三相异步电动机调速及控制电路
三相异步电动机的起动与调速实验报告
三相异步电动机的起动与调速实验报告实验报告：三相异步电动机的起动与调速一、实验目的1.学会使用三相异步电动机进行起动和调速实验；2.理解三相异步电动机的工作原理和特性；3.掌握控制电源频率和电压对电动机起动和调速的影响。
二、实验原理1.三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动可以分为直接起动、通过降压启动器起动和通过自耦变压器起动等几种方式。
实验中我们采用的是直接起动方式。
直接起动是将三相电源直接接到电动机的定子绕组上，通过电源的三相电流激励定子绕组产生磁场，使得电动机启动转矩产生，从而实现电机的起动。
2.三相异步电动机的调速三、实验装置和仪器1.三相异步电动机：用于实现起动和调速实验。
2.控制电源：用于提供三相交流电源，调整电源频率和电压。
3.电压表和电流表：用于测量电源电压和电流。
4.转速计：用于测量电动机转速。
5.手动控制开关。
四、实验步骤1.连接实验电路：将三相异步电动机与控制电源、电压表和转速计连接起来，根据电路图正确接线。
2.起动实验：将控制电源调至合适的频率和电压，打开电源开关，记录电动机的起动时间，并观察电动机的起动转矩和转速情况。
3.调速实验：保持电动机运行状态，通过改变控制电源的频率和电压，逐渐增大或减小转速，同时记录相应的电源频率和电压。
五、实验结果与分析1.起动实验结果：记录电动机的起动时间，并观察电动机的起动转矩和转速情况。
2.调速实验结果：通过改变控制电源的频率和电压，记录相应的转速和电源频率和电压，并绘制转速和电源频率、电压的关系图。
六、实验结论通过实验我们可以得到以下结论：1.三相异步电动机可以通过改变电源频率和电压来实现起动和调速；2.电源频率和电压对电动机起动和调速有直接的影响；3.控制电源的频率和电压可以调整电动机的转速；七、实验总结通过本次实验，我深入了解了三相异步电动机的起动和调速原理和特性。
在实验中，我掌握了使用三相异步电动机进行起动和调速的操作方法，并学会了通过改变电源频率和电压来调整电动机的转速。
三相异步电动机的变极调速控制
SB3常闭触头 先断开，切断 KM1线圈电路
SB2常开触头 后闭合
KM1自锁触头复位断开
KM1主触 头断开
电动机因惯 性继续旋转
KM1互锁触头复位闭合
KM2、KM3 线圈都得电
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
2）高速运转
需要高速运转时，也需要先按下低速启动按钮SB2，把定子 绕组接成△，让电动机低速启动。 启动结束，再按下高速启动按钮SB3，把定子绕组换接成YY， 实现电动机高速运行。
KT常开延时闭合
KM1失电 拆除△接线，切除电动机正序电源
定子绕组尾端接反序电源
KM2得电 KM3得电
电动机YY连接， 定子绕组首端 高速运转 短接于一点
变极调速安装接线注意事项： 1）正确识别电动机定子绕组的9个接线端子。 2）交换任意两相电源的相序。
2）按钮控制的双速电动机变极调速
注意控制电路的线号
三、变极调速原理
把定子每相绕组都看成两个完全对称的“半相绕组”。
以U相为例，设相电流从绕组的头部U1流进，尾部U2流出。 当U相两个“半相绕组”头尾相串联时（顺串），根据右手 螺旋法则，可判断出定子绕组产生4极磁场。 若U相两个“半相绕组” 尾尾相串联（反串）或者头尾相并 联（反并），定子绕组产生2极磁场。
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
1）低速运转
需要低速运转时，按下低速启动按钮SB2，把定子绕组接成 △，让电动机低速启动，并连续运转。
合上QS，M3线圈电路
SB2常开触头后 闭合，KM1线圈
通电
KM1电气互锁触头断开， 对KM2、KM3互锁
KM1主触 头闭合
相关知识——三相异步电动机的电气调速
• 什么叫恒转矩调速？
三相异步电动机的调速控制ppt课件
三角形与双星形联结法（恒功率调速场合使用）
➢ 三角形联结时，p＝2 (低速）各相绕组互为240 电角度 ➢ 双星形联结时，p＝1 (高速) 各相绕组互为120 O 电角度 为保持变速前后转向不变，变极对数时必须改变电源的相序
O
主电路析
KM3接通 KM2、KM1断开
三角形
双星形
主电路分析
相序 U V W
电磁离合器
电枢 磁极 线圈
电磁调速异步电动机的控制
晶闸管可控 整流电源
测速发电机
一.三相笼型电动机的变极调速
n﹦60pf1 (1﹣S)
多速电动机
双速(一套绕组) √ 三速(两套绕组) 四速(两套绕组)
星形与双星形联结法（恒转矩调速场合使用）
➢ 星形联结时， p＝2 (低速）各相绕组互为240 O电角度 ➢ 双星形联结时，p＝1 (高速)各相绕组互为120 O电角度 为保持变速前后转向不变，变极对数时必须改变电源的相序
相序 W
U
V 三角形
KM3断开
双星形 KM2、KM1接通
控制电路分析
SC→低速 KM3接通(三角形) SC→高速 KM3接通(三角形)－ KM3断 KM2、KM1接通(双星形)
KT延时
二.绕线式电动机转子串电阻的调速
转子串电阻 → n → s
用凸轮控制器进行调速(吊车﹑起重机) (转子电路中串接三相不对称电阻)
SQ1、SQ2：限位开关
凸轮控制器 ➢ 黑点表示该位置触头接通 ➢ 无黑点表示该位置触头不接通
KT10～12： 决定KM通断 KT6～9： 控制电机转向 KT1～5： 短接电阻
三.电磁调速异步电动机的控制
电磁调速的组成: 异步电动机 电磁离合器 控制装置
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。
电气控制与PLC技术-三相异步电动机的调速运行控制
1、继电器－接触器控制电路原理图
2、工作原理
