2011秋季學(xué)期邏輯控制系統(tǒng)課件_8

1、3.延邊三角形減壓起動(dòng),延邊三角形減壓起動(dòng)是一種即不用增加專(zhuān)用起動(dòng)設(shè)備，又能得到較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的減壓起動(dòng)方法。定子線圈有9個(gè)出線頭。,三相定子繞組,延邊三角形的接法,Ux 與 z 短接Vy 與 x 短接Wz 與 y 短接,,U,V,W三個(gè)端子分別接三相電源,延邊三角形的接法,三角形接法,U與z短接V與x短接W與y短接三個(gè)短接點(diǎn)分別連接三相電源,三角形接法,KM2——三角形連接,KM3——延邊三角形連接,延邊三角形起動(dòng)主電路,,

2、延邊三角形減壓起動(dòng)的接線方式,作業(yè)： 設(shè)計(jì)時(shí)間繼電器控制的延邊三角形減壓起動(dòng)方式的主電路、控制電路。,4.定子繞組接變壓器起動(dòng),工作方式：將自耦變壓器原邊接在電網(wǎng)上，副邊接到電動(dòng)機(jī)定子繞組上在自耦變壓器的副邊繞組上有多個(gè)抽頭以獲得不同的電壓比K, 從而滿足不同的起動(dòng)場(chǎng)合。,變壓器線圈星形連接,定子繞組接變壓器起動(dòng),定子繞組串接變壓器起動(dòng),自耦變壓器的原邊電壓 U1；電動(dòng)機(jī)定子繞組上得到的電壓是自耦變壓器的副邊電壓 U

3、2,自耦變壓器的變壓比是K=U1/U2>1。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓為正常運(yùn)行時(shí)電壓的1/k,,特點(diǎn)：在同樣的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的沖擊電流小，功率損耗小。自耦變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成本高。 主要用于起動(dòng)較大容量的電動(dòng)機(jī)，以減小起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。,,作業(yè)：設(shè)計(jì)時(shí)間繼電器控制的定子繞組接變壓器減壓起動(dòng)方式的主電路、控制電路。,繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng),轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng),頻敏變阻器,適用于大容量繞線式異步電動(dòng)

4、機(jī),,頻敏變阻器有4個(gè)接頭可以調(diào)整匝數(shù)，鐵芯之間的氣隙也可以調(diào)節(jié)起動(dòng)電流過(guò)大，起動(dòng)過(guò)快，應(yīng)增加匝數(shù)，使阻抗變大；起動(dòng)力矩過(guò)大，有機(jī)械沖擊，應(yīng)增加氣隙，使起動(dòng)電流略增加，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小。,轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)主電路,傳統(tǒng)異步電機(jī)起動(dòng)方式的特點(diǎn),起動(dòng)轉(zhuǎn)矩固定不可調(diào)； 起動(dòng)過(guò)程中存在較大的終極電流，使被拖動(dòng)負(fù)載收到較大的機(jī)械沖擊； 易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響；,軟起動(dòng)器,主電路原理圖,軟起動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn),避免產(chǎn)生諧波；軟起動(dòng)器僅在起

5、停時(shí)工作，避免晶閘管發(fā)熱；接觸器作為備用起動(dòng)裝置；,軟起動(dòng)器的工作特性,起動(dòng)特性斜坡恒流升壓起動(dòng)電流反饋 移相電路脈沖階躍起動(dòng),,,減速軟?？刂乒?jié)能特性自動(dòng)判斷負(fù)載率制動(dòng)特性能耗制動(dòng)（直流電源）,軟起動(dòng)器的應(yīng)用,,軟起動(dòng)器,斷路器,控制電路,電動(dòng)機(jī)控制中心,軟起動(dòng),軟停車(chē),故障保護(hù),報(bào)警,自動(dòng)控制,,,,,,運(yùn)行和故障監(jiān)視,接觸器操作次數(shù)監(jiān)視,電機(jī)運(yùn)行時(shí)間監(jiān)視,觸點(diǎn)彈跳監(jiān)視,通信單元、圖形顯示

