電動(dòng)機(jī)雙重聯(lián)鎖電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)報(bào)告課案

1、GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY桂林電子科技大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制學(xué)院（系）： CCCCCCCCCCCCC專 業(yè)：CCCCCCCCCCCCCCCC學(xué) 號: CCCCCCCCCCC學(xué)生姓名：CCCCCC指導(dǎo)教師：CCCCCCC近幾十年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展， 小 功率電動(dòng)機(jī)具有極其廣泛的應(yīng)用。三相異步電動(dòng)機(jī)是世界上最常見的電動(dòng)馬達(dá)。它的流行是因其堅(jiān)固耐用，結(jié)構(gòu)簡單，易保護(hù)，尺寸規(guī)范并且成本較低。三相異步電動(dòng)機(jī)的種類很多，但各類三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是相同的， 它們都由 定子

2、和轉(zhuǎn)子這兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。其轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢和 電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。本實(shí)驗(yàn)采取三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制。由于采取了接觸器常閉輔助觸頭的聯(lián)鎖功能，有采用了按鈕聯(lián)鎖的功能，故電路具有雙重連 鎖功能。這種控制線路集中了接觸器聯(lián)鎖和按鈕聯(lián)鎖的兩種正反轉(zhuǎn)電路的優(yōu)點(diǎn)， 此電路不僅具有操作簡單方便的特點(diǎn)，而且能安全可靠地實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，是機(jī)床電氣控制中經(jīng)常采用的線路關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī)；正反轉(zhuǎn)；按鈕聯(lián)鎖；觸點(diǎn)聯(lián)鎖；雙重連鎖；第I頁目錄摘要 1引言 21、三相異步電機(jī)

3、的概述 21.1三相異步電機(jī)的工作原理 21.2三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu) 31.3三相異步電機(jī)的分類 42、三相電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 42.1方案選擇 52.2三相電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路 72.3啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意的問題 73、實(shí)訓(xùn)心得 84、參考文獻(xiàn) 85、謝辭 8第11頁引言在生產(chǎn)工程中，有許多生產(chǎn)機(jī)械往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)， 如機(jī)床工作臺的前進(jìn)和后退，主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，起重機(jī)的上升和下降等等，這 就要通過電動(dòng)機(jī)正、反雙向運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。要想實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)， 只 需要改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向， 而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，只要改變輸入電動(dòng)機(jī)三相 電源的相序，改變電動(dòng)機(jī)任意兩根引線 的連接順序，

4、即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。1.三相異步電機(jī)的概述1.1三相異步電機(jī)的工作原理當(dāng)向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步 轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以 n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時(shí)是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn) 生感應(yīng)電動(dòng)勢（感應(yīng)電動(dòng)勢的方向用右手定則判定）。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端被短路 環(huán)短接，在感應(yīng)電動(dòng)勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢方向基本一致 的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用 （力的方向用左手 定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。 通過上述分析可以總結(jié)出電動(dòng)機(jī)工作

5、原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切 割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的三相異步電動(dòng)機(jī)圖1.2圖1.1轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn) 矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。1.2三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)基本組成部分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。 此外還有端蓋、風(fēng)扇等附屬部分，如圖 1.2所示。1.2.1定子定子部分由機(jī)座、定子鐵心、三相定子繞組及端蓋、軸承等固定不動(dòng)的部件 組成。機(jī)座主要用來支撐定子鐵心和固定

6、端蓋。 中、小型電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鑄鐵澆 鑄而成，大型電機(jī)多采用鋼板焊接而成。定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。為減小渦流和磁滯損失，通常同0.5mm厚的硅鋼片疊壓成圓筒，硅鋼片表面的氧化層作為片間絕緣。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路，它由高強(qiáng)度漆包線繞制的線圈連接而成，它的作用是利用三相交流電產(chǎn)生磁場，線圈按一定的方式排列嵌放在定子槽中。1.2.2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)中的旋轉(zhuǎn)部分，由軸承、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇等組成。轉(zhuǎn)軸是碳鋼制成，兩端軸頸與軸承相配合，出軸端銑有鍵槽，用一固定皮帶 輪或聯(lián)軸器。轉(zhuǎn)軸是輸出轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)負(fù)載部件。轉(zhuǎn)子鐵心同定子鐵心一樣是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。 轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上有均 勻分布的線槽

