《电机与电气控制技术》第二版教学课件实训4.2 三相异步电动机反接制动控制电路

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《电机与电气控制技术(赵红顺莫莉萍)》PPT课件电机电气实验指导

常州机电职业技术学院电机与电气控制技术实验指导莫莉萍赵红顺主编目录第一部分电机实验 (1)实验一直流他励电动机起动、反转、制动 (3)实验二直流电动机实验 (6)实验三直流他励电动机的调速 (8)实验四单相变压器的空载试验 (10)实验五三相异步电动机空载和短路试验 (12)实验六三相异步电动机的工作特性 (14)第二部分电气控制电路实验 (17)实验一三相异步电动机单向起动控制线路的安装接线与通电调试 (17)实验二三相异步电动机正反转控制线路的安装接线与通电调试 (20)实验三三相异步电动机星一三角减压起动控制线路的安装接线与通电调试 (23)实验四双速电动机控制线路的安装接线与通电调试 (26)实验五三相异步电动机反接制动控制线路的安装接线与通电调试 (29)实验六三相异步电动机能耗制动控制线路的安装接线与通电调试 (32)实验七C6140T型普通车床控制线路常见电气故障检修 (35)实验八X6132型卧式万能铣床控制线路常见电气故障检修 (38)第一部分电机实验实验的基本要求实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能．培养学生学会根据实验目的拟定实验线路，选择所需仪表，确定试验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而提出实验报告。

在整个实验过程中，每个人必须严肃认真，集中精力，及时做好实验。

现按实验过程提出下列基本要求；一、实验前的准备：实验前应复习本课程有关内容，认真研读实验指导书，了解实验目的、内容、方法与步骤、明确实验过程中应注意的问题。

二、实验的进行：（一）建立小组，合理分工每次实验以小组为单位进行，每组由3—4人组成，推选组长一人，组长负责组织实验的进行及分配小组成员的工作，务求在实验过程中操作协调，数据准确。

（二）抄录铭牌，选择仪表实验前应首先熟悉被试机组，记录实验所需的电机及所用设备的铭牌和仪表量程，然后将仪表设备布置整齐，便于接线及测取数据。

（三）按图接线，力求简明接线原则是先串联主回路，再接并联支路。

三相异步电动机的启动调速反转与制动一PPT课件

6
（2）Y-Δ降压启动
适用范围：正常运行时定子绕组为三角形连接。
优点：启动电流为全压启动时的1／3。
缺点：
TstY
1 3 TSt
不适合高启动转矩场合，适合空载或轻载启动
A
L1 L2 L3
UP' Z X
启正常
QS1 FU
CY
B 动运行
UP Z A
C
X
YB
U1 V W1
1
U2 V2 W2
Δ运行时，首尾相接构成闭环
回馈制动常用于高速且要求匀速下放重物的场合，另外在变极或变频调速过程中，也会产生回馈制动。
16
•4
1、全压启动（直接启动）
全压启动是将电动机直接接到额定电压上的启动方式，又叫直接启动。优点：设备简单，操作方便，启动时间短。缺点：启动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。
适用范围：电动机容量在10kW以下
5
2、降压启动
（1）定子串电阻启动
缺点：
外接启动电阻上有较大的功率损耗，经济性较差。
——三相异步电动机的启动、调速、反转与制动
1
三相异步电动机的启动、调速、反转与制动能力目标：
1、能根据交流电动机的类型和使用场合，分析交流电动机的启动、调速和制动
知识目标：
1、了解交流电机的结构，熟悉交流电机的工作原理 2、掌握交流电机的启动、调速与制动
任务一、认识交流异步电动机任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动
流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n0。
电动机由于惯性仍在运转。
n1 0 N
转子导体切割固定磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电

《电机与电气控制技术》第2版习题解答第二章三相异步电动机

《电机与电气控制技术》第2版习题解答第二章三相异步电动机2-1三相异步电动机的旋转磁场是如何产生的？答：在三相异步电动机的定子三相对称绕组中通入三相对称电流，根据三相对称电流的瞬时电流来分析由其产生的磁场，由于三相对称电流其大小、方向随正弦规律变化，由三相对称电流建立的磁场即合成磁极在定子内膛中随一定方向移动。

