NO6双速三相异步电动机控制电气控制技术教学课件.ppt

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本学习单元针对电动机变极调速的原理和方法进行讲解，通过学习可以使学生对三相异步电动机的变极调速有所了解和掌握三相异步电动机磁极对数的概念,,一,、,三相异步电动机定子绕组通常由一套线圈（三相为,3,组线圈）组成，在定子空间产生（,N,极、,S,极）旋转磁场，其磁极对数为,p =1,当定子空间放有多套线圈时，就构成了多磁极对数的旋转磁场，如,p=2,p=4,，,p=6,，,p=8,等，磁极对数永远为偶数学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,三相,异步电动机的转速公式为,,（,6-1,）,,式中，,n,为三相异步电动机的转速，,r/min,；,f,为工频电源的频率，,Hz,；,s,为转差率；,p,为磁极对数由,式（,6-1,）可知，三相异步电动机的转速与工频电源的频率、电动机的转差率、电动机的磁极对数有关因此，改变三相异步电动机的磁极对数就可以改变电动机的转速双速三相异步电动机控制基本概述,,改变三相异步电动机的磁极对数只能在倍数关系下进行，而且比例关系为整数例如，,2,极和,4,极、,6,极、,8,极之间可以变换，,4,极和,8,极之间可以变换，而,4,极和,6,极之间不能变换。

学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,改变三相异步电动机的磁极对数时，主电路的相序应进行改变，否则电动机会发生反转运行这主要是由于磁极对数的改变使得电动机三相绕组在定子空间的电角度也发生了改变，如图,6-1,所示学习单元一,图,6-1,三相异步电动机定子绕组相序图,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,,双速三相异步电动机联结方式,,二,、,双速三相异步电动机定子绕组△,/Y Y,联结方式,,1.,学习单元一,图,6-2,双速三相异步电动机定子绕组△,/Y Y,接线图,双速三相异步电动机控制基本概述,,图,6-2,（,a,）所示为定子绕组整体接成了三角形（,4,极），,L1,、,L2,、,L3,分别向,U1,、,V1,、,W1,供电，电动机慢速运行图,6-2,（,b,）所示为定子绕组每相对折后连接成了双星形（,2,极），,L1,、,L2,、,L3,分别向,U2,、,W2,、,V2,供电（换向），电动机快速运行，这种调速方式适合于恒功率负载学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,图,6-3,双速三相异步电动机定子绕组,Y/YY,接线图,双速三相异步电动机定子绕组,Y/YY,联结方式,,1.,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,图,6-3,（,a,）所示为定子绕组整体接成了星形（,4,极），,L1,、,L2,、,L3,分别向,U1,、,V1,、,W1,供电，电动机慢速运行。

图,6-2,（,b,）所示为定子绕组每相对折后连接成了双星形（,2,极），,L1,、,L2,、,L3,分别向,U2,、,W2,、,V2,供电（换向），电动机快速运行，这种调速方式适合于恒转矩负载双速三相异步电动机控制基本概述,,双速三相异步电动机运行控制方案,,三,、,自由控制,,1.,学习单元一,功率较小、负载不大的双速三相异步电动机在运行时，通常对低速、高速起停和运行没有太严格的限制，即在低速、高速下可随意起动、停止电动机，但主电路在换速过程中需进行换向双速三相异步电动机控制基本概述,低速起动控制,,2.,学习单元一,功率较大、负载也较大的双速三相异步电动机通常采用低速起动控制，即电动机只能在低速下起动，停止不限制，但主电路在换速过程中需进行换向双速三相异步电动机控制基本概述,低速起停控制,,3.,学习单元一,,,,功率较大、负载较大且对机械设备有冲击的双速三相异步电动机通常采用低速起停控制，即电动机只能在低速下起动、低速下停止，但主电路在换速过程中需进行换向双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,,接近开关,,四,、,双速三相异步电动机控制基本概述,接近开关的结构是在其内部嵌入了一块电子线路板和必要的电子器件，然后用环氧树脂进行灌装，最后通过引线将其连接。

学习单元一,图,6-4,接近开关的结构,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,电感式接近开关,,1.,电感式接近开关在其内部有一套高频振荡器，振荡器由缠绕在铁氧体磁芯上的线圈和电子器件构成,LC,振荡电路，振荡器通过传感器的感应面在其前方产生一个高频交变磁场，如图,6-5,所示图,6-5,电感式接近开关工作原理,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,图,6-6,电感式接近开关的外形,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,电容式接近开关,,2.,电容式接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成，很像,“,打开的,”,电容器电极板电极,A,和电极,B,之间即为介质，因为每种物质的介电常数不同，有物体接近时等效电容会发生改变图,6-7,电容式接近开关的工作原理,双速三相异步电动机控制基本概述,电容式接近开关的工作原理是，当金属靠近时，由于电磁感应原理，在金属的表面会积累电量，使得等效电容变成两组电容的串联，电容值发生改变；当非金属靠近时，等于改变了电容中的介电常数，等效电容值也会发生改变。

