電機(jī)速度控制及機(jī)床控制線路.ppt

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1、2.5三相異步電機(jī)速度控制線路根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：得出三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可使用改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù)，改變電源頻率或改變轉(zhuǎn)差率的方式。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速又可分為繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速、異步電動(dòng)機(jī)交流調(diào)壓調(diào)速等。2.5.1三相籠型電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速三相籠型電動(dòng)機(jī)采用改變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速。當(dāng)改變定子極數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)子極數(shù)也同時(shí)改變。籠型轉(zhuǎn)子本身沒有固定的極數(shù)，它的極數(shù)隨定子極數(shù)而定。電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是，它既適用于恒功率負(fù)載，又適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，線路簡(jiǎn)單，維修方便；缺點(diǎn)是有級(jí)調(diào)速且價(jià)格昂貴。改變定子繞組極對(duì)數(shù)的方法有：(1)

2、.裝一套定子繞組，改變它的連接方式，得到不同的極對(duì)數(shù)。(2).定子槽里裝兩套極對(duì)數(shù)不一樣的獨(dú)立繞組。(3).定子槽里裝兩套極對(duì)數(shù)不一樣的獨(dú)立繞組，而每套繞組本身又可以改變它的連接方式，得到不同的極對(duì)數(shù)。NS極對(duì)數(shù)為1N極對(duì)數(shù)為2NSSV1三角形連接—雙星形連接V2V2V1W1W1W2U1U2U1U2W2V1星形連接—雙星形連接V2V2V1W1W1W2U1U2U1U2W2雙速電機(jī)控制電路FABBM3~QA1QA1SF2BBSF1QA1KFQA3QA2QA0QA2QA3KFQA2SF3KFKFKFQA2QA1QA32.5.2異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率

3、，即可平滑地調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行。變頻調(diào)速是利用電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨頻率變化的特性，通過改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率進(jìn)行調(diào)速的。在交流異步電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法中，變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高的特點(diǎn)，已逐步得到推廣及應(yīng)用。通用變頻器可以應(yīng)用于普通的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制。除此之外，還有高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器等。由電動(dòng)機(jī)理論可知，三相異步電動(dòng)機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為：如果不計(jì)定子阻抗壓降，則：式中：U1——定子電源電壓(V)；E1——定子繞組感應(yīng)電勢(shì)(V)；f1——定子電源的頻率(Hz)；Ф——?dú)庀洞磐?Wb)；N1——線圈匝數(shù)。由上式可見

4、，若端電壓U1不變，則隨著的f1升高，氣隙磁通Ф將減小。又由轉(zhuǎn)矩公式：式中：I2——轉(zhuǎn)子電流(A)；Ct——轉(zhuǎn)矩常數(shù)；cos2——轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)?？梢钥闯?，Ф的減小勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)允許輸出轉(zhuǎn)矩T的下降，降低電動(dòng)機(jī)的出力。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩也將降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)。若維持端電壓U1不變而減小f1，則氣隙磁通Ф將增加，這就會(huì)使磁路飽和，勵(lì)磁電流上升，導(dǎo)致鐵損急劇增加，這也是不允許的。因此在許多場(chǎng)合，要求在調(diào)頻的同時(shí)改變定子電壓，以維持接近不變。1)基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速這是考慮從基頻(電動(dòng)機(jī)額定頻率)向下調(diào)速的情況。為了保持電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力，應(yīng)保持氣隙主

5、磁通不變。這就要求在降低供電頻率的同時(shí)降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，保持U1/f1=常數(shù)，即保持電動(dòng)勢(shì)與頻率之比為常數(shù)。這種控制又稱為恒磁通變頻調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，但是難于直接檢測(cè)和直接控制。當(dāng)頻率較高時(shí)，定子的漏阻抗壓降相對(duì)比較小，如忽略不計(jì)，則可以近似地保持定子電壓和頻率的比值為常數(shù)，即認(rèn)為，保持U1/f1=常數(shù)。這就是恒壓頻比控制方式，是近似的恒磁通控制。2)基頻以上的弱磁變頻調(diào)速這是考慮由基頻開始向上調(diào)速的情況。當(dāng)頻率由額定值向上增大時(shí)，電壓由于受額定電壓U1N的限制不能再升高，只能保持U1=U1N不變。這樣必然會(huì)使主磁通隨著f1的上升而減小，相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)弱磁

6、調(diào)速的情況，即近似的恒功率調(diào)速方式。2.6常用機(jī)床電氣控制線路分析在前面討論了三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本控制線路，這些基本線路是機(jī)床電氣繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)。機(jī)床的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅能完成啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和調(diào)速等一些基本要求，而且應(yīng)保證機(jī)床各動(dòng)作的準(zhǔn)確與協(xié)調(diào)，以滿足生產(chǎn)工藝所提出的具體要求，即工作可靠，可實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。在本節(jié)中，我們將以幾臺(tái)典型機(jī)床控制線路為例，分析機(jī)床控制線路的工作原理，從而提高識(shí)圖能力。2.6.1普通車床電氣控制線路在金屬切削機(jī)床中普通車床所占比重最大、應(yīng)用最廣的機(jī)床。它能完成切削內(nèi)圓、外圓、端面、攻螺紋、螺桿、鉆孔、鏜孔、倒角

7、、割槽及切斷等加工工序。車床的基本運(yùn)動(dòng)是主軸通過卡盤或頂尖帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，溜板帶動(dòng)刀架直線移動(dòng)，前者稱為主運(yùn)動(dòng)，它承受車削時(shí)的主要切削功率；后者稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，它使刀具移動(dòng)，以切削新的金屬。普通車床的結(jié)構(gòu)示意圖1—進(jìn)給箱2—掛輪箱3—主軸變速箱4—溜板與刀架5—溜板箱6—尾架7—絲杠8—光杠9—床身車削加工的切削速度是指工件與車刀接觸點(diǎn)的相對(duì)速度。根據(jù)被加工零件的材料的性質(zhì)、車刀材料、幾何形狀、工件的直徑、加工方式及冷卻條件的不同，要求具有不同的切削速度，因而主軸就需要在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變速。對(duì)于普通車床，其調(diào)速范圍一般在70以上。車削加工一般不要求反轉(zhuǎn)，但在加工螺紋時(shí)

8、，為避免亂