

各种控制电路都是采用各类主令电器、各种控制电器以及各种控制触点按一定逻辑关系的不同组合来实现。

掌握这些逻辑关系对于我们理解并掌握这些控制电路非常重要，也对于我们后续PLC的编程有很大帮助。

下面我们来总结一下这些逻辑关系：1.当几个条件中只要有一个条件满足接触器就可以得电，则所有条件采用并联接法；2.如果所有条件必须都具备，接触器才能得电，则所有条件应采用串联接法；3.要求第一个接触器得电后，第二个接触器才得电，可以将前者常开触点串接在第二个接触器线圈的控制电路中，或者第二个接触器控制线圈的电源从前者的自锁触点后引入；4.要求第一个接触器得电后，第二个接触器不允许得电，可以将前者的常闭触头串接在后者接触器的控制回路中；5.连续运转与点动的区别仅在于自锁触头是否起作用。