学习单元一,图,6-8,电容式接近开关的外形,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,,,,电容式接近开关常被用来对一些液体的液位、物料的料位进行检测，也可以在自动生产线上使用，还可以在灌装、纺织、造纸等领域进行测量它主要用来检测非金属（也可检测金属），形状多种，检测距离最大可达,50 mm,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,电磁感应式接近开关,,3.,磁感应式接近开关一般用在气动、液压系统中的气缸和液压缸上图,6-9,磁感应式接近开关的外形,双速三相异步电动机控制基本概述,磁感应式接近开关选用的是磁感应元件，当有磁场接近时，磁感应元件就会发出信号，通过后续电路的处理而输出信号在气缸或液压缸的活塞环内装有永久磁铁，而缸体是金属且能导磁使用时，将磁感应式接近开关安装在缸体的外壁滑道上，当活塞运动而靠近磁感应式接近开关时，磁感应式接近开关发出信号，以此来测定活塞的位置磁感应式接近开关通常由磁感元件或霍尔元件组成，它们均是磁的敏感元件，由于是半导体元件，所以其寿命极长学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,超声波开关,,4.,人们把频率超过,16 kHz,的声音定义为超声波，相对于声波中的低频波。

超声波可在空气中传播，根据这一原理制造出超声波开关图,6-10,超声波开关的外形,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,,,,超声波开关利用压电陶瓷做成换能器产生声波，超声波在传播过程中遇到物体阻挡后会发生反射而超声波开关中既有发射极又有接收极，反射波被接收极接收，这样超声波开关利用对反射波的检测来判断前方是否有物体遮挡，以此达到信号检测目的双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,光电开关,,5.,光电开关利用红外光进行工作，它分为直接反射式、反射板式、光纤穿透式、会焦式、对射式、光纤反射板式等图,6-11,光电开关的工作原理,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,双速三相异步电动机控制基本概述,学习单元一,光电开关有,“,暗通,”,和,“,暗亮,”,两种类型暗通,”,是指接收器没有接到光信号时，输出信号为,“,ON,”,；而,“,暗亮,”,是指接收器接收到光电信号时，输出信号为,“,OFF,”,图,6-12,光电开关的外形,双速三相异步电动机控制基本概述,双速三相异步电动机（直接换速）控制电气原理图如图,6-13,所示，其时序图如图,6-14,所示双速三相异步电动机（直接换速）控制电气原理图及时序图,,1.,双速三相异步电动机（直接,,,换速）控制电路原理分析,,一,、,电气控制电路原理分析,学习单元二,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,6-13,双速三相异步电动机（直接换速）控制电气原理图,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,5-10,三相异步电动机机械制动（断电）控制电气原理图,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,6-14,双速三相异步电动机（直接换速）控制时序图,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,5-11,三相异步电动机机械制动（断电）控制时序图,电气控制电路原理分析,学习单元二,双速三相异步电动机（直接换速）控制电路电气符号,,2.,双速三相异步电动机（直接换速）控制原理,,3.,,1,）主电路部分,（,1,）合上,QF1,，主电路接通供电电源。

2,）,KM1,主触头闭合，电动机慢速运行3,）,KM1,主触头断开，,KM2,、,KM3,主触头闭合，电动机快速运行4,）断开,QF1,，主电路断开供电电源，电动机停止运行5,）主电路发生短路时，,QF1,自动分断，主电路断开供电电源，电动机停止运行电气控制电路原理分析,学习单元二,,2,）控制电路部分,（,1,）按下,SB2,，,KM1,线圈得电并自锁（常开触头闭合，常闭触头断开），,HL1,亮2,）按下,SB2,，,KM2,、,KM3,线圈断电（常开触头断开，常闭触头闭合），,HL2,灭3,）,KM1,与,KM2,、,KM3,实现互锁控制，保证,KM1,和,KM2,、,KM3,线圈不能同时得电电气控制电路原理分析,学习单元二,（,4,）按下,SB3,，,KM1,线圈断电（常开触头断开，常闭触头闭合），,HL1,灭5,）按下,SB3,，,KM2,、,KM3,线圈得电并自锁（常开触头闭合，常闭触头断开），,HL2,亮6,）按下,SB1,，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放电气控制电路原理分析,学习单元二,（,7,）,FR1,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放8,）,FR2,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放。

