部分异步电动机的控制
三相异步电动机正反转控制
三相异步电动机正反转控制简介三相异步电动机是工业中常用的电动机之一，它具有运行平稳、结构简单、维护方便等优点，在很多领域都得到了广泛应用。
正反转控制是三相异步电动机的基本控制方式之一，通过控制电机的供电方式，可以使电动机实现正向运行和反向运行。
本文将介绍三相异步电动机正反转控制的原理、方法和实现步骤。
原理三相异步电动机的正反转控制实际上是通过改变电源的供电方式来实现的。
电动机的运行方向由电动机的线圈接线方式决定，通常有两种常见的接线方式：正转接线和反转接线。
在正转接线方式下，电动机的三相线圈与电源的三相电压相位相同，电流正弦波形一次通过电动机的三相线圈，从而使得电动机正向旋转。
在反转接线方式下，电动机的三相线圈与电源的三相电压相位相反，电流正弦波形一次通过电动机的三相线圈，从而使得电动机反向旋转。
通过切换电源的供电方式，可以实现电动机的正反转控制。
方法实现三相异步电动机的正反转控制有多种方法，常见的方法有以下几种：1. 交叉接线法交叉接线法是最简单的正反转控制方法之一。
通过将电动机的两个相互对换的线圈连接到电源的正确相位，可以实现电动机的正反转。
在正转时，将电源的L1和L3相连接到电动机的U、V线圈上，将电源的L2相连接到电动机的W线圈上。
在反转时，将电源的L1和L3相连接到电动机的W、V线圈上，将电源的L2相连接到电动机的U线圈上。
2. 利用接触器控制利用接触器控制是一种较为常见的正反转控制方法。
通过控制接触器的通断，可以改变电动机的供电方式，实现正反转控制。
正转时，接触器的U1、V1、W1触点闭合，U2、V2、W2触点断开。
反转时，接触器的U1、V1、W1触点断开，U2、V2、W2触点闭合。
3. 使用可编程控制器（PLC）PLC（Programmable Logic Controller）是一种数字化电子设备，可用于自动化控制系统。
使用PLC控制电动机的正反转可以实现更为灵活的控制。
通过PLC编程，可以控制电源的供电方式，实现电动机的正反转。
异步电机矢量控制可以转子磁链定向
在M-T坐标系上，磁链方程为
Ψms=Lsims+Lmimr Ψts=Lsits+Lmitr Ψmr=Lmims+Lrimr=Ψr Ψtr=Lmits+Lritr=0
（3） （4）
对于笼型转子异步电动机，其转子短路，端
对于矢量控制来说,i*ds类似于直流电动机的励磁 电流If，i*qs类似于直流电动机的电枢电流Ia。相 应地,我们希望类似地写出异步电动机的转矩表
达式为
Te CT r iqs
(1)
Te CT' idsiqs
(2)
式中 Ψr:正弦分布转子磁链空间矢量的峰值。
Ia
解耦
If
Ψa
Ia
Te CT f a CT' I f Ia If
正比关系,如果Ψr保持不变的话。
2.2 转子磁链模型
为了实现转子磁链定向矢量控制，关键是获
得实际转子磁链Ψr的幅值和相位角，坐标变换 需要磁链相位角（φ），转矩计算、转差计算等
需要磁链的幅值。但是转子磁链是电机内部的物 理量，直接测量在技术上困难很多。
在磁链计算模型中，根据所用实测信号的不 同，可以分为电压模型和电流模型两种。
2) 计算转子磁链的电流模型 根据磁链与电流的关系，由电流推算磁链，
称其为电流模型。
电流模型需要实测的电流与转速信号，优 点是：无论转速高低都能适用；但缺点是 都受电动机参数变化的影响。除了转子电 阻受温度和频率的影响有较大的变化外，
磁路的饱和程度也将影响电感Lm、Lr和Ls，
这些影响最终将导致计算出的转子磁链的 幅值和相位角偏离正确值，使磁场定向不 准，使磁链闭环控制性能降低。
第5章 异步电动机恒压频比(VF)控制
这就是恒压频比控制方式。
低频时，Us和Eg都比较小,定子电阻和漏抗压降所占的 份额就比较显著，不能忽略。这时，可以人为的把定子电压 升高一些，以便近似补偿定子阻抗上的压降。带定子压降补 偿的恒压频比控制特性示于图5-1(a)中的1线，而2线为不带 定子压降补偿的恒压频比控制特性。
图5-1 U/f关系 a) 恒压频比控制特性 b) 变压变频控制特性
FBC
FBU
图5-12 恒压频比控制转速开环电流型变频调速系统
当转速给定为负值时，给定积分GI的输出为负极性，经 逻辑开关DLS检测后，控制环形分配器DRC输出逆相序， 。 当突然降低速度给定n*，由于机械惯性转子速度不会立即 变化，异步电机工作在发电制动状态，逆变桥工作在整流状态， 整流桥工作在有源逆变状态。这时的功率关系为：异步电机将 降速过程释放出来的动能转换成交流电功率，经原逆变桥转换 为直流电功率，再经原整流桥有源逆变回馈电网。 本系统能 。使逆变器不同桥臂上的两 只晶闸管同时导通，通过定子绕组流过直流，在气隙中 形成不旋转的磁场；转子绕组依惯性继续转动，在转子 中感应电势，形成电流，转子电流与气隙磁场相互作用 产生制动转矩。最后动能全部变为热能耗散掉。
5.1.2交-直-交电压型方波逆变器的工作原理
180º导电型方波逆变器中晶闸管的导通顺序是 VT1→VT2→VT3→VT4→VT5→VT6→VT1 各触发信号相隔60º的电角度，在任意瞬间有三 只晶闸管同时导通，每只晶闸管导通时间为180º电 角度所对应的时间，两只晶闸管的换流是在同一支 路内进行。从波形图可以求出相电压的有效值Uan和 线电压的有效值Uab分别为
图5-11 脉冲输出级原理电路
6.电压调节器AVR和电流调节器ACR的参数整定
在第四章中已经知道异步电动机的数学模型具有 多变量、非线性、强耦合的特点，比直流电动机的单 输入、单输出的线性特性复杂得多。只有使用微偏线 性化的方法并忽略旋转电动势对动态的影响，才可以 得到线性解耦的动态传递函数和系统结构图，并在此 基础上设计调节器。 其结果只适用于工作点附近稳定性的判别， 不适用大范围动态指标的计算 。 调节器参数的整定可以参考本章第七小节异步 电动机的小信号模型或第九章介绍的调节器整定 的试凑法。
