电动机正反转联锁控制电路设计报告
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三相异步电动机正反转控制实验报告一、实验目的(1)了解三相异步电动机接触器联锁正反转控制的接线和操作方法。
(2)理解联锁和自锁的概念。
(3)掌握三相异步电动机接触器的正反转控制的基本原理与实物连接的要求。
二、实验器材三相异步电动机(M3~)、万能表、联动空气开关(Q51)、单向空气开关(QS2)、交流接触器(KM1,KM2)、组合按钮(SB1,SB2,SB3)、端子排7副、导线若干、螺丝刀等。
三、实验原理三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向,而磁场的旋转方向又取决于电源的相序,所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。
任意改变电源的相序时,电动机的旋转方向也会随之改变。
四、实验操作步骤连接三相异步电动机原理图如图所示,其中线路中的正转用接触器KM1和反转用的接触器KM2,分别由按钮5B2和反转按钮SB2控制。
控制电路有两条,一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路;另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。
当按下正转启动按钮SB1后,电源相通过空气开关QS,Q52和停止按钮SB3的动断接点、正转启动按钮SB1的动合接点、接触器KM 和其他的器件形成自锁,使得电动机开始正转,当按下SB3时,电动机停止转,在按下SB2时,接触器KM和其他的器件形成自锁反转。
安装接线1、在连接控制验线路前,应先熟悉各按钮开关、交流接触器、空气开关的结构形式、动作原理及接线方式和方法。
2、在不通电的情况下,用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。
检查接触器时,特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。
3、将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理,并用螺丝进行安装,紧固各元件时应用力均匀,紧固程度适当。
4、控制电路采用红色,按钮线采用红色,接地线绿黄双色线。
布线时要符合电气原理图,先将主电路的导线配完后,再配控制回路的导线;布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动。
同一平面的导线应高低一致或前后一致,不能交叉。
电机正反转控制实验报告
实验目的,通过实验掌握电机正反转控制的原理和方法,加深对电机控制的理解。
实验器材,直流电机、电源、开关、电阻、万用表、电路连接线等。
实验原理,电机正反转控制是通过改变电机的输入电压和电流方向来实现的。
在实验中,我们将通过改变电路连接方式和控制电源开关来实现电机的正反转控制。
实验步骤:
1. 将直流电机与电源、开关、电阻等连接好,组成电机正反转控制电路。
2. 分别测试电机的正转和反转情况,记录电机的转速和转向。
3. 通过改变电路连接方式和控制电源开关,实现电机的正反转控制,并记录实验结果。
4. 分析实验结果,总结电机正反转控制的原理和方法。
实验结果,通过实验,我们成功实现了电机的正反转控制。
当电路连接方式和电源开关改变时,电机可以实现正转和反转,并且转速和转向可以根据控制方式进行调节。
实验结论,电机正反转控制是通过改变电路连接方式和控制电源开关来实现的。
掌握了电机正反转控制的原理和方法,可以应用于实际的电机控制系统中,实现对电机的灵活控制。
通过本次实验,我们加深了对电机正反转控制的理解,为今后的电机控制工作打下了坚实的基础。
目录1.概述 (2)(1).三相异步电动机 (2)(2).三相异步电动机的构造 (2)(3).三相异步电动机的工作原理 (4)(4).三相异步电机的启动方法 (9)2.三相异步电动机正反转控制电路设计 (15)(1).设计目的 (15)(2).设计原理 (15)(3).设计内容及要求 (15)(4).设计步骤 (16)1).器材选取 (16)2).三相异步电动机正反转联锁控制电路的设计 (17)3).带信号灯及过载保护的三相异步电动机联锁正反转控制电路的设计 (18)3.总结及心得体会 (19)4.主要参考文献 (21)1.概述(1).三相异步电动机实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。
电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。
把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。
它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。
对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题:(1)基本构造;(2)工作原理;(3)表示转速与转矩之间关系的机械特性;(4)起动、调速及制动的基本原理和方法;(5)应用场合和如何正确使用。
(2).三相异步电动机的构造三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。
此外还有端盖、风扇等附属部分,如图1-1所示。
图 1-1 三相电动机的结构示意图1).定子三相异步电动机的定子由三部分组成:定子定子铁心由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片内圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放定子三相绕组AX、BY、CZ。
