三相异步电动机调速及控制电路

电工与电子技术模块五电动机基本控制电路

■知识目标

◆了解三相异步电动机调速的原理及实现方法。

◆了解系统对三相异步电动机的调速要求。

◆正确分析双速电机的控制电路。

◆了解变频器及其控制电路。

■技能目标

◆利用变频器,对三相异步电动机实现调速控制。

◆正确连接双速电机的控制电路。

■应用目标

◆正确操作和简单维护三相异步电动机的调速控制电路。

◆熟悉简单变频调速控制电路和双速电动机控制电路。

1.三相异步电动机调速的方法及特点)1(60)1(11S P

f S n n -=-=三相异步电动机有三种调速方法:变极调速、变频调速和改变转差率调速。

(1)变极调速

变极调速是通过改变定子绕组的连接方式,使一半绕组中的电流方向改变,从而改变极对数进行调速的一种方法

采用变极调速的异步电动机称为多速异步电动机。

Δ/ΥΥ连接双速异步电动机定子绕组接线图

(2)改变转差率S调速

改变转差率调速的方法有:变阻调速、改变定子电压调速和变频调速。

变阻调速是改变绕线式异步电动机转子电路的电阻进行调速。

改变定子电压调速是通过电抗器或自耦变压器改变笼型异步电动机定子绕组上的电压进行调速。

变频调速是通过连续地改变电源的频率来平滑调节电动机转速的调速方法,是三相异步电动机理想的调速方法。

2. 三相异步电动机的调速控制电路(1)双速电动机的控制电路

(2)变频调速控制电路

变频器是实现变频调速的关键设备。

(a)西门子变频器(b)操作板(c)变频器的作用原理图

利用MM420对发电厂的风机实现变频调速的控制电路

◆三相异步电动机的调速方法有哪些?各有什么特点?

议一议

◆双速电动机的工作原理是什么?试分析其控制电路。

◆如果低速切换到高速时,电机转向相反,应怎么解决?

想一想

◆正确连接双速电机的控制线路。

◆正确连接三相异步电动机变频调速控制电路。

做一做

三相异步电动机基本控制线路的安装与调试

三相异步电动机基本控制线路的安装与调试 任务1-1 三相异步电动机的单向运行控制 学习内容: 1、常用低压电器的基本结构、工作原理、图形符号和文字符号、主要技术参数及其应用; 2、三相异步电动机的启/停、点动/长动控制。 学习目标: 1、知道:常用低压电器的工作原理、图形符号和文字符号;常用低压电器的用途。 2、能根据控制要求正确选择低压电器。 3、了解:常用低压电器的基本结构;主要技术参数。 4、掌握三相异步电动机的启/停、点动/长动控制电路的原理。 学习重点:工作原理、图形符号、文字符号、选择使用。 学习难点:工作原理、选择使用 §1-1 机床电气控制中常用的低压电器 目标任务: 1、了解低压电器的基本知识,熟悉常用的低压电器种类; 2、熟悉常用的各种低压电器的结构及原理、符号、选用; 3、熟练掌握常用低压电器的使用。 相关知识: 1-1. 低压电器基本知识

凡是对电能的生产、输送、分配和应用能起到切换、控制、调节、检测以及保护等作用的电工器械,均称为电器。低压电器通常是指在交流1200V及以下、直流1500V及以下的电路中使用的电器。机床电气控制线路中使用的电器多数属于低压电器。 一、低压电器的分类 低压电器是指工作在交流电压1200V 、直流电压1500V 以下的各种电器。生产机械上大多用低压电器。低压电器种类繁多,按其结构、用途及所控制对象的不同,可以有不同的分类方式。 1 .按用途和控制对象不同,可将低压电器分为配电电器和控制电器。 用于电能的输送和分配的电器称为低压配电电器,这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。用于各种控制电路和控制系统的电器称为控制电器,这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。 2 .按操作方式不同,可将低压电器分为自动电器和手动电器。 通过电器本身参数变化或外来信号(如电、磁、光、热等)自动完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。 通过人力直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。 3 .按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器 电磁式电器是依据电磁感应原理来工作的电器,如接触器、各类电磁式继电器等。非电量控制电器的工作是靠外力或某种非电量的变化而动作的电器,如行程开关、速度继电器等。 二、低压电器的作用 控制作用、保护作用、测量作用、调节作用、指示作用、转换作用 三、低压电器的基本结构 电磁式低压电器大都有两个主要组成部分,即:感测部分──电磁机构和执行部分──触头系统。 1 .电磁机构 电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量,带动触头动作,从而完成接通或分断电路的功能。 电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁 3 个基本部分组成。常用的电磁机构如图所示,可分为 3 种形式。 2. 直流电磁铁和交流电磁铁

