1、单 元 三三相异步电动机基本单元控制电路的构成和工作原理 知识点 理解掌握三相异步电动机各种单元控制线路的工作原理理解掌握三相异步电动机各种单元控制线路的工作原理 正确选择相应的电气保护环节正确选择相应的电气保护环节 电动机单向运行控制的实现方式及工作原理电动机单向运行控制的实现方式及工作原理 电动机可逆运行控制的实现方式及工作原理电动机可逆运行控制的实现方式及工作原理 电动机顺序运行控制的实现方式及工作原理电动机顺序运行控制的实现方式及工作原理 电动机降压启动控制的实现方式及工作原理电动机降压启动控制的实现方式及工作原理 电动机制动控制的实现方式及工作原理电动机制动控制的实现方式及工作原理
2、常用的电气保护方式及工作原理常用的电气保护方式及工作原理技能点3.1 三相异步电动机的单向 运行控制原理一、三相异步电动机直接启动条件一、三相异步电动机直接启动条件三相异步电动机能否直接启动，可采用下式近似确定：三相异步电动机能否直接启动，可采用下式近似确定：P MN 0.05 S T式中，P MN 是电动机额定功率，KW；S T 是供电变压器的额定容量，kVA。三相异步电动机的单向运行包括启动、点动及不换向长动三相异步电动机的单向运行包括启动、点动及不换向长动运行。运行。二、简单的直接启停控制线路二、简单的直接启停控制线路简单的直接启停控制 这是一种手动控制方式适合于微小型电动机的不频繁直这
3、是一种手动控制方式适合于微小型电动机的不频繁直接控制。接控制。三、三相异步电动机的点动控制线路及原理三、三相异步电动机的点动控制线路及原理在生产实际中，对容量较大且启动、停车频繁的电动机，在生产实际中，对容量较大且启动、停车频繁的电动机，就不宜使用这种手动控制方式。而是广泛采用按钮、接触就不宜使用这种手动控制方式。而是广泛采用按钮、接触器等电器来控制。器等电器来控制。最基本最简单的用按钮、接触器组成的控制线路是点动最基本最简单的用按钮、接触器组成的控制线路是点动控制线路（如下图所示）。控制线路（如下图所示）。点动：是指手按下按钮时，电动机转动工作；手松开按是指手按下按钮时，电动机转动工作；手松
4、开按 钮时，电动机立即停止工作。钮时，电动机立即停止工作。按钮、接触器组成的点动控制电路及原理SB-KM-M SB-KM-M 四、三相异步电动机长动控制线路及原理四、三相异步电动机长动控制线路及原理 长动基本控制线路 1.1.长动基本控制线路长动基本控制线路 用符号法分析如下：用符号法分析如下：启动启动 SB2-KM自自-M 停止停止 SB1-KM-M 启动：启动：停止：停止：长动基本控制线路具有以下两种保护形式：长动基本控制线路具有以下两种保护形式：(1)(1)短路保护：短路保护：FU1FU1保护主电路；保护主电路；FU2FU2保护控制电路。保护控制电路。(2)(2)欠压保护与失压（零压）保
5、护。欠压保护与失压（零压）保护。不足点：不足点：不具备长期过载保护功能。不具备长期过载保护功能。若电动机长期工作在过载状态下，会导致电动机温升超过若电动机长期工作在过载状态下，会导致电动机温升超过额定温升，导致绕组绝缘损坏。额定温升，导致绕组绝缘损坏。解决方案：在电路中串接热继电器可起到过载保护的作用在电路中串接热继电器可起到过载保护的作用 电路如下图所示：电路如下图所示：具有过载保护的长动控制线路2.2.具有过载保护功能的长动控制线路具有过载保护功能的长动控制线路 3.3.热继电器热继电器 （1 1）热继电器的结构和工作原理）热继电器的结构和工作原理 (a)未过载时 (b)过载发热（2 2）
6、热继电器的型号及电气符号）热继电器的型号及电气符号热继电器的型号含义 热元件 动断触点热继电器的电气符号 （3 3）热继电器的外形结构）热继电器的外形结构（4 4）热继电器的参数和选择）热继电器的参数和选择 主要参数主要参数 热元件额定电流：热元件能长期流过但刚好不致引起触热元件额定电流：热元件能长期流过但刚好不致引起触 点动作的电流。点动作的电流。壳架额定电流：热继电器触点所允许通过的电流额定值。壳架额定电流：热继电器触点所允许通过的电流额定值。主要参数的确定主要参数的确定 热元件的额定电流热元件的额定电流 I MN（0.951.05）Ie (I Ie 为负载额定电流为负载额定电流 )。壳架
