三相異步電動機(jī)電氣控制

項(xiàng)目描述：生產(chǎn)設(shè)備幾乎都是由電動機(jī)來拖動，因此電動機(jī)的運(yùn)行必須滿足生產(chǎn)過程的控制要求，電氣控制就是對拖動系統(tǒng)實(shí)施控制的，這種采用電動機(jī)作為原動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的方式稱為電力拖動。電氣控制常用的方式是繼-接控制，采用接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件組成控制電路，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的起動、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、順序等控制。項(xiàng)目四：三相異步電動機(jī)電氣控制

任務(wù)十八：常用低壓電氣設(shè)備使用分析

任務(wù)十九：三相異步電動機(jī)起動控制

任務(wù)二十：三相異步電動機(jī)調(diào)速控制

任務(wù)二十一：三相異步電動機(jī)制動控制任務(wù)二十二：三相異步電動機(jī)條件控制能力目標(biāo)：

掌握常用低壓電氣設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和用途。了解常用低壓電器的技術(shù)數(shù)據(jù)，并能正確選用。

任務(wù)十八：常用低壓電氣設(shè)備使用分析

一、低壓電器的分類低壓電器是指工作在交流電壓1200V及以下、直流電壓1500V及以下的電路中，對電路進(jìn)行控制、保護(hù)等作用的電器。1、按用途和控制對象分低壓配電電器和低壓控制電器兩類。2、按工作原理分電磁式和非電量控制電器兩類。

3、按動作方式分手動電器和自動電器兩類。二、常用低壓電器1、刀開關(guān)（1）用途刀開關(guān)是一種手動控制電器，主要用來隔離電源，故也稱為隔離開關(guān)，也可用于不頻繁地通、斷小容量負(fù)載。（2）刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)及分類刀開關(guān)有開啟式負(fù)荷開關(guān)(膠蓋瓷底閘刀開關(guān))和封閉式負(fù)荷開關(guān)(鐵殼開關(guān))兩種。基本結(jié)構(gòu)由操作手柄、刀片（動觸點(diǎn)）、觸點(diǎn)座（靜觸點(diǎn)）和底座組成（3）符號

（4）安裝注意事項(xiàng)（5）刀開關(guān)的選用1）根據(jù)使用要求，合理選擇刀開關(guān)的類型、極數(shù)和操作方式。2）刀開關(guān)額定電壓應(yīng)大于或等于線路工作電壓。3）對照明或電熱負(fù)載，刀開關(guān)額定電流應(yīng)大于或等于線路的工作電流。對電動機(jī)負(fù)載，開啟式負(fù)荷開關(guān)額定電流可取為電動機(jī)額定電流的3倍，封閉式刀開關(guān)額定電流可取為電動機(jī)額定電流的1.5倍。2、轉(zhuǎn)換開關(guān)（1）用途也稱為組合開關(guān)。一般用來不頻繁地接通或斷開電路、換接電源或負(fù)載，也可以用來控制小容量電動機(jī)。（2）結(jié)構(gòu)和符號由動觸點(diǎn)（刀片）、靜觸點(diǎn)、轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)和外殼組成，動觸點(diǎn)分別疊裝在數(shù)層絕緣墊板之間。（3）選用其選擇方法與刀開關(guān)相同。3、控制按鈕（1）用途及分類

控制按鈕屬于主令電器，在控制電路中，用來接通或斷開小電流電路。

按功能分為自動復(fù)位和帶鎖定功能兩種；按結(jié)構(gòu)分為單個(gè)按鈕、雙位按鈕和三位按鈕；按操作方式分為一般式、蘑菇頭急停式、旋轉(zhuǎn)式和鑰匙；按顏色有紅、綠、黑、黃、藍(lán)、白、灰。（2）結(jié)構(gòu)和符號

（3）選用選擇主要依據(jù)控制電路需要的觸點(diǎn)數(shù)、動作要求、是否需要指示燈、使用場所和顏色等。4、低壓斷路器（1）用途用來不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失壓時(shí)自動分?jǐn)嚯娐贰＃?）結(jié)構(gòu)和符號主要由觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)等部分構(gòu)成。

