三相双速异步电动机控制电路

三相双速异步电动机控制电路
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一、双速电机控制原理调速原理
根据三相异步电动机的转速公式：n1=60f/p
三相异步电动机要实现调速有多种方法，如采用变频调速（YVP变频调速电机配合变频器使用），改变励磁电流调速（使用YCT电磁调速电机配合控制器使用，可实现无极调速），也可通过改变电动机变极调速，即是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。

根据公式；n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的（这也是常见的2极电机同步转速为3000rpm,4极电机同步转速1500rpm,6极电机同步转速1000rpm等）。

这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机，这就是双速电机的调速原理。

下图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极／4极、4级／8极，从定子绕组△接法变为YY接法，磁极对数从p＝2变为p=1。

∴转速比＝2／1＝2
双速电机的变速原理是:
电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。

如你单位的双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。

1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数；
2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组；
3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。

（一）双速电机定子接线图
三相双速异步电动机的定子绕组有两种接法：△接和YY接法，如下图所示。

图（a）△接（低速）图（b）YY接（高速）
图25-1 三相双速异步电动机定子绕组接线图图（a）为双速异步电动定子绕组的△接法，三相绕组的接线端子U1、V1、W1与电源线连接，U2、V2、W2三个接线端悬空，三相定子绕组接成△形。

图（b）为双速异步电动机定子绕组的YY接法，接线端子U1、V1、W1连接在一起，U2、V2、W2三个接线端与电源线连接。

（二）电路连接
分清双速电动机定子绕组U1、V1、W1和U2、V2、W2六个接线端子，遵循一般接线规律，按图25-2电路接线。

电动机在接线时的相序不能接错，要按原理图接线。

否则，在高速（YY接）时电动机将会反转，产生很大的冲击电流。

另外，电动机在高速、低速运行时的额定电流不相同。

因此，热继电器FR1和FR2要根据不同保护电路分别调整整定值，不要搞错、接错。

图2 三相双速异步电动机手动
（三）电路检查及故障分析
根据电路图2自行检查接线是否正确，用万用表的电阻档（或校灯）检查接线有无错接、漏接和短接，并排除故障。

检查完毕，再经指导老师检查确认后，通电试车。

操作按钮SB1和SB2，观察电动机的低速运转和高速运转的情况；改变按钮SB1和SB2的操作顺序，比较电动机的运转情况。

通电试车时，如发现电路不能正常工作或出现异常现象，应立即切断电源，查找原因，故障排除后再通电试车。

四、原理叙述
从三相异步电动机的工作原理可知，电动机的转速为：
可见，三相异步电动机的调速可从上式中的电源频率f1、定子绕组的磁极对数p 和转差率s三个方面入手。

改变定子绕组的磁极对数（变极）是常用的一种调速方法，采用三相双速异步电动机就是变极调速的一种形式。

定子绕组接成△形时，电动机磁极对数为4极，同步转速为1500r/min；定子绕组接成YY形时，电动机磁极对数为2极，同步转速为3000r/min 图25-2为三相双速异步电动机手动控制电路。

图中KM1为△接低速运转继电器，KM2、KM3为YY接高速运转继电器，SB1为△接低速启动运行按钮，SB2为YY接高速启动运行按钮。

电路的工作过程如下：
1．低速启动运转先合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电且自锁，并通过按钮SB1和接触器KM1的常闭触点对接触器KM2、KM3联锁，电动机定子绕组作△接，电动机低速启动运转。

如果再按下按钮SB2，则电动机由低速变为高速运转。

2．高速启动运转先合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM2、KM3
得电且自锁，并通过按钮SB2和接触器KM2、KM3的常闭触点对接触器KM1联锁，电动机定子绕组作YY接，电动机高速启动运转。

按下SB2，电动机变为低速运转。

在有些场合为了减小电动机高速启动时的能耗，启动时先以△接低速启动运行，然后自动地转为YY接电动机作高速运转，这一过程可以用时间继电器来控制。

电路如图25-3所示。

KT为断电延时时间继电器，KA为中间继电器。

电路的工作过程如下
图25-3 三相双速异步电动机自动
先合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，时间继电器KT、接触器KM1、中间继电器KA先后得电且自锁，将电动机定子绕组接成△形，电动机以低速启动运转，并通过时间继电器KT和接触器KM1的常闭触点对接触器KM2、KM3进行联锁。

同时，KA的得电使KT失电，经过一段时间的延时，时间继电器KT延时断开触点断开，接触器KM1失电，使接触器KM2、KM3得电，电动机的定子绕组自动地转为YY接，电动机作高速运转。

四、相似的接法实例分析
KM1为低速接触器，KM2为高速接触器
按下SB2后KT线圈开始计时，同时KT常开闭合KM吸合并自锁，KA1线圈吸合并自锁低速开始运行，等KT时间到后KM1线圈失电断开，同时KM2线圈得电，进入高速运行，SB1 为停止按钮
☐双速电机控制电路图
☐选择开关SA合向高速→时间继电器KT线圈通电延时→KM1线圈通电，电动机M 作低速启动。

KT延时时间到→KM1线圈断电复位→KM2、KM3线圈通电→电动机M作YY接法高速运行。

☐选择开关SA合向低速→KM1线圈通电，电动机M作低速转动。

☐选择开关SA合向0位时，电动机停止运行。