三相異步電動機(jī)電氣控制系統(tǒng)

1、摘要5第一章概述61.1 三相異步電動機(jī)電氣限制系統(tǒng)的開展概況61.2 電氣限制系統(tǒng)的要求61.3 本課題研究的目的和內(nèi)容7第二章電氣限制系統(tǒng)方案的選擇92.1 電動機(jī)機(jī)型的選擇92.2 啟動方案的選擇102.3 調(diào)速方案的選擇112.4 制動方案的選擇122.5 電氣限制系統(tǒng)確實定14第三章電氣限制系統(tǒng)的根本原理153.1 三相異步電動機(jī)的根本原理153.2 用電阻降壓啟動163.3 正反轉(zhuǎn)起動173.4 變極調(diào)速183.5 電磁抱閘制動203.6 系統(tǒng)電氣原理圖、元器布置圖及電氣接線圖20第四章限制系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)244.1限制系統(tǒng)的安裝244.1限制系統(tǒng)的調(diào)試24主要元器件明細(xì)表26結(jié)束語

2、27致謝28參考文獻(xiàn)29本畢業(yè)設(shè)計主要介紹了以三相異步電動機(jī)為對象的電氣限制系統(tǒng).三相異步電動機(jī)是目前世界上應(yīng)用最廣泛的電動機(jī),而電氣限制是世界目前最成熟最簡單的電機(jī)限制技術(shù),所以選擇三相異步電動機(jī)和電氣限制做本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容.這里的電氣限制主要包含這幾局部：定子用電阻降壓起動、正反轉(zhuǎn)、變極調(diào)速和電磁抱閘制動,以及電氣限制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試.雖然目前世界上的電機(jī)控制技術(shù)種類繁多,但電氣限制,特別是以繼電器、接觸器為根底的電氣限制技術(shù)是許多電動機(jī)限制技術(shù)的理論根底,為了進(jìn)一步穩(wěn)固根底知識這里選擇以繼電器為根底的電氣限制系統(tǒng)做為本次畢業(yè)設(shè)計的主要傾向.【關(guān)鍵詞】三相異步電動機(jī)電氣限制繼電器接觸

3、器AbstractThisasynchronousmotorastheobjectelectriccontrolsystem.Thethree-phaseasynchronousmotorisinthepresentworldappliesthemostwidespreadelectricmotor,buttheelectriccontrolistheworldismaturestatpresentthesimplethemotorcontroltechnology,thereforethechoicethree-phaseasynchronousmotorandtheelectricityc

4、ontrolmakethisgraduationprojecttheprimarycoverage.Hereelectriccontrolmainlycontainstheseparts:Decidesthesubstringresistancevoltagedroppingtostart,isreversing,thepolarityreversalvelocitymodulationandtheelectromagnetismbandbrakeappliesthebrake,aswellaselectriccontrolsystem'sinstallmentanddebugging

5、.Tofurtherconsolidatedelementaryknowledgeherechoosetaketherelaydoesasthefoundationelectriccontrolsystemforthisgraduationprojectmaintrend.KeywordThree-phaseasynchronousmotorElectriccontrolRelayContactdevice第一章概述1.1三相異步電動機(jī)電氣限制系統(tǒng)的開展概況三相異步電動機(jī)電氣限制系統(tǒng)是以三相異步電動機(jī)為動力的傳動裝置與系統(tǒng)為對象,以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的限制技術(shù).電氣限制系統(tǒng)是其中的主干局部,在

6、國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的許多部門得到廣泛應(yīng)用,是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的重要技術(shù)手段.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展、生產(chǎn)工藝的不斷改良,特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,新型限制策略的出現(xiàn),不斷改變著電氣限制技術(shù)的面貌.在限制方法上,從手動限制開展到自動限制；在限制功能上,從簡單限制開展到智能化限制；在操作上,從笨重開展到信息化處理；在限制原理上,從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯限制系統(tǒng)開展到以微處理器或微計算機(jī)為中央的網(wǎng)絡(luò)化自動限制系統(tǒng).現(xiàn)代電氣限制技術(shù)綜合應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動限制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果.繼電器一接觸器限制系統(tǒng)至今仍是許多生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備廣泛采用的根本

