双速电机自动变速控制实验2016.doc

双速电动机自动变速控制线路 1.1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 1.2实训理论基础 1.交流异步电动机的–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。 剖视原理圈 (b)顺串展开图 图21-1绕组变极原理图(2p=4) 削视原理图 (b)反串展开图 (c)反并展开图 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，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 下面就双速异步电动机的△—YY手动调速控制线路进行分析。 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21-4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、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1500 r／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