模塊一三相異步電動(dòng)機(jī)及其拖動(dòng)控制

模塊一

三相異步電動(dòng)機(jī)及其拖動(dòng)控制

1.1小容量三相異步電動(dòng)機(jī)的拆裝

三相異步電動(dòng)機(jī)的單向起?？刂婆c實(shí)現(xiàn)1.2

三相異步電動(dòng)機(jī)的正反向起動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)1.31.4籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y-Δ起動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)1.5異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)試與制動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)1.1項(xiàng)目1小容量三相異步電動(dòng)機(jī)的拆裝

1.1.1任務(wù)1三相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸

1.1.2任務(wù)2三相異步電動(dòng)機(jī)的裝配

1.1.3任務(wù)3三相異步電動(dòng)機(jī)的檢查

1.1.1任務(wù)1三相異步電動(dòng)機(jī)的拆卸鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)主要部件拆分圖1.任務(wù)實(shí)施定子——主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它由定子鐵心、定子繞組、機(jī)殼組成。（1）定子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，為了降低鐵心損耗，采用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片間彼此絕緣。鐵心內(nèi)圓周上分布有若干均勻的平行槽，用來(lái)嵌放定子繞組。2.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)定子繞組：是電動(dòng)機(jī)定子的電路部分，應(yīng)用絕緣銅線或鋁線繞制而成。三相繞組對(duì)稱地嵌放在定子槽內(nèi)。

U相首端U1U相尾端U2U相首端U1有效邊U相尾端U2有效邊有效邊有效邊精品課程系列講座定子繞組接線：三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的三個(gè)首端U1、V1、W1和三個(gè)尾端U2、V2、W2，都從機(jī)座上的接線盒中引出。一般功率在3kW以下者采用星形接法（Y），在4kW以上者采用三角形接法（△）。

W1V1U1W2U2V2W1V1U1W2U2V2Y形接法△形接法接線盒首端接線柱尾端接線柱連接片連接片（尾端連接到一點(diǎn)）（首尾端相連）精品課程系列講座機(jī)殼：作用是支承定子鐵心和固定整個(gè)電機(jī)。包括：機(jī)座、2個(gè)端蓋、接線盒、風(fēng)扇罩等。機(jī)座一般采用鑄鐵鑄造,端蓋固定在機(jī)座兩端。機(jī)座2、轉(zhuǎn)子精品課程系列講座——主要用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。它由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。（1）轉(zhuǎn)子鐵心：轉(zhuǎn)子鐵心也屬于磁路的一部分，也用0.5mm的硅鋼片疊壓而成。

鼠籠型轉(zhuǎn)子鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子繞組：用來(lái)感應(yīng)出電勢(shì)、電流，推動(dòng)轉(zhuǎn)軸在電磁力矩作用下旋轉(zhuǎn)。

三相繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是繞組的三個(gè)出線端子接到固定在轉(zhuǎn)軸上的三銅環(huán)上，通過(guò)電刷引出。鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組分類——銅條轉(zhuǎn)子、鑄鋁轉(zhuǎn)子精品課程系列講座銅條轉(zhuǎn)子鑄鋁轉(zhuǎn)子端環(huán)銅導(dǎo)條端環(huán)風(fēng)葉鋁導(dǎo)條精品課程系列講座轉(zhuǎn)軸：用來(lái)固定轉(zhuǎn)子鐵心和傳遞功率，一般用中碳鋼制成。轉(zhuǎn)軸上還有軸承、風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)軸軸承風(fēng)扇143.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換?

三相異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)圖，外部是定子鐵心，內(nèi)部是轉(zhuǎn)子鐵心，二者之間是均勻的氣隙。定子鐵心中嵌放三相定子繞組，每相繞組均只有一個(gè)線圈，分別是AX、BY、CZ，三相繞組對(duì)稱放置，空間互差120°。定子繞組外接三相電源，流經(jīng)繞組的電流三相對(duì)稱，相序?yàn)锳—B—C，1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生

為了研究磁場(chǎng)的變化情況，選取ωt=0°、ωt=90°、ωt=210°、ωt=330°四個(gè)時(shí)刻，如圖所示。三相電流產(chǎn)生了一個(gè)兩極磁場(chǎng)（一對(duì)磁極），隨著電流的交變，磁場(chǎng)在空間發(fā)生旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件一是空間對(duì)稱的三相定子繞組;

二是通入三相對(duì)稱電流。SNNSSNSN(a)iAACBXZYiBiC(b)iBiAiCiωt0°90°210°330°結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向取決于繞組中三相電流的相序。2)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向

圖中，三相電流相序?yàn)锳—B—C，三相繞組AX、BY、CZ按順時(shí)針方向排列，繞組中的電流按順時(shí)針方向先后達(dá)到最大值，故旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。

如果將定子繞組的三相電源線中的任意兩相交換，則繞組中三相電流的相序即由順時(shí)針變?yōu)槟鏁r(shí)針，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也相應(yīng)地逆時(shí)針反向旋轉(zhuǎn)。

圖中的每相繞組由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成，如A相繞組由線圈AX與A′X′串聯(lián)成AXA′X′，首端為A，末端為X′…….。各相繞組首端之間相差60°空間角度，末端之間相差60°空間角度，均勻分布在定子鐵心中。四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)iBiAiωt0°120°240°360°iAACBZYiBiCXY′Z′X′A′B′C′ωt=360°ωt=240°ωt=120°ωt=0°NNSSSSNNSSNNNNSS

3）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速

選取ωt=0°、ωt=120°、ωt=240°、ωt=360°四個(gè)時(shí)刻，可以看出，圖2中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有兩對(duì)磁極，即p=2。同樣，若每相繞組由三個(gè)線圈串聯(lián)組成，并在定子鐵心中均勻排列，則可產(chǎn)生3對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

結(jié)論

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1取決于電流頻率f和磁極對(duì)數(shù)p。4）工作原理三相交流電源接通三相定子繞組定子繞組產(chǎn)生三相對(duì)稱電流三相對(duì)稱電流在電機(jī)內(nèi)部建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(切割)轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子繞組(感應(yīng)電流)在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用在電磁力作用下，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為n