7、，用以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。鼠籠式轉(zhuǎn)子線槽一般都是斜槽目的是改善啟 動(dòng)性能。轉(zhuǎn)子繞組有兩種，鼠籠式和繞線式。鼠籠式繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心的槽里嵌放裸 銅條或鋁銅條，然后用兩個(gè)金屬環(huán)分別在裸金屬導(dǎo)條兩端把他們?nèi)拷油?，即?gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組。1.3三相異步電機(jī)的分類1、按三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為：鼠籠式電動(dòng)機(jī)和繞線式電動(dòng)機(jī)。2、按防護(hù)式分（1）防爆電動(dòng)機(jī)（2）起重及冶金異步電動(dòng)機(jī)（3）輥道異步電動(dòng)機(jī)（4）深井泵用電動(dòng)機(jī)（5）潛水異步電動(dòng)機(jī)（6）高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)（7）力矩電動(dòng)機(jī)（8）電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)（9）變極多速異步電動(dòng)機(jī)（10）齒輪減速異步電動(dòng)機(jī)（11）自制異步電動(dòng)機(jī)3、按三相異步電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻方式

8、可分為：自冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、自扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、他扇冷式三相異步電動(dòng)機(jī)、管道通風(fēng)式三相異步電動(dòng)機(jī)。4、按三相異步電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式可分為：臥式三相異步電動(dòng)機(jī)、立式三相異步電動(dòng)機(jī)、帶底腳三相異步電動(dòng)機(jī)、帶凸緣三 相異步電動(dòng)機(jī)。5、按三相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣等級可分為：E級、B級、F級、H級三相異步電動(dòng)機(jī)。&按工作定額可分為：連續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、斷續(xù)三相異步電動(dòng)機(jī)、間歇三相異步電動(dòng)機(jī)2.三相電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制2.1方案選擇2.1.1接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)電路1、正轉(zhuǎn)控制* KM1主襤頭閉合 電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn).按下SHI >KM1線圈得電自鎖犧頭閉臺目惓.一'IKN11聯(lián)愷牠頭分

9、斷對KM2聯(lián)鎖2、停止控制KM1主軽頭分 電動(dòng)機(jī)M失電停轉(zhuǎn)自鎖輕頭分?jǐn)嘟獬枣i* 一KXII聯(lián)描麵頭分?jǐn)鄬5I2鎂鎖.3、反轉(zhuǎn)控制t心口主鮭頭匍 電韻機(jī)M瀟電反轉(zhuǎn)再技下SB2 * KA1：淺般得膽丄f 心1：自件初頭用含自換.KM2典諱軽頭分中討KM除當(dāng)電動(dòng)機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，前后需要按動(dòng)兩個(gè)按鈕。這一點(diǎn)對于那些要求電 動(dòng)機(jī)頻繁改變旋轉(zhuǎn)方向的生產(chǎn)機(jī)械來說，往往是不相適應(yīng)的。2.1.2復(fù)合按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)電路按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路，生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件往往要求實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向 的運(yùn)動(dòng)，這就要求拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)能正反向旋轉(zhuǎn)， 從電機(jī)原理可知，改變電動(dòng)機(jī)三相 電源的相序即可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，而改變?nèi)嚯?/p>

10、源的相序只需要任意調(diào)換 電源的兩根進(jìn)線。當(dāng)要求電動(dòng)機(jī)直接由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)時(shí)，可采用如圖所示電路，它是將正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕和反轉(zhuǎn)按鈕的動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在對方電路中， 構(gòu)成互相制約的關(guān)系，這種方式稱為機(jī)械互鎖。但是這種直接正反轉(zhuǎn)電路僅適用 于小容量電動(dòng)機(jī)且正反轉(zhuǎn)換不頻繁、拖動(dòng)的機(jī)械裝置慣性量較小的場合。電路工作原理如下：按下起動(dòng)按鈕 SB1,接觸器KM1線圈通電并自鎖，KM1主觸點(diǎn) 閉合，電動(dòng)機(jī)通電旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，若按下按鈕 SB2接觸器KM1斷電，KM2通電自 鎖，KM2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)電源相序改變，電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。停止時(shí)，按下停 止按鈕SB3此時(shí)，無論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，KM1 KM2都斷電，電動(dòng)機(jī)

