1、第二篇第二篇 电器及其控制电器及其控制第八章第八章电动机的基本控制电动机的基本控制电电路路电力拖动与控制电力拖动与控制主要内容主要内容直流电动机的控制电路直流电动机的控制电路三相异步电动机的起动控制电路三相异步电动机的起动控制电路三相异步电动机的正反转控制电路三相异步电动机的正反转控制电路三相异步电动机的制动控制电路三相异步电动机的制动控制电路三相异步电动机的调速控制电路三相异步电动机的调速控制电路同步电动机的控制电路同步电动机的控制电路典型机床电气控制电路典型机床电气控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制第一节第一节 直流电动机的控制电直流电动机的控制电路路一、直流电动机的起动控制一、直流电动
2、机的起动控制电电路路.他励直流电动机起动控制他励直流电动机起动控制电电路路图8-1 他励直流电动机串联两级电阻起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制一、直流电动机的起动控制一、直流电动机的起动控制电电路路合QS1，QS2 KA通电，常开触点闭合KT1通电，常闭触点断开KT2通电，常闭触点断开按SB2，KM1通电常开触点闭合,电动机串全电阻起动常闭触点断开，KT1、KT2断电延时后KT1常闭触点闭合KM2通电，常开触点闭合，短接电阻R1再延时后KT2常闭触点闭合KM3通电，常开触点闭合，短接电阻R2电动机正常工作按SB1 KM1断电释放，电动机停转电力拖动与控制电力拖动与控制一、直流电动机的起
3、动控制一、直流电动机的起动控制电电路路.并励直流电动机起动控制电路并励直流电动机起动控制电路图8-2 并励直流电动机起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制一、直流电动机的起动控制一、直流电动机的起动控制电电路路 合QS，按SB2，KM1通电，常开触点闭合，电动机串电阻起动，随着电动机转速的升高，电枢电流减小，电阻R上的压降减小，而电枢两端的电压上升，当并接于电枢两端的电压继电器 KV电压升至动作电压，KV常开触点闭合，KM2通电，常开触点闭合，将起动电阻R短接，电动机正常工作 按SB1，KM1断电释放，电动机停转 电力拖动与控制电力拖动与控制一、直流电动机的起动控制一、直流电动机的起动控制电
4、电路路.串励直流电动机起动控制电路串励直流电动机起动控制电路图8-3 串励直流电动机起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制一、直流电动机的起动控制一、直流电动机的起动控制电电路路合QS，KT1通电，常闭触点断开按SB2，KM1通电常开触点闭合电动机串电阻起动KT2通电，常闭触点断开常闭触点断开，KT1断电，延时到 KM2通电短接R2KT2断电，延时到 KM3通电，短接R1之后电动机继续加速直至起动完毕，进入正常工作状态按SB1，电动机停转电力拖动与控制电力拖动与控制二、直流电动机正反转控制电路二、直流电动机正反转控制电路 改变直流电动机旋转方向有两种方法：一是电枢反接法；二是磁场反接法。1.
5、电枢反接法电枢反接法 按SB2KM1通电，常开触点闭合电动机正转 按SB3KM1断电KM2通电，常开触点闭合电动机反转 按SB1电动机停转电力拖动与控制电力拖动与控制二、直流电动机正反转控制电路二、直流电动机正反转控制电路图8-4 并励直流电动机正反转控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制2.2.磁场反接法磁场反接法图8-5 串励直流电动机正反转控制电路 串励直流电动机常采用磁场反接法改变电动机旋转方向。工作原理与图8-4相同。二、直流电动机正反转控制电路二、直流电动机正反转控制电路三、直流电动机制动控制电路三、直流电动机制动控制电路1.能耗制动控制电路能耗制动控制电路图8-6 并励直流电动机能
6、耗制动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制三、直流电动机制动控制电路三、直流电动机制动控制电路合QS，励磁绕组通电按SB2，KM1通电 按SB1，KM1断电释放电动机断电，继电器KV线圈电压达到动作值，KV常开触点闭合KM2吸合，将制动电阻R接于电枢回路，开始进入能耗制动当电动机感应电势减到一定值 KV释放，触点恢复，制动电阻R切除，能耗制动结束常闭触点断开，KV不动作常开触点闭合，电动机起动电力拖动与控制电力拖动与控制三、直流电动机制动控制电路三、直流电动机制动控制电路图8-7 他励直流电动机能耗制动控制电路合QS1、QS2，KT1、KT2、KT3线圈通电，KT1常开触点闭合，KT2、KT3