异步电机矢量控制原理
异步电机矢量控制原理一、引言异步电机是一种广泛应用的电动机，其控制方式主要有直接转矩控制和矢量控制两种。
其中，矢量控制是一种更加精确、灵活的控制方式，可以实现高效率、高性能的运行。
本文将详细介绍异步电机矢量控制原理。
二、异步电机基础知识1. 异步电机结构和工作原理异步电机由定子和转子两部分组成，定子上有三个相位交流绕组，转子上则有导体条。
当三相电源施加在定子上时，会产生旋转磁场，进而感应出转子中的感应电动势，并使得导体条在旋转磁场中感受到一个旋转力矩，从而带动转子运动。
2. 异步电机参数异步电机的参数包括定子电阻、定子漏抗、定子互感、转子漏抗等等。
这些参数对于确定异步电机的特性非常重要。
3. 感应电动势和反电动势当三相交流电源施加在定子上时，会产生一个旋转磁场，并且这个旋转磁场的频率与供电频率相同。
这个旋转磁场会感应出转子中的感应电动势，从而产生一个旋转力矩。
同时，由于异步电机的运动，转子中也会产生一个反电动势，其大小与运动速度成正比。
三、矢量控制基础知识1. 矢量控制简介矢量控制是一种通过模拟直流电机的方式来控制交流电机的方法。
它可以实现非常精确的控制，并且可以根据需要调整转速和转矩。
2. 矢量控制原理在矢量控制中，将交流电机看作一个带有两个分量（即直流分量和交流分量）的向量。
通过对这两个分量进行分别控制，就可以实现对交流电机的精确控制。
四、异步电机矢量控制原理1. 矢量控制与异步电机结合在异步电机中使用矢量控制时，需要将交流电源输入到变频器中，并将其输出到异步电机上。
变频器会将交流信号转换为直流信号，并将其分解为两个分量：一个用于产生旋转磁场（即定子磁通），另一个用于产生反向转矩（即转子电流）。
2. 矢量控制中的定子电流和磁通在矢量控制中，定子电流和磁通是非常重要的参数。
定子电流决定了旋转磁场的大小，而磁通则决定了旋转磁场的方向。
因此，在进行异步电机矢量控制时，需要对定子电流和磁通进行精确控制。
三相异步电动机的电气控制
三相异步电动机的电气控制项目情境创设在各行各业广泛使用的电气设备和生产机械中，其自动控制线路大多以各类电动机或者其他执行电器为被控对象。
根据一定的控制方式用导线把继电器、接触器、按钮、行程开关、保护元件等器件连接起来组成的自动控制线路，通常称作电器控制线路。
其作用是对被控对象实现自动控制，以满足生产工艺的要求和实现生产过程自动化。
三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点获得了广泛应用。
在生产实际中，它的应用占到了使用电机的80％以上。
所以本章主要讲解三相笼型异步电动机的控制线路。
三相笼型异步电动机的控制线路大都由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成。
下面介绍基本的控制线路。
一、项目基本技能根据生产机械的工作性质及加工工艺要求，利用各种控制电器的功能，实现对电动机的控制，其控制线路是多种多样的。
然而任何控制线路，包括最复杂的线路都是由一些比较简单的、基本的控制线路所组成的，所以熟悉和掌握基本控制线路是学习、阅读和分析电气控制线路的基础。
常见的基本控制线路的主要任务是承担电动机的供电和断电，另外还担负着电动机的保护任务。
当电动机或电源发生故障时，控制电路应能发出信号或自动切除电源，以避免事故进一步扩大。
任务一电动机的点动与连续运行控制一、电动机的点动控制机械设备中如机床在调整刀架、试车，吊车在定点放落重物时，常常需要电机短时的断续工作，即需要按下按钮，电动机就转动，松开按钮，电动机就停转。
实现这种动作特点的控制就叫点动控制。
如图2-1所示为采用带有灭弧装置的交流接触器的点动控制线路图。
此电路是由刀开关QS，熔断器FU，启动按钮SB，接触器KM及电动机M组成的。
接触器的主触头是串接在主线路中的。
工作原理：合上开关QS，按下启动按钮SB，接触器线圈KM得电，，使衔铁吸合，带动接触器常开主触头闭合，电机运转；当松开启动按钮SB，接触器线圈断电，电机停止转动。
图2-1 点动控制线路二、电动机的自锁连续控制图2-2 自锁连续控制线路在要求电动机启动后能连续运转时，采用点动正转控制就不行，为实现电动机的连续运转，可采用接触器自锁正转控制线路。
三相异步电动机正反转控制及应用实例
三相异步电动机正反转控制及应用实例1.引言三相异步电动机是广泛应用于工业领域的重要设备，其正反转控制在各种应用场景中起着重要作用。
本文将介绍三相异步电动机的正反转控制原理以及其中涉及到的相关技术，同时给出一个应用实例，帮助读者更好地理解和应用这一技术。
2.三相异步电动机的基本原理三相异步电动机是一种基于电磁感应原理工作的电动机，通过交变电压和磁场交互作用实现运转。
它由定子和转子两部分组成。
定子为三个相互位移120度的绕组，通过输入的三相交流电源形成旋转磁场。
转子则利用磁场的相对运动产生感应电流，进而受到电磁力的作用产生转矩，从而带动负载工作。
3.三相异步电动机的正反转控制原理3.1正常运行状态三相异步电动机在正常运行状态下，通过与电源的相位同步，使得定子旋转磁场与转子的运动同步，并保持一定的转速。
此时，电动机处于正转状态。
3.2正反转控制原理为了实现三相异步电动机的正反转控制，我们需要根据实际需求改变电动机的输入电压和相位关系。
3.2.1正转控制原理正转控制是指将电动机从停止状态转为正常运行状态。
实现正转控制的关键在于改变电动机的输入电压和相位关系，使得定子旋转磁场与转子的运动同步，从而带动电动机旋转。
3.2.2反转控制原理反转控制与正转控制相反，是指将电动机从正常运行状态转为反转状态。
