双速电动机控制电路课件

一、双速电机控制原理调速原理根据三相异步电动机的转速公式：n1=60f/p三相异步电动机要实现调速有多种方法，如采用变频调速（YVP变频调速电机配合变频器使用），改变励磁电流调速（使用YCT电磁调速电机配合控制器使用，可实现无极调速），也可通过改变电动机变极调速，即是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。

根据公式；n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的（这也是常见的2极电机同步转速为3000rpm,4极电机同步转速1500rpm,6极电机同步转速1000rpm等）。

这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机，这就是双速电机的调速原理。

下图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极／4极、4级／8极，从定子绕组△接法变为YY接法，磁极对数从p＝2变为p=1。

∴转速比＝2／1＝2双速电机的变速原理是:电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。

如你单位的双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。

1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数；2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组；3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。

（一）双速电机定子接线图三相双速异步电动机的定子绕组有两种接法：△接和YY接法，如下图所示。

图（a）△接（低速）图（b）YY接（高速）图25-1 三相双速异步电动机定子绕组接线图图（a）为双速异步电动定子绕组的△接法，三相绕组的接线端子U1、V1、W1与电源线连接，U2、V2、W2三个接线端悬空，三相定子绕组接成△形。

一、
如图1所示为接触器控制双速电动机电路，即用按钮和接触器来控制电动机高速、低速
控制线路，其中SB1、 KM1控制电动机低速运行；SB2、 KM2、KM3控制电动机高速运
行。

图1 接触器控制双速电动机电路
二、分析
1．△形低速起动运行：
SB1
常闭触头先分断对KM2、KM3联锁
按下 KM1自锁触头
闭合自锁 SB1常开触头后闭合 KM1KM1主触头闭合
KM1联锁触头分
断对KM2、KM3
联锁
电动机M 接成△形低速起动运行
2．YY形高速起动运行：
KM1自锁触头分断，
解除自锁
SB2常闭触头先分断KM1KM1主触头分断
按下KM1
SB2常开触头后闭合
KM2、KM3M接成YY形KM2、KM3线圈KM2、KM3主触头闭合高速起动运行
同时得电KM2、KM3联锁触头分断对KM1联锁
在控制电路中，按钮SB1、SB2、SB3、热继电器辅助触点属于控制信号，应作为PLC 的输入量分配接线端子；而接触器线圈属于被控对象，应作为PLC的输出量分配接线端子。

现对其进行PLC改造。

任务十五双速电动机控制线路（时间继电器控制）
实训日期：实训课时：
实训学生：指导教师：
一般电动机只有一种转速，机械部件例如机床的主轴是用减速箱来调整的。

但在有些机床中，例如T68型镗床的主轴，如下图所示，要得到较宽的调速范围，就可以采用双速电动机来传动，这样可减小减速箱的复杂性。

一、双速电动机控制电气原理图
时间继电器控制双速电动机控制线路中采用时间继电器延时控制，分别有低速启动运行和低速启动高速运行两种控制方式。

二、画出双速电动机控制接线图
（例如）
主电路接线图
控制电路接线图
三、器材明细表
四、安装调试工艺
五、【考核评价】
六、工作任务练习与总结
（一）单选择题
双速电动机高速运转时，定子绕组出线端的连接方式应为（）。

A．U1、V1、W1接三相电源，U2、V2、W2空着不接
B．U2、V2、W2接三相电源，U1、V1、W1空着不接
C．U2、V2、W2接三相电源，U1、V1、W1并接在一起
D．U1、V1、W1接三相电源，U2、V2、W2并接在一起而
（二）填空题
1.三相异步电动机的调速方法有三种，一是改变( )调速；二是改变（）调速；三是改变（）调速。

2.变极调速是（）级调速，只适用于（）异步电动机。

3.双速异步电动机的定子绕组共有（）个出线端，可作
（）和( )两种连接方式，电动机低速时定子绕组接成（）形，高速时定子绕组接成（）形。

（三）试叙述双速电机控制电路工作原理？
（四）通过本次试验，总结在实训过程中遇到的问题及处理对策。

双速电动机变速控制电路按时间原那么组成的双速感应电动机控制电路双速电动机是变极调速中最常见的一种形式，它是通过改变电动机定子绕组接线来改变极对数，从而改变电动机运行速度，其中定子绕组△形接线对应低速，而YY形接线对应高速。

