《電工工藝學(xué)》教案 第五章 電氣控制設(shè)備及維修

1、 - 128 -第五章 電氣控制設(shè)備及維修 第一節(jié) 電氣圖繪制標(biāo)準(zhǔn)的簡介1、生產(chǎn)機械電氣控制的電氣圖通常總包含有：原理圖及接線圖，以便于接線、安裝和維修電氣設(shè)備。一、圖面區(qū)域的劃分1、圖區(qū)編號 圖樣上方的1、2、3等數(shù)字是圖區(qū)編號，它是為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖而設(shè)置的。圖區(qū)編號也可設(shè)置在圖的下方。2、圖區(qū)編號下方的“電源開關(guān)及保護等字樣，表明它對應(yīng)的下方元件或電路的功能，使讀者能清楚地知道某個元件或某部分電路的功能，以利于理解全電路的工作原理。二、符號位置的索引1、圖5-1圖區(qū)中，的“8”為最簡的索引代號。它指出了繼電器KA線圈位置在圖區(qū)8。2、觸頭索引：圖51KM線圈及KA線

2、圈下方的是接觸器KM和繼電器KA相應(yīng)觸頭的索引。 電氣原理圖中，接觸器和繼電器線圈與觸頭的從屬關(guān)系應(yīng)用附圖表示。即在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸頭的圖形符號，并在其下面注明相應(yīng)觸頭的索引代號，對未使用的觸頭用“”表明，有時也可采用上述省去觸頭符號的表示法。 對接觸器，上述表示法中各欄的含義如下： 左欄 中欄 右欄 主觸頭所在 圖區(qū)號 輔助動合觸頭e 所在圖區(qū)號 輔助動斷觸頭 所在圖區(qū)號 左 欄 右欄 動合觸頭所在 動斷觸頭所在 圖區(qū)號 圖區(qū)號 對繼電器，上述表示法中各欄的含義如下：圖52熱繼電器技術(shù) 數(shù)據(jù)標(biāo)注三、電氣原理圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標(biāo)注 電氣元件的數(shù)據(jù)和型號，一般用小號字體注在電器代號下面

3、，如圖52就是熱繼電器動作電流值范圍和整定值的附注。 圖中標(biāo)注的15、1等字樣表明該處導(dǎo)線的截面積。第二節(jié) 三相異步電動機的自動控制電路1、三相異步電動機優(yōu)點：具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維修方便等優(yōu)點，目前廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。2、三相異步電動機的自動控制電路：大多是由繼電器、接觸器、主令控制器等電器元件組成，用來控制電動機的起動、制動、反轉(zhuǎn)及調(diào)速等功能，它將電動機、低壓電器、測量儀表等裝置有機地結(jié)合起來，組成電力拖動的自動控制系統(tǒng)。一、三相籠型異步電動機的起動控制電路1、起動：是指使電動機的轉(zhuǎn)子由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檎＿\轉(zhuǎn)的過程。2、直接起動：實際應(yīng)用中，許多籠型異步電動機都是在定子三相繞組加額定電壓

4、起動，當(dāng)起動轉(zhuǎn)矩大于電動機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，電動機便開始轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)速從零(即轉(zhuǎn)差率s=1)開始逐漸增加，直至額定轉(zhuǎn)速，這個過程一般幾分之一秒到數(shù)秒鐘之內(nèi)即可完成。這種方法稱為直接起動。3、直接起動缺點：采用這種方法起動時，電動機的起動電流很大，可達額定電流的47倍。如果要起動的電動機的容量較大，巨大的起動電流會引起電網(wǎng)電壓的過分降低，從而影響其他設(shè)備的穩(wěn)定運行（一）直接起動控制電路 1、三相籠型異步電動機直接起動的控制電路如圖53所示。2、能否直接起動要考慮的兩個因素：三相籠型異步電動機能否進行直接起動，一般除考慮到電動機本身的容量外，還取決于供電電網(wǎng)的容量。3、判斷電網(wǎng)容量能否允許電動機直接起

5、動，常用如下的經(jīng)驗公式： （二）減壓起動(也稱降壓起動)控制電路 1、大容量電動機一般均采用減壓起動的方法。2、減壓起動：是當(dāng)電動機起動時，使加于定子繞組上的電壓低于它的額定值，經(jīng)過一段時間后，再將定子繞組上的電壓提高到額定值，使電動機穩(wěn)定運行。3、減壓起動能減少電動機的起動電流的原因：由于電動機的起動電流與定子繞組上的電壓成正比，所以利用減壓起動的方法，可以減少電動機的起動電流。4、常用的減壓起動的方法有：定子電路中串電阻(或串電抗器)的起動；自耦變壓器(補償器)起動；星一三角起動及延邊三角形起動。(1)串電阻(或電抗器)起動 方法：這種起動方法是在定子電路中串入電阻(或電抗器)，起動時利用

6、串入的電阻(或電抗器)起降壓的作用，限制起動電流，待電動機轉(zhuǎn)速升到一定值時，將電阻(或電抗器)短接，使電動機在額定電壓下穩(wěn)定運行。 不串電阻而串電抗器的原因：由于定子電路中串入的電阻要消耗電能，所以大、中型電動機常采用串電抗器的起動方法。 串電阻起動的控制電路 如圖54所示， 線路的動作過程為：合上電源開關(guān)QS，按下起動按鈕SB2，接觸器KM1線圈和時間繼電器KT線圈同時通電，KMl的主觸頭使電動機定子繞組經(jīng)起動電阻R與電源接通，電動機定子繞組在低于額定電壓下起動，與此同時，KM1的輔助觸頭自保。由于KT線圈的通電，經(jīng)過預(yù)先整定的起動時間后，其延時閉合的動合觸頭閉合，使接觸器KM2線圈通電，其

7、主觸頭將起動電阻R短接，使電動機穩(wěn)定運行在額定電壓下。SB1為停止按鈕。 三相定子繞組中所串電阻的選擇，常根據(jù)下述經(jīng)驗公式指未串電阻時的起動電流(A)； 指串電阻后的起動電流(A)(根據(jù)實際情況可確定為額定電流的23倍)； 舉例：一臺籠型異步電動機，額定功率為22kW，額定電流為40A，額定電壓為380V，當(dāng)采用串電阻減壓起動時，電路中應(yīng)串多大的電阻。電路中應(yīng)串電阻的阻值可根據(jù)上式計算如下： 對所串電阻的要求：在定子電路中所串的電阻，一般可選取鑄鐵電阻；且三相電路中所串的電阻應(yīng)相等；選擇時還應(yīng)注意到所選電阻允許通過的電流值。 (2)自耦變壓器減壓起動控制電路 電路圖如圖55所示。電路動作過程為

