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1、第第2章三相异步电动机控制线路章三相异步电动机控制线路 v2.1 2.1 电气控制系统图电气控制系统图v2.2 2.2 基本控制环节基本控制环节v2.32.3 三相异步电动机的启动控制三相异步电动机的启动控制v2.42.4 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制v2.52.5 三相异步电动机的调速控制三相异步电动机的调速控制 v2.62.6 电气控制系统常用保护措施电气控制系统常用保护措施 v电气控制系统是由电气元件按照一定要求联接而成的。v电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控制系统中的电气元件及其联接关系2.1 电气控制系统电气控制系统图图 图中采用不同的图形符号表示各种电器元
2、件、采用不同的文字符号表示各电器元件的名称、序号或线路的功能、状况和特征，采用不同的线号或接点编号来表示导线与连接等。电气控制系统图表达了生产机械电气控制系统的结构、原理等设计示意图，是电气系统安装、调整、使用和维修的重要资料。电气控制系统图中，电气控制系统图中，电气元件的图形符号和文字符号都电气元件的图形符号和文字符号都有统一的国家标准有统一的国家标准。GB4728-84 GB4728-84电气图用图形符号电气图用图形符号 GB6988-87 GB6988-87电气制图电气制图 GB7159-87 GB7159-87电气技术中的文字符号制定通则电气技术中的文字符号制定通则 1.电气控制系统图
3、中的图形符号和文字符号电气控制系统图中的图形符号和文字符号2.电气控制系统图电气控制系统图电气原理图电气原理图电器布置图电器布置图电气安装接线图电气安装接线图 1）电气原理图用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图。各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图。包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元件的形状、大小和安装方式。件的形状、大小和安装方式。某机床的电气控制原理图某机床的电气控制原理图1.一般分一般分主电路、控制回路主电路、控制回路和
4、和辅助电路辅助电路 电气原理图的电气原理图的绘制绘制原则原则主回路主回路：电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；控制回路：控制回路：接触器和继电器线圈等小电流线路；辅助回路：辅助回路：其他如信号、保护、测量等小电流线路。2.电气元件采用国家规定的电气元件采用国家规定的图形符号图形符号和和文字符号文字符号表示。表示。v一般垂直放置，也可以逆时针转动一般垂直放置，也可以逆时针转动90水平放置。水平放置。v同一电器的各部件可以画在不同的位置，但必须采用同一电器的各部件可以画在不同的位置，但必须采用相同相同的文字符号的文字符号表示。为了区分同一电器的各触点或同一类型表示。
5、为了区分同一电器的各触点或同一类型的各电器，可以用的各电器，可以用辅助符号辅助符号或或数字序号数字序号加以区别。加以区别。v线路图中的所有触点都按其线路图中的所有触点都按其“正常正常”位置画出位置画出3.主电路和辅助电路都主电路和辅助电路都垂直布置垂直布置，电源电路为水平线电源电路为水平线。主电路：主电路：左侧或上方，粗线；左侧或上方，粗线；控制电路和辅助电路控制电路和辅助电路：右侧或下方，细线；耗能元件位于电右侧或下方，细线；耗能元件位于电路的最下端。路的最下端。原理图区域划分原理图区域划分图区编号设置在图的上方或下方，便于检索电气线路、方便阅读分析、避免遗漏而设图区编号设置在图的上方或下方
6、，便于检索电气线路、方便阅读分析、避免遗漏而设置的。能清楚的知道某个元件或者某部分电路的功能，理解电路的工作原理。置的。能清楚的知道某个元件或者某部分电路的功能，理解电路的工作原理。对应电路功能对应电路功能图区编号图区编号电气原理的读图方法1 1、查线读图法（常用方法）：、查线读图法（常用方法）：v按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。2、逻辑代数法v用逻辑代数描述控制电路的工作关系。电电器器元元件件布布置置图图是是用用来来表表明明电电气气设设备备上上所所有有电电机机、电电器器的的实实
7、际际位位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。2）电器元件布置图机床电气设备布置图控制柜及控制板电气设备布置图操作台及悬挂操纵箱电气设备布置图控制柜电器元件布置示例控制柜电器元件布置示例电电气气安安装装接接线线图图是是用用规规定定的的图图形形符符号号，按按各各电电器器元元件件相相对对位位置置绘绘制的实际接线图，包括连接关系、线缆种类和敷设路线等信息。制的实际接线图，包括连接关系、线缆种类和敷设路线等信息。是实际接线安装的准则和依据，清楚地表示是实际接线安装的准则和依据，清楚地表示各电器元件的相对位各电器元件的相对位置和它
