教学课件：机电设备电气控制技术基础.ppt

1、项目项目1 1 三相异步电动机的使用与检三相异步电动机的使用与检修修学习目学习目标标机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1、熟悉三相异步电动机的基本结构域工作原理；2、了解三相异步电动机的机械特性；3、掌握三相异步电动机的直接起动、调速、反转与制动的原理；4、养成安全操作、规范操作和文明生产的职业素养。项目描项目描述述机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础 长期以来，三相异步电动机被广泛地应用于各种类型的工业控制中。作为一名即将成为相关行业的工程技术人员，熟悉和掌握三相异步电动机的结构、工作原理与基本控制原理等是完全有必要的。本项目就是从三相异步电动机认知、机械特性、运行

2、原理等方面入手，简单而全面地剖析了三相异步电动机。项目项目1 1 三相异步电动机的使用与检三相异步电动机的使用与检修修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础一、三相异步电动机的认知（一）三相异步电动机的结构三相异步电动机由两个基本部分组成，即定子和转子。按转子结构的不同，三相异步电动机分为鼠笼式和绕线式转子异步电动机两大类。图1-1所示为三相笼型异步电动机的结构图。项目项目1 1 三相异步电动机的使用与检三相异步电动机的使用与检修修机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础图1-1 三相笼型异步电动机的结构图机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1.定

3、子定子三相异步电动机的定子由机座、定子铁芯以及定子绕组组成。三相异步电动机的定子由机座、定子铁芯以及定子绕组组成。机座一般由铸铁制成，如图1-2所示。定子铁芯由冲有内向凹槽的硅钢片叠压而成，片与片之间涂有绝缘漆，定子铁芯冲片如图1-3所示。图1-2 定子机座 图1-3 定子铁芯冲片 图1-4 转子铁芯冲片2.转子转子转子部分是由转子铁芯和转子绕组构成的。转子铁芯也是由相互绝缘的硅钢片叠压而成的。转子铁芯冲片如图1-4所示。机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础根据转子绕组结构的不同科分为两种形式：笼型转子和绕线型转子。（a）铜导条 （b）吕导条图1-5 笼型异步电动机的转子绕组形式图

4、1-6 绕线型异步电动机的转子机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础3.气隙气隙 异步电动机的气隙是均匀的。气隙的大小对电动机性能影响很大，气隙越大则为建立磁场所需励磁电流就越大，电动机的功率因数也会因此降低。但气隙太小，会使加工和装配困难，运行时定子转子之间易发生扫膛。中小型异步电动机中，气隙一般为0.22.5mm左右。机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）铭牌每台异步电动机的机座上都有一个铭牌，它标记着电动机的型号，各种额定值和联结方式等，如图1-7所示。电动机按铭牌上所规定的额定值和工作条件下运行，称作额定运行状态。铭牌上的额定值及有关数据是正确选择、使用和检修

5、电机的依据。图1-7 电动机铭牌机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1.型号异步电动机的型号主要包括产品代号、规格代号和特殊环境代号等，产品代号表示电机的类型，一般采用大写印刷体的汉语拼音字母表示，如Y表示异步电动机，YR表示绕线转子异步电动机等。规格代号是用中心高、铁芯外径、机座号、机座长度、铁芯长度、功率、转速或极数表示。Y系列异步电动机的型号含义为图1-8所示。图1-8 Y系列异步电动机的型号含义机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础3cosNN N NNPU I2.额定值额定值是电机制造厂对电机在额定工作条件下所规定的量值，主要有：1）额定功率PN。额定功率指电动

6、机在额定运行条件下，即在额定电压、额定负载和规定冷却条件下运行时，轴上输出的机械功率，单位为W或KW。2）额定电压UN。额定电压指电动机额定运行状态时，定子绕组应加的线电压，单位为V。3）额定电流IN。指电动机在额定电压下运行，输出功率达到额定值，流入定子绕组的线电流，单位为A。对于三相异步电动机，其额定功率为：机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础3.接线在额定电压下运行时，电动机定子三相绕组应该采用的接线方式，有形连接和三角形连接两种。图1-9 三相异步电动机的接线机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（三）三相异步电动机的工作原理1.旋转磁场旋转磁场的产生图1-10，