7、電氣限制形式,也是學(xué)習(xí)更先進(jìn)電氣限制系統(tǒng)的根底.它主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成,由于其限制方式是斷續(xù)的,故稱為斷續(xù)限制系統(tǒng).它具有限制簡單、方便實用、價格低廉、易于維護(hù)、抗干擾水平強(qiáng)等優(yōu)點.圖1-1電氣限制系統(tǒng)示意圖1.2 電氣限制系統(tǒng)的要求本次畢業(yè)設(shè)計的根本要求：(1) 在接受設(shè)計任務(wù)后,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容,擬定設(shè)計任務(wù)書和工作進(jìn)度方案,確定各階段應(yīng)完成的工作量,妥善安排時間.(2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題,以取得指導(dǎo)教師的幫助,同時要廣泛討論意見,依據(jù)充分.在具體設(shè)計過程中要多思考,尤其是主要參數(shù),要經(jīng)過計算論證.(3) 所有電氣圖紙的繪制必須符合國家有

8、關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),包括線條、圖型符號、工程代號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元件明細(xì)表以及圖紙的折疊和裝訂.(4) 說明書要求文字通順、簡練,字跡端正、整潔.(5) 應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的設(shè)計任務(wù).(6)如果條件允許,應(yīng)對自已的設(shè)計線路進(jìn)行試驗論證,考慮進(jìn)一步改良的可能性1.3 本課題研究的內(nèi)容和目的畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容：(1) 三相異步電動機(jī)電氣限制系統(tǒng)的概述(2) 本電氣限制系統(tǒng)的起動方式、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速方式以及制動方式的選擇.(3) 電氣原理圖、元器件布置圖、電氣接線圖的繪制.(4) 電氣限制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試.(5) 收獲與體會.原理設(shè)計的中央任務(wù)：是繪制電氣原理圖和選用電器元件.工藝設(shè)計的

9、目的是為了得到電氣設(shè)備制造過程中需要的施工圖樣.圖樣的類型、數(shù)量較多,設(shè)計中主要以電氣設(shè)備總體配置圖、電器板元件布置圖、接線圖、限制面板布置圖、接線圖、電氣箱以及主要加工零件(電器安裝底板、限制面板等)為練習(xí)對象.對于每位設(shè)計者只需完成其中一局部.原理圈及工藝圖樣均應(yīng)按要求繪制,元件布置圖應(yīng)標(biāo)注總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸.接線圖的編號應(yīng)與原理圖一致,要標(biāo)注組件所有進(jìn)出線編號、配線規(guī)格、進(jìn)出線的連接方式采用端子板或接插板.畢業(yè)設(shè)計的目的：本次電氣設(shè)計的主要目的是通過的三相異步電動機(jī)的電氣限制系統(tǒng),來了解一般電氣限制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計方法.通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)

10、、穩(wěn)固以往所學(xué)的知識,到達(dá)靈活應(yīng)用的目的.電氣設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求,因此,設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程,在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念.電氣設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)水平培養(yǎng)為主,在獨立完成設(shè)計任務(wù)的同時,還要注意其他幾方面水平的培養(yǎng)與提升,如獨立工作水平與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及根底知識的水平,解決實際工程技術(shù)問題的水平；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的水平；工程繪圖的水平；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的水平.第二章電氣限制系統(tǒng)方案的選擇2.1電動機(jī)型號的選擇、電動機(jī)的選擇一般從以下幾方面考慮：(1)電動機(jī)的機(jī)械特性生產(chǎn)機(jī)械具有不同的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速關(guān)系,要求電動機(jī)的機(jī)