8、们之间的电气连接置和它们之间的电气连接，项目的相对位置、项目代号、端子间的，项目的相对位置、项目代号、端子间的电连接关系、端子号、等线类型、截面积等电连接关系、端子号、等线类型、截面积等要把同一个电器的各个部件画在一起，且各个部件的布置要尽可要把同一个电器的各个部件画在一起，且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电气元件的图形符号与原理图一致。能符合该电器的实际情况。各电气元件的图形符号与原理图一致。3 3）电气安装接线图电气安装接线图安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。还
9、应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，不在不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行端子进行。车床的电气安装接线图车床的电气安装接线图2.2 2.2 基本控制环节基本控制环节u2.2.12.2.1 点动控制与长动控制点动控制与长动控制u2.2.22.2.2 双向控制与互锁控制双向控制与互锁控制u2.2.42.2.4 多地点控制多地点控制u2.2.52.2.5 自动循环控制自动循环控制u2.2.3 2.2.3 顺序工作的
10、联锁控制顺序工作的联锁控制2.2.12.2.1 点动控制与长动控制点动控制与长动控制手动点动控制操作方法：手动点动控制操作方法：手动合上QS，电动机M工作；手动切断QS，电动机M停止工作。保护措施：保护措施：FU短路保护 优点：优点：控制方法简单、经济、实用。缺点：缺点：保护不完善，操作不方便自动点动控制自动点动控制动作过程动作过程触头（触头（KMKM）闭合闭合按下按钮（按下按钮（SBSB）线圈（线圈（KMKM）通电通电电机转动；电机转动；触头（触头（KMKM）打开打开按钮（按钮（SBSB）松开松开 线圈（线圈（KMKM）断电断电电机停转。电机停转。控制线路保护环节：1 1）短路保护）短路保护
11、:熔断器FU2 2）过载保护）过载保护:热继电器FR的常闭触点3 3）欠电压、失电压保护：）欠电压、失电压保护：接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行启动。长动控制长动控制主电路：主电路：三相电源经QS、FU1、KM的主触点，FR的热元件到电动机三相定子绕组。控制电路：控制电路：用两个控制按钮，控制接触器KM线图的通、断电，从而控制电动机（M）启动和停止。复合按钮适用于电动机短时间调整的操作按钮操作：按钮操作：SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。转换开关：转换开关：SA合上，有自锁电路，SB2为长动操作按钮；SA断开，无自锁电路，SB2为
12、点动操作按钮。中间继电器中间继电器KA：按动SB2、KA通电自锁，KM线圈通电，此状态为长动；按动SB3、KM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。2.2.22.2.2 双向控制与互锁控制双向控制与互锁控制 正、反转的实现：正、反转的实现：把接入电源的任意两根联线对调。把接入电源的任意两根联线对调。用两个交流接触器用两个交流接触器实现两根电源线的调换实现两根电源线的调换KM2正转接触器正转接触器KM1通电通电-M正转正转主电路主电路ABCKM1FUQFRM3反转接触器反转接触器KM2通电通电-M反转反转电动机正、反转控制线路KM2KM2SB2KM1KM1SB3SB1FR控制电路控制电路(1)按下
13、按下SB1电机正转电机正转按下按下SB2电机反转电机反转按下按下SB3电机停车电机停车无互锁（不能用）KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2SB2控制电路控制电路(2)-加互锁加互锁KM2KM1（c）接触器互锁KM的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情况下，的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情况下，也可以保证不发生主电路短路现象。也可以保证不发生主电路短路现象。KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2SB2KM2KM1控制过程：控制过程：电机正转：电机正转：按下按下SBSB1 1KMKM1 1线圈通电线圈通电KMKM1 1主触点闭合主触点闭合KMKM1 1常开触点闭合，并自锁常开触