。iAACBXZYiBiC三相異步電動(dòng)機(jī)原理簡(jiǎn)圖三相對(duì)稱電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流4.任務(wù)拓展（1）拆卸定子繞組并找尋每組線圈的連接規(guī)律。

（2）為什么交流電動(dòng)機(jī)的會(huì)采用不同的轉(zhuǎn)子形式？

（3）現(xiàn)代交流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上有何發(fā)展趨勢(shì)？

（4）交流電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)生活中有哪些典型的應(yīng)用？1.1.2任務(wù)2三相異步電動(dòng)機(jī)的裝配1.任務(wù)實(shí)施第一步：定子部分。這主要是定子繞組的繞制、連接、嵌放、封槽口、端部整形和接線、繞組的絕緣浸漆與烘干處理等程序。第二步：安放轉(zhuǎn)子。安放轉(zhuǎn)子要特別小心，以免碰傷定子繞組。第三步：加裝端蓋。第四步：裝風(fēng)扇和風(fēng)罩。第五步：接好引線，裝好接線盒及銘牌。20精品課程系列講座1.型號(hào)：Y2-801-4

2.額定功率：0.55kW

3.額定電壓：380V4.額定電流：1.5A

5.接線方法：Y接法

6.額定頻率：50Hz

7.額定轉(zhuǎn)速：1390rpm8.工作方式：連續(xù)工作制S19.絕緣等級(jí)：F級(jí)10.防護(hù)等級(jí)：IP5411.標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：JB/T8680.1-1998

12.重量：13kg13.生產(chǎn)日期：05年5月14.產(chǎn)品編號(hào)：233815.生產(chǎn)企業(yè)：淮安市匯利達(dá)工貿(mào)有限公司大禹電機(jī)廠2.知識(shí)學(xué)習(xí)——異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)含義21

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子（電動(dòng)機(jī)）的轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即轉(zhuǎn)差率s是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的一個(gè)基本變量，負(fù)載變化時(shí)，s也隨之改變，空載時(shí)，s＜0.005，滿載時(shí)，s＜0.06。AYCBZXn1n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3.問(wèn)題研討——為什么是“異步”電動(dòng)機(jī)？22【例題】

異步電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)，s＜0.06故異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速略小于磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速，由此可知同步轉(zhuǎn)速n1=750r/min,p=4，2p=8?？蛰d轉(zhuǎn)速

n0=(1－s0)n1=(1－0.267%)×750=748r/minr/min額定轉(zhuǎn)差率

某三相異步電動(dòng)機(jī)，電源頻率為50Hz，空載轉(zhuǎn)差率s0=0.00267，額定轉(zhuǎn)速nN=730r/min。試求：電機(jī)的極數(shù)2p、同步轉(zhuǎn)速n1、空載轉(zhuǎn)速n0

、額定轉(zhuǎn)差率sN。【解】旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速為4.任務(wù)拓展（1）完成一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的裝配任務(wù)，其定子槽數(shù)Z1＝24槽，磁極數(shù)2p＝4，每槽匝數(shù)為100匝，單層，600相帶，跨距采用短距式，繞組節(jié)距ｙ＝5。（2）分析如何改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。1.1.3任務(wù)3三相異步電動(dòng)機(jī)的檢查1.任務(wù)實(shí)施（1）三相異步電動(dòng)機(jī)通電前的檢查

1）檢查機(jī)械部分的裝配質(zhì)量。2）測(cè)量繞組的絕緣電阻。3）檢查繞組的三相直流電阻。

（2）電動(dòng)機(jī)的空載試車1）運(yùn)行時(shí)檢查電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻和潤(rùn)滑情況。2）判斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行音量是否正常。3）測(cè)量空載電流。4）檢查電動(dòng)機(jī)溫升是否正常2.知識(shí)學(xué)習(xí)——三相異步電動(dòng)機(jī)的空載實(shí)驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)1、空載試驗(yàn)

測(cè)得U1=UN時(shí)的I0和P1值，可得勵(lì)磁參數(shù)如下：式中Z0——空載等值阻抗，Ω；因Z0=Zm+Z1，且Zm>>Z1，則Z0≈Zm

，且其目的是測(cè)定異步電動(dòng)機(jī)的空載電流I0和空載功率p0，進(jìn)而求得異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁阻抗rm和xm，并分離出鐵耗pFe和機(jī)械損耗pmec。又稱為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)，測(cè)取異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗，即定、轉(zhuǎn)子繞組的漏阻抗及短路特性。試驗(yàn)時(shí)，為了使短路電流不致太大，應(yīng)降低電壓進(jìn)行試驗(yàn)，一般約為0.4UN以下。精品課程系列講座2、短路試驗(yàn)

短路參數(shù)：3.問(wèn)題研討---如何判別三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組首尾端?（1)用36V交流電源和燈泡判別首尾端3.問(wèn)題研討---如何判別三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組首尾端?（2)用萬(wàn)用表或微安表判別首尾端4.任務(wù)拓展（1）對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)。（2）三相異步電動(dòng)機(jī)如何進(jìn)行選配。1.2項(xiàng)目2三相異步電動(dòng)機(jī)的單向起?？刂婆c實(shí)現(xiàn)

1.2.1任務(wù)1基本低壓電器的檢測(cè)

1.2.2任務(wù)2：?jiǎn)蜗螯c(diǎn)動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)

1.2.3任務(wù)3：?jiǎn)蜗蜻B動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)

按工作電壓高低，電器可分為高壓電器和低壓電器兩大類。高壓電器是指額定電壓為3KV及以上的電器；低壓電器是指交流電壓為1000V或直流電壓為1200V以下的電器。1.2.1任務(wù)1基本低壓電器的檢測(cè)1.知識(shí)學(xué)習(xí)1）按鈕

