【正文】 圖 b中，將 KM KM2正反轉接觸器的常閉觸頭串接 在對方線圈電路中，形成相互制約的控制，從而 避免了誤 操作時發(fā)生相間短路的故障。利用 復合按 鈕 SB3的常閉觸頭來斷開自保電路實現(xiàn)的。 電路保護環(huán)節(jié)： （ 1） 短路保護 由熔斷器 FUl、 FU2分別實現(xiàn)主電路與控制電路的短路保護。 iNst kII ???4PS43(一 )單向旋轉控制電路 圖 423為電動機單向旋轉開關控制電路，其中： 圖 a為刀開關控制電路，能實現(xiàn) 短路保護 。21 III ??? ??一、三相籠型異步電動機的直接起動與控制 (2)起動轉矩 Tst 不大 起動轉矩倍數(shù) Kst = Tst/TN =l～ 2。 起動平滑 ，以減小對生產(chǎn)機械的沖擊。 又因 = 及 ≈ ，所以在改變頻率的同 時， U1也要變化，使 U1/ ? =常數(shù) 。若超過額 定值，長期運行，溫升將超過容許值，導致電動機壽命縮 短，甚至燒壞。 而在 要求滿載起動時，則 Kst 必須大于 1。 過載能力： λm= Tm /TN 一般 λm=～ ，起重、冶金用 λm=～ 。 (二 )最大轉矩點 P 臨界轉差率 sm 最大轉矩 Tm 239。第四章 交流電動機及電氣 控制（續(xù)） （三相異步電動機 的電力拖動） 第五節(jié) 三相異步電動機的機械特性 三相異步電動機的 機械特性 是指在一定條件下，電動 機的轉速 n與電磁轉矩 Tem之間的關系，即 n= ? (Tem)。212139。 21U圖 418 三相異步電動機的固有機械特性 (三 )起動點 A n = 0， s = 1，此時的電磁轉矩 Tem稱為 起動轉矩 。 *而 對于籠型轉子感應電動機，其轉子回路不能用外 串電阻的方法 。 2）如果電壓降低過多，致使最大轉矩 Tm小于負載轉矩時， 則電動機停轉。 所以 nl∝ ? ， sm∝ 1/? , Tst∝ 1/? ， Tm不變，即隨著頻率 ? 的降低，同步轉速 nl減小，臨界轉差率 sm增大，起動轉矩 Tst增大，而最大轉矩 Tm基本維持不變，如圖 422所示。 ，結構簡單，操作方便。 ** 原因：可以從機械特性物理表達式 來說明： 首先，起動時的 s=1遠大于正常運行時的 s = ～ ，起動時轉子電路的功率因數(shù)角 ?2= arctan( sx’2/r’2)很大， cos?2≈。 圖 b為斷路器控制電路，能實現(xiàn)長期 過載保護 和 過電 流保護 。 （ 2） 過載保護 由熱繼電器 FR實現(xiàn)電動機的長期過載保護。 （三）可逆旋轉控制電路 改變電動機三相電源相序即可改變電動機旋轉方向。 這種相互制約的關系稱為 互 鎖 ，由接觸器或繼電器常閉觸頭構成的互鎖稱為 電氣互鎖 。 行程開關 SQ SQ4安裝在運動部件的正、反向極限位 置。 設加在定子繞組上的電壓降為 UN（ k1），則起動 電流 I’st為直接起動時 Ist的 ， I’st= Ist 。 缺點： Tst隨電壓的減小而平方倍的降低，只適合 輕載起動 ， 起動時 電能損耗較大 。當 n接近 nN 時， KT(37)閉合，使 KA線圈通電自保，其觸頭 KA(45)斷 開，使 KM1線圈斷電釋放，將自耦變壓器切除；觸頭 KA (1011)斷開， HL2指示燈斷電熄滅。 1．兩接觸器式星 三角起動控制電路 電路工作情況：按下起動按鈕 SB2， KM KT線圈同時通 電自鎖， KM1主觸頭閉合接入三相交流電源，由于 KMl (89)觸頭斷開，使 KM2線圈斷電，電動機 Y減壓起動 。 