11、械性與之相適應(yīng),例如,負(fù)載變化時要求轉(zhuǎn)速恒定不變的,就應(yīng)該選擇同步電動機(jī),而本設(shè)計中要求轉(zhuǎn)速變化,所以這里選擇異步電動機(jī).(2)電動機(jī)的調(diào)速性能電動機(jī)的調(diào)速性能包括調(diào)速范圍,調(diào)速的平滑性,調(diào)速系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性(設(shè)備本錢,運行效率等)諸方面,都應(yīng)該滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求,而本設(shè)計調(diào)速性能要求不高,且功率要求不大,所以選擇可實現(xiàn)有級調(diào)速的多速電動機(jī),所以不必要選擇變頻調(diào)速同步電動機(jī)或異步電動機(jī).(3)電源方面由于目前世界上絕大局部國家使用的是交流電源,所以電動機(jī)的選擇一般使用交流電動機(jī),省去了直流電動的變流環(huán)節(jié),且交流電動機(jī)的造價本錢遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于直流電動機(jī),且交流電動機(jī)具有噪音低等特點.所以這里選擇交流電動機(jī)

12、.電動機(jī).(4)額定電壓,轉(zhuǎn)速以及額定功率的選擇根據(jù)實際需要這里額定電壓選擇380V交流電壓,這里的轉(zhuǎn)速需要兩種速度且轉(zhuǎn)速在1460與2920之間,額定功率為14kw.(5)電動機(jī)的選擇所以電動機(jī)選擇雙速YD160L-4/2,下面為電動機(jī)YD160L-4/2型的主要參數(shù)額定功率額定轉(zhuǎn)速額定電流效率功率因素11/141460/292022.3/28.887/820.86/0.902.2啟動方案的選擇1直接啟動所謂之間啟動就是將電動機(jī)三相定子繞組直接接到額定電壓的電網(wǎng)上來啟動電動機(jī),因此又稱全壓啟動.一臺異步電動機(jī)能否直接啟動應(yīng)視電網(wǎng)的容量變壓器容量,電網(wǎng)允許告饒的程度及電動機(jī)的型式,啟動次數(shù)等許

13、多方面因素決定,究竟多大容量的電動機(jī)能夠直接啟動,通常只要滿足下述三個條件之一即可：容量在7.5kw以下的三相異步電動機(jī)一般均可采取直接起動. 用戶用專用的變壓器供電時,如電動機(jī)的容量小于變壓器容量的20%寸,允許直接起動. 也可用經(jīng)驗公式來粗估電動機(jī)是否可以直接起動Ist/In<3/4+變壓器容量KVA/4*電動機(jī)功率kw2降壓啟動 Y-A降壓起動起動時,先把定子三相繞組作星形連結(jié),待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值后再改接成三角形連結(jié).因此這種降壓啟動方法只能用于正常運行時作三角形連結(jié)的電動機(jī)上.用Y-A降壓起動時,起動電流為直接采用三角形連結(jié)是起動電流的1/3,所以對降壓還是有一定作用,但起

14、動轉(zhuǎn)矩很低,且連線麻煩不利于系統(tǒng)設(shè)計. 用電阻電抗直接起動由于用電阻起動時,在電阻上有能量損耗而使電阻發(fā)熱,故一般常用鑄鐵電阻片.有時候為了減少能量損失也可用電抗器代替.電阻降壓啟動具有起動平穩(wěn),工作可靠,起動時功率因素高等優(yōu)點,另外,改變所用入的電阻值即可改變起動時加在電動機(jī)的電壓,從而調(diào)整電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩,不像Y-A降壓啟動那樣只能獲得一種降壓值.所以在這里優(yōu)先可慮. 自耦變壓器(補(bǔ)償器)降壓起動自耦變壓器降壓額起動是在電動機(jī)起動時將起動電壓經(jīng)過自耦變壓器的變壓將起動電壓降低到適宜的程度,待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到正常值之后,又自動從電網(wǎng)上切除.這種起動方法的優(yōu)點是電動機(jī)定子繞組無論星形連結(jié)或者三

15、角形連結(jié)都可以,但缺點是設(shè)備體積大,投資較貴,不能頻繁起動,主要用于帶有一定負(fù)載的設(shè)備上.延邊三角形起動延邊三角形起動方法和Y-A起動方法根本相同,此時三相定子繞組的每相中部多引出一個抽頭,在起動時將電動機(jī)的一局部定子繞組接成Y形,另外一邊接成A,從圖形上看,就好似是將一個三角形的三條邊延長,因此稱為延邊三角形.雖然所需設(shè)備比擬簡單,但電動機(jī)制造時多了三個抽頭,比擬麻煩,因此不是特殊需要,一般少用.(3)起動方案的選擇綜上方法所述,再根據(jù)本設(shè)計的實際情況,對各種方法進(jìn)行比擬淘汰,最后選擇了用電阻降壓起動這種方法.2.3調(diào)速方案的選擇為了滿足實際應(yīng)用的需要,異步電動機(jī)需要進(jìn)行調(diào)速,所謂的調(diào)速就是