6、單元、編程器單元,,,,,,,通信總線,,,,,二、電動(dòng)機(jī)的制動(dòng),回饋制動(dòng)反接制動(dòng)轉(zhuǎn)速反接制動(dòng)電樞反接制動(dòng)能耗制動(dòng),1.電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng),,優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)效果好，停車(chē)準(zhǔn)確；缺點(diǎn)：能耗損耗大 ，無(wú)論是轉(zhuǎn)子導(dǎo)條還是定子繞組，都會(huì)通過(guò)非常大的電流；適用于不頻繁制動(dòng)的場(chǎng)合。,,,,10KW以上的電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)時(shí)串接反接制動(dòng)電阻R,交流電機(jī)的能耗制動(dòng),切斷三相籠型電動(dòng)機(jī)的三相電源的同時(shí)，給定子繞組接通直流電源，轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)切割磁力線

7、，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中的產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)速相反，形成制動(dòng)作用。,交流電機(jī)能耗制動(dòng)主電路,變壓器——T全波整流橋——U,,,能耗制動(dòng)特點(diǎn)：制動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)大的沖擊；應(yīng)用能耗制動(dòng)能使生產(chǎn)機(jī)械準(zhǔn)確停車(chē)，被廣泛用于礦井提升和起重機(jī)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)機(jī)械；,電容制動(dòng),,電磁抱閘制動(dòng),應(yīng)用場(chǎng)合： 交流電機(jī)切除電源后依靠慣性還要轉(zhuǎn)動(dòng)；萬(wàn)能銑床的主軸要求能夠迅速停車(chē)升降機(jī)在突然停電以后需要安全保護(hù),,電磁制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖,,運(yùn)行原理電動(dòng)機(jī)接通電源

8、，同時(shí)電磁制動(dòng)器的線圈也通電，鐵芯吸引銜鐵，銜鐵克服彈簧拉力，迫使制動(dòng)杠桿向上移動(dòng)，從而使制動(dòng)器的閘瓦與閘輪松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行,,制動(dòng)原理：電動(dòng)機(jī)電源被切斷后，電磁制動(dòng)器的線圈也同時(shí)斷電，銜鐵釋放，在彈簧拉力的作用下使閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。,,利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)的方法屬于機(jī)械制動(dòng)。電磁制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)：制動(dòng)電磁鐵鐵芯、銜鐵和線圈閘瓦制動(dòng)閘輪、閘瓦和彈簧閘輪與電動(dòng)機(jī)同軸安裝,電磁抱閘控制電路

9、,電磁抱閘制動(dòng)的特點(diǎn),電磁抱閘制動(dòng)力強(qiáng)，安全可靠，不會(huì)因斷電發(fā)生事故；體積大，制動(dòng)器磨損嚴(yán)重，快速制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)；電磁制動(dòng)器由于裝卸方便、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、可靠性高等特點(diǎn)，廣泛用于水利、礦山、冶金等行業(yè)。,三、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制,,調(diào)速方式,變極調(diào)速變頻調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速,1.變極調(diào)速,改變定子繞組連接方式以改變極對(duì)數(shù),改變極對(duì)數(shù)的兩種方法,（1）改變定子繞組的接法 （2）在定子上設(shè)置具有不同極對(duì)數(shù)的兩套相互獨(dú)立的繞組,

10、雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速,Y-YY接法△-YY接法,Y-YY接法的雙速調(diào)速,Y型連接,,,,,,,,,,,U,V,W,注意:V和W相電源換相,,U,W,V,YY型連接,△-YY接法的雙速調(diào)速,,,,,,,,U,W,V,,U,W,V,YY型連接,,變極調(diào)速是通過(guò)改變定子空間磁極對(duì)數(shù)的方式改變同步轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)速的目的；在恒定頻率情況下，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與磁極對(duì)數(shù)成反比。極對(duì)數(shù)減少一倍，同步轉(zhuǎn)速就升高一倍。,變極調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)容許輸出功率或轉(zhuǎn)矩在

11、變速前后的關(guān)系:,,在不同的極對(duì)數(shù)下， 與 保持不變,,忽略定子損耗，設(shè)電磁功率 與輸入功率 相等,,Y——YY： 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,,△——YY: 恒功率調(diào)速,2.變頻調(diào)速,當(dāng)轉(zhuǎn)差率不變時(shí)，n正比于f,,變頻調(diào)速特點(diǎn)：調(diào)速范圍大調(diào)速平滑性好有足夠硬度的機(jī)械特性,,變頻時(shí)電源電壓按不同規(guī)律變化，可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速，以適應(yīng)不同負(fù)載要求，低速時(shí)靜差率高，是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速最優(yōu)發(fā)展前