7、额定电流大于热元件额定电流。壳架额定电流大于热元件额定电流。选择二相或三相选择二相或三相 断相保护断相保护 安装方式安装方式【选择举例选择举例】某某380V电动机，额定功率电动机，额定功率7.5KW，接，接 法，试选择相应的热继电器。法，试选择相应的热继电器。解：选择解：选择JR16B系列热继电器，三相结构式，带断相保护，系列热继电器，三相结构式，带断相保护，独立安装式。独立安装式。因：因：负载额定电流负载额定电流 Ie 27.5KW 15(A)所以：所以：热元件额定电流热元件额定电流 I MN（0.951.05）Ie 115 15（A）根据根据15A，查阅技术手册，取，查阅技术手册，取“16
8、A”为热元件的额定电流。为热元件的额定电流。壳架额定电流大于热元件额定电流，查表取壳架额定电流大于热元件额定电流，查表取“20A”因此，所选热继电器型号为：因此，所选热继电器型号为：JR16B-20/3D16 4.4.同时具有点动同时具有点动/长动控制功能线路的线路结构及工作原理长动控制功能线路的线路结构及工作原理 主电路 不同方式实现点动/长动的控制电路3.2 三相异步电动机 可逆运行控制电路及原理一、倒顺开关、行程开关和接近开关一、倒顺开关、行程开关和接近开关1.1.倒顺开关的外形及原理示意图倒顺开关的外形及原理示意图 S1S2S3S1S2S3倒顺开关外形倒顺开关的原理通过操作开关手柄，改
9、变触头的通断情况，实现电源的通过操作开关手柄，改变触头的通断情况，实现电源的任意两相交换任意两相交换 。倒顺开关的功能倒顺开关的功能倒顺开关的选用倒顺开关的选用（1 1）壳架额定电压大于所处电路的额定电压；）壳架额定电压大于所处电路的额定电压；（2 2）壳架额定电流大于负载额定电流。（一般取负）壳架额定电流大于负载额定电流。（一般取负 载额定电流的载额定电流的2.52.5倍）倍）二、倒顺开关控制的正反转线路二、倒顺开关控制的正反转线路三、接触器控制的正反转线路及其工作原理三、接触器控制的正反转线路及其工作原理1 1正反转正反转控制控制基本电路基本电路 线路工作原理：合上电源开关线路工作原理：合
10、上电源开关QF 正转启动：正转启动：停止：停止：反转启停原理与此相似反转启停原理与此相似 正反转控制基本电路存在这样的问题：正反转控制基本电路存在这样的问题：若同时按下若同时按下 SB2 和和SB3，则接触器，则接触器KM1和和KM2线圈同线圈同时得电并自锁，它们的主触点都闭合，这时会造成电动机时得电并自锁，它们的主触点都闭合，这时会造成电动机三相电源的相间短路，引起严重事故三相电源的相间短路，引起严重事故。2 2接触器互锁正反转控制电路接触器互锁正反转控制电路 为了避免两接触器同时得电而造成电源相间短路，在控制为了避免两接触器同时得电而造成电源相间短路，在控制电路中，分别将两个接触器电路中，
11、分别将两个接触器 KM1、KM2 的辅助常闭触点的辅助常闭触点串接在对方的线圈回路里，从而实现了两个接触器之间的串接在对方的线圈回路里，从而实现了两个接触器之间的相互制约，这种控制效果叫相互制约，这种控制效果叫电气联锁电气联锁（或（或电气互锁电气互锁）。而）。而这两对起联锁作用的触点称为联锁触点（或互锁触点）。这两对起联锁作用的触点称为联锁触点（或互锁触点）。接触器互锁的电动机正反转控制电路按钮、接触器双重互锁的电动机正反转控制电路 四、工作台自动往复运行控制线路及其工作原理四、工作台自动往复运行控制线路及其工作原理（一）行程开关和接近开关（一）行程开关和接近开关 1.1.行程开关又称位置开关
12、或限位开关。按结构分为：行程开关又称位置开关或限位开关。按结构分为：直动式直动式和和滚轮式滚轮式。直动式行程开关滚轮式行程开关行程开关的电气图形符号及型号含义行程开关的电气图形符号及型号含义 JLXK JLXK 系列行程开关的型号含义LX19 系列行程开关的型号含义 LXK3 系列行程开关的型号含义（2 2）接近开关）接近开关 接近开关是一种接近开关是一种非接触式非接触式 的位置开关，它由感应头、的位置开关，它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。高频振荡器、放大器和外壳组成。接近开关外形接近开关的电气图形符号及型号含义接近开关的电气图形符号及型号含义 接近开关的型号意义 接近开关的电气符号
13、（二）工作台自动往复运行控制电路（二）工作台自动往复运行控制电路1.1.限位断电控制限位断电控制KM2.2.限位通电控制限位通电控制3.3.工作台自动往复循环控制线路工作台自动往复循环控制线路控制原则控制原则:行程控制原则行程控制原则工作台自动往返运动的示意图及控制电路 工作原理工作原理:如按下正转按钮如按下正转按钮SB2，KM1通电吸合并自锁，电动机作正通电吸合并自锁，电动机作正向旋转带动机床运动部件左移。当运动部件移至左端并碰向旋转带动机床运动部件左移。当运动部件移至左端并碰到到SQ1时，将时，将SQ1压下，其常闭触头断开，切断压下，其常闭触头断开，切断KM1接触接触器线圈电路，同时其常开