7、常闭触点断开按SB2，KM1通电吸合，电动机起动工作电力拖动与控制电力拖动与控制三、直流电动机制动控制电路三、直流电动机制动控制电路 按SB1，KM1断电释放，电动机断电，同时KM2通电KM2常开触点闭合，串全部电阻进入能耗制动KM2常闭触点断开 KT2断电，经延时 KM3通电KM3常开触点闭合，短接R1KM3常闭触点断开 KT3断电，经延时KM4通电KM4常开触点闭合，短接R2KM4常闭触点断开 KT1断电，经延时KM2断电制动过程结束，这时电动机转速已很低或停转 电力拖动与控制电力拖动与控制三、直流电动机制动控制电路三、直流电动机制动控制电路 2.2.反接制动控制电路反接制动控制电路 图8
8、-8 他励直流电动机反接制动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制三、直流电动机制动控制电路三、直流电动机制动控制电路合QS，按SB2，KM1通电吸合，电动机起动工作按SB1，KM1断电释放KM2通电KM2常开触点闭合，串制动电阻进入反接制动KT通电，KT1、KT2断电经延时 KT1延时到 KM3通电，短接R1 再经延时KT2延时到 KM4通电，短接R2 最后经延时KT延时到 KM2断电，电动机制动结束电力拖动与控制电力拖动与控制四、直流电动机调速控制电路四、直流电动机调速控制电路图8-9 G-M调速系统原理图四、直流电动机调速控制电路四、直流电动机调速控制电路 按SB2(或SB3)KM1(或K
9、M2)通电，常开触点闭合G1开始励磁 调速控制调速控制：调节RP1和RP3 起动时，RP1调至最大，RP3调至零 额定转速以下调速：调节RP1 RP1输出电压n 额定转速以上调速：先调RP1使电枢电压为额定，然后调节RP3 RP3励磁电流n 按SB1KM1(或KM2)断电电动机停转电力拖动与控制电力拖动与控制第二节第二节 三相异步电动机的起动控制三相异步电动机的起动控制电电路路一、定子串电阻减压起动控制电路一、定子串电阻减压起动控制电路合QS，按SB2，KM1通电，常开触点闭合电动机定子串电阻起动KT通电，经延时KM2通电KM2常开触点闭合，短接电阻，进入正常运行KM2常闭触点断开KM1、KT
10、断电按SB1，电动机停转电力拖动与控制电力拖动与控制一、定子串电阻减压起动控制电路一、定子串电阻减压起动控制电路图8-10 定子绕组串电阻减压起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、Y-减压起动控制减压起动控制电电路路图8-11 Y-减压起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、Y-减压起动控制减压起动控制电电路路 合QS，按SB2，KM通电，常开触点闭合电动机接通电源KMY通电，常开触点闭合，电动机接成Y形起动KT通电，经延时KT常闭触点断开，KMY断电，起动结束KT常开触点闭合，KM通电KM常开触点闭合，电动机接成形正常运行KM常闭触点断开，KT断电注意：注意：KMY 和和K
11、M之间必须互锁之间必须互锁 要停车，按SB1电力拖动与控制电力拖动与控制三、自耦变压器减压起动控制三、自耦变压器减压起动控制电路路图8-12 自耦变压器减压起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制三、自耦变压器减压起动控制三、自耦变压器减压起动控制电路路合QS，按SB2，KM1通电，常开触点闭合KM2通电KM2常开触点闭合接入自耦变压器起动KT通电，经延时KT常闭触点断开，KM1断电KT常开触点闭合，KM3通电KM3常闭触点断开，KM2断电KM3常开触点闭合，进入全压正常运行按SB1，电动机停转电力拖动与控制电力拖动与控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制电电
12、路路1、转子串电阻起动控制电路、转子串电阻起动控制电路图8-13 时间继电器控制转子串电阻起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制电电路路 合QS，按SB2，KM1通电，其常开触点闭合串全电阻起动KT1通电，经延时KM2通电，常开触点闭合，切除R1KT2通电，经延时KM3通电，常开触点闭合，切除R2KT3通电，经延时KM4通电，常开触点闭合，切除全部电阻电力拖动与控制电力拖动与控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制电电路路 同时，KM4常闭触点断开，使时间继电器KT1断电释放，接触器KM2、时
