双速电机自动变速控制线路.doc

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1、双速电动机自动变速控制线路21.1实训目的1.掌握按钮接触器控制双速电动机变速控制线路的安装与检修2.掌握时间继电器自动控制双速电动机变速控制线路的安装与检修21.2实训理论基础1.交流异步电动机的双速控制线路由三相异步电动机的转速公式n=(1–S)60f1/p可知,改变异步电动机磁极对数P,可实现电动机调速。(1)变极调速在电源频率f1不变的条件下,改变电动机的极对数p,电动机的同步转速n1,就会变化,极对数增加一倍,同步转速就降低一半,电动机的转速也几乎下降一半,从而实现转速的调节。要改变电动机的极数,当然可以在定子铁心槽内嵌放两套

2、不同极数的三相绕组,从制造的角度看,这种方法很不经济。通常是利用改变定子绕组接法来改变极数,这种电机称为多速电机。1)变极原理下面以4极变2极为例,说明定子绕组的变极原理。图21-1画出了4极电机U相绕组的两个线圈,每个线圈代表U相绕组的一半,称为半相绕组。两个半相绕组顺向串联(头尾相接)时,根据线圈中的电流方向,可以看出定子绕组产生4极磁场,即2p=4,磁场方向如图21-1(a)中的虚线或图3.1(b)中的×、⊙所示。(a)剖视原理圈(b)顺串展开图图21-1绕组变极原理图(2p=4)(a)削视原理图(b)反串展开图(c)反并展开图1

3、89图21-2绕组变极原理图(2p=2)如果将两个半相绕组的连接方式改为图211所示的样子,即使其中的一个半相绕组U2、U2′中电流反向,这时定子绕组便产生2极磁场,即2p=2。由此可见,使定子每相的一半绕组中电流改变方向,就可改变磁极对数。2)三种常用的变极接线方式图21-3示出了三种常用的变极接线方式的原理图,其中图21-3a)表示由单星形联结改接成并联的双星形联结;图21-3b)表示由单星形联结改接成反向串联的单星形联结;图21-3c)表示由三角形联结改接成双星形联结。由图可见,这三种接线方式都是使每相的一半绕组内的电流改变了方向

4、,因而定子磁场的极对数减少一半。a)Y—YY(2p—p)b)顺串Y—反串Y(2p—p)c)△—YY(2p—p)图21-3双速电动机常用的变极接线方式必须指出,当改变定子绕组接线时,必须同时改变定子绕组的相序(对调任意两相绕组出线端),以保证调速前后电动机的转向不变。这是因为在电机定子圆周上,电角度=p×机械角度,当p=1时,U、V、W三相绕组在空间分布的电角度依次为0°、120°、240°;而当p=2时,U、V、W三相绕组在空间分布的电角度变为0°、120°×2=240°、240°×2=480°(即120°)。可见,变极前后三相绕组的相

5、序发生了变化,因此变极后只有对调定子的两相绕组出线端,才能保证电动机的转向不变。变极调速电动机,有倍极比(如2/4极、4/8极等)双速电动机、非倍极比(如4/6极、6/8极等)双速电动机;还有单绕组三速电动机,这种电动机的绕组结构复杂一些。变极调速时,转速几乎是成倍变化,所以调速的平滑性差。但它在每个转速等级运转时,和普通的异步电动机一样,具有较硬的机械特性,稳定性较好。变极调速既可用于恒转矩负载,又可用于恒功率负载,所以对于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、通风机、升降机等都采用多速电动机拖动。(2)双速异步电动机的控制线路下

6、面就双速异步电动机的△—YY手动调速控制线路进行分析。1)双速异步电动机定子绕组的连接双速异步电动机定子绕组的△/YY接线图如图21-1894所示。图中,三相定子绕组接成△形,a)b)a)低速一△接法(4极)b)高速一YY接法、(2极)图21-4双速电动机三相定子绕组△/YY接线由三个连接点接出三个出线端U1、V1、W1,从每相绕组的中点各接出一个出线端U2、V2、W2,这样定子绕组共有6个出线端。通过改变这6个出线端与电源的连接方式,就可以得到两种不同的转速。要使电机在低速工作时,就把三相电源分别接至定子绕组作△形连接顶点的出线端U1

7、、V1、Wl上,另外三个出线端U2、V2、W2空着不接,如图21-4a)所示,此时电动机定子绕组接成△形,磁极为4极,同步转速为1500r/min;若要使电动机高速工作,就把三个出线端U1、V1、W1并接在一起,另外三个出线端U2、V2、W2分别接到三相电源上,如图21-4b)所示,这时电动机定子绕组接成YY形,磁极为2极,同步转速为3000r/min。可见双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的两倍。2)接触器控制双速电动机的控制线路用按钮和接触器控制双速电动机的电路如图21-5所示。其中SB1、KM1控制电动机低速运转;SB2、K

8、M2、KM3控制电动机高速运转。图21-5接触器控制双速电动机的电路图线路工作原理如下:先合上电源开关QS。△形低速启动运转:189停转时,按下SB3即可实现。3)时间继电器控制双速电动机的控制线路用按钮和

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