实训一、三相异步电动机正转控制.doc

课题
实训一、三相异步电动机正转控制 8课时
教
学
要
求
知识目标
1. 识读电气控制原理图，掌握点动与自锁混运行控制原理。
2. 根据电气原理图，绘制点动与混合运行控制元器件安装布置图、接线图。
能力目标
1. 根据环境及负载计算并选择元器件及一次、二次导线规格型号。
2. 连接三相异步电动机点动与自锁控制线路。
3. 对三相异步电动机点动与自锁控制线路进行调试。
情感目标
通过电动控制和自动控制，来穿插懒惰和追觉的概念，培养学生的自觉性。
教材
分析
重点
自锁控制的安装与理解
难点
一、二次回路的区分
教具 与设备
1. 工具 尖嘴钳，斜口钳，剥线钳，电工刀，平口螺丝刀，十字螺丝刀，验电笔等。
2. 仪表 MF30型万用表，钳形电流表、5050型兆欧表。
教法
教授法、演示法、实验法
板书设计
1、点动控制电路图
2、接触器自锁连续运行控制电路图
3、线路的工作原理

教学内容
(一) 点动控制
在有些电气控制设备上，（如CW6163B车床溜板箱带刀架快速进给控制）需要点动控制设备的运行方向和角度，所以对电动机进行点动控制有着实际应用意义。
点动控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路，如图5—24所示。

图5—24点动控制电路图

如图5—24所示电路图中，按照电路图的绘制原则，三相交流电源线Ll、L2、L3依次水平地画在图的上方，电源开关QF水平画出；因采用低压断路器作为电源开关，如果选用适当，由于低压断路器可靠良好的分断及保护功能，因此在线路中完全可以代替熔断器完成主回路保护功能。因此线路由断路器QF、接触器KM的三对主触头和电动机M组成的主电路，垂直电源线画在图的左侧；由启动按钮SB、接触器KM的线圈组成的控制电路跨接在L1和L2两条电源线之间，垂直画在主电路的右侧。控制回路中需设计相关保护环节，多采用额定电流较小的螺旋式熔断器作控制回路保护，也可用小容量的断路器作保护。耗能元件KM的线圈与下边电源线L2相连画在电路的下方，启动按钮SB则画在KM线圈与上边电源线L1之间。图中接触器KM采用了分开表示法：其三对主触头画在主电路中，而线圈则画在控制电路中，为表示它们是同一电器，在它们的图形符号旁边标注了相同的文字符号KM。线路按规定在各接点进行了编号。图中没有专门的指示电路和照明电路。
所谓点动控制是指按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。这种控制方法常用于电动葫芦的起重电动机控制和车床拖板箱快速进给电动机控制。
点动控制线路中，断路器QF作电源隔离开关兼作主电路、控制电路的短路保护；启动按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电；接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。由于点动运行多为短时间运行，一般不设过载保护既不安装热继电器。
线路的工作原理如下：
当电动机M需要点动时，先合上空气开关QF，此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，使衔铁吸合，同时带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运转。当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电,衔铁在复位弹簧作用下复位，带动接触器KM的三对主触头恢复分断，电动机M失电停转。
在分析各种控制线路的原理时，为了简单明了，常用电器文字符号和箭头配以少量文字
说明来表达线路的工作原理。如点动正转控制线路的工作原理可叙述如下：
先合上电源开关QF。
启动：按下SB KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机M启动运转
停止：松开SB KM线圈失电 KM主触头分断 电动机M失电停转
停止使用时，断开电源开关QF。
绘制元器件安装布置图、接线图，如图5—25所示。元件安装布置图参见接线图元件所在位置。

