机电传动与控制(2024秋)

大连交通大学 张生芳

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 机电传动及其控制发展
    • 1.2 机电一体化技术
  • 2 继电器接触器控制电路
    • 2.1 常用低压电器
    • 2.2 电器原理图的画法
    • 2.3 异步电动机的启动控制线路
    • 2.4 异步电动机的正反控制线路
    • 2.5 异步电动机的制动控制线路
    • 2.6 电液控制
    • 2.7 其他四种基本控制线路
  • 3 电气控制线路设计
    • 3.1 电气控制线路设计的一般原则
    • 3.2 电动机容量的选择
    • 3.3 电气元件的选择
    • 3.4 电气控制线路设计举例
  • 4 交直流电机无极调速控制
    • 4.1 电机调速的概念和指标
    • 4.2 直流电机调速
    • 4.3 交流电机调速
  • 5 可编程序控制器
    • 5.1 PLC的发展、特点、分类
    • 5.2 PLC基本组成和工作原理
    • 5.3 PLC编程元件及编程语言
    • 5.4 基本指令及编程方式
    • 5.5 扩展指令及编程方式
    • 5.6 编程指导
    • 5.7 基本电路编程举例
  • 6 可编程序控制器控制系统设计
    • 6.1 PLC控制系统设计概述
    • 6.2 经验设计法
    • 6.3 顺序控制系统状态表设计法
  • 7 安装与接线
    • 7.1 C系列P型PLC的安装与接线
异步电动机的启动控制线路

分别介绍鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机的启动控制线路。使学生掌握异步电动机4种降压启动控制线路的分析、设计步骤和基本方法;理解软启动控制的基本原理和实现方法。

异步电动机的启动控制分直接起动(全压起动)、降压起动、软起动。

全压启动:启动时加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压。

降压启动:利用启动设备将电压适当降低后,加到电动机的定子绕组上进行启动,待电动机启动运转后,再使其电压恢复到额定电压正常运转。

一、鼠笼式异步电动机起动控制线路

(1)直接起动控制线路

图所示为电动机直接起动控制线路。主电路由刀开关QK、熔断器FU、交流接触器删的主触头、热继电器阳的热元件和电动机M组成;控制电路由起动按钮SBl、停止按钮S巴、接触器删的线圈和动合辅助触头、热继电器阳的动断触头组成。工作过程如下:合上刀开关QK,作好起动淮备。按下起动按钮阳,,接触器删线圈通电,其主触头闭合,接通三相电源,电动机M开始转动。同时,与SBl并联的接触器删的动合辅助触头也闭合。当松开按钮SBl时,接触器删的线圈通过这对触头仍与电源保持接通。像这种利用电器自身的动合辅助触头来保持线圈长期通电的称为自锁;起到自锁作用的触头称为自锁触头。若要使电动机停止运转,只要按下停止按钮Sq。此时,接触器删的线圈断电释放,主触头打开,电动机脱离三相电源而停止转动。当手松开后,按钮SB2的动断触头又恢复为闭合状态,但是接触器线圈无法通电,因为随着接触器的断电,自锁触头也已经打开。此时,只有重新按下起动按钮SBl,电动机才能再次起动,从而保证了当电网电压消失而又重新恢复时,电动机及其拖动的生产机械不会自行起动,因此这个自锁电路构成了电动机的欠(零)压保护环节。

(2)降压起动控制线路

1)Y-△降压起动控制线路

当起动电动机时,合上刀开关QK,按下起动按钮SB1,主接触器删l、星形接法接触器KM2与时间继电器KT的线圈同时得电,接触器KM2的主触头闭合,将电动机接成Y形并经删l的主触头接至三相电源上,电动机降压起动。当到达KT的延时设定值时,KT延时打开动断触头断开,KM2线圈失电;KT延时闭合动合触头闭合,△形接法接触器KM3线圈得电,将电动机换接成A形,电动机起动过程结束而转入正常运行。同时,KM3的动断辅助触头断开,KT线圈断电。Y-△降压起动控制线路简单,起动电流仅为A形接法起动电流的十,但是起动转矩也相应下降为△形接法起动转矩的音,且起动电压不能按实际需要进行调节,放仅适用于空载或轻裁起动的场合,并只能用于正常运行时定子绕组作三角形联接的异步电动机。

2)自耦变压器降压起动控制线路

自耦变压器降压启动:在电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待电动机启动后,再使电动机与自耦变压器脱离,从而在全压下正常运行。

3)定子绕组串电阻降压起动控制线路

电动机启动时,在电动机的定子绕组上串联电阻,由于电阻的分压作用,使加在电动机的定子绕组上的电压低于电源电压,待启动后,再将电阻短接,电动机便在额定电压下正常运行。

4)延边三角形降压起动控制线路

启动时,把定子三相绕组的一部分联接成三角形,另一部分联接成星形,每相绕组上所承受的电压,比三角形联接时的相电压要低,比星形联接时的相电压要高,电动机延边三角形降压启动,待电动机启动运转后,再将绕组联接三角形,全压运行。

二、绕线式异步电动机起动控制线路

鼠笼式异步电动机的起动转矩小,起动电流大,因此不能满足某些生产机械需要高起动转矩、低起动电流的要求。绕线式异步电动机可以通过在转子电路中串接电阻,达到减小起动电流、提高转子电路的功率因数和增大起动转矩的目的。绕线式异步电动机常用的起动方法有在转子电路中串接起动电阻和频敏变阻器两种。

三、软起动控制线路

特点:

全数字自动控制;

启动电流小,启动转矩大、平稳;

启动参数可根据负载类型任意调整;

可连续、频繁启动;可分别启动多台电机;

具有完善、可靠的保护功能。