定子绕组三组用漆包线绕制好的,对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。
这三相绕组可接成星形或三角形。
机座机座用铸铁或铸钢制成,其作用是固定铁心和绕组2).转子三相异步电动机的转子由三部分组成:转子转子铁心由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片外圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放转子三相绕组。
电机正反转接线实验报告电机正反转接线实验报告电机正反转接线实验报告一、实验目的1、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。
2、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制线路的不同接法。
二、实验设备三相鼠笼异步电动机、继电接触控制挂箱等三、实验方法1.为了使电动机能够正转和反转,可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将造成电源的短路事故,为了防止这种事故,在电路中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。
2.为了使电动机能够正转和反转,可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将造成电源的短路事故,为了防止这种事故,在ABCFR1KM1KM2Q1L1220VL2L3FU1FU2FU3FU4KM2KM1KM1KM1KM电路中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。
三、互锁环节:具有禁止功能在线路中起安全保护作用1、接触器互锁:KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点,KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。
当正转接触器KM1线圈通电动作后,KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路,若使KM1得电吸合,必须先使KM2断电释放,其辅助常闭触头复位,这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路,这一线路环节称为互锁环节。
四、电动机正向(或反向)启动运转后,不必先按停止按钮使电动机停止,可以直接按反向(或正向)启动按钮,使电动机变为反方向运行。
五、电动机的过载保护由热继电器FR完成。
三.注意事项1、检查主回路路的接线是否正确,为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序,接线时应使接触器的上口接线保持一致,在接触器的下口调相。
2、检查接线无误后,通电试验,通电试验时为防止意外,应先将电动机的接线断开。
扩展阅读:电机正反转接线图5电机正反转接线图为了使电动机能够正转和反转,可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将造成电源的短路事故,为了防止这种事故,在电路中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。
设计报告题目:三相异步电动机正反转控制系统学院:工程学院专业及班级:10级电气工程及其自动化1班小组成员:张良彬(2010160106)杨建灵(2010160116)刘小平 (2010160463)高林飞(2010160129)程鹏(2010160105)指导教师:杨应文老师三相异步电动机正反转控制系统设计任务书1、电动机型号Y160L-8型2、设计要求(1)完成主电路和控制电路的设计;(2)完成所有设备及导线的选择;(3)写出设计说明书。
目录一、封面 (1)二、任务书 (2)三、目录......................................................................................................................3四、内容(1)、主电路及控制电路的选择...................................................................4(2)、电路的组合.....................................................................................................5(3)、设备及导线的选择....................................................................................6(4)、元器件汇总表...............................................................................................9(5)、设计说明书....................................................................................................10(6)、实验注意事项..............................................................................................10五、参考文献............................................. .............................................................11一、主电路和控制电路的设计1、电动机正转线路设计(如下图示)正转主电路正转控制电路2、电动机反转线路设计(如下图示)反转主电路反转控制电路3、主电路的组合:利用KM1控制原来的主电路(即正转)和KM2控制主电路一、三相相序的改变(即反转)。