14、触头闭合，接通反转接触器器线圈电路，同时其常开触头闭合，接通反转接触器KM2线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，带动运线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，带动运动部件向右移动，直到压下动部件向右移动，直到压下SQ2限位开关电动机由反转又限位开关电动机由反转又变成正转，这样驱动运动部件进行往复的循环运动。变成正转，这样驱动运动部件进行往复的循环运动。3.3 三相异步电动机 顺序运行控制电路及原理一、时间继电器一、时间继电器（一）空气阻尼式时间继电器（一）空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时。空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时。特点：特点：
15、结构简单，不受电源电压及频率的影响，价格低廉，结构简单，不受电源电压及频率的影响，价格低廉，但精度较低，只适合于延时精度要求不高的场合。但精度较低，只适合于延时精度要求不高的场合。空气阻尼时间继电器由空气阻尼时间继电器由电磁机构、触头系统、延时机构电磁机构、触头系统、延时机构三部分组成。三部分组成。延时方式有延时方式有通电延时通电延时和和断电延时断电延时两种。两种。常用的空气阻尼时间继电器是常用的空气阻尼时间继电器是JS7-A系列，其外形如下系列，其外形如下JS7-A 系列空气阻尼时间继电器1 1通电延时时间继电器通电延时时间继电器通电延时时间继电器的结构 当线圈当线圈1 1通电时，衔铁通电时
16、，衔铁3 3被吸引，推板被吸引，推板5 5使微动开关使微动开关1616立即立即动作；而微动开关动作；而微动开关1515还没有动作。推板还没有动作。推板5 5与活塞杆与活塞杆6 6之间有一段之间有一段距离，活塞杆距离，活塞杆6 6在塔形弹簧在塔形弹簧8 8的作用下向上移动。在活塞的作用下向上移动。在活塞1212的表的表面固定有一层橡皮膜面固定有一层橡皮膜1010。因此当活塞带动橡皮膜向上移动时，。因此当活塞带动橡皮膜向上移动时，空气室空气室1111容积扩张，形成局部真空，这样橡皮膜的上、下表面容积扩张，形成局部真空，这样橡皮膜的上、下表面就有一定的压力差，正是这个压力差导致活塞就有一定的压力差，
17、正是这个压力差导致活塞1212不能迅速上移。不能迅速上移。当有空气从进气口当有空气从进气口1414进入时，活塞才逐渐上移，而且移动的速进入时，活塞才逐渐上移，而且移动的速度取决于进气口的开口大小。移动到最后位置时，杠杆度取决于进气口的开口大小。移动到最后位置时，杠杆7 7使微使微动开关动开关1515动作。动作。而当线圈而当线圈1 1断电后，推板断电后，推板5 5在复位弹簧在复位弹簧4 4的作用下，活塞的作用下，活塞1212迅速向下移动，迅速向下移动，1515、1616两组微动开关迅速复位，没有延时。两组微动开关迅速复位，没有延时。2 2断电延时时间继电器断电延时时间继电器将通电延时时间将通电延
18、时时间继电器的电磁铁继电器的电磁铁中的铁芯中的铁芯2与衔铁与衔铁3位置对调，就变位置对调，就变为断电延时时间为断电延时时间继电器继电器(如右图）如右图）断电延时时间继电器的结构3 3空气式时间继电器的型号及电气符号空气式时间继电器的型号及电气符号 基本规格代号为基本规格代号为1 1、2 2、3 3、4 4四种，其中四种，其中1 1、2 2为通电延为通电延时型，时型，3 3、4 4为断电延时型。单数为断电延时型。单数1 1、3 3表示没有瞬时触头，表示没有瞬时触头，双数双数2 2、4 4表示有瞬时触头表示有瞬时触头 时间继电器的电气符号（二）电子式时间继电器（二）电子式时间继电器电子式时间继电器
19、可分为晶体管式时间继电器和数字式电子式时间继电器可分为晶体管式时间继电器和数字式时间继电器。其外形如图时间继电器。其外形如图 电子式时间继电器常用产品有电子式时间继电器常用产品有JS14、JS20等系列。等系列。（三）电动式时间继电器（三）电动式时间继电器电动式时间继电器主要由同步电动机、电磁离合器、减电动式时间继电器主要由同步电动机、电磁离合器、减速齿轮、触点系统、延时调整机构等组成。它是依靠同速齿轮、触点系统、延时调整机构等组成。它是依靠同步电动机的转动相电磁离合器减速齿轮的配合而使触点步电动机的转动相电磁离合器减速齿轮的配合而使触点动作的。动作的。常用的电动式时间继电器有常用的电动式时间
