双速异步电机的调速控制线路
三相双速异步电动机控制电路
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。
双速电机接线图及控制原理分析
双速电机接线图及控制原理分析一、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＝2二、控制电路分析（双速电机接线图如下图）1、合上空气开关QF引入三相电源2、按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈回路通电并自锁，KM1主触头闭合，为电动机引进三相电源，L1接U1、L2接V1、L3接W1;U2、V2、W2悬空。
电动机在△接法下运行，此时电动机p=2、n1＝1500转／分。
3、FR1、FR2分别为电动机△运行和YY运行的过载保护元件。
4、若想转为高速运转，则按SB3按钮，SB3的常闭触点断开使接触器KM1线圈断电，KM1主触头断开使U1、V1、W1与三相电源L1、L2、L3脱离。
其辅助常闭触头恢复为闭合，为KM2线圈回路通电准备。
同时接触器KM2线圈回路通电并自锁，其常开触点闭合，将定子绕组三个首端U1、V1、W1连在一起，并把三相电源L1、L2、L3引入接U2、V2、W2，此时电动机在YY接法下运行，这时电动机p=1，n1＝3000转／分。
双速电机接线图及控制原理分析
双速电机接线图及控制原理分析一、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＝21、合上空气开关QF引入三相电源2、按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈回路通电并自锁，KM1主触头闭合，为电动机引进三相电源，L1接U1、L2接V1、L3接W1;U2、V2、W2悬空。
电动机在△接法下运行，此时电动机p=2、n1＝1500转／分。
3、FR1、FR2分别为电动机△运行和YY运行的过载保护元件。
4、若想转为高速运转，则按SB3按钮，SB3的常闭触点断开使接触器KM1线圈断电，KM1主触头断开使U1、V1、W1与三相电源L1、L2、L3脱离。
其辅助常闭触头恢复为闭合，为KM2线圈回路通电准备。
同时接触器KM2线圈回路通电并自锁，其常开触点闭合，将定子绕组三个首端U1、V1、W1连在一起，并把三相电源L1、L2、L3引入接U2、V2、W2，此时电动机在YY接法下运行，这时电动机p=1，n1＝3000转分。
双速电动机控制—变极调速控制
U1 V1 W1
内部三角形连接
W2 U2 V2
交流接触器实现的控制
1、KM1为△联接接触器，实现低速运转 2、KM2KM3为YY联接接触器，实现高速运转
L12 L22 L32
KM1
L13 L23 L33
FR
KM2
V1
U2 V2
KM3
KM3 W2
U1
W1
2
主电路
《电机拖动与控制》课程
双速电动机控制
—变极调速控制
《电机拖动与控制》课程
2
变极调速控制的主电路
2
主电路
2.1 两种接法（Y 和△）的电动机变极调速的改接方法
U1 V1 W1
UVW
U2 V2 W2
P=2
U1 V1 W1
1、Y→YY
U2 V2 W2
P=1
UVW
U2 V2 W2
2、△→YY
P=2
U2 V2 W2
P=1
改接方法
每相绕组首尾短接， 将中间抽头引出接电 源，实现将串联改为 并联。
注意调相
改接后相序发生了变 化，因此引出线要两 相对调，以保证改接 前后电动机转向不变。
2
主电路
2.2 电动机变极调速主电路接线
(内部已接成三角形接法)
U2-V2-W2:高速接线端
2.2 电动机变极调速主电路接线
L12 L22 L32
KM1
L13 L23 L33
KM2 FR
V1
KM3 U1
U2 V2
KM3 KM3
W2 W1
《电机拖动与控制》课程
3
变极调速控制的控制电路
3 控制电路
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。
13.用PLC改造双速交流异步电动机自动变速控制电路
用PLC改造双速交流异步电动机自动变速控制电路姓名：日期：考核要求：1.电路设计：根据给定的继电器控制电路图，列出PLC控制I/O口元件地址分配表，设计梯形图及PLC控制I/O口接线图，绘制梯形图，并列出指令表。
2. 程序输入及调试：熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC；按照被控设备参考答案1.I/O分配表：SB1 停止按钮 X001SB2 低速起动按钮 X002SB3 高速起动按钮 X003KM1 低速接触器 Y001KM2 星点接触器 Y002KM3 高速接触器 Y003KA 中间继电器 M0KT 时间继电器 T0FU、FR分别为熔断器和热继电器，不参加编程2.接线图：3.指令表和梯形图：1 LD Y0012 ANI T03 OR X0024 LD X0035 AND M26 ANI T0 SB1 SB2 SB3COM X001 X002 X003COM1Y001 Y002 Y003 FUKM2 KM1FRKM1 KM2 KM3220V～PLC7 ORB8 AND X0019 ANI Y00210 ANI Y00311 OUT Y00112 LD Y00113 AND M214 OR X003 15 OR M016 AND X00117 ANI Y00218 OUT M019 OUT M220OUT T0 SP K4023 LD M024 AND T025 OR Y00326 MC N0SP M129 LD Y00330 OUT Y00231 LDI Y00132 OUT Y003 33 MCR N035 END4.编程中注意事项：⑴.电路中有通电延时时间继电器的瞬时触点，由于可编程控制器中的定时器没有瞬时触点，因此，采用辅助继电器来进行转换。
