三相異步電動機實訓

1、第五章 三相異步電動機電氣圖的繪制內(nèi)容提要：本章介紹了電氣原理圖，電氣元件布置圖和電氣接線圖的繪制原則、方法，并給出了實例供作參考。 電氣圖是指用來指導電氣工程和各種電氣設備、電氣線路的安裝、接線、運行、維護、管理和使用的圖紙。由于電氣圖描述的對象復雜、表達形式多種多樣、應用領域廣泛，因而使其成為一個獨特的專業(yè)技術圖種。作為電氣工程從業(yè)技術人員，學會繪制、閱讀和使用電氣圖是其必備的基本素質(zhì)要求。一項電氣工程用不同的表達方式來反映工程問題的不同側(cè)面，它們彼此作用不同，但又有一定的對應關系，有時需要對照起來閱讀。按用途和表達形式的不同，電氣圖可分為以下幾種。5.1 電氣原理圖電氣原理圖又稱電路圖，

2、是根據(jù)生產(chǎn)機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號，按照電氣設備和電器的工作順序，詳細表示電路、設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系，而不考慮其實際位置的一種簡圖。電氣原理圖能充分表達電氣設備和電器的用途、作用和工作原理，是電氣線路安裝、調(diào)試和維修的理論依據(jù)。電氣原理圖是電氣圖的最重要的種類之一，也是繪制和閱讀的難點與重點。繪制和精讀電氣原理圖時應遵循以下原則：1）電氣原理圖一般分電源電路、主電路和輔助電路三部分來繪制。電源電路畫成水平線，三相交流電源相序L1、L2、L3自上而下依次畫出，中線N和保護地線PE依次畫在相線之下。直流電源的“+”端畫在上邊，“-

3、”端畫在下邊。電源開關要水平畫出。主電路是從電源向用電設備供電的路徑，由主熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件以及電動機等組成。主電路通過的電流較大，一般要畫在電氣原理圖的左側(cè)并垂直電源電路，用粗實線來表示。輔助電路一般包括控制電路、信號電路、照明電路及保護電路等。輔助電路由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、主令電器的觸頭、信號燈和照明燈等電器元件組成。輔助電路通過的電流都較小，一般不超過5A。畫輔助電路圖時，輔助電路要跨接在兩根電源線之間，一般按照控制電路、信號電路和照明電路的順序依次畫在主電路圖的右側(cè)，且電路中耗能元件（如接觸器和繼電器的線圈、信號燈、照明燈等）要畫

4、在輔助電路圖中的右邊（或下方），而電器的觸頭要畫在耗能元件的左邊（或上方）。為讀圖方便，一般應按照自上而下、自左向右的排列來表示操作順序。2）原理圖中各電氣元件不畫實際的外形圖，而是采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號來表示。3）原理圖中所有電器的觸頭位置都按電路未通電或電器未受外力作用時的常態(tài)位置畫出。分析原理時，應從觸頭的常態(tài)位置出發(fā)。4）原理圖中各個電氣元件及其部件（如接觸器的觸頭和線圈）在圖上的位置是根據(jù)便于閱讀的原則安排的，同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起，即采用分開表示法。但它們的動作卻是相互關聯(lián)的，因此，必須標注相同的文字符號。若圖中相同的電器較多時，需要在電器文字符號后

5、面加注不同的數(shù)字，以示區(qū)別，如SB1、SB2或KM1、KM2、KM3等。5）畫原理圖時，電路用平行線繪制，盡量減少線條和避免線條交叉并盡可能按照動作順序排列，便于閱讀。對交叉而不連接的導線在交叉處不加黑圓點；對“+”形連接點（有直接電聯(lián)系的交叉導線連接點），必須要用小黑點表示；對“T”形連接點處則可不加。6）為安裝檢修方便，在電氣原理圖中各元件的連接導線往往予以編號，即對電路中的各個接點用字母或數(shù)字編號。主電路的電氣連接點一般用一個字母和一個一位或二位的數(shù)字標號，如在電源開關的出線端按相序依次編號為L11、L12、L13。然后按從上至下，從左至右的順序，標號的方法是經(jīng)過一個元件就變一個號，如L

