工厂电气控制设备教案(15)

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复合按钮SB1为停止按钮，SB2为启动按钮。

图2-40以时间原则控制的电动机单向运行的能耗制动控制线路 （2）速度原则控制的单向能耗制动控制线路 2．电动机可逆运行能耗制动控制线路

（1）时间原则控制的电动机可逆运行的能耗制动控制线路

按时间原则控制的电动机可逆运行的能耗制动控制线路如图2-42所示。在主电路中，KM1、KM2为正、反转接触器，KM3为能耗制动接触器。从主电路可以看出：正、反转接触器KM1、KM2之间要有互锁，同时，能耗制动接触器KM3和正反转运行的接触器KM1、KM2之间也必须有互锁。在控制电路中，SB2为正转启动按钮，SB3为反转启动按钮，复合按钮SB1是停止按钮。 图2-42 按时间原则控制的电动机可逆运行的能耗制动控制线路 （2）速度原则控制的电动机可逆运行的能耗制动控制线路

速度原则控制的电动机可逆运行的能耗制动控制线路如图2-43所示。电路中，KM1、KM2为正、反转接触器，KM3为能耗制动接触器，KS为速度继电器，KS1为正转时闭合的常开触点，KS2为反转时闭合的常开触点。SB2为正转启动按钮，SB3为反转启动按钮，复合按钮SB1是停止按钮。 图2-43 速度原则控制的电动机可逆运行的能耗制动控制线路 3. 无变压器单管能耗制动

而无变压器单管能耗制动控制线路适用于10KW以下电动机，这种线路结构简单，附加设备较少，体积小，采用一只二极管半波整流器作为直流电源，如图2-44所示。 图2-44 无变压器单管能耗制动控制线路

4．无变压器半波整流能耗制动控制线路实际操作

（1）电气元件明细表如表2-1所示。根据电气元件明细表预先制作安装整流二极管和制动电阻的支架。

表2-1 半波整流能耗制动控制线路实际操作所需电气元件明细表 （2）照图接线与检测

①断开FU2切除辅助电路，检查主电路

首先检查起动线路，按下KM1的触头架，在QS下端子测量L11～L21、L21～L31及L11～L31端子之间电阻，应测得电动机各绕组的电阻值；放开KM1触头架，电路由通而断。

然后检查制动线路，将万用表拨到R*10KΩ档，按下KM2触头架，将黑表笔接QS下端L31端子，红表笔接中性线N端，应测得R和整流器VD的正向导通阻值；将表笔调换位置测量，应测得R→∞。

②检查辅助电路

拆下电动机接线，接通FU2，将万用表拨回R*1档，表笔接QS下端L11、L31处检测。

按前面所述方法检查起动控制后，再检查制动控制：按下SB1或按下KM2的触头架并同时按住KT电磁机构的衔铁，均应测得KM2与KT两只线圈的并联电阻值。最后检查KT延时控制：断开KT线圈的一端接线，按下SB1应测得KM2线圈，同时按住KT电磁机构的衔铁，当KT延时触点动作时，万用表应显示线路由通而断。重复检测几次，将KT的延时时间调整到2秒左右。 （3）通电试车

完成上述检查后，检查三相电源及中性线，装好接触器的灭弧罩，在老师的监护下试车。

①空操作试验 合上QS，按下SB2，KM1应得电并保持吸合；轻按SB1则KM1释放。按SB2使KM1动作并保持吸合，将SB1按到底，则KM1释放而KM2和KT同时得电动作，KT延时触头约2秒左右动作，KM2和KT同时释放。

②带负荷试车 断开QS，接好电动机接线，先将KT线圈一端引线断开，合上QS。 首先检查制动作用 。然后根据制动过程的时间来调整时间继电器的整定时间。 2.5 三相笼形异步电动机速度控制 2.5.1 三相笼形异步电动机的调速