当正弦交流电流变化一周时，合成磁场在空间旋转了一定角度，随着正弦交流电流不断变化，形成了旋转磁场。

2-2三组异步电动机旋转磁场的转速由什么决定？对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速为多少？答：三相异步电动机旋转磁场的转速由电动机定子极对数P交流电源频率f1决定，具体公式为n1=60f1/P。

对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速即旋转磁场的转速n1分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。

2-3试述三相异步电动机的转动原理，并解释“异步”的意义。

答：首先，在三相异步电动机三相定子绕组中通入三相交流电源，流过三相对称电流，在定子内膛中建立三相旋转磁场，开始转子是静止的，由于相对运动，转子导体将切割磁场，在转子导体中产生感应电动势，又由于转子导体是闭合的，将在其内流过转子感应电流，该转子电流与定子磁场相互作用，由左手定则判断电磁力方向，转子将在电磁力作用下依旋转磁场旋转方向旋转。

所谓“异步”是指三相异步电动机转子转速n与定子旋转磁场转速n1之间必须有差别，且n<n1。

2-4旋转磁场的转向由什么决定？如何改变旋转磁场的方向？答：旋转磁场在空间的旋转方向是由三相交流电流相序决定的，若要改变旋转磁场的方向，只需将电动机三相定子绕组与三相交流电源连接的三根导线中的任意两根对调位置即可。

如果来绕组U1接电源L1、V1接L2、W1接L3为正转，要想反转U1仍接L1，但V1接L3、W1接L2即可。

三相异步电动机电气控制课件PPT45页

1、反接制动控制线路
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
25
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往返运动图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电吸合，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台退到SQl位置时，挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。

第2章三相异步电动机控制线路模板ppt课件

在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。控制回路需要设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置
特点：
起动按钮的常开触点并联；停止按钮的常闭触点串联。
操作
无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮可以打断自锁电路，使电动机停止运行。
SB1乙
SB1甲
SB2甲
KM
2、工作台前进至终点自动停车； 3、工作台在终点时，启动电机只能反转； 4、工作台后退至原位自动停车； 5、工作台在前进或后退途中均可停车，再启动后既可进也可退。
实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关
运动过程
按下SB2 工作台正向运行至终点位置撞开SQ2 电机停车
（反向运行同样分析）
SB2乙
K M
甲地
乙地
SB1甲、SB2甲实现就地控制； SB1乙、SB2乙实现远方控制。
（a）
（b）‍
‍多点控制电路‍
2.2.5 自动循环控制
正程：电动机正转；逆程：电动机反转。
控制要求：
工作台 B
后退前进
SQ4 SQ1
床身
工作台 A
SQ2 SQ3
机床工作示意图
1、工作台在原位时，启动电机只能正转；
（1）工作台在原位时：启动后只能前进，不能后退。（2）A前进到终点时：立即后退，退回到原位自动停。
（3）A在途中时：可停车；再启动时，既可前进也可后退。（4）A在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。（5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。
基本电路的结构特点： 1. 自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。 2. 互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路

