三速电动机变极调速控制设备电气说明书
三相异步电动机的变极调速控制
SB3常闭触头 先断开，切断 KM1线圈电路
SB2常开触头 后闭合
KM1自锁触头复位断开
KM1主触 头断开
电动机因惯 性继续旋转
KM1互锁触头复位闭合
KM2、KM3 线圈都得电
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
2）高速运转
需要高速运转时，也需要先按下低速启动按钮SB2，把定子 绕组接成△，让电动机低速启动。 启动结束，再按下高速启动按钮SB3，把定子绕组换接成YY， 实现电动机高速运行。
KT常开延时闭合
KM1失电 拆除△接线，切除电动机正序电源
定子绕组尾端接反序电源
KM2得电 KM3得电
电动机YY连接， 定子绕组首端 高速运转 短接于一点
变极调速安装接线注意事项： 1）正确识别电动机定子绕组的9个接线端子。 2）交换任意两相电源的相序。
2）按钮控制的双速电动机变极调速
注意控制电路的线号
三、变极调速原理
把定子每相绕组都看成两个完全对称的“半相绕组”。
以U相为例，设相电流从绕组的头部U1流进，尾部U2流出。 当U相两个“半相绕组”头尾相串联时（顺串），根据右手 螺旋法则，可判断出定子绕组产生4极磁场。 若U相两个“半相绕组” 尾尾相串联（反串）或者头尾相并 联（反并），定子绕组产生2极磁场。
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
1）低速运转
需要低速运转时，按下低速启动按钮SB2，把定子绕组接成 △，让电动机低速启动，并连续运转。
合上QS，M3线圈电路
SB2常开触头后 闭合，KM1线圈
通电
KM1电气互锁触头断开， 对KM2、KM3互锁
KM1主触 头闭合
相关知识——三相异步电动机的电气调速
• 什么叫恒转矩调速？
电气控制与PLC技术-三相异步电动机的调速运行控制
1、继电器－接触器控制电路原理图
2、工作原理
按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合 ，电动机作Δ联接低速运转，同时中间继电 器KA线圈通电并自锁，保证了KM1的长期 得电和时间继电器KT的线圈得电吸合； KT经延时，其动断触头断开，切断KM1， 其动合触头闭合，KM2、KM3线圈得电吸 合，电动机作双Y联接高速运转。
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
三、三相双速异步电动机变极调速运行的PLC控制（续）
（二）课上讲解
1、将三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制 ，其输入/输出是如何分配的？
电气 符号
输入
输入 端子
功能
电气 符号
输出
输出 端子
功能
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制电路原理图
任三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制（续）
（一）课上问题（续）
1、简述三相双速异步电动机变极调速运行继电器-接触器控制电路工作原理。（续）
a)
b)
三相双速异步电动机联结方式分解示意图
a)分解前 b)分解后
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
六、知识拓展
1、三速电动机的控制
三速电动机通过改变绕组的组合 方式而得到不同的磁极对数。按下起 动按钮SB1，KM1和KM2的线圈得电 吸合并自锁，电动机作Δ联接低速运转； 按下SB2，KM1和KM2的线圈失电释 放，低速运转停止，而KM3线圈得电 吸合并自锁，电动机作Y联接中速运转， 时间继电器KT线圈得电；经延时， KM3线圈失电释放，中速运转停止， 而KM4和KM5线圈得电吸合并自锁， 电动机作双Y联接高速运转。
三速电动机和控制线路
U
2 N
R12 X1 X 2
2
2 3 Tm
Tst
m1 s
U
2 N
R2
R1 R2 2 X1 X 2 2
Tst YY
m1 2s
(U N / 3)2 (R2 / 4)
R1 / 4 R2 / 42 X1 / 4 X 2
/ 42
TstYY
2 3
m1 s
U
2 N
R2
R1 R2 2 X1 X 2
YY
nmYY TmYY
sm 2ns TmYY
sm 2ns 2TmY
smns TmY
nmY TmY
Y
n
2ns
YY
ns
Y
T O
(2) △ － YY 变极
① 2p → p ，ns → 2ns。 ② N1→N1 /2 ，R，X→ (R，X) /4 。 ③ sm 不变，UN→ UN / 3
sm
变极调速是一种经过变化定子绕组极对数来实现转
子转速调整旳调速方式。在一定电源频率下，因为同步 转便速能够n变s 化与60p转f极1 子对转数速成。反比，所以，变化定子绕组极对数
变化定子旳极对数，一般采用变化定子绕组联结旳 措施来实现。转子为笼型，因为各根导条电流旳空间分 布取决于气隙主磁场旳分布，故笼型转子所产生磁动势 旳极对数与感生它旳气隙磁场旳极对数总是相等。也能 够在电动机上安装两组独立旳绕组，各个绕组联结法不 同构成不同旳极对数。
