三相交流异步电动机的调速控制电路
三相交流异步电动机的调速控制电路
由三相沟通异步电动机的转速公式可知，要转变异步电动机的转速，可采纳转变电源频率f 1 、转变磁极对数p 以及转变转差率s 等3 种基本方法。
1、变极调速原理
转变异步电动机定子绕组的连接方式，可以转变磁极对数，从而得到不同的转速。
常见的沟通变极调速电动机有双速电动机和多速电动机。
双速电动机定子绕组常见的接法有Y/YY 和△ /YY 两种。下图所示为4/2 极△ /YY 的双速电动机定子绕组接线图。在制造时每相绕组就分为两个相同的绕组，中间抽头依次为U2 、V2 、W2 ，这两个绕组可以串联或并联。
依据变极调速原理“定子一半绕组中电流方向变化，磁极对数成倍变化”，下图(a) 将绕组的U1 、V1 、W1 三个端子接三相电源，将U2 、V2 、W2 三个端子悬空，三相定子绕组接成三角形（△）。这时每相的两个绕组串联，电动机以4 极运行，为低速。下图(b) 将U2 、V2 、W2 三个端子接三相电源，U1 、V1 、W1 连成星点，三相定子绕组连接成双星（YY ）形。这时每相两个绕组并联，电动机以 2 极运行，为高速。依据变极调速理论，为保证变极前后电动机转动方向不变，要求变极的同时转变电源相序。
(a) 低速△形接法(b) 高速YY 形接法
图4/2 极△ /YY 形的双速电动机定子绕组接线图
2、变极调速掌握电路
4/2 极的双速沟通异步电动机掌握电路如下图所示。
图4/2 极的双速沟通异步电动机掌握电路
上图中，合上电源开关QS ，按下SB2 低速起动按钮，接触器KM1 线圈得电并自锁，KM1 的主触点闭合，电动机M 的绕组连接成△形并以低速运转。由于SB2 的动断触点断开，时间继电器线圈KT 不得电。
按下高速起动按钮SB3 ，接触器KM1 线圈得电并自锁，电动机M 连接成△形低速起动；由于SB3 是复合按钮，时间继电器KT 线圈同时得电吸合，KT 瞬时动合触点闭合自锁，经过肯定时间后，KT 延时动断触点分断，接触器KM1 线圈失电释放，KM1 主触点断开，KT 延时动合触点闭合，接触器KM2 、KM3 线圈得电并自锁，KM2 、KM3 主触点同时闭合，电动机M 的绕组连接成YY 形并以高速运行。
三相异步电动机调速方法有几种
三相异步电动机调速方法有几种 三相异步电动机调速方法有以下几种： 1. 变频调速：变频调速是最常见的方法之一，通过控制变频器的输出频率，改变电机的转速。变频器将电源频率转换为可调的高频交流电，然后供电给电动机，通过改变输出频率，可以使电机的转速达到所需的速度。 2. 电压调节：电压调节是通过改变电机的供电电压来调整其转速。通过降低或增加电机的供电电压，可以改变电机的转速。这种调速方法简单、成本低，但是变压器的过载能力有限，不能实现大范围的调速。 3. 电阻调速：电阻调速是通过在电机起动电路中串联电阻器来改变电机的供电电压，进而改变其转速。通过改变电阻的大小来改变电压降，从而实现调速。但是这种方法存在能量损耗较大、效率低的问题。 4. 转子电流反馈调速：通过在电机转子绕组上安装传感器，实时测量转子电流，并根据电流大小调整电压信号，控制转速。这种调速方法适用于小功率电机，具有调速精度高、响应速度快的优点。 5. 励磁调速：励磁调速是通过改变电动机的励磁电流来控制转速。通过调节励磁电流的大小，可以改变转子感应电动势的大小，从而实现调速。这种方法适用于大功率电机，但励磁系统较为复杂。
6. 双电源调速：双电源调速是将电机连接到两个不同的电源，通过切换电源来改变电机的供电电压，从而实现调速。这种调速方法比较灵活，可以实现宽范围的调速，但设计和安装要求较高。 7. 直接耦合调速：直接耦合调速是将电动机与可变载荷直接耦合，在负载端通过改变负载的机械特性来改变电动机的转速。这种方法在某些特定场合下适用，但对机械系统的设计和操作要求较高。 综上所述，三相异步电动机的调速方法包括：变频调速、电压调节、电阻调速、转子电流反馈调速、励磁调速、双电源调速和直接耦合调速。每种调速方法都有其适用的场合和优缺点，根据具体的需求和条件选择合适的调速方法。
三相交流异步电动机的调速控制电路
三相交流异步电动机的调速控制电路 由三相沟通异步电动机的转速公式可知，要转变异步电动机的转速，可采纳转变电源频率f 1 、转变磁极对数p 以及转变转差率s 等3 种基本方法。 1、变极调速原理 转变异步电动机定子绕组的连接方式，可以转变磁极对数，从而得到不同的转速。 常见的沟通变极调速电动机有双速电动机和多速电动机。 双速电动机定子绕组常见的接法有Y/YY 和△ /YY 两种。下图所示为4/2 极△ /YY 的双速电动机定子绕组接线图。在制造时每相绕组就分为两个相同的绕组，中间抽头依次为U2 、V2 、W2 ，这两个绕组可以串联或并联。 依据变极调速原理“定子一半绕组中电流方向变化，磁极对数成倍变化”，下图(a) 将绕组的U1 、V1 、W1 三个端子接三相电源，将U2 、V2 、W2 三个端子悬空，三相定子绕组接成三角形（△）。这时每相的两个绕组串联，电动机以4 极运行，为低速。下图(b) 将U2 、V2 、W2 三个端子接三相电源，U1 、V1 、W1 连成星点，三相定子绕组连接成双星（YY ）形。这时每相两个绕组并联，电动机以 2 极运行，为高速。依据变极调速理论，为保证变极前后电动机转动方向不变，要求变极的同时转变电源相序。