8、：起動時按下按鈕SB2，接觸器KM1和時間繼電器KT同時通電，電動機通過自耦變壓器作減壓起動，經(jīng)過預(yù)先整定的時間以后，KT延時斷開的動斷觸頭切斷KMl的通電回路，KT另一個延時閉合的動合觸頭接通KM2的線圈，使自耦變壓器脫離電源，并將電動機直接接到電源，使電動機運行在額定電壓下。SB1為停止按鈕。 自耦變壓器減壓起動優(yōu)點：采用自耦變壓器起動時，轉(zhuǎn)矩減少的比例和電流減少的比例相等，不與降低的電壓平方成正比。這樣自耦變壓器起動比定子串電阻(或電抗)起動能提供更大的起動轉(zhuǎn)矩 自耦變壓器減壓起動缺點：是自耦變壓器價格昂貴，且不充許頻繁起動。(3)星一三角起動控制電路(丫一起動) 適用的電機：凡正常運行

9、為聯(lián)結(jié)的，容量較大的電動機，可采用丫一起動法。 方法：即起動時繞組為丫形聯(lián)結(jié)，待轉(zhuǎn)速升高到一定程度時，改為形聯(lián)結(jié)，直到穩(wěn)定運行。采用這種方法起動時，可使每相定子繞組所受的電壓在起動時降為電路電壓的(577電路電壓)，其電流為直接起動時的13。 缺點：由于起動電流的減小，起動轉(zhuǎn)矩也減小到直接起動時的13，所以這種起動方法只能用于空載或輕載起動的場合。兩個線路的共同點：丫一起動控制線路示于圖56a，b中。它們起動的原則是一致的。從主回路可知，當(dāng)KM2接觸器的主觸頭閉合KM3接觸器主觸頭斷開時，則電動機定子接成三角形；當(dāng)KM3主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開，則電動機定子接成星形。這兩個控制線路的共同點

10、都是利用時間繼電器KT來實現(xiàn)丫一轉(zhuǎn)換的。 線路a工作過程：當(dāng)按下起動按鈕SB2，KM1與KM3同時通電，電動機在星形聯(lián)結(jié)下作減壓起動。由于時間繼電器KT也同時通電，經(jīng)一定時間后，其延時動斷的動斷觸頭斷開，使KM3失電，此時，KT的延時動合觸頭閉合，使KM2通電，即電動機定子繞組由星形聯(lián)結(jié)自動換接成三角形，而正常運轉(zhuǎn)。KM2通電后其動斷觸頭斷開，使KT失電。KM2的輔助觸頭形成自鎖，維持KM2的通電。 電路b的動作過程：與電路a的基本相同，不過a中使用的時間繼電器KT是通電延時的時間繼電器，而b則采用了斷電延時的時間繼電器。當(dāng)按下起動按鈕SB2后，時間繼電器KT通電，其延時動斷的動合觸頭瞬時閉合

11、，使KM3通電，KM3的動合觸頭又使KM1通電，電動機在星形聯(lián)結(jié)方式下起動。KM1通電后，其動斷觸頭斷開，使KT斷電，經(jīng)一定延時后，其延時動斷的動合觸頭斷開，使KM3失電，由KM3的動斷觸頭使KM2通電，電動機定子繞組接成三角形，起動到正常工作狀態(tài)。 (4)延邊三角形起動控制 丫一電路缺點：采用丫一起動控制，由于起動轉(zhuǎn)矩較小， 應(yīng)用中有一定的限制。為克服丫一起動方法起動時轉(zhuǎn)矩小的缺點，可采用延邊三角形起動法。延邊三角形起動一般可采用XJI系列低壓起動控制箱，也可用交流接觸器等元件來實現(xiàn)。 延邊三角形起動方法的實質(zhì)：是將電動機定子繞組中的部分繞組接成Y形，另一部分繞組接成。定子繞組有9個抽頭，其

12、接線圖如圖57所示。 從圖57可以看出其繞組的整個接法好像是一個形的三邊延長后的圖形，故稱它為延邊三角形。 優(yōu)點：是在U、V、W三相接入380V電源時，每相繞組上所承受的電壓，比形聯(lián)結(jié)時的相電壓要低。可見用延邊三角形法不但可以達到減壓起動的目的，而且由于其相電壓高于丫一起動法時的電壓，因此起動轉(zhuǎn)矩也就大于丫一起動時的轉(zhuǎn)矩。 延邊三角形接法時相電壓的計算：而這時相電壓的大小，取決于每相繞組中匝數(shù)與的比值(稱為抽頭比)，所占的比例越大，相電壓就越低。如當(dāng)=1：2時，則相電壓為290V，當(dāng)=1：1時，相電壓為264V(計算略)。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的使用要求，選用不同的抽頭比進行減壓起動，待電

13、動機起動運轉(zhuǎn)以后，再將繞組接成，使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。 延邊三角形起動的控制電路如圖58所示。 電器動作過程為：按起動按鈕SB2，接觸器KMl和KM3通電吸合，把電動機定子繞組接成延邊三角形，此時時間繼電器KT也同時通電，經(jīng)一定時間后，使KM3失電釋放，而使KM2通電吸合，定子繞組接成三角形正常運轉(zhuǎn)。 二、三相籠型異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制生產(chǎn)機械通常要求能對電動機進行正、反轉(zhuǎn)控制，如大多數(shù)機床的主軸或進給運動都需要兩個方向運行，故要求電動機能夠正、反轉(zhuǎn)。三相異步電動機改變方向的方法：若要使電動機改變旋轉(zhuǎn)方向，只要改變通入電動機三相定子繞組中的任意兩相的電源即可。常用的電動機正、反轉(zhuǎn)控制

14、電路有如下幾種。（一）倒順開關(guān)正、反轉(zhuǎn)控制 1、倒順開關(guān)：是一種既能接通電源，又能改變電源相序的電源開關(guān)。該開關(guān)手柄有正、停、反三個位置。2、使用倒順開關(guān)請注意：來使電動機進行正、反轉(zhuǎn)時，不要直接從正到反，最好在停的位置略微停頓一下。這樣，可避免電動機突然反接，定子繞組因電流過大造成過熱而損壞。3、適用范圍：利用倒順開關(guān)控制電動機正、反轉(zhuǎn)，一般僅適用于不需經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的場合。（二）接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制電路1、電路圖：利用按鈕，接觸器可組成電動機的正、反轉(zhuǎn)控制電路其電路如圖59所示。2、動作過程為：按起動按鈕SB2，使接觸器KM1通電吸合，主觸頭閉合，使電動機按U、V、W的相序接通電源而起動