（3）安裝注意事項(xiàng)（4）低壓斷路器的選用1）斷路器的額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓。2）斷路器的額定電流應(yīng)不小于負(fù)載電流。3）脫扣器的額定電流應(yīng)不小于負(fù)載電流。4）極限分?jǐn)嗄芰?yīng)不小于線路中最大短路電流。5）線路末端單相對地短路電流與瞬時(shí)脫扣器整定電流之比應(yīng)不小于1.25。6）欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于線路額定電壓。5、交交流接接觸器器用來作作遠(yuǎn)距距離通通、斷斷交流流電路路或控控制交交流電電動機(jī)機(jī)的頻頻繁起起停。。（1））用途途（2））結(jié)構(gòu)構(gòu)和符符號1）電電磁系系統(tǒng)由線圈圈、動動鐵芯芯、靜靜鐵芯芯和短短路環(huán)環(huán)等組組成。。2）觸觸點(diǎn)系系統(tǒng)分有主主觸點(diǎn)點(diǎn)和輔輔助觸點(diǎn)。。3）滅滅弧裝裝置：：用來來熄滅滅電弧弧。4）其其它部部分包括復(fù)復(fù)位彈彈簧、、緩沖沖彈簧簧、觸觸頭壓壓力彈彈簧片片和接接線端端子等等。（3））安裝裝要求求（4））交流流接觸觸器的的選用用1）接接觸器器的額額定電電壓應(yīng)應(yīng)大于于或等等于負(fù)負(fù)載回回路的的額定定電壓壓；2）吸吸引線線圈的的額定定電壓壓應(yīng)與與所接接控制制電路路的額額定電電壓等等級一一致；；3）額額定電電流應(yīng)應(yīng)大于于或等等于被被控主主回路路的額額定電電流。。6、中中間繼繼電器器（1））用途途中間繼繼電器器實(shí)質(zhì)質(zhì)上是是一種種電壓壓繼電電器，，它的的觸點(diǎn)點(diǎn)數(shù)量量較多多，在電路路中主主要是是擴(kuò)展展觸點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)數(shù)量。。（2））結(jié)構(gòu)構(gòu)和符符號結(jié)構(gòu)和接觸觸器相類似似，區(qū)別在在于觸點(diǎn)沒沒有主觸點(diǎn)點(diǎn)、輔助觸觸點(diǎn)之分。。（3）中間間繼電器安安裝中間繼電器器的安裝方方法和接觸觸器相似，但但由于中間間繼電器觸觸點(diǎn)容量較小，，一般不能能接到主電電路中。（4）選用用選擇中間繼繼電器主要要考慮觸點(diǎn)點(diǎn)的類型和數(shù)數(shù)量，線圈圈額定電壓壓的種類和和數(shù)值。7、時(shí)間繼繼電器（1）用途途利用電磁原原理和機(jī)械械動作來使使其觸點(diǎn)獲獲得延遲動動作時(shí)間（2）類型型按動作原理理分：有電電磁式、電電動式、空空氣阻尼式式、晶體管管式和數(shù)字式式等類型。。按延時(shí)方式式分：有通通電延時(shí)和和斷電延時(shí)時(shí)兩種。通電延時(shí)是指時(shí)間繼繼電器的電電磁線圈通通電后，其其觸點(diǎn)延時(shí)時(shí)動作；斷電延時(shí)則是指在電電磁線圈斷斷電后，觸觸點(diǎn)延時(shí)復(fù)復(fù)位。（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)（空氣阻阻尼式）它由電磁系系統(tǒng)、觸點(diǎn)點(diǎn)、氣室及及傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)等組成。。1)電磁磁系統(tǒng)由線圈、動動鐵芯、靜靜鐵芯和反反作用彈簧簧組成。2）觸點(diǎn)分為瞬時(shí)觸觸點(diǎn)、延時(shí)時(shí)觸點(diǎn)兩種。不不同型號這這兩種觸點(diǎn)的數(shù)量量不同。