13、间继电器KT2、接触器KM3、时间继电器KT3也依次断电释放 此时，电动机通过仍然闭合的接触器KM1、KM4主触点进入正常稳定运行 停车时，按停止按钮SB1电力拖动与控制电力拖动与控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制电电路路2.转子回路串接频敏变阻器起动控制电路转子回路串接频敏变阻器起动控制电路图8-14 转子串频敏变阻器起动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制四、三相绕线转子异步电动机起动控制电电路路自动控制时，将SA扳向“自动”按SB2KM1通电，常开触点闭合，串频敏变阻器起动 KT通电，延时后KA通电，常开触点闭合 K
14、M2通电常开触点闭合，短接变阻器常闭触点断开，KT断电电动机通过KM1、KM2主触点进入正常稳定运行 手动控制时，将SA扳向“手动”，按SB2，串频敏变阻器起动，起动完，按SB3，KA及KM2动作，将频敏变阻器短接，电动机进入正常运行电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器 软起动器控制原理软起动器控制原理 主电路由6个晶闸管组成，晶闸管的触发角通过CPU控制。图8-15 软起动器原理框图电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器 1）电压检测）电压检测 作为故障检测、过压及欠压保护、电压显示等的依据 将三相电源的模拟信号转换为方波信号，作
15、为触发三 相晶闸管的同步信号2）电流检测电流检测 作为过流保护、电流显示等的依据 3）功率因数检测）功率因数检测 功率因数角随电动机转速而变化，检测的作用是在 调节触发角的同时监测电动机功率因数角的变化电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器4）触发信号）触发信号 以同步信号为基准，发出延时触发脉冲信号，通过 隔离和放大加于晶闸管控制极5）微处理器）微处理器 是整个系统的主控CPU，实现信号检测、实时运算、输出控制等功能电力拖动与控制电力拖动与控制电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器 软起动器工作特点软起动器工作特点（1）斜坡恒流升压
16、起动）斜坡恒流升压起动 在起动过程中引入电流反馈，使电动机在起动过 程中保持恒流起动。起动过程中，电流上升的变化 率可以根据电动机负载调整设定。由于是以起动电 流为设定值，当电网电压波动时，通过控制电路自 动增大或减小晶闸管导通角，可以维持原设定值不 变，保持起动电流恒定，不受电网电压波动影响。电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器（2）脉冲阶跃起动）脉冲阶跃起动 为克服电动机静止状态时所具有的反作用力矩，在 很短时间内输出脉冲阶跃电压，经一段时间后回落，再按原设定值线性上升。（3）节能特性）节能特性 当电动机负载较轻时，软起动器自动降低电动机端 电压，减小了电动
17、机电流的励磁分量，从而提高了电 动机的功率因数。电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器 （4）接触器旁路工作）接触器旁路工作 如果运行时操作频率或者在较长时间内需要的功率 相当高，为了减小软起动器的损耗，提高系统效率，在电动机达到满速运行时，用旁路接触器取代已完成 起动任务的软起动器。（5）减速软停控制）减速软停控制 有些场合并不希望电动机突然停车,这时可采用软 停车方式。需要停车时，调节晶闸管触发角，从全导 通状态逐渐地减小，则电动机端电压逐渐减小而切断 电源，使电动机由高速运行平稳地停止转动。电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器
18、（6）制动特性制动特性 当需要快速停机时，改变软起动器的触发方式，使交流电转变为直流电，然后在关闭主电路后，立 即将直流电压加到电动机定子绕组上，利用转子感 应电流与静止磁场的作用达到制动的目的。电力拖动与控制电力拖动与控制五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器 软起动器应用软起动器应用 在使用软起动器时，需要附加一些起停控制电路及旁路电路，将软起动器、旁路电路、断路器和控制电路等组装为软起动柜。一台软起动器可以起动一台电动机，也可以起动多台电动机，图8-16是一台软起动器起动两台电动机的控制电路，但两台电动机不能同时起动和停车，只能一台一台按顺序起动和停车。电力拖动与控制电力拖动与控制五、
