項目二三相異步電動機基本控制線路的安裝與調(diào)試宗許寧課件

項目二三相異步電動機基本控制線路的安裝與調(diào)試主講教師：宗許寧船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識任務一三相異步電動機基本控制線路的安裝與調(diào)試任務二能力目標教學目標1.能安裝與調(diào)試電動機的基本控制線路2.能對照電氣原理圖排除電路常見故障3.能撰寫電氣控制系統(tǒng)檢修維護報告書船舶電力拖動控制線路任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識控制要求控制電器繼電器-接觸器控制線路任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識控制要求控制電器繼電器-接觸器控制線路任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識執(zhí)行元件控制電器任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識控制電器信號元件控制元件任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識控制電器信號元件控制元件用以開關(guān)信息的發(fā)令、檢測與變換，作為系統(tǒng)的主令控制信號。包括主令電器、信號繼電器等。將信號元件的開關(guān)信息進行邏輯運算并加以傳遞，以控制執(zhí)行元件按要求進行工作。控制元件包括繼電器、接觸器等。任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識執(zhí)行元件用以操縱機械的執(zhí)行機構(gòu)，這類元件包括電動機、電磁閥、電磁鐵等。為滿足控制要求，上述元件必須用導線按一定的規(guī)律連接成電氣控制線路圖任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識文字符號輔助文字符號基本文字符號單字母符號雙字母符號表示電氣設備裝置和元件的大類由一個表示大類的單字母與另一個表示器件某些特性的字母組成用來進一步表示電氣設備、裝置和元件的功能、狀態(tài)和特征。任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識電氣線路圖電氣圖（原理線路圖）電器元件布置圖外部接線圖任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識（a）系統(tǒng)示意圖（b）原理線路圖（c）安裝接線圖（d）外部接線圖任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識主電路控制電路電路圖包括電動機的電樞電路，接觸器的主觸點及電流繼電器的線圈等通過大電流的電路。包括接觸器和電壓繼電器的線圈，接觸器的輔助觸點，繼電器和其他控制電器的觸點及自動裝置的其他部件；信號電路；保護電路；各種聯(lián)鎖電路。任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識電路圖的特征及其繪制規(guī)則歸納為以下幾點1.電路圖應以規(guī)定的圖形和文字符號表示出控制系統(tǒng)中的全部電機、電器和其他器械的帶電部件或它們間的電氣聯(lián)系。2.電路圖中主電路和控制電路分兩部分分別繪制，圖中器件的各個部件及其連線，以便于閱讀和分析原理的原則進行安排，同一器件的不同部件可以畫在電路的不同部位，不必考慮它們的實際位置。為了表明是屬于同一器件，不同部位的這些部件應以相同的文字符號表示。3.圖中電器觸點的開閉狀態(tài)均以吸引線圈未通電，銜鐵未吸合、手柄置于零位、按鈕沒有受到外力作用、生產(chǎn)機械處于原始位置作為原態(tài)。4.為了閱讀查找，電路圖常采用在圖的下方沿橫坐標方向劃分圖區(qū)，并以數(shù)字表示，同時在圖的上方沿橫坐標方向劃區(qū)并注明該圖區(qū)電路的功能。橫坐標標注法縱坐標標注法任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識電路圖各電器元件線圈的右側(cè)，由上到下標明各支路的序號,并在該電器元件線圈旁標明其常開觸頭（標在橫線上方）,常閉觸頭（標在橫線下方）在電路中所在支路的標號。圖2采用橫坐標標注法的三相異步電動機控制電路KM2任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識圖3采用縱坐標標注法的三相異步電動機控制電路原理圖任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識布置圖（安裝接線圖）繪制布置圖時機械設備輪廓用雙點劃線畫出，所有可見的和需要表達清楚的電器元件及設備，用粗實線繪制出其簡單的外形輪廓。如圖1-1（c）所示為圖1-1（a）的電氣元件布置圖，主要用來表明電氣設備上所有電機、電器的實際位置，是機械電氣控制設備制造、安裝和維修必不可少的技術(shù)文件。任務一船舶電力拖動控制線路圖及圖形字母符號認識外部接線圖圖中應標明系統(tǒng)處于不同地點的各個裝置的進線與出線端頭及其編號，裝置之間連接電纜的牌號、線徑等。此圖用于不同地點的器件之間電纜敷放及外部接線。船舶常用低壓電器的圖形符號和文字符號電氣控制系統(tǒng)的電路圖、布置圖和外部接線圖的繪制規(guī)則按下按鈕時，電動機驅(qū)動生產(chǎn)機械運行，松開按鈕時停止運行。使電動機連續(xù)運行，接觸器的常開觸點成為自鎖觸點，相應的電路成為自保電路，可實現(xiàn)接觸器線圈的連續(xù)得電。

