三相交流異步電動機在工業生產中應用極為廣泛,對其精準控制是電氣自動化的重要內容。
三相交流異步電動機的工作原理基于旋轉磁場,其旋轉磁場的速度大于轉子速度,這也是 “異步” 名稱的由來。按啟動方式分類,有工頻電動機和變頻電動機。工頻電動機直接用工頻 50Hz 啟動,這種方式簡單,但啟動電流較大,可能對電網造成沖擊,且在調速方面存在局限性。變頻電動機則通過變頻器調節電源頻率來實現啟動和調速,具有啟動平穩、調速范圍廣且節能等優點,因此在現代工業中更受青睞。三相異步電動機又分為鼠籠型電動機和繞線式電動機,鼠籠型電動機因其結構簡單、運行可靠、成本低等優勢,成為應用為廣泛的類型,其轉子繞組并非由絕緣導線繞制,而是由鋁條或銅條與短路環焊接或鑄造而成;繞線式電動機則逐漸呈淘汰趨勢。
在控制電動機運行時,需選用合適的元器件。斷路器 QF 用于切斷電路,起到短路保護作用,不同類型的斷路器適用電流范圍不同,如 MCB 適用于 1 - 100A,MCCB 適用于 10 - 800A,ACB 適用于 200 - 6300A。交流接觸器 KM 負責控制電動機的啟動、停止和正反轉,其負載電流一般在 10 - 600A。中間繼電器 KA 常用來控制較小負載,一般控制 < 5A 的負載,它可實現信號的轉換、放大和多路控制。熱繼電器 FR 主要用于電動機的過流保護,當電動機電流超過額定值時,熱繼電器發熱元件變形,推動觸點動作,切斷控制電路,從而保護電動機。
控制方式也多種多樣,點動控制常用于需要短暫啟動設備進行調試、定位等操作的場景,按下按鈕電機啟動,松開按鈕電機停止;自鎖控制則可使電機在按鈕松開后仍保持運行狀態,通過接觸器輔助觸點實現;順序控制能按照預設順序依次啟動或停止多臺設備,確保生產流程的有序進行;星 - 三角(Y - △)啟動則是一種降壓啟動方式,通過在啟動時將電動機繞組接成星形,降低啟動電流,待電機轉速上升后再切換成三角形接法,正常運行。總之,對三相交流異步電動機的有效控制,能夠滿足不同工業生產場景的需求,提高生產效率和設備運行的穩定性。
電氣自動化之三相交流異步電動機控制