三相异步电动机及其控制电路

第5章三相异步电动机及其控制线路 5.1 三相异步电动机 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。 在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。 对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题:(1)基本构造;(2)工作原理;(3)表示转速与转矩之间关系的机械特性;(4)起动、调速及制动的基本原理和基本方法;(5)应用场合和如何正确使用。 5.1.1 三相异步电动机的结构与工作原理 1.三相异步电动机的构造 三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。此外还有端盖、风扇等附属部分,如图5-1所示。 图5-1 三相电动机的结构示意图 1).定子 三相异步电动机的定子由三部分组成: 定子定子铁心由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片 内圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放定子三相绕组

AX、BY、CZ。 定子绕组三组用漆包线绕制好的,对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。这三相绕组可接成星形或三角形。 机座机座用铸铁或铸钢制成,其作用是固定铁心和绕组2).转子 三相异步电动机的转子由三部分组成: 转子转子铁心 由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片 外圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放转子三相绕组。 转子绕组 转子绕组有两种形式: 鼠笼式-- 鼠笼式异步电动机。 绕线式-- 绕线式异步电动机。 转轴转轴上加机械负载 鼠笼式电动机由于构造简单,价格低廉,工作可靠,使用方便,成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。 为了保证转子能够自由旋转,在定子与转子之间必须留有一定的空气隙,中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。 2.三相异步电动机的转动原理 1).基本原理 为了说明三相异步电动机的工作原理,我们做如下演示实验,如图5-2所示。 图5-2 三相异步电动机工作原理

普通三相异步电动机与变频电动机的区别

普通三相异步电动机与变频电动机的区别 普通的三相异步电动机可以用变频器驱动吗 普通的三相异步电动机与变频调速的三相异电动机有何区别 普通异步电机与变频电机的区别——普通异步电动机都是按恒频恒压设计的,不可能完全适应变频调速的要求。 以下为变频器对电机的影响: 1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器,在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍,以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基本为零,剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,最为显著的是转子铜(铝)耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下,其温升一般要增加10%~20%。 2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,不少是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上,会对电动机对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。 4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先,异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机在转速降低时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

三相异步电动机的七种调速方法及特点

三相异步电动机分类特点以及调速方法 三相异步电动机分类: 1、从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。不改变同步转速的调速方法有1)绕线式电动机的转子串电阻调速、2)斩波调速、3)串级调速以及应用电磁转差离合器、4)液力偶合器、5)油膜离合器等调速。不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。 2、改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 3、从调速时的能耗观点来看,有1)高效调速方法与2)低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。 我们清楚三相异步电动机转速公式为: n=60f/p(1-s) 从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的,下面松文机电具体介绍其七种调速方法。 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。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。 特点如下:1、具有较硬的机械特性,稳定性良好; 2、无转差损耗,效率高;3、接线简单、控制方便、价格低;4、有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;5、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。 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。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。其特点:1、效率高,调速过程中没有附加损耗;2、应用范围广,可用于笼型异步电动机;3、 调速范围大,特性硬,精度高;4、 技术复杂,造价高,维护检修困难。 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