3）氣室氣室內(nèi)有一一塊橡皮薄薄膜和活塞塞隨空氣量量的增減而而移動，氣氣室上面的調(diào)節(jié)節(jié)螺釘可以以調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)的長短。。4）傳動機(jī)機(jī)構(gòu)由杠桿、推推板、推桿桿和寶塔形形彈簧等組組成。（4）原理理與符號空氣阻尼式式的動作時(shí)時(shí)間由空氣氣通過小孔孔節(jié)流的原原理來控制制的。通電延時(shí)(a)線線圈一般符符號(b)通通電延時(shí)線線圈(c)斷斷電延時(shí)線線圈(d)通通電延時(shí)閉閉合動合（（常開）觸觸點(diǎn)(e)通通電延時(shí)斷斷開動斷（（常閉）觸觸點(diǎn)（f）斷電延延時(shí)斷開動動合（常開開）觸點(diǎn)（（g）斷斷電延時(shí)閉閉合動斷（（常閉）觸觸點(diǎn)（h））瞬動觸點(diǎn)點(diǎn)(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)（3）安裝裝（4）時(shí)間間繼電器的的選用1）根據(jù)使使用場合、、工作環(huán)境境選擇時(shí)間間繼電器類類型。2）根據(jù)控控制電路中中對延時(shí)觸觸點(diǎn)要求選選擇延時(shí)方方式。3）根據(jù)線線路工作電電壓選擇電電磁機(jī)構(gòu)的的線圈額定定電壓。8、熔斷器器（1）作用用和類型在電路中作作短路保護(hù)護(hù)（有時(shí)也也作過載保保護(hù)）。分為瓷插式式、螺旋式式、無填料料封閉管式式和有填料料封閉管式式等類型。（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)和符號（4）熔斷斷器的選用用1）熔斷器2）熔斷器額定電壓應(yīng)大于或等于線路工作電壓;3）熔體額定電流：電熱或照明電路，熔體額定電流大于或等于線路工作電流；電動機(jī)：單臺：熔體額定電流是電動機(jī)額定電流的１．５～２．５倍多臺：ＩＲＮ＝（１．５～２．５）ＩＮmax+∑ＩＮ4）熔斷器額定電流大于或等于熔體額定電流。（3）安裝裝9、熱繼電電器（1）用途途主要作電動動機(jī)的過載載保護(hù)、斷斷相保護(hù)、、電流不平平衡運(yùn)行的的保護(hù)（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)和符號它由熱元件件、觸點(diǎn)、、動作機(jī)構(gòu)構(gòu)、復(fù)位按按鈕和整定定電流調(diào)整整裝置等組成（3）安裝裝（4）熱繼繼電器的選選用根據(jù)電動機(jī)機(jī)的工作環(huán)環(huán)境、起動動情況、負(fù)負(fù)載性質(zhì)等等因素來選選用。能力目標(biāo)：：掌握電氣控控制原理圖圖的繪制方方法。掌握三相異異步電動機(jī)機(jī)起動控制制系統(tǒng)的組組成及各組組成部分的的作用。任務(wù)十九：：三相異步電電動機(jī)起動動控制會分析電動動機(jī)起動控控制的電氣氣原理圖。。一、電氣控控制原理圖圖的繪制方方法電氣控制系系統(tǒng)圖，簡簡稱電氣圖圖，主要表表達(dá)的是電電氣設(shè)備之之間的連接接關(guān)系，一一般分為電電氣原理圖圖、電器元元件布置圖圖、電氣安安裝圖三種種。電氣原理圖圖一般分為為主電路和和輔助電路路兩部分，，輔助電路路又分為控控制電路和和照明、指指示電路。。電氣原理圖圖繪制基本本原則：1、主電路路繪制在圖圖紙的左側(cè)側(cè)或上方，，線條用粗粗實(shí)線；輔輔助電路繪繪制在圖紙紙的右側(cè)或或下方，用用細(xì)實(shí)線。。主電路和和輔助電路路可以繪制制在一起，，也可分開開繪制。2、圖中的的電氣設(shè)備備一律用國國家的圖形形符號和文文字符號表表示，文字字符號一般般標(biāo)注在觸觸點(diǎn)的側(cè)面面或線圈的的下方。