有些生產(chǎn)機械常需兩個或兩個以上地點進行控制一、點動、長動和多地點控制點動長動多點

a）主電路（b）點動控制（c）長動控制（d）點、長動控制（e）多地控制圖1-4電動機的點動、長動和多地控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀圖1-5接觸器連鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路(a)方案一(b)方案二有些生產(chǎn)機械既要正向運轉(zhuǎn)，又需要反向運轉(zhuǎn)。例如：起錨機的起錨和拋錨作業(yè)、起貨機提升貨物與下放貨物等要求電動機能正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。（a）正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn)（b）正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)二、交流三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀一旦接觸器KMl和KM2同時通電吸合，它們的主觸點便同時閉合，由于它們其中兩個主觸點的下端連接在兩相電源上，這樣就造成了兩相短路故障。為避免相間短路，有以下連鎖：電氣聯(lián)鎖正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制電路中必須分別串聯(lián)反轉(zhuǎn)接觸器KM2和正轉(zhuǎn)接觸器KMl的常閉觸點機械聯(lián)鎖正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)接觸器的銜鐵間設置一機械連桿，當任一接觸器通電吸合后，銜鐵就帶動連桿將另一接觸器的銜鐵鎖住在釋放位置，此時即使另一接觸器線圈通電，它也無法吸合二、交流三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀例如：拖動壓縮機的主電動機通常必須在為其鼓風的通風電動機運轉(zhuǎn)后才能起動運行，通風電動機則必須在主電動機停車后才能停止運行。具有多臺拖動電動機的生產(chǎn)機械常有各臺電動機順序起停要求。三、順序起?？刂平涣魅蝿斩喈惒诫妱訖C基本控制線路的識讀圖1-6兩臺電動機順序起動停止的控制線路當電器甲起動后，才允許乙起動，將甲的常開觸點串接在乙的線圈電路中。當電器甲停止后，才允許乙停止，將甲的常開觸點與乙的停止按鈕并聯(lián)三、順序起?？刂平涣魅蝿斩喈惒诫妱訖C基本控制線路的識讀

（a）（b）

圖1-7行程開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)控制線路例如：船舶在航行時，舵機右舵左舵的行程須限制在左右35°以內(nèi)，又如生產(chǎn)車間內(nèi)的行車，其行程必須限制在允許的軌道范圍內(nèi)等。這種限制機械運動行程的方法為限位控制。某些生產(chǎn)機械要求限制機械運行的行程。四、限位和行程控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀圖1-8升降機行程控制線路圖1-8為船舶上裝載糧食、彈藥等貨物的升降機行程自動控制電路，該電路能按操作人員的控制命令，在升降機上升或下降到指定甲板位置時自動停止。四、限位和行程控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀例如：某些起重機械，如船舶上電動起貨機、錨機等在運行時都需要頻繁地起動、制動和反轉(zhuǎn)，這時用主令控制器操作比按鈕更為方便可靠。五、主令控制特點:具有操作形象化的特點，不用看著主令控制器便能正確地進行正反轉(zhuǎn)及其變速操作。主令控制器是一種主令電器，它可以有不同的手柄工作位置和控制電路數(shù)，以滿足不同的控制要求。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀圖1-9主令控制器可逆線路主令控制器的觸點及其在各個位置的通斷狀況，通常以觸頭閉合表的方式表示，為此在控制線路中應附以觸點閉合表。五、主令控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀機械制動：利用機械裝置，使電動機在脫離電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法。電磁抱閘（斷電制動控制、通電制動控制）電磁離合器機械機械制動六、交流電動機的機械制動控制制動電磁鐵閘瓦制動器由鐵芯、銜鐵、線圈三部分組成，一般有單相和三相之分。由閘輪、閘瓦、杠桿、彈簧等組成，閘輪與電動機裝在同一轉(zhuǎn)軸上。制動強度可通過調(diào)整機構(gòu)來改變。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀圖1-10電磁抱閘斷電制動控制線路（1）電磁抱閘斷電制動控制線路六、交流電動機的機械制動控制1.電磁抱閘制動控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀

圖1-11電磁抱閘通電制動控制線路1.電磁抱閘制動控制六、交流電動機的機械制動控制（1）電磁抱閘通電制動控制線路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.電磁離合器制動控制電磁離合器制動，又稱為園盤式電磁制動器，其原理與以上討論的電磁抱閘制動原理類似。圖1-12斷電制動式電磁離合器結(jié)構(gòu)示意圖1—靜鐵芯；2—動鐵芯；3—激磁線圈；4—靜摩擦片；5—動摩擦片；6—制動彈簧；7—法蘭；8—繩輪軸；9—鍵六、交流電動機的機械制動控制任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀在電動機（鼠籠式）軸和負載機械軸之間裝一個電磁轉(zhuǎn)差離和器，可實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)速。電磁轉(zhuǎn)差離和器的輸入轉(zhuǎn)速為鼠籠式異步電動機的轉(zhuǎn)速，基本不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差離合器的勵磁電流，即可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差離合器的輸出轉(zhuǎn)速，便可以調(diào)節(jié)負載機械轉(zhuǎn)速。七、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀53+If~21M3~4

圖1-13電磁場轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速

1—磁極2—滑環(huán)3—電刷4—負載5—電樞

圖1-14電磁場轉(zhuǎn)差離合器轉(zhuǎn)矩圖

1—磁極；2—電樞七、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.2交流電動機的基本控制電路

1.三相籠型異步電動機直接起動控制電路

起、?？刂凭褪亲罨?、最主要的控制方式。靜止轉(zhuǎn)動正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)快速慢速運動形式電氣控制的目的是使電動機能按照要求進行運轉(zhuǎn)，驅(qū)使機械作合乎工藝要求的運動。(1)電動機單向運行控制電路

1.單向點動控制電路按SB→KM線圈得電吸合→KM主觸點閉合→M起動運轉(zhuǎn)。松開SB→按鈕復位→KM線圈失電釋放→KM主觸點斷開→M失電停止。按鈕SB兼作停止按鈕。

一按（點）就動，一松（放）就停2.單向自鎖控制電路通過接觸器自身輔助觸點而保持線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖。自鎖觸點自鎖點動按SB2→KM的線圈得電吸合→KM主觸點閉合→M起動運轉(zhuǎn)。2.單向自鎖控制電路停止按鈕欲使M停止，按SB1→KM線圈斷電，KM的主觸點斷開→M停止運轉(zhuǎn)。工作原理：保護環(huán)節(jié)

短路保護過載保護失壓保護零壓保護：在電網(wǎng)斷電后，為防止恢復供電時電動機突然自行起動運轉(zhuǎn)造成設備和人身事故的保護U＜85%UKM銜鐵自行釋放

點動與自鎖的區(qū)別

不設自鎖觸點不另設停止按鈕不設FR

必設自鎖觸點另設停止按鈕設FR3.單向點動、自鎖混合控制電路

1）采用復合按鈕SB3：

長動：按SB2→線圈KM吸合、自鎖→主觸點KM閉合→電機M起動。欲停機，按SB1→線圈KM失電→主觸點KM斷開→電機M停止轉(zhuǎn)動。點動：SB3聯(lián)鎖