M 3～
KM2 KM3 KM4
KT1
KT1 KM1
KT2 KM3
KM1
KM3 KM4
KT2 KM2
KM2
KM1
低速
KT1 KM2 KT2
YZTD系列塔式起重机用多速三相异步电动机说明书
YZTD系列塔式起重机用多速三相异步电动机使用维护说明书宝石电气设备有限责任公司YZTD系列塔式起重机用多速三相异步电动机一、概述YZTD系列塔式起重机用多速三相异步电动机是为塔式起重机及其他建筑机械电力传动而专门研制的变极调速三相异步电动机。
该电机具有调速比大、起动电流小、起动力矩高、过载能力强、可频繁起动、制动和正、反转等特点，而且该电机为鼠笼转子电机，采用远极比变极调速，没有易磨损的电刷装置，也不必另附调速装置，因此具有结构简单，维护方便等特点。
三速电机的基准工作制：高、中速为S3-40%，低速为S3-25%，双速电机的基准工作制为：高速为S3-40%，低速为S3-25%。
电机为F级绝缘；防护等级IP44；冷却方式IC411；安装结构型式IMB3；额定电压380V，额定频率50Hz,也可在440V、60Hz的电网下使用。
二、使用环境电机在海拔不超过1000m,环境温度不超过40 ℃ ，相对湿度不超过90%时能保证额定运行，超出此环境运行应按GB755的规定将输出功率修正。
电机的出线盒位于电机顶部，可方便的左、右出线，同时也可根据用户要求提供侧出线的电机。
机座号安 装 尺 寸外 形 尺 寸 H A B C圆 锥 形 轴 伸 圆柱形轴伸 K ABAC HA HDLDD1E E1 FG GD DEFG GD132M 132 216 178 89 38 38 80 10 33 812 280 285 20 365 495 160L 160 254 254 108 4842110 12 3715330 32525425 650 180L 180 279 279 121 55 M36 × 3 110 82 14 19.9 948 14 42.5 9 360360 465 685 200L 200 318 305 133 M 36 × 4 55 16 49 10 19405405 28 510 780 225M 225 356 311 149 65 M 42 × 3 140 105 16 23.4 10 60 14053 455430545 850250M 250 406 349 168 70 M 48 × 3 18 25.4 11 65 18 58 11 24 515 480 30 605 935注：侧出线电机的外形尺寸与Ｙ系列(IP44)相同。
变频器E700说明书
交流变频器的应用（E700系列）一、简介变频器是由计算机控制电力电子器件，将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电器设备，用以驱动交流异步（同步）电动机进行变频调速。
变频器的出现，使交流电动机的调速变得和直流电动机一样方便，并可由计算机联网控制，因此，得到了广泛的应用，其发展前景广阔。
表1 变频调速的效果由三相异步电动机转子转速公式：n=（1-s）60f1/p，三相异步电动机的调速方式有：变频（f1）调速、变极（p）调速和变转差率（s）调速。
变频器的调频调压原理：1．调频原理2．调压原理综上所述，变频器的调频调压过程是通过控制三相调制信号进行的。
二、变频器的组成变频器是由计算机控制大功率开关器件将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电器设备。
由主电路和控制电路两大部分组成，主电路包括整流及滤波电路、逆变电路、制动电阻和制动单元，控制电路包括计算机控制系统、键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源和外接控制端子等。
三、变频器的分类1．按变换环节分为，交-直-交型和交-交型两种。
2．按改变变频器输出电压的方法分为，PAM调制和PWM调制（即脉冲幅度调制和脉冲宽度调制）两种。
3．按电压等级分为，低压型（220~460V）和高压型（3KV、6KV 和10KV）两类。
4．按滤波方式分为，电压型和电流型两种。
5．按用途分为，专用型和通用型两种。
四、变频器使用注意事项FR-E700系列变频器虽然是高可靠性产品，但周边电路的连接方法错误以及运行、使用方法不当也会导致产品寿命缩短或损坏。
运行前请务必重新确认下列注意事项。
(1) 电源及电机接线的压接端子推荐使用带绝缘套管的端子。
(2) 电源一定不能接到变频器输出端子（U、V、W）上，否则将损坏变频器。
(3) 接线时请勿在变频器内留下电线切屑。
电线切屑可能会导致异常、故障、误动作发生。
请保持变频器的清洁。
在控制柜等上钻安装孔时请勿使切屑粉掉进变频器内。
三相异步电动机使用说明书