電電氣元件的的電氣符號號應(yīng)按功能能布置、按按動作順序序排列，布布置的順序序應(yīng)為從左左到右或從從上到下，，不考慮電電氣元件的的實(shí)際安裝裝位置，同同一元件的的各個(gè)部件件根據(jù)作用用可以畫在在圖紙中的的不同位置置，但應(yīng)標(biāo)標(biāo)相同的文文字符號。。3、電氣設(shè)設(shè)備的可動動部件按沒沒有通電或或不加外力力時(shí)的自然然狀態(tài)。4、電氣原原理圖應(yīng)布布局合理、、排列均勻勻，可以水水平布置，，也可以垂垂直布置。。垂直布置置時(shí)，相類類似的項(xiàng)目目應(yīng)橫向?qū)R，水平平布置時(shí)，，相類似的的項(xiàng)目應(yīng)縱縱向?qū)R。。5、有直接接電聯(lián)系的的導(dǎo)線，接接點(diǎn)處用實(shí)實(shí)心圓點(diǎn)表表明，無直直接電聯(lián)系系的導(dǎo)線則則不畫實(shí)心心圓點(diǎn)。二、三相異異步電動機(jī)機(jī)的直接起起動控制異步電動機(jī)機(jī)如果起動動電流過大大會引起電電源電壓下下降較大，，影響其它它設(shè)備的正正常工作等等。因此電電動機(jī)的起起動電流一一定要在電電源允許的的范圍。電源容量滿滿足下式要要求時(shí)可以以直接起動動。為電動機(jī)的的起動電流流（A），，為電動機(jī)的的額定電流流（A），，為電源容量量，一般指指變壓器容容量(kVA),為電動機(jī)的的額定功率率（kW））。1、手動控控制的直接接起動控制制電路FUM3~QS電源開關(guān)一一般采用負(fù)負(fù)荷開關(guān)，，用于小容容量電動機(jī)機(jī)的控制，，熔斷器起起斷路保護(hù)護(hù)作用。2、點(diǎn)動控控制3、長動控控制依靠接觸器器自身輔助助觸點(diǎn)使線線圈保持通通電的現(xiàn)象象稱為自鎖，也稱自保保持，起自自鎖的輔助助觸點(diǎn)，稱稱為自鎖觸點(diǎn)。自鎖電路還還具有欠壓和失壓保護(hù)功能。4、正反轉(zhuǎn)控控制線路主電路：KM2FU1KM1M3～FRQL1L3L2主電路控制電路：控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕缺點(diǎn)：基本控制電路路控制電路：接觸器聯(lián)鎖控控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接觸器聯(lián)鎖工作原理：控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1合上電源開關(guān)關(guān)按下按鈕SB1KM1線圈通通電M正轉(zhuǎn)啟動按下停止按鈕鈕SB3KM1線圈斷斷電電動機(jī)M停止止按下按鈕SB2反向啟動動優(yōu)點(diǎn)：工作安全可靠靠缺點(diǎn)：操作不便控制電路：優(yōu)點(diǎn)：按鈕聯(lián)鎖控制制操作方便控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺點(diǎn)：易產(chǎn)生故障控制電路：優(yōu)點(diǎn)：接觸器、按鈕鈕雙重聯(lián)鎖控控制安全可靠，操操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制電路圖三、三相異步步電動機(jī)的降降壓起動控制制降壓起動是起起動時(shí)降低加加在電動機(jī)定定子繞組上電電壓，以減小小起動電流，，起動后再將將電壓恢復(fù)到到額定值，使使之轉(zhuǎn)入正常常運(yùn)行的起動動方法。Y-Δ降壓起起動指電動機(jī)起動動時(shí)，把定子子繞組接成星星形，以降低低起動電壓，，減小起動電電流；待電動動機(jī)起動后，，再把定子繞繞組改接成三三角形，使電電動機(jī)全壓運(yùn)運(yùn)行。