20、继电器有JS10、JS11、JS17和和7PR系列系列 JS11系列电动式时间继电器外形（四）其他类型的时间继电器（四）其他类型的时间继电器1.1.直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器是利用电磁线圈断电以后磁通延直流电磁式时间继电器是利用电磁线圈断电以后磁通延缓变化的原理来获得延时时间的。缓变化的原理来获得延时时间的。其特点是：其特点是：结构简单、运结构简单、运行可靠，延时时间范围小行可靠，延时时间范围小（0.20.6s）,仅能在线圈仅能在线圈断电时获得延时，断电时获得延时，只能用只能用于直流电路和断电延时场于直流电路和断电延时场合。合。直流电磁式时间继电器2.2.双金
21、属片时间继电器双金属片时间继电器 由于热惯性的原因，双金属片在受热后会慢慢弯曲，那由于热惯性的原因，双金属片在受热后会慢慢弯曲，那么安装在其上的触点的动作就有延时的特性。双金属片时间么安装在其上的触点的动作就有延时的特性。双金属片时间继电器就是利用这个原理工作的，其延时时间在继电器就是利用这个原理工作的，其延时时间在1min 以内。以内。（五）时间继电器的选择与使用（五）时间继电器的选择与使用（1）对于延时精度要求不高且延时时间在）对于延时精度要求不高且延时时间在 3 min 以内的以内的场合，一般采用场合，一般采用 JS-7A 系列空气阻尼式时间继电器，同时系列空气阻尼式时间继电器，同时根据
22、控制电压选择线圈电压等级和触点的型式。根据控制电压选择线圈电压等级和触点的型式。（2）对于延时精度要求较高或延时时间较长的场合，可）对于延时精度要求较高或延时时间较长的场合，可选择电动式时间继电器或数字式时间继电器。选择电动式时间继电器或数字式时间继电器。二、二、三相异步电动机的延时启三相异步电动机的延时启/停控制停控制三相异步电动机延时启动、延时停止的控制线路 1.1.控制电路控制电路2.2.电路的工作原理电路的工作原理线路延时启动的工作原理如下：线路延时启动的工作原理如下：先合上电源开关先合上电源开关QS QS 延时停止的工作原理如下：延时停止的工作原理如下：电动机的断电延时时间是从按钮电
23、动机的断电延时时间是从按钮SB2按下开始到按下开始到KM线圈线圈断电这段时间，也就是断电延时时间继电器断电这段时间，也就是断电延时时间继电器KT2线圈从线圈从断电开始到其延时断开触点断电开始到其延时断开触点KT2（2-7）断开的这段时间）断开的这段时间 三、多台三、多台三相异步电动机的顺序控制三相异步电动机的顺序控制电动机的顺序控制可由主电路实现和控制电路实现。电动机的顺序控制可由主电路实现和控制电路实现。1.1.主电路实现的顺序控制主电路实现的顺序控制主电路实现顺序控制线路图（a）只有当接触器只有当接触器KM主触点闭主触点闭合即电动机合即电动机M1启动运转启动运转以后，电动机以后，电动机M2
24、通过接插通过接插器器X才能接通才能接通电启动运转电启动运转 主电路实现顺序控制线路图（b）接触器接触器KM2的主触点在接触器的主触点在接触器KM1主触点下面，这样就保证了只有主触点下面，这样就保证了只有当当KM1主触点闭合即电动机主触点闭合即电动机M1启动运转后，电动机启动运转后，电动机M2才可能启动运才可能启动运转。当然，这时转。当然，这时M2能否启动运转，还要看能否启动运转，还要看KM2的主触点是否闭合的主触点是否闭合 2.2.控制电路实现的顺序控制控制电路实现的顺序控制主电路实现的顺序控制存在一些问题：主电路实现的顺序控制存在一些问题：1.1.如先按下如先按下SB2SB2，再按下，再按下
25、SB1SB1，这时电动机，这时电动机M1M1、M2M2就会同就会同时启动，所以不是严格意义上的先与后的启动顺序关系时启动，所以不是严格意义上的先与后的启动顺序关系 2.KM12.KM1主触点流过两台电动机的电流，对于大容量的电动主触点流过两台电动机的电流，对于大容量的电动机控制，对其是个严峻的考验，容易导致触点烧毁机控制，对其是个严峻的考验，容易导致触点烧毁 若由控制电路来实现顺序控制就能避免前面的问题，而若由控制电路来实现顺序控制就能避免前面的问题，而且可以做到电动机且可以做到电动机M1、M2的主电路结构一样，的主电路结构一样，KM1、KM2的主触点分别独立控制电动机的主触点分别独立控制电动
