第3章电机调速基本控制线路 器 负载不变,人为调节转速的过程称为调速。通过改本传动 机构转速比的调速方法称为机械调速;通过改变电动机参数而器 改变系统运行转速的调速方法称为电气调速 调速的意义主要体现在以下三个方面: 1)提高产品质量。 (2)提高工作效率。 根据原动机的不同,调速分交流调速和直流调速两。 交流电动机应用广泛的主要是三相异步电动机,根据三相 异步电动机的转速公式: n=(1-s)60/p 可知,三相异步电动机的调速方法有:改变电动机绕 组的磁极对数P;改变电源频率;改变转差率S三种。其改 转差率的方法可通过调定子电压、转子电阻以及采用串教调速、 电磁转差离合器调速等来实现
第3章 电机调速基本控制线路 负载不变，人为调节转速的过程称为调速。通过改变传动 机构转速比的调速方法称为机械调速；通过改变电动机参数而 改变系统运行转速的调速方法称为电气调速。 调速的意义主要体现在以下三个方面： (1)提高产品质量。 (2)提高工作效率。 (3)节约能源。 根据原动机的不同，调速分交流调速和直流调速两种。 交流电动机应用广泛的主要是三相异步电动机，根据三相 异步电动机的转速公式： n=(1-s)60f / p 可知，三相异步电动机的调速方法有：改变电动机定子绕 组的磁极对数P；改变电源频率f；改变转差率S三种。其中改变 转差率的方法可通过调定子电压、转子电阻以及采用串级调速、 电磁转差离合器调速等来实现
直流电动机的转速表达式为: n=(U-R)/ Ceo 器 其中U为电枢电压,/为电枢电流,R为电枢所器 电阻,为励磁磁通,Ce为由电机结构决定的电勒势常 数。由转速表达式可知,直流电动机调速方法有调节 电枢电压U的调速,减弱励磁磁通φ的调速,改电枢 回路电阻R的调速。对于要求在一定范围内平滑请速的 系统,调节电枢电压的调速方法最好。改变电枢电阻 能是有级调速,减弱磁通虽然可实现无级平滑调枣,但 调速范围不大;通常只是配合调压调速,在基速即电动 机额定转速)以上作小范围的升速。故直流电动的调速 往往以变压调速为主 3.1三相异步电动机的基本调速控制线路 由上述可知,三相异步电动机有三种调速方,即 变极调速、变频调速、改变转差率调速。本节分介 几种常用的异步电动机调速控制线路
直流电动机的转速表达式为: n = (U-IR) / Ceφ 其中U为电枢电压，I为电枢电流，R为电枢回路总 电阻，Φ为励磁磁通，Ce为由电机结构决定的电动势常 数。由转速表达式可知，直流电动机调速方法有：调节 电枢电压U的调速，减弱励磁磁通Φ的调速，改变电枢 回路电阻R的调速。对于要求在一定范围内平滑调速的 系统，调节电枢电压的调速方法最好。改变电枢电阻只 能是有级调速，减弱磁通虽然可实现无级平滑调速，但 调速范围不大；通常只是配合调压调速，在基速(即电动 机额定转速)以上作小范围的升速。故直流电动机的调速 往往以变压调速为主。 3.1 三相异步电动机的基本调速控制线路 由上述可知，三相异步电动机有三种调速方法，即 变极调速、变频调速、改变转差率调速。本节分别介绍 几种常用的异步电动机调速控制线路
311三相笼型异步电动机的变极调速控线 路 变极调速有两种方法:第一种,改变定体第 的连接方法:第二种,在定子上设置具有不同砂③ 数的两套互相独立的绕组。 改变定子绕组连接来达到改变电动机极对数的 原理,可以利用电流产生磁场的现象来清楚地兑明。 如图311分别表示定子一相绕组两个线圈相互串联 和并联时的两种不同的磁场,线圈中电流的方向如 图所示。根据右手螺旋定则,可判断磁场的方向, 并且得出磁极的对数。从图中看出,定子一相绕组 的两线圈串联时,磁场具有四个极:S、N,S 即两对磁极,而定子一相绕组的两个线圈相互并联 时,磁场具有两个极S、N即一对磁极
3.1.1三相笼型异步电动机的变极调速控制线 路 变极调速有两种方法：第一种，改变定子绕组 的连接方法；第二种，在定子上设置具有不同极对 数的两套互相独立的绕组。 改变定子绕组连接来达到改变电动机极对数的 原理，可以利用电流产生磁场的现象来清楚地说明。 如图3.1.1分别表示定子一相绕组两个线圈相互串联 和并联时的两种不同的磁场，线圈中电流的方向如 图所示。根据右手螺旋定则，可判断磁场的方向， 并且得出磁极的对数。从图中看出，定子一相绕组 的两线圈串联时，磁场具有四个极：S、N，S、N 即两对磁极，而定子一相绕组的两个线圈相互并联 时，磁场具有两个极S、N即一对磁极
