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三相异步电动机调速控制电路ppt课件

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三相异步电动机的调速控制ppt课件

三相异步电动机的调速控制ppt课件

三角形与双星形联结法（恒功率调速场合使用）
➢ 三角形联结时，p＝2 (低速）各相绕组互为240 电角度 ➢ 双星形联结时，p＝1 (高速) 各相绕组互为120 O 电角度 为保持变速前后转向不变，变极对数时必须改变电源的相序
O
主电路析
KM3接通 KM2、KM1断开
三角形
双星形
主电路分析
相序 U V W
电磁离合器
电枢 磁极 线圈
电磁调速异步电动机的控制
晶闸管可控 整流电源
测速发电机
一.三相笼型电动机的变极调速
n﹦60pf1 (1﹣S)
多速电动机
双速(一套绕组) √ 三速(两套绕组) 四速(两套绕组)
星形与双星形联结法（恒转矩调速场合使用）
➢ 星形联结时， p＝2 (低速）各相绕组互为240 O电角度 ➢ 双星形联结时，p＝1 (高速)各相绕组互为120 O电角度 为保持变速前后转向不变，变极对数时必须改变电源的相序
相序 W
U
V 三角形
KM3断开
双星形 KM2、KM1接通
控制电路分析
SC→低速 KM3接通(三角形) SC→高速 KM3接通(三角形)－ KM3断 KM2、KM1接通(双星形)
KT延时
二.绕线式电动机转子串电阻的调速
转子串电阻 → n → s
用凸轮控制器进行调速(吊车﹑起重机) (转子电路中串接三相不对称电阻)
SQ1、SQ2：限位开关
凸轮控制器 ➢ 黑点表示该位置触头接通 ➢ 无黑点表示该位置触头不接通
KT10～12： 决定KM通断 KT6～9： 控制电机转向 KT1～5： 短接电阻
三.电磁调速异步电动机的控制
电磁调速的组成: 异步电动机 电磁离合器 控制装置

三相异步电动机电气控制课件PPT45页

三相异步电动机电气控制课件PPT45页
1、反接制动控制线路
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
25
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往 返 运 动 图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机 正向起动运行，带动工作台向前运 动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电 吸合，电动机反向起动运行，使工 作台后退。工作台退到SQl位置时， 挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通 电吸合，电动机又正向起动运行， 工作台又向前进，如此一直循环下 去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱 离电源停止转动。

第2章三相异步电动机控制线路模板ppt课件

第2章三相异步电动机控制线路模板ppt课件
在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。控制回 路需要设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置
特 点：
起动按钮的常开触点并联；停止按钮的常闭触点串联。
操作
无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动； 操作任意一个停止按钮可以打断自锁电路，使电动机停止运行。
SB1乙
SB1甲
SB2甲
KM
2、工作台前进至终点自动停车； 3、工作台在终点时，启动电机只能反转； 4、工作台后退至原位自动停车； 5、工作台在前进或后退途中均可停车，再 启动后既可进也可退。
实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关
运动过程
按下SB2 工作台正向运行 至终点位置撞开SQ2 电机停车
（反向运行同样分析）
SB2乙
K M
甲地
乙地
SB1甲、SB2甲实现就地控制； SB1乙、SB2乙实现远方控制。
（a）
（b）‍
‍多点控制电路‍
2.2.5 自动循环控制
正程：电动机正转； 逆程：电动机反转。
控制要求：
工作台 B
后退 前进
SQ4 SQ1
床身
工作台 A
SQ2 SQ3
机床工作示意图
1、工作台在原位时，启动电机只能正转；
（1）工作台在原位时： 启动后只能前进，不能后退。 （2）A前进到终点时： 立即后退，退回到原位自动停。
（3）A在途中时： 可停车；再启动时，既可前进也可后退。 （4）A在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。 （5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。
基本电路的结构特点： 1. 自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。 2. 互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路

