哈工大电器课件第11讲低压电器及其控制系统课件

图11哈.3尔8 滨按工顺业大序学工作时的联锁控制
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五、其它典型控制线路
3．步进控制线路 图11.39为采用中间继电器组成的顺序控制3个程序的步
进控制线路。线路工作原理为：
（1）按下启动按钮SB2，使中间继电器KA1线圈得电并自锁， Q1也将持续得电，执行第一程序；同时KA1的常开触点闭合， 为KA2线圈得电做好准备。
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
图11.28所示为采用凸轮控制器控制的电动机正、 反转和调速的线路。在电动机M的转子电路中，串 接三相不对称电阻，作启动和调速用。转子电路的 电阻和定子电路相关部分与凸轮控制器的各触点连 接。
凸轮控制器的触点展开图如图11.28(c)所示，黑点 表示该位置触点接通，没有黑点则表示不通。触点 KT1-KT5和转子电路串接的电阻相连接，用于短接 电阻，控制电动机的启动和调速。
对于10kW以下的电动机，在制动要求不高的场合，可采用无变压 器单相半波整流控制线路，如图11.36所示。
图11.36 无变压器单相半波整流控制线路
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五、其它典型控制线路
1．多地点控制线路
有些机械和生产设备，由于种种原因，常要在两个或两个以上的地 点进行操作。例如：重型龙门刨床，有时在固定的操作台上控制， 有时需要站在机床四周用悬挂按钮控制；自动电梯，人在电梯厢里 时由里面控制，人未上电梯厢前在楼道上控制；有些场合，为了便 于集中管理，由中央控制台进行控制，但每台设备调整检修时，又 需要就地进行机旁控制，等等。
电气制动方法有反接制动、能耗制动、发电制 动和电容制动等。
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1．三相异步电动机反接制动控制
反接制动是利用改变电动机电 源相序，使定子绕组产生的旋
转磁场与转子旋转方向反，因
而产生制动力矩的一种制动方 法。
由于反接制动电流较大，制动 时需在定子回路中串入电阻以
用一组按钮可一处进行控制，不难推想，要在两地进行控制，就应 该有两组按钮，而且这两组按钮的连接原则必须是：常开按钮要并 联，即逻辑“或”的关系；常闭停止按钮应串联，即逻辑“与非” 的关系。图11.37所示就是实现两地控制的控制电路。这一原则也 适用于三个或更多地点的控制。
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3.电磁调速异步电动机的控制
异步电动机运转时，带动电磁离合器电枢旋转，这时若励磁绕 组没有直流电流，则磁极与生产机械不转动。若加入励磁电流， 则电枢中产生感应电动势，产生感应电流。感应电流与爪形磁 极相互作用，使爪形磁极受到与电枢转向相同的电磁转矩。因 为只有它们之间存在转差时才能产生感应电流和转矩，所以爪 形磁极必然以小于电枢的转速作同方向运转。
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
三相笼型电动机采用改变磁极对数调速，改变定子 极数时，转子极数也同时改变，笼型转子本身没有 固定的极数，它的极数随定子极数而定。
改变定子绕组极对数的方法有：
装有一套定子绕组，改变它的联接方式，得到不同的极 对数。
定子槽里装有两套极对数不一样的独立绕组。 定子槽里装有两套极对数不一样的独立绕组，而每套绕
问题
1、与逻辑、或逻辑、非逻辑、禁逻辑？
n
Y