19、电动机的软起动器五、电动机的软起动器图8-16 一台软起动器起动两台电动机控制电路五、电动机的软起动器五、电动机的软起动器 接触器KM3和KM5分别是电动机M1和M2的旁路接触器。当电动机M1软起动时，接触器KM3处于断开位置，合上接触器KM1和KM2，电动机M1软起动；起动结束后，将接触器KM2断开，合上接触器KM3，电动机M1被切换到电网运行。若需要电动机软停车，一旦发出停车信号，先将接触器KM3断开，再合上接触器KM2，由软起动器对电动机进行软停车。同理，可以分析电动机M2起动、停车过程。电力拖动与控制电力拖动与控制第三节第三节 三相异步电动机可逆控制三相异步电动机可逆控制电电路路图8-
20、17 工作台自动往返控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制SQ2常开触点闭合，KM2通电，常开触点闭合，电动机反转，带动工作台向右移动SQ2常闭触点断开，KM1断电，电动机正转停止 合QS，按SB2 KM1通电，常开触点闭合电动机开始正转，带动工作台向左移动，当工作台移动到一定位置，挡铁1压下行 程开关SQ2 第三节第三节 三相异步电动机可逆控制三相异步电动机可逆控制电电路路第三节第三节 三相异步电动机可逆控制三相异步电动机可逆控制电电路路 当工作台移动到一定位置，挡铁2压下行程开关SQ1 SQ1常闭触点断开，KM2断电，电动机反转停止SQ1常开触点闭合，KM1通电，常开触点闭合，电动机正转，带
21、动工作台向左移动按SB，电动机停转限位保护：左限位SQ3 右限位SQ4电力拖动与控制电力拖动与控制第四节第四节 三相异步电动机制动控制三相异步电动机制动控制电电路路一、能耗制动控制一、能耗制动控制电电路路图8-18 三相异步电动机能耗制动控制电路 电力拖动与控制电力拖动与控制一、能耗制动控制一、能耗制动控制电电路路 合QS，按SB2接触器KM1通电，常开触点闭合电动机起动运行 制动时，按SB1 KM1断电释放KM2通电，常开触点闭合，电动机进入能耗制动KT线圈通电 KT延时后，常闭触点断开 KM2断电释放KT断电释放，能耗制动结束电力拖动与控制电力拖动与控制二、反接制动控制二、反接制动控制电电
22、路路图8-19 正反向运行反接制动控制电路 电力拖动与控制电力拖动与控制二、反接制动控制二、反接制动控制电电路路合QS按SB2KA1线圈通电KM1线圈通电电动机开始正向减压起动 n升至一定值KS1闭合 KA3线圈通电KM3线圈通电 短接电阻R电动机进入全压运行 要停车，按SB1 电力拖动与控制电力拖动与控制二、反接制动控制二、反接制动控制电电路路KA1断电KM3断电KM1断电电动机脱离电源 KM2 线圈通电电动机串电阻R进入反接制动n下降n降至一定值KS1断开 KA3断电 KM2断电制动过程结束 同理分析反向起动、制动过程原理电力拖动与控制电力拖动与控制三、三相异步电动机机械制动控制三、三相异
23、步电动机机械制动控制电路路 常用机械制动装置有电磁抱闸和电磁离合器。图8-20为电磁抱闸制动控制电路。图8-20 电磁抱闸制动控制电路a)电磁抱闸制动原理 b)断电制动控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制三、三相异步电动机机械制动控制三、三相异步电动机机械制动控制电路路 起动时，按SB2KM1通电，常开触点闭合电磁铁YA通电 制动闸松开制动轮。同时，KM2通电，常开触点闭合电动机起动运行。制动时，按SB1KM1断电YA和KM2接着断电，电磁抱闸在弹簧的作用下，使制动闸与制动轮紧紧抱住，电动机迅速停转。电力拖动与控制电力拖动与控制第五节第五节 三相异步电动机调速控制电路三相异步电动机调速控制电路
24、一、变极调速控制电路一、变极调速控制电路1.双速双速异步电动机的异步电动机的控制控制图8-21 异步电动机2Y/接线方式电力拖动与控制电力拖动与控制一、变极调速控制电路一、变极调速控制电路图8-22 双速异步电动机控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制一、变极调速控制电路一、变极调速控制电路 合QS，按下SB2KM1通电，常开触点闭合定子绕组接成三角形，电动机以低速运行。按下SB3KM1断电接触器KM2、KM3线圈通电，常开触点闭合定子绕组接成双星形，电动机以高速运行。因电源相序已改变，电动机转向不变。按下SB1接触器断电释放，电动机停转。电力拖动与控制电力拖动与控制一、变极调速控制电路一、变极
25、调速控制电路2.三速异步电动机的控制电路三速异步电动机的控制电路 单绕组三速异步电动机定子绕组引出九根出线端，可以接成2Y/2Y/2Y，如图8-23所示。图8-23 三速电动机2Y/2Y/2Y接线方式电力拖动与控制电力拖动与控制一、变极调速控制电路一、变极调速控制电路图8-24 三速异步电动机控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制一、变极调速控制电路一、变极调速控制电路 合QS，按下复合按钮 SB1KM1、KM2及中间继电器KA1线圈通电，常开触点闭合，电动机定子绕组接成第一种2Y接法，电动机起动并以高速运行。按下复合按钮SB2接触器KM1、KM2及中间继电器KA1断电释放，接触器KM3、KM4