(a) 低速△形接法(b) 高速YY 形接法 图4/2 极△ /YY 形的双速电动机定子绕组接线图 2、变极调速掌握电路 4/2 极的双速沟通异步电动机掌握电路如下图所示。 图4/2 极的双速沟通异步电动机掌握电路 上图中，合上电源开关QS ，按下SB2 低速起动按钮，接触器KM1 线圈得电并自锁，KM1 的主触点闭合，电动机M 的绕组连接成△形并以低速运转。由于SB2 的动断触点断开，时间继电器线圈KT 不得电。 按下高速起动按钮SB3 ，接触器KM1 线圈得电并自锁，电动机M 连接成△形低速起动；由于SB3 是复合按钮，时间继电器KT 线圈同时得电吸合，KT 瞬时动合触点闭合自锁，经过肯定时间后，KT 延时动断触点分断，接触器KM1 线圈失电释放，KM1 主触点断开，KT 延时动合触点闭合，接触器KM2 、KM3 线圈得电并自锁，KM2 、KM3 主触点同时闭合，电动机M 的绕组连接成YY 形并以高速运行。
三相异步电动机常用控制电路图
三相异步电动机的控制电路 1．直接启动控制电路 直接启动即启动时把电动机直接接入电网，加上额定电压，一般来说，电动机的容量不大于直接供电变压器容量的20％—30％时，都可以直接启动。 1）．点动控制 合上开关S ，三相电源被引入控制电路，但电动机还不能起动。按下按钮 SB ，接触器KM 线圈通电， 衔铁吸 合，常开主触点接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开 按钮SB ， 接触器KM 线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电 而停转。 2).直接起动控制 （1）起动过程。按下起动按钮SB 1，接触器 KM 线圈通电，与SB 1并联的KM 的辅助常开触点 闭合，以保证松开按钮SB 1后KM 串联在电动机回路中的KM 的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。
（2）停止过程。按下停止按钮SB 2，接触器 KM 线圈断电，与SB 1并联的KM 的辅助常开 触点断开，以保证松开按钮SB 2后KM 线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM 电动机 停转。 与SB 1并联的KM 的辅助常开触点的这种作用称为 自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压保护。 a) 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU 。一旦电路发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。 b) 起过载保护的是热继电器FR 。当过载时，热继电器的发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM 线圈断电，串联在电动机回路中的KM 的主触点断开，电动机停转。同时KM 辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若要重新起动，需按下FR 的复位按钮，使FR 的常闭触点复位（闭合）即可。 c) 起零压（或欠压）保护的是接触器KM 本身。当电源暂时断电或电压严重下降时，接触器KM 线圈的电磁吸力不足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源，电动机停转，同时解除自锁。 2．正反转控制 1）．简单的正反转控制 （1）正向起动过程。按下起动按
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造
三项异步电动机变频调速控制及其节能改造 本文主要从三项异步电动机概述、三相笼型转子异步电动机的传统起动方式、三相异步电动机调速策略探讨、电动机节能注意事项等方面进行了阐述。 标签：三相异步电动机；调速；节能 一、前言 三项异步电动机在我国电网中应用非常广泛，技术也相对成熟，但是如何使其变频调速进行控制以及节能问题，都是需要进一步探讨与总结的重点问题。 二、三项异步电动机概述 全国年总发电量的一半以上，耗能非常之高。因此，加强和提高三相异步电动机的节能控制对我国电能的节约将会起到巨大的作用。当电流在满负荷的情况下时，三相异步电动机的功效一般比较的高，可以达到85%左右。但是，如果电流的负荷量下降的话，三相异步电动机的功效就会明显的降低。因此，总的来说，三相异步电动机的功效还是比较低的。如果我们通过对三相异步电动机节能控制，我们就会在这方面有所提高，从而提升电动机的运行效率，将会产生巨大的经济效益。进行三相异步电动机的节能控制主要是从两方面的工作着手，首先就是要提升三相异步电动机的制造技术，而这方面如今已经取得了巨大的发展，另外一方面就是要做好电动机的运行控制技术，这才是我们进行电动机节能控制技术的关键。 三相异步电动机的功效是指三相异步电动机的输出功效同输入功效的比例，因此供电机的一部分电能是用来使电动机驱动的，即输入的功效，而另外一部分电能就会发生在三相异步电动机的自身损耗上，这就是我们所说的输出功效。三相异步电动机的电能损耗主要是指电动机的铁和铜，而电动机的铜耗则是在电流通过电动机的铜线绕组时而产生的，相比之下，电动机的铁耗则是指电动机在运转的过程中，其定子和转子铁芯中产生的电流而发生的损耗，这主要是与电压有关。电动机的损耗除了这两部分损耗外，还存在其他的损耗，但是这些损耗都比较小，可以忽略。 而三相异步电动机的节能原理就是在电压的负荷下降的时候，可以通过适当降低电源的电压的方法，从而减少电动机中铁耗，当电压下降的时候，相应的电流也会随之下降，这样也就降低了电动机中的铜耗，只有这样电动机的功效才会得到提高。如何检测点电动机的负荷大小，通常我们会采用功效因数的方法进行，就是说如果电动机的负荷增大时，则它的功效因数就会增大，当电动机的负荷降低的时候，则功效因数就会减小。 三、三相笼型转子异步电动机的传统起动方式