实现反转控制的关键也在于改变电动机的输入电压和相位关系。
3.3正反转控制方法3.3.1定频正反转控制定频正反转控制是一种传统的控制方法，通过改变相应的开关状态来改变电动机的输入电压和相位关系，从而实现正反转控制。
在该方法中，控制单元通过控制电源连接方式来改变电动机的输入电压，并通过控制定时器来改变相位关系。
3.3.2变频正反转控制变频正反转控制是一种现代的控制方法，通过改变电源的频率和相位来改变电动机的输入电压和相位关系，从而实现正反转控制。
在该方法中，控制单元通过控制变频器来改变电源的频率和相位。
4.应用实例在某工厂的生产线上，需要对一个三相异步电动机进行正反转控制。
第4章 三相异步电动机及控制讲解
（1）直接起动
直接起动是利用刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上 的起动方式，又叫全压起动。 优点：起动简单。 缺点：起动电流较大，而起动转矩不大，还会引起网压波动。 适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器 容量的20％；还可以用下面的经验公式来判断，若电动机的 起动电流倍数 ( Ist I N ) 满足 I st 电网容量（kV A） 3＋ I N 电动机容量（kW） 则电动机便可直接起动，否则应采用降压起动
Ist 7.0I N 7.0 30.7A 214.9A
Tst 2.0TN 2.0 147.68N m 295.36N m
Tmax 2.1TN 2.1147.68N m 310.03N m
15
第4章 汽车中的电机 2. 人为机械特性
(1)降低定子电压时的人为机械特性
图4-2 定子铁心
转子铁心是也是由 0.5mm厚的硅钢片叠 压制成，在其外圆冲 有分布的槽。 转子铁心可嵌放转子 绕组，构成电机磁路 的另一部分。
定子绕组是由铜导线绕制而成。构成 电动机电路的一部分。 机座是电动机的支架，一般用铸铁 或铸钢制成。
转子铁心冲片
铸铝笼形转子 铜条笼形转子
转子绕组大部分由浇铸铝构成，大功率 也有由由铜条制成的笼型转子导体，构 成电机电路的一部分。由转轴输出机械 能。
4.2 三相异步电动机的工作原理
4.2.1 三相异步电动机的转动原理
(1)旋转磁场的产生
i
i1
i2
i3
i1 ωt
电流流入 S N
合成磁场的轴线与U相 绕组的轴线重合 0
三相异步电动机顺序控制电路的工作原理
三相异步电动机顺序控制电路的工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它在工业生产中被广泛应用。
而三相异步电动机的顺序控制电路则是控制电机正反转和启动停止的关键部分。
下面将详细介绍三相异步电动机顺序控制电路的工作原理。
三相异步电动机顺序控制电路主要由电气元件和控制装置组成。
电气元件包括主触点器、辅助触点器、过载保护器、热继电器等。
控制装置则包括按键开关、按钮、指示灯等。
在三相异步电动机顺序控制电路中，采用了星-三角启动法。
其工作原理如下：1. 启动阶段：当按下启动按钮时，电源通过主触点器通电到电动机的起动绕组，同时辅助触点器也闭合，使辅助绕组接通电源。
此时，电动机的起动绕组和辅助绕组都处于星形连接状态，称为起动连接。
2. 运行阶段：在启动阶段，电动机的起动绕组会产生一个旋转磁场，使电机转动。
当电动机达到一定转速后，再按下切换按钮，主触点器切断电动机的起动绕组电源，同时闭合电动机的运行绕组电源。
此时，电动机的绕组从星形连接切换为三角形连接，称为运行连接。
在运行连接状态下，电动机可以正常运行。
3. 停止阶段：当按下停止按钮时，电源通过主触点器切断电动机的运行绕组电源，电动机停止运转。
顺序控制电路中的过载保护器和热继电器起到了保护电动机的作用。
当电动机过载或温度过高时，过载保护器和热继电器会自动切断电源，以保护电机不受损坏。
三相异步电动机顺序控制电路的工作原理可以简化为以下几个步骤：按下启动按钮，电动机的起动绕组和辅助绕组接通电源，电动机启动；达到一定转速后，按下切换按钮，电动机的绕组从星形连接切换为三角形连接，电动机进入运行状态；按下停止按钮，电动机停止运转。
过载保护器和热继电器可以保护电动机不受损坏。
通过对三相异步电动机顺序控制电路的工作原理的了解，我们可以更好地理解电动机的启动、运行和停止过程。
掌握顺序控制电路的工作原理，可以更有效地控制电动机的运行，提高生产效率和设备的可靠性。
三相异步电动机顺序控制电路是电动机控制的重要部分，它通过合理的电气元件和控制装置的组合，实现了电动机的正反转和启动停止功能。
三相异步电动机的基本控制电路
继续
2.电机的正反转控制— 加按钮联锁
3.电机的正反转控制—双重互锁
机械互锁
SB3
SB1
KM2 SB2
FR KM1
ABC QS
KM1
KM1 KM2
FU
KM1
FR
M 3~
KM2
KM2
电器互锁
机械互锁（复合按钮） 双保险
电器互锁（互锁触头）
先合上开关QS
1、正转控制
按下SB1
SB1常闭触点先分断对KM2的联锁 SB1常开触点后闭合 KM1线圈得电
三相异步电动机的 基本控制电路
基本控制电路
一、三相异步电动机起动、停车（点动、连续运 行、多地点控制等） 二、三相异步电动机正反转控制 三、顺序控制 四、行程控制 五、时间控制
一、三相异步电动机直接起动、停车控制
A BC
1.点动控制
QS
C'
FU
KM
控 制
SB
电
KM
B'
路
主 电 路
M 3~
动作过程
SB1 SB2
KM
KH
KM-
KT
KM
KT
KM- KM-Y
QS FU
KM
FR
KM-
A' B'ห้องสมุดไป่ตู้C'
电机
xyz
KM -Y
KM-Y KM- KT
KM-
SB2