26、机M1、M2。（1 1）M1M1启动后启动后M2M2才能启动，才能启动，M1M1和和M2M2同时停同时停控制电路实现顺序控制线路图（a）控制电路的工作原理如下：控制电路的工作原理如下：先合上电源开关先合上电源开关QSQSM1、M2 同时停止：同时停止：(2)M1启动后启动后M2才能启动，才能启动，M1和和M2可以单独停可以单独停 控制线路的特控制线路的特点是在电动机点是在电动机M2的控制电路的控制电路中串接了接触中串接了接触器器KM1的常开的常开辅助触点辅助触点 控制电路实现顺序控制线路图（b）控制电路实现顺序控制线路图（c）控制线路中控制线路中SB12两端两端并接了接触器并接了接触器KM2的
27、的常开辅助触点，从而常开辅助触点，从而实现了实现了M1启动后，启动后，M2才能启动；而才能启动；而M2停止后停止后M1才能停止的才能停止的控制要求，即控制要求，即M1、M2是按顺序启动、逆是按顺序启动、逆序停止的序停止的(3)M1(3)M1启动后启动后M2M2才能启动，才能启动，M2M2停后停后M1M1才能停才能停 3.4 三相异步电动机 降压启动控制电路及原理三相异步电动机全电压直接启动时，电动机定子绕组所加的电压三相异步电动机全电压直接启动时，电动机定子绕组所加的电压为额定电压，启动电流为额定电流的为额定电压，启动电流为额定电流的47倍。过大的启动冲击电倍。过大的启动冲击电流对电动机本身和
28、电网以及其他电气设备的正常运行都会造成不流对电动机本身和电网以及其他电气设备的正常运行都会造成不利影响。因此对有些电动机特别是容量较大的电动机需要采用降利影响。因此对有些电动机特别是容量较大的电动机需要采用降压启动压启动 本节介绍：本节介绍：定子绕组串电阻降压启动定子绕组串电阻降压启动 “Y Y”降压启动降压启动一、定子绕组串电阻降压启动控制一、定子绕组串电阻降压启动控制 定子绕组串联电阻启动是指在电动机启动时把电阻串接在定子绕组串联电阻启动是指在电动机启动时把电阻串接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低定子绕组上的启动电压。定
29、子绕组上的启动电压。用来限制启动电流大小的电阻称为用来限制启动电流大小的电阻称为启动电阻启动电阻 这类降压启动控制线路有这类降压启动控制线路有 手动控制；手动控制；按钮和接触器控制；按钮和接触器控制；时间继电器自动控制时间继电器自动控制等方式等方式 （一）按钮接触器控制串电阻降压启动（一）按钮接触器控制串电阻降压启动(1)(1)电路构成电路构成接触器控制的串电阻降压启动控制线路(2)(2)工作原理工作原理启动时：合上电源开关启动时：合上电源开关QSQS 停止时：停止时：(3)(3)线路特点线路特点（a）只有）只有KM1线圈通电以后，线圈通电以后，KM2线圈才能通电，即电路首先进线圈才能通电，即
30、电路首先进入串电阻降压启动状态，然后才能进入全压运行。入串电阻降压启动状态，然后才能进入全压运行。（b）要先后按下两个控制按钮，电动机才能进入全压运行状态，）要先后按下两个控制按钮，电动机才能进入全压运行状态，并且运行时并且运行时KM1、KM2两线圈均处于通电工作状态。两线圈均处于通电工作状态。（c）操作人员必须具有熟练的操作技术，才能保证在恰当的时刻短）操作人员必须具有熟练的操作技术，才能保证在恰当的时刻短接启动电阻接启动电阻R，否则容易造成不良后果。，否则容易造成不良后果。启动电阻的短接时间由操作人员的熟练程度来决定，很不启动电阻的短接时间由操作人员的熟练程度来决定，很不准确。为了解决这个
31、问题，通常采用时间继电器来自动控准确。为了解决这个问题，通常采用时间继电器来自动控制启动电阻制启动电阻R R的短接时间。的短接时间。（二）时间继电器控制串电阻降压启动（二）时间继电器控制串电阻降压启动(1)(1)电路构成电路构成时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路(2)(2)工作原理工作原理启动时：合上电源开关启动时：合上电源开关QSQS 停止时：停止时：按按SB2SB2停止按钮。停止按钮。(3)(3)线路特点线路特点(a)时间继电器自动控制降压启动时间，克服了上一线路时间继电器自动控制降压启动时间，克服了上一线路中人工操作带来的启动时间不准确的缺点。中人工操作带来的启动时间不准确的缺点。(