由异步电动机的转速关系式n=n0(1-s)=60f1(1-s)/p可以看出，异步电动机的调速可分以下三大类：

? （1） 变极调速：改变定子绕组的磁极对数p； ? （2） 变频调速：改变供电电源的频率f1；

? （3） 变转差率调速：改变电动机的转差率方法有绕线式异步电动机转子串电阻调速、串级调速

和改变定子电压调速。 ? 1．变极调速

? 在电源频率不变的条件下，改变电动机的极对数，电动机的同步转速就会发生变化，从而改变电

动机的转速，若极对数减小一半，同步转速就提高一倍，电动机的转速也几乎升高一倍。

? 通常用改变定子绕组的接法来改变极对数的电动机称为多速电动机。其转子均采用鼠笼式转子，

其转子感应的极对数能自动与定子相适应。这种电动机在制造时，从定子绕组中抽出一些线头，以便于使用时调换。

? 绕组变极原理图（2p=4）

? 图2-46 绕组变极原理图（2p=2）

? 我国多极电动机定子绕组常用的三种连接方式 ? 2．变频调速

? 电动机正常运行时，三相异步电动机的每相电压U1≈E1=4.44f1N1kWφ0，若电源电压U1不变，当

降低电源频率f1调速时，则磁通φ0将增加，将使铁心过饱和，从而导致励磁电流和铁损耗的大量增加，电动机温升过高等；而当f1增大时，φ0将减少，电磁转矩及最大转矩减少，电动机的过载能力下降。这些是不允许的。因此在变频调速的同时，为保证磁通φ0不变，就必须改变电源电压，使U1/f1或E1/f1为常数。额定频率称为基频，变频调速时，可以从基频向上调，也可以从基频向下调

? （1）从基频向下变频调速 ? 降低电源频率时，必需同时降低电源电压。保持U1/f1为常数，则φ0为常数，这是恒转矩调速方式。

降低电源频率f1调速的人为机械特性特点为；同步转速n0与f1成正比，最大转矩Tmax不变，转速降落△n=常数，特性斜率不变（与固有机械特性平行），机械特性较硬，在一定静差率的要求下，调速范围宽，而且稳定性好，由于频率可以连续调节，因此变频调速为无级调速，平滑性好，效率较高。

? （2）从基频向上调变频调速

? 升高电源电压（U1＞UN）是不允许的。因此，升高频率向上调速时，只能保持电压为UN不变，

频率越高，磁通φ0越低，这种方法是一种降低磁通的方法，类似他励直流电动机弱磁升速情况。保持UN不变升速，近似为恒功率调速方式。 ? （3）变频电源

? 异步电动机变频调速的电源是一种能调压的变频装置。现有的交流供电电源都是恒压恒频的，所

以只有通过变频装置才能获得变压变频电源。目前，多采用由晶闸管元件或自关断的功率晶体管器件组成的变频器。

? 变频器若按相分类，可以分为单相和三相；若按性能分类，可以分为交—直—交变频器和交—交变

频器。

? 变频器的作用是将直流电源（可由交流经整流获得）变成频率可调的交流电（称为交—直—交变频

器）或是将交流电源直接转换成频率可调的交流电（交—交变频器），以供给交流负载作用。 ? 3．改变转差率调速

? 改变定子电压调速，转子电路串电阻调速和串级调速都属于改变转差率调速。这些调速方法的共

同特点是在调速过程中都产生大量的转差率。前两种调速方法都是把转差功率消耗在转子电路里，很不经济，而串级调速则能将转差功率加以吸收或大部分反馈给电网，提高了经济性能。 ? （1）改变电源电压调速

? 对于转子电阻大、机械特性曲线较软的鼠笼式异步电动机而言，如加在定子绕组上的电压发生改

变，对于恒转矩负载TL对应于不同的电源U1、U2、U3，可获得不同的工作点a1、a2、a3，如图2-48所示，显然电动机的调速范围很宽。其缺点是低压时机械特性太软，转速变化大，可采用带速度

反馈的闭环控制系统提高低速时机械特性的硬度。

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