2011秋季學(xué)期邏輯控制系統(tǒng)課件_8

1、3.延邊三角形減壓起動,延邊三角形減壓起動是一種即不用增加專用起動設(shè)備，又能得到較高起動轉(zhuǎn)矩的減壓起動方法。定子線圈有9個出線頭。,三相定子繞組,延邊三角形的接法,Ux 與 z 短接Vy 與 x 短接Wz 與 y 短接,,U,V,W三個端子分別接三相電源,延邊三角形的接法,三角形接法,U與z短接V與x短接W與y短接三個短接點分別連接三相電源,三角形接法,KM2——三角形連接,KM3——延邊三角形連接,延邊三角形起動主電路,,

2、延邊三角形減壓起動的接線方式,作業(yè)： 設(shè)計時間繼電器控制的延邊三角形減壓起動方式的主電路、控制電路。,4.定子繞組接變壓器起動,工作方式：將自耦變壓器原邊接在電網(wǎng)上，副邊接到電動機定子繞組上在自耦變壓器的副邊繞組上有多個抽頭以獲得不同的電壓比K, 從而滿足不同的起動場合。,變壓器線圈星形連接,定子繞組接變壓器起動,定子繞組串接變壓器起動,自耦變壓器的原邊電壓 U1；電動機定子繞組上得到的電壓是自耦變壓器的副邊電壓 U

3、2,自耦變壓器的變壓比是K=U1/U2>1。電動機起動時的電壓為正常運行時電壓的1/k,,特點：在同樣的起動轉(zhuǎn)矩時，對電網(wǎng)的沖擊電流小，功率損耗小。自耦變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成本高。 主要用于起動較大容量的電動機，以減小起動電流對電網(wǎng)的沖擊。,,作業(yè)：設(shè)計時間繼電器控制的定子繞組接變壓器減壓起動方式的主電路、控制電路。,繞線式異步電機轉(zhuǎn)子串電阻起動,轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動,頻敏變阻器,適用于大容量繞線式異步電動

4、機,,頻敏變阻器有4個接頭可以調(diào)整匝數(shù)，鐵芯之間的氣隙也可以調(diào)節(jié)起動電流過大，起動過快，應(yīng)增加匝數(shù)，使阻抗變大；起動力矩過大，有機械沖擊，應(yīng)增加氣隙，使起動電流略增加，而起動轉(zhuǎn)矩減小。,轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動主電路,傳統(tǒng)異步電機起動方式的特點,起動轉(zhuǎn)矩固定不可調(diào)； 起動過程中存在較大的終極電流，使被拖動負載收到較大的機械沖擊； 易受電網(wǎng)電壓波動影響；,軟起動器,主電路原理圖,軟起動器的優(yōu)點,避免產(chǎn)生諧波；軟起動器僅在起

5、停時工作，避免晶閘管發(fā)熱；接觸器作為備用起動裝置；,軟起動器的工作特性,起動特性斜坡恒流升壓起動電流反饋 移相電路脈沖階躍起動,,,減速軟?？刂乒?jié)能特性自動判斷負載率制動特性能耗制動（直流電源）,軟起動器的應(yīng)用,,軟起動器,斷路器,控制電路,電動機控制中心,軟起動,軟停車,故障保護,報警,自動控制,,,,,,運行和故障監(jiān)視,接觸器操作次數(shù)監(jiān)視,電機運行時間監(jiān)視,觸點彈跳監(jiān)視,通信單元、圖形顯示

6、單元、編程器單元,,,,,,,通信總線,,,,,二、電動機的制動,回饋制動反接制動轉(zhuǎn)速反接制動電樞反接制動能耗制動,1.電動機的反接制動,,優(yōu)點：制動效果好，停車準(zhǔn)確；缺點：能耗損耗大 ，無論是轉(zhuǎn)子導(dǎo)條還是定子繞組，都會通過非常大的電流；適用于不頻繁制動的場合。,,,,10KW以上的電動機反接制動時串接反接制動電阻R,交流電機的能耗制動,切斷三相籠型電動機的三相電源的同時，給定子繞組接通直流電源，轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)切割磁力線

7、，感應(yīng)電流在磁場中的產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機的轉(zhuǎn)速相反，形成制動作用。,交流電機能耗制動主電路,變壓器——T全波整流橋——U,,,能耗制動特點：制動平穩(wěn)、無大的沖擊；應(yīng)用能耗制動能使生產(chǎn)機械準(zhǔn)確停車，被廣泛用于礦井提升和起重機運輸?shù)壬a(chǎn)機械；,電容制動,,電磁抱閘制動,應(yīng)用場合： 交流電機切除電源后依靠慣性還要轉(zhuǎn)動；萬能銑床的主軸要求能夠迅速停車升降機在突然停電以后需要安全保護,,電磁制動器結(jié)構(gòu)示意圖,,運行原理電動機接通電源

8、，同時電磁制動器的線圈也通電，鐵芯吸引銜鐵，銜鐵克服彈簧拉力，迫使制動杠桿向上移動，從而使制動器的閘瓦與閘輪松開，電動機正常運行,,制動原理：電動機電源被切斷后，電磁制動器的線圈也同時斷電，銜鐵釋放，在彈簧拉力的作用下使閘瓦緊緊抱住閘輪，電動機迅速停轉(zhuǎn)。,,利用機械裝置使電動機斷開電源后迅速停止轉(zhuǎn)動的方法屬于機械制動。電磁制動器的結(jié)構(gòu)：制動電磁鐵鐵芯、銜鐵和線圈閘瓦制動閘輪、閘瓦和彈簧閘輪與電動機同軸安裝,電磁抱閘控制電路