16、用人為的方法來改變異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速.而調(diào)速的最根本原理是可由下面的公式反響出來：n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p其中f1為電源頻率,p電動機(jī)的磁極對數(shù),s表示電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率.所以可以看出電動的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)主要分為四大類：(1)改變磁極對數(shù)類變極調(diào)速這種調(diào)速方法是用改變定子繞組接紅方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)到達(dá)調(diào)速目,特點如下：具有較硬機(jī)械特性,穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗,效率高；接線簡單、限制方便、價格低；有級調(diào)速,級差較大,不能獲平滑調(diào)速；可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用,獲較高效率平滑調(diào)速特性.本方法適用于不需要無級調(diào)速生產(chǎn)機(jī)械,如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等.

17、(2)改變電網(wǎng)頻率類變頻調(diào)速變頻調(diào)速是改變電動機(jī)定子電源頻率,改變其同步轉(zhuǎn)速調(diào)速方法,此調(diào)速的特點是：效率高,調(diào)速過程中沒有附加損耗；應(yīng)用范圍廣,可用于籠型異步電動機(jī)；調(diào)速范圍大,特性硬,精度高；技術(shù)復(fù)雜,造價高,維護(hù)檢修困難.本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場合.(3)定子調(diào)壓調(diào)速方法當(dāng)改變電動機(jī)定子電壓時,可以到一組不同機(jī)械特性曲線,獲不同轉(zhuǎn)速.電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,最大轉(zhuǎn)矩下降很多,其調(diào)速范圍較小,使一般籠型電動機(jī)難以應(yīng)用.擴(kuò)大調(diào)速范圍,調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大籠型電動機(jī),如專供調(diào)壓調(diào)速用力矩電動機(jī),繞線式電動機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻.擴(kuò)大穩(wěn)定運行范圍,當(dāng)調(diào)速2:1以上場合應(yīng)采用反響

18、限制以到達(dá)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目.調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗轉(zhuǎn)子電阻中,效率較低.調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下生產(chǎn)機(jī)械.(4)調(diào)速方案的選擇：而由于本拖動系統(tǒng)的設(shè)計是面對金屬切割機(jī)床之類,所以調(diào)速方式選擇最經(jīng)濟(jì)最合理的變極調(diào)速.2.4制動方案的選擇(1)制動的概念所謂制動,就是給電動機(jī)一個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)(或限制其轉(zhuǎn)速).制動的方法一般有兩類：機(jī)械制動和電氣制動.(2)制動的方法制動的方法一般有兩類：機(jī)械制動和電氣制動.機(jī)械制動利用機(jī)械置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動.常用的方法：電磁抱閘制動.電磁抱閘器主要由兩局部組成：制動電磁鐵和閘瓦制動器.制動電磁鐵由鐵心、

19、銜鐵和線圈三局部組成.閘瓦制動器包括閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等,閘電磁輪與電動機(jī)裝在同一根轉(zhuǎn)軸上.斷電制動型性能是：當(dāng)線圈得電時,閘瓦與閘輪分開,無制動作用,當(dāng)線圈失電是,閘瓦緊緊抱住閘輪制動.通電制動型的性能是：當(dāng)線圈得電時,閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當(dāng)線圈失電時,閘瓦與閘輪分開,無制動作用.電磁抱閘制動,制動力強(qiáng),廣泛應(yīng)用在起重設(shè)備上.它平安可靠,不會因忽然斷電而發(fā)生事故.但電磁抱閘體積較大,制動器磨損嚴(yán)重,快速制動時會產(chǎn)生振動.電氣制動電氣制動又分為能耗制動、反接制動、電容制動以及回饋制動.a、能耗制動動是利用轉(zhuǎn)動的能量切割磁通而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的,實質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上,.所以

