私立华联学院：《电机与电气控制技术》课程教学资源（PPT课件）项目三 三相笼型异步电动机调速控制

项目三三相笼型异步电动机调速控制 1.电动机变极调速控制 2.变频器应用于电动机调速

项目三 三相笼型异步电动机调速控制 2.变频器应用于电动机调速 1.电动机变极调速控制

知识链接 工作任务一电动机变极调速控制 三相交流异步电动机的转速与频率成正比、与磁极对数成反 比。 >笼型三相交流异步电动机常用的调速方法有变极调速、变频 调速、电磁滑差调速等。 >交流变极调速电动机（笼型交流异步电动机）有双速电动机 和多速电动机。 双速电动机是靠改变定子绕组的连接，形成两种不 同的磁极对数，获得两种不同的转速； 多速电动机（双速以上）是在定子上设置多套的绕 组，不同工作绕组以及绕组的接法不同，磁极对数不同，电 动机的转速也不相同。 ■机床设备上常采用机械齿轮变速和变极调速相结合的方法调 速，可以获得较为宽广的调速范围

工作任务一 电动机变极调速控制 ➢三相交流异步电动机的转速与频率成正比、与磁极对数成反 比。 ➢笼型三相交流异步电动机常用的调速方法有变极调速、变频 调速、电磁滑差调速等。 ➢交流变极调速电动机（笼型交流异步电动机）有双速电动机 和多速电动机。 双速电动机是靠改变定子绕组的连接，形成两种不 同的磁极对数，获得两种不同的转速； 多速电动机（双速以上）是在定子上设置多套的绕 组，不同工作绕组以及绕组的接法不同，磁极对数不同，电 动机的转速也不相同。 ◼机床设备上常采用机械齿轮变速和变极调速相结合的方法调 速，可以获得较为宽广的调速范围。 知识链接

知识链接 工作任务一电动机变极调速控制 双速电动机的控制 双速电动机定子绕组常见的接法有Y/YY和△Y两种， 这两种形式都能使电动机极数减少一半。图3-1为Y/Y的双 速电动机定子绕组接线图。 L2 L2 L3 L2 oU3 8 U2 ov3 L2 L3 LI 图3-2△/YY的原理接线图 呵以w或 图3-2所示为△YY的原理接线图， (a (b) 接线方式与YYY相同。 图31丫YY原理接线图

工作任务一 电动机变极调速控制 ➢双速电动机的控制 双速电动机定子绕组常见的接法有Y/YY和Δ/YY两种， 这两种形式都能使电动机极数减少一半。图3-1为Y/YY的双 速电动机定子绕组接线图。 知识链接 图3-2所示为Δ/YY的原理接线图， 接线方式与Y/YY相同

知识链接 工作任务一电动机变极调速控制 根据变极调速原理“定子一半绕组中电流方向变化， 磁极对数成倍变化”，定子绕组低速时为三角形联 结，高速时为双星形联结，为保证变极前后电动机 转动方向不变，要求变极的同时改变电源相序。 >当变极前后绕组与电源的接线如图3-1、图3-2所示 时，变极前后电动机转向相反，因此，若要使变极 后电动机保持原来转向不变，应调换电源相序

工作任务一 电动机变极调速控制 ➢根据变极调速原理“定子一半绕组中电流方向变化， 磁极对数成倍变化”，定子绕组低速时为三角形联 结，高速时为双星形联结，为保证变极前后电动机 转动方向不变，要求变极的同时改变电源相序。 ➢当变极前后绕组与电源的接线如图3-1、图3-2所示 时，变极前后电动机转向相反，因此，若要使变极 后电动机保持原来转向不变，应调换电源相序。 知识链接

知识链接 工作任务一电动机变极调速控制 三速电动机的控制 三速电动机定子有两套绕组，低速和高速时与双速 电动机一样定子绕组采用一套双速绕组，能实现△/YY两种 连接方式，获得高、低两种运行速度，中速时采用另一套星 形联结绕组，定子绕组连接如图所示。为避免定子绕组出现 内部环流，使用双速绕组时，将U3与W1端子连接在一起，使 用中速绕组时，将双速绕组的U3与W1端子分开。 U20 U2 U3 004 W4o AA 人人人 V20 ovl U4 V2 (a)三速电动机的两套定子绕组 (6)低速一△接法 (c)中速一Y接法 (d)高速丫丫接法

工作任务一 电动机变极调速控制 ➢三速电动机的控制 三速电动机定子有两套绕组，低速和高速时与双速 电动机一样定子绕组采用一套双速绕组，能实现Δ/YY两种 连接方式，获得高、低两种运行速度，中速时采用另一套星 形联结绕组，定子绕组连接如图所示。为避免定子绕组出现 内部环流，使用双速绕组时，将U3与W1端子连接在一起，使 用中速绕组时，将双速绕组的U3与W1端子分开。 知识链接