关键词:双重;联锁控制;电动机;正反转电路一、前言联锁是将电气设备之间形成相互制约关系,联锁操作的方式主要分为集中联锁与非集中联锁,当联锁在两个接触器中作用时,一旦一个接触器切断另一个接触器的线圈,那么在该线路中只会有一个接触器工作,控制电机正反转的接触器形成互锁状态,为电动机形成一个双重保护[1]。
电机正反转指的是电机采用顺时针或是逆时针转动方向,在采用顺时针转动时,电动机处于正转,变换电动机的正反转方式能够为电动机所在的电路提供一定的保护作用[2]。
目前已形成多种成熟的正反转电路及联锁设备,但在使用经验不断增加,实践经验逐渐积累,在优化电动机正反电路上还需不断研究改进。
为此设计一种两地双重联锁控制下的电动机正反转电路。
二、两地双重联锁控制下的电动机正反转电路设计(一)设定电动机耦合方式在设定电动机耦合方式时,采用次级绕组方式,利用单个电感控制多路输出,形成的双路输出耦合方式如图1所示。
由图1所示的输出耦合方式可知,控制电机产生漏感或其他寄生参数,避免两个正反转元件发生完全耦合,控制正反转电机的工作模式为DCM,控制主要输出回路的精度,辅助电动机内部产生精准的耦合场景。
采样主输出电压,辅助输出电压控制D1回路。
采用加权电压反馈的方式,将输出误差按照加权因子的配比分配到各个输出回路中[3]。
利用耦合调节技术,控制正反回路上的负载,按照历史经验设定负载电流数值,控制输出电压数值小于设定的理想数值,在电动机外部设置一个环路,并在该环路上设置一个大电感的电抗器,增加电动机产生的闭环增益[4],控制电动机其他支路的电压大小。
在电动机磁芯上设置滤波电感线,使用PWM控制技术,调节滤波电感线上的电压数值,间接控制电动机输出电压。
设定耦合电路反馈方式为正反馈,控制电路在大负荷的控制下,提高电动机的响应速度。
在该电动机耦合的方式下,采用两地双重联锁控制电动机的电路接口。
(二)两地双重联锁控制电路接口在控制电路接口时,首先设定两地双重联锁控制的联锁机柜,将联锁机柜连接信号柜与综合柜,控制各个柜间的接口平整光洁,采用正方平直形状的柜接口,在实际连接时,接口与地面形成垂直的状态。
电机正反转接线实验报告电机正反转接线实验报告电机正反转接线实验报告实验目的1、掌握三相异步电动机正反转的原理和原理。
2、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制线路的不同接法。
二、实验设备三相鼠笼异步电动机、继电接触控制挂箱等三、实验方法1.为了使电动机能够止跌正转和反转,可使用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将产生电源的短路事故,为了防止这种事故,在电阻器中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向高速运行的控制电路。
2.为了使电动机能够能正转和反转,可使用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将造成电源的短路事故,为了防止这种事故,在ABCFR1KM1KM2Q1L1220VL2L3FU1FU2FU3FU4KM2KM1KM1KM1KM电路中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重采行互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。
三、互锁环节:具有禁止功能禁止在线路中起安全保护作用1、接触器互锁:KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点,KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。
当正转接触器KM1线圈通电动作后,KM1的辅助工具常闭触点断开了KM2线圈回路,若使KM1得电吸合,必须先使KM2断电释放,其辅助常闭触头复位,这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路,这线路环节叫做互锁环节。
四、电动机正向(或反向)启动运转后,不必先按停止按钮或使电动机停止,可以直接按反向(或正向)启动按钮,而使电动机变为反方向运行。
五、电动机的过载保护由热继电器FR完成。
三.注意事项1、检查主回路路的接线是否正确,为了保证两个接触器动作时能够可靠这时调换电动机的相序,接线时应使接触器的上口接线保持致,在接触器的若丽鱼调相。
2、检查接线无误后,通电试验,通电试验时为防止意外,应先将电动机的接线断裂。
一、实验目的1. 理解电动机正转和反转的工作原理。
2. 掌握电动机正停反控制电路的连接方法。
3. 通过实验,验证电动机正转、停止和反转的功能。
二、实验原理电动机的正反转是通过改变电动机定子绕组的相序来实现的。
当电动机的相序为ABC时,电动机正转;当电动机的相序为ACB时,电动机反转。
停止电动机转动可以通过断开电动机的电源来实现。
三、实验器材1. 三相异步电动机一台2. 交流电源一台3. 接触器两台(KM1、KM2)4. 组合按钮三只(SB1、SB2、SB3)5. 端子排、导线、螺丝刀等四、实验步骤1. 按照实验原理图连接电路。
