三相異步電動機(jī)實驗

1、一一.預(yù)習(xí)要點預(yù)習(xí)要點 1.掌握電工實驗安全操作要點掌握電工實驗安全操作要點: (1).必需調(diào)節(jié)供電電壓與必需調(diào)節(jié)供電電壓與實驗實驗設(shè)備設(shè)備額定電壓額定電壓 一致一致; (2). 先斷電源先斷電源,后接線后接線,再經(jīng)老師檢查再經(jīng)老師檢查,最后才通電最后才通電. 拆線則是先拆線則是先斷電源斷電源,后拆線后拆線. 2.預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)了解交流接了解交流接觸器，熱繼電器，時間繼電器，按鈕開觸器，熱繼電器，時間繼電器，按鈕開 關(guān)與自動空氣開關(guān)等控制電器結(jié)構(gòu)與工作原理。關(guān)與自動空氣開關(guān)等控制電器結(jié)構(gòu)與工作原理。 3.明確實驗?zāi)康呐c實驗內(nèi)容明確實驗?zāi)康呐c實驗內(nèi)容 (1).通過對三相電動機(jī)通過對三相電動機(jī)起動運行起

2、動運行.點動點動.正反轉(zhuǎn)控制與正反轉(zhuǎn)控制與 繼電繼電 保護(hù)實驗，保護(hù)實驗，加深對電氣控制系統(tǒng)各種自鎖、互鎖保護(hù)等環(huán)加深對電氣控制系統(tǒng)各種自鎖、互鎖保護(hù)等環(huán) 節(jié)的理解。節(jié)的理解。 (2). 熟悉繼電控制操作方法熟悉繼電控制操作方法,運用繼電運用繼電-接觸控制原理接觸控制原理,進(jìn)行進(jìn)行 繼電控制電路故障分析繼電控制電路故障分析 。 (3).學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)設(shè)計繼電設(shè)計繼電-接觸控制實用電路接觸控制實用電路。 實驗三、實驗三、繼電繼電-接觸接觸控制實驗控制實驗 低壓低壓 電器電器 配電配電 電器電器 控制控制 電器電器 開關(guān)開關(guān) 熔斷器熔斷器 接觸器接觸器 繼電器繼電器 起動器起動器 時間繼電器時間繼電器

3、熱繼電器熱繼電器 1.1 低壓電器簡介低壓電器簡介 1.1.1 刀閘開關(guān)刀閘開關(guān) 控制對象：控制對象：380V， 5.5kW 以下小電機(jī)以下小電機(jī) 考慮到電機(jī)較大的起動電流，刀考慮到電機(jī)較大的起動電流，刀 閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：閘的額定電流值應(yīng)如下選擇： （35)*異步電機(jī)額定電流異步電機(jī)額定電流 電路符號電路符號 QS 1.1.2 熔斷器熔斷器作用：用于短路保護(hù)。作用：用于短路保護(hù)。 電路符號電路符號 FU 熔體額定電流熔體額定電流 的選擇：的選擇： F I st F II 2 1 6 .1 1 3. 頻繁起動頻繁起動 的電機(jī)的電機(jī) stF II 3 1 5.2 1 異步電機(jī)的起動電流異

4、步電機(jī)的起動電流 Ist=(57) 額定額定 電流。電流。 2. 一般電機(jī)一般電機(jī) LF II （稍大）（稍大） 1. 無沖擊電流的場合無沖擊電流的場合 （如電燈、電爐）（如電燈、電爐） 安秒特性安秒特性 t IF 1.1.3 控制按鈕控制按鈕 常開常開(動合動合)按鈕按鈕 電路符號電路符號 SB 復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 復(fù)合按鈕：復(fù)合按鈕： 常開按鈕和常開按鈕和 常閉按鈕做在一起。常閉按鈕做在一起。 電路符號電路符號 SB 常閉常閉(動斷動斷)按鈕按鈕 電路符號電路符號 SB 1.1.4 行程開關(guān)行程開關(guān) 用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動切換等。用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動切換等。 結(jié)構(gòu)與

5、按鈕類似，但其動結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動 作要由機(jī)械撞擊。作要由機(jī)械撞擊。 常開（動合）觸頭常開（動合）觸頭 電路符號電路符號 ST 常閉（動斷）觸頭常閉（動斷）觸頭 電路符號電路符號 ST 線圈線圈 鐵芯鐵芯 銜鐵銜鐵 主觸頭主觸頭 彈簧彈簧 輔助輔助 觸頭觸頭 M 3 電機(jī)電機(jī) 1.1.5 接觸器接觸器 動作過程動作過程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 電機(jī)接通電機(jī)接通 電源電源 接觸器有關(guān)符號：接觸器有關(guān)符號： 接觸器線圈接觸器線圈 接觸器主觸頭用于主電路接觸器主觸頭用于主電路 （流過的電流大，（流過的電流大，需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 常開常開 常閉常閉 接觸器