7、为三相异步电动机的定子绕组结构。图1-10 定子绕组结构机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础其波形如图1-11所示机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础旋转磁场的方向：三相交流电的相序为U相V相W相U相，图中所示电动机的三相绕组结构来看、为逆时针方向，而据此分析的旋转磁场的方向也为逆时针方向。如果改变三相交流电的相序为U相W相V相U相，则旋转磁场的方向变为顺时针方向由此可以得出结论：旋转磁场的旋转方向取决于通入定子绕组的三相电流的相序，且与三相交流电源的相序方向一致。只要任意调换电动机两相绕组所接交流电源的相序，旋转磁场即反向旋转。机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制

8、技术基础旋转磁场的旋转速度：p160n1f）（时，当min/r300015060p160n1p1f）（时，当min/r150025060p160n2p1f）（时，当min/r100035060p160n3p1f机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2.三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理1)异步电动机的旋转原理如图1-13，为一台三相异步电动机的定子绕组布置结构，AX、BY、CZ为定子的三相对称绕组，转子上的8个小圆圈表示自成闭合回路的转子导体。图1-13 三相异步电动机的定子绕组布置结构机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（1）当在三相对称的定子绕组中通入三

9、相对称的交流电流后，在电动机内将产生一个旋转磁场，转速为同步转速n1，方向为逆时针方向。(2)旋转磁场切割转子导体，根据电磁感应定律，从而在转子导体中产生感应电动势，由于转子导体自成闭合回路，因此，该电动势将在转子导体中形成电流，其电动势、电流方向可用右手定则判定。(3)依据电磁力定律，有电流流过的转子导体将在旋转磁场中受到电磁力F的作用，其方向可用左手定则判定，如图中箭头所示，该电磁力F对转轴形成电磁转矩，带动异步电动机以转速n旋转。机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2)转差率s电动机转子的旋转方向虽然与旋转磁场的旋转方向一致，但转子的转速。一定小于旋转磁场的同步转速nl，这是

10、因为假设转子转速与旋转磁场转速相等，则转子导体与旋转磁场就是同转速同方向，它们之间无相对运动，转子导体中就不再产生感应电动势和电流，电磁力F将为零，转子就将减速。由此可见，转子总是紧跟着旋转磁场以n3040ms、快速型低压断路器tII 主轴电机冷却泵电机快速进给电机FR1FR2KM1KA1KA2FU1U1 V1 W1U2 V2 W2U3 V3 W3U11V11W11U21V21W21U12V12W12U22V22W22QFM1M2M3 3 3 3 FR1FR2SB1SB2SB3SA1SA2KM1KM2KA1KA2HL1HL2FU2FU3FU410020030010110220101234567

11、8L1L2L3图4-2 CA6140车床电气原理图项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础3）电器布置图电器布置图主要是用来表明电气设备上所有电器元件的实际位置50505050320360端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4图4-3 某机床电气布置图项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础4）电器安装接线图电器安装接线图是用规定的图形符号，按各

12、电器元件相对位置绘制的实际接线图，它清楚地表示了各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接，所以安装接线图不仅要把同一电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合这个电器的实际情况，但对比例和尺寸没有严格要求。图4-4 某设备电气接线图项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础5）电器元件明细表电器元件明细表是把成套装置、设备中各组成元件（包括电动机）的名称、型号、规格、数量列成表格，供准备材料及维修使用。如表4-1 CA6140车床电器元件明细表。项目项目4 4

13、三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2.电气原理图的绘制规则1）电气原理图的组成 电气原理图可分为主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机或电路末端的电路，是强电流通过的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触点热继电器和电动机等。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。2）电气原理图中电器元件图形符号、文字符号及标号必须采用最新国家标准。项目项目4 4 三

14、相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础3）电源线的画法 原理图中直流电源用水平线画出，正极在上，负极在下；三相交流电源线水平画在上方，相序从上到下依L1、L2、L3、中性线（N线）和保护地线（PE线）画出。主电路要垂直电源线画出，控制电路和信号电路垂直在两条水平电源线之间。4）元器件的画法 元器件均不画元件外形，只画出带电部件，且同一电器上的带电部件可不画在一起，而是按电路中的连接关系画出，但必须用国家标准规定的图形符号画出，且要用同一文字符号标明。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动

15、控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础5）电器原理图中触点的画法 原理图中各元件触点状态均按没有外力或未得电时触点的原始状态画出。当触点的图形符号垂直放置时，以“左开右闭”原则绘制；当触点的图形符号水平放置时，以“上闭下开”的原则绘制。6）原理图的布局 同一功能的元件要集中在一起且按动作先后顺序排列。7）连接点、交叉点的绘制 对需要拆卸的外部引线端子，用“空心圆”表示；交叉连接的交叉点用小黑点表示。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识