KM
主电路接通电源
延时
KT
KM- KT
KM-Y
KM- Y
KM- Y 转换完成
（KM1）的负荷过重。
KM2
FR FR
实验一三相异步电动机点动和自锁控制
实验一三相异步电动机点动和自锁控制实验一：三相异步电动机点动和自锁控制一、实验目的1.掌握三相异步电动机点动控制原理和实现方法。
2.掌握三相异步电动机自锁控制原理和实现方法。
3.理解点动与自锁控制在实际应用中的差异及其适用场合。
二、实验原理1.点动控制：通过手动开关或按钮控制电动机的启动和停止，适用于短时间、临时性的控制。
其特点是操作简单，但容易误操作，不安全。
2.自锁控制：利用接触器的辅助触点与启动按钮串联，实现电动机的连续运转。
当按下启动按钮时，接触器吸合，电动机开始运转；当松开启动按钮时，接触器仍然保持吸合状态，电动机继续运转。
自锁控制在长时间连续运转的场合应用广泛，具有安全可靠的特点。
三、实验步骤1.准备实验器材：三相异步电动机、交流接触器、热继电器、按钮开关、导线等。
2.搭建实验电路：根据点动和自锁控制的原理，设计并搭建实验电路。
电路应包括电源部分、控制部分和负载部分。
3.通电前检查：在通电前，检查电路连接是否正确，是否符合电气安全规范。
特别注意电源与负载的连接是否正确，以及导线是否接触良好。
4.点动控制实验：（1）按照电路图连接好电源、控制和负载部分。
（2）按下按钮开关，观察电动机是否启动。
（3）松开按钮开关，观察电动机是否停止。
5.自锁控制实验：（1）在点动控制电路的基础上，添加接触器的辅助触点与启动按钮串联。
（2）按照电路图连接好电源、控制和负载部分。
（3）按下按钮开关，观察电动机是否启动并持续运转。
（4）松开按钮开关，观察电动机是否继续运转。
6.观察与记录：在实验过程中，观察并记录各种操作下的电动机状态，以及接触器的吸合与释放情况。
7.整理实验数据：根据实验观察和记录的数据，分析点动控制和自锁控制在不同场合的适用性。
8.清理实验现场：在实验结束后，断开电源，拆除电路连接，并整理好实验器材。
四、实验结果与分析1.点动控制实验结果表明，当按下按钮时，电动机启动；松开按钮时，电动机停止。
三相异步电动机的制动控制-反接制动
三相异步电动机的制动控制-反接制动反接制动是通过改变电动机定子绕组三相电源的相序，产生一个与转子惯性转动方向相反的旋转磁场，因而产生制动转矩。
反接制动时，转子与定子旋转磁场的相对转速接近电动机同步转速的两倍，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全压直接启动时的两倍，因此反接制动转矩大，制动迅速。
为了减小冲击电流，通常在电动机定子绕组中串接制动电阻。
另外，当电动机转速接近零时，要及时切断反相序电源，以防电动机反方向启动，通常用速度继电器来检测电动机转速并控制电动机反相序电源的断开。
1.单向运行反接制动下图所示为单向运行反接制动控制线路，接触器 KM 控制接触器单向运行，接触器KM2为反接制动，KS为速度继电器，R为反接制动电阻。
工作过程：接通开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM1通电，电动机M启动运行，速度继电器KS常开触头闭合，为制动作准备。
制动时按下停止按钮SB1，KM1断电，KM2通电（KS常开触头未打开），KM2主触头闭合，定子绕组串入限流电阻R进行反接制动，当M的转速接近0时，KS常开触头断开，KM2断电，电动机制动结束。
2.可逆运行反接制动控制线路下图所示为可逆运行反接制动控制线路，KM1为正转接触器，KM2为反转接触器， KM3为短接电阻接触器，KA1、KA2、KA3为中间继电器，KS1为正转常开触头，KS2为反转常开触头，R为启动与制动电阻。
电动机正向启动和停车反接制动过程如下。
（1）正向启动时，接通开关QS，按下启动按钮SB2，KM1通电自锁，定子串入电阻R正向启动，当正向转速大于120r/min时，KS1闭合，因KM1的常开辅助触点已闭合，所以KM3通电将R短接，从而使电动机在全压下运转。
（2）停止运行时，按下停止按钮 SB1，接触器 KM1、KM3 相继失电，定子切断正序电源并串入电阻R，SB1的常开触头后闭合，KA3通电，常闭触点又再次切断KM3电路。
由于惯性，KS1仍闭合，且KA3（18-10）已闭合，使KA1通电，触点KA1（3-12）闭合，KM2通电，电动机定子串入R进行反接制动；KA1的另一触点（3-19）闭合，使KA3仍通电，确保KM3始终处于断电状态，R始终串入M的定子绕组。
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造本文主要从三项异步电动机概述、三相笼型转子异步电动机的传统起动方式、三相异步电动机调速策略探讨、电动机节能注意事项等方面进行了阐述。
标签：三相异步电动机；调速；节能一、前言三项异步电动机在我国电网中应用非常广泛，技术也相对成熟，但是如何使其变频调速进行控制以及节能问题，都是需要进一步探讨与总结的重点问题。
二、三项异步电动机概述全国年总发电量的一半以上，耗能非常之高。
因此，加强和提高三相异步电动机的节能控制对我国电能的节约将会起到巨大的作用。
当电流在满负荷的情况下时，三相异步电动机的功效一般比较的高，可以达到85%左右。
但是，如果电流的负荷量下降的话，三相异步电动机的功效就会明显的降低。
因此，总的来说，三相异步电动机的功效还是比较低的。
如果我们通过对三相异步电动机节能控制，我们就会在这方面有所提高，从而提升电动机的运行效率，将会产生巨大的经济效益。
进行三相异步电动机的节能控制主要是从两方面的工作着手，首先就是要提升三相异步电动机的制造技术，而这方面如今已经取得了巨大的发展，另外一方面就是要做好电动机的运行控制技术，这才是我们进行电动机节能控制技术的关键。