15、，電動機正轉(zhuǎn)。KM1動合輔助觸頭閉合自保，動斷輔助觸頭斷開，斷開KM2的通電回路，防止KM1與KM2同時通電而造成電源短路。若要使電動機反轉(zhuǎn)，只要按下停止按鈕SB1，接觸器KM1失電，再按反轉(zhuǎn)按鈕SB3，使接觸器KM2通電并自保，其主觸頭閉合，使電動機以W、V、U的相序接通電源而起動，電動機反轉(zhuǎn)。KM2的動斷觸頭串在KM1線圈回路亦起聯(lián)鎖作用?；ユi：利用KM1與KM2的動斷觸頭分別串聯(lián)在對方回路，以防止兩個接觸器同時通電，避免電源兩相短路，這就稱為互鎖。（三）按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 1、上圖缺點：圖59的電路操作時不大方便，從電動機正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)，必須先按下停止按鈕SB1。如果把上圖中串在KM1

16、與KM2回路中的動斷觸頭KM2和KM1換上按鈕SB3和SB2的動斷觸頭，就實現(xiàn)了利用按鈕聯(lián)鎖來控制電動機正反轉(zhuǎn)的要求，2、控制電路見圖510所示。 3、該電路的特點是：電動機可以利用按鈕SB2和SB3直接進行正反轉(zhuǎn)控制，不必按下停止按鈕。其聯(lián)鎖作用是利用按鈕動斷觸頭先斷開、常開后閉合的特點，來保證KM1與KM2不會同時通電，避免電源兩相短接，造成短路。4、缺點：但僅用按鈕進行聯(lián)鎖，而不用接觸器動斷觸頭之間的聯(lián)鎖，是不可靠的，在實際中可能出現(xiàn)；由于負(fù)載短路或大電流的長期作用，接觸器的主觸頭被強烈的電弧“燒焊”在一起，或者接觸器的機構(gòu)失靈，使銜鐵卡住，總是在吸合狀態(tài)，這都可能使主觸頭即使在線圈斷電

17、的情況下，也不斷開。這時如果另一接觸器又動作，就會造成電源短路事故。為了避免出現(xiàn)這樣的事故，常采用雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。（四）按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路1、控制電路：如圖511所示，2、動作過程：與上述電路相同。三、三相籠型異步電動機的制動控制1、制動用途：許多機床，如萬能銑床、臥式鏜床、組合機床等，都要求能迅速停車和準(zhǔn)確定位，這就要求對電動機進行制動。2、制動：就是當(dāng)電動機脫離電源后，強迫其立即停車。3、制動的方法一般有兩大類： 機械制動：是采用機械裝置，來強迫電動機迅速制動 電氣制動：實質(zhì)上是使電動機停止時，產(chǎn)生一個與原來轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的制動轉(zhuǎn)矩，迫使電動機立即停止。（一）

18、機械制動1機械制動 機械制動是當(dāng)電動機切斷電源后，依靠外加制動閘輪作用于電動機軸上，使電動機迅速停轉(zhuǎn)。2、制動強度調(diào)整：可通過調(diào)整機械結(jié)構(gòu)來改變。3、缺點：制動時間越短沖擊振動越大，且在電動機的軸伸端安裝這樣的制動機械，對某些空間位置比較緊湊的生產(chǎn)機械是有困難的。4、斷電抱閘 控制電路：如圖512a 工作原理：圖a是在電源切斷的情況下才起制動作用的，在電動機運轉(zhuǎn)時，制動電磁鐵同時被通電吸合，使抱閘松開。當(dāng)電動機切斷電源時，電磁鐵同時斷電，實現(xiàn)抱閘制動。 斷電抱閘優(yōu)點：機械制動的制動轉(zhuǎn)矩在一定范圍內(nèi)可以克服任何外加轉(zhuǎn)矩，例如在提升重物時，由于抱閘的作用力可以使重物停留在需要的高度，這是電氣制動所

19、不能達到的，此外，機械制動安全可靠，不會因中途斷電或電氣故障的影響而造成事故。因此，這種制動方法普遍用于起重、卷揚等設(shè)備。 斷電抱閘缺點：圖512a電路的缺點是電源切斷后，電動機軸就被制動剎住不能轉(zhuǎn)動，對有些設(shè)備有時還需要用人工將工件或傳動軸轉(zhuǎn)動作一些調(diào)整時，該電路就不適用了，5、通電抱閘 控制電路：在圖512b中， 工作原理：按停止按鈕SB1，KMl斷電釋放，電動機斷電，KM2吸合使電磁鐵動作，抱閘抱緊使電動機停止。松開按鈕SB1，電磁鐵即釋放，抱閘松開，即可進行人工調(diào)整。（二）反接制動 1、方法：反接制動是電氣制動的一種，它利用改變定子繞組中的電源相序，使定子的旋轉(zhuǎn)磁場反向，轉(zhuǎn)子便受到與原

20、旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩而迅速停轉(zhuǎn)，2、基本原理 見圖513所示。 3、反接制動注意問題：當(dāng)電動機利用改變電源相序來進行反接制動時，電動機轉(zhuǎn)速迅速降低。如果電動機轉(zhuǎn)速降到零以后，不及時切斷電源，電動機就要反向起動，所以在反接制動的控制線路中，常需要有檢測電動機轉(zhuǎn)速的電器，在制動結(jié)束，電動機轉(zhuǎn)速接近零時，能自動斷開三相電源，防止電動機反向起動。4、速度繼電器 作用：它能反映電動機轉(zhuǎn)速的變化，在轉(zhuǎn)速接近零時能發(fā)出信號，使控制線路發(fā)生作用，斷開電動機的電源。 速度繼電器的結(jié)構(gòu)及原理 結(jié)構(gòu)：如圖514所示。它由轉(zhuǎn)子、定子及觸頭等三個主要部分構(gòu)成。 轉(zhuǎn)子：是由永久磁鐵制成的圓柱形旋轉(zhuǎn)體。繼電器的轉(zhuǎn)子直接或

21、通過傳動機構(gòu)與電動機的軸連接，隨著電動機的轉(zhuǎn)軸而轉(zhuǎn)動。 定子：構(gòu)造與籠型電動機的轉(zhuǎn)子相似，定子內(nèi)澆鑄有短路導(dǎo)體，定子也能圍繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。 當(dāng)轉(zhuǎn)子隨電動機旋轉(zhuǎn)時，它的磁場與定子的短路導(dǎo)體相互切割，短路導(dǎo)體內(nèi)就感應(yīng)產(chǎn)生電動勢和電流，與異步電動機的作用原理相同，旋轉(zhuǎn)磁場與定子導(dǎo)體相互作用的結(jié)果，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩，使定子也隨著轉(zhuǎn)子而轉(zhuǎn)動起來。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也越大， 定子轉(zhuǎn)動時帶動杠桿，杠桿推動動觸頭5，使動斷觸頭斷開，動合觸頭閉合。 反力彈簧：同時杠桿通過返回杠桿7壓縮反力彈簧，反力彈簧的阻力使定子不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)矩就減小，反力彈簧通過返回杠桿使杠桿返回到原來位置，動合觸頭斷