點動與連續(xù)工作的聯(lián)鎖不可靠。點動畢，可能引起自鎖

接觸器的釋放時間大于按鈕的恢復時間2）采用中間繼電器KA使點動與連續(xù)工作的聯(lián)鎖可靠。

3.單向點動、自鎖混合控制電路點動：SB3按鈕長動：SB2按鈕4.電動機正反轉(zhuǎn)控制電路生產(chǎn)機械運動部件作正、反兩個方向的運動，均可通過控制電動機的正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。將電動機的三相電源進線中的任意兩相對調(diào),其旋轉(zhuǎn)方向就會改變。電動機旋轉(zhuǎn)方向電源的相序由KM1、KM2主觸點分別送入正、負序電源改變電動機旋轉(zhuǎn)方向三相交流電動機：改變電源的相序?qū)Q兩根電源線位置

1）正一停一反控制電路低壓斷路器注意：KM1和KM2主觸點不可同時閉合L1、L2、L3、-----三相交流電源相序U、V、W----

三相電機的相序斷路器QF作為電源開關(guān)，它具有短路保護、過載保護、失壓保護的功能。

主電路

正一停一反利用兩個接觸器的常閉輔助觸點KM1、KM2分別串接在對方接觸器的電路中以達到相互制約的方法稱為互鎖。這兩個常閉輔助觸點稱為互鎖觸點。1）正一停一反控制電路自鎖與互鎖的區(qū)別

自鎖互鎖常開觸點常閉觸點

并接在自身按鈕兩端串接在對方線圈的電路中

“或”邏輯有記憶作用“非”邏輯

互相否定2）正一反一?？刂齐娐窂秃习粹o作聯(lián)鎖。正向→反向切換：按下SB3→KM1失電→KM2吸合→M由正轉(zhuǎn)切換為反轉(zhuǎn)。

3）自動停止控制電路按SB2→KM1吸合、自鎖→M正轉(zhuǎn)→拖動運動部件移動→移至規(guī)定位置→壓下SQ1→KM1線圈失電→M停止運轉(zhuǎn)極限保護

極限保護

任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀SQ1的常閉觸點串入正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈回路中SQ2的常閉觸點串入反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈回路中3）自動停止控制電路應用運動部件的行程作為控制參量的控制方法稱為行程原則。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀4）自動往返控制電路分析下圖的工作原理（用箭頭表示控制過程）

任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀5）多地控制電路將甲乙兩地的停止按鈕相串聯(lián)，而起動按鈕相并聯(lián)，實現(xiàn)甲乙兩地控制。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀6)順序起、停控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀7)步進控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.3三相籠型異步電動機降壓起動控制電路概述為什么要進行降壓起動控制？降壓起動的過程降壓起動方法定子電路串電阻（或電抗）星形—三角形轉(zhuǎn)換自耦變壓器使用軟起動器使用變頻器

任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀1.定子繞組串電阻減壓起動控制電路電動機起動時，在三相定子電路中串接電阻R，使電動機定子繞組電壓降低；待電動機轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，再將串接電阻短接，使電動機在額定電壓下正常運行。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀1.定子繞組串電阻減壓起動控制電路這種起動方式不受電動機聯(lián)結(jié)方式的限制，設備簡單。在機床控制中，作點動調(diào)整控制的電動機，常用串接電阻減壓起動方式來限制起動電流。起動電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻，電阻功率大，限流能力強，但由于起動過程中能量消耗較大，也常將電阻改用電抗，但電抗價格高，成本大。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.星形—三角形降壓起動控制電路

使用條件：正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機。控制步驟：起動時，定子繞組首先接成星形，加在電動機每相繞組上的電壓為額定值的1/，Y形連接時，加在電動機定子繞組上的電流是Δ連接時的1/3，從而減小了起動電流對電網(wǎng)的影響。當轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組改接成三角形，使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀Y/