按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合 ，电动机作Δ联接低速运转，同时中间继电 器KA线圈通电并自锁，保证了KM1的长期 得电和时间继电器KT的线圈得电吸合； KT经延时，其动断触头断开，切断KM1， 其动合触头闭合，KM2、KM3线圈得电吸 合，电动机作双Y联接高速运转。
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
三、三相双速异步电动机变极调速运行的PLC控制（续）
（二）课上讲解
1、将三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制 ，其输入/输出是如何分配的？
电气 符号
输入
输入 端子
功能
电气 符号
输出
输出 端子
功能
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制电路原理图
任三相双速异步电动机变极调速运行的继电器-接触器控制（续）
（一）课上问题（续）
1、简述三相双速异步电动机变极调速运行继电器-接触器控制电路工作原理。（续）
a)
b)
三相双速异步电动机联结方式分解示意图
a)分解前 b)分解后
任务8：三相异步电动机的调速运行控制
六、知识拓展
1、三速电动机的控制
三速电动机通过改变绕组的组合 方式而得到不同的磁极对数。按下起 动按钮SB1，KM1和KM2的线圈得电 吸合并自锁，电动机作Δ联接低速运转； 按下SB2，KM1和KM2的线圈失电释 放，低速运转停止，而KM3线圈得电 吸合并自锁，电动机作Y联接中速运转， 时间继电器KT线圈得电；经延时， KM3线圈失电释放，中速运转停止， 而KM4和KM5线圈得电吸合并自锁， 电动机作双Y联接高速运转。
第2章三相异步电动机控制线路模板ppt课件
特 点：
起动按钮的常开触点并联；停止按钮的常闭触点串联。
操作
无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动； 操作任意一个停止按钮可以打断自锁电路，使电动机停止运行。
SB1乙
SB1甲
SB2甲
KM
2、工作台前进至终点自动停车； 3、工作台在终点时，启动电机只能反转； 4、工作台后退至原位自动停车； 5、工作台在前进或后退途中均可停车，再 启动后既可进也可退。
实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关
运动过程
按下SB2 工作台正向运行 至终点位置撞开SQ2 电机停车
（反向运行同样分析）
SB2乙
K M
甲地
乙地
SB1甲、SB2甲实现就地控制； SB1乙、SB2乙实现远方控制。
（a）
（b）
多点控制电路
2.2.5 自动循环控制
正程：电动机正转； 逆程：电动机反转。
控制要求：
工作台 B
后退 前进
SQ4 SQ1
床身
工作台 A
SQ2 SQ3
机床工作示意图
1、工作台在原位时，启动电机只能正转；
（1）工作台在原位时： 启动后只能前进，不能后退。 （2）A前进到终点时： 立即后退，退回到原位自动停。
（3）A在途中时： 可停车；再启动时，既可前进也可后退。 （4）A在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。 （5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。
基本电路的结构特点： 1. 自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。 2. 互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路
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。
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电工与电子技术模块五电动机基本控制电路
■知识目标
◆了解三相异步电动机调速的原理及实现方法。
◆了解系统对三相异步电动机的调速要求。
◆正确分析双速电机的控制电路。
◆了解变频器及其控制电路。
■技能目标
◆利用变频器，对三相异步电动机实现调速控制。
◆正确连接双速电机的控制电路。
■应用目标
◆正确操作和简单维护三相异步电动机的调速控制电路。
◆熟悉简单变频调速控制电路和双速电动机控制电路。
1．三相异步电动机调速的方法及特点)1(60)1(11S P
f S n n -=-=三相异步电动机有三种调速方法：变极调速、变频调速和改变转差率调速。
（1）变极调速
变极调速是通过改变定子绕组的连接方式，使一半绕组中的电流方向改变，从而改变极对数进行调速的一种方法
采用变极调速的异步电动机称为多速异步电动机。
Δ／ΥΥ连接双速异步电动机定子绕组接线图
（2）改变转差率S调速
改变转差率调速的方法有：变阻调速、改变定子电压调速和变频调速。
变阻调速是改变绕线式异步电动机转子电路的电阻进行调速。
改变定子电压调速是通过电抗器或自耦变压器改变笼型异步电动机定子绕组上的电压进行调速。
变频调速是通过连续地改变电源的频率来平滑调节电动机转速的调速方法，是三相异步电动机理想的调速方法。
2. 三相异步电动机的调速控制电路（1）双速电动机的控制电路
（2）变频调速控制电路
变频器是实现变频调速的关键设备。
(a)西门子变频器(b)操作板（c）变频器的作用原理图
利用MM420对发电厂的风机实现变频调速的控制电路
◆三相异步电动机的调速方法有哪些？各有什么特点？
议一议
◆双速电动机的工作原理是什么？试分析其控制电路。
◆如果低速切换到高速时，电机转向相反，应怎么解决？
想一想
◆正确连接双速电机的控制线路。
◆正确连接三相异步电动机变频调速控制电路。
做一做。