26、及中间继电器KA2线圈通电，常开触点闭合，电动机定子绕组接成第二种2Y接法，电动机以中速运行。电力拖动与控制电力拖动与控制一、变极调速控制电路一、变极调速控制电路 按下复合按钮SB3接触器KM3、KM4及中间继电器KA2断电释放，接触器KM5、KM6及中间继电器KA3线圈通电，常开触点闭合，电动机定子绕组接成第三种2Y接法，电动机以低速运行。三种接法间加有互锁环节，保证任一种接法接通时，其它两种接法必须断开。按下停止按钮SB4，接触器断电释放，电动机停转。电力拖动与控制电力拖动与控制二、绕线转子异步电动机转子串电阻二、绕线转子异步电动机转子串电阻调速调速 控制电路控制电路图8-25 绕线型异步
27、电动机转子外串电阻调速控制电路二、绕线转子异步电动机转子串电阻二、绕线转子异步电动机转子串电阻调速调速 控制电路控制电路 主令控制器和磁力控制盘控制主令控制器和磁力控制盘控制：正转，KM2控制；反转，KM1控制；制动电磁铁YA，KM3控制 转子串电阻R1R7，由KM4KM9控制 主令控制器12对触点起动电动机的准备起动电动机的准备：合QS1、QS2手柄置“0”位触点1闭合电压继电器KV线圈通电并自锁 电力拖动与控制电力拖动与控制二、绕线转子异步电动机转子串电阻二、绕线转子异步电动机转子串电阻调速调速 控制电路控制电路 提升重物时提升重物时:手柄置于提升侧16的任何位置，触点3、5 和6闭合KM
28、2通电 KM3通电 YA通电，松开电磁抱闸 提升调速提升调速:触点7、8、9、10、11、12通过KM4KM9改变转子电阻实现。手柄置于提升1位置时，转子回路串入电阻较大，提升速度较慢；而置于提升6位置时，转子回路串入电阻最小，提升速度最高。提升负载极限位置，行程开关提升负载极限位置，行程开关SQ控制控制电力拖动与控制电力拖动与控制二、绕线转子异步电动机转子串电阻二、绕线转子异步电动机转子串电阻调速调速 控制电路控制电路 下放重物下放重物:手柄下放侧有六个位置 前三个位置(C、1、2)，触点3和5闭合，KM2通电吸合，电动机接通正序电源。手柄置于下放1、2位置时，电动机可自由旋转。如果负载较轻
29、，仍能被向上提起，电机运行于正向电动状态；如果负载较重，因为此时转子串入的电阻较多，电机运行于倒拉反转制动状态，即低速下放重物。手柄置于下放C位置时，电磁抱闸使电动机不能转动。这一档称为下放的准备档。电力拖动与控制电力拖动与控制二、绕线转子异步电动机转子串电阻二、绕线转子异步电动机转子串电阻调速调速 控制电路控制电路 后三个位置(3、4、5)，触点2和4闭合，KM1通电吸合，电动机接通负序电源。手柄置于下放3、4和5位置时，电动机反向旋转而获得强迫下降的作用，若负载较轻，例如下放空钩，对电动机仍有阻转矩，这时电动机运行在反向电动状态。若重物较重，下放速度将超过同步速，则电动机将进入反向回馈状态
30、。电力拖动与控制电力拖动与控制 下放调速下放调速：手柄置于下放3、4和5位置，KM5KM9相继通电，依次短接转子电阻。三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路1.通用变频器外部接口电路通用变频器外部接口电路图8-26 通用变频器外部接口电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路变频器外部信号接口主要有：变频器外部信号接口主要有：（1）外接输入端子）外接输入端子 操作指令通过外接输入端子从外部输入开关信号来进行控制。主要有频率给定信号、PID控制的目标给定信号、基本控制输入信号（如正转、反转、复位等）、可编程输入信号（如多档转速控
31、制，多档升、降速时间控制，转速递增、递减控制等）电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路（2）外接输出端子）外接输出端子 主要有报警输出端、测量信号输出端和状态信号输出端三种类型。（3）通信接口）通信接口 通用变频器具有RS-232或RS-485的通信接口，主要作用是与计算机、PLC及其它可通信设备进行通信，并按照计算机或PLC的指令完成所需的动作。电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路2.通用变频器电气控制电路设计通用变频器电气控制电路设计（1）变频器控制电动机正、反转多级变速）变频器控制电动机