22、開，動斷觸頭閉合。調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)反力彈簧的彈力，使觸頭閉合或斷開時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就隨之改變。 電動機的旋轉(zhuǎn)方向相反時，繼電器轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也隨之改變，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向也改變，定子就觸動另一方向的觸頭使之?dāng)嚅_或閉合。5、反接制動控制電路 反接制動控制電路見圖515a、b、c所示。 電路a：動作原理很簡單：按SB2電動機正轉(zhuǎn)，速度繼電器SR動合觸頭閉合(SR隨電動機軸一起旋轉(zhuǎn)，速度達120rmin時，即動作)，為制動作好準(zhǔn)備。當(dāng)按下SB1時KM1失電，KM2通電，電動機電源反接，電動機制動，轉(zhuǎn)速迅速下降，在降至120rmin以下時，SR已閉合的觸頭分開，KM2失電，切除電源，電動機停止。該電路尚存在這

23、樣的問題：在停車期間，如為調(diào)整機構(gòu)，需要用手轉(zhuǎn)動電動機軸時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子也隨著轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達120rmin以上時，也會發(fā)生同樣的制動過程，不利于調(diào)整工作。而采用線路b即可克服上述缺點。 電路b:按鈕SB1采用復(fù)合按鈕，從圖中可知，只有當(dāng)按下停止按鈕SB1，制動線路才接通，在調(diào)整時，就不會出現(xiàn)上述的現(xiàn)象。 電路c:是可逆制動控制電路，圖中用了兩對速度繼電器的觸頭，若電動機原處在正轉(zhuǎn)狀態(tài)，則速度繼電器SR觸頭(1113)閉合，為進行反接制動作好準(zhǔn)備。當(dāng)按下停止按鈕SB1后，接通中間繼電器KA，使KM2通電，進行反接制動。當(dāng)電動機原處在反轉(zhuǎn)狀態(tài)時，速度繼電器SR(117)閉合，也為進行反接制動作

24、好準(zhǔn)備，若按下SB1，則KA通電，使KM1通電，完成制動。6、限流電阻：因電動機反接制動電流很大，故在定子制動回路中一般應(yīng)串入電阻來限制制動電流。7、反接制動的優(yōu)缺點：反接制動方法比較簡單可靠，適用于電動機容量為23kW，起動與制動次數(shù)不太頻繁的場合。但是，由于反接制動時，振動和沖擊力較大，影響機床的精度，所以使用時受到一定限制。10kW以上的電動機就不大采用反接制動法。（三）能耗制動 1、應(yīng)用場合：能耗制動可以彌補反接制動的不足，在一些功率較大、制動次數(shù)頻繁的生產(chǎn)機械上較多地采用這種方法。2、能耗制動的原理：在電動機定子繞組與交流電源斷開之后，立即在任意兩相定子繞組中通人直流電，在定子繞組中

25、產(chǎn)生一個靜止的磁場，由于轉(zhuǎn)子的慣性仍按原方向旋轉(zhuǎn)，而切割磁力線，在轉(zhuǎn)子電路里即產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子電流與靜止磁場相互作用產(chǎn)生一個與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩，使電動機迅速停止。這種制動方法，實質(zhì)上是把轉(zhuǎn)子原來“儲存”的機械能轉(zhuǎn)變成電能，又消耗在轉(zhuǎn)子的電阻上，所以叫做能耗制動。3、控制線路見圖516所示。4、線路的動作過程為：按下起動按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電并自保，主觸頭閉合，使電動機接通電源正常運轉(zhuǎn)。當(dāng)按下停止按鈕SB1，KM1斷電，與此同時，接觸器KM2和時間繼電器KT通電，給電動機兩相定子繞組送入直流電流進行能耗制動。經(jīng)過一定時間后，KT延時斷開的動斷觸頭斷開，切斷KM2的通

26、電回路，KM2失電釋放，并斷開KT通電回路，電路回復(fù)到原始狀態(tài)，作好再次起動的準(zhǔn)備。5、電阻R作用：是用來調(diào)節(jié)電流大小的，從而調(diào)節(jié)制動的強度。也可以在變壓器的二次側(cè)設(shè)置抽頭，以達到調(diào)節(jié)制動強度的目的。6、直流電源的估算： 確定參數(shù)：先用電橋測量電動機定子繞組中任意兩相之間的冷態(tài)電阻R，或從手冊中查得； 測量空載電流(或取=3040額定電流)； 取制動電流 =(154) ，當(dāng)傳動裝置轉(zhuǎn)速高、慣性大時，系數(shù)可取大一些； 取制動電壓 U=R。 開始計算：變壓器的二次電壓 變壓器的二次電流 變壓器容量 變壓器的容量修正：關(guān)于變壓器的容量，在上述原則確定后，還可根據(jù)制動時間與工作時間的長短作些修正，具體

27、修正的方法參考有關(guān)手冊。7、當(dāng)采用橋式整流電路時：流過每只二極管的電流平均值反向電壓為四、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的控制1、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機優(yōu)點：與直流電動機相比結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，而調(diào)速和起動性能又優(yōu)于籠型異步電動機，因此，廣泛用于不可逆軋鋼、起重運輸機、高爐料車卷揚機以及它們的輔助設(shè)備等電力拖動中。2、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的結(jié)構(gòu)特點：轉(zhuǎn)子上繞有三相繞組，通過集電環(huán)與外電路連接。由于異步電動機的轉(zhuǎn)子電阻影響到電動機的起動電流，也影響到電動機的起動轉(zhuǎn)矩，并能用外加電阻來改變電動機的工作轉(zhuǎn)速，所以繞線轉(zhuǎn)子異步電動機常用轉(zhuǎn)子外接電阻來控制電動機的起動和速度調(diào)節(jié)。（一）轉(zhuǎn)子回路串電阻起動控制電路 1、

28、串電阻的目的：繞線轉(zhuǎn)子異步電動機常在轉(zhuǎn)子電路中串幾級起動電阻，用來限制起動電流，增大起動轉(zhuǎn)矩。橋式起重機的吊鉤電動機為繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，常用串電阻的方法來起動。2、控制電路如圖517所示。3、切除電阻的依據(jù)：圖5一17是根據(jù)電動機在起動過程中轉(zhuǎn)子回路里電流的大小來切除電阻的。即在起動過程中，每當(dāng)電流小到某一值時，就切除一級電阻，電阻一切除，起動電流就又控制在一定的范圍，不致使起動電流太小。4、KI1與KI2的選擇原則為：它們的吸合電流可以相等，但釋放電流不等，且使KI1的釋放電流大于KI2的釋放電流。5、圖517的動作過程為：按下起動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，主觸頭接通電源，輔助觸頭