图5—25点动控制接线图
(二) 连续运行
在要求电动机启动后能连续运转时，采用点动正转控制线路显然是不行的。为实现电动机的连续运转，可采用如图5—26所示的接触器自锁控制线路。这种线路的主电路和点动控制线路的主电路有所区别，因为电动机在运行过程中，如果长期负载过大，或启动操作频繁，或者缺相运行等原因，都可能使电动机定子绕组的电流增大，超过其额定值。而在这种情况下，熔断器往往并不熔断，从而引起定子绕组过热，使温度升高，若温度超过允许温升就会使绝缘损坏，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机的定子绕组烧毁。因此，对电动机还必须采取过载保护措施。过载保护是指当电动机出现过载时能自动切断电动机电源，使电动机停转的一种保护。最常用的过载保护是由热继电器来实现的。具有过载保护的自锁正转控制线路如图5—26所示。此线路与接触器自锁正转控制线路的区别是增加了一个热继电器FR，并把其热元件串接在三相主电路中，把常闭触头串接在控制电路中。如果电动机在运行过程中，由于过载或其他原因使电流超过额定值，那么经过一定时间，串接在主电路中热继电器的热元件因受热发生弯曲，通过动作机构使串接在控制电路中的常闭触头分断，切断控制电路，接触器KM的线圈失电，其主触头、自锁触头分断，电动机M失电停转，达到了过载保护之目的。
在控制电路中又串接了一个停止按钮SB2，在启动按钮SBl的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。

图5—26接触器自锁连续运行控制电路图

线路的工作原理如下：先合上电源开关QF。

启动：按下SB2 KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机M启动连续运转
KM常开辅助触头闭合 产生自锁

当松开SB2，其常开触头恢复分断后，因为接触器KM的常开辅助触头闭合时已将SBI短接，控制电路仍保持接通，所以接触器KM继续得电，电动机M实现连续运转。像这种当松开启动按钮SB2后，接触器KM通过自身常开辅助触头而使线圈保持得电的作用叫做自锁。与启动按钮SB2并联起自锁作用的常开辅助触头叫自锁触头。
停止：按下SB1 KM线圈失电 KM主触头分断 电动机M失电停转。
KM自锁触头分断 自锁解除
停止使用时，断开电源开关QF。
当松开SB1，其常闭触头恢复闭合后，因接触器KM的自锁触头在切断控制电路时已分断，解除了自锁，SB2也是分断的，所以接触器KM不能得电，电动机M也不会转动。
接触器自锁控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压(或零压)保护作用。
欠压保护
“欠压"是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。采用接触器自锁控制线路就可避免电动机欠压运行。因为当线路电压下降到一定值(一般指低于额定电压85％以下)时，接触器线圈两端的电压也同样下降到此值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，主触头、自锁触头同时分断，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到欠压保护的目的。
失压（或零压）保护
失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源；当重新供电时，保证电动机不能自行启动的一种保护。接触器自锁控制线路也可实现失压保护。因为接触器自锁触头和主触头在电源断电时已经断开，使控制电路和主电路都不能接通，所以在电源恢复供电时，电动机就不会自行启动运转，保证了人身和设备的安全。
绘制元器件安装布置图、接线图。如图5—27接触器自锁控制接线图。元件安装布置图参见接线图元件所在位置。