5.1.1.2、检查和清擦电动机接线端子：检查接线盒接线螺栓（母）是否松动，拧紧螺母， 必要时更换。 5.1.1.3、检查各固定部分螺栓（母）和接地线：检查接地螺栓（母），检查端盖、轴承 内外盖紧固螺栓，检查接地线连接及安装情况。 5.1.1.4、检查轴承：拆下轴承盖，检查轴承润滑脂是否变脏、干涸，缺少时须适量补充， 检查轴承是否有杂音，必要时更换。 5.1.1.5 检查传动装置：检查电机风扇有无破裂损坏，安装是否牢固，紧固螺栓（母）是 否松动、损伤、磨损和变形，必要时更换。 5.1.2 年维修或大修内容 5.1.2.1 年维修或大修内容包括月维修或小修内容： 5.1.2.2 电动机外部检查：检查外部有无损坏，零部件是否齐全，彻底清擦，去掉尘垢， 补修损坏部分。 5.1.2.3 电动机内部清理和检查 (a)检查定子绕组污染和损伤情况，先去掉定子的灰尘，擦去污垢，若定子绕组积留油 垢，先用干布擦去，再用干布沾小量汽油擦净，同时仔细检查绕组绝缘是否出现老化痕 迹或有无脱落，若有，应补修、刷漆； (b)检查定、转子铁心有无磨损变形，如有变形，则应予修整。 5.1.2.4、绕组检查 (a)检查定子绕组和转子绕组是否有相间短路，匝间短路、断路等现象，脱焊，烧坏等 现象，应针对发现的问题予以修理； (b)用兆欧表测量所有带电部位绝缘电阻，阻值应大于 1MΩ。 5.1.2.5、清洗轴承并检查轴承磨损情况： (a)用盛有汽油的容器来回搅动轴承多次，随后用手握住轴承内圆，转动外圆，在转动过 程中，放在另一盛有汽油容器中清洗，轴承安装时，允许采用热套法，加热时，机油温 度不得超过 100℃，而且轴承应得到均匀加热； (b)检查轴承，检查轴承表面粗糙和滚珠或轴圈等处，若出现兰紫色，说明轴承已受热退 火，严重者应更换轴承； (c)有条件对轴承内径、外径、宽度的尺寸进行测量。 5.1.2.6 维修后试车：若电动机绕组完好，大修后要做一般性试运转，测量绝缘电阻， 检查各部分是否灵活，电动机空载运转半小时，然后带负载运转。 5.2 电动机运行时，轴承温度应不高于 95℃（温度计法），轴承运行 2500h 至少检查 一次，若出现润滑脂变质时，必须及时更换。清理轴承内、外盖注排油装置内的废油， 达到干净、畅通，轴承需用汽油清洗干净。轴承装配时，直接添加润滑脂，2P 规格电机
三相异步电动机调速控制电路
U1 V1 U2 V2
W1 W2
U2 V2
L1
L2
L3
1、接触器手动控制的双速电动机调速电路
三只交流接触器双速控制 1、工作原理
低速启动：按下低速启动按钮SB2，其一组常闭触点断开，切断高速控制交 流接触器KM2，KM3线圈回路电源，起到停止高速及按钮互锁作用；其另一组常 开触点闭合，低速交流接触器KM1线圈得电吸和，KM1并联在低速启动按钮SB2 两端的辅助常开触点闭合，自锁，KM1三相主触点闭合，电动机得电为三角形低 速运行，同时指示灯HL1灭，HL2亮，说明电动机已经低速运转了。
按下中速启动按钮SB3的两组常闭触点断开，其中SB3 的一组常闭触点切断交 流接触器KM1线圈电源，KM1线圈断电释放，KM1三相主触点 断开，电动机绕 组U1、V1、W1失电而停止低速运转，KM1辅助常开触点断开，低速运转指示 灯HL2灭。其中串联在交流接触器KM2、KM4线圈回路中的另一组SB3常闭触点 断开，对KM2、KM4起互锁作用，在SB3启动按钮按下的同时，SB3常闭触点 闭合，接通中速交流接触器KM3线圈回路电源，KM3线圈得电闭合，KM3辅助 常开触点闭合自锁，KM3三相主触点闭合。电动机绕组U2、V2、W2通以三相 380V交流电源，结成Y型中速启动，与此同时KM3 的两组辅助常闭触点断开起 互锁作用。KM3辅助常开触点闭合，指示灯HL3亮，说明电动机以中速启动运 转了。
3、外加电阻调速控制电路
THE
END
Thank you!
高速启动：直接按下高速启动按钮SB3，其一组常闭触点断开，切断低速控制 交流接触器K行停止；其中SB3另一组常开触点闭合，高速交流接触器KM2，KM3 线圈得电吸和，KM2，KM3并联在高速启动按钮SB3 两端的辅助常开触点闭合， 自锁， KM2,三相主触点闭合，接通高速绕组电源， KM3,三相主触点闭合，电动 机得电为双星型连接高速运行；同时指示灯HL2灭，HL3亮，说明电动机已经高 速运转了。
三相异步电动机的调速方式
三相异步电动机的调速方式一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。
其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。
大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。
根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。
本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。
四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。
串入的电阻越大，电动机的转速越低。
此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。