三相异步电动机的功效是指三相异步电动机的输出功效同输入功效的比例，因此供电机的一部分电能是用来使电动机驱动的，即输入的功效，而另外一部分电能就会发生在三相异步电动机的自身损耗上，这就是我们所说的输出功效。
三相异步电动机的电能损耗主要是指电动机的铁和铜，而电动机的铜耗则是在电流通过电动机的铜线绕组时而产生的，相比之下，电动机的铁耗则是指电动机在运转的过程中，其定子和转子铁芯中产生的电流而发生的损耗，这主要是与电压有关。
电动机的损耗除了这两部分损耗外，还存在其他的损耗，但是这些损耗都比较小，可以忽略。
而三相异步电动机的节能原理就是在电压的负荷下降的时候，可以通过适当降低电源的电压的方法，从而减少电动机中铁耗，当电压下降的时候，相应的电流也会随之下降，这样也就降低了电动机中的铜耗，只有这样电动机的功效才会得到提高。
第5章 异步电动机恒压频比(VF)控制
5.1.2交-直-交电压型方波逆变器的工作原理
180º导电型方波逆变器中晶闸管的导通顺序是 VT1→VT2→VT3→VT4→VT5→VT6→VT1 各触发信号相隔60º的电角度，在任意瞬间有三 只晶闸管同时导通，每只晶闸管导通时间为180º电 角度所对应的时间，两只晶闸管的换流是在同一支 路内进行。从波形图可以求出相电压的有效值Uan和 线电压的有效值Uab分别为
图5-6 给定积分器原理电路
2.函数发生器（GF）
功能--是实现调速时V/f协调所需要的函数关系，它的工 作原理示于图5-7 中。 对运算放大器A的虚地点列电流平衡方程式，可推导出函 数发生器输出Uo和输入Ui之间的关系式为
R R R R 2 p 2 2 p 2 U U U o k i R R 1 5
在实际应用中,由于负载大小不同,需要的 补偿量也不一样,应该给用户留有选择的余地。 在通用变频器中,作为一个参数,用户可以设定 一个合适的补偿量。 在基频以上调速时,受电源能力和电机耐压 的限制,电压不再能继续随频率上升,通常的作 法是保持Us=UsN，这将迫使磁通随频率上升成 反比地下降,相当于直流电动机弱磁升速。 如果电动机在不同转速时所带的负载都能 使电流达到额定值,则转矩基本上随磁通变化。 所以概括地总结为：基频以下,恒磁通意味着恒 转矩；基频以上,弱磁升速意味着恒功率,类似 直流电动机。
5.1.4 逆变器的电压控制方式
1.晶闸管移相调压
2.斩波调压
5.1.4 逆变器的电压控制方式
图5-4 方波逆变器的电压调节 a) 可控整流 b) 斩波调压
5.2 速度开环交-直-交电压型变频调速系统
它的特点是结构简单，用于调速性能要求不高或功率较大的 场合，例如风机、水泵、输送带传动等。
三相笼型异步电动机正反转控制电路
三相笼型异步电动机正反转控制电路引言三相笼型异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产中。
正反转控制是对电动机进行控制的基本功能之一，它可以实现电动机在正向和反向运行之间的切换。
本文将详细介绍三相笼型异步电动机正反转控制电路的原理、设计和实现。
一、三相笼型异步电动机简介三相笼型异步电动机是一种常见的交流电动机，它由定子和转子两部分组成。
定子上绕有三个互相位移120度的绕组，称为主绕组。
转子由导体条（也称为鼠笼）组成，与定子形成一个空气隙。
当通过定子绕组施加三相交流电源时，会在空气隙中产生旋转磁场，从而使得转子受到旋转力矩的作用，实现了电能到机械能的转换。
二、正反转控制原理正反转控制是通过改变定子绕组接线方式来实现的。
在正向运行时，将定子绕组按A-B-C顺序接入三相交流电源；而在反向运行时，则按C-B-A的顺序接入。
这样可以改变定子绕组所产生的旋转磁场方向，从而实现电动机的正反转切换。
三、正反转控制电路设计正反转控制电路主要由开关、继电器和接线端子组成。
下面将介绍一个基于继电器的正反转控制电路设计。
1. 组件选择•开关：选择双刀双掷开关，用于切换正反转状态。
•继电器：选择适合三相交流电压和电流的继电器，用于控制定子绕组的接线方式。
•接线端子：选择合适容量和规格的接线端子，用于连接各部分元件和外部电源。
2. 电路连接按照以下步骤连接正反转控制电路： 1. 将三相交流电源（如380V）的R、S、T相分别连接到接线端子上。
2. 将继电器的触点分别连接到对应的定子绕组端子上。
触点1连接到A相，触点2连接到B相，触点3连接到C相。
3. 将开关与继电器进行连锁连接。
将开关一侧与外部交流电源连接，将开关另一侧与继电器的控制端子（通常是继电器的线圈端子）连接。
4. 将继电器的线圈两端分别连接到接线端子上。
3. 控制原理当开关处于正向位置时，外部交流电源通过开关和继电器的线圈，使得继电器吸合。
此时，继电器触点1、2、3分别与A、B、C相连接，定子绕组按A-B-C顺序接入三相交流电源，从而实现了正向运行。
三相异步电动机基本控制电路全
电源
一部分接成星形，
一部分接成三角形
原始状态
起动结束后
换成三角形联结法
投入全电压
3. 三相绕线转子电动机的起动控制
➢ 转子电路中串接电阻 ➢ 转子电路中串接频敏变阻器
转子绕组串接电阻起动
优点:减小起动电流、提高起动转矩 适用:要求起动转矩较大的场合
起动时，电阻被短接的方式: 三相电阻不平衡短接法(用凸轮控制器)
~ SB1
SBF
KMF
FR
KMF
SBR
KMR
KMR
KMR
KMF
互锁
电器联锁(互锁)作用：两个接触器的辅
助常闭触头互相控制。正转时，SBR不起 作用；反转时，SBF不起作用。从而避免 两接触器同时工作造成主回路短路。
1.鼠笼式电机的正反转控制(3)--双重联锁
~ SB1
机械联锁
SBF
KMF
SBR
KMR
可逆运行反接制动
正转：KSF合 反转：KSR合