14、点闭合，并自锁KMKM1 1常闭触点断开常闭触点断开电机正转电机正转反转接触器不能接通。反转接触器不能接通。KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2SB2KM2KM1电机反转：电机反转：按下按下SBSB2 2KMKM2 2线圈通电线圈通电KMKM2 2主触点闭合主触点闭合KMKM2 2常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMKM2 2常闭触点断开常闭触点断开电机反转电机反转正转接触器不能接通。正转接触器不能接通。联锁（互锁）控制KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2SB2KM2KM1KM的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情况下，也可以保证不的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情
15、况下，也可以保证不发生主电路短路现象。发生主电路短路现象。电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进行操作。电路不能正电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进行操作。电路不能正反、反正操作控制，给设备的操作带来诸多不便。反、反正操作控制，给设备的操作带来诸多不便。控制电路控制电路(3)-双重互锁双重互锁电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2KM2KM1SB2机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触点）电器互锁（互锁触点）（d）按钮、接触器双重互锁复合按钮动作，首先常闭触点常闭触点的断开当前线圈回路，然后常开触点常开触点闭合接通反向线圈回路
16、。电动机直接由正转进入反转，或由反转进入正转。KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2KM2KM1SB2电机正转：电机正转：按下按下SB1KM1线圈通电线圈通电KM1主触点闭合主触点闭合KM1常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KM1常闭触点断开常闭触点断开电机正转电机正转反转接触器不能接通。反转接触器不能接通。控制过程：控制过程：常闭触点先断开常闭触点先断开常开触点后闭合常开触点后闭合KM2线圈断电线圈断电电机反转：电机反转：按下按下SB2KM2线圈通电线圈通电KM2主触点闭合主触点闭合KM2常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KM2常闭触点断开常闭触点断开电机反转电机反转正转接触器
17、不能接通。正转接触器不能接通。常闭触点先断开常闭触点先断开常开触点后闭合常开触点后闭合KM1线圈断电线圈断电KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2KM2KM1SB2电机停车：电机停车：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电KM1线圈断电线圈断电电机停车电机停车KM1SB3KM1SB1FRKM2KM2KM2KM1SB21 电机电机M12 电机电机M21.M1启动后，启动后，M2才能启动才能启动2.M2可单独停车可单独停车思路：思路：M1、M2分别由不同的交流接触器控制；分别由不同的交流接触器控制；控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺序控制电动机的目的控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺序控制电动机的
18、目的实现机械设备依次动作的控制要求。实现机械设备依次动作的控制要求。实现机械设备依次动作的控制要求。实现机械设备依次动作的控制要求。例例控制要求：控制要求：2.2.3 顺序工作的联锁控制顺序工作的联锁控制主电路主电路KM1通电，通电，M1转动，转动，KM2通电，通电，M2转动转动FUKM2FR2AB CFUAB CKM1FR1QQM13M23FUKM2FR2FUA BCKM1FR1QM13M23（a a）主电路）主电路 （b b）主电路）主电路 控制电路控制电路KM1SB1SB2KM1KM1通电后通电后KM2才可能才可能 通电通电KM2SB3SB4KM2FR1FR2工作过程工作过程按下按下SB
