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1、矿井排水系统转子串电阻降压启动任务汇报制作人：朱建祥参与人:王云云季庆乔玉宽赵鑫姚伟机电1队7班组2012-5-101任务描述：矿井井下主排水设备通常由笼型异步电动机拖动，电动机的启动和控制通常采用降压启动、软启动和plc自动控制。本次任务是完成降压启动控制系统的接线维护与检修。任务分析：降压启动控制系统的接线比较简单，但是矿井排水设备对矿山的安全起着重要的作用，在必要时能快速排出故障，确保其安全正常运行、快速投入使用有着重要的意义。转子串电阻降压启动是指电动机启动时，把定子绕组一般都接成星形，起动时，将全部启动电阻接入，随着启动的进行，电动机的转
2、速提高，转子启动电阻一次被短接，在启动结束时，转子电阻全部被短接。时间原则控制转子串电阻降压启动接线位置布置图3M～KM2KM1KM3FRKT1FU2FU1SBKM4KT2KT3KM2KM1KM3KM4FRKT2KT1KT3243FU2FU101232601045730007时间原则控制转子串电阻启动控制回路接线图SB2SB12012-5-105时间继电器控制转子串电阻降压启动原理第一步：合上开关Q，为电动机启动做准备工作第二步：按下SB2KM1线圈获电KM2线圈获电KM1常开闭合自锁KM1主触头闭合KM2主触头闭合转子串电阻R2、R3电动机转子串
3、全部电阻启动KT3线圈获电KT常开延时闭合KM3常开闭合对KT2自锁KM3主触头闭合KM4线圈获电KT线圈获电KM3线圈获电KM2常开闭合自锁KM2常闭合断开KT2线圈获电KT2常开延时闭合KM3常开闭合KM3常闭断开转子串电阻R3KT3常开延时闭合2012-5-106时间继电器控制转子串电阻降压启动原理第三步：按下SB1KM4主触头闭合KM4常开闭合对KT3自锁各线圈断电为下次启动做准备工作不用时将Q拉下即可KM4常闭合断开KM4常闭合断开全压运行使KT1、KM2、KT2、KM3、KT3线圈断电2012-5-107第1章电动机的工作原理及特性掌握
4、直流电动机的电势方程式，转矩方程式和电压平衡方程式；三相异步电动机的同步转速和转差率的概念;掌握电动机的机械特性，特别是人工机械特性；掌握电动机起动，制动，调速的各种方法和应用场所；了解用机械特性来分析电动机运行状态的方法;了解常用控制电机的应用场合.1.1直流电机的工作原理及特性1.直流电机的基本结构主磁极电枢换向器电刷装置2012-5-109直流电机的结构图剖面图：电枢1；主磁极2；换向极4；机座6电枢铁心冲片换向器：换向片3；连接片4；云母环22012-5-10102.直流电机的基本工作原理发电机电动机简化为一对磁极,一个线圈1)感应电势E2
5、.直流电机的基本方程式2)电磁转矩T-一对磁极的磁通(Wb);n-电枢转速(r/min);Ke-与结构有关的常数.式中:E-电动势(V);-一对磁极的磁通(Wb);Ia-电枢电流(A);Kt-与结构有关的常数.式中:T-电磁转矩(Nm);3.直流电动机的机械特性1.他激和并激直流电动机的机械特性1)原理电路图1)直流电动机机械特性方程式直流电动机电枢电压平衡方程式上式为直流电动机机械特性的一般表达式式中,Ra为电枢电阻.以代入得:由将Ia值再代入,得::机械特性曲线n=f(T)4.固有(自然)机械特性和人工机械特性1)他激直流电动机的自然机械特性(
6、正转)在额定电压,额定磁通,电枢电路内不外接电阻时的机械特性即为自然机械特性.额定负载时,转速降落不多,是硬特性;金属切削机床,冷轧机,造纸机等宜于选用硬特性的电动机.2)自然机械特性曲线的作法已知电动机的PN,UN,IN,nN,由公式可计算出Ra,Ke,(1)电枢电阻Ra的估算:(2)理想空载转速no计算:(3)额定转矩Nn的计算:no,TN,找出两个点,即理想空载点(o,no)和额定运行点(TN,nN),通过这两点作出自然机械特性.3)举例(1)一台Z2-51型直流他激电动机,已知额定功率5.5kW,额定电压220V,额定电流31A,额定转速1
7、500r/min,忽略损耗,求自然机械特性.解:分析只要求出理想空载点和额定运行点,就可绘出机械特性.=0.71=0.132=1667r/min=35Nm4)电动机人工机械特性(三种)(1)电枢回路串附加电阻Rad的人工机械特性在自然机械特性方程式中,用(Rad+Ra)代替Ra,得到串电阻的人工机械特性方程式:附加电阻Rad越大,机械特性越软.(2)改变电枢电压的人工机械特性U改变,但转速降不变.因此,变电枢电压的人工机械特性是一簇与自然机械特性平行的特性曲线.只允许在额定电压以下调节.在后面的自动调速系统学习中有广泛的应用.随U的变化而变化(3)
8、改变磁通的人工机械特性从机械特性方程可知,改变磁通时,电动机的理想空载转速和转速降落都会随磁通的变化而变化.磁通只能在额定