9、,電磁抱閘制動的特點,電磁抱閘制動力強，安全可靠，不會因斷電發(fā)生事故；體積大，制動器磨損嚴重，快速制動時會產(chǎn)生振動；電磁制動器由于裝卸方便、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、可靠性高等特點，廣泛用于水利、礦山、冶金等行業(yè)。,三、異步電動機的調(diào)速控制,,調(diào)速方式,變極調(diào)速變頻調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速,1.變極調(diào)速,改變定子繞組連接方式以改變極對數(shù),改變極對數(shù)的兩種方法,（1）改變定子繞組的接法 （2）在定子上設(shè)置具有不同極對數(shù)的兩套相互獨立的繞組,

10、雙速電動機調(diào)速,Y-YY接法△-YY接法,Y-YY接法的雙速調(diào)速,Y型連接,,,,,,,,,,,U,V,W,注意:V和W相電源換相,,U,W,V,YY型連接,△-YY接法的雙速調(diào)速,,,,,,,,U,W,V,,U,W,V,YY型連接,,變極調(diào)速是通過改變定子空間磁極對數(shù)的方式改變同步轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)速的目的；在恒定頻率情況下，電動機的同步轉(zhuǎn)速與磁極對數(shù)成反比。極對數(shù)減少一倍，同步轉(zhuǎn)速就升高一倍。,變極調(diào)速時電動機容許輸出功率或轉(zhuǎn)矩在

11、變速前后的關(guān)系:,,在不同的極對數(shù)下， 與 保持不變,,忽略定子損耗，設(shè)電磁功率 與輸入功率 相等,,Y——YY： 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,,△——YY: 恒功率調(diào)速,2.變頻調(diào)速,當(dāng)轉(zhuǎn)差率不變時，n正比于f,,變頻調(diào)速特點：調(diào)速范圍大調(diào)速平滑性好有足夠硬度的機械特性,,變頻時電源電壓按不同規(guī)律變化，可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速，以適應(yīng)不同負載要求，低速時靜差率高，是異步電動機調(diào)速最優(yōu)發(fā)展前

12、途的方法。,,缺點：必須有專用的變頻電源，變頻電源目前都應(yīng)用電力電子器件變頻裝置。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時，低速段電動機的過載倍數(shù)大為降低，甚至不能帶動負載,變頻器,變頻器整流器逆變器,3、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率調(diào)速,調(diào)壓調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速串級調(diào)速弱磁調(diào)速,3、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率調(diào)速,轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻后，使轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流減小，轉(zhuǎn)矩T也相應(yīng)減小，T<Tz(原來T=Tz),電動機減速，轉(zhuǎn)差率增加,,方法簡單，成本低，使用或高于恒轉(zhuǎn)矩負載，如起重機。對

13、于通風(fēng)機負載，也可應(yīng)用調(diào)速級數(shù)少，平滑性不高。,負載類型,恒轉(zhuǎn)矩負載恒功率負載通風(fēng)機負載,調(diào)速方式與負載性質(zhì)的配合,問題提出 如何使不同類型負載與電動機的不同調(diào)速方法合理配合,調(diào)速方式與負載性質(zhì)的配合,調(diào)速方式與負載性質(zhì)匹配的情況電動機采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式時，如果拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行，并且使電動機的額定轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩相等，則只要運行在不高于額定轉(zhuǎn)速的情況下，電動機的電樞電流始終等于額定電流，電動機得到了充分利用，即恒轉(zhuǎn)矩

14、調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負載性質(zhì)匹配。,,電動機采用恒功率方式時，如果拖動恒功率負載運行，并且是電動機電磁功率不變，則不論運行在什么轉(zhuǎn)速下，電動機的電樞電壓都等于額定電壓，電動機得到了充分利用，即恒功率調(diào)速方式與恒功率負載性質(zhì)匹配,調(diào)速方式與負載性質(zhì)的配合,恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒功率負載 恒功率負載采用調(diào)壓調(diào)速時,負載功率為,,,,,調(diào)壓調(diào)速時,為了滿足整個調(diào)速范圍內(nèi)的負載要求，電動機的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)按最大負載轉(zhuǎn)矩選擇 電動機的額定功率為,,恒

15、功率負載與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式配合時，則電動機的額定功率應(yīng)為所拖動負載功率的D倍,調(diào)速方式與負載性質(zhì)的配合,恒功率調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負載 生產(chǎn)機械為恒轉(zhuǎn)矩負載特性，當(dāng)對此恒轉(zhuǎn)矩負載選擇弱磁調(diào)速方式（恒功率方式）時，電動機的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)按最高轉(zhuǎn)速來選取，即,,,,,,為了滿足整個調(diào)速范圍內(nèi)的負載轉(zhuǎn)矩要求，即 ，電動機的功率則必須按最高轉(zhuǎn)速時來考慮，則電動機的額定功率為,,當(dāng)電動機工作在 時，電動機容許輸出的轉(zhuǎn)矩

16、及功率都比實際負載需要要大得多。,,對于風(fēng)機、泵類負載，既非恒轉(zhuǎn)矩負載，又非恒功率負載，采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式浪費要小一點。,調(diào)速方式與負載性質(zhì)的配合,結(jié)論恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒功率調(diào)速方式只是用來表征電動機采用某種調(diào)速方法時得負載能力，并不是指電動機拖動的實際負載；,,電動機的調(diào)速方式與其拖動的實際負載匹配時，電動機才可以得到充分利用。從理論上講，匹配時，可以讓電動機的額定轉(zhuǎn)矩或額定功率與負載所需實際轉(zhuǎn)矩或功率相等；但實際上，由于電動機容量