(完整版)三相异步电动机练习题及答案.doc

1 电动机分为(交流电动机)(直流电动机),交流电动机分为(同步电动机)(异步电动机)异步电动机分为(三相电动机)(单相电动机) 2电动机主要部件是由(定子)和(转子)两大部分组成。此外,还有端盖、轴承、风扇等 部件。定子铁心:由内周有槽的(硅钢片)叠成三相绕组,机座:铸钢或铸铁。 3根据转子绕组结构的不同分为:(笼型转子转子)铁心槽内嵌有铸铝导条,(绕线型转子)转子铁心槽内嵌有三相绕组。 4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠;(不能人为)改变电动机的机械特性。绕线 式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子(外加电阻可人为改变)电动 机的机械特性。 5分析可知:三相电流产生的合成磁场是一(旋转的磁场),即:一个电流周期,旋转磁场在空 间转过(360°)旋转磁场的旋转方向取决于(三相电流的相序),任意调换两根电源进线则旋 转磁场(反转)。 6若定子每相绕组由两个线圈(串联),绕组的始端之间互差(60°),将形成(两对)磁 极的旋转磁场。旋转磁场的磁极对数与(三相绕组的排列)有关。旋转磁场的转速取决于磁 场的(极对数)。 p=1 时 (n0=60f 1)。旋转磁场转速n0 与(频率f1)和(极对数p)有关。 7 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为(转差率S)异步电动机运行中S=( 1--9)%。 8 一台三相异步电动机,其额定转速 n=1460 r/min ,电源频率 f1=50 Hz 。试求电动机在额定负载 下的转差率。 解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:n0=1500 r/min ,即 s n0 n 100% 1500 1460 100% 2.7% n0 1500 9 定子感应电势频率 f 1 不等于转子感应电势频率 f 2。 10 电磁转矩公式 sR2 U 12 T K ) 2 R2 (sX 20 2 2 由公式可知 :1. T 与定子每相绕组电压 U 成(正比)。 U 1 ↓则 T↓ 。 2.当电源电压 U1 一定时, T 是 s 的函数 , 3. R2 的大小对T 有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变(转子电阻R2 ),从而改变转距。 11 三个重要转矩:(1) ( 额定转矩 TN) 电动机在额定负载时的转矩(2) (最大转矩Tmax) 电机带动最大负载的能力,(3) ( 起动转矩Tst)电动机起动时的转矩。 12 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4 型 ) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为(T P N 9550 7 . 5 N . m )。 N 9550 49 . 7 n N 1440 13 转子轴上机械负载转矩T2 不能(大于 Tmax ),否则将造成堵转(停车 )。 过载系数 (能T m ax 一般三相异步电动机的过载系数为 1.8 ~ 2.2 T N 力 ) 14 K st T st 启动条件( Tst>TL )否则电动机不能启动,正常工作条 起动能力 T N 件:所带负载的转矩应为(TL

三相异步电动机的使用、维护和检修教案

教案(首页) 授课班级机电高职1002 授课日期 课题序号 3.5 授课形式讲授授课时数 2 课题名称三相异步电动机的使用、维护和检修 教学目标1.了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2.熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 3.熟悉三相异步电动机的定期检修内容。 4.了解三相异步电动机的常见故障以及处理方法。 教学重点1.了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2.熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 教学难点1.了解三相异步电动机启动前的准备工作和启动时的注意事项。2.熟悉三相异步电动机运行中的监视项目。 教材内容更 新、补 充及删减 无 课外作业补充 教学后记无 送审记录 课堂时间安排和板书设计

复习5 导 入 5 新 授 60 练 习 15 小 结 5 一、电机选择原则 1、电源的原则 2、防护形式的选择 3、功率的选择 4、起动情况选择 5、转速的选择 二、电机的安装原则 三、电机的接地装置 四、电机的定期检查和保养 五、三相异步电机的常见故障及处理方法 课堂教学安排

课题序号课题名称第页共页教学过程主要教学内容及步骤 导入新授三相异步电动机在生产设备中长期不间断地工作,是目前工矿企业的主要动力装置,电动机的使用寿命是有限的,因为电动机轴承的逐渐磨损、绝缘材料的逐渐老化等等,这些现象是不可避免的。但一般来说,只要选用正确、安装良好、维修保养完善,电动机的使用寿命还是比较长的。在使用中如何尽量避免对电动机的损害,及时发现电动机运行中的故障隐患,对电动机的安全运行意义重大。因此,电动机在运行中的监视和维护,定期的检查维修,是消灭故障隐患,延长电动机使用寿命,减小不必要损失的重要手段。 一、电动机的选择原则 合理选择电动机是正确使用电动机的前提。电动机品种繁多,性能各异,选择时要全面考虑电源、负载、使用环境等诸多因素。对于与电动机使用相配套的控制电器和保护电器的选择也是同样重要的。 1.电源的选择 在三相异步电动机中,中小功率电动机大多采用三相380V电压,但也有使用三相22OV电压的。在电源频率方面,我国自行生产的电动机采用50Hz的频率,而世界上有些国家采用60Hz的交流电源。虽然频率不同不至于烧毁电动机,但其工作性能将大不一样。因此,在选择电动机时应根据电源的情况和电动机的铭牌正确选用。 2.防护型式的选择 由于工作环境不尽相同,有的生产场所温度较高、有的生产场所有大量的粉尘、有的场所空气中含有爆炸性气体或腐蚀性气体等等。这些环境都会使电动机的绝缘状况恶化,从而缩短电动机的使用寿命,甚至危及生命和财产的安全。因此,使用时有必要选择各种不同结构形式的电动机,以保证在各种不同的工作环境中能安全可靠地运行。电动机的外壳一般有如下型式: (1)开启型外壳有通风孔,借助和转轴连成一体的通风风扇使周围的空气与电动机内部的空气流通。此型电动机冷却效果好,适用于干燥无尘的场所。 (2)防护型机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机械保护,以防止意外的接触。若电动机通风口用带网孔的遮盖物盖起来,叫网罩式;通风口可防止垂直下落的液体或固体直接进入电动机内部的叫防漏式;通风口可防止与垂直成100o范围内任何方向的液体或固体进入电动机内部的叫防溅式。(3)封闭式机壳严密密封,靠自身或外部风扇冷却,外壳带有散热片。适用于潮湿、多尘或含酸性气体的场合。 (4)防水式外壳结构能阻止一定压力的水进入电动机内部。 (5)水密式当电动机浸没在水中时,外壳结构能防止水进入电动机内部。 (6)潜水式电动机能长期在规定的水压下运行。 (7)防爆式电动机外壳能阻止电动机内部的气体爆炸传递到电动机外部,从而引起外部燃烧气体的爆炸。 3.功率的选择 课堂教学安排 课题序号课题名称第页共页