32、b)在电动机运行过程中，所有的接触器和时间继电器均在电动机运行过程中，所有的接触器和时间继电器均处于长期通电的工作状态，既带来能量的消耗也降低处于长期通电的工作状态，既带来能量的消耗也降低 了了控制线路工作的可靠性。控制线路工作的可靠性。为克服上述电路的缺点，提高线路工作的可靠性，将线路为克服上述电路的缺点，提高线路工作的可靠性，将线路进行改造，使之既可实现自动控制降压启动，又使电动机进行改造，使之既可实现自动控制降压启动，又使电动机在全压正常运行时只有一只接触器在工作。在全压正常运行时只有一只接触器在工作。改进后的时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路改进后的时间继电器控制的串电阻降压启动控
33、制线路 线路的工作原理：合上电源开关线路的工作原理：合上电源开关QSQS。启动时：启动时：停止时停止时:按停止按钮按停止按钮SB2 SB2 线路的特点：线路的特点：在进入全压运行后，只有在进入全压运行后，只有KM2接触器通电接触器通电工作，工作，KM1接触器、时间继电器接触器、时间继电器KT 均释放停止工作。均释放停止工作。这样大大提高了线路工作的可靠性，也减少了耗电量，这样大大提高了线路工作的可靠性，也减少了耗电量，提高元器件的使用寿命。提高元器件的使用寿命。小结：小结：串电阻降压启动时，加在定子绕组上的电压为直串电阻降压启动时，加在定子绕组上的电压为直接启动时的接启动时的0.50.50.8
34、0.8倍，相应的电动机的降压启动转矩倍，相应的电动机的降压启动转矩也只有额定转矩的也只有额定转矩的0.250.250.640.64倍，所以串电阻降压启动倍，所以串电阻降压启动仅仅适用于启动转矩要求不高的生产机械，即电动机轻仅仅适用于启动转矩要求不高的生产机械，即电动机轻载或空载的场合。载或空载的场合。三、启动电阻的选择三、启动电阻的选择根据经验，启动电阻的选择可利用下式近似估算：根据经验，启动电阻的选择可利用下式近似估算：2220R()1()qeqIII式中，式中，I q 为电动机直接启动时的启动电流，单位为为电动机直接启动时的启动电流，单位为A；I q 为电动机降压启动时的启动电流，单位为为
35、电动机降压启动时的启动电流，单位为A；Ie 为电动机的额定电流，单位为为电动机的额定电流，单位为A；由于启动时间持续较短，启动电阻也仅在启动时那一瞬间由于启动时间持续较短，启动电阻也仅在启动时那一瞬间短暂工作，所以实际选用的电阻功率可取计算值的短暂工作，所以实际选用的电阻功率可取计算值的 30%30%即可。即可。二、二、“星星三角三角”（Y-Y-）降压启动控制）降压启动控制 星星三角（三角（Y-）降压启动是指电动机启动时，把定子）降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流，待电动形，以降低启动电压，限制启动电流，待电动机转速上升到一定值时，再把定子绕组改
36、成形，使电动机转速上升到一定值时，再把定子绕组改成形，使电动机进入全压运行状态。机进入全压运行状态。由三相异步电动机的工作原理可知：星形启动时的电流是由三相异步电动机的工作原理可知：星形启动时的电流是三角形启动电流的三角形启动电流的1/31/3，启动电压减小为原三角形启动电，启动电压减小为原三角形启动电压的压的0.60.6倍，所以可根据这个特点来实现三相异步电动机倍，所以可根据这个特点来实现三相异步电动机的降压启动。的降压启动。1.1.电路构成电路构成按钮接触器控制的Y-降压启动控制线路（一）按钮接触器控制的（一）按钮接触器控制的Y-Y-降压启动控制线路降压启动控制线路2.2.工作原理工作原理
37、Y形连接启动：先合上电源开关形连接启动：先合上电源开关QS当转速上升到一定值时当转速上升到一定值时 本控制线路的特点：本控制线路的特点：（1）从启动到正常运行需要两次按动按钮，略显不方便。）从启动到正常运行需要两次按动按钮，略显不方便。（2）由启动切换成全压运行的过渡时间完全取决于操作人）由启动切换成全压运行的过渡时间完全取决于操作人 员的经验，很不准确。员的经验，很不准确。为克服上述控制线路的缺陷，可采用时间继电器来代替为克服上述控制线路的缺陷，可采用时间继电器来代替按钮控制，构成时间继电器控制的自动按钮控制，构成时间继电器控制的自动Y-Y-降压启动线降压启动线路。路。（二）时间继电器控制的
38、（二）时间继电器控制的Y-Y-降压启动控制线路降压启动控制线路1.1.电路构成电路构成通电延时型时间继电器控制Y-降压启动控制线路 2.2.工作原理工作原理启动：先合上电源开关启动：先合上电源开关QSQS停止时，只需按下停止时，只需按下SB2SB2即可使整个电路失电即可使整个电路失电 本控制线路的特点：本控制线路的特点：（1）启动过程的过渡时间由时间继电器的整定值决定，）启动过程的过渡时间由时间继电器的整定值决定，可精确控制。可精确控制。（2）启动完毕，电路进入全压运行时，时间继电器）启动完毕，电路进入全压运行时，时间继电器KT、接触器接触器KM3均不再通电，从而延长其使用寿命，整个线均不再通
