1、工廠電氣控制技術工廠電氣控制技術 王書舟王書舟電氣工程與自動化學院電氣工程與自動化學院2015.04.08 1 1）自耦變壓器自耦變壓器降壓啟動降壓啟動 2 2）Y-Y-變換變換降壓啟動降壓啟動 3 3）定子繞組）定子繞組串電阻串電阻降壓啟動等降壓啟動等 4 4） 延邊三角形延邊三角形降壓啟動降壓啟動第三節第三節 三相籠型電動機降壓啟動三相籠型電動機降壓啟動M3AB CKMFU上節內容回顧：上節內容回顧： 第三節第三節 三相籠型電動機降壓啟動三相籠型電動機降壓啟動 啟動時啟動時，將電動機定子，將電動機定子 繞組接成延邊三角形。繞組接成延邊三角形。 結束后結束后，換成三角形。，換成三角形。第四節

2、第四節 三相三相繞線轉子繞線轉子電動機降壓啟動電動機降壓啟動鼠籠式鼠籠式異步電機：異步電機： 在容量、負載較大時啟動，增大在容量、負載較大時啟動，增大啟動轉矩啟動轉矩 與限制與限制啟動電流啟動電流矛盾突出。矛盾突出。繞線型轉子繞線型轉子電機：電機： 可在可在轉子轉子中串接中串接電阻電阻或或頻敏變阻器頻敏變阻器啟動，啟動， 達到減小啟動電流、增大啟動轉矩的目的，達到減小啟動電流、增大啟動轉矩的目的， 而且能提高轉子電路的而且能提高轉子電路的功率因數功率因數。第四節第四節 三相三相繞線轉子繞線轉子電動機降壓啟動電動機降壓啟動一、串電阻啟動一、串電阻啟動第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞

3、線轉子電動機降壓啟動第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動一、串電阻啟動一、串電阻啟動方法：方法：啟動電阻接成星形，串接于三相轉子電路中。 啟動前，電阻全部接入電路。 啟動過程中，電流繼電器根據電動機轉子電流大小的變化 控制電阻的逐級切除。KA1KA3為過電流繼電器，吸合電流值相同，但釋放電流不一樣。KA1釋放電流最大，KA2次之，KA3釋放電流最小。剛啟動時，電流較大，KA1KA3同時吸合動作，全部電阻接入。隨著轉速升高，電流減小，K

4、A1KA3依次釋放，分別短接電阻，直到轉子串接的電阻全部短接。第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動二、串頻敏電阻器啟動二、串頻敏電阻器啟動 串串頻敏變阻頻敏變阻器啟動：器啟動：阻抗阻抗隨電機轉速上升隨電機轉速上升, , 自動平滑地減小，自動平滑地減小， 使電動機平穩啟動。使電動機平穩啟動。轉子串電阻啟動：電阻逐級切除，起動轉子串電阻啟動：電阻逐級切除，起動電流電流和和轉矩轉矩突變，突變， 產生機械沖擊，電阻體積大，能耗大，產生機械沖擊，電阻體積大，能耗大， 控制線路復雜。控制線路復雜。第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動二、串頻敏電阻

5、器啟動二、串頻敏電阻器啟動Rd為繞組直流電阻，為繞組直流電阻，R為鐵損等效電阻，為鐵損等效電阻，L為等效電感，為等效電感，R、L值與轉子電流頻率有關。值與轉子電流頻率有關。第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動二、串頻敏電阻器啟動二、串頻敏電阻器啟動 由鐵心和繞組二個主要部分組成。由鐵心和繞組二個主要部分組成。 一般做成三柱式，每個柱上有一個繞組。一般做成三柱式，每個柱上有一個繞組。 實際是三相鐵心電抗器，通常接成星形。實際是三相鐵心電抗器，通常接成星形。 轉子電流頻率轉子電流頻率 f2 、電源頻率、電源頻率 f1 的關系為的關系為 f2 = s f1 。 啟動時，

6、轉速為零，轉差率啟動時，轉速為零，轉差率 s =1=1，阻抗最大，轉子電流小。阻抗最大，轉子電流小。 轉速升高，轉速升高，s 減小，減小，f2 下降，阻抗隨之減小，實現平滑的啟動。下降，阻抗隨之減小，實現平滑的啟動。第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動二、串頻敏電阻器啟動二、串頻敏電阻器啟動第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動三、工程應用的故障排除三、工程應用的故障排除KM1KM1SB3SB1KHM3ABCKM1FUQSKHKM2KM2KM2SB2第四節第四節 三相繞線轉子電動機降壓啟動三相繞線轉子電動機降壓啟動三、電機控制實驗的指導

7、三、電機控制實驗的指導1 1、比較接觸器、繼電器的異同。、比較接觸器、繼電器的異同。思考題思考題2 2、比較熔斷器、熱繼電器的異同。、比較熔斷器、熱繼電器的異同。4 4、線圈電壓、線圈電壓220V220V，誤接入，誤接入380V380V電源，會發生什么問題？電源，會發生什么問題？ 若相反，則會發生什么問題？若相反，則會發生什么問題？3 3、試畫出常用電器元件的圖形符號，并標出其文字符號。、試畫出常用電器元件的圖形符號，并標出其文字符號。第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動一、一、 機械制動機械制動，利用機械裝置使電動機斷電后立即停轉。 電磁抱閘：電磁抱閘：主要工作部分是電磁鐵