三相异步电动机的起动与调速实验报告

实验五三相异步电动机的起动与调速 一.实验目的 通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。 二.预习要点 1.复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。 2.复习异步电动机的调速方法。 三.实验项目 1.异步电动机的直接起动。 2.异步电动机星形——三角形(Y-△)换接起动。 3.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。 4.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。 四.实验设备及仪器 1.SMEL电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。 2.电机导轨及测功机、转矩转速测量(NMEL-13F)。 3.电机起动箱(NMEL-09)。 5.鼠笼式异步电动机(M04)。 6.绕线式异步电动机(M09)。 7.开关板(NMEL-0B5)。 五.实验方法 1.三相笼型异步电动机直接起动试验。 按图5-1接线,电机绕组为△接法。 起动前,把转矩转速测量实验箱(NMEL-13F) 中“转矩设定”电位器旋钮逆时针调到底,“转速控 制”、“转矩控制”选择“转矩控制”,检查电机导 轨和NMEL-13F的连接是否良好。 a.把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底,合 上绿色“闭合”按钮开关。调节调压器,使输出电 图5-1 异步电动机直接启动接线图压达电机额定电压220伏,使电机起动旋转。(电机 起动后,观察NMEL-13F中的转速表,如出现电机转向不符合要求,则须切断电源,调整次序,再重新起动电机。)

b .断开三相交流电源,待电动机完全停止旋转后,接通三相交流电源,使电机全压起动,观察电机起动瞬间电流值,读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值T K ,填入表5-1中。 U N :电机额定电压,V ; 测 量 值 U K (V ) I K (A ) T K () 图5-3 绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动接线图 2.星形——三角形(Y-△)起动 按图5-2接线,电压表、电流表的选择 同前,开关S 选用MEL-05。 a .起动前,把三相调压器退到零位, 三刀双掷开关合向右边(Y )接法。合上电 源开关,逐渐调节调压器,使输出电压升高 至电机额定电压U N =220V ,断开电源开关, 待电机停转。 b .待电机完全停转后,合上电源开关, 观察起动瞬间的电流,然后把S 合向左边(△ 接法),电机进入正常运行,整个起动过程结束,观察起动瞬间电流表的显示值以与其它起动方法作定性比较。 3.绕线式异步电动机绕组串入可变 电阻器调速 实验线路如图5-3,电机定子绕组Y 形 接法。转子串入的电阻由刷形开关来调节, 调节电阻采用NMEL-09的绕线电机起动电阻 (分0,2,5,15,∞五档) 实验线路同前。NMEL-13F 中“转矩控制” 和“转速控制”选择开关扳向“转矩控制”, “转矩设定”电位器逆时针到底MEL-09“绕 线电机起动电阻”调节到零。 a .合上电源开关,调节调压器输出电压至U N =220伏,使电机空载起动。 b .调节“转矩设定”电位器调节旋钮,使电动机输出功率接近额定功率并保持输出转矩T 2不变,改变转子附加电阻,分别测出对应的转速,记录于表5-2中。 2R st (Ω) 0 2 5 15 n (r/min ) 1478 1470 1461 1430 图5-2 异步电动机星-三角启动 图5-3 绕线式异步电动机转子串电阻起动