三相异步电动机反接制动控制线路ppt课件

6
原理
速度继电器
控制线路
——反接制动继电器
JY1型
7
原理
速度继电器
控制线路
转子
簧片可动支架定子端盖连接头
静触头
电动机轴转子定子定子绕组
胶木摆工作原理当电动机旋转时，速度继电器的转子随之转动，从而在转子和定子之间的气隙中产生旋转磁场，在定子绕组上产生感应电流，该电流在永久磁铁的旋转磁场作用下，产生电磁转矩，使定子随永久磁铁转动的方向偏转。偏转角度与电动机的转速成正比。当定子偏转到一定角度时，带动胶木摆杆推动簧片，使常闭触头断开，常开触头闭合。当电动机转速低于某一值时，定子产生转矩减小，触头在簧片作用下复位。一般速度继电器的触头动作转速为120r/min，触头复位转速在100r/min以下。在连续工作制中，能可靠地工作在3000～3600r/min。
9
1
任务一了解反接制动
2
任务二了解速度继电器
3
任务三掌握反接制动控制线路
10
正转运行接触
器
原理
速度继电器
控制线路
反接制动电阻
速度继电器
反接制动接触
器
11
原理
速度继电器
控制线路
假设：速度继电器的动作值为120r/min，释放值为100r/min
速度继电器：动作值
120r/min
KM头按动1常电线闭下按开圈合启钮触得，为SB反1接制动做准备
12
原理
速度继电器
控制线路
按下停止按钮
SB2
速度继电 KK电失触器M M点动电头动制22断机作断，触合线动开反开主点触圈接动

《三相异步电动机反接制动控制线路》电子教材(精)

任务五三相异步电动机反接制动控制线路停车时间短，对设备的冲击较大，生产主管要求维修电工班改进现有的铣床制动系统，维修电工班接到任务后，查阅资料，研究新的制动方式。

2．理解速度继电器的结构和工作原理。

3．能识别和选用元器件，进行外观检查器件的好坏，核查其型号与规格是否符合任务书要求。

掌握常见低压电器的图形符号、文字符号、组成结构；控制器件的动作过程、控制原理。

4．能识读电气原理图，正确分析工作原理和过程。

5．能识读安装图、接线图，明确安装要求，确定元器件、电动机等安装位置，确保正确连接线路。

按图纸、工艺要求、安全规范和设备要求，安装元器件，按图接线，实现控制线路的正确连接。

6．能正确使用仪表进行测试检查，验证电路安装的正确性，并能修正装接的错误点。

按照安全操作规程正确通电试车。

7. 客观地进行考核评价，选出优秀的安装方案和优秀协作团队。

8．按照实训室管理规定，整理工具，清理施工现场。

三相异步电动机反接制动控制线路的认识, 明确工作内容、工时和工艺等要求。

2．了解速度继电器的的结构组成、工作原理。

3．能识读三相异步电动机反接制动控制线路的电气控制原理图，并分析工作原理。

且系统惯性较大，可以采用反接制动。

一、反接制动原理在电动机断开电源停车时，若迅速将三相电源线任意两相对调，就会使得旋转磁场反向，转矩方向亦随之改变，但转子由于惯性仍按原方向转动，所以电动机因转矩方向与旋转方向相反而处于制动状态，这种制动称为反接制动。

图5-1-1所示线路为反接制动原理图。

PE QS正转运行反接制动L1L2L3M3~NSn Fn1a)b)-电动机原转向-旋转磁场方向nn1U V W图5-1-1 反接制动原理图线路工作原理分析：图5-1-1（a）中QS为倒顺开关，当QS向上投合时，通入定子绕组的电源相序为L1—U、L2—V、L3—W相, 电动机单向正常运行；当电动机需停车时，先拉开关QS，使电动机的三相电源断开，随后，将开关QS迅速向下投合，通过开关对调电源线为L1—V、L2—U相，此时旋转磁场方向因电源相序改变而反向，转子因惯性而仍按原方向旋转，此时产生的转矩方向与电动机原转子转动方向相反，对电动机起制动作用，电动机速度迅速减慢直至为零值。