可逆运行反接制动
正转：KSF合 反转：KSR合
2. 防止电源电压恢复时， 电动机自行起动而造成 设备和人身事故
3. 避免多台电动机同时起 动造成电网电压的严重 下降。
异步机的直接起动----点动+连续运行控制
方法一： 用钮子开关SA
✓ 断开：点动控制 ✓ 合上：长动控制
异步机的直接起动----点动+连续运行控制
方法二：用复合按钮。
QK
~ SB1
而使线圈保持通电的控制方式
自锁触头: 起自锁作用的辅助常开触头
工作原理:
按下按钮（SB1），线圈（KM）通电， 电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合， 即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机 连续运行。
三相异步电动机的控制
（3）过载保护——热 继电器FR担任。
当电动机过载时造成 电流过大，从而使热继 电器通过发热元件而使 双金属片动作，打开FR 的常闭触点，切断了接 触器吸引线圈的供电， 打开动合触点KM，电动 机失电停转，从而避免 了电动机的损坏。
二、三相异步电动机的点动或连续控制控制线路
• 如图所示即为三相异步电动机的点动或连续控制线路图。此电路既
三相异步电动 机的控制
一、 三相异步电动机的直接启动
• 如图所示是异步电动机直接启动 控制线路图。接通电源开QS，按 下启动按钮SB1， 则电流路径为：
• C相→按钮SB1和接触器 KM→KM吸引线圈→FR常闭触 点→A相
三相异步电动机直接启动控制线路图
• 接触器ＫＭ吸引线圈得电，使所 有动合触点闭合，电动机得电而 开始向一个方向旋转起动。当放 开SB1按钮时，由于并联在其两 端的接触器ＫＭ一对辅助动合触 点已闭合，故而不影响接触器Ｋ Ｍ吸引线圈得电，电动机正常运 转。接触器ＫＭ这一对辅助动合 触点的作用称为自锁，而这对辅 助动合触点亦称为自锁触点。
（2）按钮互锁。正、反转按钮将各自联动的动断触点串入对方控制线路，当按下正 转按钮SB1时，其动断触点先切断了反转控制电路，然后动合触点再接通正转控制电 路（见按钮结构图）。同理，反转按钮SB2按下时，先切断了正转控制电路，再接通 反转控制电路而实现了互锁。按钮互锁的目的主要是实现不通过停止按钮就可快速
电动机正、反转控制线路
2.停止 接使机按触接失下器触电停器而K转M停K按1M转吸钮1。释引SB放线3，，圈切电回断动路， 3.反转 按机下便反反转转按，钮其工SB作2，过电程动请 自行分析。
电动机正、反转控制线路
4.注意事项 在电动机正、反转电路中，接触器KM1和KM2是不允许同时接通的，否则会造 成电源短路、接触器主动合触点烧坏等事故。为了保证电路能正常工作，电路 采用了互锁保护，即接触器KM1吸合时，不允许接触器KM2得电吸合；而接触 器KM2吸合时，也不允许接触器KM1得电吸合。电路中采用了以下两重互锁保 护电路。 （1）接触器互锁。分别将接触器的辅助动断触点接入另一接触器的控制回路。当 接 保 点触证，K器实MK现2M不互1能锁得吸。电合吸。合同时样，，其接辅触助器动K断M触1的点吸打引开线，圈切也断串了入接接触触器器KMK2M吸2的引辅线助圈动的断电触路，
异步电机控制原理
异步电机控制原理引言：异步电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业和家庭设备中。
异步电机的控制原理是通过调节电源频率和电压来实现转速和转矩的控制。
本文将介绍异步电机的控制原理及其应用。
一、异步电机的基本原理异步电机由定子和转子组成。
定子上绕有三相绕组，通过电源提供的三相交流电产生旋转磁场。
转子上的导体感应到旋转磁场后，产生感应电动势，从而在转子上产生电流。
根据洛伦兹力的作用，转子开始旋转，与旋转磁场同步运动。
二、异步电机的控制方式1. 电源频率控制：改变电源频率可以改变异步电机的转速。
通常情况下，电源频率是恒定的，所以这种控制方式的应用较少。
2. 电源电压控制：改变电源电压可以改变异步电机的转矩。
通过调节电源电压，可以实现对异步电机的转矩控制。
这种控制方式常用于需要调节负载转矩的场合，如电梯、起重机等。
3. 变频控制：变频控制是最常用的异步电机控制方式之一。
通过改变电源频率和电压，可以实现对异步电机转速和转矩的精确控制。
变频器是实现变频控制的关键设备，它可以将固定频率的电源电压转换为可调节频率和电压的输出。
三、异步电机控制的应用1. 工业领域：异步电机广泛应用于工业生产线上，如风机、泵、压缩机等。
通过变频控制，可以根据生产需求调整设备的转速和转矩，提高生产效率。
2. 家用电器：异步电机也被广泛应用于家用电器中，如洗衣机、冰箱、空调等。
通过控制电机的转速和转矩，可以实现不同的工作模式和功能。
3. 交通运输：异步电机在交通运输领域也有重要应用，如电动汽车、电动自行车等。
通过控制电机的转速和转矩，可以实现车辆的加速、减速和行驶稳定性控制。
结论：异步电机是一种重要的电动机类型，其控制原理基于调节电源频率和电压。
通过电源频率控制、电源电压控制和变频控制，可以实现对异步电机转速和转矩的精确控制。
异步电机广泛应用于工业、家用电器和交通运输等领域，为各行各业提供了高效、可靠的动力源。
随着科技的不断进步，异步电机控制技术也将不断发展，为各个领域带来更多的创新和便利。
单相异步电动机的调速方法
单相异步电动机的调速方法一、引言单相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于家庭和工业领域中。
调速是单相异步电动机运行控制的重要环节，可以实现对电动机转速和负载的精确控制。
本文将介绍几种常见的单相异步电动机调速方法，包括电压调频调速、转子串阻调速、双绕组反扞定子调速和变电压变频调速。