29、自保。與此同時，中間繼電器KA通電吸合(其作用下面再分析)。由于起動過程剛開始，故起動電流很大，足以使KI1、KI2吸合，保證接觸器KM2與KM3不被通電，這時，全部起動電阻均接入轉(zhuǎn)子回路。電動機的轉(zhuǎn)速逐漸增加，而隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子回路中電流逐漸減小，當(dāng)小到KI1的釋放電流值時，KI1便釋放，接通接觸器KM2，切除電阻R1。由于R1的切除，轉(zhuǎn)子回路中的電流又增加。電動機的轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，隨著轉(zhuǎn)速的增高，電流又減小，當(dāng)小到KI2的釋放電流值時。KI2便釋放，使接觸器KM3通電吸合，切除電阻R2，電流又重新增大，使電動機轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升到額定值，完成整個起動過程。6、中間繼電器KA的作用：是保證剛開始

30、起動時接入全部起動電阻。由于電動機開始起動時，起動電流由零增大到最大值需一定的時間。這樣就有可能出現(xiàn)KI1與KI2還未動作、KM2與KM3反而先通電把電阻R1與R2切除，相當(dāng)于電動機直接起動。線路中采用了中間繼電器KA以后，不管KI1與KI2有無動作，即可由KA的觸頭來切斷KM2和KM3的通電回路，這就保證了起動時電阻全部接入轉(zhuǎn)子回路。（二）轉(zhuǎn)子回路中串頻敏變阻器的起動控制電路1、轉(zhuǎn)子串電阻起動缺點：繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，用轉(zhuǎn)子串電阻起動時，由于分級切除起動電阻，會造成電流與轉(zhuǎn)矩的突跳變化(增大)，對機械會產(chǎn)生沖擊。2、頻敏變阻器的特點：頻敏變阻器的阻抗值隨著電流頻率的變化而顯著地變化。電流頻率

31、高時，阻抗值也高，電流頻率低時，阻抗值也低。頻敏變阻器的這一頻率特性非常適合于控制異步電動機的起動過程。3、電動機轉(zhuǎn)子電勢的頻率與什么有關(guān)：由于電動機轉(zhuǎn)子電勢的頻率決定于轉(zhuǎn)差率s。這樣將頻敏變阻器串在繞線轉(zhuǎn)子異步電機的轉(zhuǎn)子回路中后，它的阻抗在起動開始時最大，隨著電動機轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)差率s減小，變阻器的阻抗也隨之減小。這樣，頻敏變阻器就可以代替起動電阻，控制起動過程，使繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的整個起動過程接近于恒值起動轉(zhuǎn)矩。4、采用頻敏變阻器的起動控制電路如圖518所示。 5、工作過程：圖518電路可以實現(xiàn)自動和手動控制。自動控制時將開關(guān)SA扳向“自動”，當(dāng)按下起動按鈕SB2，利用時間繼電器KT，控制

32、中間繼電器KA和接觸器KM2的動作，在適當(dāng)?shù)臅r間將頻敏變阻器短接。開關(guān)SA扳到手動位置時，時間繼電器KT不起作用，利用按鈕SB3手動控制中間繼電器KA和接觸器KM2的動作。起動過程中，KA的動斷觸頭將熱繼電器FR的發(fā)熱元件短接，以免因起動時間過長而使熱繼電器誤動作。6、頻敏變阻器的調(diào)節(jié)：在使用頻敏變阻器的過程中，如遇到下列情況，可以調(diào)整匝數(shù)和氣隙。 起動電流過大或過小，可設(shè)法增加或減少匝數(shù)； 起動轉(zhuǎn)矩過大，機械有沖擊，而起動完畢時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速又偏低，可增加上下鐵心間的氣隙，增加氣隙使起動電流略微增加，起動轉(zhuǎn)矩略微減小，但起動完畢時轉(zhuǎn)矩增大，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可以得到提高。五、多速電動機的控制電路1、目前在

33、我國機床電力拖動中，大部分采用不調(diào)速的籠型異步電動機，2、采用多速異步電動機的好處：可以簡化機床變速箱的結(jié)構(gòu)。3、電機變速的原理：即改變極對數(shù)調(diào)速的異步電動機，只要改變定子繞組的接法，就可以得到不同的工作轉(zhuǎn)速4、常用的多速電機：有雙速電動機和三速電動機。5、控制電路1 如圖519所示。 工作過程：圖中SB2和SB3為低速和高速的起動按鈕，當(dāng)按下SB2時，KM1接觸器通電，將電動機定子繞組接成，電動機以低速n運轉(zhuǎn)。若按下SB3，則KM1斷電釋放，并接通KM2將電動機定子繞組接成丫丫，電動機以2n的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。6、控制電路2 在有些場合需要電動機以起動，然后自動地將轉(zhuǎn)速加快投入丫丫運轉(zhuǎn)，從起動到運轉(zhuǎn)

34、這段時間可以有延時繼電器來調(diào)節(jié)， 控制電路如圖520所示(主電路略)。 工作過程：該線路中的時間繼電器KT，就是用來調(diào)節(jié)電動機起動到運轉(zhuǎn)的時間的。當(dāng)按下SB2時，時間繼電器KT通電，KT(911)瞬時閉合，使接觸器KM1通電，將電動機定子繞組接成起動，并通過中間繼電器KA，使時間繼電器KT斷電，經(jīng)過一定時間后，KT(911)斷開，接觸器KM1斷電。而使KM2通電，電動機便自動地從改變成丫丫運轉(zhuǎn)，完成了自動加速的過程。第三節(jié) 三相同步電動機的控制1、三相同步電動機用途及規(guī)格：主要用于拖動恒速旋轉(zhuǎn)的大型機械，如大型空氣壓縮機、風(fēng)機及水泵等設(shè)備。其額定電壓多在33kV以上，功率多在250kW以上。2

35、、同步電動機的定子繞組同異步電動機相似，而轉(zhuǎn)子繞組則由直流電源進行勵磁。3、勵磁電源：可用直流發(fā)電機、交流發(fā)電機及晶閘管整流裝置。4、無刷勵磁系統(tǒng)：如果使用交流發(fā)電機及晶閘管整流裝置勵磁,交流發(fā)電機發(fā)出的交流電需經(jīng)整流后成為直流電源。為了安裝簡便，常將交流發(fā)電機與同步電動機同軸聯(lián)結(jié)，并將定子做成磁極，轉(zhuǎn)子作為電樞，是旋轉(zhuǎn)電樞式結(jié)構(gòu)。整流裝置也與電樞同軸，故勵磁電流直接饋送到同步電動機的勵磁繞組，從而取消了同步電動機的集電環(huán)，成為無刷勵磁系統(tǒng)。5、同步電動機的轉(zhuǎn)速是恒定的6、同步電動機工作中存在的問題及解決： 不能自起動：由于同步電動機的起動轉(zhuǎn)矩為零，因而要采取技術(shù)措施來解決不能自起動的問題；

