【正文】 電動機的可逆旋轉(zhuǎn)。 在這一電氣互鎖電路中，要實現(xiàn)電動機由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn) 或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)的控制，都必須先按下停止按鈕 SB1，然 而再進行反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)的起動控制，這就構(gòu)成了正 停 反或 反 停 正的操作順序。 按下正轉(zhuǎn)起動按鈕 SB2，電動機正向起動旋轉(zhuǎn)，拖動運 動部件前進，當運動部件上的撞塊壓下?lián)Q向 行程開關(guān) SQ2， 正轉(zhuǎn)接觸器 KM1斷電釋放，反轉(zhuǎn)接觸器 KM2通電吸合，電 動機由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，拖動運動部件后退。發(fā)生故障時，運動部件到達換向開關(guān)位置時，未能切斷 KM1或 KM2時，繼續(xù)移動，撞塊壓 下極限行程開關(guān) SQ3或 SQ4，使 KMl或 KM2斷電釋放，電動機停止，從而避免運動 部件由于越出允許位置而導(dǎo)致事故發(fā)生。 四種常見的降壓起動方法： 1. 定子串電阻 (或電抗 )降壓起動； 2. 星 —三角降壓起動 （重點）； 3. 自耦變壓器降壓起動； 4. 延邊三角形降壓起動。因為起動轉(zhuǎn)矩 與電壓的平方成正比，所以起動轉(zhuǎn)矩 T’st僅為直接起動時 Tst的 ， T’st= Tst。 圖 429b為自動與手動短接電阻減壓起動電路。 表 42 電器動作順序表 （二）自耦變壓器降壓起動（自耦補償起動） 將自耦變壓器原邊接在電網(wǎng)上，副邊接在電動機定子 繞組上，這樣定子繞組的電壓是自耦變壓器的二次電壓 U2。適用于被控制電動機功率為 14～ 300kW，為兩接觸器控制。而觸頭 KA(38)閉合， 使 KM2線圈通電吸合，電動機進入正常運轉(zhuǎn)，同時 HL3指示 燈亮。 （三）星 三角降壓起動（ ***重點） 對于正常運行時電動機定子繞組為△聯(lián)結(jié)的三相籠型電 動機，均可采用星 三角降壓起動。 當 n接近 nN時， KT動作，延時常閉觸頭 KT(37)斷開， 使 KM1釋放，主觸頭斷開，切斷三相電源；其延時常開觸 頭 KT(38)閉合，使 KM2通電自鎖， KM2主觸頭閉合， KM2 常閉觸頭斷開，使電動機定子繞組脫離短接狀態(tài)，另一觸頭 KM2(34)斷開，使 KT斷電。 當 n接近 nN時， KT動作，其常閉觸頭延時斷開，常開 觸頭延時閉合。應(yīng)用最廣泛。 三、深槽式和雙籠型異步電動機 三相籠型異步電動機減壓起動時，降低了起動電流而起 動轉(zhuǎn)矩也減小了。 1．深槽式籠型異步電動機 主要特點 ：是 轉(zhuǎn)子的槽型特別深而窄 ，槽的高度與寬 度之比一般為 10～ 12， 利用轉(zhuǎn)子槽漏磁通分布不均，引起 的 集膚效應(yīng) 來改善起動性能的。 隨著轉(zhuǎn)速升高至起動結(jié)束， ?2逐漸降低，集膚效應(yīng)影 響逐漸降低，漏電抗也逐漸降低至小于電阻，這時 電流分 配主要取決于電阻 ， 轉(zhuǎn)子電流逐漸均勻地分布 ， 轉(zhuǎn)子電阻 逐漸減小 至正常值。上籠電阻大， 可以減小起動電流而增大起動轉(zhuǎn)矩 。 共同的 缺點 是轉(zhuǎn)子漏抗較普通籠型異步電動機大， 因此 其功率因數(shù)及過載能力要低些 。 比普通籠型電動機的 起動性能優(yōu)越 得多。221)()(2 xxrrfrmpUTst ???? ? 一般采用逐級切除 (短接 ) 起動電阻的方法。 起動電阻短接方式有兩種： 1. 三相電阻不平衡短接法是由凸輪控制器控制，每相電阻順序被短接； 2. 三相電阻平衡短接法 是由接觸器控制，三相電阻同時被短接 (本節(jié)僅介紹此法 )。 圖 437 按時間原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻起動控制電路 圖 438 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻三級起動特性 a)起動機械特性圖 b)起動速度過程特性圖 表 45 電器動作順序表 (二 )按電流原則控制起動電路 (**重點 ) 圖 439中 KAl、 KA KA3為電流繼電器，吸合電流 相同，釋放電流不同，且 KA1釋放電流最大， KA2次之， KA3釋放電流最小。