20、因此而得名.能耗制動具有以下特點；制動力強(qiáng)、制動平穩(wěn)、無大的沖擊；應(yīng)用能耗制動能使生產(chǎn)機(jī)械準(zhǔn)確停車,被廣泛用于礦井提升和起重機(jī)運輸?shù)壬a(chǎn)機(jī)械.但需要直流電源、低速時制動力矩小.電動機(jī)功率較大時,制動的直流設(shè)備投資大.b、反接制動所謂的反接制動是指電源反接,旋轉(zhuǎn)磁場反向,轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向與電動機(jī)狀態(tài)相反,起制動作用,當(dāng)轉(zhuǎn)速降至接近零時,立即切斷電源,預(yù)防電動機(jī)反轉(zhuǎn).反接制動的特點：優(yōu)點是制動力強(qiáng)、停轉(zhuǎn)迅速、無需直流電源；缺點是制動過程沖擊大,電能消耗多.c、電容制動電容制動是在運行著的異步電動機(jī)切斷電源后,迅速在定子繞組的端線上接入電容器而實現(xiàn)制動的一種方法.三組電容器可以接成星形或三角形

21、,與定子出線端組成閉合電路(采用三角形聯(lián)接制動效果較好).當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的電動機(jī)斷開電源時,轉(zhuǎn)子內(nèi)仍有剩磁,轉(zhuǎn)子具有慣性仍然繼續(xù)轉(zhuǎn)動,相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子周圍形成一個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場.這個磁場切割定子繞組,在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,通過電容器組成閉合電路,對電容器充電,在定子繞組中形成勵磁電流,建立一個磁場,與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流相互作用,產(chǎn)生一個阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的制動轉(zhuǎn)矩,使電動機(jī)迅速停車,完成制動過程.d、回饋制動回饋制動即發(fā)電回饋制動,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n超過旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1時,電動機(jī)進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài),向電網(wǎng)反響能量,轉(zhuǎn)子所受的力矩迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降,起到制動作用.回饋制動的特點：經(jīng)濟(jì)性好,將負(fù)載的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能反送電網(wǎng),但

22、應(yīng)用范圍不廣.(3)制動方式的選擇由于本設(shè)計的制動要求比擬高,要求快速制動,并且在電網(wǎng)斷電的時候也能快速制動,所以選擇抱閘制動.2. 5電氣限制系統(tǒng)方案確實定經(jīng)過以上選擇得到本次電氣限制系統(tǒng)的最終方案為：以用電阻降壓起動做為起動方式,換相做為正反轉(zhuǎn)起動,變極調(diào)速為調(diào)速方案,電磁抱閘為制動方式組本錢次電氣限制系統(tǒng)的設(shè)計.第三章電氣限制系統(tǒng)的根本原理2.1 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理如下圖為異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理圖,在一個可旋轉(zhuǎn)的馬蹄形磁鐵中間,放置一只可以自由轉(zhuǎn)動的籠型短路線圈.當(dāng)轉(zhuǎn)動馬蹄形磁鐵時,籠型轉(zhuǎn)子就會跟著一起旋轉(zhuǎn).這是由于當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時,其磁感線磁通切割籠型導(dǎo)體,在導(dǎo)體中因電磁感應(yīng)而產(chǎn)

23、生電動勢,由于籠型轉(zhuǎn)子本身是短路的,在電動勢的作用下導(dǎo)體中就有電流流過,方向如圖中所示,產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩,驅(qū)動籠型轉(zhuǎn)子隨著磁場的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)動起來,這就是異步電動機(jī)的簡單旋轉(zhuǎn)原理.而實際中的異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場不可能考轉(zhuǎn)動永久磁鐵來實現(xiàn),真正的三相異步電動機(jī)是這樣實現(xiàn)的,下面為電動機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子的解剖圖.轉(zhuǎn)子中的6個小圓圈表示自成閉合回路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體.當(dāng)向三相定子繞組U1U2,V1V2,W1W2通入圖3-1異步電動機(jī)原理示意圖三相交流電后,按前分析可知將在定子,轉(zhuǎn)子及其空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個同步轉(zhuǎn)速N1,在空間按順時針方向旋轉(zhuǎn)的磁場.該旋轉(zhuǎn)磁場將切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體自成閉合回

