多速异步电动机的控制.docx

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多速异步电动机的控制

多速异步电动机的控制

在某些特殊拖动电路中，需要采用双速电动机；有时甚至需要采用三速或四速的电动机。

这些多速电动机的原理以及控制方法基本是相同的。

下面将双速和三速电动机的起动及其自动调速控制线路简单介绍如下：

一、双速异步电动机的控制

一）双星形／三角形接法的双速电动机的控制线路。

1、双速电动机的定子绕组联接

双星形／三角形接法的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。

双速电动机六个引出端的新符号为：

U1、V1、W1、U2、V2、W2；对应的旧符号为：

D1、D2、D3、D4、D5、D6。

双星形/三角形双速电动机的定子绕组接线图如图21301所示

由图21301可知，当电动机需要低速工作时，三相电源L1、L2、L3分别接U1、V1、W1，其余三个出线端空着不接。

此时电动机接成三角形，磁极为四极，电动机的实际转速大约每分钟1450转左右；当电动机需要高速运转时，三相电源分别接在U2、V2、W2三个出线端上，其余三个出线端短接。

磁极为二极，电动机转速为每分钟2900转左右。

2、双星形／三角形接法的双速电动机的控制线路

双星形／三角形接法的双速电动机的控制线路如图21302所示。

双星形／三角形接法的双速电动机的控制线路与前面介绍的可逆控制线路基本相同。

所以图21302略去了接线图，对其原理也不作详细分析，只对其中比较特殊的地方，作几点说明如下。

1）在SB2常开按钮两端并联两个串联的常开触头KM2、KM3的目的是：

使接触器KM2、KM3同时完好地工作，这两个接触器，其中如有一个接触器没有闭合，则另一个接触器将因为不能自锁而断开。

2）前面介绍的几种可逆控制线路，略加改动后均可用于：

双星形／三角形接法的双速电动机，以及后面将要介绍的双三角形／星形，双星形／双星形接法的双速电动机。

有兴趣的读者，可自行试验。

3）接线完毕并检查无误后，两种速度应分别试车，如果两种速度的旋转方向不一致，可将KM1或KM2中的任意两根电源线，进行对调既可。

这个过程一般称为“调相”。

4）图21302以及后面其余多速电动机的控制线路中，热继电器只画出一个。

如果考虑各种转速时，电动机的额定电流不同，可以两种转速各自用一个热继电器作过载保护。

两个热继电器的常闭触头分别串联在相应的接触器线圈回路中。

3、双星形／三角形接法的电动机的自动加速线路之一

在某些场所，需要双速电动机在低速三角形接法起动，然后自动地投入双星解法，高速运转。

从起动到高速运转这段时间，可以用时间继电器来控制。

自动加速控制线路的主回路与图21302完全相同，它的控制线路如图21303所示。

图21303的工作原理如下：

按动按钮开关SB1后→线圈KM1与KT同时获电。

KM1获电后→其主触头闭合→将电动机接成三角形→电动机低速转动；通电延时型时间继电器KT获电后→其瞬动常开触头KT闭合→将按钮开关SB2短路，起自锁作用。

经过时间继电器KT的预先整定时间后，延时触头动作→其常闭触头KT断开→使接触器KM1失电释放→电动机失电；同时其常开触头KT闭合→接通接触器KM2和KM3的线圈回路→使这两个接触器吸合→它们的主触头闭合→将电动机接成双星形→电动机处于高速运转。

线圈KM1回路中的常闭触头KM2、KM3与线圈KM2、KM3并联回路中的常闭触头KM1是联锁触头，使接触器KM1和KM2与KM3不能同时获电。

如需要使电动机停转，只需按一下按钮SB1即可实现目的。

如果在实际接线时，所选用的时间继电器没有瞬动触头，可以在时间继电器线圈KT的两端并联一个中间继电器KA的线圈，然后用中间继电器的常开触头来代替时间继电器KT的瞬动触头，将其并联在按钮SB2的两端，起自锁作用。

