电机速度控制及机床控制线路.pptxVIP

2.5 三相异步电机速度控制线路;2.5.1 三相笼型电动机的变极调速 三相笼型电动机采用改变磁极对数调速。当改变定子极数时，转子极数也同时改变。笼型转子本身没有固定的极数，它的极数随定子极数而定。电动机变极调速的优点是，它既适用于恒功率负载，又适用于恒转矩负载，线路简单，维修方便；缺点是有级调速且价格昂贵。 改变定子绕组极对数的方法有： (1).装一套定子绕组，改变它的连接方式，得到不同的极对数。 (2).定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组。 (3).定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组，而每套绕组本身又可以改变它的连接方式，得到不同的极对数。 ;;;V1;双速电机控制电路;2.5.2 异步电动机的变频调速 改变异步电动机的供电频率，即可平滑地调节同步转速，实现调速运行。变频调速是利用电动机的同步转速随频率变化的特性，通过改变电动机的供电频率进行调速的。在交流异步电动机的各种调速方法中，变频调速具有调速范围大，稳定性好，运行效率高的特点，已逐步得到推广及应用。通用变频器可以应用于普通的异步电动机调速控制。除此之外，还有高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器等。 ; 由电动机理论可知，三相异步电动机定子每相电动势的有效值为 ：; 又由转矩公式： ;1) 基频以下的恒磁通变频调速 这是考虑从基频(电动机额定频率)向下调速的情况。为了保持电动机的负载能力，应保持气隙主磁通不变。这就要求在降低供电频率的同时降低感应电动势，保持U1/f1=常数，即保持电动势与频率之比为常数。这种控制又称为恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式，但是难于直接检测和直接控制。当频率较高时，定子的漏阻抗压降相对比较小，如忽略不计，则可以近似地保持定子电压和频率的比值为常数，即认为，保持U1/f1=常数。这就是恒压频比控制方式，是近似的恒磁通控制。;2) 基频以上的弱磁变频调速 这是考虑由基频开始向上调速的情况。当频率由额定值向上增大时，电压由于受额定电压U1N的限制不能再升高，只能保持U1=U1N不变。这样必然会使主磁通随着f1的???升而减小，相当于直流电动机弱磁调速的情况，即近似的恒功率调速方式。;2.6 常用机床电气控制线路分析; 车床的基本运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，溜板带动刀架直线移动，前者称为主运动，它承受车削时的主要切削功率；后者称为进给运动，它使刀具移动，以切削新的金属。; 车削加工的切削速度是指工件与车刀接触点的相对速度。根据被加工零件的材料的性质、车刀材料、几何形状、工件的直径、加工方式及冷却条件的不同，要求具有不同的切削速度，因而主轴就需要在相当大的范围内变速。对于普通车床，其调速范围一般在70以上。车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，需要反转退刀，并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系，因而溜板箱与主油箱之间通过齿轮传动系统连接，刀架移动与主抽旋转都是由同一台电动机拖动。; 车削的特点之一是近似恒功率负载，因而一般中小型车床部是采用鼠笼式异步电动机拖动的，其作用是配合齿轮变速箱实行机械调速，以满足车削负载的要求；这种调速方式是恒功率调速。少数几种车床也采用多速鼠笼式异步电动机拖动，但仅靠改变成极对数的电气凋速还不能满足调速范围的要求．仍需采用变速箱，形成机电配合调速、为了与负载性质相适应，多速异步电动机也是采用恒功率性质的调速方式。而带有电气调速的车床可以在工作过程中进行电气调速，无需停车。 无论是机械调速还是变极对数的机电配合调速，都属于有级调速，存在一定的速度损失，影响机床效率的充分发挥、这对中、小型车床来说不是主要矛盾，但对重型或超重型车床就值得重视。因而这类机床往往在考虑拖动方案上采用复杂昂贵的直流拖动系统，以获得平滑调速，保证机床能提供所需要的切削速度，可以最大限度地发挥机床的效能。这类车床一船只在大型工厂内使用，但也为数极少。在一般中、小型普通车床的拖动方案个均采用价格便宜、运转可靠的交流鼠笼式异步电动机。 ; 车床的辅助运动是指刀架的快进与快退、尾架的移动与工件的夹紧和松开。车床的辅助运动采用自动控制，可以减轻体力劳动，缩短辅助工时．提高生产率。其拖动一般采用小型异步电动机。 中、小型车床的电气控制线路的特点是，采用交流异步电动机拖动，且一般主轴运动和进给运动都由一台主轴电动机拖动，因而控制线路简单，操作方便。其主轴电动机的启动和停止能实现自动控制。启动方式按其容量而定。当电动机容量在5KW左右时，均采用直接启动；而容量在