电路如下列图：［看图思路］由电工学原理可知，电动机的转速与电动机的磁极对数有关，改变电动机的磁极对数即可改变其转速。

对于笼形感应电动机来讲，可通过改变定子绕组的连接，即可改变定子绕组中电流流动的方向，形成不同的磁极对数，来改变电动机的转速。

双速电动机的定子绕组的每相由两个线圈连接而成， 线圈之 间有导线引出，如图〔a 〕所示，也就是说，定子绕组有 6个引出端，即U1〔 W2、V1〔 U2〕、W1 〔V2〕、U3 V3、W3图〔b 〕、〔 c 〕为A /YY 〔4极/2极〕定子绕组接线示意图。

〔a 〕嶷组形式(b) △接祛Li Lj Lj (c) ¥Y 接法一高速其中〔b〕表示三相定子绕组按△形〔U1、VI、W1接电源L1、L2、L3,而接线端U3 V3、W3悬空〕,此时每相绕组中的线圈①、② 串联，电流方向如图〔b〕中虚线箭头所示，此时电动机以4极运行，为低速。

假设将电动机定子绕组的3个接线端子U3 V3、W3接三相交流电源，而将另外3个引线U1、VI、W1连接在一起，那么原来三相定子绕组的△形接线变为YY形接线，如图〔c〕所示，WjR6 o b Li L J L JYY接法一高速此时每相绕组中的线圈①、②并联，电流方向如图中的实线箭头所示，于是电动机以2极高速运行。

两种接线方式交换使磁极对数减少一半，其转速增加一倍。

必须注意，从一种接法改为另一种接法时，为了保证旋转方向不变，应把电源相序反过来，如图〔c〕所示。

R>-<? C g Ao o o Li Li L±(c) YY接法一高速在电机控制原理图中，KM1为电动机定子绕组△形接法连接接触器，KM2 KM3为定子绕组YY运转的控制电路。

双速电动机自动变速控制原理图、调速理论基础接触器控制双速电动机的控制线路用按钮和接触器控制双速电动机的电路如图21-5所示。

其中SB1、KM1控制电动机低速运转；SB2、KM2、KM3控制电动机高速运转。

图21-5接触器控制双速电动机的电路图线路工作原理如下：先合上电源开关QS。

△形低速启动运转：控制原理停转时，按下SB3即可实现。

3）时间继电器控制双速电动机的控制线路用按钮和时间继电器控制双速电动机低速启动高速运转的电路图如图21-6所示。

时间继电器KT控制电动机△启动时间和△一YY的自动换接运转。

图21-6按钮和时间继电器控制双速电动机自动控制电路图线路工作原理如下：先合上电源开关Qs。

△形低速启动运转：控制原理停止时，按下SB3即可。

若电动机只需高速运转时，可直接按下SB2，则电动机△形低速启动后，自动变成YY形高速运。

1.交流异步电动机的双速控制原理由三相异步电动机的转速公式n=(1–S)60f1/p可知，改变异步电动机磁极对数P，可实现电动机调速。

（1）变极调速在电源频率f1不变的条件下，改变电动机的极对数p，电动机的同步转速n1，就会变化，极对数增加一倍，同步转速就降低一半，电动机的转速也几乎下降一半，从而实现转速的调节。

要改变电动机的极数，当然可以在定子铁心槽内嵌放两套不同极数的三相绕组，从制造的角度看，这种方法很不经济。

通常是利用改变定子绕组接法来改变极数，这种电机称为多速电机。

1）变极原理下面以4极变2极为例，说明定子绕组的变极原理。

图21-1画出了4极电机U 相绕组的两个线圈，每个线圈代表U相绕组的一半，称为半相绕组。

两个半相绕组顺向串联(头尾相接)时，根据线圈中的电流方向，可以看出定子绕组产生4极磁场，即2p=4，磁场方向如图21-1(a)中的虚线或图3.1(b)中的×、⊙所示。

图21-2绕组变极原理图(2p=2)。