三相鼠笼式电动机变极调速控制电路图解
力辉电机
三相鼠笼式电动机变极调速控制电路图解
电动机改变极对数的调速控制线路。
如下图所示为双速电动机的控制线路。
（三相异步电动机调速的三种方法）
这类接触器控制的双速电动机的控制线路其工作原理如下：合上电源开关QS：
低速运行：按下复合按钮SB1→接触器KM1线圈通电→KM1
自锁触头闭合、KM1互锁触头分断对KM2、KM3互锁、KM1
主触头闭合→电动机定子绕组作三角形连结电动机低速运转。
高速运行：按下复合按钮SB2→接触器KM1线圈通电→KM1
主触头断开、KM1互锁闭合→KM2、KM3线圈通电→KM2、
KM3自锁触头闭合、KM2、KM3主触头闭合→电动机M定子
绕组作双星形连接，电动机高速运转。
项目16三相异步电动机变极调速控制电路
控制电路应具备手动控制和自 动控制两种模式，以满足不同 的控制需求。
控制电路应选择合适的控制元 件，如继电器、定时器和传感 器等，以实现精确的控制效果。
保护电路设计
01
保护电路负责监测控制电路的工作状态，并在出现异常情况时 及时切断主电路，以保护电动机和控制电路的安全。
02
保护电路应具备过载保护、短路保护、欠压保护和过流保护等
机械故障
检查电动机的轴承、转子等机械部件 是否正常，是否有异物卡住。
控制电路故障
检查控制电路的接线是否正确，控制 元件是否正常工作，如继电器、接触 器等。
调速不灵敏
总结词
调速器故障
当调速不灵敏时，可能是由于调速器故障 、电动机故障或控制电路故障等原因。
检查调速器的设定值是否正确，调速范围 是否合适，调速器是否需要调整或更换。
接触器选择
总结词
接触器是控制电路中的重要元件，选择合适的接触器能够确保电动机的正常运行 和保护电路安全。
详细描述
在选择接触器时，需要考虑其额定电流和电压，以确保接触器能够承受电动机的 正常电流和电压。同时，需要考虑接触器的机械寿命和电气寿命，以确保接触器 能够长期稳定地工作。
继电器选择
总结词
继电器是实现自动控制的关键元件，选择合适的继电器能够实现精确的控制逻辑和保护电路安全。
步骤2
调整控制电路板上的变极调速开关，观察电 动机的转速变化，确保调速功能正常。
步骤4
记录调试过程中的各项数据，为后续分析提 供依据。
调试结果分析
分析1
根据电动机的转速变化情况，判断变极调速控制 电路是否正常工作。
分析3
对比实际运行数据与理论值，分析误差产生的原 因，并提出改进措施。
三速电动机变极调速控制设备电气说明书
三速电动机变极调速控制设备电气说明书目录一、拖动方案的确定（）二、电动机的选择（）三、电气控制原理图的设计（）四、电器元件的选择（）五、电器元件明细表（）六、电器布置图的设计（）七、电器接线图的设计（）．八、附录课题：《三速电动机变极调速控制设备设计》一、拖动方案的确定从设计任务1书中内容可知，要求我们设计的控制设备的控制对象为—纺织车间的轴流风机，其全年的送风量是不均匀的，可划分为三个时间段，即夏季、春秋季和冬季。
由风机的特性可知，当风机转速从n 变到'n 时，风量Q 和轴功率P 的变化关系式如下：''n Q Q n ⎛⎫= ⎪⎝⎭3''n P P n ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 从已知技术数据，春秋季的风景为夏季的66％，冬季的风量为夏季风量的50％，我们知道拖动风机的电动机需要调速控制。
由于经设计达到夏季风量所需电动机功率为11.6kw ，转速为1457r ／min ，亦即我们所选电动机的最大功率和转速只要满足大于等11．6kw 和1457r ／min ，控制设备能实现对该电动机实行调速即可满足设计的技术要求。
对电动机实行调速控制的方案比较多：有调压调速、电磁调速电动机调速、串级调速、变频调速和变极对数调速等。
前几种调速方案都可实现对电动机的无级调速，但实现调速的控制设备和控制方案都比较复杂，经济投入较大。
只有变极对数调速为有级调速，控制设备相对较简单，经济投入较少。
而根据设计的技术数据，纺织车间全年要求的风量变化并不要求连续，只分为三段，在每一段内的风量我们可视作不变(因风量略有变化引起的温、湿度变化是不会超出允许的温、湿度要求范围的)，这样由式''n Q Q n ⎛⎫= ⎪⎝⎭可知，拖动风机的电动机转速实际上全年中只要有三个变化点即可满足要求，只需有级调速控制。
因此，我们可采用变极对数调速的控制方案。
二、电动机的选择出确定的拖动方案可知，我们选用变极三速电动机可实现对风机的控制。
高压隔爆型变频调速三相异步电动机使用说明书
高压隔爆型变频调速三相异步电动机(机座号355～800)使用说明书代号：南阳防爆集团股份有限公司目录首先，感谢您选用我公司生产的高压隔爆型三相异步电动机，该电动机2005年被评为中国名牌产品，在您使用该电动机之前，请您先仔细阅读这本《使用说明书》，它会告诉您如何正确操作、维护，使其更好的为您服务，并请您妥善保管好这本《使用说明书》，以便今后使用。
对于用户订货有特殊要求时，可能有部分内容与本《使用说明书》不一致，请按技术协议要求或向我公司咨询。