19、2KM1线圈通电并自锁线圈通电并自锁M1启动启动按下按下SB4KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁M2启动启动启动时：启动时：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电M2单独停车单独停车按下按下SB1KM1、KM2线圈断电线圈断电M1、M2停车停车停机时：停机时：串联串联（b b）顺序启动、同步停止控制电路）顺序启动、同步停止控制电路 KM1KM1SB1SB2KM1FR1FR2KM2SB3SB4KM2或或工作过程工作过程按下按下SB2KM1线圈通电并自锁线圈通电并自锁M1启动启动按下按下SB4KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁M2启动启动启动时：启动时：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电M2单独停
20、车单独停车按下按下SB1KM1、KM2线圈断电线圈断电全部停车全部停车停机时：停机时：（b b）顺序启动、同步停止控制电路）顺序启动、同步停止控制电路 （1）若启动时，）若启动时，M1先启动，先启动，M2才能启动。停车时，才能启动。停车时，M2停车后，停车后，M1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？（2）若启动时，）若启动时，M1启动后，启动后，M2才能启动，才能启动，M2启启动后，动后，M3才能启动才能启动。应如何实现控制？。应如何实现控制？（1）若启动时，）若启动时，M1先启动先启动(SB2)，M2才能启动才能启动(SB4)。停。停车时，车时，M2停车后停车后(SB3)，M
21、1才能停车才能停车(SB1)。KM1KM1SB1SB2KM1FR1FR2KM2SB3SB4KM2KM2（c）顺序启动、正序停止控制电路（2）若启动时，）若启动时，M1启动后，启动后，M2才能启动，才能启动，M2启动后，启动后，M3才能启动才能启动。KM3SB5SB6KM3FR1 FR2 FR3KM2SB3SB4KM2KM1SB1SB2KM1KM1KM1KM2两电机最好各有独立的两电机最好各有独立的电源；主触头电源；主触头(KM1)的的负荷过重。负荷过重。主电路主电路这样实现顺序这样实现顺序控制可不可以控制可不可以?KM2FRM23FRKM1M13不可以不可以!通过控制电路实现控通过控制电路实现
22、控制功能。制功能。在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。控制回在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。控制回路需要设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置路需要设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置2.2.4 多地点控制多地点控制起动按钮的常开触点并联；停止按钮的常闭触点串联。特 点：无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮可以打断自锁电路，使电动机停止运行。操 作KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙乙地乙地甲地甲地SB1甲、甲、SB2甲实现就地控制；甲实现就地控制；SB1乙、乙、SB2乙实现远方控制。乙实现远方控制。多点
23、控制电路（a）（b）2.2.52.2.5 自动循环控制自动循环控制机床工作示意图工作台工作台BASQ4SQ3SQ2SQ1后退前进床身正程：电动机正转；正程：电动机正转；逆程：电动机反转。逆程：电动机反转。控制要求：控制要求：1、工作台在原位时，启动电机只能正转；、工作台在原位时，启动电机只能正转；2、工作台前进至终点自动停车；、工作台前进至终点自动停车；3、工作台在终点时，启动电机只能反转；、工作台在终点时，启动电机只能反转；4、工作台后退至原位自动停车；、工作台后退至原位自动停车；5、工作台在前进或后退途中均可停车，再、工作台在前进或后退途中均可停车，再启动后既可进也可退。启动后既可进也可退
24、。实现方法：实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关在生产机械行程的终点和原位安装行程开关至终点位置撞开至终点位置撞开SQ2 运动过程运动过程按下按下SB2工作台正向运行工作台正向运行电机停车电机停车（反向运行同样分析）反向运行同样分析）（1）工作台在原位时：）工作台在原位时：启动后只能前进，不能后退。启动后只能前进，不能后退。（2）A前进到终点时：前进到终点时：立即后退，退回到原位自动停。立即后退，退回到原位自动停。（3）A在途中时：在途中时：可停车；再启动时，既可前进也可后退。可停车；再启动时，既可前进也可后退。（4）A在途中时，若暂时停电，复电时，在途中时，若暂时停电，复电时，A