按鈕又稱控制按鈕或按鈕開關(guān)，是一種手動(dòng)控制電器。它只能短時(shí)接通或分?jǐn)?Ay以下的小電流電路，向其他電器發(fā)出指令的電信號(hào)，控制其他電器動(dòng)作。按鈕常閉觸頭按鈕常開觸頭復(fù)合觸頭交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)（1）作用：用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。(a)外形(b)結(jié)構(gòu)2）交流接觸器(KM)(1)電磁系統(tǒng)

接觸器具有遙控功能，同時(shí)還具有欠壓、失壓保護(hù)的功能，接觸器的主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)。（2）交流接觸器的結(jié)構(gòu)組成鐵芯、銜鐵通電線圈KM(2)觸頭系統(tǒng)三對(duì)主觸頭兩對(duì)輔助常開觸點(diǎn)KM輔助常開KM兩對(duì)輔助常閉觸點(diǎn)輔助常閉KM體積較大，由三對(duì)常開觸頭組成，用于通斷電動(dòng)機(jī)主電路的大電流。

普通刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單且應(yīng)用最廣泛的手控低壓電器，廣泛用在照明電路和小容量（5.5kW）不頻繁起動(dòng)的動(dòng)力電路的主電路中,起接通電源的作用。

4)刀開關(guān)(QS)

閘刀開關(guān)的主要結(jié)構(gòu)如前圖所示。

安裝刀開關(guān)時(shí)瓷底座應(yīng)與地面垂直，手柄向上，易于滅弧，不得倒裝或平裝。倒裝時(shí)手柄可能因自重落下而引起誤合閘，危機(jī)人身和設(shè)備安全。QS符號(hào)：4)組合開關(guān)（QS)1.作用:

主要用于機(jī)床設(shè)備的電源引入開關(guān)，也可用來(lái)通斷5KW以下電機(jī)電路或小電流電路。2.結(jié)構(gòu)：由多層動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成375）熔斷器FU熔斷器是一種最簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器。在使用時(shí)，熔斷器串聯(lián)在所保護(hù)的電路中，作為電路及用電設(shè)備的短路和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)，主要用做短路保護(hù)。熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）兩部分組成。熔體由易熔金屬材料（鉛銅）及合金制成，通常作成絲狀或片狀。熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用。FU0tIIN電流越大時(shí)間越短熔斷器的反時(shí)限特性熔斷器的圖形文字符號(hào)3.問(wèn)題研討——什么是電氣圖？

（1）電氣圖的基本認(rèn)識(shí)

1）電氣圖的符號(hào)

2）電氣控制圖的分類（1）電氣系統(tǒng)圖和框圖（2）電氣原理圖（3）電器布置圖（4）電器安裝接線圖（5）功能圖（6）電器元件明細(xì)表

3）電氣原理圖的繪制規(guī)則（1）原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。（2）控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電機(jī)、電器和其它器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來(lái)。（3）原理圖中，各電器元件不畫實(shí)際的外形圖，而采用國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)，文字符號(hào)也要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（4）原理圖中，各個(gè)電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。（5）圖中元件、器件和設(shè)備的可動(dòng)部分，都按沒有通電和沒有外力作用時(shí)的開閉狀態(tài)畫出。（6）原理圖的繪制應(yīng)布局合理、排列均勻，為了便于看圖，可以水平布置，也可以垂直布置。（7）電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按水平順序排列，其布局順序應(yīng)該是從上到下，從左到右。電路垂直布置時(shí)，類似項(xiàng)目宜橫向?qū)R；水平布置時(shí)，類似項(xiàng)目應(yīng)縱向?qū)R。（8）電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示；無(wú)直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)，不畫黑圓點(diǎn)。4.任務(wù)拓展（1）歸納低壓電器檢測(cè)的方法。（2）總結(jié)低壓電器的選用原則與方法。（3）總結(jié)復(fù)合按鈕中常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)動(dòng)作與復(fù)位的先后順序。41所謂點(diǎn)動(dòng)，即按下按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)工作，手松開按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)即停止工作。點(diǎn)動(dòng)控制主要用于小型起吊設(shè)備的電動(dòng)機(jī)控制，如電動(dòng)葫蘆的操作，還用于機(jī)床刀架、橫梁、立柱的快速移動(dòng)，機(jī)床的調(diào)整對(duì)刀等。1.2.2任務(wù)2：?jiǎn)蜗螯c(diǎn)動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)1.知識(shí)學(xué)習(xí)42主電路

閉合開關(guān)S接通電源按SB

→KM線圈得電→KM主觸頭閉合

→

M運(yùn)轉(zhuǎn)松SB

→KM線圈失電→KM主觸頭恢復(fù)

→

M停轉(zhuǎn)動(dòng)作次序1）點(diǎn)動(dòng)控制L1L2QSM3~KML3FUFRKMSB控制電路432）電氣控制線路的制作方法分析電氣原理圖繪制安裝接線圖檢查電器元件固定電器元件照?qǐng)D接線檢查線路和試車

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車通電試車453.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)有哪些機(jī)械特性？1）定義：在一定條件下,三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系,即n=f(T)。也可以表述為T=f(s),稱T-s曲線。46外加額定頻率的額定電壓，即U1＝UN，f1=fN=50Hz,定子、轉(zhuǎn)子電路不外接電阻時(shí)的機(jī)械特性。2）固有機(jī)械特性（1）定義:47smsTmaxTstT0TNn1n01三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性曲線同步轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩T=f(s)當(dāng)0＜s＜sm：直線當(dāng)sm＜s＜1：曲線（2）曲線形狀臨界轉(zhuǎn)差率穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)：0<s<sm48n=0,s=1,T=Tst;當(dāng)Tst>TN時(shí)，電機(jī)才能起動(dòng);smsTmaxTstT0TNn1n01

固有機(jī)械特性曲線A（2）特殊點(diǎn)A：起動(dòng)點(diǎn)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：KT＝Tst/TN(0.8~1.8)49

（1）當(dāng)電源頻率及電機(jī)的參數(shù)不變時(shí)，最大電磁轉(zhuǎn)矩與定子繞組電壓的平方成正比。B：臨界點(diǎn)