三相异步电动机控制电路图
5.2.4．三相异步电动机的控制 1．直接启动控制电路 直接启动即启动时把电动机直接 接入电网，加上额定电压，一般来说，电动机的容量不大于直接供电变压器容量的20％~30％时，都可以直接启动。 1）．点动控制 合上开关QF ，三相电源被引入控 制电路，但电动机还不能起动。按下按钮SF ，接触器KM 线圈通电，衔铁吸 合，常开主触点接通，电动机定子接入 三相电源起动运转。松开按钮SF ， 图5-13 点动控制 接触器KM 线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。 2).直接起动控制 （1）起动过程。按下起动按钮SF ，接触器KM 线 圈通电，与SF 并联的KM 的辅助常开触点闭合，以保证松开按钮SF 后KM 线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM 的主触点持续闭合，电动机连续运转，从而实现连续运转控制。 （2）停止过程。按下停止按钮SS ，接触器KM 线 圈断电，与SF 并联的KM 的辅助常开触点断开，以保证松开按钮SS 后KM 线圈持续失电，串联在电动机回路中的KM 的主触点持续断开，电动机停转。 与SF 并联的KM 的辅助常开触点的这种作用称为自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压 保护。 图5-14直接起动控制 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU 。一旦电路发生短路故障，熔 体立即熔断，电动机立即停转。 起过载保护的是热继电器KH 。当过载时，热继电器的发热元件发热，将其 常闭触点断开，使接触器KM 线圈断电，串联在电动机回路中的KM 的主触点断开，电动机停转。同时KM 辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若要重新起动，需按下KH 的复位按钮，使KH 的常闭触点复位（闭合）即可。 起零压（或欠压）保护的是接触器KM 本身。当电源暂时断电或电压严重下降时，接触器KM 线圈的电磁吸力不足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源，电动机停转，同时解除自锁。
三相异步电动机简述及起动方式调速方法
三相异步电动机简述及起动方式调速方法 概述： 自从1887年发明了三相异步电机后，三相异步电动机在全世界得到广泛的应用。三相异步电机结构简单，无需电刷和换向器，可长期高速运行，只需对轴承进行维护。相对其他类型电动机而言故障率较低。我厂500多台电动机基本均为三相异步电动机。 工作原理简述： 在三相交流电动机定子上布置有结构完全相同在空间位置各相差120电角度的三相绕组，分别通入三相交流电，则在定子与转子的空气隙间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的，故称旋转磁场。转速的大小由电动机极数和电源频率而定。转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。转子铜条（铝条）是短路的，有感应电流产生而产磁场。在磁场中受到力的作用。转子就会旋转起来。电机转动要有三个条件：第一要有旋转磁场，第二转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，电机就速度减慢产生转速差，所以只要有旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。 起动方式： 三相异步电机起动方式有：1、直接起动,电机直接接额定电压起动。2、降压起动: (1)定子串电抗降压起动; (2)星形三角形启动器起动; (3)软起动器起动; (4)用自耦变压器起动。（5）转子绕线式电机采用转子绕组接电阻分段起动（或碱液水电阻起动），转子绕组接频
敏变阻器起动两种方式。3、变频起动及分段变频起动。 直接起动: 直接起动是最好的起动方式之一，它是将电动机的定子绕组直接接入额定电压起动，因此也称为全压起动。全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省、设备故障率低等优点。为了能够利用这些优点，目前设计制造的笼型感应电动机都按全压起动时的冲击力矩与发热条件来考虑其机械强度与热稳定性。所以，只要被拖动的设备能够承受全压起动的冲击力矩，起动引起的压降不超过允许值，就应该选择全压起动的方式。有人误认为降压起动比全压起动好，将负荷较重的电机也采用了降压起动方式，因而降低了起动转矩，延长了起动时间，使电动机发热更加严重，且设备复杂，投资增加，这是一个误区，应当引起重视。尤其是消防泵等应急设备希望起动快故障少，凡能采用直接起动的电机尽量采用直接起动方式。我厂500多台低压电动机、循环气压缩机电动机3300KW、循环水泵电机1600KW等40多台高压电机，（除22500KW 空压机电机、14000KW增压机电机采用降压起动，水系统十几台低压水泵采用自耦变压器降压、Y－△星三角起动、软起动外），均采用直接起动方式。 缺点起动时的电流一般为额定电流的4-7倍，对电网冲击大造成，理论上来说，只要向电动机提供电源的线路和变压器容量大于电动机容量的5倍以上的，都可以直接起动。不需要降压起动。对于大容量的电动机来说，一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动