接法：ABCXYZ接線盒：任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀KM1KM2（Δ）

KM3（Y）KM2、KM3不能同時吸合2.星形—三角形降壓起動控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀

→KT失電按SB2→KT吸合、延時KM3失電→KM2吸合→電機“Δ”運行。

→KM3吸合→KM1吸合、自鎖→電機“Y”起動。延時畢用KT實現(xiàn)

Y—Δ的自動切換控制電路

任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀控制電路的特點1)KM3先吸合

KM1后吸合2)互鎖保護措施3)電機繞組由Y形→△形后，隨著KM3失電，KT失電復位任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.星形—三角形降壓起動控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀優(yōu)點：起動電流特性好，結(jié)構(gòu)簡單，價格低；缺點：由于起動轉(zhuǎn)矩也降低到了原來的1/3，所以轉(zhuǎn)矩特性差。適合于輕載或空載起動的場合。星形—三角形降壓起動特點和適用場合任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀3.自耦變壓器降壓起動控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀特點及適用場合優(yōu)點：起動時對電網(wǎng)的電流沖擊小，功率損耗小。缺點：自耦變壓器相對結(jié)構(gòu)復雜，價格較高。這種線路主要用于較大容量的電動機，以減小起動電流對電網(wǎng)的影響。3.自耦變壓器降壓起動控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動控制電路串接兩級起動電阻R1、R2電流繼電器K1、K2K1、K2的吸合值相同K1的釋放值大于K2的釋放值主電路：任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動控制電路按下SB2KM1吸合電機起動KA吸合K1、K2吸合KM2、KM3斷開接入R1、R2K1釋放KM2吸合，R1短路KM3吸合，R2短路K2釋放電機起動結(jié)束轉(zhuǎn)子電流大任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.5三相異步電動機的制動控制電路為什么要進行制動控制？制動方法使用變頻器中的制動功能任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀反接制動控制電路工作原理切斷電源并加入反相序的電源注意事項限制沖擊電流及時切除反向電源特點及適用場合特點：制動迅速，效果好，沖擊大。適用場合：通常僅適用于10kW以下的小容量電動機。

2.5三相異步電動機的制動控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀1.單向運轉(zhuǎn)三相異步電動機反接制動控制電路KM1提供工作電源KM2提供制動電源按下SB2KM1吸合電機運轉(zhuǎn)KS的常開觸點閉合按下SB1KM1釋放斷開電機的工作電源KM2吸合反接制動KS復位KM2釋放電機停轉(zhuǎn)起動時任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.能耗制動控制電路單向運行能耗制動控制電路

以時間控制原則進行控制；以速度原則進行控制。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀能耗制動和反接制動的比較能耗制動比反接制動消耗的能量少，其制動電流也比反接制動電流小得多，但能耗制動的制動效果不及反接制動明顯，同時還需要一個直流電源，控制電路相對比較復雜。能耗制動一般適用于電動機容量較大和起動、制動頻繁的場合。反接制動一般適合于電動機容量較小和不頻繁制動的場合。任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀電動機調(diào)速一般有兩類方法：定速電動機與減速箱配合的調(diào)速方式和采用自身可調(diào)速的電動機。變極調(diào)速通過改變定子繞組極對數(shù)來改變電動機的轉(zhuǎn)速，一般有雙速、三速、四速之分。雙速電動機定子裝有一套繞組，而三速、四速電動機則有兩套繞組。

2.6三相異步電動機調(diào)速控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀雙速電動機的變速是通過改變定子繞組的聯(lián)結(jié)來改變極對數(shù)，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。常見的定子繞組聯(lián)結(jié)方式有兩種：三角形→雙星形(△→YY)變換和星形→雙星形(Y→YY)變換。

1.雙速電動機的調(diào)速原理任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.雙速電動機的控制電路采用接觸器、時間繼電器的控制電路任務二三相異步電動機基本控制線路的識讀2.7組成電氣控制電路的基本規(guī)律

(1)按聯(lián)