注意，决不能用接触器KM1的常开触头作自锁触头，否则整个控制电路将无法正常工作。

4、双星形／三角形接法的双速电动机自动加速控制线路之二

第二种自动加速控制线路如图21304所示。

图21304自动加速控制线路较图21303自动加速控制线路增加了一个中间继电器KA。

所用的时间继电器与前一种线路也不同。

本图中的时间继电器为断电延时型，其延时常开触头的特性是：

“通电时瞬间闭合；断电时延时断开”。

图21304的工作原理简介如下。

按SB1→时间继电器KT线圈获电→延时常开触头KT瞬時閉合→接触器线圈KM1获电→KM1主触头及辅助常开触头均闭合→主触头KM1闭合→电动机接成三角形起动；辅助常开触头闭合→中间继电器线圈KA获电→两个常开触头KA均闭合，而常闭触头KA断开→第一个常开触头KA闭合后短路按钮SB2起自锁作用；第二个常开触头KA闭合后，为接触器线

圈KM2和KM3获电作好准备，一旦常闭触头KM1恢复闭合，则线圈KM2和KM3将获电；常闭触头KA断开→时间继电器线圈KT失电→延时断开常开触头KT经过预先整定的时间后断开→接触器线圈KM1失电→主触头KM1断开使电动机失电停转；常闭辅助触头KM1恢复闭合状态→接触器线圈KM2和KM3获电→KM2和KM3的主触头KM2和KM3均闭合→电动机接成双星形运转。

图21303和图21304控制线路中的按钮部分接线与前面图20402中的按钮部分接线相同，故这两个图中没有给出按钮部分接线图。

二）、双三角形／星形接法的双速电动机控制线路

1、双三角形／星形接法的双速电动机定子绕组接线

双三角形／星形接法的双速电动机定子绕组接线如图21305所示。

从图21305可以看出，双三角形／星形接法的电动机引出端子共有八个，它们的新旧文字符号对照为：

U1（D1）、U2（D2）、U3（D3）、V1（D4）、V2（D5）、V3（D6）、W1（D7）、W2（D8）。

当引出端：

U1（D1）、U3（D3）、W1（D7）短接后接电源L1（A）；U2（D2）、V1（D4）、V3（D6）短接后接电源L2（B）；V2（D5）、W2（D8）短接后接电源L3（C）。

此时电动机的定子绕组被接成双三角形。

当引出端：

U3（D3）、V3（D6）短接；U2（D2）、V2（D5）、W2（D8）各自空着不接；U1（D1）接电源L1（A）；V1（D4）接电源L2（B）；W1（D7）接电源L3（C）时，电动机的定子绕组被接成星形。

2、双三角形／星形接法的双速电动机控制线路。

双三角形／星形接法的双速电动机控制线路新符号如图21306所示。

双三角形／星形接法的双速电动机控制线路旧符号如图21307所示。

图21306与可逆控制线路基本相同，所以略去了接线图。

图21306的工作原理如下。

当按下起动按钮SB2时→交流接触器KM1、KM2、KM3线圈获电吸合→电动机被接成双三角形；当按下按钮SB3时→KM1、KM2、KM3断电释放，而KM4、KM5获电吸合，此时电动机被接成星形。

整个控制线路安装完毕后，同以上的控制线路一样，也要作调相试验，试验方法与前面介绍的一样。

三）双星形／双星形接法的双速电动机的控制线路

1、定子绕组的接线

双星形／双星形接法的双速电动机定子绕组的接线，如图21308所示。

从图21308可以看出，双星形／双星形接法的双速电动机一共有九个引出端，它们的新旧文字符号对照为：

U1（D1）、U2（D2）、U3（D3）、V1（D4）、V2（D5）、V3（D6）、W1（D7）、W2（D8）、W3（D9）。

双星形／双星形接法的双速电动机的接法：

当U1（D1）与U2（D2）短接后接电源L1（A）；V1（D4），V2（D5）短接后接电源L2（B）；W1（D7）、W2（D8）短接后接电源L3（C）；U3（D3）、V3（D6）、W3（D9）三个端子短接，此时电动机接成第一种双星形；

当U2（D2）、V2（D5）、W2（D8）短接；U1（D1）、U3（D3）短接后接电源L1（A）；V1（D4）、V3（D6）短接后接电源L2（B）；W1（D7）、W3（D9）短接后接电源L3（C）。