1.概述 (4)2009年10月09日2.电动机型号及代表意义 (4)3.电动机的使用条件 (4)4.电动机的结构说明 (5)5.隔爆型电动机防爆要点 (8)6.电动机的开箱与检查 (9)7.电动机的贮存 (9)8.电动机的安装要求 (10)9.电动机的干燥 (13)10.电动机起动运行时的注意事项及停车 (14)11.电动机的维护和修理 (16)12.电动机常见故障及处理方法 (19)图1 (23)图2 (24)图3 (25)图4 (26)图5 (27)图6 (28)图7 (29)执行标准情况说明YBBP系列高压隔爆型变频调速三相异步电动机按企业标准Q/NF251-2006《隔爆型电机通用要求》、Q/《YBBP、YBBP-W系列高压隔爆型变频调速三相异步电动机(机座号355～560)》和Q/《YBBP、YBBP-W系列高压隔爆型变频调速三相异步电动机(机座号560～800)》制造.本系列隔爆型三相异步电动机的防爆性能均符合国家标准《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》和《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》的规定。
安全警示：1.使用前必须仔细阅读该：《使用说明书》。
2.严禁带电拆卸任何隔爆零部件。
3.检修后组装时，紧固用螺钉及螺栓必须拧到位，固定紧。
4.注意保护隔爆面，隔爆零件有锈蚀和损坏需更换时，必须向原制造单位联系更换，严禁使用单位擅自配制更换。
三相异步电动机的调速控制-变极调速电磁调速
三相异步电动机的调速控制-变极调速电磁调速变极调速不能实现连续平滑调速，只能得到几种特定的转速。
但在很多机械中，要求转速能够连续无级调节，并且有较大的调速范围。
目前除了用变频器进行无级调速外，还有较多用调电磁转差率进行的调速，也就是电磁转差离合器调速，其优点是结构简单、维护方便、运行可靠、能平滑调速，采用闭环系统可扩大调速范围；缺点是调速效率低，低速时尤为突出，不宜长期低速运行，且控制功率小，机械特性较软。
1.电磁转差离合器的结构及工作原理电磁转差离合器调速系统是在普通笼型异步电动机轴上安装一个电磁转差离合器，由晶闸管控制装置控制离合器绕组的励磁电流来实现调速。
异步电动机本身并不调速，调节的是离合器的输出转速。
电磁转差离合器（又称滑差离合器）的基本原理就是基于电磁感应原理，实质上就是一台感应电动机，其结构如图所示。
下图（a）所示为电磁转差离合器结构，它是由电枢和磁极两个旋转部分组成：一个称为磁极（内转子），另一个称为电枢（外转子），两者之间无机械联系，均可自由旋转。
当磁极的励磁线圈通过直流电流时，沿气隙圆周表面的爪极便形成若干对极性相互交替的空间磁场。
当离合器的电枢被电动机拖动旋转时，由于电枢与磁场间有相对移动，在电枢内就产生涡流；此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动磁极按同一方向旋转。
无励磁电流时，磁极不会跟着电枢转动，相当于磁极与电枢“离开”，当磁极通入励磁电流时，磁极即刻跟随电枢旋转，相当于磁极与电枢“合上”，故称为“离合器”。
因它是根据电磁感应原理工作的，磁极与电枢之间必须有转差才能产生涡流与电磁转矩，故又称“电磁转差离合器”。
因为工作原理和异步电动机相似，所以又将它及与其相连的异步电动机一起称为“滑差电动机”。
电磁转差离合器的磁极转速与励磁电流的大小有关。
励磁电流越大，建立的磁场越强，在一定转差率下产生的转矩越大。
当负载一定时，励磁电流不同，转速就不同，只要改变电磁转差离合器的励磁电流，即可调节转速。
三速电动机课程设计任务书
课程设计任务书一.设计题目三速电动机变极调速控制系统设计二.设计目的1.培养综合运用所学知识和技能分析解决工程技术问题的能力。
2.建立正确的设计思路，掌握电气传动控制系统工程设计的一般程序和方法。
三.设计技术数据和技术要求本设计要求通过控制风机风量实现对整个车间温度的控制。
某车间的基本情况为全年温度波动值允许在8~10℃范围内，一般要求不高。
但对相对湿度的控制较严，全年波动范围要控制在5%~10%,它直接关系到产品的质量。
该车间的内部热源是机械摩擦生热，灯具发热，人体散热等，它们在全车间几乎不变；而外部热源——室外大气温度，则随夏日的日照，冬天的寒流，四季的阴、晴、雨、雪等气象条件变化而变化，而且是影响车间温度，湿度变化的主要原因。
故车间温度、湿度的控制随季节变化采用变风量，变露点调节法实现，这又都通过改变轴流风机的风量来实现。
根据该车间实际情况，要求四季风量的夏季最高，春秋两季相差不多，约为夏季的66%，冬季最少，约为夏季的50%。
经过设计，达到夏季风量的轴流风机对应的控制电动机功率为11.6KW，转速为1457r/min。
对控制设备要求为在控制风机风量时，风量改变要尽可能平稳，不能一下从最小变到最大或从最大变到最小，应有中间的过渡。
风机启动时风量也应该为最小值启动，具有过载等必要保护及必要的工作状态指示，电动机定子电流指示以及控制设备的故障指示。
车间内部具有交流电压为380V，频率为50Hz的三相四线制电源。