25、不会自行运动。不会自行运动。（5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。基本电路的结构特点：基本电路的结构特点：1.自锁自锁接触器常开触点与按钮常开触点相并联。接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.互锁互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。3.点动点动无自锁环节。无自锁环节。4.多地多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。按钮的常开触点并联、常闭触点串联。2.32.3 三相异步电动机的启动控制三相异步电动机的启动控制2.3.1 2.3.1 三相笼型异步电动机的降压启动三相笼型异步电
26、动机的降压启动 v较大容量的笼型异步电动机（大于较大容量的笼型异步电动机（大于10kW）因启动电流）因启动电流较大，不允许用全压直接启动，应采用较大，不允许用全压直接启动，应采用降压启动控制降压启动控制。有时为了减小启动时对机械设备的冲击，即便是允许采有时为了减小启动时对机械设备的冲击，即便是允许采用直接启动的电动机，也往往采用降压启动。用直接启动的电动机，也往往采用降压启动。启动时，先启动时，先降低加在电动机定子绕组上的电压，启动后电降低加在电动机定子绕组上的电压，启动后电压升至额定值压升至额定值，使之在正常电压下运行。可以减小启动电，使之在正常电压下运行。可以减小启动电流，减小电路启动过程
27、中的压降。流，减小电路启动过程中的压降。降压启动方法有：降压启动方法有：定子串电阻（或电抗器）降压启动、星定子串电阻（或电抗器）降压启动、星-三角（三角（Y-）降压启动、自耦变压器降压启动及延边三角形）降压启动、自耦变压器降压启动及延边三角形降压启动。降压启动。Y-起动控制电路结构和工作原理v原理：原理：起动时，电动机定子绕组Y连接，运行时连接。1星-三角形（Y-）降压启动1星-三角形（Y-）降压启动合合上上电电源源开开关关QS，接接入入三三相相电电源，按下源，按下SB2KM1、KMYY起动，起动，KM1、KM 运行。运行。主电路Y-降压起动过程分析：按下起动按钮SB2KM1线圈通电自锁 KM
28、Y线圈通电-M作Y接起动；KT线圈通电延时 KM3线圈断电 KM 线圈通电自锁-M作接行。KT线圈断电复位。三相笼型异步电动机定子绕阻串接启动电阻时，由于启动三相笼型异步电动机定子绕阻串接启动电阻时，由于启动电阻的分压，使定子绕组启动电压降低，启动结束后再将电阻的分压，使定子绕组启动电压降低，启动结束后再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，可以减小启电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，可以减小启动电流。这种启动方式不受电动机接线形式的限制，设备动电流。这种启动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单、经济，在中小型生产机械中应用较广。简单、经济，在中小型生产机械中应用较广。2.2.定子
29、串电阻降压启动控制定子串电阻降压启动控制三、自耦变压器降压启动控制电路三、自耦变压器降压启动控制电路 降压原理：降压原理：起动时电动机定子绕组接自耦变压器的次级，运行时电动机定子绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从电网切除。起动时，KM1主触点闭合，自耦变压器投入起动；运行时，KM2主触点闭合，电动机接三相交流电源，KM1主触点断开，自耦变压器被切除。主电路三、自耦变压器降压启动控制电路三、自耦变压器降压启动控制电路 按下按钮按下按钮SB2KM1、KT线圈通电线圈通电KM1主触点吸合主触点吸合时间继电器时间继电器KT动作动作KM1线圈断电线圈断电自耦变压器从电网上切除自耦变压器从电网上切除KM
30、2线圈通电吸合线圈通电吸合电动机全压运行电动机全压运行自耦补偿工作，降压启动自耦补偿工作，降压启动KT线圈通电延时2.42.4 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制2.4.1 2.4.1 机械制动机械制动1、常用方法：电动抱闸制动、电磁离合器制动（多用于断电制动）。制动方法有两大类制动方法有两大类：机械制动，反接制动，能耗制动：机械制动，反接制动，能耗制动2.特点：停车准确，不受中途断电或电气故障的影响而造成停车准确，不受中途断电或电气故障的影响而造成事故；结构简单，但是运行时耗电大，冲击振动力大事故；结构简单，但是运行时耗电大，冲击振动力大3.制动原理：v断电电磁抱闸制动方式：电
