項目1 電機控制

電動機基本控制電路安裝調試項目1電氣控制與PLC技術應用項目1電動機基本控制電路安裝調試

項目任務

1.1項目實施方案

1.2任務1電動機單向運行電路1.3任務2電動機正反轉運行電路

1.4任務3電動機Y-△降壓啟動電路1.5任務4電動機能耗制動線路

1.61.1項目任務

項目1電動機基本控制電路安裝調試

（1）安裝調試電動機單向連續(xù)運行線路；（2）安裝調試電動機正反轉運行線路；（3）安裝調試電動機Y-△降壓起動線路；（4）安裝調試電動機能耗制動線路。

【學習目標】通過本項目的學習，應達到：（1）能識別常用的各種低壓電器； （2）能識讀基本控制電路圖，并能分析說明電路的工作原理；（3）能繪制基本控制電路的接線圖；（4）會板前布線，能根據接線圖正確安裝和調試基本控制線路；（5）會檢修繼電控制線路簡單故障。

1.2項目實施方案

項目1電動機基本控制電路安裝調試

分析和研討項目任務，明確控制要求和工作內容，查閱相關信息（知識）材料擬定工作計劃，分解工作任務、明確責任目標；確定項目實施方案

分析控制系統電路原理圖，繪制接線圖；選擇器件和工具，安裝調試電氣控制系統

靜態(tài)測試控制系統，檢測相關通路電阻是否符合要求；通電調試；故障檢修

資訊計劃決策實施檢查評估對項目質量進行評估，若存在不足或達不到控制要求，進行分析處理

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3.1相關元器件介紹

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.刀開關

刀開關是一種手動電器，廣泛應用于照明電路及配電設備做隔離電源用，有時也用作直接啟動小容量（≤5.5KW）電動機。項目1電動機基本控制電路安裝調試

HK系列刀開關的型號含義如圖1-3所示。1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.刀開關

圖1-3刀開關的型號含義刀開關的選擇原則：①根據使用場合，選擇刀開關的類型、極數以及操作方式。②刀開關的額定電壓應大于或等于線路電壓。③刀開關的額定電流應大于或等于線路的電壓。對于電動機負載，開啟式刀開關的額定電流可取電動機額定電流的3倍。

項目1電動機基本控制電路安裝調試

低壓斷路器又稱自動空氣開關。是低壓配電網絡和電力拖動系統中常用的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身，正常情況下用于完成不頻繁接通和分斷電路。當電路中發(fā)生短路、過載及欠壓等故障時，能自動切斷故障電路，保護用電設備的安全。低壓斷路器相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合。

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

2.低壓斷路器

（1）低壓斷路器分類低壓斷路器種類很多，按結構和性能可以分為萬能式（又稱框架式）、裝置式（又稱塑殼式）、限流式、直流快速式、漏電保護式和滅磁式等。

項目1電動機基本控制電路安裝調試

（2）低壓斷路器結構和工作原理

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

2.低壓斷路器

（a）外形（c）符號（b）結構圖1-4低壓斷路器結構示意圖及符號1、9—彈簧2—主觸點3—鎖鍵4—搭鉤5—軸6—電磁脫扣器7—杠桿8、10—銜鐵11—欠壓脫扣器12—雙金屬片13—熱元件項目1電動機基本控制電路安裝調試

（3）低壓斷路器技術參數和型號含義低壓斷路器的其主要技術參數：額定電壓、額定電流、脫扣器類型、極數、整定電流范圍、動作時間、分斷能力等。1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

2.低壓斷路器

項目1電動機基本控制電路安裝調試

熔斷器是低壓配電網絡和電力拖動系統中主要用作短路保護，有時兼作過載保護的電器。使用時把它串接于被保護的電路中，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔體中流過很大的故障電流，以其自身產生的熱量使熔體迅速熔斷，從而自動切斷電路，實現短路和過載保護作用。1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

