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三相异步电动机变极调速控制电路

一、变极调速的接线原理
1.问题的提出
       一台电动机如果能方便地获得两种运转速度,等于2台电动机的功能。因为,三相异步电动机的转速n=60f /P(转/分)。式中,f是电源频率(我国为50Hz),是固定的因素,P是定子绕组的磁极对数,是可变因素。由此可以计算出2极、4极、6极……电动机的转速分别是3000转/分、1500转/分和1000转/分……。
       变极调速就是基于这个原理,通过改变定子绕组的连接方式,使定子形成不同的磁极对数,从而获得一台电动机两种不同的转速。
2.接线原理
       双速电动机定子绕组常见的接法有△/YY和Y/YY两种。
1)△/YY接法。
       6个定子线圈两两串联后再接成△形,为低速4极接法;6个定子线圈两两并联后再接成双星形,为高速2极接法。接线图如图1。

40-8-1_看图王.jpg       △形接法时,三相交流电从U1、V1、W1三个端子送入,按照1500转/分的速度运转。
       YY形接法时,三相交流电从U2、V2、W2三个端子送入,U1、V1、W1连接在一起,按照3000转/分的速度运转。
       由此可知,双速电动机的接线盒中应该有6个接线端子,以适应两种不同的接法,从而获得两种速度。
2)Y/YY接法。

40-8-2_看图王.jpg       6个定子线圈两两串联后再接成Y形,为低速6极接法;6个定子线圈两两并联后再接成双星形,为高速4极接法。接线图如图2。
       单Y形接法时,三相交流电从U1、V1、W1三个端子送入,按照1000转/分的转速运转。
       YY形接法时,三相交流电从U2、V2、W2三个端子送入,U1、V1、W1连接在一起,按照1500转/分的转速运转。
       同样地,Y/YY接法时电动机接线盒中也应该有6个接线端子,以适应两种不同的接法,从而获得两种速度。
       在上述两种方案中,如果用适当的开关连接6个定子线圈,进行一次性切换,实现两种转速的转换,一台电动机当作两台使用并非梦想。
二、按钮开关控制的双速电动机电路

40-8-3_看图王.jpg
       图3中KM1用于三角型连接的低速控制,KM2、KM3用于双星性连接的高速控制,SB2为低速按钮,SB3为高速按钮。HL1、HL2分别为低、高速指示灯。
       电路工作原理:合上断路器开关QF,按下低速启动按钮开关SB2,交流接触器KM1线圈得电、辅助开关KM1自锁,主开关KM1闭合,电动机为三角形连接,实行低速运行,指示灯HL1亮。当需要高速运行时,按下高速启动按钮开关SB3,KM2、KM3线圈得电、辅助开关KM2自锁,KM3主开关闭合,电动机呈双星形连接,主开关KM2闭合,电动机实行高速运行,指示灯HL2亮,HL1熄灭。
       由于电路采用了SB2、SB3的机械互锁和电气互锁,能够实现低速直接变换为高速,或由高速直接转换为低速,无需操作停止按钮。
       SB1为急停按钮开关。断路器QF、熔断器FU、热保护继电器FR组成保护电路。
三、 时间继电器控制的双速电动机电路

40-8-4_看图王.jpg
       图4中交流接触器KM1用于三角形连接的低速控制,KM2、KM3用于双星形连接的高速控制,时间继电器KT用于高、低速自动切换控制,SB2为低速控制按钮,SA为转换开关,KA为中间继电器。HL1、HL2分别为低、高速指示灯。
       电路工作原理:合上电源断路器开关QF,按下启动按钮SB2,中间继电器KA线圈得电,开关KA通电并自锁,KM1线圈得电,其主触点闭合,电动机为三角形连接,实现低速运行,指示灯HL1亮。当需要高速运行时,合上转换开关SA,时间继电器KT线圈得电,经过延时后KT(4-5)点断开,KM1线圈失电,电动机断开三角形连接,同时KT(4-9)点延时闭合,KM2、KM3的线圈通电,电动机接成双星形连接,实现高速运行,此时指示灯HL2亮,HL1灭。
       由于电路采用了时间继电器KT和接触器的电气互锁,能够实现低速直接转换为高速,或由高速直接转换为低速。
       SB1为急停按钮开关。断路器QF、熔断器FU、热保护继电器FR组成保护电路。

◇河北 梁志星

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