将三相异步电动机的定子绕组分别与接触器KM1和KM2的主触点连接,将接触器KM1和KM2的线圈分别与组合按钮SB1和SB2连接,将停止按钮SB3与接触器KM1和KM2的线圈串联连接。
2. 检查电路连接是否正确,确保没有短路或接触不良的情况。
3. 开启交流电源,按下SB1,观察电动机的转向。
此时,电动机应正转。
4. 按下SB3,观察电动机的转向。
此时,电动机应停止转动。
5. 按下SB2,观察电动机的转向。
此时,电动机应反转。
6. 重复步骤3-5,验证电动机正转、停止和反转的功能。
五、实验结果与分析1. 实验结果:在连接电路后,按照实验步骤操作,电动机能够实现正转、停止和反转的功能。
2. 结果分析:(1)当按下SB1时,接触器KM1线圈得电,KM1的主触点闭合,电动机的电源接通,电动机开始正转。
(2)当按下SB3时,接触器KM1和KM2的线圈同时失电,KM1和KM2的主触点断开,电动机的电源被切断,电动机停止转动。
(3)当按下SB2时,接触器KM2线圈得电,KM2的主触点闭合,电动机的电源接通,电动机开始反转。
六、实验总结本次实验通过连接电动机正停反控制电路,验证了电动机正转、停止和反转的功能。
实验过程中,我们掌握了电动机正反转的工作原理和电路连接方法,加深了对电气控制系统的理解。
相异步电动机点动控制和自锁控制及联锁正反转控制实验报告实验报告:相异步电动机点动控制、自锁控制及联锁正反转控制一、引言二、实验目的1.了解相异步电动机的基本结构和工作原理;2.掌握相异步电动机点动控制、自锁控制及联锁正反转控制的方法;3.分析控制方法的实施步骤和原理;4.通过实验验证控制方法的有效性。
三、实验材料1.相异步电动机;2.控制电路板;3.电源;4.开关、按钮等控制元件。
四、实验方法及步骤1.点动控制实验:(1)将电动机接入电源,并接入控制电路板。
(2)将控制电路板中的相异步电动机点动控制电路连接好。
(3)按下点动按钮,观察电动机的运动情况,并记录实验结果。
2.自锁控制实验:(1)将电动机接入电源,并接入控制电路板。
(2)将控制电路板中的相异步电动机自锁控制电路连接好。
(3)按下自锁按钮,观察电动机的运动情况,并记录实验结果。
3.联锁正反转控制实验:(1)将电动机接入电源,并接入控制电路板。
(2)将控制电路板中的相异步电动机联锁正反转控制电路连接好。
(3)按下正转按钮,观察电动机的运动情况,并记录实验结果。
(4)按下反转按钮,观察电动机的运动情况,并记录实验结果。
五、实验结果与分析1.点动控制实验结果:实验结果表明,当按下点动按钮时,电动机会运动一小段时间后停止。
这是因为控制电路通过控制信号,使电动机转动一个固定的角度,然后停止。
2.自锁控制实验结果:实验结果表明,当按下自锁按钮时,电动机会一直运动直到再次按下自锁按钮,电动机才会停止。
这是因为通过自锁控制电路,电动机会一直保持运行状态。
3.联锁正反转控制实验结果:实验结果表明,当按下正转按钮时,电动机会顺时针旋转。
而当按下反转按钮时,电动机会逆时针旋转。
这是因为通过联锁正反转控制电路,可以控制电动机的旋转方向。
六、实验心得通过本次实验,我们深入了解了相异步电动机的基本结构和工作原理,以及常见的控制方法。
实验结果也验证了这些控制方法的有效性。
电机正反转控制实验报告
一、实验目的
1、掌握可编程控制器的工作原理。
2、通过动手接线,提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。
3、通过实验,加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解,使学生能够熟练应用三菱PLC的开发工具软件和软元件。
二、实验内容
三.硬件电路图
将PLC与实验装置上面的接线端子连接,通过PLC来对上面的电机进行控制。
四、
五、PLC梯形图
PLC梯形图如下:
I/O分配如下:
六、
七、工作原理
当启动按钮SB1按下时,X0接通,系统进入工作状态,当停止按钮SB2接通时,X1接通,系统停止工作。
当SB1按下而SB2断开时,且电机没有进行正转或反转,此时若按下SB3,即正转按钮,,则X3接通,此时Y0输出为1,正转接触器KM1吸合,电机正转。
同理按下SB4,则X3为1,Y1为1,KM2吸合,点击反转。
若电机在正转过程中按下SB3,则电机停止正转,寄存器M1接通,而后计时器T0进行2秒计时,计时完成后T0为1,X1,X2,Y0均为0且M1为1,则Y1接通,进入反转。
同理课设计电机反转过程中按下正转按钮后延时2s进入正转。
八、
九、使用说明书
按下启动按钮SB1,再按下正转按钮SB3.,正传接触器KM1吸合,电机正转。
再按下反转按钮SB4,经过短暂延时(2s)后(可以避免机械接触器反应迟钝所造成的事故),反转接触器KM2吸合,电机反转。
目录1.概述 (2)(1).三相异步电动机 (2)(2).三相异步电动机的构造 (2)(3).三相异步电动机的工作原理 (4)(4).三相异步电机的启动方法 (9)2.三相异步电动机正反转控制电路设计 (15)(1).设计目的 (15)(2).设计原理 (15)(3).设计内容及要求 (15)(4).设计步骤 (16)1).器材选取 (16)2).三相异步电动机正反转联锁控制电路的设计 (17)3).带信号灯及过载保护的三相异步电动机联锁正反转控制电路的设计 (18)3.总结及心得体会 (20)4.主要参考文献 (21)1.概述(1).三相异步电动机实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。
电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。
把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。
它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。