《调压调速》PPT课件

《调压调速》PPT课件

二. 滑差电机调速系统的组成与机械特性
电磁转差离合器本身的机械特性， 是在不同励磁电流时的一族机械特性， 如图所示。
用4
式中，
n1―原动机转速； Te ―电磁转差离合器轴上输出转矩； IL ―电磁转差离合器的励磁电流； K ―与电磁转差离合器结构有关的参数。
2020年11月26日星期四
速度负反馈构成闭环系统的引入
• 方法二：
• 根据自控原理知识，调压调速要获得较好调速性能， 应引入速度负反馈构成闭环系统。
• 详见2.2
2020年11月26日星期四
二. 异步电动机调压调速方法
2020年11月26日星期四
8
调压调速的三种方法
1. 自耦调压器----对小容量电机,体积重量大。 2. 饱和电抗器----控制铁心的饱和程度改变串联阻抗，体积重量大。 3. 晶闸管三相交流调压器-----用电力电子装置调压调速，体积小，轻便。
三.调压调速系统中的功率损耗分析
输入功率： 定子铜耗： 励磁铁耗： 电磁功率： 机械功率：
P1
Pcu1
3I
2 1
R1
PFe 3I m 2 rm
Pd Te .0 3I 2 '2 (R2 ' / s)
PM Te . (1 s)Pd
能量流程图
输出功率： 机械损耗：
P2
PM
PM
转差功率：PM
渡到特性1运行于c点。 按照反馈控制规律，将工作点c、a、
b连起来，便是闭环静特性了。
实质：
系统的闭环静特性实际上是在几个不同的电压所 对应的机械特性上各取一点，组成一条新的、较硬的 特性。
结论：
尽管异步电动机的开环机械特性和直流电动机的 开环机械特性差别很大，但在不同开环机械特性上各 取一相应的工作点，连接起来得到闭环静特性这样的 分析方法是完全一致的。

三相异步电动机的起动调速和制动PPT学习教案

三相异步电动机的起动调速和制动PPT学习教案

第237页-2/共4 98页
7.2.1转子回路串电阻起动
➢起动电阻 的计算
Z2s
sN E2N 3I2N
r2
jx2
r2
sN E2N 3I2N
R3 R2 3r2 3
R3 r2
3
SA SD
3
SA T1sN / TN
3
TN T1sN
m Rm m TN
r2
T1sN
第247页-2/共5 98页
k k
zk
其中短路 阻抗为
zk
UN 3I s
UN 3K1I N
若定子回 路串电 阻起动 ，也属 于降压 起动， 也可以 降低起 动电流 。但由 于外串 的电阻 上有较 大的有 功功率 损耗， 特别对 中型、 大型异 步电动 机更不 经济。
第137页-1/共4 98页
第147页-1/共5 98页
7.1.5 延边三角形起动
U
2
U
2 x
U121
2U xU11
co s1 2 0
U
2 x
U121
U
xU11
Ux
U11
U12
U11
I11 3
z12
U11
U11 3 z11
z12
z11 z12 U X 0.71U
第157页-1/共6 98页
三相鼠笼式异步电动机降压起动方法的比较
7.2.2 转子串频敏变阻器起动
2 结构 变阻器是一种无触点电磁元件，相当 于一个 等值阻 抗。在 电动机 过程中 ，由于 等值阻 抗便随 转子电 流频率 减小而 自动下 降（自 动变阻 ），从 而只须 一级变 阻器， 就可以 把电动 机平稳 地起动 起来。 变阻器 实质上 是一个 铁芯损 耗特大 的三相 电抗器 。它由 数片E 型钢板叠 合成的 铁芯及 线圈 两个主 要部份 组成。 钢板间 来以垫 圈，保 持片间 距离， 以利散 热。

异步电动机的调速PPT课件

异步电动机的调速PPT课件
1〕理想空载点，其特点是：
2〕额定工作点，其特点是：
3〕起开工作点，其特点是：
4〕临界工作点，其特点是： 且最大转矩为 临界转差率为
式中“＋〞号适用于电动机状态；式中“－〞号适用于发电机状态。
〔2〕人为机械特性： 降低定子回路端的人为机械特性； 定子回路串接三相对称电抗或电阻时的人为机械特性； 转子回路串接三相对称电阻时的人为机械特性； 改变定子电源频率的人为机械特性〔变频原理〕
4. 三相异步电动机的制动
〔1〕能耗制动：其特点是在定子两相绕组上加上直流电压或电 流，产生制动转矩，使电机停车，机械特性由第一象限转为 第二象限。
〔2〕反接制动：分为定子两相反接的反接制动和倒拉反接制动 两种。其特点是n1 与n反向，假设是定子电流反接制动〔产 生对抗性转矩〕，那么T 与TL同向，机械特性由第一象限转 为第二象限，使电机迅速停车〔当n ＝0时要及时拉开电源， 否那么反转〕；假设是倒拉反接制动〔产生对抗性转矩〕， 那么T 与TL仍反向，机械特性由第一象限转为第四象限，电 机反转使重物匀速下降。
绕组过热而损坏电m机，这是不允许的。因此，降低电源频率f1时，必须同时降
低电源电压，以到达控制磁通 的目的。对此，需要考虑基频〔额定频率〕 以下的调速和基频以上调速两种情况。
m
10.4.1 基频以下变频调速
为要使保持 m不变，随频率变化，电动势也将随之按
正比例变化，即
E1 f1
4.44N1KN1m
3.三相异步电动机的起动
〔1〕直接起动：只有在电网或供电变压器容量允许的前提 下才能采用。一般用于容量小于7.5kw 的鼠笼式异步电动 机的直接起动。
〔2〕鼠笼式异步电动机的降压起动：如定子回路串接电抗 或电阻，ㄚ－Δ，自耦变压器，。

