几种常见的电机控制方法

几种常见的电机控制方法
合成电工班6月培训
一、手动控制电路
这是采用刀开关和断路器来控制三相异步电动机通 断电工作的手动控制电路。
手动控制电路
该电路结构简单，仅适用于启动不频繁的小容量 电动机。不能对电动机进行自动控制，也不能对电动 机进行零电压、失压等保护。安装一组熔断器FU，使 电动机具备过载和短路保护。
• （3）欠压和失压保护 • • 欠压和失压保护是通过接触器KM的自锁触点
来实现的。在电动机正常运行中，由于某种原因使 电网电压消失或降低，当电压低于接触器线圈的释 放电压时，接触器释放，自锁触点断开，同时主触 点断开，切断电动机电源，电动机停转。如果电源 电压恢复正常，由于自锁解除，电动机不会自行起 动，避免了意外事故发生。
如何判断一台电动机能否全压起 动呢?
• 一般规定，电动机容量在10kW以下者，可直接起 动。10kW以上的异步电动机是否允许直接起动， 要根据电动机容量和电源变压器容量的比值来确 定。 • 对于给定容量的电动机，一般用下面的经验公式 来估计。
• Iq/Ie≤3/4+电源变压器容量（kVA）/[4×电动机容量（kVA）]
定子串电阻降压起动控制线路
• 串电阻起动的优点是控制线路结构简单， 成本低，动作可靠，提高了功率因数，有 利于保证电网质量。但是，由于定子串电 阻降压起动，起动电流随定子电压成正比 下降，而起动转矩则按电压下降比例的平 方倍下降。同时，每次起动都要消耗大量 的电能。因此，三相鼠笼式异步电动机采 用电阻降压的起动方法，仅适用于要求起 动平稳的中小容量电动机以及起动不频繁 的场合。大容量电动机多采用串电抗降压 起动。
线路保护环节
• （1）短路保护 开主电路。 短路时通过熔断器的熔体熔断切
• （2）过载保护 通过热继电器实现。由于热继电器 的热惯性比较大，即使热元件上流过几倍额定电流 的电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机 起动时间不太长的情况下，热继电器经得起电动机 起动电流的冲击而不会动作。只有在电动机长期过 载下才动作，断开控制电路，接触器线圈失电，切 断电动机主电路，实现过载保护。
五、正反转控制电路
正、反转控制也称可逆控制，它在生产中可实现
生产部件向正反两个方向运动。对于三相异步电动机 来说，实现正反转控制只要改变其电源相序，即将主 回路中的三相电源线任意两相对调。 常用的有两种控制方式：一种是利用组合开关改 变相序，另—种是利用接触器的主触点改变相序。前 者主要适用于个需要频繁正反转的电动机，而后者则
1、串电阻（或电抗）降压起动控制线路 在电动机起动过程中，常在三相定子电路中串 接电阻（或电抗）来降低定子绕组上的电压，使电 动机在降低了的电压下起动，以达到限制起动电流 的目的。一旦电动机转速接近额定值时，切除串联 电阻（或电抗），使电动机进入全电压正常运行。 这种线路的设计思想，通常都是采用时间原则按时 切除起动时串入的电阻（或电抗）以完成起动过程。
主要适用于需要频繁正反转的电动机。
1、正-停-反转控制电路
电气互锁正、反转控制线路存在的主要问题
是从一个转向过渡到另一个转向时，要先按停止
按钮SB1，不能直接过渡，显然这是十分不方便的。
2、正-反-停转控制电路
该线路结合了电气互锁和按钮互锁的优点， 是一种比较完善的既能实现正、反转直接启动的 要求，又具有较高安全可靠性的线路。
2、串自耦变压器降压起动控制线路
• 在自耦变压器降压起动的控制线路中，限制电动 机起动电流是依靠自耦变压器的降压作用来实现 的。自耦变压器的初级和电源相接，自耦变压器 的次级与电动机相联。自耦变压器的次级一般有3 个抽头，可得到3种数值不等的电压。使用时，可 根据起动电流和起动转矩的要求灵活选择。电动 机起动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的 二次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便被切除， 电动机直接接至电源，即得到自耦变压器的一次 电压，电动机进入全电压运行。通常称这种自耦 变压器为起动补偿器。
二、点动控制电路
通过按钮开关进行电动机的启动停止控制，利用接
触器来实现电动机通断电工作
点动控制电路
缺陷： 如果要使点动控制电路中的电动机连续运行， 必须始终用手按住启动按钮SB。
三、连续运行控制电路（长动控制）
通过按钮开关进行电动机的启动停止控制，利用接
触器来实现电动机通断电工作
连续运行控制电路（长动控制）
3、Y—△降压起动控制线路
• 三相鼠笼式异步电动机采用Y—△降压起动 的优点在于：定子绕组星形接法时，起动 电压为直接采用三角形接法时的1/3，起动 电流为三角形接法时的1/3，因而起动电流 特性好，线路较简单，投资少。其缺点是 起动转矩也相应下降为三角形接法的1/3， 转矩特性差。所以该线路适用于轻载或空 载起动的场合。另外应注意，Y—△联接时 要注意其旋转方向的一致性。
四、点动与长动控制电路
有些生产机械要求电动机既可以点动又可以长动，
如一般机床在正常加工时，电动机是连续转动的，即长 动，而在试车调整时，则往往需要点动。
1、用转换开关控制的点动和长动控制电路
2、用复合按钮控制的点动和长动控制电路
综上所述：线路能够实现长动和点动控制的
关键，在于能否保证KM线圈得电后，自锁支路被 接通。能够接通自锁支路，就可以实现长动，否容量允许的情况下，鼠笼式异步 电动机应该尽可能采用全电压直接起动， 既可以提高控制线路的可靠性，又可以减 少电器的维修工作量。
六、异步电动机降压起动线路
• 异步电动机的全压起动电流一般可达额定电流的 4-7倍。过大的起动电流会降低电动机寿命，致使 变压器二次电压大幅度下降，减少电动机本身的 起动转矩，甚至使电动机根本无法起动，还要影 响同一供电网路中其它设备的正常工作。
定子串自耦变压器降压起动控制线路
• 在自耦变压器降压起动过程中，起动电流与起动转矩的比 值按变比平方倍降低。在获得同样起动转矩的情况下，采 用自耦变压器降压起动从电网获取的电流，比采用电阻降 压起动要小得多，对电网电流冲击小，功率损耗小。所以 自耦变压器被称之为起动补偿器。换句话说，若从电网取 得同样大小的起动电流，采用自耦变压器降压起动会产生 较大的起动转矩。这种起动方法常用于容量较大、正常运 行为星形接法的电动机。其缺点是自耦变压器价格较贵， 相对电阻结构复杂，体积庞大，且是按照非连续工作制设 计制造的，故不允许频繁操作。
• 式中 Iq—电动机全电压起动电流（A）;Ie—电动 机额定电流（A）。
• 若计算结果满足上述经验公式，一般可以 全压起动，否则不予全压起动,应考虑采用 降压起动。 • 有时，为了限制和减少起动转矩对机械设 备的冲击作用，允许全压起动的电动机， 也多采用降压起动方式。
• 鼠笼式异步电动机降压起动的方法有以下几种： 定子电路串电阻（或电抗）降压起动、自耦变压 器降压起动、Y-△降压起动、△-△降压起动等.使 用这些方法都是为了限制起动电流,（一般降低电 压后的起动电流为电动机额定电流的2-3倍），减 小供电干线的电压降落，保障各个用户的电气设 备正常运行。