三相异步电动机的七大调速方法

三相异步电动机的七大调速方法 下面成都贝尔菲特科技发展有限公司小编为您介绍三相异步电动机的七大调速方式: 首先来看三相异步电动机转速公式:n=60f/p(1-s) 从公式中可以看出,改变供电频率f、电动机极对数p及转差率s均可太到改变转速目。 从调速本质来看,不同调速方式无非是改变交流电动机同步转速或不改变同步转两种。 生产机械中广泛使用不改变同步转速调速方法有绕线式电动机转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速有改变定子极对数多速电动机,改变定子电压、频率变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收调速方法(如串级调速等)。有转差损耗调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗转子回路中;电磁离合器调速方法,能量损耗离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗液力偶合器油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,调速范围不大,能量损耗是很小。 一、变极对数调速方法 这种调速方法是用改变定子绕组接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目,特点如下: 具有较硬机械特性,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,不能获平滑调速; 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获较高效率平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速生产机械,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频率,改变其同步转速调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源变频器,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附加电势来改变电动机转差,达到调速目。大部分转差功率被串入附加电势所吸收,再利用产生附加装置,把吸收转差功率返回电网或转换能量加以利用。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,适用于调速范围额定转速70%-90%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。

三相异步电动机的控制电路图

三相异步电动机的控制电路 一、复习思路及要求 1. 题型:选择题、技能题、简答题。 2. 必须熟练分析各种控制电路的工作原理,只有熟悉了工作原理才能正确绘制控制电路;补画控制电路;识别电路图中的错误;对故障进行正确分析处理;设计一些简单的控制电路;并且对PLC中简单的程序设计也有帮助。 3. 该部分容是非常重要的,要熟悉电路形式及控制形式:自锁、联锁的作用及连接方式;点动、连续运转;具有过载保护的连续运转控制电路是基础。 4. 需要掌握的控制电路有:⑴点动单向运转控制电路;⑵连续单向运转控制电路;⑶点动与连续混合控制电路;⑷接触器联锁双向运转控制电路;⑸按钮联锁双向运转控制电路;⑹接触器按钮双重联锁双向运转控制电路;(7)降压起动控制电路。 二、控制电路的分析 1.单向点动转控制电路 2.单向连续运转控制电路 3.连续与点动混合控制电路(一) 4.连续与点动混合控制电路(二) 5.连续与点动混合控制电路(三)

该电路中使用了中间继电器。其电器符号是KA。作用是:当其他继电器的触点数量不够时,可借助中间继电器来扩展触头数和触点容量,起到信号中继作用。 注:通过以上控制电路明确自锁的作用及其连接方式.......................。 6.多地控制电路 该控制电路能实现电动机的两地控制。起动按钮并联,停止按钮串联。(图中如果SB1、SB2控制A地,则SB3、SB4控制B地。) 7.接触器联锁双向控制电路 该电路采用了接触器联锁优点是工作安全可靠。但电动机由正转变为反转时,必须先按下停止按钮,才能按反转按钮,否则由于接触器联锁作用,不能实现反转。 8.按钮联锁双向控制电路该线路的优点是操作方便,由正转变为反转时不必按下停止按钮,但容易产生电源两相短路故障。 9.接触器按钮双重联锁双向控制电路 该线路工作安全可靠、操作方便。 注:通过以上三个线路要明确联锁的作用及连接方式.......................。 10.定子绕组串电阻降压起动控制线路(一)

双速异步电机的调速控制线路

双速异步电机的调速控制线路 根据异步电动机转速公式:,当电源频率f 一定时,若改变电动机定子绕组的磁极对数P,就可使电动机转速改变。采用双速电机可改善机床的调速性能,简化变速机构,因此在车、铣、镗床中都有应用。常见的双速电动机的绕组有两种接线方式:Δ/YY 及Y/YY。 1.Δ/YY接法 图a)为双速电动机Δ/YY接法电路图。当绕组的1、2、3号出线端接电源,而使4、5、6号出线端悬空时,电机绕组接成三角形,每相绕组中有两个线圈串联,成四个极,电动机低速运转;当把1、2、3号端子短接,4、5、6号端子接电源时,则绕组为双星形,每相绕组中两个线圈并联,成两个极,电机作高速运转。 在三角形与双星形转换时,电动机输出功率分别为: 由于,所以。 由此可知,电机从Δ接法的低速运转变成YY接法的高速运转时,转速升高一倍,而功率只增加15%,所以这种调速方法可近似地看成恒功率调速。它很适合一般金届切削机床对调速的要求。 2.Y/YY接法 图b)为Y/YY接法,当电机转速增加一倍(YY接法)时,输出功率也增加一倍,属于恒转矩调速。它适用于电梯、起重饥、皮带运输机等要求恒转矩调速的场合。 3. 控制电路 图2.25为常用的双速电动机Δ/YY调速控制电路图,其中:KM1得电为低速,KM2得电为高速,KM3为短接接触器。