二、电压调频调速电压调频调速是通过改变电源电压的频率来实现对电动机转速的控制。
具体操作步骤如下： 1. 设置电动机负载要求的转速。
2. 根据电动机的负载特性和转速-转矩曲线，确定调速范围和调速方式。
3. 根据负载特性和转速-转矩曲线，选择合适的连接方式和极数。
4. 根据电动机的参数，计算电源电压和频率。
5. 将控制器的输出信号传输给变频器，通过变频器调整输出电源的频率和电压。
6. 监测电动机的转速和负载情况，根据需要调整电源电压和频率，以实现精确的转速控制。
三、转子串阻调速转子串阻调速是通过改变电动机转子电路中的串阻值来实现对转速的控制。
具体操作步骤如下： 1. 通过外部调节器改变转子电路中的串阻值，影响转子电流的大小。
2. 随着转子电流的变化，转速也发生相应的变化。
3. 监测转速的变化情况，通过调整串阻值，使电动机达到所需的转速。
四、双绕组反扞定子调速双绕组反扞定子调速是通过改变电动机定子绕组的相对位置来实现对转速的控制。
具体操作步骤如下： 1. 设置电动机的转速要求。
2. 通过改变定子绕组的相对位置，改变定子电场的形态。
3. 改变定子电场的形态会导致电动机的转速变化。
4. 根据需要调整定子绕组的相对位置，使电动机达到所需的转速。
五、变电压变频调速变电压变频调速是通过改变电源的电压和频率来实现对电动机转速的控制。
具体操作步骤如下： 1. 将电源接入变频器。
2. 调整变频器的输出电压和频率，控制电动机的转速。
3. 监测电动机的转速和负载情况，根据需要调整变频器的输出电压和频率，以实现精确的转速控制。
三相异步电动机按钮联锁正反转控制工作原理
三相异步电动机按钮联锁正反转控制工作原理一、引言三相异步电动机是工业生产中常见的一种电动机种类，它具有运行稳定、结构简单、维护费用低等优点，在工业领域得到了广泛的应用。
在电动机的控制中，正反转是其中一个重要的功能，通过实现正反转可以实现对工业设备的启动、停止和转向等控制。
为了适应工厂生产需求，通常会采用按钮联锁的方式对三相异步电动机的正反转进行控制。
本文将介绍三相异步电动机按钮联锁正反转控制的工作原理。
二、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理是基于电磁感应原理，当电动机的定子绕组接通电源后,产生旋转磁场，将会诱发转子内感应电流，利用感应的电磁力使转子开始旋转，并带动负载进行工作。
正常情况下，电动机旋转方向是由定子绕组与转子磁场的交互作用产生的，如果改变定子和转子的电流方向，则电动机的旋转方向也会随之改变。
三、按钮联锁正反转控制的作用在工业生产中，经常需要对设备进行正反转控制，比如卷取机、输送带、风扇等。
为了保障工作安全，通常采用按钮联锁的方式进行控制。
按钮联锁可以防止误操作引起设备危险，确保设备在正常工作环境下运行。
四、按钮联锁正反转控制的组成1.控制按钮：包括正转按钮、反转按钮和停止按钮。
2.接触器：控制按钮联锁的接触器通常带有辅助触点，用于实现按钮的逻辑控制。
3.交流接触器：用于控制电动机的正反转。
4.电源：用于为交流接触器和电动机提供电源。
5.状态指示灯：用于指示设备的运行状态，方便操作人员进行监控。
五、按钮联锁正反转控制的原理1.正转控制当操作人员按下正转按钮时，正转按钮与接触器的辅助触点闭合，使得交流接触器的正转线圈通电，交流接触器闭合，电动机接通电源开始正转。
同时，正转按钮与停止按钮的辅助触点断开，阻止操作人员按下停止按钮停止电动机。
2.反转控制当操作人员按下反转按钮时，反转按钮与接触器的辅助触点闭合，使得交流接触器的反转线圈通电，交流接触器闭合，电动机接通电源开始反转。
异步电动机控制方法
异步电动机控制方法
异步电动机控制方法有很多种，常见的控制方法包括：
1. 转子电流控制：通过控制转子电流和电压的相位差来控制电机的转速和转矩。
2. 基于矢量控制的电机控制方法：通过测量电机的转速和定子电流，计算出电机的磁链矢量，然后通过控制定子电流的幅值和相位，来达到控制电机转速和转矩的目的。
3. 矢量控制技术：利用数学模型和电机的转速和电流反馈信息，通过动态控制电机的电流矢量来实现电机的转速和转矩控制。
4. 感应电机直接转矩控制（DTC）：通过测量电机的转速和转矩，通过控制定子电流和转子磁链的方向和大小，直接实现电机的转速和转矩控制。
5. 空间矢量调制（SVM）控制方法：通过对电机的绕组电压进行分解和调制，控制电机的磁链和磁场分布，从而实现电机的转速和转矩控制。
以上只是一些常见的异步电动机控制方法，根据不同的应用需求和电机类型，还有其他更多的控制方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
L1 L2 L3
SB1
Q
FU2 SB2
SQ2 SQ3
KM1
FU1
SQ1
SB2
KM
SB1
SQ1
SQ4
1
KM2
KM2
SQ2
KM1 KM1 KM2 KM2
KR PE M
SB3
FU2
KR
行程开关控制的正反转电路
2021/3/7
14
异步电动机正反转控制电路
2021/3/7
15
制动电路
制动
机械制动
机械装置 液压装置
按钮：SB0启动、SB2停止
执行器件
接触器：KM1/KM2(电机的正、反转）
检测器件
限位开关SQ3/SQ4、通电延时时间继电器 KT1/KT2、中间继电器KA
2021/3/7
29
启动
2021/3/7
30
例题—P60
设计一个三相交流异步电动机M1,M2的继电器接触器控制 电路,其要求如下:
1)按动M1的启动按钮,M1起动并连续工作; 2)按动M2的启动按钮,M2起动并连续工作; 3)M1和M2不允许同时工作,但可以自由停止工作; 4)M1和M2过载时,可分别停止M1或M2工作.