四.要求1.设计一套能实现轴流风机控制，满足车间全年温度湿度控制要求的控制系统，设计方案要尽可能简单、经济、安全。
2.完成三速电动机变极调速控制系统的设计，在设计中提高识图与制图能力，掌握查阅手册及使用国家技术标准和信息资料检索的能力。
3.按规定的进度，及时完成相应的设计任务。
五.具体要求1.设计完成电气控制原理图一张。
2. 根据控制要求及电动机容量选择电器元件。
3. 根据控制要求设计梯形图，编号控制程序，并上机调试。
三相异步电动机的调速控制-变极调速
三相异步电动机的调速控制-变极调速变极调速一般仅适用于笼型异步电动机。
变极电动机一般有双速、三速、四速之分，双速电动机定子装有一套绕组，而三速、四速电动机为两套绕组。
变极调速的原理和控制方法基本相同，这里以双速异步电动机为例进行分析。
1.双速异步电动机定子绕组的联结方式双速异步电动机是靠改变定子绕组的连接，形成两种不同的极对数，获得两种不同的转速。
双速异步电动机定子绕组常见的接法有△/YY和Y/YY两种。
双速电动机定子绕组接线图如图所示，通过改变定子绕组上每个线圈两端抽头的联结，图（a）由三角形改为双星形，图（b）由星形改为双星形，两种接线方式变换成双星形均使极对数减少一半，转速增加一倍。
双速异步电动机调速的优点是可以适应不同负载性质的要求，如需要恒功率调速时可采用三角形→双星形转换接法，需要恒转矩调速时采用星形→双星形转换接法，且线路简单、维修方便；缺点是只能有级调速且价格较高，通常使用时与机械变速配合使用，以扩大其调速范围。
注意：当定子绕组由三角形联结（各相绕组互为240°电角度）改变为双星形联结（各相绕组互为120°电角度）时，为保持变速前后电动机转向不变，在改变极对数的同时必须改变电源相序。
2.双速异步电动机控制线路下图所示为时间继电器控制的双速异步电动机自动控制线路。
图中SA为选择开关，选择电动机低速运行或高速运行。
当SA置于“低速”位置时，接通KM1线圈电路，电动机直接启动低速运行。
当 SA 置于“高速”位置时，时间继电器的瞬时触头闭合，同样先接通KM1线圈电路，电动机绕组三角形接法低速启动，当时间继电器延时时间到时，其延时断开的常闭触头KT断开，切断KM1线圈回路，同时其延时接通的常开触头KT闭合，接通接触器 KM2、KM3 线圈并使其自锁，电动机定子绕组换接成双星形接法，改为高速运行。
此时KM3的常闭触头断开使时间继电器线圈失电停止工作。
所以该控制线路具有使电动机转速自动由低速切换至高速的功能，以降低启动电流，适用于较大功率的电动机。
3.5三相异步电动机变极调速控制线路
3.5三相异步电动机的变极调速线路三相鼠笼式异步电动机可以采用改变磁极对数调速。
可变极调速的电动机一般有双速、三速和四速之分。
双速电动机的定子只安装有一套绕组，而三速和四速的电动机则安装有两套绕组。
双速电动机对安装的一套定子绕组，通过改变它的联结方式来得到不同的磁极对数，如图所示。
左图是把定子绕组接成三角形，电动机磁极对数多，电动机低速。
右图是把同一套定子绕组接成双星形，磁极对数减少为原来的一半，电动机高速运行。
双速电动机调速控制线路的示意图如图所示。
图中采用了三个交流接触器，KM1用于控制电动机定子绕组接成三角形，KM2、KM3用于控制绕组接成双星形。
其中KM2控制绕组一端U2、V2、W2接到交流电源上，KM3用于把绕组另外一端接成星点。
图中还采用了断电延时型时间继电器KT，用于电动机高速运行时，先低速启动电机时间的控制。
若将SA置于“高速”档位→时间继电器KT线圈通电且瞬时动作触点KT-1瞬时闭合→KM1线圈通电→电动机M先接成三角形低速起动→KT延时时间到→延时动作触点KT-2断开→KM1线圈断电→延时动作触点KT-3同时闭合→KM2线圈通电→KM3线圈通电→M接成双星形高速运行本讲我们主要讲述了三相异步电动机的典型控制环节，包括电动机常用控制技术，以及电动机双向运行控制，降压启动控制，制动控制以及变极调速控制等。
各种控制电路都是采用各类主令电器、各种控制电器以及各种控制触点按一定逻辑关系的不同组合来实现。
掌握这些逻辑关系对于我们理解并掌握这些控制电路非常重要，也对于我们后续PLC的编程有很大帮助。
下面我们来总结一下这些逻辑关系：1.当几个条件中只要有一个条件满足接触器就可以得电，则所有条件采用并联接法；2.如果所有条件必须都具备，接触器才能得电，则所有条件应采用串联接法；3.要求第一个接触器得电后，第二个接触器才得电，可以将前者常开触点串接在第二个接触器线圈的控制电路中，或者第二个接触器控制线圈的电源从前者的自锁触点后引入；4.要求第一个接触器得电后，第二个接触器不允许得电，可以将前者的常闭触头串接在后者接触器的控制回路中；5.连续运转与点动的区别仅在于自锁触头是否起作用。
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三速电动机变极调速控制设备电气说明书三速电动机变极调速控制设备电气说明书目录一、拖动方案的确定（）二、电动机的选择（）三、电气控制原理图的设计（）四、电器元件的选择（）五、电器元件明细表（）六、电器布置图的设计（）七、电器接线图的设计（）．八、设计小结（）（此标准答案仅供参考，图）1课题：《三速电动机变极调速控制设备设计》一、拖动方案的确定从设计任务1书中内容可知，要求我们设计的控制设备的控制对象为—纺织车间的轴流风机，其全年的送风量是不均匀的，可划分为三个时间段，即夏季、春秋季和冬季。