三相异步电机变频调速的工作原理
三相异步电机变频调速的工作原理 1.基本原理：三相异步电机是通过电磁感应的原理产生转动力的，其转速与供电频率成正比。变频调速就是通过改变电机的供电频率，来改变电机的转速。 2.变频器：变频调速系统的核心是变频器，也称为交流变频调速器。它由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等组成。变频器可以将输入的固定频率、固定电压的交流电能转换成可变频率、可调电压的交流电能。 3.电压变频调速：在电压变频调速中，变频器通过提供可调的电压来改变电机的供电电压，进而控制电机的转速。变频器会根据控制信号，调整输出电压的频率和幅值，使得电机的转速与所需的转速匹配。 4.频率变频调速：在频率变频调速中，变频器通过改变电机的供电频率来控制电机的转速。变频器会通过改变输入电压的频率，改变电机的额定转速。例如，如果输入电压的频率为50Hz，变频器将其转换为30Hz，电机的转速将降低为原来的60%。 5.闭环控制系统：为了实现精确的调速，变频调速系统通常采用闭环控制方法。这种方法通过在电机轴上安装编码器等位置传感器，将电机的实际转速反馈给控制系统。控制系统会根据设定的转速和实际转速之间的误差，调整变频器的输出，使得实际转速接近设定转速。 6.调速特性：三相异步电机变频调速具有良好的调速特性。在负载变化较小的情况下，调速范围广，调速精度高。同时，变频调速系统还具有起动电流小、起动冲击小、能耗低等特点。 总结起来，三相异步电机变频调速是通过改变电机的供电频率来调节电机的转速的方法。其核心是变频器，通过调整电压或频率来控制电机的
供电，同时采用闭环控制系统实现精确的调速。该方法具有调速范围广、调速精度高等特点，广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
双速电机自动变速控制线路
双速电动机自动变速控制线路 21」实训目的 1・掌握按钮接触器控制双速电动机变速控制线路的安装与检修 2.掌握时间继电器自动控制双速电动机变速控制线路的安装与检修 21.2实训理论基础 1.交流异步电动机的双速控制线路 由三相异步电动机的转速公式n=(l-S)60f|/p可知，改变异步电动机磁极对数P，可实现电动机调速。 (1)变极调速 在电源频率fl不变的条件下，改变电动机的极对数p,电动机的同步转速m,就会变化，极对数增加一倍，同步转速就降低一半，电动机的转速也儿乎下降一半，从而实现转速的调节。 要改变电动机的极数，当然可以在定子铁心槽内嵌放两套不同极数的三相绕组，从制造的角度看，这种方法很不经济。通常是利用改变定子绕组接法来改变极数，这种电机称为多速电机。 1)变极原理 下面以4极变2极为例，说明定子绕组的变极原理。图21・1画岀了4极电机U相绕组的两个线圈，每个线圈代表U相绕组的一半，称为半相绕组。两个半相绕组顺向串联(头尾相接)时，根据线圈中的电流方向，可以看出定子绕组产生4极磁场，即2p=4,磁场方向如图21-l(a)中的虚线或图3.1(b)中的X、。所示。 (a)剖视原理圈 图21・1绕组变极原理图(2p=4) (a)削视原理图(b)反串展开图(c)反并展开图
图21・2绕组变极原理图（2p=2） 如果将两个半相绕组的连接方式改为图211所示的样子，即使其中的一个半相绕组U2、U2'中电流反向，这时定子绕组便产生2极磁场，即2p=2o山此可见，使定子每相的一半绕组中电流改变方向，就可改变磁极对数。 2）三种常用的变极接线方式 图21・3示出了三种常用的变极接线方式的原理图，其中图21-3a）表示由单星形联结改接成并联的双星形联结；图21-3b）表示山单星形联结改接成反向宙联的单星形联结；图21-3c）表示山三角形联结改接成双星形联结。山图可见，这三种接线方式都是使每相的一半绕组内的电流改变了方向，因而定子磁场的极对数减少一半。 b)顺串Y—反串Y(2p—p) c)A—YY(2p-p) 图21-3双速电动机常用的变极接线方式 必须指出，当改变定子绕组接线时，必须同时改变定子绕组的相序（对调任意两相绕组岀线端），以保证调速前后电动机的转向不变。这是因为在电机定子圆周上，电角度二pX机械角度，当p=l时，U、V、W三相绕组在空间分布的电角度依次为0。、120°、240。；而当p=2时，U、V、W三相绕组在空间分布的电角度变为0°、120° X2=240°、240° X2=480°（即120°）o 可见，变极前后三相绕组的相序发生了变化，因此变极后只有对调定子的两相绕组出线端，才能保证电动机的转向不变。 变极调速电动机，有倍极比（如2 / 4极、4 / 8极等）双速电动机、非倍极比（如4/6极、6/8极等）双速电动机；还有单绕组三速电动机，这种电动机的绕组结构复杂一些。 变极调速时，转速儿乎是成倍变化，所以调速的平滑性差。但它在每个转速等级运转时，和普通的异步电动机一样，具有较硬 的机械特性，稳定性较好。变极调速既可用于 恒转矩负载，乂可用于恒功率负载，所以对于 不需要无级调速的生产机械，如金属切削机 床、通风机、升降机等都采用多速电动机拖 动。 （2）双速异步电动机的控制线路 下面就双速异步电动机的△—YY手动 调速控制线路进行分析。 1）双速异步电动机定子绕组的连接 双速异步电动机定子绕组的A/YY接线图如图21・4所示。图中，三相定子绕