6、輔助觸頭用于控制電路接觸器輔助觸頭用于控制電路 （流過的電流小，無（流過的電流小，無需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 接觸器控制對象：電動機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器控制對象：電動機(jī)及其它電力負(fù)載 接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。 簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制 ABC M 3 刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用 自保持自保持 停止停止 按鈕按鈕 起動起動 按鈕按鈕 特點：特點：小電流控小電流控 制大電流。制大電流。 1.1.6 繼電器繼電器 繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器 的

7、主觸頭可以通過大電流，而繼電器的的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的 觸頭只能通過小電流。觸頭只能通過小電流。 所以，繼電器只能用于控制電路中。所以，繼電器只能用于控制電路中。 中間繼電器中間繼電器 電壓繼電器電壓繼電器 電流繼電器電流繼電器 時間繼電器（具有延時功能）時間繼電器（具有延時功能） 熱繼電器（做過載保護(hù)）熱繼電器（做過載保護(hù)） . 繼電器類型：繼電器類型： 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 功能功能：過載保護(hù)：過載保護(hù)熱繼電器熱繼電器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)： I I 常閉觸頭常閉觸頭 雙金雙金 屬片屬片 工作原理：工作原理： 發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金

8、 屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其 向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。 扣板扣板 熱繼電器的符號熱繼電器的符號 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在主電路中 串聯(lián)在控制電路中串聯(lián)在控制電路中 常閉觸頭常閉觸頭 KH KH 二二.實驗原理與實驗內(nèi)容實驗原理與實驗內(nèi)容 2.1 異步機(jī)的直接起動異步機(jī)的直接起動 M 3 ABC KM FU QS B C KM SB 一、點動控制一、點動控制 動作過程動作過程 觸頭（觸頭（KM）打開）打開 按鈕松開按鈕松開 線圈（線圈（KM）斷電）斷電 電機(jī)停轉(zhuǎn)。電

9、機(jī)停轉(zhuǎn)。 觸頭（觸頭（KM）閉合）閉合 按下按鈕按下按鈕（SB） 線圈（線圈（KM）通電）通電 電機(jī)轉(zhuǎn)動；電機(jī)轉(zhuǎn)動； 控制電路控制電路 主電路主電路 2.2、電動機(jī)連續(xù)運行、電動機(jī)連續(xù)運行 KM 自保持自保持 自保的作用自保的作用 按下按鈕按下按鈕（SB），），線圈（線圈（KM）通電，）通電， 電機(jī)起動；同時，輔助觸頭（電機(jī)起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，）閉合， 即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī) 連續(xù)運轉(zhuǎn)。連續(xù)運轉(zhuǎn)。 KM SB2 C M 3 ABC KM FU QS B SB1 起動起動 按鈕按鈕 停車停車 按鈕按鈕 2.3.1 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電

10、機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 KMF KMFSB1 SBF KH M 3 ABC KMF FU QS KH KMR KMR KMR SBR 該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由 反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和和SBR不能同時按下，不能同時按下， 否則會造成短路！否則會造成短路！ 操作過程：操作過程： SBF正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) SBR反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停車停車 SB1 2.3.2 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 加互鎖加互鎖 互鎖作用互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)不起作用；反轉(zhuǎn) 時，時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器不起作用。從而避免兩觸發(fā)器 同時工作造成主回路短路。同

11、時工作造成主回路短路。 KMF SB1 KMF SBF KH KMR KMR KMF KMR M 3 A B C KMF FU Q S KH KMR SBR 互鎖互鎖 KMF SB1 KMF SBF KH KMR KMR KMR KMF SBR 2.3.3 2.3.3 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制雙重互鎖雙重互鎖 KMR M 3 A B C KMF FU QS KH 電器互鎖電器互鎖 機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖 雙保險雙保險 機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕） 電器互鎖（互鎖觸頭）電器互鎖（互鎖觸頭） 2.3 電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路 通過改變電源相通過改變電源相 序，

12、實現(xiàn)異步電動機(jī)序，實現(xiàn)異步電動機(jī) 機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 為了避免為了避免正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)接觸接觸 器器KM1與與反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)接觸器接觸器 KM2同時得電吸合造同時得電吸合造 成三相電源短路，在成三相電源短路，在 KM1（ KM2 ）線圈）線圈 支路中串接有支路中串接有KM2 （ KM1 ）動斷觸頭，）動斷觸頭， 它們保證了線路工作它們保證了線路工作 時時KM1 、 KM2不會不會 同時得電（如圖同時得電（如圖3- 2），以達(dá)到電氣互），以達(dá)到電氣互 鎖的目的鎖的目的 。 三、三、繼電繼電-接觸控制接觸控制實驗操作步實驗操作步驟驟 繼電繼電-接觸電路的接觸電路的接線接線可采用可采用“主電路主電路”與與“