16、链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础8）原理图中数据和型号的标注 原理图中数据和型号用小写字体标注在符号附近，导线用截面标注，必要时可标出导线的颜色。9）绘制要求 布局合理、层次分明、排列均匀、便于读图。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础3.电气图读图的基本方法任何一台设备的电气控制电路，总是由主电路和控制电路两大部分组成，而控制电路又可分为若干个基本控制电路或环节（如点动、正反转、降压起动、制动、调速等）。分析电路时，通常首先从主电路入手。1）主

17、电路分析分析主电路时，首先应了解设备各运动部件和机构采用了几台电动机拖动。然后按照顺序，从每台电动机主电路中使用接触器的主触点的连接方式，可分析判断出主电路的工作方式，如电动机是否有正反转控制，是否采用了降压起动，是否有制动控制，是否有调速控制等。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2）控制电路分析分析清主电路后，再从主电路中寻找接触器主触点的文字符号，在控制电路中找到相对应的控制环节，根据设备对控制电路的要求和前面所学的各种基本电路的知识，按照顺序逐步的深入了解各个

18、具体的电路由哪些电器组成，它们相互间的联系及动作的过程等。如果控制电路比较复杂，可将其分成几个部分来分析，化整为零。3）辅助电路分析辅助电路的分析主要包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分。它们大多由控制电路中的元件控制，所以在分析时，要对照控制电路进行分析。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础4）联锁和保护环节分析任何机械生产设备对安全性和可靠性都作出了很高的要求，因此控制电路中设置有一系列电气保护和必要的电气联锁。分析联锁和保护环节可结合机械设备生产过程

19、的实际需求及主电路各电动机的互相配合过程进行。5）总体检查经过“化整为零”的局部分析，理解每一个电路的工作原理以及各部分之间的控制关系后，再采用“集零为整”的方法，检查各个控制电路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，以理解电路中每个电气元件的名称和作用。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础二、电动机点动控制线路三相异步电动机的单向运行控制电路是继电接触控制电路中最简单而又最常用的一种，这种电路主要用来实现异步电动机的单向起动、长动、

20、点动等要求。有些生产机械在工作时只需要作点动控制，如机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础点动控制电路是用按钮和接触器控制电动机的最简单的控制线路，其原理图如图4-6所示，分为主电路和控制电路两部分。点动控制：用手按住按钮SB，接触器KM线圈得电，KM主触点闭合，电动机得电运行，当手松开SB后，接触器KM线圈失电，KM主触点复位，电动机失电，停止运行。这种当按钮按下时电动机就运转，按钮松开后电动机就停止的控制方式，称为点动

21、控制。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础三、全压起动连续运转控制线路采用接触器长动控制，其主要器件是接触器，接触器不仅完成主电路的控制接通，同时还要通过接触器辅助动合触点保持接触器线圈的得电状态，才能使电动机保持连续运行。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础图4-8 为接触器长动控制示意图，其工作过程是：项目项目4 4 三相异步电动机单向起

22、动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础所谓自锁是接触器通过自身辅助动合触点闭合，保持自身线圈得电的工作方式。自锁控制不仅可以使电动机保持连续运行，同时它还兼有欠压、失压保护和过载保护。欠压保护：“欠压”是指电路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当电路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。失压(或零压)保护：失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源。当重新供电时，保证电动机不能自行起动。项目项目4 4 三

23、相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏，因此还要考虑会出现过载。过载保护要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作过载保护元件。热继电器的整定电流值一般为负载正常工作时通过热继电器的电流的11.05倍。项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础四、既能点动又能连续运转控制线路有

24、的生产机械需要正常的连续运行即长动外，进行调整工作时还需要进行点动控制，这就要求控制线路既能实现长动还能实现点动项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础五、多地控制和顺序控制线路1.多地控制线路一般在大型生产设备上，为了使操作人员在设备不同位置均能进行起、停等操作，常常要求组成多地（异地）控制电路，接线的原则是

25、将各起动按钮的动合触点并联，各停止按钮的动断触点串联，分别安装在不同的地方，即可进行多地操作。QSKMFU1FU2SB1KMM 3FRL1L2L3 SB2SB3SB4 KMFR图4-10 多地控制电路项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2.顺序控制线路在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用是不同的，有时需按一定的顺序起动，才能保证操作过程的合理性和工作的安全可靠。1）主电路实现的顺序控制项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的