31、磁抱闸的电磁线圈通电时，电磁力克服弹簧的作用，闸瓦松开，电动机可以运转。v电磁离合器制动方式（结构）：电磁离合器的电磁线圈通电，动、静摩擦片分离，无制动作用，电磁线圈断电，在弹簧力的作用下动、静摩擦片间产生足够大的摩擦力而制动。4.控制电路分析启动时启动时按下按下SB1电磁线圈电磁线圈YB通电通电KM线圈通电线圈通电抱闸松开抱闸松开电动机转动电动机转动按下按下SB2电磁线圈电磁线圈YB断电断电KM线圈断电线圈断电闸瓦抱合闸轮闸瓦抱合闸轮电动机制动电动机制动停止时停止时制动原理：制动原理：反相序电源制动，转速接近零时，切除反相序电源，反相序电源制动，转速接近零时，切除反相序电源，迫使电动机停止运
32、转的制动方法。迫使电动机停止运转的制动方法。注意事项：注意事项：*为防止转子降速后反向启动，为防止转子降速后反向启动，当转速接近于零时应迅速切断电源；当转速接近于零时应迅速切断电源；*转子与突然反向的旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，为了转子与突然反向的旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，为了减小冲击电流，通常在电动机主电路中减小冲击电流，通常在电动机主电路中串接电阻串接电阻来限制反接制动电流。来限制反接制动电流。2.4.2 2.4.2 反接制动反接制动特点：特点：制动迅速，效果好，冲击大，适用于制动迅速，效果好，冲击大，适用于10kW10kW以下的小容量电动机。以下的小容量电动机。
33、主电路：KM1电动运行；KM2通入反相序电源，反接制动。限制反接制动电流。1 1、电动机单向运转的反接制动控制电路、电动机单向运转的反接制动控制电路按下按钮SB2KM1线圈通电，全压启动速度继电器KS常开闭合停车时，按下按钮SB1SB1按下，KM1断电，此时惯性，转速还很高，KS依然动作KM2得电，电动机反接制动转速迅速下降速度继电器恢复，KM2断电，电动机断电，反接制动结束2 2可逆运行反接制动控制线路可逆运行反接制动控制线路 KM1正传接触器；正传接触器；KM2反转接触器，反转接触器，KM3短接电阻接触器；短接电阻接触器；KA1，KA2，KA3中间继电器，中间继电器，KS速度继电器，速度继
34、电器，KS1正传常开触头，正传常开触头，KS2反转常开触头，反转常开触头，R启动和制动电阻启动和制动电阻。按下按下SB2串电阻启动串电阻启动KM1线圈通电自锁线圈通电自锁n120r/minKS1闭合闭合正向启动正向启动KM3线圈通电自锁线圈通电自锁全压运行全压运行按下按下SB1切断正序电源切断正序电源并串入电阻并串入电阻KM1,KM3线圈断电线圈断电KS1闭合闭合KA3通电通电KA1通电通电停止运行时停止运行时KM2线圈线圈通电自锁通电自锁串电阻反串电阻反向制动向制动n100r/minKS1,KA1通电通电KM2,KA3断电，制断电，制动完毕动完毕注意：注意：SB1停车时按到底并保持一定时间，
35、停车时按到底并保持一定时间，SB1的常闭断开同时的常闭断开同时常开闭合，保证常开闭合，保证KA3可靠通电可靠通电v当电动机切断交流电源当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的后，立即在定子绕组的任意二相中通入任意二相中通入直流电直流电，迫使电动机迅速停转的迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动方法叫能耗制动.2.4.3 2.4.3 能耗制动能耗制动v先断开电源开关先断开电源开关QS1，切断电动机的交流电源，转子仍然沿原方向惯性运转，切断电动机的交流电源，转子仍然沿原方向惯性运转，随后和尚开关随后和尚开关QS2，并将，并将QS1向下合闸，电动机的向下合闸，电动机的V,W两相定子绕组通入直流两相定子绕
36、组通入直流电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，产生与电动机的转向相反的转矩，使电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，产生与电动机的转向相反的转矩，使电动机受制动迅速停转。电动机受制动迅速停转。1 1按时间原则控制的单向运行能耗制动电路按时间原则控制的单向运行能耗制动电路KM1单向运行接触器；单向运行接触器；KM2能耗制动接触器；能耗制动接触器；TC整流变压器；整流变压器；VC桥式整流电路；桥式整流电路；KT时间继电器时间继电器按下按下SB1切断交流电切断交流电加入直流电加入直流电KM1断电断电KM2通电通电KT通电通电能耗制动能耗制动n0制动时制动时KT延时断延时断开触点断开开触点断开KM2断电