三相异步电动机的制动控制线路教学课件共39页

KT
SB2
KM1
VC
SB1
KM2
按下SB1
3
FR
KM1线圈失电
KM1自锁触头分断
KM1主触头分断 KM1联锁触头闭合 V R
KM2线圈得电 U M W
KT线圈得电
3～
KM2
KM1
KT
KM2
KM1
KM1
KM2 KT
有变压器桥式整流能耗制动控制线路
QS FU1
FU2
L1
L2
FR
L3
FU3
TC KM2
KT
电磁抱闸制动器工作原理示意图
电源 1－弹簧 2－衔铁 3－线圈 4－铁心 5－闸轮 6－闸瓦 7－杠杆
电磁抱闸断电制动控制线路
QS FU1
FU2
L1 L2 L3
FR SB1
KM
KM
FR
SB2
YB KM
M 3～
电磁抱闸断电制动控制线路
QS FU1
FU2
L1 L2 L3
FR SB1
KM
合上电源开关QS
在转速高到一定值时，KS 闭合
Ｒ
M 3～
KM2 SB2
KM2
n KS SB1 KM1
FR
KM2
KS
KM1
KM1
KM2
单向启动反接制动控制
QS FU1
FU2
L1
L2
FR
L3
停：
KM1
按下SB2
KM1失电释放
KM2线圈得电，
KM2主触头闭
合，电动机串
联电阻反接，
反接制动
KM2自锁触头
闭合
Ｒ
M 3～

《异步电动机》课件

异步电动机的调速
变极调速
通过改变电动机的极数来调节转速，但只能在有限的范围内调速。
变频调速
通过改变电源的频率来调节电动机的转速，可以实现宽范围的调速，且调速性能好。
异步电动机的制动和反转
能耗制动
反转
在电动机定子绕组中通入直流电，产生恒定的磁场，利用转子感应电流与恒定磁场的相互作用产生制动力矩。
03
转子铁芯
转子铁芯是电动机的磁路部分，通常由0.5mm厚的硅钢片叠压而成。
转轴
转轴是电动机的输出部分，通过轴承与机座相连，用于驱动负载。
05
04
转子绕组
转子绕组是电动机的电路部分，它由绝缘导线绕制而成，嵌套在转子铁芯槽内。
其他部件
01
02
03
轴承
轴承是用来支撑转子的部件，分为滚动轴承和滑动轴承两种。
通过改变电源相序或绕组接线方式来实现电动机的反转。
反接制动
通过反接电源相序来改变电动机旋转磁场的旋转方向，利用转子感应电流与旋转磁场的相互作用产生制动力矩。
05
异步电动机的维护与故障处理
异步电动机的日常维护
定期检查
定期检查异步电动机的外观、紧固件、轴承异步电动机的清洁，防止灰尘、杂物进入
汽车用异步电动机
适用于汽车驱动和辅助系统，如起动机、发电机等。
04
异步电动机的运行与控制
异步电动机的启动
直接启动
通过直接将电动机接入电源来启动。这种方式简单，但可能导致电流过大，适用于小容量电动机。
降压启动
通过降低加在电动机上的电压来减小启动电流。常用的方法有星形-三角形启动和自耦变压器启动。
《异步电动机》 PPT课件

电机与电气控制技术第2版电子教案与教学设计 3.4-三相异步电动机的机械特性、起动调速制动

1.学习过程的记录与总结；
2.回答问题的成绩；
3.分析问题的情况；
4.教学检测完成的情况；
5.实训中分析问题解决问题的能力
学生反馈
教学后记
本课程依据高职院校学生的特点和电气自动化专业的人才培养目标，遵循以学生为中心，少讲多练的原则，借助一个个小的控制任务的解决来学习电机及电气控制的应用技能，教学中不能求快，要根据每个学生的学习能力，分层次、分进度的实施教学任务。教学中每个环节要注意引导学生积极思考分析问题，培养学生动手能力及精益求精的工匠精神。
2.鼓励学生自主解决问题的意识，养成主动思考独立思考，培养理论联系实际的学习方法。学会电动机的机械特性分析电动机运行中出现的实际问题。
考核评价
考核方法与工具
采用过程考核和绩效考核两种方法。
过程考核分为两个部分，任务完成的过程中学习态度和方法；帮助其他同学的情况；
绩效考核依据的是制定任务完成的成绩。
考核主要内容
素质目标：促使学生养成自主的学习习惯；学会用理论指导实践，在实践中寻找理论支持
主要教学内容
1.三相异步电动机的机械特性
2.三相异步电动机的启动
3.三相异步电动机的调速
4.三相异步电动机的制动
4.实训：测量电动机的绝缘电阻、空载电流、转速及运行温度技能训练
重点与难点
重点：
1.三相异步电动机的机械特性
2.三相异步电动机的启动、调速、制动方法
教学情境类型
1.教师主导的任务驱动式的教学，在解决具体任务中学习实用技能；
2.小组合作互动探究学习；
3.教师提出问题、学生回答问题，教师答疑，师生角色互换。
教学情境描述
环节1：教师讲解三相异步电动机的机械特性，做好学习笔记