圖 432 QX313系列自動星 三角起動器電路圖 表 44 電器動作順序表 優(yōu)點 ：簡便、經(jīng)濟，運行可靠。 常用 深槽式 和 雙籠型 兩種槽型。 起動時轉子電流的頻率高，集膚效應使電流多被“擠”到 上籠， 上籠起動時起主要作用 ，稱為 起動籠 。既可以 限制起動電流 ，又可以 提高 起動轉矩 。 優(yōu)點：起動過程平滑 ，獲得比較大的加速轉矩，縮短 起動時間。同時 KA4通電，為 KM1～ KM3通電作準備。 二、轉子繞組串接頻敏變阻器起動 三相繞線轉子串電阻起動的 缺點 ： ，電流與轉矩突然增大，產(chǎn)生一定 的機械沖擊； ，控制箱體積較大。從而 限制了起動電 流 ，提高了 轉子電路的功率因數(shù) ， 增大了起動轉矩 。 圖中 KM1為線路接觸器， KM2為短接頻敏變阻器接觸 器， KT1為起動時間繼電器， KT2為防止 KA3在起動時誤動 作的時間繼電器 ,KAl為起動中間繼電器， KA2為短接 KA3的 中間繼電器， KA3為過電流繼電器， RD紅色信號燈為電源 指示燈， GN綠色信號燈為起動結束，進入正常運行指示 燈， QF為斷路器， TA為電流互感器。 第八節(jié) 三相異步電動機的制動 異步電動機的 電磁制動狀態(tài) ： 電磁轉矩 Tem與電樞轉向 n 相反 ，電機的機械特性處在第 Ⅱ 和第 Ⅳ 象限內。 當電動機停車后，應切斷直流電源，否則將會燒壞定 子繞組 。 圖 445 時間原則控制電動機能耗制動電路 2．按速度原則控制的可逆運行能耗制動電路 電路工作情況：電動機正常運轉時，速度繼電器的正 轉或反轉觸頭 KV1或 KV2閉合，為停車接通 KM3實現(xiàn)能 耗制動作準備。 該機械特性處于第 Ⅱ 象限。 （ 2）按下停止按鈕， KM KM3相繼斷電，電動機脫 離正相序電源并串入電阻。由于 TbTL，系統(tǒng)開始減 速，待到 n為零時，電磁轉矩 T仍小于負載轉矩 TL，重物迫 使轉子反向旋轉，轉速由正變負，此時 T0而 n0，電動機 開始進入反接制動狀態(tài)。 缺點 ： ，下放重物的安全性較差。 利用改變定子繞組的接法來改變極數(shù) ，這種電動機就 稱為多速電動機。 比較廣泛的應用于不需要無級調速的生產(chǎn)機械，如金 屬切削機床、通風機、升降機等。選擇高速運行時，首先接通 KMl低速起 動，然后由 KT切斷 KM1的線圈，同時接通 KM2和 KM3的 線圈，電動機的轉速自動由低速切換到高速。 三、轉子電路串接電阻調速 只能 適用于繞線轉子感應電動機 。2211)()(2 xxsrrfsrpUmT em??sr39。產(chǎn)生正向和反向 T+和 T，如圖 462所示，這兩個轉矩疊加起來就是合成轉矩 T。因此單相異步電動機雖無起動轉矩，但一經(jīng)起 動，能夠產(chǎn)生電磁轉矩，便可達到某一穩(wěn)定轉速，而旋轉方 向取決于起動瞬間外力矩的方向。 根據(jù)獲得旋轉磁場的方式不同 (也就是起動方法 )，單 相感應電動機可分成下列幾種主要 類型 ： 1. 分相電動機 2. 電容電動機 3. 罩極電動機 1．分相電動機 只要在空間不同相的繞組中通以時間不同相的電流， 其合成磁動勢就是一個旋轉磁動勢。 由于主、輔繞組的阻抗都是感性的，兩相電流的相位 差不可能很大，不可能達到 90176。 特點 ： 運行性能較好 。當繞組中通以單相交流電時，產(chǎn)生一脈振磁 場，一部分通過磁極的末罩部分，一部分通過短路環(huán)，在 短路環(huán)中感生電動勢，產(chǎn)生電流。 