32、正、反转多级变速 图8-27 通用变频器变速电气控制电路 a)变频器接线图 b)继电器控制电路 c)转速档次电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路 合上QS，按下SB2，KM通电吸合，接通变频器电源。这时按下SB4，继电器KA1通电吸合，其常开触点闭合，变频器控制端子中的“FWD”和“CM”接通，电动机正转起动。变频器的外接输入控制端子中，通过功能预置，可以将若干个输入端作为多档（316档）转速控制端，其转速的切换由外部开关器件的状态组合实现。输入端子X3、X2、X1状态（由继电器KA5、KA4、KA3控制）按二进制的顺序排列，共有7档转速。电
33、力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路 调速的另一种方法是通过调节电位器RP的值，使变频器的输入频率给定变化。改变转向时，按下停止按钮SB3，再按起动按钮SB5，继电器KA2通电吸合，其常开触点闭合，变频器控制端子中的“REV”和“CM”接通，电动机反转起动。当变频器发生故障时，其报警输出继电器KF立即动作，常闭触点Ta-Tb断开，KM断电，变频器切断电源。电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路（2）变频与工频的切换控制）变频与工频的切换控制图8-28 通用变频器电气控制线路 电力拖动与控制电力拖
34、动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路 当SA合至“工频运行”方式时，按下SB2，KA1 通电吸合，KM3动作，电动机进入“工频运行”状态。按下SB1，KA1和KM3均断电，电动机停止运行。当SA合至“变频运行”方式时，按下SB2，KA1通电吸合，KM2动作，将电动机接至变频器的输出端。KM2动作后，KM1也动作，将工频电源接至变频器的输入端，并允许电动机起动。按下SB4，KA2动作，变频器的FWD与CM接通，电动机开始升速，进入“变频运行”状态。电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制
35、KA2动作后，SB1将失去作用，以防止直接通过切断变频器电源使电动机停机。在变频运行过程中，如果变频器因故障而跳闸，则：“Ta-Tb”断开，KM2和KM1均断电，变频器和电源之间、电动机和变频器之间都被切断。“Ta-Tc”闭合，蜂鸣器HA和指示灯HL进行声光报警，同时，KT线圈通电，其瞬动触点闭合，使声光报警继续，KT延时触点延时后闭合，使KM3动作，电动机进入工频运行。三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路 将选择开关SA旋至“工频运行”位。这时，声光报警停止，并使时间继电器断电。在变频调速正常运行时，如按下SB3，则KA2断电，变频器的FWD与CM之间断开，电动机减速
36、并停止。切换控制要点：当变频向工频切换时，应先断开KM2，使电动机脱离变频器，经过一段延时后再合上KM3，将电动机接至工频电源。电力拖动与控制电力拖动与控制三、异步电动机变频调速控制电路三、异步电动机变频调速控制电路 对切换延时的要求对切换延时的要求：在延时期间，生产机械的转速不能下降得太多，以减小电动机与工频电源相接时的冲击电流。通常，大容量电动机在切换至工频电源时的转速，不宜低于电动机额定转速的80%，容量较小的电动机可适当放宽。当工频向变频切换时，应首先使变频器接通电源；接着，电动机切断工频电源，处于自由制动状态；经适当延时后，变频器开始运行；变频器在很短时间内搜索电动机的转速，然后加速
37、至适当的频率进入变频运行状态。电力拖动与控制电力拖动与控制第六节第六节 同步电动机的控制电路同步电动机的控制电路 同步电动机通常采用异步起动法进行起动。整个起动控制分成两个阶段：一是异步起动阶段，这时同步电动机的励磁绕组中串入附加电阻，定子绕组接入电源，开始起动；二是牵入同步阶段，当转速达到亚同步转速时，切除附加电阻，供给转子直流励磁。图8-29所示为根据定子电流反映的转速来自动投入励磁电流的同步电动机控制电路。电力拖动与控制电力拖动与控制第六节第六节 同步电动机的控制电路同步电动机的控制电路图8-29 三相同步电动机按定子电流原则投入励磁的控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制第六节第六节 同
38、步电动机的控制电路同步电动机的控制电路合QS，按SB2KM1通电，常开触点闭合电动机串R1减压起动KA通电，常开触点闭合KT1通电常开触点瞬时闭合KT2通电，延时触点瞬时动作常闭触点瞬时断开KM3、KM4均不动作励磁绕组经R3与发电机G接通，电动机起动，当转速上升到亚同步转速定子电流减小到电流继电器KA的释放电流，KA释放，常开触点断开KT1断电，经一段延时电力拖动与控制电力拖动与控制第六节第六节 同步电动机的控制电路同步电动机的控制电路常闭触点闭合KM3通电吸合全压下继续起动常开触点断开使KT2断电释放 经延时后，KT2常闭触点闭合，KM4通电吸合，将励磁绕组回路附加电阻R3及电流继电器KA