对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题:(1)基本构造;(2)工作原理;(3)表示转速与转矩之间关系的机械特性;(4)起动、调速及制动的基本原理和方法;(5)应用场合和如何正确使用。
(2).三相异步电动机的构造三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。
此外还有端盖、风扇等附属部分,如图1-1所示。
图 1-1 三相电动机的结构示意图1).定子三相异步电动机的定子由三部分组成:定子定子铁心由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片内圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放定子三相绕组AX、BY、CZ。
定子绕组三组用漆包线绕制好的,对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。
这三相绕组可接成星形或三角形。
机座机座用铸铁或铸钢制成,其作用是固定铁心和绕组2).转子三相异步电动机的转子由三部分组成:转子转子铁心由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片外圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放转子三相绕组。
转子绕组转子绕组有两种形式:鼠笼式 -- 鼠笼式异步电动机。
绕线式 -- 绕线式异步电动机。
转轴转轴上加机械负载鼠笼式电动机由于构造简单,价格低廉,工作可靠,使用方便,成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。
为了保证转子能够自由旋转,在定子与转子之间必须留有一定的空气隙,中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。
(3).三相异步电动机的工作原理1).基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理,我们做如下演示实验,如图1-2所示。
图 1-2 三相异步电动机工作原理(1).演示实验:在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体,当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时,将发现导体也跟着旋;若改变磁铁的转向,则导体的转向也跟着改变。
(2).现象解释:当磁铁旋转时,磁铁与闭合的导体发生相对运动,鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。
感应电流又使导体受到一个电磁力的作用,于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来,这就是异步电动机的基本原理。
转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。
(3).结论:欲使异步电动机旋转,必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。
2).旋转磁场(1).产生图1-3表示最简单的三相定子绕组AX 、BY 、CZ ,它们在空间按互差1200的规律对称排列。
并接成星形与三相电源U 、V 、W 相联。
则三相定子绕组便通过三相对称电流:随着电流在定子绕组中通过,在三相定子绕组中就会产生旋转磁场(图1-4)。
00sin sin(120)sin(120)U m V m W m i I t i I t i I t ωωω=⎧⎪=-⎨⎪=+⎩A i A iB i CX B YCZ图 1-3 三相异步电动机定子接线当ωt=00时,0A i =,AX 绕组中无电流;B i 为负,BY 绕组中的电流从Y 流入B1流出;C i 为正,CZ 绕组中的电流从C 流入Z 流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图1-4(a )所示。
当ωt=1200时,0B i =,BY 绕组中无电流;A i 为正,AX 绕组中的电流从A 流入X 流出;C i 为负,CZ 绕组中的电流从Z 流入C 流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图1-4(b )所示。
当ωt=2400时,0C i =,CZ 绕组中无电流;A i 为负,AX 绕组中的电流从X 流入A 流出;B i 为正,BY 绕组中的电流从B 流入Y 流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图1-4(c )所示。
可见,当定子绕组中的电流变化一个周期时,合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转一周。
随着定子绕组中的三相电流不断地作周期性变化,产生的合成磁场也不断地旋,因此称为旋转磁场。
ωt i i A i B i C O 120° 240° 360°×××××······A AA XX X B B BY Y Y C C C Z Z Z ×图 1-4 旋转磁场的形成(2).旋转磁场的方向旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的,若想改变旋转磁场的方向,只要改变通入定子绕组的电流相序,即将三根电源线中的任意两根对调即可。
这时,转子的旋转方向也跟着改变。