基本任务 工作任务一电动机变极调速控制 >任务要求 能够控制双速电动机的高速、低速运行，一从低速转换成 高速采用手动控制方式。 >任务分析 按照任务要求，需要设置三个控制按钮，分别控制电动 机的低速、高速和停止；需要设置两个接触器，分别控制电 动机的低速和高速运行。并且需要一个接触器具有两个独立 绕组的双线圈

基本任务 工作任务一 电动机变极调速控制 ➢任务要求 能够控制双速电动机的高速、低速运行，从低速转换成 高速采用手动控制方式。 ➢任务分析 按照任务要求，需要设置三个控制按钮，分别控制电动 机的低速、高速和停止；需要设置两个接触器，分别控制电 动机的低速和高速运行。并且需要一个接触器具有两个独立 绕组的双线圈

基本任务 工作任务一电动机变极调速控制 LI L2 L3 。当 图中KM2为具有两个独立绕 组的双线圈接触器。其控制 SBIE 心心巾Po 过程为：合上电源开关Q$, 接通电源，按下起动按钮 SB2 E SB2,KM1通电自锁，主触点 KMI KML KM2 闭合，使电动机定子绕组接 KM2 SB3E≠ KM2 成Y形（或△接法，△YY电 机)起动、运行，当需将电 KM2/ KMI 动机变成高速运行时，按下 V3 U3W 按钮SB3,KM1断电解除自锁， 主触点断开，按下按钮SB3 KM2 M 时，SB3动合触点闭合，IM2 通电自锁，电动机接成YY形 图34双速电动机手动控制电路 式，转入高速运行

基本任务 工作任务一 电动机变极调速控制 图中KM2为具有两个独立绕 组的双线圈接触器。其控制 过程为：合上电源开关QS， 接通电源，按下起动按钮 SB2，KM1通电自锁，主触点 闭合，使电动机定子绕组接 成Y形(或Δ接法，Δ/YY电 机)起动、运行，当需将电 动机变成高速运行时，按下 按钮SB3，KM1断电解除自锁， 主触点断开，按下按钮SB3 时，SB3动合触点闭合，KM2 通电自锁，电动机接成YY形 式，转入高速运行

拓展任务 工作任务一电动机变极调速控制 一任务要求： 能够控制双速电动机的高速、低速运行，从低速转换成高速 采用自动控制方式。 >任务分析： 按照任务要求，需要设置三个控制按钮，分别控制电动机的 低速、高速和停止；需要设置两接触器，分别控制电动机的 低速和高速运行。并且需要一个接触器具有两个独立绕组的双 线圈。 利用时间继电器可使电动机在低速起动后自动切换至高速状 态

拓展任务 工作任务一 电动机变极调速控制 ➢任务要求： 能够控制双速电动机的高速、低速运行，从低速转换成高速 采用自动控制方式。 ➢任务分析： 按照任务要求，需要设置三个控制按钮，分别控制电动机的 低速、高速和停止；需要设置两个接触器，分别控制电动机的 低速和高速运行。并且需要一个接触器具有两个独立绕组的双 线圈。 利用时间继电器可使电动机在低速起动后自动切换至高速状 态

拓展任务 工作任务一电动机变极调速控制 FU2 >电路控制过程为：合土电源 开关QS,按下起动按钮SB2, KM1通电自锁，主触点闭合， SB2 E 电动机接成低速起动、运行。 M KM2 同时，M1动合辅助触点闭合， 使KT线圈通电自锁，开始延时， KM 延时时间到，KT延时动断触点 KM2 KM1 断开，KM1断电解除自锁，KT 延时动合触点闭合，KM2通电 自锁，主回路中，KM2六对主 KMI KT KM2 触点闭合，电动机YY联结进入 高速运转。 图35双速电动机自动控制电路

拓展任务 工作任务一 电动机变极调速控制 ➢电路控制过程为：合上电源 开关QS，按下起动按钮SB2， KM1通电自锁，主触点闭合， 电动机接成低速起动、运行。 同时，KM1动合辅助触点闭合， 使KT线圈通电自锁，开始延时， 延时时间到，KT延时动断触点 断开，KM1断电解除自锁，KT 延时动合触点闭合，KM2通电 自锁，主回路中，KM2六对主 触点闭合，电动机YY联结进入 高速运转

知识链接 工作任务二变频器应用于电动机调速 变频器 交流异步电动机的无级调速通过变频器实现。 >台达VFD-F系列变频器特点： 输出频率1.0-400Hz 可设定的V/R曲线 载波频率可达10kz 内置PID回授控制 国际化的通讯格式Modbus(RS-485波特率可达38400 内置瞬间停电与故障再启动功能 内置睡眠/唤醒功能

工作任务二 变频器应用于电动机调速 ➢变频器 交流异步电动机的无级调速通过变频器实现。 知识链接 ➢台达VFD-F系列变频器特点： 输出频率1.0-400Hz 可设定的V/F曲线 载波频率可达10kHz 内置PID回授控制 国际化的通讯格式 Modbus (RS-485波特率可达38400bps) 内置瞬间停电与故障再启动功能 内置睡眠/唤醒功能