由 于起動電流大， KAl～ KA3同時吸合，其常閉觸頭都斷開， 使 KMl～ KM3處于斷電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子電阻全部串入起動，達 到 限流和提高起動轉(zhuǎn)矩 的目的。 而設(shè)置 KA4后，當按下起動按鈕 SB2， KM4先通電吸 合，然后才使 KA4通電吸合，再使 KA4常開觸頭閉合，在 這之前起動電流早已到達電流繼電器的吸合整定值并已動 作， KAl～ KA3的常閉觸頭已斷開，并將 KM1～ KM3線圈 電路切斷， 確保轉(zhuǎn)子電阻全部接入 ， 避免電動機的直接起 動 。 頻敏變阻器的阻抗隨轉(zhuǎn)子電流頻率的減?。ɑ蜣D(zhuǎn)速的升 高）而減小 。 特點： 鐵心損耗很大 原理：電動機起動時，由于頻敏變阻器鐵心是由較厚鋼 板制成，在鐵心中產(chǎn)生大的 渦流、磁滯損耗 ，相當于等效電 阻 Rm。 隨著電動機轉(zhuǎn)速的升高， ?2逐漸降低，其阻抗值逐漸 減小，當轉(zhuǎn)速 n接近 nN， s很小， ?2極小，因此 Rm與 Xm近 似為零，相當于 轉(zhuǎn)子被短路 ，實現(xiàn)了 平滑無級的起動 。 它廣泛應(yīng)用于冶金、化工等傳動設(shè)備上。 圖 442 TGl—K21型頻敏變阻器起動電路 電路工作情況：合上斷路器 QF， RD紅燈亮，電路電壓 正常。 所以電動機起動過程中， KA3是被 KA2觸頭短接 ，不 致 因電動機起動電流過大而使 KA3發(fā)生誤動作 。電動機從軸 上吸收機械能轉(zhuǎn)換為電能。產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 T（左手 定則）是制動性質(zhì)的，系統(tǒng)減速。 轉(zhuǎn)子電路中接入適當電阻 Rbk，如曲線 3的 b’點， 限制 了制動電流且得到較大的制動轉(zhuǎn)矩 ，從而提高了制動效果。 （二）能耗制動控制電路 能耗制動兩種方法： 1）按速度原則控制； 2）按時間原則控制。 停車時，按下停止按鈕 SB1，定子繞組脫離交流電源。 圖 446 速度原則控制的可逆運行能耗制動電路 二、反接制動 （一）電源反接制動 將三相異步電動機的 任意兩相定子繞組的電源進線對 調(diào) ， 適用于反抗性負載快速停車和快速反向 。 *注意： 為改善制動性能，轉(zhuǎn)子回路要串入制動電阻 Rbk以 限制過大的制動電流，并增大轉(zhuǎn)子功率因數(shù)而增大制動轉(zhuǎn) 矩。 當將 SB1按到底時， SB1常開觸頭閉合， KM2通電并自 保，進行反接制動，電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，當 轉(zhuǎn)速低于 100 r/min時， KV的常開觸頭復(fù)位 ， KM2斷電，電動機斷開反 相電源，迅速停車至零。當 將 SB1按鈕按到底 時， KA3通 電，其觸頭 KA3(1314)再次斷開 KM3線圈，確保 KM3線圈 處于斷電狀態(tài)，保證反接制動電阻的接入；而另一觸頭 KA3(167)閉合，因慣性，轉(zhuǎn)速仍大于速度繼電器釋放值， 使觸頭 KV1仍處于閉合狀態(tài)，從而使 KA1線圈經(jīng) KV1觸頭 通電吸合，其觸頭 KA1(117)閉合，確保 SB1松開后 KA3線 圈仍保持通電， KA1的另一觸頭 KA1(110)閉合，又使 KM2 通電。 只能適用于繞線式異步電動機 。 1)(11 ????nnns缺點 ：與電源反接制動一樣，不僅從電網(wǎng)吸收電能，而且從軸上吸收機械能， 能耗大，經(jīng)濟性差 。 電磁轉(zhuǎn)矩 T與 n方向相反，成為制動轉(zhuǎn)矩，當 T=TL時， 高速穩(wěn)定下放重物。 1nn ? 圖 451 反向回饋制動 a)原理圖 b)機械特性 2．正向回饋制動 (第 Ⅱ 象限 ) 發(fā)生在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過程中 ，原來電動機穩(wěn)定 運行，當 極對數(shù)突然增多 (或頻率突然降低很多 )時，特性突 變?yōu)榍€ 2，由于機械慣性， 轉(zhuǎn)速 n來不及變化 ，工作點從 a 點平移到曲線 2的點 b， nn1進入回饋制動，在 T及 TL的共 同作用下開始減速，從 b點到 n’1的降速過程中， s＜ 0，是 回饋制動過程。 (2) 變頻調(diào)速 ：改變電源頻率 ?1，以改變 n1。