三相异步电动机调速方法
三相异步电动机调速方法 1.变频调速方法： 变频调速方法是目前最常用的三相异步电动机调速方法之一、通过改 变电源频率，来控制电动机的转速。变频调速方法需要使用变频器（即变 频器），变频器可以将电源的频率变为所需的频率，并将调节后的电源送 给电动机，以控制其转速。通过调整变频器的输出频率和电压来改变电动 机的转速。 变频调速方法优点是能够实现无级调速，调速范围广，转速稳定，起 动电流小，效果好。缺点是设备系统复杂，成本较高。 2.架空电阻调速方法： 架空电阻调速方法是一种简单且较经济的三相异步电动机调速方法。 该方法通过改变电动机的转子电阻，来改变电动机的转速。在电动机转子 电路中加入一个可调的架空电阻，通过改变架空电阻的大小来改变电动机 的转速。电动机转子电阻的改变会导致电动机的起始转矩变化，从而实现 调速的目的。 架空电阻调速方法优点是简单易行，成本低，调速范围较广。缺点是 效率较低，控制性能差，电动机会产生额外的损耗。 3.双馈电机调速方法： 双馈电机调速方法是一种比较先进的三相异步电动机调速方法。双馈 电机是一种具有两套绕组的异步电动机。通过控制定子和转子的绕组之间 的耦合电流，来改变电动机的转速。通过改变转子绕组的输出电流和磁场，
来改变电动机的转速。双馈电机调速方法可以实现较大范围和较高精度的 调速。 双馈电机调速方法优点是调速范围广，转速调节平稳，起动性能好。 缺点是设备复杂，成本较高。 总结： 以上介绍了三种常见的三相异步电动机调速方法，包括变频调速方法、架空电阻调速方法和双馈电机调速方法。不同的调速方法适用于不同的应 用场景，可以根据具体需求选择合适的调速方法。变频调速方法是目前最 常用的调速方法，能够实现无级调速，调速精度高；架空电阻调速方法简 单易行，成本低；双馈电机调速方法调速范围广，性能好。根据实际情况 选择合适的调速方法，可以提高电动机运行效率，满足不同的工作要求。
三相异步电动机连续控制电路
三相异步电动机连续控制电路 一、引言 三相异步电动机是工业生产中最常用的电动机之一。它具有结构简单、使用可靠、运行平稳等特点，被广泛应用于各种机械设备中。在实际 应用中，为了满足不同的工艺要求和实现自动化控制，需要对三相异 步电动机进行连续控制。本文将介绍三相异步电动机连续控制电路的 相关知识。 二、三相异步电动机基础知识 1. 三相异步电动机的结构和工作原理 三相异步电动机由定子和转子两部分组成。定子上布置着三个对称排 列的同心圆形线圈，称为定子绕组。转子上也布置着类似的线圈，称 为转子绕组。当通过定子绕组通以交流电时，在定子内形成旋转磁场，磁场旋转速度等于供电频率除以极对数。由于转子中也存在磁场，因 此在磁场作用下，转子会受到一个旋转力矩，并随着旋转磁场而旋转。 2. 三相异步电动机的运行特性 三相异步电动机具有以下运行特性： （1）起动特性：三相异步电动机的起动需要通过一定的方法来实现，常用的方法有直接启动、降压启动和星-三角启动等。 （2）空载特性：当三相异步电动机处于空载状态时，其转速会略高于
额定转速。 （3）负载特性：当三相异步电动机处于负载状态时，其转速会下降，但不会低于额定转速。 三、三相异步电动机连续控制电路 1. 三相异步电动机连续控制原理 三相异步电动机连续控制是指通过改变电源对电机的供电方式和供电 参数，来实现对电机的运行状态进行调节。常用的控制方式有调速、 正反转和制动等。其中调速是最常见的一种控制方式。 2. 三相异步电动机调速控制原理 调速是通过改变供电频率或改变供电电压来实现对三相异步电动机转 速进行调节。常用的调速方法有变频调速和降压调速两种。 （1）变频调速 变频调速是指通过将交流供电源经过整流、滤波、逆变等处理后，得 到一个可变频率、可变幅值的交流输出，从而实现对电机转速的调节。变频调速的优点是调速范围大，控制精度高，但成本较高。 （2）降压调速 降压调速是指通过改变电源对电机的供电电压来实现对电机转速的调节。常用的降压调速方法有自耦降压启动、稳压变压器降压启动和可 控硅降压启动等。降压调速的优点是成本低，但控制精度相对较低。
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制 异步电动机变频调速所要求的变频电源几乎都采用静止式变频器。利用变频器进行调速控制时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序，即可以达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正、反转切换。本文介绍了PLC在三相交流异步电动机变频调速系统方面的设计，说明了系统的控制策略和工作原理，探讨三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制。 1、PLC在三相交流异步电动机变频调速系统设计 三相交流异步电动机变频调速系统，以可编程序控制器PLC 作为核心控制部件，通过速度传感器将电动机的转速信号传给PLC, PLC经过控制规律的 运算后，给出控制信号，改变电动机输入电压的频率，来调节电动机的转速，从而构成了一个闭环的速度控制系统。