9,）,F1,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放电气控制电路原理分析,学习单元二,双速三相异步电动机（低速起停）控制电气原理图如图,6-15,所示，其时序图如图,6-16,所示双速三相异步电动机（低速起停）控制电气原理图及时序图,,1.,,双速三相异步电动机（低,,,速起停）控制电路原理分析,,二,、,电气控制电路原理分析,学习单元二,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,6-15,双速三相异步电动机（低速起停）控制电气原理图,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,6-16,双速三相异步电动机（低速起停）控制时序图,电气控制电路原理分析,学习单元二,双速三相异步电动机（低速起停）控制电路电气符号,,2.,双速三相异步电动机（低速起停）控制原理,,3.,,1,）主电路部分,（,1,）合上,QF1,，主电路接通供电电源2,）,KM1,主触头闭合，电动机慢速运行3,）,KM1,主触头断开，,KM2,、,KM3,主触头闭合，电动机快速运行电气控制电路原理分析,学习单元二,（,4,）断开,QF1,，主电路断开供电电源，电动机停止运行5,）主电路发生短路时，,QF1,自动分断，供电电源断开，电动机停止运行。

电气控制电路原理分析,学习单元二,,2,）控制电路部分,（,1,）按下,SB2,，,KM1,线圈得电并自锁（常开触头闭合，常闭触头断开），,HL1,亮2,）按下,SB2,，,KM2,、,KM3,线圈断电（常开触头断开，常闭触头闭合），,HL2,灭3,）,KM1,常开触头闭合，连锁继电器,KA1,线圈得电并自锁4,）,KM1,与,KM2,、,KM3,实现互锁控制，保证,KM1,和,KM2,、,KM3,线圈不能同时得电电气控制电路原理分析,学习单元二,（,5,）按下,SB3,，,KM1,线圈断电（常开触头断开，常闭触头闭合），,HL1,灭6,）按下,SB3,（,KA1,常开触头闭合），,KM2,、,KM3,线圈得电并自锁，,HL2,亮7,）按下,SB1,（,KM2,、,KM3,常开触头断开），控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放电气控制电路原理分析,学习单元二,（,8,）,FR1,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放9,）,FR2,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放10,）,F1,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放电气控制电路原理分析,学习单元二,双速三相异步电动机（中间变速）控制电气原理图如图,6-17,所示，其时序图如图,6-18,所示。

双速三相异步电动机（中间变速）控制电气原理图及时序图,,1.,双速三相异步电动机（中间,,,变速）控制电路原理分析,,三,、,电气控制电路原理分析,学习单元二,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,6-17,双速三相异步电动机（中间变速）控制电气原理图,电气控制电路原理分析,学习单元二,图,6-18,双速三相流异步电动机（中间变速）控制时序图,电气控制电路原理分析,学习单元二,双速三相异步电动机（中间变速）控制电路电气符号,,2.,双速三相异步电动机（中间变速）控制原理,,3.,,1,）主电路部分,（,1,）合上,QF1,，主电路接通供电电源2,）,KM1,主触头闭合，,KM2,主触头断开，,KM3,主触头闭合，电动机正向慢速运行3,）,KM1,主触头闭合，,KM2,主触头断开，,KM4,、,KM5,主触头闭合，电动机正向快速运行电气控制电路原理分析,学习单元二,（,4,）,KM2,主触头闭合，,KM1,主触头断开，,KM3,主触头闭合，电动机反向慢速运行5,）,KM2,主触头闭合，,KM1,主触头断开，,KM4,、,KM5,主触头闭合，电动机反向快速运行6,）断开,QF1,，主电路断开供电电源，电动机停止运行。

7,）电源发生短路时，,QF1,自动分断，供电电源断开，电动机停止运行电气控制电路原理分析,学习单元二,,2,）控制电路部分,（,1,）按下,SB2,（,SQ4,常开触头闭合），,KM1,线圈得电并自锁，,HL1,亮2,）,SQ5,常闭触头断开，,KM1,线圈断电，,HL1,灭3,）按下,SB3,（或,SQ5,常开触头闭合），,KM2,线圈得电并自锁，,HL2,亮4,）,SQ4,常闭触头断开，,KM2,线圈断电，,HL2,灭电气控制电路原理分析,学习单元二,（,5,）,KM1,常开触头闭合，,SQP6,闭合，,KA1,线圈得电并自锁，,SQP7,断开，,KA1,线圈断电6,）,KM2,常开触头闭合，,SQP7,闭合，,KA1,线圈得电并自锁，,SQP6,断开，,KA1,线圈断电7,）,KM1,或,KM2,常开触头闭合，,KA1,常闭触头闭合，,KM3,线圈得电，,HL3,亮8,）,KM1,或,KM2,常开触头闭合，,KA1,常开触头闭合，,KM4,、,KM5,线圈得电，,HL4,亮电气控制电路原理分析,学习单元二,（,9,）,KM1,与,KM2,实现互锁控制，,KM3,与,KM4,、,KM5,实现互锁控制。

10,）按下,SB1,，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放11,）,FR1,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放12,）,FR2,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放13,）,F1,断开，控制电路断电，控制电路下所有电气元件释放电气控制电路原理分析,学习单元二,谢谢大家！,the end,。