6、21、L22、L23；L31、L32、L33。單臺三相交流電動機（或設備）的三根引出線按相序依次編號為U、V、W。對于多臺電動機引出線的編號，為了不致引起誤解和混淆，可在字母前用不同的數(shù)字加以區(qū)別，如1U、1V、1W；2U、2V、2W。輔助電路編號按“等電位”原則從左到右、從上至下的順序用數(shù)字依次編號，每經(jīng)過一個電器元件后，編號要依次遞增?？刂齐娐肪幪柕钠鹗紨?shù)字必須是1，其他輔助電路編號的起始數(shù)字依次遞增100，如照明電路編號從101開始；信號電路編號從201開始等。5.2 電氣元件布置圖布置圖是根據(jù)電氣元件在控制板上的實際安裝位置，采用簡化的外形符號（如正方形、矩形、圓形等）而繪制的一種簡圖

7、。它不表達各電氣元件的具體結構、作用、接線情況以及工作原理，主要用于電氣元件的布置和安裝。圖中各電氣元件的文字符號必須與原理圖和接線圖的標注相一致。所有的電氣設備和電氣元件都按其所在的實際位置繪制在圖紙上。元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪出。布置主電路元件時，要考慮好電氣元件的排列順序。將電源開關（刀開關、轉(zhuǎn)換開關、斷路器等）、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器等從上到下排列整齊，元件位置應恰當，應便于接線和維修。同時，元件不能倒裝或橫裝，電源進線位置要明顯，電氣元件的銘牌應容易看清，并且調(diào)整時不會受到其他元件的影響?？刂齐娐返碾姎庠邪粹o、行程開關、中間繼電器、時間繼電器、速度繼電器等，這些元

8、器件的布置與主電路密切相關，應與主電路的元器件盡可能接近，但必須明顯分開。外圍電氣控制元件，通過接線端引出，絕對不能直接接在主電路或控制電路的元器件上，如按鈕接線等。無論是主電路還是控制電路，電氣元件的布置都要考慮到接線方便、用線最省、接線最可靠等。5.3 電氣接線圖電氣接線圖是根據(jù)電氣設備和電氣元件的實際位置和安裝情況繪制的，只用來表示電氣設備和電氣元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表示電氣動作原理。為了具體安裝接線、檢查線路和排除故障，必須根據(jù)原理圖查閱電氣接線圖。電氣接線圖中各電氣元件的圖形符號及文字符號必須與原理圖一致。繪制和精讀電氣接線圖應遵循以下原則：）接線圖中一般顯示出如下

9、內(nèi)容：電氣設備和電氣元件的相對位置、文字符號、端子號、導線號、導線類型、導線截面積、屏蔽和導線絞合等。2）同一電器的各元件根據(jù)其實際結構，使用與原理圖相同的圖形符號畫在一起，并用點畫線框上，即采用集中表示法。3）接線圖中各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與原理圖一致，并符合國家標準，以便對照檢查接線。4）各電氣元件上凡是需要接線的部件端子都應繪出并予以編號，各接線端子的編號必須與原理圖上的導線編號相一致。5）接線圖中的導線有單根導線、導線組（或線扎）、電纜等之分，可用連接線和中斷線來表示。凡導線走向相同的可以合并，用線束來表示，到達接線端子板或電氣元件的連接點時再分別畫出。在用線束來表示導線組

10、、電纜等時可用加粗的線條表示，在不引起誤解的情況下也可采用部分加粗。另外，導線及管子的型號、根數(shù)和規(guī)格應標注清楚。6）安裝配電板內(nèi)外的電氣元器件之間的連線，應通過端子進行連接。在實際中，原理圖、布置圖和接線圖要結合起來使用。5.4 設備表把原理圖中所用到的元器件的名稱、型號、規(guī)格和數(shù)量列成表格就是設備表，元器件的選型請參照前一章。5.5 圖例1. 三相異步電動機點動控制電路圖5-1為電動機點動的原理圖，該電路的主要控制要求是電動機的“點動控制”，即電動機的運行要“按則動，不按則停”。在圖5-1中，水平布置的是電源電路，QS是電源刀開關，可人為地控制電路通斷；FU1、FU2是熔斷器，分別實現(xiàn)對主

11、電路和控制電路的短路保護；主電路和輔助電路明顯分開，左邊豎直布置的是主電路，右邊豎直布置的是輔助電路；主電路與輔助電路之間通過接觸器的線圈和主觸頭相聯(lián)系。當按下起動按鈕SB后，接觸器KM線圈得電，主電路的接觸器主觸頭閉合，電動機轉(zhuǎn)動：當松開起動按鈕SB后，接觸器KM線圈失電，主電路的接觸器主觸頭斷開，電動機停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了電動機的“點動”控制。圖5-2和圖5-3為三相異步電動機點動控制電路的電氣元件布置圖和電氣接線圖。圖5-1 三相異步電動機點動電氣原理圖圖5-2 電氣元件布置圖 圖5-3 電氣接線圖2. 三相異步電動機連續(xù)運行控制電路三相異步電動機的連續(xù)運行控制是繼電接觸控制系統(tǒng)中的又一典型