电机控制技术实训4.2 三相异步电动机反接制动控制电路

三相异步电动机反接制动控制电路
目录
1 三相异步电动机反接制动控制电路
2
1 三相异步电动机反接制动控制电路
一.工具器材（1）工具：试电笔、螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀等。（2）仪表：万用表、兆欧表等。（3）设备：速度继电器1个；三相异步电动机1台；熔断器5个；交流接触器2个；热继电器 1个；按钮2个；限流电阻箱 1个；接线端子板1组；电工工具1套；导线若干。
1 三相异步电动机反接制动控制电路
三、实训内容和步骤 1、实验板上找到交流接触器等低压元器件，了解其结构及动作原理。 2、先连接好主电路，再连接控制电路，连接完成后，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ整好制动电阻R的值，经实验指导老师检查无误后以带通电。 3、按下起动按钮，电动机起动运行，运行一段时间后再按下停止按钮，观察速度继电器触点动作情况。 4、调整速度继电器的反力弹簧，观察制动效果，并予以记录。四、实训总结。 1、反接制动控制电路有何优点和缺点，适用于什么情况？ 2、速度继电器反力弹簧反力大小对制动效果有何影响？

三相异步电动机的反接制动

授课时间授课班级上课地点教学单元名称三相异步电动机的反接制动课时数 0.4 教学目标 1.三相异步电动机的反接制动几种方式。

2.培养学生分析问题、解决问题的能力。

教学重点反接制动几种方式教学难点反接制动几种方式目标群体普专教学环境实训室教学方法项目驱动、讲练结合等时间安排教学过程设计1. 转速反向反接制动（或称倒拉反向反接制动）图4-36电动机转速反向反接制动电路图转速反向反接制动如图4-36，异步电机转子串接较大电阻接通电源，起动转矩方向与重物G 产生的负载转矩的方向相反，而且T st <T L ，在重物G 的作用下，迫使电机反T st 的方向旋转，并在重物下放的方向加速。

其转差率s 为1)(11>--=n n n s （4-12）随|-n|的增加，s 、I 2及T em 都增大，直到满足T=T L (图4-37B 点)，电机转速为-n 2稳定运行，重物匀速下放。

图4-38中所示机械特性的第四象限(实线部分)，即为异步电机转速反向反接制动的机械特性。

图4-37转速反向反接制动时的异步电机特性转速反向反接制动适用于低速匀速下放重物。

电动机工作在反接制动状态时，它由轴上输入机械功率，定子又通过气隙向转子输送电功率，这两部分功率都消耗在转子电路的总电阻上。

2. 定子两相反接的反接制动图4-38 异步电机定子两相反接的电路图与机械特性（a)电路图；（b)机械特性设异步电动机带反抗性负载原来稳定运行于电动状态如图4-38)的A 点，为了迅速停车或反转，可将定子两相反接，并同时在绕线式异步电动机转子回路中接电阻R f ，如图4-38)所示，由于定子相序的改变，使旋转磁场的方向发生改变，从而使异步电动机的工作点从原来电动机运行机械特性上的A 点，转移到新的机械特性(通过-n 1的特性)上的B 点。

此时，由于转子切割磁场的方向与电动状态时相反，则感应电动势的方向也改变。

此时的转差率为1n n n n n n s 111>+=---= （4-13）由上式可知，s>1是反接制动的特点(含转速反向和两相反接两种制动)。