8、和閘瓦制動器。電磁鐵由電磁線圈、靜鐵心、銜鐵組成；閘瓦制動器由閘瓦、閘輪、彈簧、杠桿等組成。第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動一、一、 機械制動機械制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動工作過程：工作過程：按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電，其自鎖觸頭和主觸頭閉合，電動機M通電。與此同時，抱閘電磁線圈通電，電磁鐵產生磁場力吸合銜鐵，銜鐵克服彈簧彈力，帶動制動杠桿動作，推動閘瓦松開閘輪，電動機啟動運轉。停車時，按下停車按鈕SB1，KM線圈斷電，主觸頭釋放，電動機繞組和電磁抱閘線圈同時斷電，電磁鐵銜鐵釋放，彈簧彈力使閘瓦緊緊抱住閘輪，閘瓦與閘輪間強大的摩

9、擦力使慣性運動的電動機立即停轉。一、一、 機械制動機械制動電氣制動電氣制動：反接制動反接制動 能耗制動能耗制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動二、反接制動二、反接制動實質：改變定子繞組中的三相電源相序，實質：改變定子繞組中的三相電源相序， 產生產生與轉子轉動方向與轉子轉動方向相反的轉矩，使電動機減速停轉。相反的轉矩，使電動機減速停轉。第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動二、反接制動二、反接制動單向反接制動單向反接制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動雙向反接制動雙向反接制動第五節第

10、五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動雙向反接制動雙向反接制動 正向啟動正向啟動按下SB2 ，KM1線圈得電并自鎖，KM1主觸點閉合，M正向起動運行； KM1互鎖觸點斷開，速度繼電器KS-Z的常閉觸 點斷開，常開觸點閉合，為KM2反接制動作準備。 第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動工作過程工作過程正向運行時的制動正向運行時的制動 按下SB1 KM1線圈斷電釋放，由于慣性，M仍轉動，KS-Z常開觸點仍閉合 KM2線圈得電 M定子繞組電源改變相序，M進入正向反接制動狀態，當M轉速n0時，KS-Z的常閉觸點和常開觸點均復位，KM2線圈斷電，正向反接制動結束。反向啟動反向啟

11、動 按下SB3，KM2線圈得電并自鎖，KM2主觸點閉合，M反向起動運行；KM2互鎖觸點斷開 ，速度繼電器KS-F的常閉觸點斷開，常開觸點閉合，為KM1線圈 參加反接制動作好準備。反向運行時的制動反向運行時的制動 按下SB1，KM2線圈斷電釋放，由于慣性M仍轉動，KS-F常開觸點仍閉合 KM1線圈得電 M定子繞組電源改變相序，進入反向反接制動狀態。當M轉速n0時，KS-F的常閉觸點和常開觸點均復位，KM1線圈斷電，反向反接制動結束。三、能耗制動三、能耗制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動方法方法: : 停車時，在電機定子停車時，在電機定子兩相繞組兩相繞組中，接入中，接入直流

12、電源直流電源， 從而產生一個與原轉矩方向從而產生一個與原轉矩方向相反的轉矩相反的轉矩，以實現制動。，以實現制動。 當電機轉速下降到零時，再切除直流電源。當電機轉速下降到零時，再切除直流電源。三、能耗制動三、能耗制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動按按時間原則時間原則控制的單控制的單向能耗制動控制線路向能耗制動控制線路三、能耗制動三、能耗制動第五節第五節 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動按速度原則控制的單按速度原則控制的單向能耗制動控制線路向能耗制動控制線路四、工程應用實例四、工程應用實例設計運料小車控制線路，設計運料小車控制線路，動作要求如下：動作要求如下：（1

13、1）小車可在）小車可在任意位置任意位置啟動啟動、停止、停止。（2 2）到達到達A A地地后后，停，停1 1分鐘分鐘裝料；然后自動駛向裝料；然后自動駛向B B地地。 到達到達B B地后地后，停停1 1分鐘分鐘卸料；然后卸料；然后自動自動返回返回A A地地。 如此往復。如此往復。（3 3）小車前進）小車前進、后退后退，分別由指示燈指示。分別由指示燈指示。KM1KM1SB3SB1KHM3ABCKM1FUQSKHKM2KM2KM2SB2電機的正反轉控制電機的正反轉控制四、工程應用實例四、工程應用實例電氣原理圖的閱讀分析方法電氣原理圖的閱讀分析方法1 1）分析主電路分析主電路 類型、工作方式，起動、轉向、調速、制動等要求。類型、工作方式，起動、轉向、調速、制動等要求。2 2）分析控制電路分析控制電路 從電源和主令信號開始，經邏輯判斷，理出控制流程。從電源和主令信號開始，經邏輯判斷，理出控制流程。3 3）分析輔助電路分析輔助電路 執行元件的狀態顯示、電源顯示、照明和故障報警等。執行元件的狀態顯示、電源顯示、照明和故障報警等。4 4）分析聯鎖與保護環節分析聯鎖與保護環節5 5）分析特殊控制環節分析特殊控制環節 計數、檢測、晶閘管、調溫等計數、檢測、晶閘管、調溫等6 6）總體檢查總體檢查 集零為整，總結整個控制線路。集零為整