在臨界轉(zhuǎn)差率sm下，電機(jī)產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm。smsTmaxTstT0TNn1n01

固有機(jī)械特性曲線B（2）最大電磁轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率都與定子電阻及定子、轉(zhuǎn)子漏抗有關(guān)。（3）最大電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子回路電阻無(wú)關(guān)，而臨界轉(zhuǎn)差率與其成正比，所以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子回路電阻，可使最大轉(zhuǎn)矩在任意s時(shí)出現(xiàn)。50C：額定點(diǎn)CsmsTmaxTstT0TNn1n01

固有機(jī)械特性曲線過(guò)載能力λ：最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm與額定電磁轉(zhuǎn)矩TN之比，即λ＝Tm/

TN

(一般在1.6~2.2)額定運(yùn)行點(diǎn)C不宜太靠近臨界點(diǎn)B(一般sN在0.02~0.06)B額定電磁轉(zhuǎn)矩TN一般等于額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，可通過(guò)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)求出TN

＝9550PN

/nN

51O：同步點(diǎn)OsmsTmaxTstT0TNn1n01

固有機(jī)械特性曲線n=n1電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到同步速。

s=0,T=0僅存在于理想電動(dòng)機(jī)中。523）人為機(jī)械特性

就是人為地改變電源參數(shù)（如電源電壓）或電機(jī)參數(shù)（如轉(zhuǎn)子回路串電阻）而得到的機(jī)械特性。53U11降低電源電壓時(shí)的機(jī)械特性曲線U13<U12<U11U12U13smsT0TNn1n（1）降低電源電壓：n1不變n1＝60f1/p0sm

不變Tm變小54（2）轉(zhuǎn)子回路串電阻n1不變n1＝60f1/pR1＜R2＜R3R1R2R3smsTmaxT0TNn1n轉(zhuǎn)子電路串電阻時(shí)的人為機(jī)械特性曲線0sm

與轉(zhuǎn)子電阻成正比變化Tm不變4.任務(wù)拓展(1)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行控制電路，要求有一控制連續(xù)起動(dòng)的按鈕和一個(gè)停止按鈕。(2)分析單向點(diǎn)動(dòng)控制電路中產(chǎn)生下列故障的可能原因及其排查方法：

故障現(xiàn)象1：當(dāng)線路進(jìn)行空操作時(shí)，按下SB后，接觸器KM雖能動(dòng)作，但銜鐵劇烈振動(dòng)，發(fā)出嚴(yán)重噪聲。

故障現(xiàn)象2：線路空操作試驗(yàn)正常，帶負(fù)荷試車時(shí)，按下SB發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)嗡嗡響不能起動(dòng)。（3）各種生產(chǎn)機(jī)械按負(fù)載特性的不同大致可分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、通風(fēng)機(jī)型負(fù)載等三類，自己查閱資料來(lái)認(rèn)識(shí)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性。熱繼電器（FR）

熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理切斷電路以起過(guò)載保護(hù)的電器設(shè)備。(1)串接在電動(dòng)機(jī)主電路中的三個(gè)發(fā)熱元件；（1）熱繼電器的結(jié)構(gòu)組成FR發(fā)熱元件圖符號(hào)(2)串接在電動(dòng)機(jī)控制電路中的常閉觸點(diǎn)。FR常閉觸點(diǎn)圖符號(hào)1.2.3任務(wù)3：?jiǎn)蜗蜻B動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。熱繼電器由于熱慣性，當(dāng)電路短路時(shí)不能立即動(dòng)作而使電路瞬間斷開，因此不能作短路保護(hù)。同理，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或瞬間過(guò)載時(shí)，熱繼電器也不會(huì)動(dòng)作，這樣可避免電動(dòng)機(jī)不必要的停車。（2）工作原理結(jié)構(gòu)原理圖~發(fā)熱元件杠桿雙金屬片常閉觸頭控制電路主電路

增加了自鎖觸點(diǎn)KM，按鈕SB松開時(shí)KM線圈保持通電，電動(dòng)機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)，即長(zhǎng)動(dòng)（連續(xù)）控制KMW2U2SB1SBKMFR（2）單向起動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)L1L2QSM3~KML3FUFR主電路

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車60

要使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期、安全、可靠地運(yùn)行，必須對(duì)其實(shí)施各項(xiàng)保護(hù)措施，因此保護(hù)環(huán)節(jié)是控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。保護(hù)的作用一般體現(xiàn)在保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電器控制設(shè)備及人身安全等。下頁(yè)（一）短路保護(hù)（二）過(guò)載保護(hù)(三)過(guò)流保護(hù)(四)欠壓保護(hù)(五)零壓保護(hù)（失壓保護(hù)）電動(dòng)機(jī)常用的保護(hù)措施及其保護(hù)電路3.問(wèn)題研討——電動(dòng)機(jī)控制電路中需要哪些保護(hù)？61電動(dòng)機(jī)各種保護(hù)可總結(jié)為下表：欠電流繼電器弱磁保護(hù)欠電流繼電器欠流保護(hù)行程開關(guān)限位保護(hù)過(guò)電流繼電器過(guò)流保護(hù)欠電壓繼電器、自動(dòng)開關(guān)欠壓保護(hù)熱繼電器、自動(dòng)開關(guān)過(guò)載保護(hù)電壓繼電器、自動(dòng)開關(guān)、按鈕接觸器控制并具有自鎖的電路零壓保護(hù)熔斷器、自動(dòng)開關(guān)、過(guò)電流繼電器短路保護(hù)采用電器保護(hù)環(huán)節(jié)采用電器保護(hù)環(huán)節(jié)94.任務(wù)拓展（1）分析單向起動(dòng)控制電路中產(chǎn)生下列故障的可能原因及其排查方法：1）故障現(xiàn)象1：合上刀開關(guān)QS（未按下SB2）接觸器KM立即得電動(dòng)作；按下SB1則KM釋放，松開SB1時(shí)KM又得電動(dòng)作。2）故障現(xiàn)象2：試車時(shí)合上QS，接觸器劇烈振動(dòng)（振動(dòng)頻率低，約10-20Hz），主觸點(diǎn)嚴(yán)重起弧，電動(dòng)機(jī)軸時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停，按下SB1則KM立即釋放。（2）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)多個(gè)地方對(duì)同一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的起停控制（3）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)連動(dòng)復(fù)合控制，共有3個(gè)控制按鈕，分別是停止按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕和連動(dòng)按鈕。1.3項(xiàng)目3三相異步電動(dòng)機(jī)的正反向起動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)