37、断电KT断电断电制动结束制动结束2 2按时间原则控制的可逆运行能耗制动控制线路按时间原则控制的可逆运行能耗制动控制线路KM1正向接触器；正向接触器；KM1反向接触器；反向接触器；KM3能耗制动接触器；能耗制动接触器；TC整流变压器；整流变压器；VC桥式整流电路；桥式整流电路；KT时间继电器时间继电器正向制动时正向制动时按下按下SB1KM1断电断电KM3通电通电KT通电通电切断交流电切断交流电加入直流电加入直流电锁住电机启动电路接入直流电能耗能耗制动制动n0KT延时断延时断开触点断开开触点断开KM3断电断电KT断电断电正向制动结束正向制动结束3 3按速度原则控制的单向运行能耗制动控制线路按速度原
38、则控制的单向运行能耗制动控制线路按下按下SB1切断交流电切断交流电加入直流电加入直流电KM1断电断电KM2通电通电KS触点闭触点闭合合能耗制动能耗制动n0制动时制动时KS触点触点断开断开KM2断电断电制动结束制动结束KM1单向运行接触器；单向运行接触器；KM2能耗制动接触器；能耗制动接触器；TC整流变压器；整流变压器；VC桥式整流电路；桥式整流电路；KS速度继电器速度继电器4 4无变压器单相半波整流能耗制动控制线路无变压器单相半波整流能耗制动控制线路KM1正向运行接触器，正向运行接触器，KM2制动接触器制动接触器单向半波整流器取代变压整流器装置作为直流电源，系单向半波整流器取代变压整流器装置作
39、为直流电源，系统无变压器、设备简单、体积小、成本低。统无变压器、设备简单、体积小、成本低。按下按下SB1切断交流电切断交流电加入直流电加入直流电KM1断电断电KM2通电通电KT通电通电能耗制动能耗制动n0制动时制动时KM2断电断电制动结束制动结束KT延时断延时断开常闭触点开常闭触点断开断开v实质：将电动机转子储存的机械能转换为电能，消耗在转子实质：将电动机转子储存的机械能转换为电能，消耗在转子制动上，制动功能的强弱与通入的直流电流的大小和电动制动上，制动功能的强弱与通入的直流电流的大小和电动机转速有关机转速有关v优点：制动准确、平稳，能耗小优点：制动准确、平稳，能耗小v缺点：需附加直流电源，设
40、备费用高，制动力较弱，低速运缺点：需附加直流电源，设备费用高，制动力较弱，低速运行时制动力矩小。行时制动力矩小。v一般用于要求制动平稳和制动频繁的场合，磨床、龙门铣床一般用于要求制动平稳和制动频繁的场合，磨床、龙门铣床等机床中。等机床中。按下按钮SB1KM1线圈通电，主触点闭合电动机通电，电磁抱闸线圈YB通电吸引衔铁和铁心吸合，衔铁克服弹簧拉力，迫使杠杆上移，闸瓦和闸轮分开，电动机正常运转按下停车按钮SB2，电机制动开始接触器断电，主触点断开，电动机断电；YB断电吸引衔铁和铁心分开，闸瓦抱紧闸轮，电动机迅速制动停车2.4.3 2.4.3 电磁抱闸制动电磁抱闸制动2.52.5 三相异步电动机的调
41、速控制三相异步电动机的调速控制 由由三三相相异异步步电电动动机机的的转转速速公公式式n=60f1(1-s)/p可可知知，三三相相异异步步电电动动机机的的调调速速方方法法主主要要有有变变极极对对数数调调速速p、变变转转差差率率s调调速速及及变变频频f1调速调速三种。三种。其其中中变变转转差差率率的的方方法法可可通通过过调调定定子子电电压压、改改变变转转子子电电路路中中的的电阻以及采用串级调速、电磁转差离合器调速等来实现。电阻以及采用串级调速、电磁转差离合器调速等来实现。改变转子电路电阻的调速方法只适用于绕线转子异步电动机改变转子电路电阻的调速方法只适用于绕线转子异步电动机2.5.12.5.1 变
42、极调速变极调速变变极极对对数数主主要要是是通通过过改改变变电电动动机机绕绕组组的的接接线线方方式式来来实实现现，接接线线方方式式的的改改变变可可以以采采用用手手动动控控制制，也也可可以以采采用用时时间间继继电电器器按按照照时时间间原原则则来来控控制制，变速电动机一般有双速、三速和四速之分。变速电动机一般有双速、三速和四速之分。1双速异步电动机定子绕组的联结方式双速异步电动机定子绕组的联结方式电动机共有六个出线端，改变这六个出线端与电源的连接方式，就可以得到两种不同的转速 2双速异步电动机控制线路双速异步电动机控制线路开开关关SA扳扳到到中中间间位位置置时时，电电动机处于停止状态。动机处于停止状
43、态。低低速速时时，把把SA扳扳到到“低低速速”的的位位置置，KM1得得电电，定定子子绕绕组联成三角形，低速运转组联成三角形，低速运转高高速速时时，把把SA扳扳到到“高高速速”的的位位置置，KT得得电电，电电动动机机定定子子绕绕组组先先联联成成三三角角形形，低低速速启启动动。一一段段延延时时后后，KT动动作作，电电动动机机定定子子绕绕组组联联成成双双星星形形，高速运转。高速运转。2.5.2 2.5.2 绕线式异步电动机转子串电阻调速绕线式异步电动机转子串电阻调速v绕线式异步电动机可采用转子串电阻的方法调速。随着绕线式异步电动机可采用转子串电阻的方法调速。随着转子所串电阻的减小，电动机的转速升高，