(二) 安装步骤和工艺要求
（1） 识读连续运行控制线路(如图5—26所示)，明确线路所用电器元件及作用，熟悉线路的工作原理。
（2） 按表5—10配齐所用电器元件，并进行检验。
1） 电器元件的技术数据(如型号、规格、额定电压、额定电流等)应完整并符合要求，外观无损伤，备件、附件齐全完好。
2） 电器元件的电磁机构动作是否灵活，有无衔铁卡阻等不正常现象。用万用表检查电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况。
3） 接触器线圈额定电压与电源电压是否一致。
4） 对电动机的质量进行常规检查。
（3） 在控制板上按布置图(参见图5—27所示)安装电器元件，并贴上醒目的文字符号。工艺要求如下：
1） 空气开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端。
2） 各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理，便于元件的更换。
3） 紧固各元件时要用力均匀，紧固程度适当。在紧固熔断器、接触器等易碎裂元件时，应用手按住元件一边轻轻摇动，一边用旋具轮换旋紧对角线上的螺钉，直到手摇不动后再适当旋紧些即可。
（4） 按接线图(如图5～27所示)的走线方法进行板前明线布线和套编码套管。
板前明线布线的工艺要求是：
1） 布线通道尽可能少，同路并行导线按主、控电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。
2） 同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可时，该根导线应在接线端子引出时，就水平架空跨越，但必须走线合理。
3） 布线应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。
4） 布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。
5） 布线顺序一般以接触器为中心，由里向外，由低至高，先控制电路，后主电路进行，以不妨碍后续布线为原则。
6） 主回路安装时要架空布置，尽量与控制回路分开。
7） 在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码套管。所有从一个接线端子(或接线桩)到另一个接线端子(或接线桩)的导线必须连续，中间无接头。
8） 导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层、不反圈及不露铜过长。
9） 同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离应保持一致。
10） 一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。
（5） 根据电路图(如图5—26所示)检查控制板布线的正确性。
（6） 安装电动机。
（7） 连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。
（8） 连接电源、电动机等控制板外部的导线。
（9） 自检。安装完毕的控制线路板，必须经过认真检查以后，才允许通电试车，以防止错接、漏接造成不能正常运转或短路事故。
1） 按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处线号是否正确，有无漏接、错接之处。检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固。接触应良好，以免带负载运行时产生闪弧现象。
2） 用万用表检查线路的通断情况。检查时，应选用倍率适当的电阻挡，并进行校零，以防短路故障的发生。对控制电路的检查(．可断开主电路)，可将表棒分别搭在Vll、W11线端上，读数应为“∞”。按下SB2时，读数应为接触器线圈的直流电阻值。然后断开控制电路再检查主电路有无开路或短路现象，此时可用手动来代替接触器通电进行检查。
3） 用兆欧表检查线路的绝缘电阻应不得小于lMΩ
（10） 交验。
（11） 通电试车。为保证人身安全，在通电试车时，要认真执行安全操作规程的有关规定，一人监护，一人操作。试车前应检查与通电试车有关的电气设备是否有不安全的因素存在，若查出应立即整改，然后方能试车。
1） 通电试车前，必须征得教师同意，并由教师接通三相电源Ll、L2、L3，同时在现场监护。学生合上电源开关QF后，用测电笔检查出线端，氖管亮说明电源接通。按下SB2，观察接触器情况是否正常，是否符合线路功能要求；观察电器元件动作是否灵活，有无卡阻及噪声过大等现象；观察电动机运行是否正常等。但不得对线路接线是否正确进行带电检查。观察过程中，若有异常现象应马上停车。当电动机运转平稳后，用钳形电流表测量三相电流是否平衡.
2） 试车成功率以通电后第一次按下按钮时计算。
3） 出现故障后，学生应独立进行检修。若需带电进行检查时，教师必须在现场监护。检修完毕后，如需再次试车，也应该有教师监护，并做好时间记录。
4） 通电试车完毕，停转，切断电源。先拆除三相电源线，再拆除电动机线。
(三) 注意事项
（1） 电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地。接至电动机的导线必须穿在导线通道内加以保护，或采用坚韧的四芯橡皮线或塑料护套线进行临时通电校验。
（2） 二次回路
（3） 电源进线应接在螺旋式熔断器的下接线座上，出线则应接在上接线座上。
（4） 热继电器的热元件应串接在主电路中，其常闭触头应串接在控制电路中.
（5） 热继电器的整定电流应按电动机的额定电流自行调整。绝对不允许弯折双金属片。
（6） 在一般情况下，热继电器应置于手动复位的位置上。若需要自动复位时，可将复位调节螺钉沿顺时针方向向里旋足。
（7） 热继电器因电动机过载动作后，若需再次启动电动机，必须待热元件冷却后，才能使热继电器复位。一般自动复位时间不大于5 min；手动复位时间不大于2 min。
（8） 编码套管套装要正确。
（9） 按钮内接线时，用力不可过猛，以防螺钉打滑。
（10） 训练应在规定定额时间内完成。

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反思