三相异步电动机的调速


m1 p U1 2 1 ( ) 常数 ' 4 f1 2 ( L1 L2 ) Te max的降低是由定子绕组电阻 r 的影响所致。尤其是当 f1 低到使得 r 由上式可见， 1 1 ( x1 x2 ) 相比较时， Te max下降严重。 可以与 Te max
解决措施： 可以对 U1 / f1的线性关系加以修正，提高低频时的 U1 / f1 ，以补偿 低频时定子绕组电阻压降的影响（见下图）。
TY 9550PY 9550PYY ( ) /( ) 1 TYY n1 2n1
结论：Y/YY接变极调速属于恒转矩调速方式。
第12章 三相异步电动机的调速
b、△/YY接变极调速
假定变极调速前后电机的功率因数 cos1 、效率 均不变，并设每半相绕组中的电 流均为额定值 I 1N ，则 /YY变极前后电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：
改变极对数p都是成倍的变化，转速也是成倍的变化，故为有级调速。 改变定子绕组的联结法改变绕组极对数的原理。 见下页图12－1，12－2
第12章 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转子转速可由下式给出：
60 f1 n (1 s) p
由上式可见，三相异步电动机的调速方法大致分为如下几种： 变极调速； 变频调速； 改变转差率调速； 其中，改变转差率的调速方法涉及： 改变定子电压的调压调速； 绕线式异步电动机的转子串电阻调速； 电磁离合器调速； 绕线式异步电动机的双馈调速与串级调速。
由此绘出保持U1 / f1=常数时变频调速的典型机械特性如下图所示。为便于比较，图 中还同时绘出了 Te max 常数时的机械特性，如图中的虚线所示。
三相异步电动机变频调速时 的机械特性( U1 / f1 =常数)

电力拖动与控制课件：第三章 三相异步电动机的电力拖动


第Ⅰ象限为 电动机运行 状态
图3-2 异步电动机的机械特性
第Ⅱ象限为 发电回馈制 动状态
r2
T
m1 p
1
U12
r1
r2 s
2
s
x1
x2 2
几个特殊点：
1）起动点A
n 0, s 1
起动转矩
Tst
m1 p
1
U12
r1
r22
r2
x1
x2 2
起动转矩倍数
KT
Tst TN
KT反映了电动机的起动能力。
反比。
定义过载倍数
T
Tmax TN
它反映了电动机短时过载的极限。
3）额定运行点C
sN
n1 nN n1
4）同步转速点D
TN
9550
PN nN
s0
n
n1
60 f1 p
T 0
又称为理想空载点。
三、机械特性的实用表达式
将电磁转矩公式与最大转矩公式相除得
r2
T
m1 p
1
U12
r1
r2 s
2
s
m1 p 2
N1kw1
；
kw1—基波绕组系数
N1 —定子绕组每相串联匝数 cos2—转子侧的功率因数
物理表达式表明，三相异步电动机的电磁 转矩是由磁通与转子电流的有功分量相互作 用产生的。
物理表达式反映了异步电机电磁转矩产生 的物理本质，适用于对异步电动机机械特性 做定性分析。
二、机械特性的参数表达式
3)起动设备力求结构简单,运行可靠,操作方便； 4)起动过程的能量损耗越小越好,起动时间越短越
好。 最主要的要求是在起动电流比较小的情况下 得到较大的起动转矩。