如图1 所示。 2、三相异步电动变频器电路连接的要点 2.1变频器前面一定要加接触器输入侧接触器的作用。一般说来，在断 路器和变频器之间，应该有接触器。a. 可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电。b. 发生故障时可自动切断变频器电源，如：变频器自身发生故障，报警输出端子动作时，可使接触器KM迅速断电，从而使变频器立即脱离电源。另外，当控制系统中有其他故障信号时，也可迅速切断变频器电源。 2.2变频器与电动机之间是否接输出接触器并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的致变频器跳闸。 a. 当一台变频器只控制一台电动机，且并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机之间不要接输出接触器。因为如果接入了输出接触器，则有可
能在变频器的输出频率较高的情况下启动电动机，产生较大的启动电流，导致变频器跳闸。b. 必须接输出接触器的情况有两种：当一台变频器接多台电动机时，每台电动机必须要有单独控制的接触器。另外，在变频和工频需要切换的情况下，当电动机接至工频电源时，必须切断和变频器之间的联系。通用变频器，一般都是采用交、直、交的方式组成，利用普通的电网电源运行的交流拖动系统，为了实现电动机的正、反转切换，必须利用触器等装置对电源进行换相切换。因此，电动机和变频器之间的接触器是必须接的。 2.3变频器与电动机之间是否需要加热继电器。 3、PLC在三相交流异步电动机变频调速系统软件设计 PLC的控制程序分主程序和定时中断程序两部分。在主程序中，PLC完成高速计数、定时中断和相关标志位的初始化操作，以及对三相异步电动机的启动/停止控制和正/ 反转控制等。在定时中断中，PLC完成转速的采集、控制运算和控制量输出的工作。主程序和中断程序的框图如图2和图3所示。 取得速度信号后，按照一定的控制规律进行控制运算。本系统采用的是变比例- 积分分离的控制算法，即根据设定值与测量值的偏差大小分为4 个区间，在每个区间采用不同的比例系统，当偏差值进入-5〜+5的区间内，再加入积分控制。 模拟量输出模块EM232的输出电压为-10〜+10V, 12位分辨率o PLC经过控制运算后，得到的控制信号需要转换成PLC的D/A 模块所规定的数据格式，通过EM232输出给变频器的频率设定端，改变变频器的输出频率，从而实现对电机转速的控制。 4、PLC控制三相异步电动机变频调速控制的技术变频器的数值型（如频率、电压等）指令信号的输入，可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入
实验二 三相交流异步电动机变频调速实验
实验二三相交流异步电动机变频调速实验 一、实验目的 1.学习和掌握变频器的操作及控制方法； 2.深入了解三相异步电动机变频调速性能； 3.进一步学习PLC控制系统硬件电路设计和程序设计、调试。 二、实验原理 1.三相交流异步电动机变频调速原理 通过改变三相异步电动机定子绕组电压的频率，可以改变转子的旋转速度，当改变频率的同时改变电压的大小，使电压与频率的比值等于常数，则可保证电动机的输出转矩不变。变频器就是专用于三相异步电动机调频调速的控制装置。它的输入为单相交流电压（控制750W及以下的小功率电动机）或三相交流电压（控制750W以上的大功率电动机），而输出为幅值和频率均可调的三相交流电压供给三相异步电动机。 变频器的生产厂家很多，产品也很多，但基本原理相同。本实验中采用的是松下小型变频器VFO 200W，有如下几种操作模式。 （1）运行/停止、正转/反转的操作模式：对于电动机的启动/停止以及正反转的控制有外部操作和面板操作两种模式，通过专用参数的设定来实现。 面板操作模式：通过变频器自带面板上的操作键实现运行/停止、正转/反转控制； 外部操作模式：通过接在变频器专用输入端开关信号的接通、断开实现运行/停止、正转/反转。 （2）频率设定模式：频率的设定分为面板设定、外部设定两种，通过专用参数的设定来实现。 面板设定模式是根据面板上的电位器或专用键来设定频率的大小。 外部设定模式可以通过变频器上专用输入端上的电位器、电压信号、电流信号、开关编码信号以及PWM信号来实现频率的设定。 2.实验电路图 本次实验的主要内容为“外部控制和外部电位器频率设定”。实验电路图如图17.1所示。
三相异步电动机变频调速的原理
学习目标：三相异步电动机变频调速的原理 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交一直一交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT 三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 变频器选型： 变频器选型时要确定以下几点： 1）采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。 2）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。 3）变频器与负载的匹配问题； I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II.电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有