12、的控制方式。其電氣原理如圖5-4所示，圖中QS是電源刀開關，起分合電源的作用。FU1是電源熔斷器，對整個電路進行短路保護。FU2是控制電路熔斷器，實現(xiàn)對控制電路的短路保護，容量比FU1要小。SB2是起動按鈕，SB1為停止按鈕。按下SB2，接觸器KM線圈得電，接觸器KM的主、輔觸頭吸合。一方面因KM的主觸頭閉合，主電路接通使電動機得電旋轉(zhuǎn)；另一方面因KM的輔助觸頭閉合使起動按鈕SB2被短接，不管起動按鈕SB2狀態(tài)如何，接觸器的線圈都處于得電狀態(tài)，實現(xiàn)了控制電路的“自鎖”或“自保”功能。正因為這個“自鎖”功能的存在，一旦按下起動按鈕SB2，電動機就會連續(xù)不停地運轉(zhuǎn)，只有按下停止按鈕SB1，控制電路

13、才被切斷，電動機才因接觸器線圈失電而停止。在沒有按下啟動按鈕SB2之前，雖然停止按鈕SB1是閉合的，因SB2與KM輔助觸頭尚未接通，接觸器線圈不會得電，電動機不會轉(zhuǎn)動。因此，這一電路能按“起動-停止”的順序?qū)崿F(xiàn)對電動機的連續(xù)運行控制。在電動機的連續(xù)運行控制電路中，由于電動機起動后可以長時間連續(xù)運行，為了避免電動機因過載而被燒毀，電路中增加了熱繼電器FR。熱繼電器的整定電流必須按電動機的額定電流進行調(diào)整，絕對不允許人為彎折雙金屬片；熱繼電器一般應置于手動復位的位置上，當需要自動復位時，可將復位調(diào)節(jié)螺釘以順時針方向向里旋；熱繼電器因電動機過載動作后，若要再次起動電動機，必須待熱元件冷卻后（自動復位

14、需5min，手動復位需2min），才能使熱繼電器復位。電動機的連續(xù)控制電路并不復雜，與點動控制電路相比，多一個熱繼電器，又多一個自鎖環(huán)節(jié)，注意到這兩個環(huán)節(jié)，接線一般就不會發(fā)生錯誤。其電氣元件布置圖和電氣接線圖如圖5-5、5-6所示。圖5-4 三相異步電動機連續(xù)運行電氣原理圖 箱底板元件布置圖 箱門元件布置圖圖5-5 電氣元件布置圖 圖5-6 電氣接線圖第六章 三相異步電動機控制線路的安裝方法 內(nèi)容提要：本章介紹了控制線路的安裝相關內(nèi)容，有檢查電氣元器件的具體項目、電氣元器件的安裝步驟、布線方法、通電試車順序等。6.1 電氣元器件的檢查安裝接線前應對所使用的電氣元器件逐個進行檢查，以保證電氣元件

15、質(zhì)量。對電氣元器件的檢查主要有以下幾個方面：1）根據(jù)電氣元件明細表，檢查各電氣元器件是否有短缺，核對它們的規(guī)格是否符合設計要求。2）電氣元器件外觀是否整潔，外殼有無破裂，零部件是否齊全，各接線端子及緊固件有無缺損、銹蝕等現(xiàn)象。3）電氣元器件的觸頭是否光滑，接觸面是否良好，有無熔焊粘連變形，嚴重氧化銹蝕等現(xiàn)象；觸頭閉合分斷動作是否靈活；觸頭開距、超程是否符合標準；接觸壓力彈簧是否正常。核對各電氣元件的電壓等級、電流容量、觸頭數(shù)目等。4）電器的電磁機構和傳動部件的運動是否靈活；銜鐵有無卡住，吸合位置是否正常等，使用前應清除鐵心端面的防銹油。5）用兆歐表檢查電氣元件的絕緣電阻是否符合要求；用萬用表檢