24、路,因此該電動勢在轉(zhuǎn)子中形成電流,其電流方向可用右手定那么確定.但必須注意一點,導(dǎo)體的運動方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向相反.由上可以歸納出三相異步電動機(jī)的根本原理：當(dāng)定子三相繞組中通入三相交流電時,在電動機(jī)氣隙中即形成旋轉(zhuǎn)磁場；載有電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受電磁力的作用,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn).由圖可見轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致.圖3-2三相電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理2.2 串電阻降壓啟動(1)工作原理三相異步電動機(jī)直接起動是指電動機(jī)直接加額定電壓,定子回路不用任何電器元件時的起動.這時,三相異步電機(jī)的起動卻不象直流電動機(jī)那樣,其起動性能卻存在著起動電流很大而起動轉(zhuǎn)矩不大兩方面的問題,這恰恰不能滿足生產(chǎn)機(jī)械對異步

25、電動機(jī)起動性能的要求起動轉(zhuǎn)矩要大,以保證生產(chǎn)機(jī)械的正常起動.縮小起動時間；起動電流要小.以減小對電網(wǎng)的沖擊.而用電阻降壓起動的應(yīng)用正好解決了這方面的問題,雖然用電阻降壓起動原理簡單,但是卻不可缺少,下面簡單介紹用電阻降壓的根本原理.定子繞組用接電阻降壓啟動是指在電動機(jī)啟動時,把電阻用接在電動機(jī)定子繞組與電源之間,通過電阻的分壓作用,來降低定子繞組上的啟動電壓,待啟動后,再將電阻短接,使電動機(jī)在額定電壓下正常運行.(2)限制電路圖下列圖是三相異步籠型感應(yīng)電動機(jī)以時間為變化參量的限制起動電路.該線路是根據(jù)起動過程中的時間的變化,利用時間繼電器限制降壓電阻的切除.時間繼電器的延時時間按起動過程所需時

26、間整定.線路中當(dāng)合上刀開關(guān)QS之后,按下起動按鈕SB2時,繼電器KM1立即通電吸合,使電動機(jī)在用接定子電阻R的情況下起動,于此同時,時間繼電器KT通電開始計時,當(dāng)?shù)竭_(dá)時間繼電器的整定值之時,其延時閉合的動合觸點閉合,使KM2!電吸合,KM2勺主觸點閉合,將起動電阻端接,電動機(jī)在額定的電壓下進(jìn)入穩(wěn)定正常運轉(zhuǎn).圖3-3用電阻降壓起動限制電路圖2.3 正反轉(zhuǎn)起動(1)工作原理三相異步電動機(jī)的定子繞組中通入三相交流電時,在電動機(jī)氣隙中即形成旋轉(zhuǎn)磁場：轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)的磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流：載有電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體受電磁力的作用,進(jìn)而產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)磁場一樣的轉(zhuǎn)向.當(dāng)任意調(diào)換三相交流電中的兩相時,產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向

27、與未調(diào)換前的方向恰好相反,所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向也剛好相反,從而到達(dá)調(diào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向的目的(2)限制電路圖圖3-8為電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路限制圖,合下組合開關(guān)QS電動機(jī)準(zhǔn)備工作,得電,同時通過接觸器互鎖,KM1斷電,正轉(zhuǎn)停止,同時KM2i觸頭閉合,電動機(jī)得電,電動機(jī)反轉(zhuǎn).2.4 變極調(diào)速(1)工作原理三相異步電動機(jī)定子繞組形成的磁極對數(shù)取決于定子繞組中的電流方向,只要改變定子繞組中的接線方式,就能到達(dá)改變磁極對數(shù)的目的.由圖所示的接線方式圖3-5電動變極原理示意圖可見,此時U相繞組的刺激對數(shù)為2P=4,假設(shè)改變繞組的接線方法,是一半繞組中的電流方向改變,成為圖的形式,那么此時U相繞組的磁極對數(shù)即變?yōu)?P=2,由此