图a)用两个复合按钮SB2及SB3分别控制KM1及KM2、KM3,实现低速与高速的直接转换而无需经过停止状态。 图b)是用转换开关SA来选择低速或高速方式后,由按钮SB2发令启动电动机的控制电路。 图c)转换开关SA选择高、停、低速。当选择高速时,采用时间继电器KT,按时间原则自动控制电动机低速起动、经延时后转换到高速运行。 上述三个控制电路中,低速与高速之间都用接触器动断触头互锁,以防短路故障。 功率较小的双速电动机可采用图a)和图b)的控制方式;容量较大的双速电动机,宜可采用图c)的控制方式。

三相异步电动机的几种调速方式

三相异步电动机的几种调速方式 本文介绍了三相异步电动机的七种调速方式及其特点,指明其适用的场合、情况。 三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1-s) 从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电 动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:①高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。 ②有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中; ③电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中; ④液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。

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: 1、具有较硬的机械特性,稳定性良好; 2、无转差损耗,效率高; 3、接线简单、控制方便、价格低; 4、有级调速,级差较大,不能获得平滑调速; 5、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: 1、效率高,调速过程中没有附加损耗; 2、应用范围广,可用于笼型异步电动机; 3、调速范围大,特性硬,精度高; 4、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。

三相异步电机闭环调速设计.

《控制系统设计》课程设计报告 学院:信息工程学院 姓名: 班级:11自动化 学号: 题目:三相异步电动机闭环调速系统设计与实践指导老师: 完成时间:2014年6月20日

目录 摘要............................................................... I 1概述.. (1) 1.1三相异步电动机的调速方法 (2) 1.2调压调速的简介 (3) 1.3课程设计的要求 (5) 2三相异步电动机调压调速系统的组成 (5) 3三相异步电动机调压调速系统的设计和实现 (8) 3.1三相异步电动机调压调速系统的电路 (8) 3.2闭环调速结构图 (10) 3.3 系统各部分参数的计算 (10) 4三相异步电动机调压调速系统的仿真 (13) 4.1MATLAB仿真的介绍 (13) 4.2电路的建模和参数设置........................ 错误!未定义书签。 4.3异步电机调压调速系统仿真模型................ 错误!未定义书签。 4.4仿真效果图 (17) 总结 (22) 参考文献 (23)

摘要 异步电动机具有结构简单、制造容易、维修工作量小等优点,早期多用于不可拖动。随着电力电子技术的发展,静止式变频器的诞生,异步电动机在可拖动中逐渐得到广泛的应用。实现电机调速有不少方法。研究电机调速,找出符合实际的调速方法能最大限度的节约能源,所以研究调压调速就显得很有必要。异步电机调压调速控制系统是一种比较简单实用的调速系统,该系统具有良好的运行、控制及经济性能,显示出巨大的发展潜力。 本课程设计介绍了异步电动机调压调速系统的几大组成部分,并着重讲述了三相异步电动机(M)、测速发电机(TG)、晶闸管交流调压器(TVC)的简单的工作原理。在了解异步电动机调压调速的基本原理的基础上,设计了异步电动机单闭环调压调速系统的结构原理图。还将调压调速与其他的调速方法相比,所具有的优点以及不足之处。 以转速单闭环调压调速系统为例,电机调速开环控制系统调速范围较小,采用速度作为负反馈的闭环控制系统解决了这个问题,使调速性能得到改善。 最后,经过理论分析建立模型后,基于Matlab语言开发仿真软件,并进行仿真实验,并且对仿真结果进行了一定的分析及改进。 关键词: 调压调速MATLAB三相异步电动机转速调节器