1.3.1任務(wù)1雙重聯(lián)鎖的正反向起動(dòng)控制

1.3.2任務(wù)2電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制

1.3.1任務(wù)1雙重聯(lián)鎖的正反向起動(dòng)控制一、知識(shí)學(xué)習(xí)1.知識(shí)學(xué)習(xí)—自動(dòng)開關(guān)或空氣開關(guān)1.作用:兼有刀開關(guān)和熔斷器的作用2.符號(hào):QF×××1.3.1任務(wù)1雙重聯(lián)鎖的正反向起動(dòng)控制66可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)手動(dòng)閉合

過(guò)流脫扣器

欠壓脫扣器銜鐵釋放自動(dòng)空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧原理見動(dòng)畫67

漏電保護(hù)器又稱漏電保護(hù)自動(dòng)開關(guān)或漏電保安器。主要用途：當(dāng)發(fā)生人身觸電或漏電時(shí)，能迅速切斷電源，保障人身安全，防止觸電事故發(fā)生。有的漏電保護(hù)器還兼有過(guò)載、短路保護(hù)，用于不頻繁起、停的電動(dòng)機(jī)。

漏電保護(hù)器有單相和三相之分，該圖片為單相漏電保安器，其電路就畫在其面板上。1.知識(shí)學(xué)習(xí)—漏電保護(hù)器68正反轉(zhuǎn)控制電路之一

———正—停—反控制電路反向起動(dòng)按鈕KM2KM2SB3正—?！纯刂齐娐稫M1KM1SB1SB2FR正向起動(dòng)按鈕增加了一組反轉(zhuǎn)控制電路。

組成特點(diǎn)：1、增加了一組反轉(zhuǎn)控制電路；2、反轉(zhuǎn)時(shí)，主回路任意兩相交換。AC兩相交換KM2ABQSM3~KM1CFUFR主電路1.知識(shí)學(xué)習(xí)—正反向起動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)

69FRKM1SB1KM1SB2KM2KM2SB3正反轉(zhuǎn)控制電路之二

———帶電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路

互鎖電路避免了兩只接觸器同時(shí)得電，從而防止了由于誤操作造成的主回路兩相短路事故的發(fā)生。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分別在接觸器回路中增加了互鎖觸頭。KM2KM1互鎖ABKM1QSM3~CKM2FUFR

將對(duì)方的常閉觸頭串聯(lián)在自己線圈回路中，同一時(shí)間只能由一只接觸器得電的控制方式稱為互鎖或連鎖?；ユi含義：互鎖作用：70FRKM1KM2KM2KM1電氣互鎖SB1KM1SB2KM2SB3正反轉(zhuǎn)控制電路之三

———帶有雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制含有雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

在上一套電路的基礎(chǔ)上，改換一對(duì)具有兩組觸頭的起動(dòng)按鈕，并將常閉觸頭串接在對(duì)方的回路中,形成機(jī)械互鎖。即使電氣閉鎖失靈，KM1和KM2也不會(huì)同時(shí)得電，增加了互鎖的可靠性。

三種電路的比較

與前兩組（正—停—反）控制線路相比較，最后一組電路可以直接進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的變換控制，提高了勞動(dòng)效率及安全性。

SB3SB2機(jī)械互鎖71雙重互鎖正反轉(zhuǎn)動(dòng)作示意圖

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車73（1）定義:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?gòu)牧愕椒€(wěn)定運(yùn)行這一過(guò)程（2）衡量指標(biāo)：Is、Ts、ts、平滑、經(jīng)濟(jì)在保持起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Ts一定大小的前提下，起動(dòng)電流Is越小越好（3）起動(dòng)電流倍數(shù)KI：＝Is/IN(一般在5~8倍)影響其它用電設(shè)備的正常運(yùn)行電機(jī)發(fā)熱厲害起動(dòng)電流大的害處：起動(dòng)電流大時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大3.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)存在哪些問(wèn)題？

74直接起動(dòng)電機(jī)容量？（4）多大容量的電動(dòng)機(jī)允許直接起動(dòng)？一般10kW及以下經(jīng)驗(yàn)公式：3.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)存在哪些問(wèn)題？

（5）起動(dòng)要求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩兩項(xiàng)是主要的：（1）電動(dòng)機(jī)應(yīng)有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（2）在保證一定大小的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下，起動(dòng)電流越小越好。4.任務(wù)拓展雙重聯(lián)鎖的正反向起動(dòng)控制線路的常見故障分析與排除故障現(xiàn)象1：按下SB2或SB3時(shí)，KM1、KM2均能正常動(dòng)作，但松開按鈕時(shí)接觸器釋放。故障現(xiàn)象2：按下SB2接觸器KM1劇烈振動(dòng)，主觸點(diǎn)嚴(yán)重起弧，電動(dòng)機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停；松開SB2則KM1釋放。按下SB3時(shí)KM3的現(xiàn)象與KM1相同。1.3.2任務(wù)2電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制

行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)，它利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞、使其內(nèi)部觸點(diǎn)動(dòng)作，分段或切斷電路，從而控制生產(chǎn)機(jī)械行程、位置或改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)常用行程開關(guān)的外形a）按鈕式b）單滾輪式c）雙滾輪式JLXK-11型行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——行程開關(guān)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——小車行程控制電路的設(shè)計(jì)

791.知識(shí)學(xué)習(xí)——自動(dòng)往復(fù)控制線路設(shè)計(jì)SB2KM1FRKM1SQ2SB3KM2KM2SQ1SB1KM2KM1SQ1SQ2SB2KM1得電正轉(zhuǎn)左移常閉斷開常開接通SQ2KM1斷電KM2得電QSSQ1常閉斷開常開接通KM1斷電、左移停止KM2得電、電機(jī)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)右移右移停止電機(jī)正轉(zhuǎn)KM1M3~KM2QSFUFUSQ1SQ22返回

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車812）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)3.問(wèn)題研討——繞線式異步電動(dòng)機(jī)采用哪些方法起動(dòng)呢？1）轉(zhuǎn)子串接電阻器起動(dòng)82R”’R”R’K3K3K2K2K1K!

