電氣及其控制 6

項目九隧道掘進盾構機控制電路設計與實現項目引入01學習任務直接起動大功率三相異步電動機會產生起動電流會影響自身也會影響同一電網中其它電氣設備的正常運行。當電網容量不滿足要求時，需根據實際情況采用適合的降壓起動控制方式。如何選擇合適的啟動方式并設計其控制電路，保障大功率電動機的安全可靠的成功起動呢？01學習任務02學習流程與目標03熟悉三相交流異步電動機降壓啟動控制電路的組成、工作原理及裝調方法知道三相交流異步電動機降壓啟動的特性及限制條件0102知道三相交流異步電動機降壓啟動方式選擇的計算方法學習目標知識目標02學習流程與目標03能夠根據任務要求正確設計三相交流異步電動機降壓啟動控制電路能夠根據銘牌數據及電網容量判斷三相交流異步電動機是否需要降壓啟動0102能夠根據任務要求合理選用三相交流異步電動機降壓啟動方案學習目標技能目標04能夠根據電氣原理圖對三相異步電動機降壓啟動控制電路進行安裝并調試成功02學習流程與目標學習目標素質目標03通過電氣控制系統的裝調，加強安全意識、規范意識、團隊合作意識的培養通過電氣控制原理圖的分析，加強信息檢索能力、問題分析能力的培養0102通過對電氣圖的設計，加強學習方法和學習能力的培養、獨立思考能力和創新意識的培養04通過掘進盾構機的了解，加強對我國橋梁隧道事業的認識，增強自豪感02學習流程與目標三相異步電動機降壓起動方法的選擇三相異步電動機要能夠成功起動:要求起動電流小于電路允許的最大電流ISTY＜Imax起動轉矩要大于負載轉矩TSTY＞(1.1～1.2)TL01三相異步電動機起動要求及特點需要根據所在電網容量和電動機的相關參數計算選擇合適的降壓起動方式01三相異步電動機起動要求及特點大功率三相異步電動機

02三相異步電動機起動方式選擇---計算法問題1：該電機能否直接起動？問題2：該電機能否用Y-Δ起動？問題3：能否采用k=0.8的自耦變壓器降壓起動？

三相異步電動機能否正確起動起動轉矩和啟動電流是否滿足要求首先求出TST和IST的大小，再根據實際情況進行判斷。解題思路：02三相異步電動機起動方式選擇---計算法轉矩T_N的單位是N·m功率P_N的單位是W轉速n_N的單位是r/min額定轉矩T_N、額定功率P_N和額定轉速n_N之間的關系式：02三相異步電動機起動方式選擇---計算法則該計算公式中如果公式為轉矩T_N的單位是N·m功率P_N的單位是KW轉速n_N的單位是r/min02三相異步電動機起動方式選擇---計算法電動機額定轉矩TN為：

02三相異步電動機起動方式選擇---計算法起動轉矩倍數α_ST是表征三相異步電動機起動轉矩與額定轉矩的倍數，知道了額定轉矩和起動轉矩倍數，就可求起動轉矩的大小直接起動時的起動轉矩

02三相異步電動機起動方式選擇---計算法起動電流倍數α_SI是表征三相異步電動機啟動電流與額定電流的倍數，知道了額定電流和起動電流倍數，就可求起動電流的大小。直接起動時的起動電流為

02三相異步電動機起動方式選擇---計算法Y/Δ降壓起動時當電動機降壓起動時，雖然起動電流將為全壓起動時的1/3，但是起動轉矩將為全壓起動時的1/3。02三相異步電動機起動方式選擇---計算法計算起動轉矩公式起動轉矩為：02三相異步電動機起動方式選擇---計算法計算起動電流公式起動電流為:02三相異步電動機起動方式選擇---計算法雖然I_stY<150A，但T_stY<70N?m，所以不能采用Y-Δ起動02三相異步電動機起動方式選擇---計算法