定子绕组串电阻降压起动、 Y - △联接降压起动、 自耦变压器降压起动、 延边三角形降压起动。
2021/3/7
7
A' Y
ZX
Y
C'
B'
Z A'
C'
X
Y
B'
起动时，电动机定子绕组Y连接，U相=220V 运行时，△连接，U相=U线=380V
2021/3/7
8
主电路分析：KM1、KM3——Y起动，KM1、KM2——△运行。
2021/3/7
27
1、根据工艺确定控制系统工作过程
装料
条件：启动信号及左到位信号 动作：启动时间继电器KT1
右行
条件：KT1＝10秒 动作：电机正转
卸料
条件：右到位信号 动作：启动时间继电器KT2
左行
条件：KT2＝15秒 动作：电机反转
2021/3/7
28
2、根据控制系统工作过程选择器件
输入器件
25
电机的选择：
1 结构形式 通用、一般防护式（开启式） 封闭式 防爆式
2 容量 P电机=P传动/η η=0.6~0.85(保留15～40%余量)
3 转速 一般1500r/min(适应性强，功率因数和效率高)
2021/3/7
26
设计举例－送料小车控制系统设计
装料口
卸料口
SQ4
SQ3
工艺过程： 在限位开关SQ4处装料，装料时间为10秒； 在限位开关SQ3处卸料，卸料时间为15秒；
2021/3/7
34
思考题
❖ 继电器和接触器的异同？什么条件下继电器可以代替接触 器启动电动机？
❖ 通电、断电延时时间继电器有何异同？
❖ P61的11题
❖ 复习时关注P61复习参考题的1-5
2021/3/7
35
2021/3/7
36
2021/3/7
31
例题—P60
分析题意
❖ 根据1)的要求,驱动M1的接触器KM1回路中应该有启动按 钮和自锁功能,同理,驱动M2的接触器KM2回路中应该有启 动按钮和自锁功能;
❖ 根据3)可知,KM1,KM2应该为联锁控制关系,且KM1,KM2回 路中分别串入停止按钮;
❖ 根据4),来自M1和M2的热继电器分别停止M1和M2的工作, 因此KM1,KM2回路中分别串入FR1,FR2.
电气制动
能耗制动（为空载电流的3－4倍） 直流制动、效果缓和
反接制动
2021/3/7
16
2021/3/7
能耗制动
17
速度继电器复位转速100r/min 动作转速120r/min
2021/3/7
反接制动
18
么么么么方面 ❖Sds绝对是假的
反接制动-课本
2021/3/7
20
调速控制
调速依据（P47）： n=(1-S)60f / p
2021/3/7
24
电力拖动方案的确定原则：
1 优先采用鼠笼型异步电动机 2 有调速要求的设备
D=2~3 采用可变极数的双速或多速笼型异步电动机 D=3~10 带滑差电磁离合器的笼型异步电动机 D=10~100晶闸管直流或交流调速 3 电机的调速性质应与负载特性相适应 恒功率 恒转矩
2021/3/7
3M~ 正转按钮
正转接12 触器
反转按钮
KM1
KM2
SB3
KM1
KM2
反转接触器
? 有无不足
FR
SB1
KMR
KMF
SBF
ABC QS FU
KMF KMR
FR
M 2021/33/~7
KMF SBR
KMF
KMR
KMR
互锁
互锁作用：正转时，SBR不起作用； 反转时，SBF不起作用。 从而避免两触发器同时 工作造成主回路短路。
正反转控制电路
生产机械的运动部件往往需要作正、反两个方向的运动。这就要求拖动
生产机械的电动机具有正、反转控制。若要实现电动机反向控制，只需
将电源的三根相线任意对调两根(称换相)即可。
L1 L2 L3
QS
按钮控制的正反转电路
FU1
正转触点
FU2 FR
2021/3/7
SB1
KM1 KM2
反转触点
FR
SB2
2021/3/7
2
起动电路
对中、小容量异步电动机全压直接起、停的控制线路
开关直接起动-数百瓦的设备
主要电器：熔断器、
转换开关
2021/3/7
3
接触器直接起动
主要电器：
组合开关 熔断器 交流接触器 热继电器 按钮
主要特点：
以小电流控制大电流
2021/3/7
QS
SB1 SB2
FU
KM
FR
M 3~
4
工作状态：
Y-△降压起动过程分析：
按下起动按钮SB2—>KM1线圈通电自锁—>KM3线圈通电--M作Y接起动—>KT
线圈通电延时—>KM3线圈断电－>KM2线圈通电自锁—>M作△接行—>KT线
圈断电复位。
2021/3/7
定子串电阻降压起动控制电路
2021/3/7
10
2021/3/7
a、b哪种效果更佳？
11
2021/3/7
32
例题—P60
2021/3/7
33
第二章小结
一、介绍了常用低压电器和继电器接触器基本控制线路 二、介绍了交流电机的控制
低压电器：开关电器、主令电器、接触器、继电器 — 用途、图形符号 电气控制系统图：电气原理图、电气元件布置图、电气安装接线图 电机起动控制：小容量电机（<10KW）全压直接起动、大容量减压起动 电机运行控制：点动、长动、正反转、自动循环、变极变速等 电机制动：能耗制动、反接制动
常见双速电机绕组接线方式：
△/YY
2021/3/7
Y/YY
21
双速电动机 △/YY 高低速调控系统。
2021/3/7
功率增加了1252 %
控制电路的设计
要求：
掌握控制电路的基本设计方法。
2021/3/7
23
设计的基本原则：
1 最大限度满足生产设备和工艺对电气控制的要求； 2 满足控制要求的前提下，力求简单、经济、适用； 3 确保安全、可靠； 4 妥善处理、综合考虑机械与电气的关系。
QS FU
SB1
SB2
KM
2021/3/7
FR
n
M
3~
5
吸合后自锁
接触器直接启动-课本图
2021/3/7
6
降压起动
对较大容量（大于10KW）的异步电动机，应采用降压起动 控制线路。
降压起动是指电动机在起动时，加在电动机定子绕组上的电压小于 其额定电压。应注意，在起动完成后，电动机定子绕组上的电压应 恢复到额定值，否则，会使电动机损坏。常见的降压起动方式有四 种:
机电控制技术
Electromechanical control technology (4)
2021/3/7
机电控制与物流装备研究所
苗玉彬
2011年3月
1
异步电动机的控制
重点：
学会利用接触器、继电器、按钮、开关等基本电气元件和基本控制 电路实现异步电动机的起停、正反转、制动、速度控制。
要求：
领会常用控制电路的设计思想，学会分析基础电路的工作原理，熟记 起停、正反转、两地控制等电路的电路结构及特点，并要求能够熟练 画出这些电路。