特點 ： 結構簡單，但起動轉矩小，只能在很輕的負載 下起動 ，多用于 小型風扇、電唱機、錄音機 等 ，容量一般 在幾十瓦以下。 電樞和磁極之間在機械上是分開的，各自獨立旋轉。 異步電動機工作的必要條件是： n＜ nl。即電磁滑差離 合器必須有 滑差， 才能工作，稱為 滑差電動機。 圖 469 電磁調速異步電動機結構圖 圖 470 電磁調速異步電動機的原理圖 （ a）連接原理圖 (b)電磁滑差離合器工作原理圖 （二）電磁滑差離合器的工作原理 1．磁極上的勵磁繞組通入直流電流后產(chǎn)生磁場，電樞 由異步電動機帶動以 n的速度旋轉，此時電樞因切割磁場而 產(chǎn)生渦流，方向用右手定則確定。由 籠型異步電動 機、電磁滑差離合器、測速發(fā)電機和控制裝置 組成，主要 部分是 電磁滑差離合器 。 因此，罩極電動機 不能改變旋轉方向 。 **注意：如何改變單相異步電動機的轉向？ 欲使電動機反轉，不能像三相異步電動機那樣對調兩根 電源線來實現(xiàn)， 必須對換電容器 C的串聯(lián)位置來實現(xiàn) ，如圖 467所示，即改變 SA的接通位置，就可以改變旋轉磁場的方 向，從而實現(xiàn)電動機的反轉。 （ 2）電容分相電動機 (電容起動電動機 ) 在結構上，它和電阻分相電動機相似， 在輔助繞組中 串入一個電容 ，電容選擇恰當，有可能使輔助繞組中的電 流 領先主繞組電流接近 90176。兩個繞組 在空間相 差 90176。當負載 TL不變 時，使轉速下降，轉差率上升，定、轉子電流增加，從而使 得電動機溫升增加。 對正轉磁場： 對反轉磁場： 當 s+=0時， s=2； 當 s=0時， s+=2。21239。 缺點： (1)轉子串接的電阻越大 ， ?值越大， 特性越軟 ， 在低速時就限制了最低轉速不能太小，故調速范圍不大，僅 為 2～ 3。 從電動勢公式 可知， 若要使 Φ1為定值，則 =常數(shù) 221 c o s ?ICT Tem ???111111 WKNfEU ???139。 控制電路有三種，圖 a由 復合按鈕 SB2接通 KM1， KMl 主觸點閉合，電動機 低速運行 。 圖 453 定子繞組改接以改變定子極對 a) 2p=4 b) 2p=2 c) 2p=2 圖 a表示兩個半繞組順向串聯(lián)； 圖 b是串聯(lián)反接； 圖 c是并聯(lián)反接。從 n’1至 c點，是電動狀態(tài)降速過程。 優(yōu)點 ：能以 任意低的轉速下放重物 ，安全性好。 進行反接制動 ， 轉速迅速下降 ，當 轉速低于 100r/min 時， KV釋放 ，觸頭 KV1斷開， KAl、 KM KA3斷電，迅 速停車至零。 缺點 ：既要從電網(wǎng)吸收電能，又要從軸上吸收機械能，因 此能耗大， 經(jīng)濟性較差 。 KM3通電并自保，定子接入直流電源，轉速迅速下降，當 降至 100r/min時， KV1或 KV2觸頭斷開， KM3斷電，能 耗制動結束。 優(yōu)點 ： ，能 準確快速地停車 。 電動機 減速停車 （電力機車、龍門刨床）、 限制速度的 升高 （穩(wěn)速運動，如機車下坡、起重機下放重物）、 快速反 轉 （加快減速過程，可逆式軋鋼機）。 按下起動按鈕 SB2， KT KM1同時通電自保，定子接 三相電源，轉子接入頻敏變阻器起動，隨著轉速上升，轉子 電流 頻率減小 ， 頻敏變阻器阻抗隨之下降 。 優(yōu)點 ：結構簡單，占地面積小，運行可靠，無需經(jīng)常維修。 常用于 300kW及以下的 380V低壓繞線轉子感應電動機 的起動控制。 隨著電動機轉速的升高，當起動電流減小到 KAl的釋 放電流 I1時， KAl首先釋放，