16、查所有電磁線圈的通斷情況。6）檢查有延時作用的電氣元器件功能，如時間繼電器的延時動作、延時范圍及整定機構的作用；檢查熱繼電器的熱元件和觸頭的動作情況。6.2 電氣元器件的安裝按照接線圖規(guī)定的位置將電氣元器件安裝在配電板上，元器件之間的距離要適當，既要節(jié)省板面，又要方便走線和維修。安裝時應按以下步驟進行：1. 定位根據(jù)電氣產(chǎn)品說明書上的安裝尺寸（或?qū)㈦姎庠[放在確定好的位置），用劃針在安裝孔中心作好記號，元器件應排列整齊，以保證在連接導線時做得橫平豎直，整齊美觀，同時盡可能減少彎折和交叉。若采用導軌安裝電氣元件，只需確定其導軌固定孔的中心點。用線槽配線，還要確定線槽安裝孔的位置。2. 打孔確定

17、電氣元件等的安裝位置后，在鉆床上（或用手電鉆）在作好記號處打孔。打孔時，應選擇合適的鉆頭（鉆頭直徑應略大于固定螺栓的直徑），并用鉆頭先對準中心樣沖眼，進行試打，試打出來的淺坑應保持在中心位置，否則應予校正。3. 固定用固定螺栓，把電氣元件按確定的位置，逐個固定在底板上。緊固螺栓時，應在螺栓上加裝平墊圈和彈簧墊圈，不要用力過大，以免將電氣元件的塑料底座壓裂而損壞。對導軌式安裝的電氣元件，只需按要求把電氣元件插入導軌即可。6.3 電動機控制電路的安裝要求在控制板上按布置圖安裝電氣元器件和走線槽，并貼上醒目的文字符號。安裝電氣元器件和走線槽時，應做到橫平豎直、固定牢固、排列整齊和便于走線等。（1）選

18、擇導線根據(jù)電動機的額定功率、控制電路的電流容量、控制回路子回路數(shù)以及配線方式選配連接導線。1）導線的類型：硬線只能固定安裝于不動部件之間，且導線的截面積應小于0.5mm2。若在有可能出現(xiàn)振動的場合或?qū)Ь€的截面積大于等于0.5mm2時，必須采用軟線。考慮到機械強度的原因，所用導線的最小截面積，在控制板外為1mm2，在控制板內(nèi)為0.75mm2。但對控制板內(nèi)很小電流的電路連線且無振動的場合，可采用0.2mm2的硬線。2）導線的絕緣：導線必須絕緣良好，并應具有抗化學腐蝕能力。在特殊條件下工作的導線，必須同時滿足使用條件的要求。3）導線的截面積：在必須能承受正常條件下流過的最大穩(wěn)定電流的同時，還應考慮到

19、線路允許的電壓降、導線的機械強度和與熔斷器相配合。4）導線的顏色：對復雜的電氣電路，其主電路和控制回路應選擇不同顏色的導線，對控制回路子回路數(shù)較多的場合，最好每一個控制子回路選配一種顏色的導線，以便安裝、識別、檢查及維修。（2）按電氣接線圖確定的走線方向進行布線可先布主回路線，也可先布控制回路線。（3）板前線槽配線的具體工藝要求1）布線時，嚴禁損傷線芯和導線絕緣。2）控制板上各電氣元件接線端子引出導線的走向，以元件的水平中心線為界限，在水平中心線以上，接線端子引出的導線必須進入元件上面的走線槽；在水平中心線以下，接線端子引出的導線必須進入元件下面的走線槽。任何導線都不允許從水平方向進入走線槽內(nèi)

20、。3）各電氣元件接線端子上引出或引入的導線，除間距很小和元件機械強度很差允許直接架空敷設外，其他導線必須經(jīng)過走線槽進行連接。4）各電氣元件與走線槽之間的外露導線，應走線合理，并盡可能做到橫平豎直，變換走向要垂直。同時，同一個元件上位置一致的端子和同型號電氣元件中位置一致的端子上引出或引入的導線，應敷設在同一平面上，并應做到高低一致或前后一致，不得交叉。5）進入走線槽內(nèi)的導線要完全置于走線槽內(nèi)，并應盡可能避免交叉，裝線時不要超過走線槽容量的70%，以便于能方便地蓋上線槽蓋，也便于以后的裝配和維修。6）所有接線端子、導線線頭上都應套有與原理圖上相應接點一致線號的編碼套管，并按線號進行連接，連接必須