X1X2 Xn


i1
X
i
n
Y

X1

X2

Xn


i1
X
i
YX
Y XZ
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问题
2、自锁逻辑、互锁逻辑、联锁逻辑？ Y S Y
Y1 X 1Y2 Y2 X 2 Y1
Y1 X 1
Y2 X 2Y1
图11.30 电磁调速异步电 动机控制线路
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四、三相异步电动机的制动控制
三相异步电动机的制动方法有机械制动和电 气制动两种。
机械制动是利用机械装置使电动机迅速停转。 常用的机械装置是电磁抱闸，抱闸装置由制动 电磁铁和闸瓦制动器组成。可分为断电制动和 通电制动。制动时，将制动电磁铁的线圈切断 或接通电源，通过机械抱闸制动电动机。
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
图11.28 采用凸轮控制器控制电动机正反转和调速的线路
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2. 绕线转子电动机转子串电阻的调速控制
工作过程如下：凸轮控制器手柄置“0”位，KT10、 KT11、KT12三对触点接通→合上刀开关QK→按启 动按钮SB2→KM接触器通电→KM主触点闭合→把 凸轮控制器手柄置正向“1”位→触点KT12、KT6、 KT8闭合→电动机M接通电源，转子串入全部电阻 （R1+ R2+ R3+ R4）正向低速启动→KT手柄位置 打向正向“2”位→KT12、KT6、KT8、KT5四对触 点闭合→电阻R1被切除，电动机转速上升。当凸轮 控制器手柄从正向“2”位依次转向“3”、“4”、 “5”位时，触点KT4～KT1先后闭合，电阻R2、R3、 R4被依次切除，电动机转速逐步升高，直至以额定 转速运转。
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3.电磁调速异步电动机的控制
电磁调速异步电动机 由异步电动机、电磁 离合器、控制装置三 部分组成，是通过改 变电磁离合器的励磁 电流实现调速的。
电磁离合器由电枢与 磁极两部分组成，如 图11.29所示。
图11.29 电磁离合器结构图 1-电枢；2-磁极；3-线圈； 4-集电环
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五、其它典型控制线路
1．多地点控制线路
图11.37 多地点控制线路
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五、其它典型控制线路
2．顺序起停控制线路
生产实践中常要求各种运动部件之间能够实现按顺序工作。例如车床主轴 转动时要求油泵先给齿轮箱供油润滑，即要求保证润滑泵电动机启动后主 拖动电动机才允许启动，也就是控制对象对控制线路提出了搬顺序工作的 联锁要求。图11.38所示是将油泵电动机接触器KM1的常开辅助触点串入主 拖动电动机接触器KM2的线圈电路中来实现的。
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3.电磁调速异步电动机的控制
工作过程如下：合上刀开 关 QK→ 按 下 启 动 按 钮 SB2→ 接 触 器 KM 通 电 → 电 动机M运转→VC输出直流 电流给电磁离合器YC，建
立磁场，磁极随电动机和 电枢同向转动→调节可变 电阻R改变励磁电流大小，
使生产机械达到所要求的 转速。
点 断 开 → KM2 断 电 ， 电 动 机 制 动 结束。
图11.32
单向运行的三相异步电动机反接制动 控制线路
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1．三相异步电动机反接制动控制
图 11.33 为 电 动 机 可 逆运行的反接制动 控制线路。图中KSF 和KSR是速度继电器 KS 的 两 组 常 开 触 点 ， 正转时KSF闭合，反 转时KSR闭合。
电磁离合器的磁极的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，在一定的转差率下产生的转矩越大。对 于一定的负载转矩，励磁电流不同，转速也不同，因此只要改 变电磁离合器的励磁电流，就可以调节转速。
电磁调速异步电动机的机械特性较软，为了得到平稳的调速特 性，需加自动调速装置。
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三相异步电动机的转速公式：n 60 f1 1 s
p
三相异步电动机的调速方法：
• 改变电动机定子绕组的磁极对数p； • 改变电源频率f1； • 改变转差率s。
改变转差率s调速，又可分为：
• 绕线转子电动机在转子电路串接电阻调速； • 绕线转子电动机串级调速； • 异步电动机交流调压调速； • 电磁离合器调速。
能耗制动控制线路如图 11.35所示
图11.35 能耗制动控制线路
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2．三相异步电动机能耗制动控制
能耗制动工作工作过程如下：
合上刀开关QK→按下启动按钮SB2→接触器KM1通电→电动机M启动。
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2.27 双速电机控制线路
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机调速控制 工作过程如下：
低速运行：SC置于低速位置→接触器KM3通电→KM3主 触点闭合→电动机M联结成三角形，低速运行。
高速运行：SC置于高速位置→时间继电器KT通电→接触 器KM3通电→电动机M先联结成三角形以低速启动→KT 延时断开动断触点断开→KM3断电→KT延时闭合动合触 点闭合→接触器KM2通电→接触器KM1通电→电动机联 结成双星形投入高速运行。
（4）按SB1停止按钮，为下一次启动做好准备。
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五、其它典型控制线路
图11.39 中间继电器组成的步进控制线路
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五、其它典型控制线路
4．多台电动机同时起、停控制线路
图11.26 双速电动机三相绕组联结图
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1. 三相笼型电动机的变极调速控制
双速电动机调速控制
双速电动机调速控制 线 路 如 图 11.27 所 示 。 图 中 SC 为 转 换 开 关 ， 置于“低速”位置时， 电动机联成三角形， 低 速 运 行 ； SC 置 于 “高速”位置时，电 动机联成双星形，高 速运行。