39、电，从而延长其使用寿命，整个线路中只有路中只有KM1全过程均工作。全过程均工作。以上介绍的是用通电延时型时间继电器的以上介绍的是用通电延时型时间继电器的“Y-Y-”降降压启动控制线路，在生产中还常采用断电延时型时间压启动控制线路，在生产中还常采用断电延时型时间继电器控制电动机继电器控制电动机“Y-Y-”降压启动，下面具体来认降压启动，下面具体来认识这种电路。识这种电路。断电延时型时间继电器控制Y-降压启动控制线路该电路的特点：时间继该电路的特点：时间继电器电器KT接通只有一瞬接通只有一瞬间，一旦当间，一旦当KM1得电时得电时KT即失电，这样设计即失电，这样设计有两个好处：一是降低有两个好处：一
40、是降低时间继电器的线圈能耗时间继电器的线圈能耗；二是延长时间继电器；二是延长时间继电器线圈的寿命线圈的寿命 （三）（三）Y-Y-自动启动器自动启动器目前，已经有现成的目前，已经有现成的“Y-Y-”自动启动器独立供应，可根自动启动器独立供应，可根据需要直接选用，使用起来更加方便了。据需要直接选用，使用起来更加方便了。它由交流接触器、它由交流接触器、热继电器、时间继热继电器、时间继电器、熔断器等组电器、熔断器等组成，工作原理与时成，工作原理与时间继电器控制的间继电器控制的Y-降压启动的控制降压启动的控制电路原理相似。电路原理相似。Y-自动启动器外形和内部结构 3.5 三相异步电动机 制动控制电路及
41、原理由于惯性作用，电动机在断开电源以后是不会马上停止由于惯性作用，电动机在断开电源以后是不会马上停止转动的，而是需要继续转动一段时间后才停下来。但是转动的，而是需要继续转动一段时间后才停下来。但是机床在生产加工过程中为了提高生产效率，在完成某一机床在生产加工过程中为了提高生产效率，在完成某一工步后要求立即停止。为了满足生产机械这种要求就需工步后要求立即停止。为了满足生产机械这种要求就需要对拖动电动机采取制动措施。要对拖动电动机采取制动措施。制动方式机械制动电气制动反接制动反接制动能耗制动能耗制动再生发电制动再生发电制动电容制动电容制动 机械抱闸制动机械抱闸制动三相异步电动机的制动方式分类三相异
42、步电动机的制动方式分类三相异步电动机的制动方式分为三相异步电动机的制动方式分为机械制动机械制动和和电气制动电气制动两种。而电气制动常采用两种。而电气制动常采用反接制动反接制动和和能耗制动能耗制动 一、三相异步电动机反接制动控制一、三相异步电动机反接制动控制反接制动是靠改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动反接制动是靠改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动电磁力矩，迫使电动机迅速停转的一种制动方式。电磁力矩，迫使电动机迅速停转的一种制动方式。（一）速度继电器（一）速度继电器 速度继电器主要用于电动机的反接制动，故又称为反接速度继电器主要用于电动机的反接制动，故又称为反接制动继电器。是一种反映电动
43、机转速和转向的继电器，制动继电器。是一种反映电动机转速和转向的继电器，其主要作用是以电动机旋转速度的快慢为指令信号，与其主要作用是以电动机旋转速度的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的制动控制。接触器配合实现对电动机的制动控制。1.1.速度继电器的工作原理与结构速度继电器的工作原理与结构JY1型速度继电器的结构和工作原理如图型速度继电器的结构和工作原理如图 JY1型速度继电器的结构和工作原理 一般速度继电器的动作转速为一般速度继电器的动作转速为100100300r/min300r/min，触头复，触头复位转速为位转速为100r/min100r/min以下。以下。2.2.速度继电器的选用速
44、度继电器的选用速度继电器选用的主要依据是速度继电器选用的主要依据是:所控制的转速大小、触所控制的转速大小、触点的数量以及电压、电流等。点的数量以及电压、电流等。常用速度继电器的技术参数 型型 号号触点额触点额定电压定电压触点额触点额定电流定电流触点对数触点对数额定工作额定工作转速转速r/minr/min允许操作允许操作频率频率 次次/H/H正转动作正转动作反转动作反转动作JY1380V380V2A2A1 1组转换触点组转换触点1 1组转换触点组转换触点100100300030003030JFZ0-11 1常开、常开、1 1常闭常闭1 1常开、常开、1 1常闭常闭30030010001000JF
