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三相异步电动机常用控制电路图集,赶快收藏吧!

工控论坛 2019-01-15 17:35:07

三相异步电动机常见的正反转控制电路、限位控制电路、自动往返控制电路、顺序控制电路、多地控制电路、减压起动控制电路、绕线转子电动机起动控制电路、制动控制电路、多速异步电动机调速控制电路等均有涉及。


正转控制电路

1.简单的正转控制电路

这种控制电路适合容量小且起动不频繁的电动机正转控制电路。

2.自锁正转控制电路

该电路在点动正转电路的控制电路中多串接一个常闭停止按钮SB2,并在起动按钮SB1两端并联一个常开辅助触头KM(又称自锁触头)。

自锁正转控制电路除了有长时间运行锁定功能外,还能实现欠电压和失电压保护功能。

3.带过载保护的自锁正转控制电路

带过载保护的自锁正转控制电路在普通的自锁控制电路基础上增加了一个热继电器FR。

热继电器只能执行过载保护,不能执行短路保护。

4.连续与点动混合控制电路


该电路是在带过载保护的自锁正转控制电路的自锁电路中串接一个手动开关SA。当SA断开时,电路工作在点动控制方式。当SA闭合时,电路工作在连续控制方式。

该电路是在带过载保护的自锁正转控制电路中增加了一个复合按钮开关SB3。未操作SB3时,电路工作在连续控制方式。操作SB3时,电路工作在点动控制方式。


正、反转控制电路

1.倒顺开关正、反转控制电路


倒顺开关直接接在主电路中,不适合用作大容量的电动机控制,一般用在额定电流10A、功率3kW以下的小容量电动机控制电路中。


2.接触器联锁正、反转控制电路

接触器联锁正、反转控制电路的主电路中连接了两个接触器KM1和KM2,工作安全可靠。


3.按钮联锁正、反转控制电路


接触器联锁正、反转控制线路在控制电动机由正转转为反转时,需要先按停止按钮,再按反转按钮,这样操作较为不便,采用按钮联锁正、反转控制线路则可避免这种不便。


电路采用两个复合按钮SB1和SB2,SB1代替正转按钮和反转接触器的常闭辅助触头,SB2代替反转按钮和正转接触器的常闭辅助触头。


4.按钮、接触器双重联锁正反转控制电路

按钮、接触器双重联锁正反转控制电路可以有效解决按钮联锁正反转控制电路容易出现两相电源短路的问题。


在按钮联锁正反转控制电路的基础上,将两个接触器各自的常闭辅助触头与对方的线圈串接在一起,这样就实现了按钮联锁和接触器联锁双重保护。


限位控制电路


限位控制电路又称位置控制电路或行程控制电路,它是利用位置开关来检测运动部件位置的,当运动部件运动到指定位置时,位置开关给控制电路发出指令,使电动机停转或反转。


常见的位置开关有行程开关和接近开关。

限位控制电路是在接触器联锁正反转电路的控制电路中串接两个行程开关SQ1和SQ2构成的。


自动往返控制电路

在一定范围内能自动往返运动,即当运动部件运行到一定位置时不用人工操作按钮就能自动返回。


自动往返控制电路采用了四个行程开关SQ1~SQ4。SQ2、SQ1分别用来控制电动机正、反转;SQ3、SQ4用作终端保护,它们只用到了常闭触头。


图 自动往返控制电路4个行程开关的安装位置


顺序控制电路


电路采用了KM1、KM2两个接触器,KM1、KM2的主触头属于串接关系,KM2主触头接在KM1主触头的下方。

该电路同样采用KM1、KM2两个接触器,但KM1、KM2的主触头属于并接关系,要求两个接触器的主触头先后闭合。


多地控制电路


SB11、SB12分别为A地起动和停止按钮,安装在A地,SB21、SB22分别为B地起动和停止按钮,安装在B地。


减压起动控制电路


一般规定,供电电源容量在180kVA以上,电动机容量在7kW以下的三相异步电动机可采用直接全压起动,超出这个范围需采用减压起动方式。减压起动需要在轻载或空载时进行。


1.定子绕组串接电阻减压起动控制电路

在起动时在电动机定子绕组和电源之间串接电阻进行减压,电动机运转后再将电阻短接,给定子绕组提供全压。


1)手动切换电阻控制电路

2)按钮和接触器切换电阻控制电路

3)时间继电器切换电阻控制电路


2.自耦变压器减压起动控制电路

在起动电动机时让自耦变压器将电压降低供给电动机,起动完成后再将电压升高提供给电动机。


1)手动控制起动器减压电路

电路常用到QJ3油浸式起动器。这种起动器内部除了有三相自耦变压器结构外,还包括一些保护装置。


起动时,由于手柄换挡时都是带电操作,动触头与静触头之间容易出现电弧,为了消除电弧对触头的损伤,与手柄联动的几个触头都要浸在绝缘油内。


2)按钮、接触器和中间继电器控制起动器减压电路

由于采用了接触器来进行减压、全压切换,只需用普通的自耦变压器即可。该电路需要先操作起动按钮SB1,再操作按钮SB2时才有效。


3)时间继电器自动控制起动器减压电路

指示电路中有三个指示灯,HL1为电源指示灯,HL2为减压起动指示灯,HL3为全压运行指示灯。


时间继电器自动控制起动器减压电路操作简单,减压大小可通过自耦变压器调节,减压起动时间可通过时间继电器调节,还有工作状态指示功能,适用于交流50Hz、电压为380V、功率在14~300kW的三相笼形异步电动机减压起动。


