第二章电气控制线路的基本环节

• 电容制动是在切断三相异步电动机的交流电源 后，在定子绕组上接入电容器，转子内剩磁切 割定子绕组产生感应电流，向电容器充电，充 电电流在定子绕组中形成磁场，这磁场与转子 感应电流相互作用，产生与转向相反的制动力 矩，使电动机迅速停转。
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第二章电气控制线路的基本环节
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第二章电气控制线路的基本环节
1.1.2 基本原则和表示方法
• 基本原则：
分为主电路，控制电路； 图形，符号，文字采用标准画法； 按钮，触点按原始状态画出其触点；
• 电气控制线路包括：
电气原理图、安装接线图、电器布置图
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第二章电气控制线路的基本环节
2.1.4采用接触器直接连续控制 －自锁及保护
• 自锁（自保） • 电磁起动器 • 保护环节：
过载，欠压保护，断路保护。
•图 例
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2.1.5采用接触器直接复合控制
• 点动的作用 • 长动（连续）的作用 • 点动及长动（连续）的复合控制电路。
2.1.1三相笼型电动机的 直接起动控制
• 背景：
在供电变压器容量足够大时，小容量笼型电 动机可直接起动。
• 特点：
直接起动的优点是电气设备少，线路简单。 缺点是起动电流大，引起供电系统电压波动， 干扰其它用电设备的正常工作。
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2.1.2采用刀开关直接起动控制
1.2.1电气原理图
• 电气原理图是根据工作原理而绘制的， 具有结构简单、层次分明、便于研究和 分析电路的工作原理等优点。
• 原则：
主电路、控制电路分开； 图形、文字符号符合标准；
• 方法：轴坐标标注法，横坐标标注法。
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1.2.1电气原理图2
起动时定子联结成延边三角型，起动完毕接成三角型。
• 控制原理图： • 特点：
起动转矩大，定子绕组复杂。
• 总结：
以上方法按时间原则实现减压起动，线路可靠，结构 简单，应用广泛。
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2.3三相绕线转子电动机的 起动控制
• 绕线式电动机与笼型电动机：
2.3.2转子绕组串接 起动电阻控制－特点
• 特点：按电流原则切除电阻
分段、不平衡切除的方法；能耗大。
• 注意事项：
时间继电器的作用 电流继电器的作用 切除时电流的变化 切除时速度的变化及影响
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2.3.3转子绕组串接频敏变阻器 起动控制
4.3电磁调速异步电动机的控制
• 原理：
电磁调速异步电动机由异步电动机、电 磁离合器、控制装置三部分组成，通过 改变电磁离合器的励磁电流实现调速。
• 原理图：
•图 例
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5.1三相异步电动机的制动控制
• 制动：从动到静或从高速到低速 • 注意事项：
• 主电路：包括从电源到电动机的电路， 是强电流通过的部分，用粗线条画在原 理图的左边。
• 控制电路：是通过弱电流的电路，一般 由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅 助触头、继电器的触点等组成，用细线 条画在原理图的右边。
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2.1三相异步电动机的 起动控制
6.1.2 其他典型控制环节2
• 多台电动机先后顺序工作的控制 在生产实践中，有时要求一个拖动系统中
多台电动机实现先后顺序工作。例如机床中要 求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动。
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6.1.3 自动循环控制
• 在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往 复循环工作的，例如龙门刨床的工作台前进、 后退。
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4.1.1三相笼型电动机的 变极对数调速控制
• 三相笼型电动机采用改变磁极对数调速，改变定子极 数时，转子极数也同时改变。笼型转子本身没有固定 的极数．它的极数随定子极数而定。
• 改变定子绕组极对数的方法有： 1）装有一套定子绕组，改变它的联结方式； 2）定子槽里装有两套极对数不一样的独立绕组； 3）定子槽里装有两套极对数不一样的独立绕组，而 每套绕组本身又可以改变它的联结方式。
• 控制原理图：
• 特点：
耗能，需要较大容量的电阻柜等。
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2.2.3星—三角形减压起动
• 动作原理：
起动时定子绕组联结为星型，起动完毕后改为 三角型。
• 控制原理图： • 特点：
起动转矩特性差，适合低压轻载起动。
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• 在要求起动转矩较大的场合，绕线式 异步电动机得到广泛的应用。
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2.3.1三相绕线转子电动机的 起动控制－分类
• 常用的起动方法：
1.转子电路中串接电阻 2.转子电路中串接频敏变阻器
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第二章电气控制线路的基本环节
2.2.4自耦变压器减压起动
• 动作原理：
起动时定子串入自耦变压器，起动完毕后切除 自耦变压器。
• 控制原理图： • 特点：
对电网的电流冲击小，损耗低；用于大容量的 电动机。
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2.2.5延边三角形起动
• 动作原理：
制动能力，制动时间，电流，负载要求等
• 三相异步电动机的制动方法： 1.机械制动
2.电气制动
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5.1.1三相异步电动机的 机械制动控制
• 原理：
机械制动是利用机械装置使电动机迅速停转。
• 方法：
常用的的机械装置是电磁抱闸。抱闸装置 由制动电磁铁和闸瓦制动器组成。