45、Z0-21 1常开、常开、1 1常闭常闭1 1常开、常开、1 1常闭常闭1000100030003000（二）反接制动原理（二）反接制动原理反接制动原理图 当电动机的转速接近零值时，应立即切断电动机电当电动机的转速接近零值时，应立即切断电动机电源，否则，电动机将由制动变为反转。源，否则，电动机将由制动变为反转。（三）单向启动反接制动控制电路（三）单向启动反接制动控制电路1.1.电路构成电路构成单向启动反接制动控制线路2.2.工作原理工作原理线路的工作原理如下：合上电源开关线路的工作原理如下：合上电源开关QSQS。单向启动：单向启动：反接制动：反接制动：反接制动时，由于旋转磁场与转子的相对转速（
46、反接制动时，由于旋转磁场与转子的相对转速（n1+n）很）很高，所以转子绕组中感生电流很大，致使电动机定子绕组高，所以转子绕组中感生电流很大，致使电动机定子绕组中的电流也很大，一般约为电动机额定电流的中的电流也很大，一般约为电动机额定电流的1010倍左右。倍左右。因此，反接制动适合于因此，反接制动适合于10kW10kW以下容量电动机的制动，而且以下容量电动机的制动，而且对对4.5kW4.5kW以上的电动机进行反接制动时，必须在定子绕组以上的电动机进行反接制动时，必须在定子绕组回路中串接回路中串接限流电阻限流电阻，以限制反接制动电流。，以限制反接制动电流。（四）双向启动反接制动控制电路（四）双向启
47、动反接制动控制电路1.1.电路构成电路构成 主电路 双向启动反接制动控制线路 控制电路 双向启动反接制动控制线路 2.2.工作原理工作原理先合上电源开关先合上电源开关QSQS。正转启动正转启动反接制动停转反接制动停转:小小 结结反接制动的优点是制动力强，制动迅速。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，制动过程中冲击缺点是制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗强烈，易损坏传动部件，制动能量消耗大，不宜频繁制动。所以反接制动方式大，不宜频繁制动。所以反接制动方式一般适用于制动要求迅速且系统惯性比一般适用于制动要求迅速且系统惯性比较大，不经常启动与制动的场合
48、，如铣较大，不经常启动与制动的场合，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。二、三相异步电动机能耗制动控制二、三相异步电动机能耗制动控制这种制动方法是通过在定子绕组中通入直流电以消耗转子这种制动方法是通过在定子绕组中通入直流电以消耗转子惯性运转的动能来实现制动的，所以称为惯性运转的动能来实现制动的，所以称为能耗制动能耗制动。（一）能耗制动原理（一）能耗制动原理能耗制动是在切除三相交流能耗制动是在切除三相交流电源之后，定子绕组通人直电源之后，定子绕组通人直流电流，在定子、转子之间流电流，在定子、转子之间的气隙中产生静止磁场，惯的气隙中产生静止磁场，惯性转动的转
49、子导体切割该磁性转动的转子导体切割该磁场，形成感应电流，产生与场，形成感应电流，产生与惯性转动方向相反的电磁力惯性转动方向相反的电磁力矩而使电动机迅速停转。矩而使电动机迅速停转。在能耗制动控制线路中，直流电源一般通过整流环节直接在能耗制动控制线路中，直流电源一般通过整流环节直接从三相电源获得。常用的整流环节有半波整流和全波整流从三相电源获得。常用的整流环节有半波整流和全波整流直流电源的选择：直流电源的选择：能耗制动中，通入电动机的直流电流不能太大，过大会烧坏定子能耗制动中，通入电动机的直流电流不能太大，过大会烧坏定子绕组。因此能耗制动直流电源的选择有一定的要求，以单相桥式整流绕组。因此能耗制动
50、直流电源的选择有一定的要求，以单相桥式整流电路为例，估算方法和步骤如下：电路为例，估算方法和步骤如下：先测量出电动机三相绕组任意两相之间的电阻先测量出电动机三相绕组任意两相之间的电阻R0（）测量电动机的空载电流测量电动机的空载电流 I0（A）能耗制动所需的能耗制动所需的 直流电流直流电流IL KI0（A）直流电压直流电压ULIL R0（V）。）。其中其中K K是系数，一般取是系数，一般取 3.53.54 4。若考虑到电动机定子绕组发热情。若考虑到电动机定子绕组发热情况，并使制动达到较为满意的效果，对于转速高、惯性大的拖动系统况，并使制动达到较为满意的效果，对于转速高、惯性大的拖动系统可取上限。