26、安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2）控制电路实现的顺序控制项目项目4 4 三相异步电动机单向起动控三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控

27、制技术基础图4-13所示为顺序起动、逆序停止电路，该电路在实现顺序起动的基础上，在电路的SB1的两端并联了接触器KM2的动合辅助触点，从而实现了M1起动后，M2才能起动，而M2停止后，M1才能停止的的控制要求，即顺序起动、逆序停止。项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修学习目学习目标标机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1、进一步牢固掌握电气控制线路的读图方法；2、掌握三相异步电动机正反转控制电路的工作原理；3、学会三相异步电动机正反转控制电路的安装接线、工艺要求和调试检修；4、养成安全操作、规范操作和文明生产的职业素养。项

28、目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修项目描项目描述述机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础 在实际生产生活中，往往要求运动部件作正、反两个方向的运动，比如机床主轴的正转和反转、伸缩门的打开和关闭、起重机吊钩的上升和下降、机床工作台的前进和后退、机械装置的加紧和放松等等，这就要求电动机通过正反转实现控制。根据前面有关电动机原理可知，只要将接至三相异步电动机的三相交流电源进线中的任意两相对调，即可实现三相异步电动的反转。下面就来学习实现电动机正反转的不同方法。项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与

29、检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础一、利用倒顺开关实现电动机正反转的控制电路（一）倒顺开关的结构、用途和使用项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）控制电路及原理手柄位置QS状态电路状态电动机状态停QS的动、静触点不接触电路不通电动机不转顺QS的动触点与左边的静触点接触电路按L1-U、L2-V、L3-W接通电动机正转倒QS的动触点与右边的静触点接触电路按L1-W、L2-V、L3-U接通电动机反转项目项目5 5 三相异

30、步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础二、接触器联锁的正反转控制线路（一）识读电路图项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）工作原理 当按下正转起动按钮SB2时，KM1线圈得电并自锁，三相电源L1、L2、L3按U-V-W相序接入电动机，电动机正转；当按下反转起动按钮SB3时，KM2线圈得电并自锁，三相电源L1、L2、L3按W-V-U相序接入电动机，即U和W两相接线对调，电

31、动机反转。无论是在正转还是反转运行过程中按下停止按钮SB1，接触器KM1或KM2线圈失电，接触器主触点恢复，电动机停止运行。这种只有接触器互锁的可逆控制线路在正转运行时，要想反转必先停车，否则不能反转，因此叫做“正停反”控制线路。项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础三、接触器按钮双重联锁的正反转控制线路（一）识读电路图项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术

32、基础（二）工作原理 当按下正转起动按钮SB2时，KM1线圈得电并自锁，三相电源L1、L2、L3按U-V-W相序接入电动机，电动机正转，当按下反转起动按钮SB3时，由于SB3按钮的常闭触点串联在KM1线圈中，此时SB3常闭触点断开，KM1线圈失电，电动机断开电源，与此同时SB3按钮的常开触点闭合，KM2线圈得电并自锁，三相电源L1、L2、L3按W-V-U相序接入电动机，电动机反转，从而实现了电动机由正转直接变为反转。项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础四、自动往复循环控制线

33、路（一）识读电路图项目项目5 5 三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制线路的安装与检修控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）工作原理 按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，电动机正转运行，工作台前进，当工作台到达SQ2位置时，撞块压合SQ2操作头，KM1线圈失电，同时线圈KM2得电自锁，电动机反转运行，工作台后退，若撞块压合不上SQ2操作头，KM1线圈无法失电，工作台会继续前进，当撞块压下极限位置开关SQ4时，KM1线圈失电，电动机停止运行，从而避免事故的发生。项目6 三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装与检修学习目

34、学习目标标机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1、掌握笼型异步电动机的Y-降压起动控制线路的组成并能画出控制线路图；2、掌握时间继电器的作用和使用方法；3、学会三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装接线、工艺要求和调试检修；4、养成安全操作、规范操作和文明生产的职业素养。项目6 三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装与检修项目描项目描述述机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础 正确识读笼型异步电动机的Y-降压起动控制线路电气原理图并理解其工作原理，根据电气原理图及电动机型号选用合适的电器元件及电工器材，按一定步骤、工艺要求安装布线，然后进行线路检查和通电试车。项目6

