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常见的低压马达控制方法有什么呢?看完这篇文章的述说,长知识了

更新时间:2024-11-02

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资源介绍

常见的几种低压马达控制方案通常有直接启动控制,正反转控制,自耦降糖启动,星三角降糖启动,高低速启动,软启动控制,变频控制等等。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)右图为这几种控制方法的一次系统图。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

一次主回路方案QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(1)直接启动QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)直接起动是最常用的起动方法,统称为全压起动.它是将电动机的转子定子直接接入电源,在额定电流下起动,具有起动占空比大、起动时间短的特性,也是最简单、最经济和最可靠的起动方法。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)缺点是对电网冲击大、对断路器冲击大、对机械冲击大。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2)电动机只需满足下列三个条件中的一个,就可以直接启动:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

①容量7.5KW以下的单相异步电动机;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

②电动机在启动顿时引起电网电流波动大于10%的,对于不时常启动的电动机可以放宽到15%;假如有专用变压器S变压器≥5P马达,电动机容许直接频繁启动;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

③满足经验经验公式:Ist/INQwQ物理好资源网(原物理ok网)

ST:公用变压器容量,KVA;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

PN:电动机额定功率,KW;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

Ist/IN:电动机启动电压和额定电压之比。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

3)直接启动主回路通常由断路器、接触器、热熔断器组成。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

直接启动控制原理图QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(2)正反转直接启动QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)马达要实现正反转控制,将其电源的缺相中任意两相对调即可(我们称为换相),一般是V相不变,将U相与W相对调,为了保证两个接触器动作时才能可靠调换电动机的缺相,接线时应使接触器的上口接线保持一致,(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)在接触器的下口调相。因为将两相缺相对调,故须确保二个KM线圈不能同时得电,否则会发生严重的相间短路故障,因而必须采取互锁。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

图中主回路采用两个接触器,即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时,单相电源的缺相按U―V―W接入电动机。当接触器KM1的三对主触头断掉,接触器KM2的三对主触头接通时,单相电源的缺相按W―V―U接入电动机,电动机就向相反方向转动。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源,否则它们的主触头将同时闭合,导致U、W两相电源漏电。因此在KM1和KM2线圈各自大道中互相串联对方的一对辅助常闭触头,以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源,(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为互锁或联锁作用,这两正向启动过程对辅助常闭触头就叫互锁或联锁触头。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

①正向启动过程QwQ物理好资源网(原物理ok网)

按下起动按键SF1,接触器KM1线圈通电,与SF1并联的KM1的辅助常开触点闭合,以保证KMl线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合,电动机连续正向运转。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

②停止过程QwQ物理好资源网(原物理ok网)

按下停止按纽SS,接触器KMl线圈断电,与SF1并联的KM1的辅助触点断掉,以保证KMl线圈持续失电,串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断掉,切断电动机转子电源,电动机停转。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

③反向启动过程QwQ物理好资源网(原物理ok网)

按下起动按键SF2,接触器KM2线圈通电,与SF2并联的KM2的辅助常开触点闭合,以保证KM2线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合,电动机连续反向运转。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(3)自耦降糖启动QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)自耦变压器降糖启动是指电动机启动时借助自耦变压器来增加加在电动机转子定子上的启动电流。待电动机启动后,再使电动机与自耦变压器脱离,因而在全压下正常运动。这些降糖启动分为自动控制和手动控制两种。自耦变压器的高压边投入电网,低压边接至电动机,有几个不同电流比的分接头供选择。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)优点是可以按容许的启动电压和所需的启动力矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降糖启动,并且不论电动机的转子定子采用Y或Δ接法都可以使用。缺点是设备容积大,投资较贵。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

自耦降糖启动控制原理图QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2)控制过程:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

直流电机电流启动过大的危害_直流电机启动电流过大_直流电机电流启动过大的原因QwQ物理好资源网(原物理ok网)

①合上空气开关QF接通单相电源。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

②按启动按键SB2交流接触器KM1线圈通电衔铁并自锁,其主触头闭合,将自耦变压器线圈接成星形,与此同时因为KM1辅助常开触点闭合,致使接触器KM2线圈通电衔铁,KM2的主触头闭合由自耦变压器的低压低压抽头(比如65%)将单相电流的65%接入电动。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

③KM1辅助常开触点闭合,使时间熔断器KT线圈通电,并按已整定好的时间开始计时,当时间抵达后,KT的延时常开触点闭合,使中间熔断器KA线圈通电衔铁并自锁。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

④由于KA线圈通电,其常闭触点断掉使KM1线圈断电直流电机启动电流过大,KM1常开触点全部释放,主触头断掉,使自耦变压器线圈封星端打开;同时KM2线圈断电,其主触头断掉,切断自耦变压器电源。KA的常闭触点闭合,通过KM1早已复位的常闭触点,使KM3线圈得电衔铁,KM3主触头接通电动机在全压下运行。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