12、途的方法。,,缺點(diǎn)：必須有專(zhuān)用的變頻電源，變頻電源目前都應(yīng)用電力電子器件變頻裝置。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，低速段電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)大為降低，甚至不能帶動(dòng)負(fù)載,變頻器,變頻器整流器逆變器,3、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率調(diào)速,調(diào)壓調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速串級(jí)調(diào)速弱磁調(diào)速,3、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率調(diào)速,轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻后，使轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流減小，轉(zhuǎn)矩T也相應(yīng)減小，T<Tz(原來(lái)T=Tz),電動(dòng)機(jī)減速，轉(zhuǎn)差率增加,,方法簡(jiǎn)單，成本低，使用或高于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如起重機(jī)。對(duì)

13、于通風(fēng)機(jī)負(fù)載，也可應(yīng)用調(diào)速級(jí)數(shù)少，平滑性不高。,負(fù)載類(lèi)型,恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒功率負(fù)載通風(fēng)機(jī)負(fù)載,調(diào)速方式與負(fù)載性質(zhì)的配合,問(wèn)題提出 如何使不同類(lèi)型負(fù)載與電動(dòng)機(jī)的不同調(diào)速方法合理配合,調(diào)速方式與負(fù)載性質(zhì)的配合,調(diào)速方式與負(fù)載性質(zhì)匹配的情況電動(dòng)機(jī)采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式時(shí)，如果拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，并且使電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等，則只要運(yùn)行在不高于額定轉(zhuǎn)速的情況下，電動(dòng)機(jī)的電樞電流始終等于額定電流，電動(dòng)機(jī)得到了充分利用，即恒轉(zhuǎn)矩

14、調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載性質(zhì)匹配。,,電動(dòng)機(jī)采用恒功率方式時(shí)，如果拖動(dòng)恒功率負(fù)載運(yùn)行，并且是電動(dòng)機(jī)電磁功率不變，則不論運(yùn)行在什么轉(zhuǎn)速下，電動(dòng)機(jī)的電樞電壓都等于額定電壓，電動(dòng)機(jī)得到了充分利用，即恒功率調(diào)速方式與恒功率負(fù)載性質(zhì)匹配,調(diào)速方式與負(fù)載性質(zhì)的配合,恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒功率負(fù)載 恒功率負(fù)載采用調(diào)壓調(diào)速時(shí),負(fù)載功率為,,,,,調(diào)壓調(diào)速時(shí),為了滿足整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)的負(fù)載要求，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)按最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇 電動(dòng)機(jī)的額定功率為,,恒

15、功率負(fù)載與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式配合時(shí)，則電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)為所拖動(dòng)負(fù)載功率的D倍,調(diào)速方式與負(fù)載性質(zhì)的配合,恒功率調(diào)速方式與恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 生產(chǎn)機(jī)械為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，當(dāng)對(duì)此恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載選擇弱磁調(diào)速方式（恒功率方式）時(shí)，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)按最高轉(zhuǎn)速來(lái)選取，即,,,,,,為了滿足整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求，即 ，電動(dòng)機(jī)的功率則必須按最高轉(zhuǎn)速時(shí)來(lái)考慮，則電動(dòng)機(jī)的額定功率為,,當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作在 時(shí)，電動(dòng)機(jī)容許輸出的轉(zhuǎn)矩

16、及功率都比實(shí)際負(fù)載需要要大得多。,,對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載，既非恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，又非恒功率負(fù)載，采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式浪費(fèi)要小一點(diǎn)。,調(diào)速方式與負(fù)載性質(zhì)的配合,結(jié)論恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式與恒功率調(diào)速方式只是用來(lái)表征電動(dòng)機(jī)采用某種調(diào)速方法時(shí)得負(fù)載能力，并不是指電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的實(shí)際負(fù)載；,,電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式與其拖動(dòng)的實(shí)際負(fù)載匹配時(shí)，電動(dòng)機(jī)才可以得到充分利用。從理論上講，匹配時(shí)，可以讓電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩或額定功率與負(fù)載所需實(shí)際轉(zhuǎn)矩或功率相等；但實(shí)際上，由于電動(dòng)機(jī)容量