可能发生。 4）在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 5）变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6）对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。 变频器控制原理图设计： 1）首先确认变频器的安装环境; I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0〜55℃,但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II.环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问 题会比较突出。
三相异步电动机的几种调速方式
三相异步电动机的几种调速方式 三相异步电动机转速公式为： n=60f/p(1-s) 从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p与转差率s均可太到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以与应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以与能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速X围扩大而增加，如果调速X围不大，能量损耗是很小的。 一、变极对数调速方法 这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下： 具有较硬的机械特性，稳定性良好； 无转差损耗，效率高； 接线简单、控制方便、价格低； 有级调速，级差较大，不能获得平滑调速； 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 二、变频调速方法 变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。其特点： 效率高，调速过程中没有附加损耗； 应用X围广，可用于笼型异步电动机； 调速X围大，特性硬，精度高； 技术复杂，造价高，维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。 三、串级调速方法 串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速与晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为： 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高； 装置容量与调速X围成正比，投资省，适用于调速X围在额定转速70％－90％的生产机械上； 调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产； 晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。 本方法适合于风机、水泵与轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。
三相异步电动机及控制电路(教案)
三相异步电动机的工作原理及控制电路三相异步电动机和其他电动机想比较，具有结构简单，制造方便、运行可靠、价格低廉等一系列优点，因此应用广泛。 三相异步电动机的原理和结构 一、三相异步电动机的工作原理 （一）、三相交流电机的旋转磁场 1、旋转磁场的产生：三相交流电通给三相定子绕组（三个线圈彼此互隔1200分布在定子铁心内圆的圆周上） 经过画图分析不同时间产生的磁场的位置，发现旋转磁场，并找出其特点 2、旋转磁场的特点：大小不变，以一个转速向某一个方向旋转，这个转速把它命名为旋转磁场的同步转速n1 n1 =60 f / p （f为电源频率；p为磁极对数） 3、思考：如何改变旋转磁场的方向？ 方法：任意调换三相电源中的任意两根相线（交换两根相线即改变了三相电源的相序，从而可以改变旋转磁场的方向） （二）、三相异步电动机的工作原理 1、分析工作原理：三相电通给定子绕组，产生旋转磁场，静止的转子相对于旋转磁场有一个相对的切割磁力线的运动，产生感应电动势，产生感应电流，转子绕组上有了电流，在磁场中会受到电磁力的作用，形成电磁转矩T，驱动转子旋转起来，实现了电能转换成机械能的目的。 2、体会“三相异步电动机”名称的由来： “三相”：三相电通入三相定子绕组 “异步”：不同步，肉眼看不见的旋转磁场转速n1 和看到的转子转速n2大小不同（方向相同），且n1 >n2 “电动机”：最终实现了电能转换成机械能 3、简化模型： 在三相异步电动机的工作原理中：给定子绕组通电，然后转 子绕组通过电磁感应产生电，这一点及变压器相似（一次侧 通电，二次侧感应出电），所以经常为了分析的方便将三相异步电动机的结构比作变压器，如右图： 4、思考：如何改变转子旋转的方向？ 方法：通过任意调换两相电流的相序，改变旋转磁场的方向，就改变了转子的旋转方向
异步电动机变频调速系统
