1、课题九课题九 多速异步电动机多速异步电动机的控制线路的控制线路郴州综合职业中专学校课件制作：何贤红课件制作：何贤红机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元2.9.1 2.9.1 三相异步电动机的调速控制线路三相异步电动机的调速控制线路 由电动机原理可知，三相异步电动机的转子的转速n与电网电压频率f、定子的磁极对数p及转差率s的关系为：pfsnsn60)1()1(0由上式可知，改变三相异步电动机的转速的方法(也即调速方法)有：改变磁极对数p；改变转差率s；改变电源频率f。改变转差率s的方法，是在转子电路中串入电阻。这种调
2、速方法只适合于绕线转子异步电动机，对鼠笼型转子异步电动机不适合。改变电源频率f，虽然由于半导体可控硅技术的发展而出现了乐观的前景，但是由于其控制线路复杂，又需要专门的变频设备，投资大，又不易维修，因此还不能普遍应用。目前广泛使用的调速方法主要是变更定子绕组的极对数，因为极对数的改变必须在定子和转子上同时进行。因此对于绕线式转子异步电动机不太适应。由于鼠笼转子异步电动机的转子极数是随定子极数的改变而自动改变的，变极时只需要考虑定子绕组的极数即可。因此，这种调速方法适用于鼠笼型转子异步电动机。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元变更极对数的原理变更极对数的原理 鼠笼
3、式异步电动机采用下列两种方法来改变绕组的极对数：改变定子绕组的连接，或者说变更定子绕组每相的电流方向；在定子上设置具有不同极对数的两套独立的绕组。如需要获得四个以上的速度等级，上述的两种方法往往同时采用。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元1.双速电动机的原理双速电动机的原理 图2-61所示为2极/4极双速电动机定子绕组接线示意图。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元 这种电动机定子绕组有六个出线端，若将电动机定子绕组三个出线端U1、V1、W1分别接三相电源L1、L2、L3而将U2、V2、W2三个出线端子悬空。如图2-61(a)所
4、示，则三相定子绕组构成了三角形连接，此时每相绕组的、线圈相互串联，电流方向如图中的虚线箭头所示，磁极为4极，（既2对磁极，磁极对数P=2），同步转速1500r/min。若是将电动机定子绕组的U2、V2、W2三个出线端分别接三相电源L1、L3、L2而U1、V1、W1三个出现端连接在一起，如图2-61(b)所示，这时电动机的三相绕组接成双Y连接，此时每相绕组中的、线圈相互并联，电流如图中实线箭头所示。磁极数为2极，（既1对磁极，磁极对数P=1）同步转速为3000r/min。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元 双速电动机定子接线方式除上述绕组由三角形改接成双星形(/
5、YY)以外，另一种接线方法为绕组由单星形改接成双星形(Y/YY)，如图2-62所示。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元2.2.三速及多速电动机的原理三速及多速电动机的原理 三速电动机的定子绕组如图2-63所示。它的定子绕组具有两套线圈，其中2-63所示绕组可以接成三角形，也可以接成双星形。三角形接法时为8极，双星形接法时为4极。另一套绕组(图2-63(b)所示)可以接成星形，绕组极数为6极，当两套绕组分别换接成三种接法接电源时，即可获得三种不同的速度。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元 第一套绕组U1、V1、W1分别接电源L1
6、、L2、L3时，定子绕组接成三角形，电动机低速运行；电动机中速运行时，利用第二套绕组的Y接，即U3、V3、W3接三相电源；若需电动机高速运转时，只需要将第一套绕组的U2、V2、W2接电源，而U1、V1、W1短接，绕组接成双星形。多速电动机原理与三速电动机相似。例如四速电动机定于设有两套绕组，各自都能变极的绕组，若是其中一套绕组的极数是12极/6极，另一套绕组的极数为8极/4极，那么这台电动机的转速就有12极、8极、6极、4极四个等级。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元2.9.2 双速电动机的控制线路双速电动机的控制线路 主电路中三组主触头KM1、KM2、KM3
7、。当KM1主触头闭合时电动机定子绕组接成三角形，低速转动；当KM1主触头断开，而KM2和KM3两组主触头闭合时，电动机定子绕组接成双星形高速运转。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元其工作原理如下：其工作原理如下：低速运行时：低速运行时：郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元高速运行时：郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元变极调整方法的特点是：变极调整方法的特点是：电动机的定子绕组必须特制；这种调速方法只能使电动机获得两个及两个以上的转速，且不可能获得连续可调。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床