當電動機采用自耦變壓器降壓起動時：起動電流為全壓起動電流的1/k^2倍起動轉矩為全壓起動轉矩的1/k^2倍

（k是自耦變壓器的匝數比，k＝N1/N2）02三相異步電動機起動方式選擇---計算法k=0.8自耦變壓器降壓起動時的起動轉矩和起動電流

不能采用k=0.8的自耦變壓器降壓起動02三相異步電動機起動方式選擇---計算法直接起動Y-Δ起動自耦變壓器降壓起動這臺電動機該如何起動呢？還有哪些起動控制方式呢？02三相異步電動機起動方式選擇---計算法在實際生產中，三相異步電動機可根據電動機的功率與電源變壓器容量之比來初步選擇電動機的降壓起動方式。02三相異步電動機起動方法的選擇---經驗法電動機功率（kw）/電源變壓器容量0.35以下0.35~0.580.58以上啟動方式直接起動用串聯電阻（電抗）的方法或Y/△降壓起動方法用延邊三角形或自耦變壓器降壓起動02三相異步電動機起動方法的選擇假如找到合適的三相異步電動機啟動方式，如何實現降壓啟動控制電路設計呢？通過分析和計算，找到合適的啟動方式，不能盲目啟動電動機!三相異步電動機降壓啟動控制各有特點，適用于不同的場合！三相異步電動機定子

方串電阻手動控制01定子方串電阻降壓起動控制電路的組成按鈕控制的電動機定子繞組串電阻降壓起動電路過載保護降壓啟動全壓運行停止降壓啟動全壓運行電源引入短路保護01定子方串電阻降壓啟動控制電路的組成過載保護KM1常開聯鎖觸點：保證電動機只有降壓起動后才能全壓運行保證電動機不能直接全壓起動KM1常閉觸點：使得在電動機進入全壓運行后，減少不必要的接觸器KM1線圈的通電，保證電動機不能直接全壓起動02定子方串電阻降壓起動控制電路的特點信號燈HL1和HL2:電動機的工作狀態做出了明顯的指示有利于電路的控制02定子方串電阻降壓起動控制電路的特點電路從降壓啟動到全壓運行采用了按鈕控制，什么時候按下按鈕就很重要!按下按鈕SB3的時間晚：電動機又會較長時間處于低壓運行狀態可能會導致電動機發熱嚴重按下按鈕SB3的時間早：可能降壓起動過程還沒有結束，起動電流仍然比較大沒有達到降低啟動電流的目的02定子方串電阻降壓起動控制電路的特點03定子方串電阻降壓起動控制電路的工作過程電動機不能直接全壓起動03定子方串電阻降壓起動控制電路的工作過程SB2發布降壓起動命令03定子方串電阻降壓起動控制電路的工作過程接觸器KM1得電并自鎖，電動機進入降壓起動狀態HL1做出了明顯的指示03定子方串電阻降壓起動控制電路的工作過程降壓起動后，按下按鈕SB3發布全壓運行命令03定子方串電阻降壓起動控制電路的工作過程接觸器KM2線圈得電并自鎖，電動機進入全壓運行狀態信號燈HL2作出指示三相異步電動機定子方串電阻降壓起動自動控制三相異步電動機定子方串電阻降壓起動自動控制電路01自動控制電路的組成02自動控制電路的特點利用時間繼電器的常開觸點取代了按鈕實現了降壓起動與全壓運行的自動切換。仔細觀察該控制電路延時時間設置合理，保證電路安全可靠的運行02自動控制電路的特點電動機全壓運行后，減少不必要的接觸器KM1線圈和時間繼電器線圈的通電，達到經濟減耗的目的。觀察該線路中KM2常閉觸點的使用02自動控制電路的特點對電動機的工作狀態做出了明顯的指示，有利于電路的控制。信號燈HL1和HL2的使用03自動控制電路的工作過程控制電路方電壓為AC220V的電動機定子方串電阻降壓起動控制電路03自動控制電路的工作過程控制電路方電壓為AC220V的電動機定子方串電阻降壓起動控制電路按下起動按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電并自鎖，觸點狀態發生變化，電動機進入降壓起動狀態，信號燈HL1作出指示，同時，時間繼電器KT開始通電計時。03自動控制電路的工作過程控制電路方電壓為AC220V的電動機定子方串電阻降壓起動控制電路03自動控制電路的工作過程控制電路方電壓為AC220V的電動機定子方串電阻降壓起動控制電路控制電路方電壓為AC380V的電動機定子方串電阻降壓起動控制電路03自動控制電路的工作過程思考一下控制電路方電壓為AC380V，如果接觸器、時間繼電器線圈電壓降低一些，控制電路電壓低一些，是不是可以增加安全性和減少能耗？03自動控制電路的工作過程思考一下切斷接觸器KM1和時間繼電器KT線圈通電用到了兩個接觸器KM2的常閉觸點，我們可不可以減少一個KM2的常閉觸點的使用呢？03自動控制電路的工作過程思考一下電阻是一種耗能元件，如果我們把定子方的電話換成電抗元件，可不可以呢？03自動控制電路的工作過程三相異步電動機定子星三角降壓起動控制01Y/△降壓啟動控制