39、线圈短接。同时使KM1断电释放，切断定子起动回路以及KT1、KT2线圈的电源。按下SB1，KM3、KM4 断电释放，分别切断定子和转子电源，同步电动机停转。电力拖动与控制电力拖动与控制第六节第六节 同步电动机的控制电路同步电动机的控制电路 控制线路中设有一级强励磁环节。当QS合上时，电压继电器KV线圈通电，其常闭触点断开，使KM2不会动作，同步电动机在正常励磁下运行。如果电源电压降低到某一定值时，KV断电释放，其常闭触点闭合，使KM2线圈通电，常开触点闭合，将直流发电机励磁回路的串接电阻R2短接，使直流发电机输出电压提高，同步电动机励磁电流增加，并使电磁转矩增大，保证电动机的同步运行。电力拖动
40、与控制电力拖动与控制第七节第七节 典型机床电气控制电路典型机床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路 C650型卧式车床控制要求型卧式车床控制要求：主轴电动机主轴电动机M1：点动；正、反转；短路和过载保护；电流表通过电流互感器接入，起动时 短接，正常运行时显示读数；反接制 动冷却泵电动机冷却泵电动机M2：连续起动、停车；短路和过载保护快速移动电动机快速移动电动机M3：点动；短路保护电力拖动与控制电力拖动与控制一、卧式车床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路图8-30 C650型卧式车床电气原理图电力拖动与控制电力拖动与控制一、卧式车床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路1
41、.主轴电动机主轴电动机M1的控制的控制 点动点动：按SB4 KM1通电吸合电动机减压起动 松SB4 KM1断电释放电动机停转 正向起动正向起动：按SB1KM3通电吸合，短接限流电阻R KA动作 KM1通电吸合,电动机正向起动,转速上 升到一定值,KS1常开触点闭合,为反接制动做准备 正向制动正向制动：按SB6 KM3、KA、KM1断电释放 KM2动作，电动机进入反接制动，转速下降到接 近于0，KS1常开触点断开，电动机脱离电源停转 电力拖动与控制电力拖动与控制一、卧式车床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路1.主轴电动机主轴电动机M1的控制的控制 反向起动反向起动：按SB2KM3通电吸合，短接
42、限流电阻R KA动作 KM2通电吸合，电动机反向起动，转 速上升到一定值，KS2常开触点闭合，为反接 制动做准备 反向制动反向制动：按SB6 KM3、KA、KM2断电释放 KM1动作，电动机进入反接制动，转速下降到接 近于0，KS2常开触点断开，电动机脱离电源停转 电力拖动与控制电力拖动与控制一、卧式车床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路 2.冷却泵电动机冷却泵电动机M2的控制的控制 起动起动：按SB3 KM4通电吸合，电动机转动 停车停车：按SB5 KM4断电释放，电动机停转3.刀架快速移动电动机刀架快速移动电动机M3的控制的控制 转动手柄，压动 SQ KM5通电吸合，电动机转动 松开手柄
43、，复位 SQ KM5断电释放，电动机停转4.辅助电路辅助电路 电流表电流表控制控制：起动时，电流表短接，同时KT线圈通 电,经一段延时,KT触点断开,电流表正 常显示 电力拖动与控制电力拖动与控制一、卧式车床电气控制电路一、卧式车床电气控制电路5.保护措施保护措施 电动机M1：FU1作短路保护、FR1作过载保护 电动机M2：FU2作短路保护、FR2作过载保护 电动机M3：FU2作短路保护 控制电路：FU3作短路保护电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路运动方式主运动：主轴正、反转，变速，换刀进给运动：工作台矩形运动，加联锁辅助运动工作台
44、快速移动工作台旋转运动加工方式顺铣逆铣由铣刀决定主轴制动：电磁离合器工作台圆运动：进给电动机经传动机构驱动联锁：先起动主轴电动机，后起动进给电动机电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路图8-31 X62W万能铣床电气原理图 电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路 主轴电动机主轴电动机M1的控制的控制 起动前先选择好主轴转速，并将主轴换向的转换开关SA3扳到所需转向上。按SB1或SB2，KM1线圈通电吸合，M1起动并运行。同时，KM1辅助常开触点闭合，接通控制电路的进给控制电路电源