三相异步电动机的基本控制电路精品PPT课件


M
采用此种接线方式。
3~
3.异步电动机的直接起动 + 过载保护
A BC
热继电
QS
器触头
FU
KM SB1 SB2
KM
FR
KM
发热
FR
元件
电流成回路，
M
只要接两相就可以了。
3~
4.多地点控制
例如：甲、乙两地同时控制一台电机。 方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。
KM
SB1甲
SB2甲
KM
甲地
SB3乙
先合上开关QS
1、正转控制
按下SB1
SB1常闭触点先分断对KM2的联锁 SB1常开触点后闭合 KM1线圈得电(自锁)
KM1常闭辅助触点断开 KM1辅助触点闭合 KM1主触点闭合
电动机M正转
继续
先合上开关QS
1、反转控制
按下SB2
SB2常闭触点先分断对KM1的联锁 SB2常开触点后闭合 KM2线圈得电
SQA
KM1
SQB
KM2
FR
KM2
KM1 限位开关
控制回路
行程控制(2) --自动往复运动
电机
逆程
正程
工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
自动往复运动控制电路
FR
SB3
KM2
SQA KM1
SB1
关键措施
限位开关采用 复合式开关。正 向运行停车的同 时，自动起动反 向运行；反之亦 然。
三相异步电动机的 基本控制电路
基本控制电路
一、三相异步电动机起动、停车（点动、连续运 行、多地点控制等） 二、三相异步电动机正反转控制 三、顺序控制 四、行程控制 五、时间控制

项目16三相异步电动机变极调速控制电路


控制电路应具备手动控制和自 动控制两种模式，以满足不同 的控制需求。
控制电路应选择合适的控制元 件，如继电器、定时器和传感 器等，以实现精确的控制效果。
保护电路设计
01
保护电路负责监测控制电路的工作状态，并在出现异常情况时 及时切断主电路，以保护电动机和控制电路的安全。
02
保护电路应具备过载保护、短路保护、欠压保护和过流保护等
机械故障
检查电动机的轴承、转子等机械部件 是否正常，是否有异物卡住。
控制电路故障
检查控制电路的接线是否正确，控制 元件是否正常工作，如继电器、接触 器等。
调速不灵敏
总结词
调速器故障
当调速不灵敏时，可能是由于调速器故障 、电动机故障或控制电路故障等原因。
检查调速器的设定值是否正确，调速范围 是否合适，调速器是否需要调整或更换。
接触器选择
总结词
接触器是控制电路中的重要元件，选择合适的接触器能够确保电动机的正常运行 和保护电路安全。
详细描述
在选择接触器时，需要考虑其额定电流和电压，以确保接触器能够承受电动机的 正常电流和电压。同时，需要考虑接触器的机械寿命和电气寿命，以确保接触器 能够长期稳定地工作。
继电器选择
总结词
继电器是实现自动控制的关键元件，选择合适的继电器能够实现精确的控制逻辑和保护电路安全。
步骤2
调整控制电路板上的变极调速开关，观察电 动机的转速变化，确保调速功能正常。
步骤4
记录调试过程中的各项数据，为后续分析提 供依据。
调试结果分析
分析1
根据电动机的转速变化情况，判断变极调速控制 电路是否正常工作。
分析3
对比实际运行数据与理论值，分析误差产生的原 因，并提出改进措施。
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U2
以 Y 型接法为例，将 每相绕组都改用两个线圈 串联组成。
i1
U
1
U3 U2
U4 V4
i3
W2
W4 W3
W1
V3 V2
V1
i2
三相绕组 .
按下图放入定子
槽内。
形成的磁场则是
两对磁极。
即 p=2
V4
U1 W4
W3
V1
U4
U2
V3
W1
W2 U3
V2
四极旋转磁场
.
p = 1 时：
电流变化一周
→
电流每秒钟变化 50 周 →
三相异步电动机 调速控制电路
.
三相异步电动机的调速
机械调速 齿轮箱
.
三相异步电动机的调速
电气调速 要求对双速电动机可以高速运转，也可以低速运转，高低速 之间可以直接相互转换。
定子
定子铁心 定子绕组
转子
转子铁心 转子绕组：绕线型绕组、鼠笼型绕组
其它部分：机座、端盖、轴承、轴.承盖、接线盒、风扇、吊环
U1
m
i I sin t 120
V1
m
i I sin t 240
W1
m
iU iV iW
Im
t
()电流入 .
三相对称绕组通入三相对称电流就形成 -------------旋转磁场
iU iV iW
Im
t
n0
V2
60
U1 W2
N
W1 S
V1
U2
t60
n0
A
V2
W2
n0
V2
U1 W2
W1
V1
U2
t. 120
三相异步电动机的基本工作原理
1. 旋转磁场
（1）旋转磁场的产生
旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。
对称：三相对称负载 空间对称分布
.
三相异步电动机的基本工作原理
转子：在旋转磁场作用 下，产生感应电 动势或电流。
三相定子绕组： 产生旋转磁场
定子绕组 （三相）
U1
V2
定子
W2
W1
V1
转子
U2
.
电动机的转动原理
电流每分钟变化 (50×60) 周→
圈 p = 2 时：
电流变化一周
→
电流每秒钟变化 50 周 →
电流每分钟变化 (25×60) 周→
.圈
旋转磁场转一圈 旋转磁场转 50 圈 旋转磁场转 3000
旋转磁场转半圈 旋转磁场转 25 圈 旋转磁场转 1500
p 为任意值时：
三相异步电动机的同步转速
n0
60 f
p
(r / min）
f = 50 Hz 时，不同极对数时的同步转速如下: 同步转速
.
转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转
磁场的转速相等，即
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条
无转子电动势和转子电流
.
2）双速电动机的接线
• 当4、5、6端接三相电源，而1、2、3端短接时，双速电动机 的定子绕组接成双星形（YY形），每相绕组的两个线圈并联 连接，电流方向相反，形成两极旋转磁场，双速电动机高速 运行。
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的同步转速之比称. 为转差率。
转差率s s n0n 0 n100 %
转子转速亦可由转差率求得
n(1 s)n0
异步电动机运行中: s(1~9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的