图中时间继电器T0的瞬时触点用M2辅助触点来替代，只要将M2线圈与T0线圈并联就可以实现T0瞬时触点的动作情况。
Y001 T0 X001 Y002 Y003 Y001X003 M2 T0 X002 Y001 M2 X001 Y002 M0 X003 M2M0 M2 T0K40 M0 T0 M1 MCR N0 N0 M1 Y003 Y002 Y001 Y003Y003。
双速电动机控制电路
（二）、双速电动机△/YY接法控制电路
KM1+ △接法 KM2，KM3+
YY接法
KM1+ △接法 KM2，KM3+
YY接法
SA处低速， KM1+ △接法，低速1500r/min
SA处高速，KT(+)—— KM1(+)，△接法，低速1500r/min
经△t时间——KM1(－)
接法高速3000r/min
一、双速电动机控制电路（变极调速） （一）变极原理
方法1：在定子上装两套各具有不同极数的独立绕组 方法2：在一个绕组上用改变绕组的连接方式来改变磁
极对数
磁极4极，磁极对数P＝2 磁极2极，磁极对数P＝1
1、△/YY接法
低速--△接法：３个电 源线连接在接线端Ｕ、Ｖ、 Ｗ每根绕组的中点接出的接 线端空着不接，此时磁极为 ４，电机同步转速为1500 r/min
高速--YY接法：接线端 Ｕ、Ｖ、Ｗ短接，Ｕ″、Ｖ″、 Ｗ″三个接线端接上电源，此 时磁极为２，同步转速为 3000 r/min
特点：当电机转速从低速切换到高速时，转速升高一倍，功率 只提高15℅，可近似看成恒功率调速，高速时输出转矩比低速时几 乎减少一半。金属切削机床宜采用。
2、Y/YY接法
特点：两种转速下电动机的额定转速近似不变，而高 速时输出功率将比低速时增大一倍，在轻工业系统中的运 输带、起重机负载是#43;)—YY
任务十双速电动机自动调速控制电路的安装
19 万用表
MF500
块1
20 劳保用品
绝缘鞋、工作服
套1
（二）安装步骤及工艺要求 1、安装元件 （1）按图17-1所示布置图在配线板上安装行线槽和电器元件。 图17-1 布置图 （2）工艺要求 断路器、熔断器的受电端子应安装在配线板的外侧，并确保 熔断器的受电端为底座的中心端。 各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理。 紧固元件时，用力要均匀，紧固程度适当。 2、布线 （1）按图17-2所示接线图的走线方法，进行板前明线布线和套编异
布线
1、按电器原理图接线扣25分
2、布线不符合要求：
主电路每根扣4分
控制电路每根扣2分
35
3、点松动，露铜过长、反圈、压 绝缘层等
每个扣1分
4、损坏导线绝缘或线芯每根扣
4分
5、漏接接地线扣10分
1、热继电器电流未整定或整定 错扣10分
通电试 车
定额时 间 备注
40
2、熔体规格配错每个扣5分
3、第一次试车不成功扣20分
联时的直流电阻的阻值约7.5 X100Ω=750Ω；
示数（3）5为交流接触器KM1的线圈、气囊式时间继电器KT的线圈
和中间继电器KA的线圈并联时的直流电阻的阻值约5 X100Ω=500Ω；
（4）10为交流接触器KM1的线圈和中间继电器KA的线圈并联时的直
流电阻的阻值约10X100Ω=1000Ω；
（5）10交流接触器KM2的线圈和中间继电器KA的线圈并联时的直流 电阻的阻值约10X100Ω=1000Ω。
4、第二次试车不成功扣30分
5、第三次试车不成功扣40分
2.5小 时
每超时5分钟扣5分
各项扣分不超过配分数
（六）作业 1、画双速电机调速（自动换速）控制电路图。 2、画双速电机调速（自动换速）控制电路接线图。 3、叙述双速电机调速（自动换速）控制电路的工作过程。
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双速异步电机的调速控制线路
根据异步电动机转速公式：，当电源频率f 一定时，若改变电动机定子绕组的磁极对数P，就可使电动机转速改变。
采用双速电机可改善机床的调速性能，简化变速机构，因此在车、铣、镗床中都有应用。
常见的双速电动机的绕组有两种接线方式：Δ/YY 及Y/YY。
1．Δ/YY接法
图a)为双速电动机Δ／YY接法电路图。
当绕组的1、2、3号出线端接电源，而使4、5、6号出线端悬空时，电机绕组接成三角形，每相绕组中有两个线圈串联，成四个极，电动机低速运转；当把1、2、3号端子短接，4、5、6号端子接电源时，则绕组为双星形，每相绕组中两个线圈并联，成两个极，电机作高速运转。
在三角形与双星形转换时，电动机输出功率分别为：
由于，所以。
由此可知，电机从Δ接法的低速运转变成YY接法的高速运转时，转速升高一倍，而功率只增加15％，所以这种调速方法可近似地看成恒功率调速。
它很适合一般金届切削机床对调速的要求。
2．Y/YY接法
图b)为Y／YY接法，当电机转速增加一倍（YY接法）时，输出功率也增加一倍，属于恒转矩调速。
它适用于电梯、起重饥、皮带运输机等要求恒转矩调速的场合。
3. 控制电路
图2.25为常用的双速电动机Δ／YY调速控制电路图，其中：KM1得电为低速，KM2得电为高速，KM3为短接接触器。
图a)用两个复合按钮SB2及SB3分别控制KM1及KM2、KM3，实现低速与高速的直接转换而无需经过停止状态。
图b)是用转换开关SA来选择低速或高速方式后，由按钮SB2发令启动电动机的控制电路。
图c)转换开关SA选择高、停、低速。
当选择高速时，采用时间继电器KT，按时间原则自动控制电动机低速起动、经延时后转换到高速运行。
上述三个控制电路中，低速与高速之间都用接触器动断触头互锁，以防短路故障。
功率较小的双速电动机可采用图a)和图b)的控制方式；容量较大的双速电动机，宜可采用图c)的控制方式。