由风机的特性可知，当风机转速从n变到n’时，风量Q和轴功率P的变化关系式如下：?n’?Q’?Q???n??n’?P’?P???n?从已知技术数据，春秋季的风景为夏季的66％，冬季的风量为夏季风量的50％，我们知道拖动风机的电动机需要调速控制。
由于经设计达到夏季风量所需电动机功率为11.6kw，转速为1457r／min，亦即我们所选电动机的最大功率和转速只要满足大于等11．6kw和1457r／min，控制设备能实现对该电动机实行调速即可满足设计的技术要求。
对电动机实行调速控制的方案比较多：有调压调速、电磁调速电动机调速、串级调速、变频调速和变极对数调速等。
前几种调速方案都可实现对电动机的无级调速，但实现调速的控制设备和控制方案都比较复杂，经济投入较大。
只有变极对数调速为有级调速，控制设备相对较简单，经济投入较少。
而根据设计的技术数据，纺织车间全年要求的风量变化并不要求连续，只分为三段，在每一段内的风量我们可视作不变(因风量略有变化引起的温、湿度变化是不会超出允许的温、湿度要求范围的)，这样由式?n’?Q’?Q???n?3可知，拖动风机的电动机转速实际上全年中只要有三个变化点即可满足要求，只需有级调速控制。
因此，我们可采用变极对数调速的控制方案。
二、电动机的选择出确定的拖动方案可知，我们选用变极三速电动机可实现对风机的控制。
在纺织车间内空气中含有棉絮等杂物，这就要求电动机密封性要好，而车间内电动机—般在地面平装，因而我们可选用电动机的外壳防护等级为IP44，结构和安装型式为IMB3。
设风机在夏季、春秋季和冬季的风量分别为Ql、Q2、Q3，转速分别为n1、n2、n3，轴功串分别为P1、P2、P3。
由已知条件即得：Q2：Ql＝0.66，Q3：Ql＝0.50，Pl＝11.6kw，P2＝1457r2／min。
?n’?Q’?Q???n??Q?n2?n1?2??1457r/min?0.66?962r/min?Q1??Q?n3?n1?3??1457r/min?0.50?729r/min?Q1??n’?Q’?Q???n??n’?P’?P???n??Q’?P’?P???Q?33?Q2?3P2?P?11.6KW?0.66?3.3KW ??1?Q1??Q3?3P3?P??11.6 KW?0.5?1.5KW 1??Q1?33从以上计算可知．风机夏季、春秋季、冬季二个调速点要求的转速分别为1457r／min、962r／min、729r／min，要求的功率分别为11.6kw、3.3kW、1.5kwi根据上述情况和车间内有交流380V，50Hz的二相电源，我们选用YD系列变极三速异步电动机来拖动风机。
该电动机的有关参数如下：型号为YD180L—8∕6∕4电动机有三种极对数变化，分别为8极、6极、4极。
对应于三种极对数8／6／4的额定功率为7KW/9KW/12KW，满载电流为20.2A∕20.6A∕24.1A，满载转速为740r/min∕980r/min∕1470r/min。
绕组接法为△∕Y∕YY。
电动机绕组接线图如图1所示。
3图1 YD系列变极三速电动机绕组接线图要满足对风机的控制要求，即夏季采用4极运转，春秋季采用6极运转，冬季采用8极运转，我们分别定义为高速、中速和低速运转状态。
这样功率和转速均能满足风机的工作要求，并有裕量。
三、电气控制原理图的设计电气控制原理图的设计方法较多，在此我们采用两种方法来设计。
(一) 经验设计法因风机起动属于轻载起动，可对电动机采用全压起动控制电路。
由于风机和电动机有三种运行速度，故需有三只控制按钮分别发出指令来控制电动机三种速度运行。
考虑到控制柜要有短路、过载等保护，在原理图的主回路中设置三只热继电器和三只熔断器，结合三速电动机绕组接线图设计出图2所示电路。
该控制图能实现电动机低、中、高三种速度的控制，不管原来电动机的运行状态如何、只耍按动按钮SB1、SB2、SB4按钮中的任意一只，电动机将工作在某种转速上。
例如电动机原为停止状态，我们按动按钮SB4，接触器KM4、KM3先后吸合，使电动机工作在高速状态。
再按按钮SB2，接触器KM4、KM3同时释放，接着接触器KMl吸合，电动机由高速直接进入低速运行。
这样，使电动机在转换状态时的转速变化较大，不利于电动机的使用。
同时风机的风量变化也将不符合设计技术要求，设计技术要求中风量控制要求在三种速度之间的转换能逐段进行。
即起动时先进入低速运行，再进入中速，最后进入高速运行，不允许中速或高速直接起动。
在高速远行转入低速运行时，先由高速变化到中速，再转入低速运行；4从低速切换到高速也一样。
即要求在三种速度之间转换。
不能越级直接切换，满足风机风量控制的技术要求。
根据此前提，重新设计出的三速电动机电气控制原理图如图3所示。
图2 三速电动机电气控制原理图草图之一在此图中接触器KMl吸合，三相电源进入电动机的U1、V1、W1端子，电动机工作在低速状态。