36、勵磁電流的調(diào)節(jié)：為了調(diào)節(jié)勵磁電流，則勵磁電源裝置要有快速反應(yīng)的調(diào)節(jié)能力 起動過程中轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)過電壓，在起動時需采取滅磁措施。7、同步電動機的控制包括：起動、停車制動及勵磁電流的調(diào)節(jié)，其控制電路都是針對上述各項特點而設(shè)計的。一、同步電動機的起動1、同步電動機啟動方法：同步電動機起動時可采用 輔助電動機起動：同步電動機的轉(zhuǎn)軸與另一臺三相異步電動機的轉(zhuǎn)軸用傳動裝置相聯(lián)結(jié)。在定子繞組接通三相電源時，異步電動機順著同步電動機旋轉(zhuǎn)的方向拖動同步電動機旋轉(zhuǎn)而起動。缺點：這種起動方法要有原動機及其控制設(shè)備，占地面積大，而且不經(jīng)濟。重載需大容量的原動機，其缺點更為明顯，故實際中較少采用。 異步起動：常用，異步

37、起動的同步電動機轉(zhuǎn)子表面上，裝有與異步電動機完全相同的籠型繞組，在同步電動機定子繞組接通電源時，轉(zhuǎn)子的籠型繞組所起的作用與異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組相同，從而同步電動機得以起動。這種起動方法操作簡便，而且經(jīng)濟，較輔助電動機起動方法要優(yōu)越得多，故目前生產(chǎn)的同步電動機，其轉(zhuǎn)子上往往裝有籠型繞組，以便異步起動。 調(diào)頻起動：起動時利用極低頻率的電源接到同步電動機的定子繞組，以克服轉(zhuǎn)子的慣性，慢慢起動，逐漸提高電源頻率以達到同步轉(zhuǎn)速。缺點：這種起動方法需要一套大功率的變頻電源設(shè)備，使設(shè)備費用增加，技術(shù)上的難度也較大，故只有在特殊情況下才予以采用。2、啟動過程中轉(zhuǎn)子的處理： 不通入勵磁電流：不論采用何種起動方法

38、，在起動過程中，轉(zhuǎn)子繞組中是不通入勵磁電流的，否則將增加起動的困難。 用電阻短接勵磁繞組：為避免轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)的高壓開路電動勢擊穿絕緣、損壞元件，通常在起動過程中，用電阻將勵磁繞組加以短接。此放電電阻的阻值一般為勵磁繞組電阻的510倍。起動過程結(jié)束前再切除。 切除放電電阻，投入勵磁：待轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(通常為同步轉(zhuǎn)速的95左右)，切除放電電阻，投入勵磁。3、同步電動機起動控制電路包括：電動機定子電源的控制及轉(zhuǎn)子繞組投入勵磁的控制。4、同步電動機起動步驟是：先接入定子電源；開始起動；當(dāng)轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速的95時，切除放電電阻，投入直流勵磁。（一）定子繞組電源的控制電路 1、同步電動機起動方

39、式： 全壓起動：對于重載起動的電動機常采用全壓起動。這是因為全壓起動時具有較大的起動轉(zhuǎn)矩，而且在轉(zhuǎn)子繞組投入勵磁后，能產(chǎn)生較大的牽入同步轉(zhuǎn)矩，便于電動機迅速起動和進入正常同步運行。但全壓起動時對電源及機械設(shè)備的沖擊大。 減壓起動：減壓起動適用于輕載起動，通常用電抗器串接在定子回路中，起動時可按電流原則或時間原則在起動過程中再切除。這樣起動時對電源及機械設(shè)備的沖擊均較小。2、高壓同步電動機所用的電氣元件：均為高壓電器，如高壓隔離開關(guān)及油斷路器等。而且其聯(lián)鎖保護等要求較高，以求安全、可靠。3、同步電動機全壓起動的控制電路：圖521所示為同步電動機全壓起動的控制電路。圖中， QS為隔離開關(guān)； QF為

40、真空斷路器； TV為電壓互感器； TA為電流互感器，它有兩組，一組供測量儀表用；另一組供繼電保護用； 為斷路器分閘線圈； 為合閘線圈；SA1 虛線框中的SA1為勵磁裝置(圖中略去未畫，下同)準(zhǔn)備完成等待運行的開關(guān)，勵磁準(zhǔn)備完成后SA1閉合 KA5為勵磁裝置中的勵磁保護繼電器，當(dāng)勵磁裝置發(fā)生故障時KA5線圈得電； KA6為總停及失壓等保護繼電器觸頭，當(dāng)?shù)蛪嚎刂乒裰械乃疁?、水壓不正常時，或因故障需要緊急停車時，KA6線圈得電4、電路的工作過程如下： (1) 準(zhǔn)備起動：定子主回路的隔離開關(guān)QS、勵磁裝置的電源開關(guān)、控制柜的電源開關(guān)相繼合閘。這時勵磁準(zhǔn)備完成等待運行的開關(guān)SA1閉合；勵磁正常，KA5觸

41、點斷開；低壓控制柜工作正常，KA6觸點閉合。KA2通電吸合。這樣，指示燈HLGN亮，表示電路等待起動。 (2)起動：按壓起動按鈕SB1，接觸器KM1吸合，于是斷路器的合閘線圈通電，斷路器QF合閘，同步電動機全壓起動。在QF合閘的同時，其輔助觸頭(57)閉合，KA1吸合并自保，其動斷觸頭斷開KM1線圈回路，KMl釋放，合閘線圈斷電，真空斷路器由其閉鎖機構(gòu)維持合閘工作狀態(tài)。QF的動合觸頭(911)閉合，為分閘線圈的通電作好準(zhǔn)備。QF的觸頭(1一17)斷開，(115)閉合。于是“準(zhǔn)備”運行的綠色信號燈HLGN滅，而“運行”的紅色信號燈HLRD亮，表示同步電動機已處于運行狀態(tài)。 同步電動機開始起動，并

42、在具備了一定條件后對其轉(zhuǎn)子繞組施加勵磁，起動完畢，投入運行。 (3)正常停車 按壓SB2，分閘線圈通電，于是斷路器掉閘，電動機停止運轉(zhuǎn)。(4)故障停車 當(dāng)勵磁裝置發(fā)生故障時，KA5(19)閉合，得電，斷路器掉閘。 當(dāng)?shù)蛪嚎刂乒裰械乃疁?、水壓等不正常，或因故障需要緊急停車時，則KA6(113)斷開，KA2釋放，KA2的觸頭(19)閉合，使分閘線圈YAoff通電，斷路器掉閘，電動機停止。 如同步電動機過載時，電流繼電器KI1及KI2動作，其動斷觸頭也切斷KA2線圈回路，KA2釋放，和上述過程一樣，電動機將立即斷電停車。 電路所設(shè)的電氣儀表供監(jiān)測同步電動機的工作狀態(tài)之用。電流互感器及電壓互感器的二次