35、三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础 电动机由静止到通电正常运行的过程称为电动机的起动过程，在这一过程中，电动机小号的功率较大，起动电流也较大。通常起动电流是电动机额定电流的47倍。小功率电动机起动时，起动电流虽较大，但和电网电流相比还是比较小的，故小功率电动机可以直接起动，若电动机的功率较大，则起动电流会很大，会对电网造成影响，此时往往采用降压起动。本项目主要介绍Y-降压起动控制电路。项目6 三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础一、按钮、接触器控

36、制Y-降压起动控制电路（一）识读电路图按钮、接触器控制Y-降压起动控制电路如右图所示，图中采用了3个接触器、3个按钮。KM1和KM2构成星形起动，KM1和KM3构成三角形全压运行。SB1为总的停止按钮，SB2为星形起动按钮，SB3为三角形起动按钮。项目6 三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）工作原理 按下起动按钮SB2，KM1、KM2得电吸合，KM1自锁，电动机星形起动；待电动机转速接近额定转速时按下SB3，KM2断电，KM3得电并自锁，电动机转换成三角形全压运行。按下SB1，KM1和KM3失电，电动机停止运行。其

37、中KM2和KM3常闭触点起互锁保护。该电路采用按钮手动控制Y-的切换，存在操作不方便、切换时间不易掌握的缺点。为克服电路的不足，可采用时间继电器控制的Y-降压起动。项目6 三相异步电动机Y-降压起动控制线路的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础二、时间继电器控制 Y-降压起动控制电路（一）识读电路图如图所示：该电路由3个接触器、1个时间继电器和2个按钮构成。KM1和KM2构成星形起动，KM1和KM3构成三角形全压运行，时间继电器KT用作控制Y形降压起动时间和Y-的自动切换。SB2为电路的起动按钮，SB1为停止按钮。项目6 三相异步电动机Y-降压起动控制线路

38、的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）工作原理 按下起动按钮SB2，KM1、KM2得电吸合，电动机星形起动，同时KT也得电，经延时后时间继电器KT常闭触头打开，使得KM2断电，常开触头闭合，使得KM3得电闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行。按下SB1，KM1和KM3失电，电动机停止运行。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修学习目学习目标标机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1、理解制动的含义，知道制动的分类；2、掌握三相异步电动机常见制动电路的工作原理；3、学会三相异步电动机

39、制动控制电路的安装接线、工艺要求和调试检修；4、养成安全操作、规范操作和文明生产的职业素养。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修项目描项目描述述机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础当电动机断开电源以后，由于惯性的作用，电机不会马上停止转动，而需要经过一定的时间才能慢慢停止下来。在实际生产中，有些设备则需要在断电后迅速停止转动。如：起重机的吊钩需要准确定位；制动：就是在电动机原电源断开后，给电动机一个与原转动方向相反的转矩使它能够迅速停转。制动的方法分为两类：机械制动和电气制动。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动

40、机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础一、机械制动一、机械制动 机械制动是利用机械摩擦力使电动机断开电源后迅速停转的方法。常用的机械制动有：电磁抱闸和电磁离合器制动两种。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（一）电磁抱闸制动1、电磁抱闸制动的结构项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2、电磁抱闸制动控

41、制线路（一）电磁抱闸制动1、电磁抱闸制动的结构这种制动方法在起重机械上被广泛应用。可以起到准确定位的作用，还可以防止意外断电，导致重物自行坠落。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）电磁离合器制动1、电磁离合器的结构1-静铁心 2-动铁心 3-激磁线圈 4-静摩擦片 5-动摩擦片 6-制动弹簧 7-法兰 8-绳轮轴 9-键 当电动机通电运转时，激励线圈3也得电，动铁心2由于电磁吸力克服制动弹簧6的反作用力被吸向静铁心3一侧，此时静摩擦片4与动摩擦片5分开，于是动摩擦片5连同

42、绳轮轴8在电动机的带动下正常转动。当激励线圈失电时，制动弹簧6将静摩擦片紧紧贴在动摩擦片5上，产生足够大的摩擦力，此时电动机通过绳轮轴8被制动。2、电磁离合器的制动原理项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础二、电气制动二、电气制动电气制动是指电动机在切断原电源后，通过一些措施产生一个和电动机实际转动方向相反的电磁力矩（制动力矩），迫使电动机迅速制动的方法。电气制动常用的方法有：反接制动、能耗制动等等。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的