45、，保证了先起动主轴电动机，才可起动进给电动机。主轴采用电磁离合器进行制动。按SB5或SB6，KM1断电释放，M1断电。同时，接通电磁离合器YC1，对M1进行制动。当M1停转后，松开SB5或SB6。电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路 主轴变速冲动是利用变速手柄和冲动行程开关通过机械联动机构进行控制的。变速时，首先将变速手柄拉出，然后转动变速盘，调到所需转速上，再将变速手柄复位，在手柄复位的过程中，压动行程开关SQ1，其SQ1常闭触点断开、常开触点闭合，使KM1线圈瞬时通电，主轴电动机作瞬时点动，使齿轮系统抖动一下，达到良好啮合。当手柄
46、复位后，SQ1复位，断开主轴瞬时点动线路。电力拖动与控制电力拖动与控制 当主轴上刀或换刀时，应将主轴处于制动状态，控制线路中采用换刀制动开关SA1。将SA1扳到“接通”位置，其常开触点SA1-1闭合，接通电磁离合器YC1，将电动机轴抱住，主轴处于制动状态。同时，常闭触点SA1-2断开，切断控制电路电源。当上刀、换刀结束后，将SA1扳回“断开”位置。2.进给电动机进给电动机M2的控制的控制 SA2为圆工作台转换开关，其通断情况见表8-1。在进给运动时，SA2处于断开位置，这时 SA2-1、SA2-3接通，SA2-2断开。工作台进给运动都是通过二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣
47、床电气控制电路电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路操纵手柄和机械联动机构带动相应行程开关使M2正转或反转来实现。行程开关SQ5、SQ6控制工作台右和左运动，SQ3、SQ4控制工作台的前、下和后、上运动。行程开关动作情况见表8-1。进给拖动系统用了两个电磁离合器YC2 和YC3，都安装在进给传动链中的第四根轴上。当YC2吸合时，连接上工作台进给传动链；当YC3吸合时，连接上快速移动传动链。纵向操纵手柄控制工作台的左、右进给，手柄有“向右”、“向左”、“中间”三个位置。电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路
48、万能升降台铣床电气控制电路表8-1 X62W万能铣床各开关位置及其动作说明电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路 当手柄扳到“向右(左)”位置时，工作台纵向进给螺杆连接到进给电动机的传动链上，同时压下行程开关SQ5(SQ6)，常开触点SQ5-1(SQ6-1)闭合，常闭触点SQ5-2(SQ6-2)断开，接触器KM3(KM4)线圈通电，M2正(反)转，带动工作台向右(左)运动。当手柄扳向“中间”位置时，SQ5、SQ6均复位，KM3、KM4断电释放，M2停转，工作台停止移动。垂直进给与横向进给操纵手柄为十字手柄，控制工作台的上下、前后进给，手
49、柄上有“向上”、“向下”电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路 “向前”、“向后”、“中间”五个位置。手柄扳到“上或下(前或后)”位置时，工作台垂直(横向)进给螺杆连接到进给电动机的传动链上，手柄扳向“中间”位置时，传动链脱开，电动机停转。十字手柄扳到“向下(上)”或“向前(后)”位置时，手柄通过联动机构压下行程开关SQ3(SQ4)，常开触SQ3(SQ4)-1闭合，常闭触点SQ3(SQ4)-2断开，接触器KM3(KM4)线圈通电，进给电动机M2正(反)转，带动工作台向下(上)或向前(后)移动。电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W
50、万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路 十字手柄扳到“中间”位置时，行程开关SQ3、SQ4都复位，接触器KM3、KM4断电释放，进给电动机M2停转，工作台停止移动。工作台快速移动也由M2拖动。当工作台工作进给时，按下SB3或SB4，KM2线圈通电，其常闭触点断开YC2，常开触点接通YC3。KM2通电后，电动机拖动螺杆套，工作台快速进给，进给方向仍由进给操纵手柄决定。松开SB3或SB4，KM2断电释放，停止快速移动，工作台仍按原速度和方向移动。电力拖动与控制电力拖动与控制二、二、X62W万能升降台铣床电气控制电路万能升降台铣床电气控制电路 由于在KM1的常开触点上并联了KM2的一个