43、側(cè)必須接地，以保證安全。（二）轉(zhuǎn)子繞組加入勵磁的控制電路（用直流發(fā)電機）1、加入勵磁需要解決的問題：同步電動機起動時，需待轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達同步轉(zhuǎn)速的95(即準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速)及以上時再投入勵磁。因而其控制電路必須對轉(zhuǎn)速進行監(jiān)測。轉(zhuǎn)速可由定子回路的電流或轉(zhuǎn)子回路的頻率等參數(shù)來反映。2、按轉(zhuǎn)子回路頻率原則加入勵磁的控制電路 原理：轉(zhuǎn)子回路頻率隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高而降低 簡化控制電路：其簡化的原理圖如圖522所示。 KM：為轉(zhuǎn)子勵磁電源接觸器 KA：為極性繼電器 R：為轉(zhuǎn)子繞組的放電電阻 繼電器KA：是一個在鐵心上裝有阻尼銅套的電磁繼電器，其線圈通過二極管V并聯(lián)在電阻R的抽頭上。工作過程：電動機起動后，KA吸合，由于

44、阻尼銅套的作用，鐵心中的磁通不會為零，而且高于繼電器維持吸合所需的數(shù)值，故KA在起動過程中，始終保持吸合狀態(tài)，則接觸器KM斷開，在這一過程中，轉(zhuǎn)子繞組無勵磁，且通過R短接。待電動機轉(zhuǎn)速升高后，轉(zhuǎn)子滑環(huán)的電壓及頻率逐漸下降，繼電器KA中的電流值及頻率也下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速達到準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速時，在V截止的半波中，KA鐵心中的磁通降到繼電器的釋放值。KA釋放，則KM通電吸合，切除轉(zhuǎn)子繞組的放電電阻和加入勵磁電流，同步電動機就牽入同步運行。 實際的加入勵磁電流的控制電路如圖523所示。 該電路中，電動機的定子側(cè)為自耦變壓器減壓起動，而轉(zhuǎn)子側(cè)為按頻率原則加入勵磁，由直流發(fā)電機提供勵磁電壓。 控制電路的工作過程為：合

45、上電源開關(guān)QF1、QF2，指示燈HL亮，按壓起動按鈕SB2，時間繼電器KT1及接觸器KM1同時通電吸合，電動機作減壓起動，極性繼電器KA吸合，觸頭(517)閉合，給定子繞組施加全壓作準(zhǔn)備。待經(jīng)過時間繼電器KT1所整定的時間以后，其延時斷開的動斷觸頭KT1(915)斷開，使接觸器KM1斷電釋放，則接觸器KM2通電吸合，定子繞組加入全電壓，轉(zhuǎn)速就進一步上升。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到準(zhǔn)同步速時，極性繼電器KA釋放，使接觸器KM3通電吸合，短接放電電阻R，在轉(zhuǎn)子繞組中加入直流勵磁，將同步電動機牽入同步運行，起動過程結(jié)束。 該電路的兩個特點： 1)極性繼電器KA的動合觸頭(517)：保證了必須在KA吸合后，才能使接

46、觸器KM2通電，防止由于KA未吸合，在KM2吸合后KM3立即吸合，過早加入勵磁： 2)KT2的延時斷開的動斷觸頭(35)在KM3接觸器長時不吸合時，切斷控制電源，防止電動機長期在沒有勵磁下工作，燒壞起動籠型繞組。3、按定子回路電流原則加入勵磁的控制電路 原理：同步電動機作異步起動時，定子的電流很大，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到準(zhǔn)同步速時，電流下降。所以可用定子電流值來反映電動機的轉(zhuǎn)速狀況。 按定子電源原則投入勵磁的簡化原理圖 如圖524所示。TA為電流互感器 KI為電流繼電器 KM為直流勵磁接觸器 KT為時間繼電器。工作過程：同步電動機起動時，定子中很大的起動電流使電流互感器TA二次側(cè)回路中的電流繼電器KI吸合

47、，時間繼電器KT線圈通電吸合，其延時閉合的動斷觸頭瞬時斷開，切斷接觸器KM的線圈回路。因此，勵磁繞組中沒有電流，且通過放電電阻R1短接。當(dāng)同步電動機的轉(zhuǎn)速達到準(zhǔn)同步速時，定子電流下降到使電流繼電器KI釋放，使時間繼電器KT斷電釋放，經(jīng)一定延時后，延時閉合的動斷觸頭閉合，KM通電吸合，切除放電電阻R1，并投入勵磁電流。 實際的按電流原則自動投入勵磁電流的同步電動機的控制電路如圖525所示。電路中設(shè)有一級強勵環(huán)節(jié)，即短接直流發(fā)電機分勵繞組所串接的電阻R2。 控制電路的動作過程如下：起動時：合上電源開關(guān)QF1，欠壓繼電器KA吸合，其作用是保證接觸器KM2不能吸合，以便在起動時，保證直流發(fā)電機產(chǎn)生正常

48、的電壓值。然后合上開關(guān)QF2，按起動按鈕SB2，接觸器KM1通電吸合并自保，電動機經(jīng)電阻R1作減壓起動。由于定子回路的起動電流很大，電流互感器TA二次回路中的電流繼電器KI動作。它的動合觸頭使時間繼電器KT1通電吸合，其延時斷開的動合觸頭(2327)閉合使KT2通電吸合，而延時閉合的動斷觸頭(3一17)斷開，避免KM3、KM4通電吸合造成誤動作。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速接近準(zhǔn)同步速時，定子電流下降使電流繼電器KI釋放，KT1隨之釋放，經(jīng)一定延時后，其觸頭(317)閉合，接通接觸器KM3并自保，同步電動機在全壓下繼續(xù)起動。而KT1的延時斷開的動合觸頭(2327)經(jīng)同樣的延時后斷開KT2。KT2的延時閉合的動

49、斷觸頭(1119)經(jīng)KT2所整定的延時后，使接觸器KM4通電吸合，短接放電電阻R3，給同步電動機加入勵磁。另一對動合觸頭短接電流繼電器的線圈，而其動斷觸頭(57)使接觸器KM1釋放，切斷定子起動電阻回路以及KT1、KT2線圈的電源。電動機起動過程結(jié)束。 強勵環(huán)節(jié)：當(dāng)電網(wǎng)電壓過低時，同步電動機的輸出轉(zhuǎn)矩將下降，電動機工作就趨于不穩(wěn)定。為此電路中設(shè)置了強勵環(huán)節(jié)。當(dāng)電網(wǎng)電壓低到一定數(shù)值時，繼電器KA釋放，其觸頭(1l13)閉合，使接觸器KM2吸合，將直流發(fā)電機的磁場電阻R2短接，直流發(fā)電機輸出增加，同步電動機的勵磁電流增加，以加大同步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩，保證其正常運轉(zhuǎn)。 停車時：按壓停止按鈕SB1。電

