电动机基本控制线路

电动机基本控制线路
只适用于可以轻载或空载起动的场合
三相异步电动机的降压起动
原因：大电动机起动电流过大，会引起较大的电网压降， 严重时则直接影响接在同一线路上的其他负载正常工作， 易造成运行中的电动机转速下降、甚至停转等事故。
方法：启动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动 电流；启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常 工作状态。
QS
FU1
KM1
R
KM2
FR
SB2
SB1 KM1
KM2
KT KM2
KM1
M串电阻降压启动 KT延时
KM2线圈通电， KM1、KT线圈断电
M全压运行
FR
M 3～
主电路
KM1 KT KM2
控制电路
只适用于正常运行时定子绕组接成三角 形的三相异步电动机
(2) 星形-三角形降压起动控制
*电动机起动时，将其定子绕组连接成星形，
L2
Y点
U1 V1 W1 U2 V2 W2
电源相序 反接
L3 L2 L1
高速－YY接法（2极）
按钮控制的双速电动机变极调速控制电路分析
电气原理图：
SB1、KM1：控 制电动机低速
SB2、KM2、
KM3：控制电动 机高速
按下SB1，KM1吸合并自锁，电动机△连接低速运行，按下SB2，KM1断电， KM2、KM3得电吸合并自锁，电动机YY连接高速运行。
在出现过电流时衔 电动机过载 铁吸合动作，其触 及短路保护 头来切断电路，故
过电流继电器无释 直流电动机 放电流值。 磁场控制及 失磁保护。
正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流， 衔铁吸合动作；当负载电流降低至继电器释放 电流时，衔铁释放，带动触头动作。欠电流继 电器在电路中起欠电流保护作用。
•电压继电器
加在电动机每相绕组上的电压为额定电压 的1/ 3，启动电流为三角形直接启动电流的 l/3，减小了启动电流。
*经一段时间延时，待电动机转速上升到接
近额定转速时再接成三角形，使电动机在 额定电压下运行。
(3) 自耦变压器降压起动控制
*正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电
动机，往往容量较大，可采用自耦变压器以 减低电动机的起动电压。
V1 W1
V2
L2
Y点
U1 V1 W1 U2 V2 W2
电源相序 反接
L3 L2 L1
高速－YY接法（2极）
变极式电动机的接线方式
2) Y-YY连接 L1 U1
U2
V2 W2
L2
V1
W1
悬空不接 L1 L2 L3
U1 V1 W1 U2 V2 W2
低速－Y接法（4极）
L3
L1
U2
U1
W2
V1 W1
V2
频敏变阻器的等效阻抗值与频率有关，电动机刚启动 时，转速较低，转子电流的频率较高，相当于在转子 回路中串接一个阻抗很大的电抗器，随着转速的升高， 转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小，实现了平 滑无级启动。
二、转子绕组串频敏变阻器启动 控1.单制向线旋转路转子串频敏变阻器启动控制
电源 接触器
短接频敏 变阻器 接触器
主电路
FR
SB2
SB1 KM
KM
KM1 KM2 KM3
KT1
KT2
KT3
KM3
KM1 KM2
KM3
KM KT1 KM1 KT2 KM2 KT3 KM3
控制电路
二、转子绕组串频敏变阻器启动 控制线路
频敏变阻器
铁心损耗很大的三相电抗器，由铸铁板或钢板叠成的 三柱式铁心，在每个铁心上装有一个线圈，线圈的一 端与转子绕组相连，另一端作星形连接。
原理：电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组加 直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁 场，达到制动的目的。
特点（与反接制动相比）： 消耗的能量小，其制动电流要小得多； 适用于电动机能量较大，要求制动平稳和制动频 繁的场合； 能耗制动需要直流电源整流装置。
二、能耗制动控制 1.单向能耗制动控制 按时间原则控制
起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被 短接，电动机在额定状态下运行。
电流继电器
根据线圈中电流大小而动作的继电 器称为电流继电器。 其线圈与被测电路
串联，反映电路电流的变化。其线圈匝
数少，导线粗，阻抗小。
由于过电流继电器
{ 过电流继电器 动作 I>Id 用途 欠电流继电器 动作 I<Id 用途
电磁抱闸示意图
练习题
分析（a）、（b）图工作过程及区别
定子串电阻减压起动控制电路
第五节 三相异步电动机的调速控制
一、三相笼型电动机变极调速控制
转速表达式：
n n1(1 s)
60 f p
(1 s)
调速方法： 改变电源频率f
改变转差率s
改变磁极对数p：通过改变定子绕组的接线方式，
适用于三相笼型异步电动机。
L1 L2 L3 QS FU1 KM
FR
3～M KM1
FU2