⑤KM1的常开触点断掉也使时间熔断器KT线圈断电,其延时闭合触点释放,也保证了在电动机启动任务完成后,使时间熔断器KT可处于断电状态。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

⑥欲停车时,可按SB1则控制回路全部断电,电动机摘除电源而停转。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

⑦电动机的过载保护由热熔断器FR完成。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(3)星三角降糖启动QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)星三角启动的原理QwQ物理好资源网(原物理ok网)

①当负载对电动机启动转矩无严格要求又要限制电动机启动电压、电机满足380V/Δ接线条件、电机正常运行时转子定子接成三角形时才会采用星三角启动方式;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

②该方式是:在马达启动时将马达接成星型接线,当马达启动成功后再将马达改接成三角型接线(通过双投开关迅速切换);QwQ物理好资源网(原物理ok网)

④由于马达启动电压与电源电流成反比,而此时电网提供的启动电压只有全电流启动电压的1/3,因而其启动转矩也只有全电流启动转矩的1/3;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

⑤星三角启动属降糖启动,它是以牺牲功率为代价换取减少启动电压来实现的直流电机启动电流过大,所以不能一概而论以马达功率的大小来确定是否需采用星三角启动,还要看是哪些样的负载。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)通常在启动时负载轻、运行时负载重的情况下可采用星三角启动,一般鼠笼型马达的启动电压是运行电压的5-7倍,而电网对电流要求通常是正负10%,为了使马达启动电压不对电网电流产生过大的冲击,可以采用星三角启动。通常要求在鼠笼型马达的功率超过变压器额定功率的10%时就要采用星三角启动;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

⑥在实际使用过程中,有时马达功率为11KW就须要星三角启动,如额定功率11KW的风机在启动时电压为7-9倍(100A左右),按正常配置的热熔断器根本启动不了(关风门也没用),热熔断器配太大又难以起到保护马达的作用,所以建议采用星三角启动。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2)星三角启动的使用条件:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

①容量7.5KW以上的单相异步电动机。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

②电动机在启动顿时引起电网电流波动大于10%的,对于不时常启动的电动机可以放宽到15%;假如有专用变压器S变压器≥5P马达,电动机容许直接频繁启动。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

③满足经验经验公式:Ist/INQwQ物理好资源网(原物理ok网)

ST----公用变压器容量,KVA;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

PN-----电动机额定功率,KW;QwQ物理好资源网(原物理ok网)

Ist/IN---电动机启动电压和额定电压之比。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

3)接线方式:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

星形接U1,V1,W1;把U2,V2,W2短接。三角形,U1-V2,V1-W2,W1-U2分别短接,电源加在产生的三角形接头上。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

星三角降糖启动控制原理图QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(5)高低速启动QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)控制原理QwQ物理好资源网(原物理ok网)

双速风机所配双速马达其转子定子为△/YY(或Y/YY)接法,调速基本原理通过改变马达绕组定子间的联接形式,使其改变极数以达到调速目的,低速工作时为△(或Y)形式,高速工作时为YY形式。风机电控箱所配的断路器、保护装置及其他家电器件,必须按风机额定容量正确合理选装。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2)使用场合:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

针对高层地下室平常排风与车祸排烟两种速率的工作状态,双速异步电动机尤为适宜。双速风机由低速转为高速运行时,同步怠速提升好多,排风量也相应大大提升,此时系统立刻由排风改为排烟状态。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)并且在设计过程中,又会碰到双速风机的电气控制问题,就是说怎么去解决马达定子从Δ接法到双Y接法的转换及互锁,消防联动中的手动和自动控制;风机在高速运转中的保护停机以及怎样最大限度保障车祸排烟的可靠性,怎么确保电源供电等问题。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

3)主回路方案:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

高低速控制原理图QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(6)软启动控制QwQ物理好资源网(原物理ok网)

直流电机电流启动过大的危害_直流电机电流启动过大的原因_直流电机启动电流过大QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)软启动定义:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

电流由零渐渐提高到额定电流,这样马达在启动过程中的启动电压,就由过去过载冲击电压不可控制弄成为可控制。而且可依照须要调节启动电压的大小。马达启动的全过程都不存在冲击力矩,而是平滑的启动运行。这就是软启动。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2)软启动器工作原理:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

软启器采用单相反并联二极管作为调压器,将其接入电源和电动机转子之间。这些电路如单相全控桥式检波电路。使用软启动器启动电动机时,二极管的输出电流逐步降低,电动机逐步加速,直至二极管全导通,电动机工作在额定电流的机械特点上,实现平滑启动,增加启动电压,防止启动过流合闸。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

待马达达到额定怠速时,启动过程结束,软启动器手动用旁路接触器代替已完成任务的二极管,为电动机正常运转提供额定电流,以减少二极管的热耗损,延长软启动器的使用寿命,增强其工作效率,又使电网防止了纹波污染。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电流逐步减少,怠速逐步增长到零,防止自由停车造成的扭矩冲击。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