• 三相异步电动机能耗制动时，切断定子绕组的 交流电源后，在定子绕组任意两相通入直流电 流，形成一固定磁场，与旋转着的转子中的感 应电流相互作用产生制动力矩。
注意：制动结束后必须及时切除直流电源。
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5.1.5三相异步电动机的 电容制动控制
• 分类：
断电制动、通电制动
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5.1.2三相异步电动机的 电气制动控制
• 原理及方法： 1.反接制动 2.能耗制动 3.发电制动 4.电容制动
• 注意事项： 电流的限制，防止电动机反转等。
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• 三相异步电动机的调速方法有： 1.改变电动机定子绕组的磁极对数p 2.改变电源频率f1 3.改变转差率s。
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4.1三相异步电动机的调速控制2
• 改变转差率s调速的方法： 1.绕线转子电动机在转子电路串接电阻调速 2.绕线转子电动机串级调速 3.异步电动机交流调压调速 4.电磁离合器调速
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1.1.1电气控制线路的绘制
• 定义：
由按钮，开关，接触器，继电器等低压电器所
组成的控制线路－电气控制线路。 • 常用符号：
GB4728-1984«电气图用图形符号»、 GB6988-1987 «电气制图»、GB7159-1987 « 电气技术中的文字符号制订通则»
机械互锁，电气互锁
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3.1.1 三相异步电动机的 正反转控制－互锁
电气互锁 主令电器互锁
两者复合
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4.1三相异步电动机的调速控制1
• 根据三相异步电动机的转速公式：
• 不同型号、不同功率相不同负载的电动机．往 往有不同的起动方法，因而控制线路也不同。 三相异步电动机一般有直接起动和减压起动 （降压起动）两种方法。
• 选择时考虑的因素：
电源容量，负载的特性，电动机功率，控制成 本，运行成本，维修难易等。
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4.2绕线转子电动机转子串电阻的 调速控制
• 原理：
随着转子所串电阻的增加，电动机的转速降 低，转差率增大，使电动机工作在不同的人为 特性上，以获得不同的转速，实现调速的目的。
• 控制原理图：
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• 适用于对象： 小容量，起动不频繁的笼型电动机。
• 动作描述及组成
•图 例
• 特点：简单，具有短路保护
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2.1.3采用接触器直接点动控制
• 点动控制：
按下按钮，电动机运行； 松开按钮，电动机停机，一般在调试时使用。
• 动作描述及组成
•图 例
2.2.1三相笼型电动机 减压起动控制－分类
• 三相笼型电动机的减压起动方法：
1.定子绕组串电阻(或电抗器)起动 2.星—三角形减压起动 3.自耦变压器减压起动 4.延边三角形起动
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2.2.2定子绕组串电阻 (或电抗器)起动
• 控制线路按时间原则实现控制。依靠时间继电 器延时动作来控制各电器元件的先后顺序动作。
• 特点：实现电动机短时转动。
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2.1.4采用接触器直接连续控制
• 连续控制：
按下起动按钮，电动机运行；松开起动按钮，电动 机继续运行；按下停机按钮后，电动机才停止运行。
• 动作描述及组成
•图 例
• 特点：实现电动机长时转动。
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• 频敏电阻的特点：
阻抗随转子电流的频率的下降自动减小
• 原理：
f2=s*f1 R=f(f2) L=f(f2)
• 原理图：
•返 回
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第二章电气控制线路的基本环节
3.1三相异步电动机的 正反转控制
• 正转、反转的原理：
改变供电电源相序
• 带来的问题：短路 • 解决办法：
2.3.2 转子绕组串接起动电阻控制
• 原理：
起动时三相转子串入起动电阻，起动的过
程中按时间或按速度或按电流原则，分相、
分段切除电阻；起动结束后应完全切除电阻。
• 分类：
电阻被短接的方式有三相电阻不平衡短接法和 三相电阻平衡短接法。
• 原理图：
•模 拟
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第二章电气控制线路的基本环节
5.1.3三相异步电动机的 反接制动控制
• 反接制动原理：
利用改变电动机电源相序。使定子绕组产 生的旋转磁场与转子旋转方向相反。因而产生 制动力矩的一种制动方法。
• 原理图：
•模 拟
• 可逆的反接制动原理图
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第二章电气控制线路的基本环节
5.1.4三相异步电动机的 能耗制动控制
6.1.1 其他典型控制环节1
• 多地点控制：有些电气设备，如大型机床、起 重运输机等，为了操作方便，常要求能在多个 地点对同一台电动机实现控制。这种控制方法 叫做多地点控制。
• 多地点控制的接线原则是：起动按钮应并联连 接，停止按钮应串联连接。
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第二章电气控制线路的基本环节
•图 例
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第二章电气控制线路的基本环节
2.2三相笼型电动机的 减压起动控制
• 直接起动的优点及缺点： • 减压起动的特点：
减压起动可以减小起动电流，但也降低了起动转矩。
• 适用场合：
空载或轻载起动
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第二章电气控制线路的基本环节
第二章电气控制线路的 基本环节
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第二章电气控制线路的基本环节
第二章:电气控制线路的基本环节
• 1.电气控制线路的绘制 • 2.三相异步机的起动控制 • 3.三相异步机的正反转控制 • 4.三相异步机的调速控制 • 5.三相异步机的制动控制 • 6.其他典型环节 • 7.电气控制线路的设计方法的总结