50、路中未設(shè)電力制動控制。電路中使KM4吸合后短接電流繼電器KI的線圈目的：是用來防止電動機運轉(zhuǎn)時因某種原因引起沖擊電流時產(chǎn)生誤動作。（三）同步電動機轉(zhuǎn)子加入勵磁（用晶閘管）1、晶閘管勵磁系統(tǒng)優(yōu)點：是無觸頭連續(xù)系統(tǒng)，反應(yīng)快，調(diào)節(jié)靈敏、方便，而且體積小，無噪聲。性能遠遠優(yōu)于直流發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。目前大型同步電動機采用晶閘管勵磁系統(tǒng)的較多。2、系列： KGLF11型：為恒定勵磁，不附裝減壓起動裝置 KGLFl2型：附裝減壓起動裝置，并可電力制動。二、三相同步電動機的制動控制電路1、同步電機制動方法：同步電動機停車時，如需要進行電力制動，則無例外地采用能耗制動。2、同步電機能耗制動的方法：將運轉(zhuǎn)中的同步電

51、動機定子電源斷開，再將定子繞組接于一個外電阻R(或頻敏變阻器)上，并保持轉(zhuǎn)子勵磁繞組的直流勵磁，同步電動機就成為電樞被R短接的同步發(fā)電機，這就能很快地將轉(zhuǎn)動的機械能變換為電能，最終成為熱能而消耗在電阻R上，電動機即被制動。3、簡化的能耗制動主電路如圖526所示。其控制電路與一般的異步電動機能耗制動電路相同。第四節(jié) 直流電動機的控制一、概述1、直流電動機分類： 他勵直流電動機：電樞電源與勵磁電源分別由兩個獨立的直流電源供電，則稱為他勵直流電動機 自勵直流電動機： 并勵 機床等設(shè)備中，以他勵直流電動機應(yīng)用較多 串勵 在牽引設(shè)備中，則以串勵直流電動機應(yīng)用較多 復(fù)勵2、直流電動機的電源分類 可控直流電

52、源：目前工廠常用的可控電源為直流發(fā)電機與晶閘管可控整流裝置。而磁放大器及可控離子管的直流電源，已逐漸減少。不可控的直流電源：用交流電源經(jīng)整流變壓器及整流器提供。 （一）直流電動機起動1、起動：直流電動機接通電源后就由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)，這個過程稱為起動。2、對直流電動機起動的基本要求是：起動電流不能過大，但要保證足夠大的起動轉(zhuǎn)矩。另外起動過程要短，起動設(shè)備要經(jīng)濟，操作要方便等。實踐中，這些要求是互相矛盾的，因而只能以滿足主要的要求為主，兼顧其他要求。通常是在保證足夠大的起動轉(zhuǎn)矩下，盡可能地減少起動電流，再考慮其他要求。3、起動電流大的原因：在起動最初的一瞬間，電動機尚處于靜止?fàn)顟B(tài)，

53、因而反電勢E=0，所以電源電壓全部降落在電樞繞組的電阻及線路電阻上，通常這些電阻都是極小的，這時流過電樞的電流，即起動電流可達額定電流的1020倍。4、起動電流大的后果：這樣大的電流將可能導(dǎo)致電動機換向器和電樞繞組的損壞，同時對電源也是沉重的負(fù)擔(dān)，大電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和加速度對機械傳動部件也將產(chǎn)生強烈的沖擊，這也是不適合的，在選擇起動方案時必需予以考慮。5、他勵、并勵直流電動機在起動時需在施加電樞電源之前：先接上額定勵磁電壓(至少是同時)6、先接上額定勵磁電壓的原因：以保證起動過程中產(chǎn)生足夠大的反電動勢，迅速減少起動電流和保證足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，加速起動過程。這樣還可以避免：電動機在沒有勵磁的狀態(tài)下

54、起動時，由于沒有足夠的起動轉(zhuǎn)矩，電動機持續(xù)處在過大的電流狀態(tài)下；或者雖能起動(空載)但產(chǎn)生轉(zhuǎn)速過高，即“飛車”(磁場為剩磁)的事故。7、串勵電動機的勵磁和電樞電源是同時接通的。（二）直流電動機的正反轉(zhuǎn) 1、改變直流電動機轉(zhuǎn)向的方法： 保持電動機的勵磁繞組的端電壓極性不變，改變電樞繞組端電壓的極性 保持電樞繞組端電壓極性不變，改變勵磁繞組端電壓的極性但當(dāng)兩者的電壓極性同時改變時。則電動機的旋轉(zhuǎn)方向不變。2、采用改變電樞繞組端電壓極性的方法存在的問題：因主回路電流較大，故接觸器的容量較大。同時因直流電流在觸頭斷開時，會產(chǎn)生強烈的電弧，為此要用滅弧能力強的直流接觸器，這給使用帶來不便。3、采用改變勵

55、磁繞組端電壓極性的方法存在的問題：由于電動機的勵磁電流僅為額定電樞電流的25，故使用的接觸器容量小得多，這一優(yōu)點對功率較大的電動機尤為突出。但為避免勵磁電流為零而“飛車”，通常尚需用接觸器在改變勵磁的同時切斷電樞回路電源。同時，因勵磁回路的電感量很大，所以觸頭斷開時，易產(chǎn)生很高的自感電動勢，故需加設(shè)阻容吸收裝置。4、制動和聯(lián)鎖電路的作用：在直流電動機正反轉(zhuǎn)控制的電路中，通常都設(shè)有制動和聯(lián)鎖電路，以確保在電動機停轉(zhuǎn)后，再行反向起動，以免直接反向產(chǎn)生過大的電流。（三）調(diào)速1、直流電動機的突出優(yōu)點：是能在很大的范圍內(nèi)具有平滑、平穩(wěn)的調(diào)速性能。2、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的主要技術(shù)指標(biāo)是：(1) 調(diào)速范圍D 定義及公式：某種調(diào)速方法所能得到的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比稱為調(diào)速范圍D。 額定負(fù)載時的最高轉(zhuǎn)速； 額定負(fù)載時的最低轉(zhuǎn)速。 常用設(shè)備的調(diào)速范圍：調(diào)速范圍是根據(jù)生產(chǎn)機械工藝要求提出的，例如龍門刨床主拖動要求D=1030；螺紋磨床要求D=2060，而龍門銑床的進給系統(tǒng)則要求D=100或更高；坐標(biāo)鏜床的主軸及導(dǎo)軌磨的萬能磨頭主傳動則要求D=