FR SB2 SB1 KM
KM1 KT
KT
KT KM1
主电路
RF
KT
KM KM1
控制电路
2.2 三相异步电动机电气制动控制
电磁机械制动—利用电磁抱阀对转 停机制动类型： 轴施加相反的作用力矩来制动
电气制动--电动机产生一个与转子 转动方向相反的力矩来进行制动
时间继电器控制的双速电动机变极调速控制电路分析
电气原理图：
KM1：控制 电动机低速
（Y）
KM3
KM2、KM3：控 制电动机高速 (YY）
L1 L2 L3 QS FU1
KM1
KM2
FU2 SA
低速
高速
KM2 KM3
KT KT
KT KM1
KM2
W1 U2V2 U1 V1 M W2
3～
U1
U2 V1 V2
三相鼠笼型电动机的降压起动方法： (1) 定子绕组串电阻（或电抗器）降压起动 (2) 星形-三角形降压起动 (3) 自耦变压器降压起动
一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制
1.定子串电阻降压自动启动控制线路
电气原理图 工作原理
合上电源开关 按下按钮SB1 KM1、KT线圈通电
L1 L2 L3
W2 W1
KM1 Y
KM2 KT KM3 YY
*起动时电动机定子串入自耦变压器，定子绕
组得到的电压为自耦变压器的二次电压。
*起动后，断开自耦变压器，定子绕组通以额定 电压，使电动机在全电压下运行。
2.时间继电器控制自耦变压器降压启动
L1 L2 L3
电气原理图
FU 2
工作原理
QS
FU1
KM2
KM1
FR SB4
SB3
SB1
SB2 KM1
五、速度继电器
一、反接制动控制
原理：改变电动机电源相序，使定子绕组产生反向的 旋转磁场，形成制动转矩。
要求： 10kW以上电动机的定子电路中串入反接制动电 阻，转速接近于零时，及时切断反相序电源,防 止反向再起动。
一、电动机单 向反接制动控 制电路
二、电动机可逆运行反接制动控制电路
二、能耗制动控制
4/2极双速感应电动机定子绕组接线示意图 (a) 三角形接线 (b) 双星形接线
图 6-24 双速电动机三相绕组接线图
变极式电动机的接线方式
1) △-YY连接
L2 L1 L3
U1
U2
W2
V1
W1
V2
悬空不接 L1 L2 L3
U1 V1 W1 U2 V2 W2
低速－△接法（4极）
L3
L1
U2
U1
W2
KM KM
KA
KM1 KM2 KM3
KA1
KA2 KA3
KM KA KM1 KM2 KM3
控制电路
一、转子绕组串电阻启动控
制线路
L1 L2 L3
2.时间原则控制 QS
FU2
电气原理图：
KT1：控制KM1 KT2：控制KM2 KT3：控制KM3
FU1
KM
FR
M 3～
KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1
制线路
L1L2L3
1.电流原则控制 QS
FU2
电气原理图： FU1 KM
三个欠电流继电器 FR
的线圈串接Leabharlann Baidu转子
回路中，电流继电
3M～
器的吸合电流一样， 但释放电流不同， KA1的释放电流最 大，KA2其次，KA3 最小。
KM3 R3
KA3 KM2 R2
KA2 KM1 R1
KA1
主电路
FR
SB2
SB1
常用的电气制动： 反接制动 能耗制动
速度继电器
作用：根据速度的大小通断电路 结构：定子、转子和触头 原理：与异步电动机类似 参数：动作转速：>140rpm
复位转速：<100rpm
速度继电器
转子---圆柱形永符久磁号
铁，与电动机同轴连 定接子。---由硅钢片迭成 笼型空心圆环套在转子 上，装有鼠笼型短路绕 组。
整流变压器 桥式整流电路
单向运行接触器
能耗制动接触器
二、能耗制动控制 1.单向能耗制动控制 按速度原则控制
四、电动机可逆运行能耗制动控制
五、机械制动控制电路
1. 电磁抱闸的结构及示意图
原理
当电磁铁1得电时，制动瓦2被 吸起与制动轮4脱离，与制动轮 相连的电动机可自由转动。 当电磁铁失电时，在弹簧3的作 用下，制动瓦压紧制动轮使电 动机无法转动。
电压继电器：根据线圈两端电压大小而动作
的继电器。其线圈匝数多，导线细；其线
圈并接在电路电源上。
电压为1.1倍额
过电压继电器
U>Ud
定电压以上时动 作，以对电路进
{
行过电压保护
欠电压继电器
U<Ud
欠电压（或零压） 继电器在电压低于 规定值时动作，对 电路进行欠电压 （或零压）保护。
一、转子绕组串电阻启动控
KA KA
KT
FR
T
KA
KM1
M 3~ KM2
主电路
KM1 KT
KA KM1
控制电路
第四节 三相绕线式异步电动机启动控 制
绕线异步电动机的优点： 可以在转子绕组中串接电 阻来改善电动机的机械特 性，从而达到减小启动电 流、增大启动转矩及平滑 调速之目的。
绕线异步电动机降压启动原理：
起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器， 并把起动电阻调到最大值，以减小起动电流，增 大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电阻 逐级减小。