Y—△起動只只能用于正常常運(yùn)行時(shí)為△△形接法、空空載或輕載起起動的電動機(jī)機(jī)。能力目標(biāo)：掌握三相籠型型異步電動機(jī)機(jī)調(diào)速控制系系統(tǒng)的組成及及各組成部分分的作用。會分析電動機(jī)機(jī)調(diào)速控制的的電氣原理圖圖。任務(wù)二十：三三相異步電動動機(jī)調(diào)速控制制三相異步電動動機(jī)調(diào)速控制制轉(zhuǎn)速表達(dá)式：：調(diào)速方法：改改變電源頻頻率f改變轉(zhuǎn)差率s改變磁極對數(shù)數(shù)p△-YY連接接雙速電動機(jī)的的接線方式U1V1W1L1L3L2U2W2V2V1U1W1V2U2W2L2L3L1低速－△接法法（4極）U1V1W1L1L3L2U2W2V2V1U1W1V2U2W2L2L3L1高速－YY接接法（2極））懸空不接Y點(diǎn)電源相序反接接雙速異步電動動機(jī)按鈕控制制調(diào)速L1QSL3KM1FU1KM2L2KM3U1V1W1U2V2W2M3～U1U2V2W1W2V1FU2SB2SB3SB1SB1SB2KM1KM2KM3KM2KM1△YYKM3KM1KM2KM3電氣原理圖：：SB1、KM1：控制電動機(jī)低低速SB2、KM2、KM3：控制電動機(jī)高高速工作原理：按下SB1，，KM1吸合合并自鎖，電動機(jī)機(jī)△連接低速運(yùn)行，按下下SB2，KM1斷電，，KM2、KM3得電吸合并自自鎖，電動機(jī)機(jī)YY連接高高速運(yùn)行。能力目標(biāo)：掌握三相異步步電動機(jī)電氣氣制動控制系系統(tǒng)的組成及及各組成部分分的作用。會分析電動機(jī)機(jī)電氣制動控控制的電氣原原理圖。任務(wù)二十一：：三相異步電電動機(jī)電氣制制動控制停機(jī)制動類型型：常用的電氣制制動：反接制動能耗制動電磁機(jī)械制動動--電磁鐵鐵操縱機(jī)械進(jìn)進(jìn)行制動電氣制動--電動機(jī)產(chǎn)生生一個(gè)與轉(zhuǎn)子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動方向相反的的力矩來進(jìn)行行制動制動電阻的接接線方法:一、反接制動動控制原理：要求：對稱接法不對稱接法改變電動機(jī)電電源相序，使定子繞組組產(chǎn)生反向的旋轉(zhuǎn)磁場，形形成制動轉(zhuǎn)矩。10kW以上上電動機(jī)的定定子電路中串串入反接制動動電阻，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速接近于零零時(shí)，及時(shí)切切斷反相序電電源,防止反向再起動動。單向反接制動動的控制電氣原理圖：：速度繼電器關(guān)鍵是電動機(jī)機(jī)電源相序的的改變，且當(dāng)當(dāng)轉(zhuǎn)速下降接接近于零時(shí)，，能自動將電電源切除。工作原理：按下停止按鈕鈕SB1，KM1斷電，，電動機(jī)定子子繞組脫離三三相電源，電電動機(jī)因慣性性仍以很高速速度旋轉(zhuǎn)，KS常開觸點(diǎn)點(diǎn)仍保持閉合合，將SB1按到底，使使SB1常開開觸點(diǎn)閉合，，KM2通電電并自鎖，電電動機(jī)定子串串接電阻接上上反相序電源源，進(jìn)入反接接制動狀態(tài)。。電動機(jī)轉(zhuǎn)速速迅速下降，，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速接近100r/min時(shí)，KS常開觸點(diǎn)復(fù)復(fù)位，KM2斷電，電動動機(jī)斷電，反反接制動結(jié)束束。電動機(jī)正常運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，KM1通電吸合