11、停止旋轉(zhuǎn)。上訴電路的缺點(diǎn)是容易造成短路，如某個(gè)接觸器主觸頭發(fā)生熔焊而分?jǐn)嗖婚_ 時(shí)，直接按動(dòng)反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕時(shí)，仍會(huì)發(fā)生短路故障，故單獨(dú)采用按鈕聯(lián)鎖的正反 轉(zhuǎn)控制線路是不安全的。綜合兩種方案，我們考慮接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖的控制電路2.2三相電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路（1）按下正向啟動(dòng)按鈕SB1,接觸器KM1得電吸合，其常開主觸點(diǎn)將電動(dòng) 機(jī)定子繞組接通電源，相序?yàn)?A.B.C，電動(dòng)機(jī)正向起動(dòng)運(yùn)行。（2）按下停止按鈕SB3 KM1失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。（3）按反向起動(dòng)按鈕SB2, KM2得電吸合，其常開觸點(diǎn)將相序 C、B、A的電 源接至電動(dòng)機(jī)，由于電壓相序反了，所以電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)運(yùn)行。（4）按SB3 KM2

12、失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)2.3啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意的問題（1）在三相交流異步電動(dòng)機(jī)通電試運(yùn)行時(shí)必須提醒在場人員注意，不應(yīng)站在 三相交流異步電動(dòng)機(jī)及被拖動(dòng)設(shè)備的兩側(cè)，以免旋轉(zhuǎn)物切向飛出造成傷害事故。（2）接通電源之前就應(yīng)作好切斷電源的準(zhǔn)備，以防接通電源后三相交流異步 電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不正常的情況（如三相交流異步電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)、啟動(dòng)緩慢、出現(xiàn)異 常聲音等）時(shí)能立即切斷電源。（3）三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)采用全壓啟動(dòng)時(shí), 啟動(dòng)次數(shù)不宜過于頻繁，尤其是功率較大時(shí)要隨時(shí)注意它的溫升情況。(4) 三相繞線型交流異步電動(dòng)機(jī)在接通電源前，應(yīng)檢查啟動(dòng)器的操作手柄是 不是已經(jīng)在 零位，若不是則應(yīng)先置于零位。接通電源后再逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，

13、隨著 三相繞線型交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提髙而逐漸切除啟動(dòng)電阻。3、實(shí)訓(xùn)心得通過本次實(shí)訓(xùn)，進(jìn)一步了解的三相異步電動(dòng)機(jī)的雙重聯(lián)鎖的接線圖，這個(gè)控制線路不但克服了按鈕聯(lián)鎖和接觸器聯(lián)鎖控制線路的確定-按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制 線路容易產(chǎn)生電源兩相短路故障，接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路操作不方便， 還兼 顧了兩個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)-既操作方便，又安全可靠，且不會(huì)造成電源兩相短路故障。 但是這個(gè)電路也有它自身的缺點(diǎn)，即電路復(fù)雜，接線困難，容易接錯(cuò)線路或造成 故障。通過本設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。選擇 這個(gè)設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足， 這次設(shè)計(jì)，使我們了解到老師的用 心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的知識。4、參考文獻(xiàn)1電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)湯天浩，機(jī)械工業(yè)出版社2電機(jī)與電氣控制譚維瑜，機(jī)械工業(yè)出版社3電機(jī)與拖動(dòng)唐介高等教育出版社4電器控制及應(yīng)用李中年清華大學(xué)出版社電機(jī)原理及拖動(dòng)彭鴻才機(jī)械工業(yè)出版社5、謝辭本次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)從開始工作到最終的完成都離不開我們的指導(dǎo)老師周老師的 悉心指導(dǎo)和幫助。周老師教會(huì)我們學(xué)習(xí)很多知識，他嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、 無私的奉獻(xiàn)精神，使我深受啟迪。從周老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專 業(yè)知識