三相异步电动机控制电路图

三相异步电动机的控制 1.直接启动控制电路 直接启动即启动时把电动机直接接入电网,加上额定电压,一般来说, 电动机的容量不大于直接供电变压器容量的20%~30%时,都可以直接启 动。 1).点动控制 合上开关QF ,三相电源被引入控 制电路,但电动机还不能起动。按下按钮SF ,接触器KM 线圈通电,衔铁吸合,常开主触点接通,电动机定子接入 三相电源起动运转。松开按钮SF , 图5-13 点动控制 接触器KM 线圈断电,衔铁松开,常开主触点断开,电动机因断电而停转。 2).直接起动控制 (1)起动过程。按下起动按钮SF ,接触器KM 线圈通电,与SF 并联的KM 的辅助常开触点闭合,以保 证松开按钮SF 后KM 线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM 的主触点持续闭合,电动机连续运转,从而实现连续运转控制。 (2)停止过程。按下停止按钮SS ,接触器KM 线圈断电,与SF 并联的KM 的辅助常开触点断开,以保 证松开按钮SS 后KM 线圈持续失电,串联在电动机回路中的KM 的主触点持续断开,电动机停转。 与SF 并联的KM 的辅助常开触点的这种作用称为自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压 保护。 图5-14直接起动控制 ? 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU 。一旦电路发生短路故障,熔体立即熔断,电动机立即停转。 ? 起过载保护的是热继电器KH 。当过载时,热继电器的发热元件发热,将其常闭触点断开,使接触器KM 线圈断电,串联在电动机回路中的KM 的主触点断开,电动机停转。同时KM 辅助触点也断开,解除自锁。故障排除后若要重新起动,需按下KH 的复位按钮,使KH 的常闭触点复位(闭合)即可。 ? 起零压(或欠压)保护的是接触器KM 本身。当电源暂时断电或电压严重下降时,接触器KM 线圈的电磁吸力不足,衔铁自行释放,使主、辅触点自行复位,切断电源,电动机停转,同时解除自锁。

Y系列三相异步电动机使用说明书

Y系列三相异步电动机使用说明书 l、电动机的安装 1.1安装前的准备工作 电动机开箱前应检查包装是否完整无损,有无受潮的现象,开罩后应小心清除电动机上的尘土和防锈层,仔细检查在运输过程中有无变形和损坏,紧固件有无松动或脱落,转子转动是否灵活,铭牌数据是否符合要求,并用500VMQ表测量高压电阻,绝缘电阻应不低于1MQ 否则应对绕组进行干燥处理,但是处理温度不超过J20℃。 1.2电动机的安装场地和安装基础 电动机的安装场地海拔高度应不超过100()m;一般用途的电动机的安装场地要干燥、洁净,电动机周围应通风良好,与其它设备要留有一定的间隔,以便于检查,监视和清扫,环境温度在40℃以下,并需防止强烈的辐射;安装基础要坚固、结实,有一定的刚度,安装面应平整,以保证电机的平衡运行。 I.3电动机的接线 1.3.1电动机应妥善接地,接线盒内右下方及机座外壳有接地装置,必要时亦可利用电动机底脚或法兰盘紧固螺栓接地,以保证电动机的安全运行。 1.4电动机与机械负载的联接 1.4.1电动机可采用联轴器,正齿轴或皮带与负载机械联接,双轴伸电动机的风扇端只允许采用联轴器传动。 1.4.2采用联轴器联接时,电动机轴中心线与负载机械的轴中心线要重合,以免电动机在动行中产生强烈振动,联轴动和不正常的声音等。器的安装偏差为:2极电动机允许偏差0.015mm,4、6、8极电动机偏差0.04mm。 1.4.3立式安装的电动机,轴伸只允许采用联轴器与机械负载联接。 2、电动机的起动 2.1电动机起动前的检查 2.1.1新安装或停用三个月以上的电动机起动前应检查绝缘电阻,测得绝缘电阻值不小于1MQ。 2.1.2检查电动机的紧固螺钉是否拧紧,轴承是否缺油,电动机的接线是否符合要求,外壳是否可靠接地或接零。 2.1.3检查联轴器的螺钉和销钉是否紧固,皮带联接处是否良好,松紧是否合适,机组转动是否灵活,有无卡位,窜动和不正常的声音等。 2.1.4检查熔断器的额定电流是否符合要求,安装是否牢固可靠。 2.1.5检查起动设备接线是否正确,起动装置是否灵活,触点接触是否良好,起动设备的金属处壳是否可靠接地或接零。 2.1.6检查三相电源电压是否正常,电压是否过高过低或三相电压不对称等。 2.1.7上述任何一项有问题,都必须彻底解决,在确认准备工作无误时方可起动。 2.2起动时的注意事项

三相异步电动机调速方法

三相异步电动机调速方法 三相异步电动机转速公式为:n=60f/p(1-s) 从上式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。从调速的本质来看,不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。 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;

三相异步电动机几种调速方式通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD664 三相异步电动机几种调速方式通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

三相异步电动机几种调速方式通用 版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。 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