21、牢靠，不得松動。7）接線端子必須與導線截面積和材料性質(zhì)相適應。當接線端子不適合連接軟線或較小截面積的軟線時，可以在導線端頭穿上針形或叉形軋頭并壓緊。8）一般一個接線端子只能連接一根導線，如果采用專門設計的端子，可以連接兩根或多根導線，但導線的連接方式必須是公認的，在工藝上成熟的各種方式，如夾緊、反接、焊接、繞接等，并應嚴格按照連接工藝工序要求進行。9）主回路和控制回路線號套管必須齊全，每一根導線的兩端都必須套上編碼套管。在遇到6和9或16和91這類倒順都能讀數(shù)的號碼時，必須作記號加以區(qū)別，以免造成線號混淆。6.4 布線電氣元件布局確定以后，要根據(jù)電氣原理圖、電氣接線圖并按一定工藝要求進行布線和

22、接線?？刂葡洌ò澹﹥?nèi)部布線一般采用正面布線方法，如板前線槽布線或板前明線布線，較少采用板后布線方法。接線時必須按接線圖規(guī)定的走線方位進行。通常從電源端起按線號順序做，先做主電路，后做控制電路。接線前應做好準備工作，按主電路和控制電路的電流容量選擇導線的截面及導線兩端的穿線號管。使用多股導線時應準備好燙錫工具或壓線鉗。接線時按以下步驟進行：1）選擇合適的導線截面，按接線圖規(guī)定的方位，在固定好的電氣元器件之間測量所需要的長度，截取長短適當?shù)膶Ь€，撥去導線兩端絕緣皮，其長度應滿足連接需要。為保證導線與端子接觸良好，壓接時將芯線表面的氧化物去掉，使用多股導線時應將線頭絞緊燙錫。2）走線時應盡量避免導線

23、交叉，先將導線校直，把同一走向的導線匯成一束，依次彎向所需要的方向。走線應橫平豎直，拐直角彎。做線時要用手將拐角做成90°的慢彎，導線彎曲半徑為導線直徑的3 4倍，不要用鉗子將導線做成死彎，以免損傷導線絕緣層及芯線。做好的導線應綁扎成束用非金屬線卡卡好。3）將成形好的導線套上寫好的線號管，根據(jù)接線端子的情況，將芯線彎成圓環(huán)或直接壓進接線端子。4）接線端子應緊固好，必要時裝設彈簧墊圈，防止電器動作時因受振動而松脫。5）同一接線端子內(nèi)壓接兩根以上導線時，可套一只線號管，導線截面不同時，應將截面大的放在下層，截面小的放在上層，所有線號要用不易褪色的墨水，用印刷體書寫清楚。6.5 檢查線路安

24、裝完畢的控制電路板，必須經(jīng)過認真檢查后，才能通電試車，以防止接線錯誤或漏接線引起線路動作不正常，甚至造成短路事故。應按以下步驟進行檢查：（1）核對接線按電氣原理圖或電氣接線圖從電源端開始，逐段核對接線及接線端子處線號，重點檢查主回路有無漏接、錯接及控制回路中容易接錯的線號，還應核對同一導線兩端線號是否一致。（2）檢查端子接線是否牢固檢查端子上所有接線壓接是否牢固，接觸是否良好，不允許有松動、脫落現(xiàn)象，以免通電試車時因?qū)Ь€虛接造成故障。（3）用萬用表檢查在控制電路不通電時，用手動來模擬電器的操作動作，用萬用表測量線路的通斷情況。應根據(jù)控制電路的動作來確定檢查步驟和內(nèi)容，根據(jù)原理圖和接線圖選擇測量點，先斷開控制電路檢查主電路，再斷開主電路檢查控制電路，主要檢查以下內(nèi)容：1）主電路不帶負荷（即電動機）時相間絕緣情況，接觸器主觸頭接觸的可靠性，正反轉(zhuǎn)控制電路的電源換相線路和熱繼電器、熱元件是否良好，動作是否正常等。2）控制電路的各個環(huán)節(jié)及自鎖、聯(lián)鎖裝置的動作情況及可靠性，設備的運動部件、聯(lián)動元器件動作的正確性及可靠性，保護電器動作準確性等。（4）用500V兆歐表檢查線路的絕緣電阻絕緣電阻不應小于1MW。6.6 通電試車為保證人身安全，通電試車時必須有專人監(jiān)護，試車前應做好準備工作，一般要清點工具及材料，裝好接觸器的滅弧罩，檢查熔斷器的熔體是否符合要求