V1
U2
t180
.
旋转磁场转速 n0 — 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？
▲ 极对数（p）的概念：
以 Y 型接法为例，当每相 绕组只有一个线圈时，按右图 放入定子槽内，合成的旋转磁 场只有一对磁极，则极对数为 1。
即 p=1
.
i1
i3 W1 i2
U1
W2 U2 V2 V1
U1
V2
W2
W1
V1
.
1）变极调速原理
• 利用这种方法调速时，定子绕组要特殊设计，与 普通电动机的绕组不同，要求绕组可用改变外部接线 的办法来改变极对数。改变定子绕组极对数的方法是 将一相绕组中一半线圈的电流方向反过来。
图.1变极. 调速原理
A1
· · X2
SN NS
X1 i
A1 X1
i
A2 X2
A2
P=2 串联
.
极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
n 0
1000
.
三相异步电动机的调速
调速的方法：
由此可见要改变电动机的转速，有三种方法： (1)变频调速 (2)变转差率调速 (3)变极调速
.
1.变频调速
• 近年来，交流变频调速在国内外发展非常迅速。 由于晶闸管变流技术的日趋成熟和可靠，变频调速在 生产实际中应用非常普遍，它打破了直流拖动在调速 领域中的统治地位。 交流变频调速需要有一套专门的 变频设备，所以价格较高。但由于其调速范围大，平 滑性好，适应面广，能做到无级调速，因此它的应用 将日益广泛。
.
2.变转差率调速
调速过程中保持电动机同步转速不变，改变转差 率s来进行调速。其中有降低定子电压、在绕线型异步 电动机转子回路中串入电阻或串附加电动势等方法调 速。这种调速方法也能平滑地调节电动机的转速，但 能耗较大，效率低，目前，主要应用在起重设备中。
.
3.变极调速
• 变极调速只适用于鼠笼式异步电动机，它通过改 变定子绕组的接线以改变磁极对数，从而实现调速。 由于磁极对数只能成倍变化，所以该方法不能实现无 极调速。目前已生产的变极调速电动机有双速、三速 等多速电动机。变极调速方式虽然转速的平滑性差， 但它经济、简单，且机械特性硬，稳定性好，因而在 金属切削机床中经常应用。为了扩大调速范围，常与 减速齿轮箱配合调速。
A1
X2
· N
S
X1
·
A1 X1
•
•A2 X2
A2
i
i
P=1
并联
采用变极调速方法的电动机称作多速电机，
由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对
调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床
等机床上。
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2）双速电动机的接线
• 将1、2、3端接三相电源，而4、5、6端悬空时，双速电 动机的定子绕组接成三角形（Δ形），每相绕组的两个线 圈串联连接，电流方向相同，形成四极旋转磁场，双速电 动机低速运行。
vA n0
定子三相绕组通入三相交流电
Y NZ
F
旋转磁场
n0
60f1 p
(转/分） C
F
S
B
方向:顺时针
X
切割转子导体 Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli
左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
.
异步电动机中，旋转磁场代替 了旋转磁极
(•)电流出
V2 W1
n U1
0
W2
V1 U2
i I sin t