繞線式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的接線圖和特性曲線321hidfb0gecaan1nOTLTs2Ts1T1）轉(zhuǎn)子串接電阻器起動(dòng)方法83起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大優(yōu)點(diǎn)適用于重載啟動(dòng)，如橋式起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、龍門吊車等重載設(shè)備。所需起動(dòng)設(shè)備較多，缺點(diǎn)起動(dòng)時(shí)有一部分能量消耗在起動(dòng)電阻上起動(dòng)級(jí)數(shù)較少，過(guò)程不夠平滑。84起動(dòng)時(shí)：f2=f1＝50Hz,此時(shí)鐵心中渦流損耗和磁滯損耗大，等效電阻大。2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)ABCKK頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)鐵損很大的三相電抗器結(jié)構(gòu)一個(gè)三相鐵心線圈，其鐵心不用硅鋼片而用厚鋼板疊成。工作原理起動(dòng)結(jié)束時(shí)：f2=sNf1=(1~3)Hz,此時(shí)鐵心中渦流損耗和磁滯損耗非常小，可不計(jì)。限制了起動(dòng)電流，增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，提高了功率因數(shù)。4.任務(wù)拓展（1）分析自動(dòng)往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)控制電路中產(chǎn)生下列故障的可能原因及其排查方法：故障現(xiàn)象1：試車中發(fā)現(xiàn)正方向行程控制動(dòng)作正常，而反方向無(wú)行程控制作用。擋塊操作SQ2而電動(dòng)機(jī)不停車。檢查接線未見錯(cuò)誤。故障現(xiàn)象2：試車時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后設(shè)備運(yùn)行，部件到達(dá)規(guī)定位置，擋塊操作行程開關(guān)時(shí)接觸器動(dòng)作，但部件運(yùn)動(dòng)方向不改變，繼續(xù)向前移動(dòng)而不能返回。（2）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)增壓給水控制系統(tǒng)。系統(tǒng)要求：此系統(tǒng)采用水壓罐壓力表檢測(cè)水箱壓力，當(dāng)水壓不足時(shí)，自動(dòng)向水箱加水；當(dāng)水壓足夠時(shí)，自動(dòng)停止加水。1.4項(xiàng)目4籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y-Δ起動(dòng)控制

1.4.1任務(wù)1手動(dòng)Y-Δ起動(dòng)控制電路

1.4.2任務(wù)2時(shí)間繼電器轉(zhuǎn)換的Y-Δ起動(dòng)控制線路

871.知識(shí)學(xué)習(xí)——Y-△降壓起動(dòng)方法

Y-Δ起動(dòng)原理圖KM3ΔYFUKM2KM1UVW方法：起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成Y形，起動(dòng)結(jié)束運(yùn)行時(shí)定子繞組則改接成△形。1.4.1任務(wù)1手動(dòng)Y-Δ起動(dòng)控制電路I’sXYZIYU1′UNCBA（b）（a）

CYX

BAZIΔIsCBAUN起動(dòng)電流大?。簽橹苯尤切纹饎?dòng)的1/3起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大小：Ts’=1/3Ts也為直接三角形起動(dòng)的1/389適用：特點(diǎn)：起動(dòng)電流小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小輕載或空載、定子繞組是△接法方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜1.知識(shí)學(xué)習(xí)——手動(dòng)起動(dòng)器

1.4.1任務(wù)1手動(dòng)Y-Δ起動(dòng)控制電路

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車92

方法：起動(dòng)串電抗器（電阻），完成后切除1）降壓起動(dòng)：定子串電抗器或電阻起動(dòng)應(yīng)用：能耗較大，實(shí)際應(yīng)用不多。3.問(wèn)題研討——籠型異步電動(dòng)機(jī)還有哪些降壓起動(dòng)的方法？

932）降壓起動(dòng)：自耦變壓器（起動(dòng)補(bǔ)償器）起動(dòng)

自耦變壓器降壓起動(dòng)接線圖ABC“運(yùn)行”

QS“起動(dòng)”FUTM3~方法：適用：起動(dòng)電流：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：

Y形或△形接法都可使用，變比可調(diào)；設(shè)備體積大，投資較貴。943）降壓起動(dòng)：延邊三角形起動(dòng)542AI1s‘

187693BC

8I1s619742B35AC它介于自耦變壓器起動(dòng)與Y-△起動(dòng)方法之間。起動(dòng)接法運(yùn)行接法特點(diǎn)重量輕；但內(nèi)部接線復(fù)雜。4.任務(wù)拓展（1）故障現(xiàn)象1：起動(dòng)時(shí)，開始電動(dòng)機(jī)得電轉(zhuǎn)速上升，經(jīng)1s左右忽然發(fā)出嗡嗡聲并伴有轉(zhuǎn)速下降，繼而斷電停轉(zhuǎn)。（2）故障現(xiàn)象2：起動(dòng)時(shí)正常。當(dāng)手柄搬到“△”位時(shí)，電動(dòng)機(jī)發(fā)出異響，轉(zhuǎn)速突降，熔斷器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。1.知識(shí)學(xué)習(xí)——時(shí)間繼電器（KT）

時(shí)間繼電器是在感受外界信號(hào)后，其執(zhí)行部分需要延遲一定時(shí)間才動(dòng)作的一種繼電器，分有通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。常用的種類有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和晶體管式。