13、控制電路控制電路” 的的分步分步“接線法接線法”。 1.1.連續(xù)運轉(zhuǎn)與點動控制操作連續(xù)運轉(zhuǎn)與點動控制操作 按圖按圖3-13-1接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作. . (1).(1).開啟控制屏電源總開關(guān)，按啟動按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，開啟控制屏電源總開關(guān)，按啟動按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出， 使輸出線電壓為使輸出線電壓為220V220V。 (2).(2).按下正向起動按鈕按下正向起動按鈕SB2SB2，觀察并記錄接觸器，觀察并記錄接觸器自鎖自鎖和電動和電動 機(jī)連續(xù)運行情況。按停止按鈕機(jī)連續(xù)運行情況。按停止按鈕SB1SB1，使電動機(jī)停止運轉(zhuǎn)。使電動機(jī)停止運轉(zhuǎn)。

14、 (3).(3).分別按下和松開分別按下和松開SB3SB3觀察電動機(jī)觀察電動機(jī)點動點動運行的情況運行的情況。 2.2.電氣電氣互互鎖的正反轉(zhuǎn)控制鎖的正反轉(zhuǎn)控制操作操作 (1).(1).按下正向起動按鈕按下正向起動按鈕SB2SB2在電動機(jī)正向運行情況下，再按在電動機(jī)正向運行情況下，再按 下下反向起動按鈕反向起動按鈕SB3SB3，觀察并記錄接觸器，觀察并記錄接觸器互鎖互鎖運行情況。運行情況。 (2).(2).按下停止按鈕按下停止按鈕SB1SB1，觀察并記錄電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器，觀察并記錄電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器 的運行情況。的運行情況。 (3).(3).再按再按SB3SB3，觀察并記錄電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和運

15、行情況。，觀察并記錄電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和運行情況。 3. 失壓與欠壓保護(hù)的實驗失壓與欠壓保護(hù)的實驗 (1).按起動按鈕按起動按鈕SB2(或或SB3)電動機(jī)起動后，按控制屏停止電動機(jī)起動后，按控制屏停止 按鈕，斷開實驗線路三相電源，模擬電動機(jī)失壓按鈕，斷開實驗線路三相電源，模擬電動機(jī)失壓(或零壓或零壓)狀狀 態(tài)，觀察電動機(jī)與接觸器的動作情況，隨后，再按控制屏態(tài)，觀察電動機(jī)與接觸器的動作情況，隨后，再按控制屏 上啟動按鈕，接通三相電源，但不按上啟動按鈕，接通三相電源，但不按SB2(或或SB3)，觀察電，觀察電 動機(jī)能否自行起動？動機(jī)能否自行起動？ (2).重新起動電動機(jī)后，逐漸減小調(diào)壓器的輸出電壓，直重

16、新起動電動機(jī)后，逐漸減小調(diào)壓器的輸出電壓，直 至接觸器釋放，記錄至接觸器釋放，記錄接觸器釋放電壓接觸器釋放電壓U ;按住起動按鈕按住起動按鈕SB2， 逐漸提升調(diào)壓器輸出電壓直至接觸器吸合，記錄接觸器吸逐漸提升調(diào)壓器輸出電壓直至接觸器吸合，記錄接觸器吸 合電壓合電壓U”。 4.過載保護(hù)過載保護(hù)實驗實驗 在電動機(jī)的在電動機(jī)的ABAB相并聯(lián)相并聯(lián)2 2* *9090的電阻，同時在的電阻，同時在A A相串接的線電相串接的線電 流表。通電起動后，觀察電機(jī)、電器動作情況，記錄流表。通電起動后，觀察電機(jī)、電器動作情況，記錄動作動作 電流電流I IA A，延時保護(hù)動作時間延時保護(hù)動作時間T T。 操作操作實驗

17、完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏實驗完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏停止停止 按鈕，切斷實驗線路電源。按鈕，切斷實驗線路電源。 1. .作出本實驗的各電路圖。簡述實驗中電動機(jī)作出本實驗的各電路圖。簡述實驗中電動機(jī)“點動點動”， “電氣電氣自鎖自鎖”連續(xù)運行，連續(xù)運行，“正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)”與與“反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)”的的互鎖互鎖控制工控制工 作過程。作過程。 2.2.記錄繼電記錄繼電- -接接觸觸保護(hù)相關(guān)的電壓保護(hù)相關(guān)的電壓, ,電流與時間數(shù)椐電流與時間數(shù)椐, ,并作相應(yīng)并作相應(yīng) 分析分析. . 3.3.繪制電動機(jī)繪制電動機(jī)繼電繼電-接觸保護(hù)接觸保護(hù)控制設(shè)計電路圖控制設(shè)計電路圖, ,闡述設(shè)計思想闡述設(shè)計思想 與電路工作原理與電路工作原理. . 4.4.總結(jié)實驗收獲總結(jié)實驗收獲, , 指出教學(xué)中的不足之處，指出教學(xué)中的不足之處，提出提出改進(jìn)意見改進(jìn)意見. . 五五. .實驗報告要求實驗報告要求 1.試設(shè)計繞線式異步電動機(jī)起動自動控制電路。試設(shè)計繞線式異步電動機(jī)起動自動控制電路。 要求要求:1.起動時轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動時轉(zhuǎn)子