8、维修电工技术第二单元第二单元三相异步电动机的选择及保护三相异步电动机的选择及保护 电动机是电力拖动系统的核心，为了使电力拖动系统可靠、安全、经济、合理地工作，必须正确地选择电动机。电动机的规格、品种繁多，性能各异，选用电动机时要全面考虑电源的电压、频率、负载及使用的环境等多方面因素，必须与电动机的铭牌规定的相等。一般选用电动机时遵循的原则是一般选用电动机时遵循的原则是：(1)电动机的机械特性，启动特性及调速特性必须满足生产机械的特点及要求。(2)电动机的容量要选择合理，且要充分利用。(3)电动机的结构型式应适合生产机械周围环境的条件。(4)电动机的电源选择：根据生产机械的要求，选择交流电动机或
9、直接电动机。交流电动机又有笼形转子和绕线转子之分等。(5)电动机转速的合理选用，电动机的转速要适合生产机械转速要求，才能达到即经济又好用的目的。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元电动机功率的选择电动机功率的选择 正确选择电动机的容量(功率)是保证电动机及生产机械正常、合理应用的首要条件。通常采用调查、统计、类比或分析、计算相结合的方法选择电动机的功率。1.1.调查统计类比法调查统计类比法 (1)统计分析法：我国机床制造厂对不同类型机床，常用以下统计分析公式来计算主电动机的容量.车床主电机功率：(kW)立式车床主电机功率 (kW）式中，D为工件最大直径，单位为m
10、。54.15.36 DP 88.020DP 郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元摇臂钻床主电机功率：(kW)式中，D为最大钻孔直径，单位为mm。卧式镗床主电动机功率：(kW)式中，D为镗杆直径，单位为mm。龙门铣床主电动机功率：(kW)式中,B为工作台宽度，单位为mm。外圆磨床主电动机功率：(kW)式中，B为砂轮宽度，单位为mm；K为砂轮主轴用滚动轴承时 K=0.81.1，砂轮主轴用滑动轴承时K=1.01.3。19.10646.0DP 7.1004.0DP 66.116.1BP KBP1.0郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元(2
11、)类比法：通过对长期运行的同类生产机械的电动机容量的调查，对其主要参数、工作条件进行类比，从而确定电动机的容量。2.2.分析与计算相结合的方法分析与计算相结合的方法 电动机的容量是根据它的发热情况来选择的，而电动机发热情况又与负载大小及运行时间的长短及运行方式有关，所以应按不同的运行方式和负载的情况来选择电动机的容量。电动机的运行方式通常分为三种，即连续运行方式、短时运行方式和重复短时运行方式。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元连续运行方式电动机容量的选择。连续运行方式电动机容量的选择。1)在恒定负载下长期运行的电动机容量的选择。选择比较简单，只要知道被拖动的
12、生产机械的功率，就可以确定电动机的功率。在选用生产机械配套的电动机功率时，应考虑传动过程中的功率损失，选用的电动机功率要稍大于生产机械的功率。若生产机械的输出功率为PL，则配套电动机的额定功率P由下式决定：式中 生产机械的效率；电动机和生产机械之间的传动效率。21LPP 21郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元 2)在变动负载下长期运行的电动机容量的选择。在选择变动负载下长期运行的电动机容量时，常采用等效负载法，就是假定一个恒定负载来代替实际的变动负载，但是两者的发热情况应相同。然后按恒定负载下的即上述1)情况原则选择电动机的容量，所选容量应等于或略大于等效负载
13、。(2)短时运行电动机容量。短时运行电动机容量。短时运行的电动机在运行时温升未达到稳定值，而在停止运转时，电动机的温度又可以降到等于周围环境的温度。为了提高电动机的利用率，可以容许过载，即可以使其输出功率大于额定功率(或者在负载功率一定时，选择额定功率较小的电动机)工作时间越短，则过载功率可以越大，但过载量也不能无限增大，必须小于电动机的最大转矩。郴州综合职业中专学校机床维修电工技术机床维修电工技术第二单元第二单元 电动机种类的选择电动机种类的选择 选择异步电动机的种类应从以下几方面来考虑：机械特性(硬特性、软特性)、调整与启动性能、维护及价格等.电动机结构形式和防护形式的选择电动机结构形式和防护形式的选择 1.1.电动机结构型式的选择电动机结构型式的选择 按其安装位置的不同，一般分为卧式和立式两种按其安装位置的不同，一般分为卧式和立式两种。2.电动机防护形式的选择电动机防护形式的选择 电动机的防护形式有许多，根据电动机工作环境的不同选择防护形式。电动机的保护电动机的保护 为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外，还应进行定期检查，做好电动机维护保养工作，这样可以及时消除一些毛病，防止故障发生，保证电动机安全可靠地运行。定期维保的时间间隔可根据电动机的型式及使用环境决定。