3)软启动二次控制方案(以雷诺尔软启动器为例):QwQ物理好资源网(原物理ok网)

(7)变频控制QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1)变频器介绍:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

变频器(-Drive,简写:VFD),亦称为变频驱动器或驱动控制器,可译作(和逆变器的英语相同)。变频器是可调速驱动系统的一种,是应用变频驱动技术改变交流电动机工作电流的频度和幅度,来平滑控制交流电动机速率及力矩,最常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2)变频器工作原理:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部份,变频器的主电路大体上可分为两类:电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,直流回路的混频是电容。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,其直流回路混频是电感。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)它由三部份构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在晶闸管和逆变器形成的电流脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

3)变频器控制原理图(以ABB变频器为例):QwQ物理好资源网(原物理ok网)

变频器控制原理图QwQ物理好资源网(原物理ok网)

4)变频器优点:QwQ物理好资源网(原物理ok网)

1.控制马达的启动电压QwQ物理好资源网(原物理ok网)

当马达通过工频直接启动时它将会形成7到8倍的马达额定电压,这个电压值将大大降低马达定子的电挠度并形成热量因而增加马达的寿命,而变频调速则可以在零速零电流启动(其实可以适当加力矩提高),一旦频度和电流的关系构建变频器就可以根据V/F或矢量控制方法推动负载进行工作。使用变频调速能充分减少启动电压,提升定子承受力,用户最直接的用处就是马达的维护成本将进一步增加,马达的寿命则相应降低。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

2.增加电力线路电流波动QwQ物理好资源网(原物理ok网)

在马达工频启动时电压骤降的同时电流也会大幅度波动,电流升高的幅度将取决于启动马达的功率大小和配电网的容量,电流升高将会造成同一供电网路中的电压敏感设备故障合闸或工作异常,如PC机传感接近开关和接触器等均会动作出错,而采用变频调速后因为能在零频零压时逐渐启动则能最大程度上去除电流升高。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

3.启动时须要的功率更低QwQ物理好资源网(原物理ok网)

马达功率与电压和电流的乘积成反比,这么通过工频直接启动的马达消耗的功率将大大低于变频启动所须要的功率,在一些工况下其配电系统早已达到了最高极限,其直接工频启动马达所形成的电涌都会对同网上的其他用户形成严重的影响,因而将遭到电网运行商的警告,甚至罚金假如采用变频器进行马达起停,就不会形成类似的问题。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

4.可控的加速功能QwQ物理好资源网(原物理ok网)

变频调速能在零速启动并根据用户的须要进行光滑地加速,并且其加速曲线也可以选择直线加速S形加速或则手动加速,而通过工频启动时对马达或相连的机械部份轴或蜗杆就会形成剧烈的震动,这些震动将进一步激化机械锈蚀和耗损增加机械部件和马达的寿命,另外变频启动能够应用在类似灌装线上以避免杯子倒翻或毁坏。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

5.可调的运行速率QwQ物理好资源网(原物理ok网)

运用变频调速能优化工艺过程,并能按照工艺过程迅速改变,能够通过远控PLC或其他控制器来实现速率变化。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

6.可调的扭矩极限QwQ物理好资源网(原物理ok网)

通过变频调速后就能设置相应的力矩极限来保护机械不致受损,因而保证工艺过程的连续性和产品的可靠性。目前的变频技术促使除了力矩极限可调,甚至力矩的控制精度都能达到35左右,在工频状态下马达只能通过测量电压值或热保护来进行控制,而未能像在变频控制一样设置精确的转矩值来动作。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

7.受控的停止形式QwQ物理好资源网(原物理ok网)

就像可控的加速一样,在变频调速中,停止方法可以受控而且有不同的停止方法可以选择(减速停车自由停车减速停车直流刹车)。(电气设计在线教学狄老师—树上鸟教育)同样它能降低对机械部件和马达的冲击,进而使整个系统愈发可靠寿命也会相应降低。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

8.节能QwQ物理好资源网(原物理ok网)

离心风机或电机采用变频器后都能大幅度地减少煤耗。这在十几年的工程经验中早已得到彰显,因为最终的煤耗是与马达的怠速成立方比,所以采用变频后,投资回报就更快厂家也愿意接受。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

9.可逆运行控制QwQ物理好资源网(原物理ok网)

在变频器控制中,要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置,只须要改变输出电流的缺相即可,这样才能增加维护成本和节约安装空间。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

10.降低机械传动部件QwQ物理好资源网(原物理ok网)

因为目前矢量控制变频器加上同步马达才能实现高效的力矩输出,因而节约蜗杆箱等机械传动部件,最终构成直接变频传动系统,因而能够减少成本和空间,提升稳定性。QwQ物理好资源网(原物理ok网)

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