28、可以得出：當(dāng)每相定子繞組中有一半繞組內(nèi)的電流方向改變時,即到達(dá)了變速調(diào)節(jié)的目的.采用改變定子繞組極數(shù)的方法來調(diào)速的異步電動機(jī)稱為多速異步電動機(jī).下面簡單介紹多速異步電動機(jī)的變極原理,如下圖為A/YY連接雙速異步電動機(jī)定子繞組接線圖,如果沒有U2,V2,W2三個抽頭即為一臺三角形聯(lián)接的三相異步電動機(jī)定子繞組接線原理圖,當(dāng)將U1,V1,W1接三相電源時,每相繞組繞組的兩組線圈為正向串聯(lián)聯(lián)接,電流方向如圖中虛線箭頭所示,對應(yīng)于圖中的a,因此磁極對數(shù)為2P=4,如果把U1,V1,W1點接到一起,將U2,V2,W3接到電源上,就成了雙星形(YY)聯(lián)接,每相繞組中有一半反接了,電流如圖中實線箭頭所示,這時

29、的磁極對數(shù)為2P=2.即實現(xiàn)了調(diào)速.圖3-6變極調(diào)速限制電路圖(2)限制電路圖如圖3-6所示為電動機(jī)變極調(diào)速限制電路圖,合上組合開關(guān)QS電動機(jī)進(jìn)入起動準(zhǔn)備階段,按下限制開關(guān)SB2,交流接觸器KM1導(dǎo)電,主觸點KM1閉合,電動機(jī)得電,電動機(jī)進(jìn)入低速運轉(zhuǎn)階段,按下限制開關(guān)SB3,時間28電器KT得電,觸點KT閉合,時間繼電器自鎖,一段固定的時間之后,延時斷開動斷觸點斷開,KM1斷電,且等量時間后延時閉合觸點KT閉合,KM2導(dǎo)電,觸點KM2閉合,同時由于KM2的輔助觸點閉合,接觸器KM1B電,主觸點KM1閉合,電動機(jī)進(jìn)入高速運轉(zhuǎn)階段.2.5 電磁抱閘制動(1)工作原理機(jī)械制動的設(shè)計思想是利用外加的機(jī)

30、械作用力,使電動機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動.機(jī)械制動有電磁抱閘制動、電磁離合器制動等.電磁抱閘制動是靠電磁制動閘緊緊抱住與電動機(jī)同軸的制動輪來制動的.電磁抱閘制動方式的制動力矩大,制動迅速停車準(zhǔn)確,缺點是制動越快沖擊振動越大.電磁抱閘制動有斷電電磁抱閘制動和通電電磁抱閘制動.圖3-7抱閘制動限制電路圖(2)限制電路圖圖3-7為電動機(jī)抱閘制動電路原理圖,當(dāng)合上組合開關(guān)Q£1后,電動機(jī)準(zhǔn)備工作,按下限制開關(guān)SB2,時間繼電器KT1得電,同時時間繼電器自鎖保持,同時交流接觸器KM1得電,電磁抱閘器松開,為電動機(jī)運轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備,一段時間之后延時閉合的KT1得電閉合,接觸器KM2B電,KM1的主觸點閉合,電動

31、機(jī)得電運轉(zhuǎn).2.6 系統(tǒng)電氣原理圖、元器布置圖及電氣接線圖lg15XX3LIIXX43X11NIW、auolJ6OJ、sw>¥_/口Ft4L62&IT0711L蛆31.1312*77x-nK1410;ml七用產(chǎn)史一5-T5rl專'<斗山宴丁-|-|北第V-.%一m一二圖3-9三相異步電動機(jī)電氣限制系統(tǒng)電器布置圖1isCtEiisI1G1工iSiiM1sru1s1L._.J1r<-l-0?JII區(qū)段廣I'd圖3-10三相異步電動機(jī)電氣限制系統(tǒng)電氣接線圖,I第四章限制系統(tǒng)安裝與調(diào)試4.1 限制系統(tǒng)的安裝系統(tǒng)安裝前應(yīng)該準(zhǔn)備以下工作：(1) 首先熟悉