接触器KM2吸合，三相电源进入电动机的U2、V2、W2端子，电动机工作在中速状态。
接触器KM4、KM3吸合，三相电源进入电动机U3、V3、W3端子，电动机工作在高速状态。
低中高三种工作状态分别由按钮SB2、SB3、SB4来控制。
为避免电源同时接入Ul、V1、W1、U2、V2、W2及U3、V3、W3三者之中的任意二处，在接触器KMl、KM2及KM4线圈回路中接入了机械互锁和电气互锁。
为实现在电动机起动时只能低速起动，不允许中速或高速直接起动，在线路中设置了中间继电器KAl，并将KAl 的二对常开触点分别串入接触器KM3和KM4的线圈回路，使得起动时若不按SB2按钮，接触器KM1没有吸合过，则中间继电器KA1不可能吸合，其二对常开触点均处于断开状态，5图3 三速电动机电气控制原理图草图之二（不需要画出）6即使按下SB3或SB4按钮，接触器KM2或KM4均不会吸合。
亦即电动机不会直接起动到中速或高速状态。
而一旦从低速起动后，中间继电器KAl通过其自锁触点长期吸合，将不影响低、中、高三种速度间的转换。
图中电动机一旦起动后，低速与中速间的相互切换只要按动SB2或SB3按钮即可实现。
中速与高速之间的切换同样只要按动SB3或SB4按钮便能实现。
但电动机如工作在低速状态，若按动高速SB4按钮，电动机将不能直接进入高速状态，而是先进入中速运行，然后才自动转入高速状态稳定运行。
电动机原工作在高速状态，按低速运行按钮SB2情况也相同，要经过中速远行状态才能最后进入低速运行，保证三级速度的切换能逐级进行。
为保证实现这样的切换程序，设置了中间继电器KA2—KA5和时间继电器KT1—KT4。
其中中间继电器KA3、KA4和时间继电器KT1、KT2保证电动机在低速运行状态时转入高速运行状态的平稳过渡。
而KA2、KA5、KT3、KT4的控制功能正好相反。
现以电动机在低速远行时要切换到高速运行为例来说明线路的设计思路与工作原理。
电动机运行在低速状态，接触器KMl吸合，其常开触点KMl-3闭合使中间继电器KA3吸合，KA3一对常闭触点串在接触器KM4线圈回路中，保证使得按下高速按钮SB4时，虽其常开触点SB4-1闭合，但接触器KM4线圈因KA3的常闭触点断开而不能得电吸合。
只有等接触器KM2吸合，其常闭触点KM2-4使中间继电器KA3失电释放，KA3串在KM4线圈回路中的常闭触点回复后，KM4才能吸合，进而使KM3吸合而使电动机转入高速运行。
即实现了低速运行时必须经过中速状态才能最后进入高速运行的目的(注意接触器KM2吸合即使电动机工作在中速状态)。
具体工作原理如下所述。
电动机在低速运行时，接触器KMl吸合，中间继电器KA3吸台。
当按动高速按钮SB4后，其常闭触点SB4-1使KM 2线圈失电释放，同时其常开触点SB4-2使时间继电器KTl线圈得电吸合。
由于KTl为一断电延时继电器，其延时常开触点马上闭合使中间继电器KA4线圈得电吸合，KA4的常开触点KA4—1使接触器KM2线圈得电吸合(此时因为按钮SB4按动一下已复位，其常闭触点SR4—2巳闭合)，电动机进入中速运行。
串在KM2自保线路中的KA4常闭触点与常开触点KA4—1共同构成了接触器KM2的点动控制，以便实现从中速到高速的自动切换。
KM2吸合后，其常闭触点KM2—4断开，使中间继电器KA3释放，KA3串在KM4线圈回路中的常闭触点复位，为KM4线圈的得电作好准备。
在中间继电器KA4吸合其常开触点KA4—1使KM2吸合的同时，另一对常开触点KA4—2使时间继电器KT2线圈得电吸合自保并开始延时。
注意在通电延时时间继电器KT2开始计时时，断电延时时间继电器KTl也同时在进行计时。
因为按钮SB4的常开触点SB4—2是合一下马上断开的。
当时间继电器KT2延时到后，其延时常开触7点闭合，使接触器KM4线圈只要接触器KM2常闭触点KM2-2回复即可吸合。
当KT1延时到后，其延时常开触点断开使KA4线圈失电，KA4释放，KA4的常开触点KA4-1和常闭触点保证KM2线圈失电释放，使KM2-2复位，这样KM4得电吸合，其常开触点又使接触器KM3吸合，KM3常闭触点KM3-3又使KT2失电释放，电动机白动进入高速状态稳定运行。
从而实现低速运行经中速自动切换到高速的控制日的。
通过分析，值得注意的是时间继电器KTl的延时时间要比KT2略长。
如相反，当KTl延时一到，其延时常开触点断开使KA4释放，从而使KM2释放。
促此时KT2的延时常开触点仍未闭合，使KM4能吸合，电动机将失电停机。
等到KT2延时到后才又使KM4吸合，进而KM3吸合，电动机转入高速运转。
这样在中速自动切换到高速过程中会出现电动机的短暂失电，不利于控制。
同理，时间继电器KT3的延时时间也要比KT4略长些。
当电动机工作在高速状态，按动低速按钮SB2后的工作原理与上述类似，只不过此时工作的电器换成了KA2、KA5、KT3、KT4而巳，读者可自行分析。
图3中，各按钮、接触器用到的触点数都较多，我们在选择元器件时要选有相应常开、常闭触点数的类型以满足要求，否则需用中间继电器来扩大触点数目。
图3已能按设计要求实现对电动机的调速控制，但还不完善。