(a)两线圈串联 (b)两线圈并联 图3.1.1一相绕组两线圈串联、并联后产生的磁场 1.双速电动机的接线方式 )△/YY连接 图32(2.将绕组的U1、V1、W1三个端钮接三相电,将U V3W3三个端钮悬空,三相定子绕组接成三角形。这时每相两 个半绕组串联,电动机以四极运行为低速。 图3.1.2(b)将U3、V3、W3三个端钮接三相电源,U1 连成一点,三相定子绕组接成双星形。这时,每相两个半绕组 并联,电动机以两极运行为高速
（a）两线圈串联 （b）两线圈并联 图3.1.1一相绕组两线圈串联、并联后产生的磁场 1. 双速电动机的接线方式 1）△/YY连接 图3.1.2(a)将绕组的U1、V1、W1三个端钮接三相电源，将U3、 V3、W3三个端钮悬空，三相定子绕组接成三角形。这时每相两 个半绕组串联，电动机以四极运行为低速。 图3.1.2(b)将U3、V3、W3三个端钮接三相电源，U1、V1、W1 连成一点，三相定子绕组接成双星形。这时，每相两个半绕组 并联，电动机以两极运行为高速
器 U1(W2) U JeV U1( 人人厂 人人 (U2)V W1(V2) (V2)W (a)4极接线 )2极接组 图3.1.24/2极双速电动机△/YY接线图
(a) 4极接线 (b) 2极接线 图3.1.2 4／2极双速电动机△／YY接线图
2)Y/YY连接 器 图3.3(a)将绕组的U1、V1、W三个端钮接三相电源将U33 V3、W3三个端钮悬空,三相定子绕组接成星形。这时,每相 两个半绕组串联,电动机以4极运行为低速。 图31.3(b)将U3、V3、W3三个端钮接三相电源,U1、 W连成一点,三相定子绕组接成双星形。这时,每相两个半 绕组并联,电动机以2极运行为高速。 由于△YY连接,虽转速提高一倍,但功率提高不豸,属 恒功率调速(调速时,电动机输出功率不变),适用于金库切散 机床:Y/YY连接,属恒转矩调速(调速时,电动机输出转矩不 变),适用于起重机、电梯、皮带运输机等。 应当注意,变极调速有“反转向方案”和“同转向方案” 两种方法。若变极后电源相序不变,则电动机反转高速行 若要保持电动机变极后转向不变,则必须在变极同时改电源 相序
2）Y/YY连接 图3.1.3(a)将绕组的U1、V1、W1三个端钮接三相电源，将U3、 V3、W3三个端钮悬空，三相定子绕组接成星形。这时，每相 两个半绕组串联，电动机以4极运行为低速。 图3.1.3(b)将U3、V3、W3三个端钮接三相电源，U1、V1、 W1连成一点，三相定子绕组接成双星形。这时，每相两个半 绕组并联，电动机以2极运行为高速。 由于△/YY连接，虽转速提高一倍，但功率提高不多，属 恒功率调速(调速时，电动机输出功率不变)，适用于金属切削 机床；Y/YY连接，属恒转矩调速(调速时，电动机输出转矩不 变)，适用于起重机、电梯、皮带运输机等。 应当注意，变极调速有“反转向方案”和“同转向方案” 两种方法。若变极后电源相序不变，则电动机反转高速运行； 若要保持电动机变极后转向不变，则必须在变极同时改变电源 相序
2h1 U2)VI TU(W2) 人W2 W (V2)W2 W (a)4极接线 ()2极接线 图3.1.342极双速电动机YNYY接线图
(a) 4极接线 (b) 2极接线 图3.1.3 4/2极双速电动机Y/YY接线图
器 2.△/YY连接双速电动机控制线路 1)接触器控制双速电动机控制线路 用按钮和接触器控制双速电动机的控制 线路如图3.4所示。图(a)为主电路,KM 低速接触器,KM2、KM3为高速接触器 KM1动作,绕组接成三角形为低速;KM KM3动作,绕组接成双星形为高速。 2)时间继电器自动控制双速电动机的 制线路 时间继电器自动控制双速电动机的控制 线路如图3.1.5所示。图中SA是具有三个接 的旋钮开关
2. △/YY连接双速电动机控制线路 1）接触器控制双速电动机控制线路 用按钮和接触器控制双速电动机的控制 线路如图3.1.4所示。图(a)为主电路，KM1为 低速接触器，KM2、KM3为高速接触器。 KM1动作，绕组接成三角形为低速；KM2、 KM3动作，绕组接成双星形为高速。 2）时间继电器自动控制双速电动机的控 制线路 时间继电器自动控制双速电动机的控制 线路如图3.1.5所示。图中SA是具有三个接点 的旋钮开关
飞 QS SB FU SB KM SB KM2 SB KM KM KM3 W1 U3 KM2 KM 8/4P M KM2 KM3 KM 图3.1.4接触器控制双速电动机控制线路
图3.1.4 接触器控制双速电动机控制线路
低速sA高速 器 KT KT A KT KM2 KM3 KM2 KM KMi KM2 KT KM3 图315时间继电器自动控制双速电动机的控制线路
图3.1.5 时间继电器自动控制双速电动机的控制线路