43、安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（一）反接制动二、电气制动二、电气制动反接制动是指通过改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法。当电动机的转速接近于零时，应立即切断电动机电源，否则电动机将反转。在反接制动设施中，常利用速度继电器（又称反接制动继电器）来自动及时切断电源。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1、电动机单向反接制动控制在主电路中，KM1作为正常正转工作用接触器。KM2作为反接制动用接触器。电阻R为

44、限流电阻，防止在反接制动过程中电流过大。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2、电动机可逆运行反接制动控制电动机的反向启动及反接制动控制是由启动按钮SB3、中间继电器KA2、KA4、接触器KM2、KM3、停止按钮SB1、速度继电器反向触点KS-2等电器来完成该控制线路所用电器较多，线路也比较繁杂，但操作方便，运行安全可靠，是一种比较完善的控制线路。线路中的电阻R既能限制启动电流，又能限制反接制动电流；项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修

45、的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础反接制动的优点是：制动力强，制动迅速。缺点是：制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零件，制动能量消耗大，不一经常制动。因此反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大，不经常启动和制动的场合，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。2、电动机可逆运行反接制动控制项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）能耗制动能耗制动是指电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电，建立静止的磁场

46、，迫使电动机迅速停转的方法。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1.无变压器单管半波整流能耗制动控制（二）能耗制动项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础2、有变压器全波整流能耗制动控制（二）能耗制动能耗制动的优点是制动准确、平稳，且能量消耗较小。缺点是需附加直流电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。因此能耗制动一般用于制动准备、平稳的场合，如磨床

47、、立式铣床等的控制电路中。能耗制动时产生的制动力矩大小，与通入定子绕组中的直流电流打下、电动机的转速即转子电路中的电阻有关。电流越大，产生的静止磁场就越强，而转速越高，转子切割磁力线的速度就越大，产生的制动力矩就越大。项目项目7 7三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路的安装与检修的安装与检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础 能耗制动的优点是制动准确、平稳，且能量消耗较小。缺点是需附加直流电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。因此能耗制动一般用于制动准备、平稳的场合，如磨床、立式铣床等的控制电路中。能耗制动时产生的制动力矩大小，与

48、通入定子绕组中的直流电流打下、电动机的转速即转子电路中的电阻有关。电流越大，产生的静止磁场就越强，而转速越高，转子切割磁力线的速度就越大，产生的制动力矩就越大。项目项目8 8多速电动机控制线路的安装与多速电动机控制线路的安装与检修检修学习目学习目标标机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础1、理解三相异步电动机调速的方法及适用场合；2、掌握三相异步电动机双速电动机调速的工作原理；3、学会双速电动机控制电路的安装接线、工艺要求和调试检修；4、养成安全操作、规范操作和文明生产的职业素养。项目项目8 8多速电动机控制线路的安装与多速电动机控制线路的安装与检修检修项目描项目描述述机电设备电气控

49、制技术基础机电设备电气控制技术基础在生产实际中，很多情况下不光要实现电动机启动控制、制动控制外，还要实现过程中的调速控制，以满足不同生产要求的需要。n=60f1（1-S）/P三种方法来实现：一是改变电源频率f1；二是改变转差率S；三是改变磁极对数P。变级调速是通过改变定子绕组的联接方式来实现的。本项目主要介绍三相笼型异步电动机通过改变磁极对数P来实现调速的双速基本控制线路。项目项目8 8多速电动机控制线路的安装与多速电动机控制线路的安装与检修检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础一、双速异步电动机控制线路一、双速异步电动机控制线路（一）双速异步电动机定子绕组的联接

50、项目项目8 8多速电动机控制线路的安装与多速电动机控制线路的安装与检修检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（a）低速接法（4极）（b）高速YY接法（2极）一、双速异步电动机控制线路一、双速异步电动机控制线路（一）双速异步电动机定子绕组的联接项目项目8 8多速电动机控制线路的安装与多速电动机控制线路的安装与检修检修知识链知识链接接机电设备电气控制技术基础机电设备电气控制技术基础（二）按钮转换的双速电动机控制线路一、双速异步电动机控制线路一、双速异步电动机控制线路项目项目8 8多速电动机控制线路的安装与多速电动机控制线路的安装与检修检修知识链知识链接接机电设备电气控