第4章三相异步电动机基础教案.doc

安徽新闻出版职业技术学院教案 科目电机与拖动技术基础年级15 包装自动化技术 1 班任课教师付学敏第 4 章三相异步电动机 课 题 1、知识方面:了解三相异步电动机的基本结构、理解工作原理、电磁转矩和机械特教 性,理解起动、调速、制动方法。 学 2、德育方面:科学技术就是生产力。 目 3、技能方面:识别三相异步电动机的基本结构。 的 重三相异步电动机的感应电动式和磁动势 点三相异步电动机的工作原理 难三相异步电动机的工作特性 点 挂( a)简化的三相绕组分布图 图( b)按星形连接的三相绕组接通三相电源 或( c)三相对称电流波形图 实( d)两极绕组的旋转磁场 验 用 具 作 业

本 课 小 结 安徽新闻出版职业技术学院教师专用纸

导入:三相异步电动机结构简单、制造方便、坚固耐用、维护容易、运行效率高、工作特性好;和同容量的直流电动机相比,异步电动机的 重量约为直流电动机的一半,其价格仅为直流电动机的 l/3 左右;而且异步电动机的交流电源可直接取自电网,用电既方便又经济。所以大部 分的工业、农业生产机械,家用电器都用异步电动机作原动机,其单机容量从几十瓦到几千千瓦。我国总用电量的 2/3 左右是被异步电动机消耗掉 的。 教三相异步电动机的基本结构与工作原理 学过程一、基本结构 三相异步电动机主要是由定子部分(静止的)和转子部分(转动的)两大部分组成,定、转之间是空气隙。另外还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。 (一)异步电动机的定子结构 异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。 1.机座 异步电动机的机座主要是固定和支撑定子铁心和绕组。中小型电机 一般采用铸铁机座、大中型电机采用钢板焊接的机座。电机损耗变成的 热量主要通过机座散出,为了加强散热面积,机座外部有很多均匀分布 的散热筋。机座两端面上安装端盖,端盖支撑转子,保持定、转子之间 的气隙值。 2.定子铁心 定子铁心是电动机磁路的一部分,装在机座里。为了降低定子铁心 的铁损耗,定子铁心用厚的硅钢冲片叠成,硅钢片两面还应涂上绝缘漆,用以降低交变磁通在铁心中产生的涡流损耗。在定子铁心内圆上开有 槽,槽内放置定子绕组 ( 也叫电枢绕组 ) 。 3.定子绕组 异步电机的定子绕组是电动机电路部分。小型异步电动机定子绕组 通常由高强度漆包圆线绕成线圈嵌入铁心槽内;大、中型电机使用矩形 截面导线预先制成成型线圈,再嵌入槽内。每相绕组按一定规律连接,

三相异步电动机论文

湖南农业大学 毕业论文 浅谈三相异步电动机的过热原因与维护 学生姓名:王礼明 年级专业:2008级机械电子工程 指导老师及职称:杨学工副教授 学院:成人教育学院 湖南·长沙 提交日期: 20 年月

浅谈三相异步电动机的过热原因与维护 学生:王礼明 指导老师:杨学工 (湖南农业大学成人教育学院,长沙 410128) 摘要:电动机是把电能转换成机械能的设备,三相异步电动机是电力拖动应用最多的电气设备,在工业、农业、国防、文教、医疗及日常生活等各个领域被广泛地应用,在工、农业生产中起着不可或缺的作用。三相异步电动机通过长期运行后,会发生电动机损坏等故障,而造成三相异步电动机损坏又多因其过热烧毁所致,因此对故障进行及时处理,是保证设备正常运行的一项重要的工作。本文就造成三相异步电动机过热的各种因素和维护进行浅析和探讨,供广大电气工作者参考。 关键词:三相异步电动机;基本结构;作用;工作原理;过热原因;维护方法 1 前言 电动机是把电能转换成机械能的设备,三相异步电动机是电力拖动应用最多的电气设备,在工、农业生产及生活中起着不可或缺的作用。而造成三相异步电动机损坏必须进行检修报废的原因,又多因其过热烧毁所致。由此影响各种生产任务的按期完成也是常见的,因此了解三相电动机的结构及各部分的作用与工作原理,以便于及时判断故障原因,进行相应处理与维护,防止故障扩大,保证设备正常运行,是广大电气工作者的一项重要的工作。 2 电动机的结构及各部分作用 三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组(可以接成星形Y或三角形△)等部分组成,转子主要由转子铁心和转子绕组(分为绕线形与笼形两种,由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机),其他部分包括端盖、风扇等。 定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、

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