上圖為JS7-A空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼的原理來(lái)獲得延時(shí)的。主要由電磁系統(tǒng)、氣室及觸點(diǎn)系統(tǒng)組成。1.4.2任務(wù)2時(shí)間繼電器轉(zhuǎn)換的Y-Δ起動(dòng)控制線路97(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)線圈一般符號(hào)(b)通電延時(shí)線圈(c)斷電延時(shí)線圈(d)通電延時(shí)閉合動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)(e)通電延時(shí)斷開動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)（f）斷電延時(shí)斷開動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)（g）斷電延時(shí)閉合動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)（h）瞬動(dòng)觸點(diǎn)時(shí)間繼電器符號(hào)98KM2(△)KM3(Y)KT線圈通電后延時(shí)閉合KT線圈通電后延時(shí)斷開起、保、?？刂凭€路Y-△接觸器互鎖切換至△后，KT線圈斷電(省電),但△接要自鎖1.知識(shí)學(xué)習(xí)——時(shí)間繼電器轉(zhuǎn)換的Y-Δ起動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車3.問(wèn)題研討——還有哪些種類的繼電器？什么是電磁式繼電器？

繼電器是一種根據(jù)電量（電流、電壓）或非電量（時(shí)間、速度、溫度、壓力等）的變化自動(dòng)接通和斷開控制電路，已完成控制和保護(hù)任務(wù)的電器。雖然繼電器和接觸器都是用來(lái)自動(dòng)接通或斷開電路，但是它們?nèi)杂泻芏嗖煌帯＠^電器可以對(duì)各種電量或非非電量的變化作出反應(yīng)的，而接觸器只有在一定的電壓信號(hào)下動(dòng)作；繼電器用于切換小電流的控制電路，而接觸器則用來(lái)控制大電流電路，因此繼電器觸頭容量較?。ú淮笥?A），且無(wú)滅弧裝置。1011)電磁式繼電器工作原理

(1)電流繼電器（電磁鐵，電流線圈）

(2)電壓繼電器（電磁鐵，電壓線圈）

(3)中間繼電器（電磁鐵，電壓線圈）2)電磁式繼電器的圖形及文字符號(hào)KIKI觸點(diǎn)I>KI過(guò)電流繼電器線圈KVKV觸點(diǎn)U<KV欠電壓繼電器線圈KAKA觸點(diǎn)KA中間繼電器線圈4.任務(wù)拓展（1）分析時(shí)間繼電器轉(zhuǎn)換的Y-Δ起動(dòng)控制線路中產(chǎn)生下列故障的可能原因及其排查方法故障現(xiàn)象：線路經(jīng)萬(wàn)用表檢測(cè)動(dòng)作無(wú)誤，進(jìn)行空操作試車時(shí)，操作SB2后KT及KM2、KM1得電動(dòng)作，但延時(shí)過(guò)5秒而線路無(wú)轉(zhuǎn)換動(dòng)作。4.任務(wù)拓展分析按電流原則控制轉(zhuǎn)子電路串電阻起動(dòng)控制電路原理1.5項(xiàng)目5異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)試與制動(dòng)控制與實(shí)現(xiàn)

1.5.1任務(wù)1雙速電動(dòng)機(jī)控制及實(shí)現(xiàn)

1.5.2任務(wù)2電源反接制動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)

1.5.3任務(wù)3能耗制動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)

1051.5.1任務(wù)1雙速電動(dòng)機(jī)控制及實(shí)現(xiàn)2）調(diào)速方法

1）調(diào)速定義（1）變極調(diào)速——p（2）變頻調(diào)速——f1（3）變轉(zhuǎn)差調(diào)速——s是指在生產(chǎn)負(fù)載TL不變的情況下，通過(guò)人為地改變電動(dòng)機(jī)的有關(guān)參數(shù)來(lái)達(dá)到速度變化的目的。

n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法106（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速方法：反向變極法：通過(guò)改變電子繞組的接法，使之半繞組中的電流反向，極數(shù)就可以改變。因n1=60f/p發(fā)生改變，電機(jī)轉(zhuǎn)速也發(fā)生改變?cè)恚?07

串聯(lián)并聯(lián)

兩極電機(jī)：

四極電機(jī)：108

設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性好；但這種調(diào)速有級(jí)調(diào)速，且繞線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、引出頭較多，調(diào)速級(jí)數(shù)少。因繞組改接后，使得繞組中流過(guò)電流相序發(fā)生了變化。所以要保證電機(jī)轉(zhuǎn)向不變，需改變繞組相序，適用于起重機(jī)、傳輸帶等的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

Y（低速）/YY（高速）接線方式△（低速）/YY（高速）適用于金屬切削機(jī)床的恒功率負(fù)載優(yōu)缺點(diǎn)注意：109無(wú)級(jí)調(diào)速，平滑、調(diào)速范圍廣、效率高，但需要專門的設(shè)備（變頻器）成本高。（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速為了保證Φm不變，必須U1/f1=為常數(shù)注意：優(yōu)缺點(diǎn)因U1~E1=4.44f1N1Kw1Φm,若f1減小，如U1不變，則電機(jī)中磁通Φm將增加，使鐵心飽和，從而造成損耗加大，電機(jī)過(guò)熱。110

缺點(diǎn)：低壓時(shí)機(jī)械特性太軟，轉(zhuǎn)速變化大優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，主要用于中小容量的繞線式異步電機(jī)（起重機(jī)）（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的變轉(zhuǎn)差調(diào)速

方法一：

降低定子電壓

方法二：轉(zhuǎn)子串電阻

適合于鼠籠式電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：調(diào)整范圍寬。此法適合于繞線式電動(dòng)機(jī)缺點(diǎn)：設(shè)備復(fù)雜、成本高、損耗高、效率低U11降低電源電壓時(shí)的機(jī)械特性曲線U13<U12<U11U12U13smsT0TNn1nR1＜R2＜R3R1R2R3smsTmaxT0TNn1n減小電流，減小電磁轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降原理