32、電氣原理圖、接線圖、元器件布置圖,了解本電氣原理圖主要組成局部.(2) 根據(jù)元器件明細(xì)表的要求,準(zhǔn)備好需要的元器件,并且檢查元器件是否能夠正常工作,以保證系統(tǒng)能夠正常工作；并且準(zhǔn)備好相應(yīng)的、適量的導(dǎo)線；選擇好相適應(yīng)的電氣限制柜以及相應(yīng)的工具.限制系統(tǒng)的安裝(3) 首先是元器件的安裝,元器件的安裝要根據(jù)電器元件布置圖來布置,不得擅自改動.(4) 元器件的配線,電器元件安裝好之后,在進(jìn)行配線,配線的時候應(yīng)該注意以下問題：首先對主電路進(jìn)行配線,然后對限制線路進(jìn)行配線.具體配線時應(yīng)該做到橫平豎直、減少交叉,轉(zhuǎn)角成直角、導(dǎo)線端部接有套管、與接線端子相連的導(dǎo)線頭彎成羊角圈、整潔美觀.4.2 限制系統(tǒng)的調(diào)試

33、系統(tǒng)調(diào)試時準(zhǔn)備以下工作：(1)根據(jù)電氣原理圖、電氣安裝接線圖和電器布置圖檢查各電器元件的位置是否正確；觸點是否接觸良好,配置導(dǎo)線是否符合要求,柜內(nèi)以及柜外的導(dǎo)線是否正確；電動機(jī)有無卡殼現(xiàn)象,保護(hù)電器的整定值是否到達(dá)要求.(2)對電動機(jī)和連接導(dǎo)線進(jìn)行絕緣檢查.用兆歐表檢查,應(yīng)各自符合各自的絕緣電阻要求,如連接導(dǎo)線的絕緣電阻不小于7兆歐,電動機(jī)的絕緣電阻不小于0.5兆歐等.系統(tǒng)調(diào)試：(1)空操作試車斷開主電路,接通電源開關(guān),是限制電路空操作,檢查限制電路的工作情況,如按鈕對繼電器、接觸器的限制作用；自鎖、連鎖的功能；急停車器件的動作；時間繼電器的延時時間等.如果有異常,立即切斷電源開關(guān)檢查原因.(

34、2)空載試車在第一步的根底上,接通主電路即可進(jìn)行.首先點動檢查電動機(jī)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速是否符合要求；然后調(diào)整好保護(hù)電氣的整定值.(3)帶負(fù)荷試車在第1步和第2步通過之后,即可進(jìn)行帶負(fù)荷試車.此時,在正常的工作條件下,驗證電氣設(shè)備所有局部進(jìn)行的正確性,特別是驗證在電源中斷和恢復(fù)時對人身和設(shè)備的傷害、損壞程度.此時進(jìn)一步觀察機(jī)械動作和電器元件的動作是否符合原始工藝要求；對各種元器件整定值進(jìn)行進(jìn)一步整定.平安考前須知：(1)調(diào)試人員在調(diào)試前必須熟悉電氣原理和操作規(guī)程.(2)通電時,先接通主電源,斷電時,順序相反.(3)通電后,注意觀察各種現(xiàn)象,隨時做好停車準(zhǔn)備,以預(yù)防意外事故發(fā)生.如果有異常,應(yīng)立即停車,

35、待查明原因之后再繼續(xù)進(jìn)行.未查明原因不得強(qiáng)行送電.主要元器件明細(xì)表符號名稱型號規(guī)格數(shù)量M1三相異步電動機(jī)YD160L-4/211/14KW1460/2920r/min1QS組合開開關(guān)HZ10-25/3三極,500V,25A1KM1KM2KM3KM4KMKM6KM715交流接觸器CJ20-4040A線圈電壓127V7SB1限制按鈕LA-185A紅色1SB2限制按鈕LA-185A綠色,1SB3限制按鈕LA-185A黑色1SB4限制按鈕LA-185A黃色1FU1熔斷器RL1-15500V熔體10A1FU2熔斷器RC1-15500V熔體2A1KT1KT2KT3KT4時間繼電器JS7-A380V3A,0.4-60s4YB電磁抱閘器MQ2-O.7380V7N600T/h1T變壓器BK-100100V?A380/127V1R電阻器YZR61