44、转差率减小。转子所串电阻的减小，电动机的转速升高，转差率减小。改变外串电阻阻值，使电动机工作在不同的人为特性上，改变外串电阻阻值，使电动机工作在不同的人为特性上，可获得不同的转速，实现调速目的。可获得不同的转速，实现调速目的。v绕线式异步电动机一般采用凸轮控制器进行调速控制，绕线式异步电动机一般采用凸轮控制器进行调速控制，目前在吊车、起重机一类的生产机械上仍被普遍采用。目前在吊车、起重机一类的生产机械上仍被普遍采用。v线路工作过程如下：线路工作过程如下：v将凸轮控制器将凸轮控制器SA1的手柄置的手柄置“0”位，位，SA1-10、SA1-11、SA1-12三对触头接三对触头接通。通。v合上电源开
45、关合上电源开关QS按下按下SB2，KM线圈得电并自锁，线圈得电并自锁，KM主触头闭合；将凸主触头闭合；将凸轮控制器手柄扳到正向轮控制器手柄扳到正向“1”位，触头位，触头SA1-12、SA1-8、SA1-6闭合，闭合，M定子定子接通电源，转子串入全部电阻（接通电源，转子串入全部电阻（R1+R2+R3+R4），正向低速起动；将），正向低速起动；将SA1扳到正向扳到正向“2”位，位，SA1-12、SA1-8、SA1-6、SA1-5四对触头闭合，切除电四对触头闭合，切除电阻阻R1，M转速上升；当转速上升；当SA1手柄从正向手柄从正向“2”位依次转向位依次转向“3”、“4”、“5”位时，触头位时，触头S
46、A1-4 SA1-1先后闭合，先后闭合，R2、R2、R4被依次切除，被依次切除，M转速转速逐步升高至额定转速运行。逐步升高至额定转速运行。v当凸轮控制器手柄由当凸轮控制器手柄由“0”位扳倒反向位扳倒反向“1”位时，触头位时，触头SA1-10、SA1-9、SA1-7闭合，闭合，M电源相序改变而反向起动。将手柄从电源相序改变而反向起动。将手柄从“1”位依次扳向位依次扳向“5”位时，位时，M转子所串电阻被依次切除，转子所串电阻被依次切除，M转速逐步升高。其过程与正转时相同。转速逐步升高。其过程与正转时相同。v限位开关限位开关SQ1、SQ1分别与凸轮控制器触头分别与凸轮控制器触头SA1-10、SA1-
47、12串接，在电动机串接，在电动机正、反转过程中，对运动机构进行终端位置保护。正、反转过程中，对运动机构进行终端位置保护。v1电磁转差离合器的结构及工作原理电磁转差离合器的结构及工作原理2.5.32.5.3 电磁调速电磁调速v2电磁调速异步电动机的控制电磁调速异步电动机的控制VC为晶闸管控制器，其作用是将单相交流成可调直流电，供转差离合器调节输出转速。v按下启动按钮按下启动按钮SB2，接触器，接触器KM线圈得电并自锁，主触头闭合，电动机线圈得电并自锁，主触头闭合，电动机M运转。同时接通晶闸管控制器运转。同时接通晶闸管控制器VC电源，电源，VC向电磁转差离合器爪形磁向电磁转差离合器爪形磁极的励磁电
48、流，由于离合器电枢与电动机极的励磁电流，由于离合器电枢与电动机M同轴连接，爪形磁极随电动同轴连接，爪形磁极随电动机同向转动，调节电位器机同向转动，调节电位器R，可改变转差离合器磁极的转速，从而调节，可改变转差离合器磁极的转速，从而调节拖动负载的转速。测速发电机拖动负载的转速。测速发电机TG与磁极连接，将输出转速的速度信号与磁极连接，将输出转速的速度信号反馈到控制装置反馈到控制装置VC，起速度反馈作用，稳定转差离合器输出转速。，起速度反馈作用，稳定转差离合器输出转速。v按下停车按钮按下停车按钮SB1，KM线圈断电，电动机线圈断电，电动机M和电磁转差离合器同时断和电磁转差离合器同时断电停止。电停止
49、。常用保护环节常用保护环节短路保护短路保护过载保护过载保护零电压、欠电压保护零电压、欠电压保护弱磁保护弱磁保护一、短路保护一、短路保护-必须立即动作，迅速将电源切断必须立即动作，迅速将电源切断保护元件：熔断器和保护元件：熔断器和自动空气断路器自动空气断路器。二、过载保护二、过载保护当电动机过载时，保护电器应动作切断电源，使电动机停转，避免电动机当电动机过载时，保护电器应动作切断电源，使电动机停转，避免电动机在过载下运行。在过载下运行。保护元件：热继电器。保护元件：热继电器。过流保护过流保护2.62.6 电气控制系统常用保护措施电气控制系统常用保护措施 三、过电流保护三、过电流保护为了限制电动机
50、的启动或制动电流，在直流电动机的电枢绕组中或在交为了限制电动机的启动或制动电流，在直流电动机的电枢绕组中或在交流绕线式异步电动机的转子绕组中需要串入附加的限流电阻。如果在启流绕线式异步电动机的转子绕组中需要串入附加的限流电阻。如果在启动或制动时，附加电阻被短接，将会造成很大的启动或制动电流，使电动或制动时，附加电阻被短接，将会造成很大的启动或制动电流，使电动机或机械设备损坏。因此，对直流电动机或绕线式异步电动机常常采动机或机械设备损坏。因此，对直流电动机或绕线式异步电动机常常采用过流保护。用过流保护。过流保护常用继电器来实现。当电动机过流值达到电流继电器的动作值过流保护常用继电器来实现。当电动