《自动控制元件及线路》 课程实习报告 异步电动机变频调速系统 1.4.1 系统原理框图及各部分简介 本文设计的交直交变频器由以下几部分组成，如图 1.1 所示。 保护 吸收电路 供电整流滤波逆变电机 电源电路电路电路 主电路 控制电路 主电路电流隔离 电压检测驱动 8051SPWM波 单片机生成芯片
图 1.1系统原理框图 系统各组成部分简介： 供电电源：电源部分因变频器输出功率的大小不同而异，小功率的多用单相 220V，中大功率的采用三相 380V电源。因为本设计中采用中等容量的电动机，所以采用三相 380V 电源。 整流电路：整流部分将交流电变为脉动的直流电，必须加以滤波。在本设计中采用三相不可控整流。它可以使电网的功率因数接近 1。 滤波电路：因在本设计中采用电压型变频器，所以采用电容滤波，中间的电容除了起滤波作用外，还在整流电路与逆变电路间起到去耦作用，消除干扰。 逆变电路：逆变部分将直流电逆变成我们需要的交流电。在设计中采用三相桥逆变，开关器件选用全控型开关管 IGBT。 电流电压检测：一般在中间直流端采集信号，作为过压，欠压，过流保护信号。 控制电路：采用 8051 单片机和 SPWM波生成芯片 SA4828，控制电路的主要功能是接受各种设定信息和指令，根据这些指令和设定信息形成驱动逆变器工作的信号。这些信号 经过光电隔离后去驱动开关管的关断。 1.4.2 变频器主电路方案的选定 变频器最早的形式是用旋转发电机组作为可变频率电源，供给交流电动机。随着电力半导体器件的发展，静止式的变频电源成为了变频器的主要形式。静止式变频器从变换环节分为两大类：交 - 直- 交变频器和交 - 交变频器。 1.交 - 交型变频器：它的功能是把一种频率的交流电直接变换成另一种频率可调电 压的交流电（转换前后的相数相同），又称直接式变频器。由于中间不经过直流环节， 不需换流，故效率很高。因而多用于低速大功率系统中，如回转窑、轧钢机等。但这种 控制方式决定了最高输出频率只能达到电源频率的 1/3 ～ 1/2, 所以不能高速运行。 2.交 - 直 - 交型变频器：交- 直- 交变频器是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再直流变换成频率电压可调的交流，又称间接变频器，交- 直- 交变频器是目前广泛应用的通用变频器。它根据直流部分电流、电压的不同形式，又可分为电压型和电流型两种：（1）电流型变频器 电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感器作为储能环节来缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压波形接近正弦波，由于该直流环节内阻较大，故称电流源型变频器。 （2）电压型变频器 电压型变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容器作为储能环节来缓 冲无功功率，直流环节电压比较平稳，直流环节内阻较小，相当于电压源，故称电压 型变频器。 由于电压型变频器是作为电压源向交流电动机提供交流电功率，所以其主要优点是
三相异步电动机的基本控制线路
第三章三相异步电动机的基本控制线路 在工农业生产中，几乎所有的生产机械都用电动机来拖动，这种拖动方式称为电力拖动。电力拖动有很多优点，它能实现生产过程的自动控制和远距离控制, 可以减轻繁重的体力劳动，由于采取了从集中传动到单独传动、多电机传动等方式的过渡，使生产机械的传动机构大为简化，减少了传动损耗。 对电动机控制的最广泛、最基本、为数最多的方式是继电器接触器的控制方式。这种控制方式由多种有触点的低压电器根据不同的控制要求以及生产机械对电气控制电路的要求连接而成，能实现对电力拖动系统的起动、反向、制动、调速等运行过程的控制，也能对电力拖动系统进行有效的电气保护，满足生产工艺的要求与实现生产过程自动化。 第一节学习目的和要求 一、学习目的 1.熟练掌握电动机的单向和双向运行控制线路的组成及工作过程。 2.熟练掌握鼠笼式和绕线式电动机的降压起动控制线路的种类及电路组成，及其工作过程。 3.熟练掌握电动机制动中的电气控制线路，特别是反接制动和能耗制动控制线路，掌握其电路组成及工作过程。 4.熟练掌握多台电动机的顺序控制线路，特别是针对不同的控制要求完成不同的顺序控制。 5.了解双速异步电动机实现变极调速的电气控制线路，手动和自动调节完成有极调速的工作过程。
三、学习要求 1 •能熟练分析电气控制线路的基本环节。 2.能结合降压起动、制动、调速的工作原理，很好地理解各种电气控制线路的构成及所完成的功能。 3.在学习低压电器知识的基础上，进一步了解和掌握各种电气元件的组成、功能、各种主要参数的确定。 4•学会选用合适的低压电器进行各种控制线路的连接、调试和运行，以及能进行常见故障的查找和排除。。 5•能根据具体控制要求，完成有关电气控制线路基本环节的设计、修改和优化。 第二节学习与训练指导 本章要点 三相异步电动机的点动、长动和正反转控制线路三相异步电动机的起动、制动和 调速控制线路三相异步电动机的顺序控制线路。 三相异步电动机的自动控制原则。 本章难点 三相异步电动机降压起动控制线路。 本章主要学习电气控制线路的基本环节，如电动机的点动和长动控制线路、电动机的正反转控制线路、起动控制线路（包括直接起动和降压起动）、制动控制线 路（包括反接制动和能耗制动）、调速控制线路以及顺序控制线路，同时学习各种保护环节详细的分析。 一、三相异步电动机点动和长动控制线路 （一）重点内容：