111

超同步串級(jí)調(diào)速（相位相同）

方法三：串級(jí)調(diào)速

在轉(zhuǎn)子回路串接一附加電勢(shì)Ef，頻率與轉(zhuǎn)子電勢(shì)相同低同步串級(jí)調(diào)速（相位相反）因電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降因電流增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升方法：類型：1.知識(shí)學(xué)習(xí)——雙速異步電動(dòng)機(jī)電氣控制電路設(shè)計(jì)KM1為三角形聯(lián)接接觸器，實(shí)現(xiàn)低速控制。KM2為雙星形聯(lián)接接觸器，實(shí)現(xiàn)高速控制。1.知識(shí)學(xué)習(xí)——雙速異步電動(dòng)機(jī)電氣控制電路設(shè)計(jì)利用時(shí)間繼電器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從低速到高速轉(zhuǎn)換的控制電路

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車

3.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何選配？

電動(dòng)機(jī)的類型選擇電動(dòng)機(jī)功率選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇電動(dòng)機(jī)溫升的選擇4.任務(wù)拓展（1）分析手動(dòng)切換的雙速控制線路中產(chǎn)生下列故障的可能原因及其排查方法故障現(xiàn)象：按下SB2后，KM1和電動(dòng)機(jī)工作正常，按下SB3松開后，KM1和電動(dòng)機(jī)均停止工作。（2）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的雙速控制線路的制作與調(diào)試。1171.5.2任務(wù)2電源反接制動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)2）調(diào)速方法

1）調(diào)速定義（1）變極調(diào)速——p（2）變頻調(diào)速——f1（3）變轉(zhuǎn)差調(diào)速——s是指在生產(chǎn)負(fù)載TL不變的情況下，通過(guò)人為地改變電動(dòng)機(jī)的有關(guān)參數(shù)來(lái)達(dá)到速度變化的目的。

n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——電源反接制動(dòng)118注意（1）電源反接制動(dòng)方法原理改變電源的相序?yàn)榱讼拗浦苿?dòng)時(shí)電流，增大制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)子回路中串入制動(dòng)電阻因s=(-n1-n)/(-n1)=(n1+n)/n1>1,轉(zhuǎn)差率s大于1電磁轉(zhuǎn)矩T方向改變，使得T和n反向1.5.2任務(wù)2電源反接制動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——電源反接制動(dòng)作用：根據(jù)速度的大小通斷電路結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子和觸頭原理：與異步電動(dòng)機(jī)類似參數(shù)：動(dòng)作轉(zhuǎn)速：>120rpm

復(fù)位轉(zhuǎn)速：<100rpm1.知識(shí)學(xué)習(xí)——速度繼電器定子---由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。符號(hào)轉(zhuǎn)子---圓柱形永久磁鐵，與電動(dòng)機(jī)同軸連接。1.知識(shí)學(xué)習(xí)——電源反接制動(dòng)M13~

Q

FUKM1FR1RL1L2L3KM2KS速度繼電器高速吸持，低速釋放L1與

L3兩相調(diào)換SB2KM1KM2KM1KM2SB1FRKM1nKM1KM2KS控制過(guò)程分析：△t1SB2KM1啟動(dòng)M1運(yùn)轉(zhuǎn)制動(dòng)SB1KM1斷電KM2得電反接制動(dòng)n下降KS釋放KM2斷電制動(dòng)結(jié)束1.知識(shí)學(xué)習(xí)——單向反接制動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)

2.任務(wù)實(shí)施

繪制安裝接線圖檢查與接線試車3.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何進(jìn)行日常維護(hù)與故障處理？

(1)起動(dòng)前的檢查(2)起動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)(3)運(yùn)行中的監(jiān)視(4)電動(dòng)機(jī)的定期維修3.問(wèn)題研討——三相異步電動(dòng)機(jī)如何進(jìn)行日常維護(hù)與故障處理？

(5)常見故障及排除方法1）調(diào)查。2）察看。察看的方法要按電機(jī)故障情況靈活掌握，有時(shí)可以把電動(dòng)機(jī)接上電源進(jìn)行短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，直接觀察故障情況再進(jìn)行分析研究。有時(shí)電機(jī)不能接電源，可通過(guò)儀表測(cè)量或觀察來(lái)進(jìn)行分析判斷，然后再把電機(jī)拆開，測(cè)量并仔細(xì)觀察其內(nèi)部情況，找出其故障所在。4.任務(wù)拓展（1）單向反接制動(dòng)控制電路的常見故障分析與排除故障現(xiàn)象1：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常，按下SB1時(shí)電動(dòng)機(jī)斷電但繼續(xù)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)制動(dòng)作用。故障現(xiàn)象2：按下SB1電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，但KM2釋放時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速仍較高（約300r/min），不能很快停車。故障現(xiàn)象3：電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，KM2釋放后電動(dòng)機(jī)徐徐反轉(zhuǎn)。（2）三相異步電動(dòng)機(jī)故障檢修模擬練習(xí)模擬練習(xí)電動(dòng)機(jī)冒煙、轉(zhuǎn)速急速下降、發(fā)出異響或發(fā)熱等的故障檢修。。1261.5.3任務(wù)3能耗制動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)2）調(diào)速方法

1）調(diào)速定義（1）變極調(diào)速——p（2）變頻調(diào)速——f1（3）變轉(zhuǎn)差調(diào)速——s是指在生產(chǎn)負(fù)載TL不變的情況下，通過(guò)人為地改變電動(dòng)機(jī)的有關(guān)參數(shù)來(lái)達(dá)到速度變化的目的。

n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——制動(dòng)方法127（1）機(jī)械制動(dòng)（電磁抱閘）（2）電氣制動(dòng)（能耗、反接、回饋）制動(dòng)定義制動(dòng)方法電磁轉(zhuǎn)矩T與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n方向相反1.5.3任務(wù)3能耗制動(dòng)控制及實(shí)現(xiàn)1.知識(shí)學(xué)習(xí)——制動(dòng)方法128