多速電動機 均采用籠型轉(zhuǎn)子 ，這時 轉(zhuǎn)子 的極數(shù)能自動地與定子極數(shù)相適應(yīng)。 為了保持電動 機的轉(zhuǎn)向不變 ，則在繞組改接時，應(yīng)把接到電動機的 三相 電源線任意對調(diào)兩相 。 （二）雙速電動機控制電路 圖 458中 KMl的主觸頭閉合，三角形聯(lián)結(jié)； KM2和 KM3的主觸點閉合 ,雙星形聯(lián)結(jié)。 圖 b采用選擇開關(guān) SA，即選擇低速運行或者高速運行。 圖 458 雙速電動機變速控制電路 表 46 電器動作順序表 二、變頻調(diào)速 一般變頻調(diào)速采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，希望最大轉(zhuǎn)矩 Tm保 持為恒值，根據(jù)式 ， 應(yīng)保持氣隙磁通 Φ1不變。 優(yōu)點： （ 1）平滑性好，可實現(xiàn)無級調(diào)速； （ 2）調(diào)速范圍大； （ 3） 機械特性的硬度不變，穩(wěn)定性好，尤其適用于 籠型感應(yīng)電動機的調(diào)速； （ 4）可實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩和恒功率變頻調(diào)速，以適應(yīng)不同 負載要求。 優(yōu)點 :方法簡單，設(shè)備投資不高，在中小容量的繞線轉(zhuǎn) 子感應(yīng)電動機中得到廣泛應(yīng)用，如橋式起重機。 ??????????239。2239。 結(jié)構(gòu) :與三相籠型異步電動機相仿， 籠型轉(zhuǎn)子 ，定子上 只有一個單相工作繞組 。 T+或 T的大小與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系和三相異步電動機是 一樣的。 ***注意： 三相異步電動機電源斷一相時，相當于一臺單相 異步電動機，故不能起動 。 **注意： 三相異步電動機運行中斷一相，電機仍能繼續(xù) 運轉(zhuǎn) ， 但由于存在反向轉(zhuǎn)矩，使合成 T減小。 但在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，轉(zhuǎn)子繞組對反轉(zhuǎn)磁場的去磁作用遠 大于對正轉(zhuǎn)磁場的去磁作用；使合成的 F+大于 F。 （ 1）電阻分相電動機 定子上嵌有 兩個單相繞組 ，一個為 主繞組 （或 工作繞 組 ），一個為 輔助繞組 (或 起動繞組 )。 圖 465 分相式電動機的接線圖 圖 467 電容分相電動機的 正反轉(zhuǎn)接線原理圖 輔助繞組用 較細的導(dǎo)線 繞成，以 增大電阻 ，而電抗比 主繞組的?。辉褦?shù)可以與主繞組相同，也可以不同。 ，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場橢圓度 較大， 起動轉(zhuǎn)矩較小，起動電流較大 。電容器是短 時工作的，一般可選用 交流電解電容器 。電容電動機的電容量比電容分 相電動機的小，起動轉(zhuǎn)矩也小，因此 起動性能不如電容分 相電動機 。 3．罩極電動機 （ 1）凸極式罩極電動機 定子仍由硅鋼片疊成，但做成有凸出的磁極，形狀類 似直流電動機的定子，如圖 467所示。 根據(jù) 楞次定律 ——該電流的作用總是阻止磁通變化 ， 使通過短路環(huán)部分的磁通與通過磁極未罩部分的 磁通在時 間上不同相，并且總要滯后一個角度 ，產(chǎn)生一個橢圓度很 大的旋轉(zhuǎn)磁場 ——“掃動磁場 ” ，掃動的 方向由磁極未罩部 分向著短路環(huán)方向 ，使電動機獲得一定的起動轉(zhuǎn)矩。兩個繞組在空間一般 相距 30176。 A—工作繞組 B— 圖 467b 罩極式電動機的定子 (a) 兩極 (b) 四極 圖 468 隱極式罩極電動機定子分布繞組的展開圖 二、 電磁調(diào)速異步電動機 是一種交流恒轉(zhuǎn)矩無級調(diào)速電動機。 1． 電樞 ：主動部分，由鑄鋼制成的空心圓柱體，用 聯(lián)軸器與異步電動機的轉(zhuǎn)子相連接，并隨異步電動機一起 轉(zhuǎn)動。 如圖 470(a)所示。 顯然， 電磁滑差離合器的工作原理與異步電動機的相同 。 而 滑差離合器工作的必要條件 是：磁極轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n’必 須小于電樞 (異步電動機 )的轉(zhuǎn)速 n，即 n’＜ n