(3).三相异步电动机的极数与转速1)极数(磁极对数p)三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。
旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。
当每相绕组只有一个线圈,绕组的始端之间相差1200空间角时,产生的旋转磁场具有一对极,即p=1;当每相绕组为两个线圈串联,绕组的始端之间相差600空间角时,产生的旋转磁场具有两对极,即p=2;同理,如果要产生三对极,即p=3的旋转磁场,则每相绕组必须有均匀安排在空间的串联的三个线圈,绕组的始端之间相差400(=1200/p)空间角。
极数p与绕组的始端之间的空间角θ的关系为:0120θ=p2).转速n三相异步电动机旋转磁场的转速n0与电动机磁极对数p 有关,它们的关系是:1060f n p(1-1) 由(1-1)可知,旋转磁场的转速n0决定于电流频率f1和磁场的极数p 。
对某一异步电动机而言,f1和p 通常是一定的,所以磁场转速n0是个常数。
在我国,工频f1=50Hz ,因此对应于不同极对数p 的旋转磁场转速n0,见表1-1表1-1 p1 2 3 4 5 6 n0 3000 1500 1000 750 600 5003).转差率s电动机转子转动方向与磁场旋转的方向相同,但转子的转速n 不可能达到与旋转磁场的转速n0相等,否则转子与旋转磁场之间就没有相对运动,因而磁力线就不切割转子导体,转子电动势、转子电流以及转矩也就都不存在。
也就是说旋转磁场与转子之间存在转速差,因此我们把这种电动机称为异步电动机,又因为这种电动机的转动原理是建立在电磁感应基础上的,故又称为感应电动机。
旋转磁场的转速n0常称为同步转速。
转差率s ——用来表示转子转速n 与磁场转速n0相差的程度的物理量。
即:000n n n s n n -∆== (1-2) 转差率是异步电动机的一个重要的物理量。
当旋转磁场以同步转速n0开始旋转时,转子则因机械惯性尚未转动,转子的瞬间转速n=0,这时转差率S=1。
转子转动起来之后,n>0,(n0-n )差值减小,电动机的转差率S<1。
如果转轴上的阻转矩加大,则转子转速n 降低,即异步程度加大,才能产生足够大的感受电动势和电流,产生足够大的电磁转矩,这时的转差率S 增大。
反之,S 减小。
异步电动机运行时,转速与同步转速一般很接近,转差率很小。
在额定工作状态下约为0.015~0.06之间。
根据式(1-2),可以得到电动机的转速常用公式()01n s n =- (1-3)4).三相异步电动机的定子电路与转子电路三相异步电动机中的电磁关系同变压器类似,定子绕组相当于变压器的原绕组,转子绕组(一般是短接的)相当于副绕组。
给定子绕组接上三相电源电压,则定子中就有三相电流通过,此三相电流产生旋转磁场,其磁力线通过定子和转子铁心而闭合,这个磁场在转子和定子的每相绕组中都要感应出电动势。
(4).三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
1).直接起动直接起动,也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备,将全部电源电压(即全压)直接加到异步电动机的定子绕组,使电动机在额定电压下进行起动。
一般情况下,直接起动时起动电流为额定电流的3~8倍,起动转矩为额定转矩的1~2倍。
根据对国产电动机实际测量,某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8~12倍。
直接起动的起动线路是最简单的,如图1-5所示。
然而这种起动方法有诸多不足。
对于需要频繁起动的电动机,过大的起动电流会造成电动机的发热,缩短电动机的使用寿命;同时电动机绕组在电动力的作用下,会发生变形,可能引起短路进而烧毁电动机;另外过大的起动电流,会使线路电压降增大,造成电网电压的显著下降,从而影响同一电网的其他设备的正常工作,有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比,电网电压的显著下降,可使Ts及Tm 均下降到低于Tz。
一般情况下,异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。
如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大,能符合下式要求的话,电动机也可允许直接起动。
()()111134st N kv A I K I kw ⎡⎤⋅=≤+⎢⎥⎣⎦电源总容量起动电动总功率 如果不能满足上式的要求,则必须采用减压启动的方法,通过减压,把启动电流Ist 限制到允许的数值。
M 3~FU 1FU 2FU3KM图1-5直接启动原理图2).传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压,待起动后,再把电压恢复到额定值。
减压起动虽然可以减小起动电流,但是同时起动转矩也会减小。
因此,减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。
传统减压起动的具体方法很多,这里介绍以下三种减压起动的方法:(1)定子串接电阻或电抗起动定子绕组串电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由三相异步电动机的等效电路可知:起动电流正比于定子绕组的电压,因而定子绕组串电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
但考虑到起动转矩与定子绕组电压的平方成正比,起动转矩会降低的更多。
因此,这种起动方法仅仅适用于空载或轻载起动场合。
对于容量较小的异步电动机,一般采用定子绕组串电阻降压;但对于容量较大的异步电动机,考虑到串接电阻会造成铜耗较大,故采用定子绕组串电抗降压起动。