3.星形-三角形减压起动控制电路

起动时将电动机的绕组接成星形,起动后再将绕组接成三角形,让电动机全压运行。


1)手动控制Y-△减压起动电路


2)按钮、接触器控制Y-△减压起动电路


3)时间继电器自动控制Y-△减压起动电路

4.延长三角形减压起动控制电路


星形方式起动时,绕组两端的电压很低,只能是空载或轻载起动。为了解决星形方式起动的缺点,可在起动时将三个绕组接延边三角形方式,起动运行正常后再将三绕组接成三角形方式。



绕线转子电动机起动控制电路

转子采用绕线形式的电动机。与笼型电动机相比,绕线转子电动机可以通过改变转子绕组回路电阻的大小来调节转速。


1.转速调速原理与起动方式

图 绕线转子电动机电气接线图

图 绕线转子电动机起动调速方式


2.转子绕组串接电阻起动控制电路

①按钮手动控制串接电阻起动电路

②时间继电器自动控制串接电阻起动电路


电路中KM1、KM2、KM3的常闭触头与起动按钮SB1串接,其功能是防止KM1、KM2或KM3主触头因熔焊或机械故障未能断开时高速起动电动机。


③电流继电器自动控制串接电阻起动电路

电路采用KA1、KA2、KA3三个过电流继电器,它们的吸合电流相同,释放电流不同,KA1释放电流最大,KA2次之,KA3最小。


3.转子绕组串接频敏变阻器起动控制电路

频敏变阻器实际上是三相电抗器(电感器),对交流信号有阻碍作用,交流信号频率越高,阻碍越大。


4.凸轮控制器起动、调速和正反转控制电路


AC1~AC12为凸轮控制器的12组触头。

图 KTJ1-50/2型凸轮控制器的触头分合表


制动控制电路

电动机切断供电后并不会马上停转,而是依靠惯性继续运转一段时间,这种情况对于某些设备是不适合的。对电动机进行制动就可以解决这个问题。


1.机械制动电路

电磁制动器是常见的机械制动装置。电磁制动器主要分电磁抱闸制动器和电磁离合制动器。

图 由制动电磁铁和闸瓦制动器组成的电磁抱闸制动器


图 断电型电磁离合制动器结构示意图


1)断电型电磁抱闸制动控制电路

2)通电型制动控制电路

2.电力制动电路

在切断电动机电源后,利用电气线路让电动机产生与旋转方向相反的制动力矩进行制动。主要有反接制动、能耗制动和电容制动等。


1)反接制动

①单向起动反接制动控制电路


电动机在采用单向起动反接制动时,定子绕组旋转磁场与转子的相对速度(n1+n)很高,定子绕组中的电流很大,可达额定电流的10倍,所以这种制动方式一般用作容量在10kW以下电动机的制动,并且对于4.5kW以下的电动机还需在反转供电线路中串接限流电阻R。限流电阻R的大小可根据下面两个经验公式来估算:


R≈1.5×220/I启动电流(在电源电压为380V,要求制动电流为启动电流一半时)

R≈1.3×220/I启动电流(在电源电压为380V,要求制动电流等于启动电流时)

若仅在两相反接制动线路中串接电阻,一般要求电阻值为上面估算值的1.5倍。


②双向起动反接制动控制电路

双向起动反接制动控制电路对电动机的正向减压起动、反接制动原理与反向减压起动、反接制动基本相同,下面仅介绍电路对电动机正向减压起动和反接制动控制。

2)能耗制动

在电动机切断交流电源后,给任意两相定子绕组通入直流电,让直流电产生与转子旋转方向相反的制动力矩来消耗转子的惯性从而进行制动。


①无变压器单相半波整流能耗制动控制电路

该电路采用一个二极管构成半波整流电路,将交流电转换成直流电,适合10kW以下小容量电动机的制动控制。

②有变压器单相桥式整流能耗制动电路

该电路的控制电路部分与上图相同,两条电路不同在于制动直流电的获取方式。


能耗制动的缺点是电路中所需的直流电源装置费用高、制动力较弱(特别是低速制动时),所以能耗制动一般用在要求制动平稳、准确的场合。


多速异步电动机调速控制电路

电动机的转速近似为n=60f/p。

通过改变交流电源的频率来调节电动机转速的方法称为变频调速;通过改变电动机的磁极对数来调节电动机转速的方法称为变极调速。

变极调速只适用于笼型异步电动机。适合变极调速的电动机称为多速电动机。


1.双速异步电动机调速控制电路

双速异步电动机在YY联结下的转速是△联结时的两倍。


1)接触器控制的双速异步电动机调速电路


2)时间继电器控制的双速异步电动机调速电路


2.三速异步电动机调速控制电路

三速异步电动机有两套定子绕组:一套为双速绕组,另一套为单速绕组,接线盒内有10个接线端。改变两套定子绕组的接线方式可以改变电动机的磁极对数,从而进行变极调速控制。


编后语

三相异步电动机的常用控制电路介绍了10类共36种电路,希望对大家有所帮助~如果还有什么遗漏或错误也欢迎指正!



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来源:机械工业出版社E视界

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