此时电动机接成第二种双星形。

2、双星形／双星形接法双速电动机的控制线路

双星形／双星形接法双速电动机的新符号控制线路如图21309所示。

双星形／双星形接法双速电动机的旧符号控制线路如图21310所示。

图21309工作原理与前面介绍的双速电动机控制线路的工作原理基本相同，请读者自行分析。

四）双星形／双星形以及双三角形／星形 接法的双速电动机的自动加速电路

双星形／双星形以及双三角形／星形接法的双速电动机的自动加速电路与双星形／三角形双速电动机的自动加速主电路也基本相同，作为练习，请读者自行设计。

二、三速电动机起动与自动加速控制线路。

三速电动机是在双速电动机的基础上发展而来的。

在三速电动机的定子槽内安放两套绕组，一套为三角形绕组，另一套是星形绕组。

适当变换这两套绕组的联结方法，就可以改变电动机的磁极对数。

使电动机具有高速、中速、和低速三种不同的转速。

三速电动机共有十个引出端子，它们的新旧文字符号对照为：

U1（D1）、U2（D4）、U3（D7）、U4（D11）、V1（D2）、V2（D5）、V4（D12）、W1（D3）、W2（D6）、W4（D13）。

一）三速电动机定子绕组的接法

低速、中速、高速，三种速度的电动机定子绕组接线方法，示于图21311中。

由图21311可知，三速电动机的接法为：

1）低速三角形接法是：

U1（D1）接L1（A）相；V1（D2）接L2（B）相；W1（D3）与U3（D7）短接后接L3（C）相；其余端子空着不接。

2）中速星形接法是：

U4（D11）接L1（A）相；V4（D12）接L2（B）相；W4（D13）接L3（C）相；其余端子空着不接。

3）高速双星形接法是：

U1（D1）、V1（D2）、W1（D3）、U3（D7），四个接线端子短接起来；U2（D4）接L1（A）相；V2（D5）接L2（B）相、W2（D6）接L3（C）相；剩余的三个端子空着不接。

二）三速电动机的控制线路

三速电动机的新符号控制线路如图21312所示。

三速电动机的旧符号控制线路如图21313所示。

三速电动机的控制线路中的KM1与KM3（旧符号中的C1与C3）比较特殊。

其中KM1需要具有四个主触头的接触器；而KM3则需要具有六个主触头的接触器。

如果买不到多主触头的接触器时，可用两个接触器代替。

图21312三速电动机的控制线路部分的原理非常简单，它实际上就相当于三个正转控制线路的组合。

图21312三速电动机控制线路在各速度之间相互转换时都必须先按停止按钮SB1，然后再按动需转换速度的控制按钮。

二）三速电动机的自动加速控制线路

三速电动机的自动加速控制线路如图21314所示。

图21314三速电动机自动加速控制线路的控制原理简单介绍如下。

按下起动按钮SB2→中间继电器KA线圈获电→KA两个常开触头闭合→其中一个短路SB2起自锁作用；另一个闭合后使接触器KM1线圈获电→主触头KM1闭合，将电动机接成三角形，电动机低速起动；在KM1获电的同时，时间继电器KT1的线圈也获电→经过预定的时间后→时间继电器KT的触头动作→其中常闭触头KT1断开后，切断了线圈KM1的供电回路，使KM1断电释放，电动机断电；其中常开触头KT1闭合，使接触器KM2的线圈获电吸合→接触器KM2的主触头闭合，将电动机接成星形，电动机中速运转；几乎在KM2获电的同时，时间继电器KT2也获电吸合→经过预定的时间后，时间继电器KT2的触头动作→KT2的常闭触头断开，切断了KM2线圈供电回路，接触器KM2断电释放，电动机断电；KT2的常开触头闭合，使KM3线圈获电→其中KM3的主触头闭合，将电动机接成双星形，电动机高速运转，（如果不按停止按钮SB1电动机将一直高速运转）；其中KM3的常闭触头断开，切断了中间继电器KA的线圈供电回路，KA的三个常开触头断开，切断了两个时间继电器的线圈供电回路，使它们断电释放；KM3的两个常开辅助触头闭合→其中一个短路按钮SB2、另一个短路了KT2的常开触头，它们的作用都是自锁。

在整个加速过程终结后，只有接触器KM3的线圈获电工作，其余的四个线圈均断电释放。

所以本电路比较节省电能。

在所有的多速电动机定子绕组接线图中，本书给出的接线端子的文字符号仅供参考，在实际工作当中，最好参照所安装的多速电动机的产品说明书，来进行实际接线。

以防出现接线错误。

（因为有可能新生产的电动机的引出端子符号与本文介绍的不符）。