3.熔斷器

（1）熔斷器結構及分類

熔斷器按結構形式分為插入式（RC系列）、螺旋式（RL系列）、有填料封閉管式（RT系列）、無填料封閉管式（RM系列）、自復式等。其外形結構及符號如圖所示。

（a）插入式（b）螺旋式（c）填料式（d）符號項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

3.熔斷器

（2）熔斷器型號熔斷器的型號含義如圖所示。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

3.熔斷器

b．對電動機負載，要考慮沖擊電流的影響，計算方法如下：對于單臺不頻繁啟動的電動機，熔體的額定電流IRN應大于或等于1.5～2.5倍電動機額定電流IN，即：（3）熔斷器選擇原則

熔體額定電流的選擇a．對于照明、電熱等電流較平穩(wěn)、無沖擊電流的負載的短路保護，熔體的額定電流應等于或稍大于負載的額定電流。對于頻繁啟動或啟動時間較長的電動機，上式的系數應增加到3～3.5。對于多臺電動機，熔體的額定電流IRN應大于或等于其中最大容量的電動機額定電流INmax的1.5～2.5倍，再加上其余電動機額定電流的總和∑IN，即：項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

4.交流接觸器

接觸器是一種自動的電磁式開關，用于遠距離頻繁接通或斷開交流主電路及大容量控制電路。接觸器具有欠電壓自動釋放保護功能，工作可靠，使用壽命長，其主要控制對象是電動機，也可用于控制其他負載。圖1-9所示為常用的幾種接觸器外形圖。圖1-9常用接觸器的外形圖項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

4.交流接觸器

（1）交流接觸器結構及工作原理交流接觸器由電磁系統、觸點系統、滅弧裝置和其他部件等組成。CJ10-20型接觸器的結構如圖1-10所示。

圖1-10CJ10-20型接觸器的結構項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

4.交流接觸器

①電磁系統由吸引線圈、靜鐵心和銜鐵（動鐵心）三部分組成。其作用原理是：吸引線圈通電時產生磁場，銜鐵受到電磁力的作用而被吸向鐵心；吸引線圈斷電后，磁場消失，銜鐵在復位彈簧的作用下，恢復原位。銜鐵帶動連接機構運動，從而帶動觸點作相應的動作，實現電路的接通或斷開。為減少工作過程中交變磁場在鐵心中產生的渦流及磁滯損耗，避免引起鐵心過熱，交流接觸器的鐵心和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓而成，且線圈制成粗短形，設有骨架與鐵心隔離，利于鐵心和線圈的散熱。圖1-11交流電磁鐵的短路銅環(huán)項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

4.交流接觸器

②觸點系統交流接觸器的觸頭按接觸情況可分為點接觸、線接觸式和面接觸式三種。按觸頭的結構形式分，有橋式觸頭和指形觸頭兩種。當接觸器未工作時處于接通狀態(tài)的觸點稱為常閉觸點（又稱動斷觸點），當接觸器未工作時處于斷開狀態(tài)的觸點稱為常開觸點（又稱動合觸點），常開觸點和常閉觸點是聯動的。③滅弧裝置觸點在分斷大電流電路時，會在動、靜觸點之間產生較大的電弧。電弧不僅會燒損觸點，延長電路分斷時間，嚴重時還會造成相間短路，因此，容量較大（20A以上）的交流接觸器均裝有陶瓷滅弧罩，以迅速切斷觸點分斷時所產生的電弧。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

4.交流接觸器

（2）交流接觸器的型號及含義常用的交流接觸器有國產的CJ10、CJ20等系列，CJ系列接觸器的型號及含義如圖1-12所示。（3）交流接觸器的電氣符號線圈常開主觸點輔助常開、常閉觸點圖1-13接觸器符號項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

5.熱繼電器

熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產生的熱效應原理來切斷電路的保護電器。（1）熱繼電器結構及工作原理熱繼電器的外形結構如圖1-14所示，它由熱元件、雙金屬片、觸點、復位按鈕、導板及推桿等組成。圖1-14熱繼電器的結構圖1—電流整定裝置2—復位按鈕3—熱元件4—雙金屬片5—導板6—常閉觸點7—推桿

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

6.按鈕

按鈕是一種用來接通或分斷小電流電路的手動控制且可以自動復位的主令電器。（1）按鈕的種類、結構按鈕的種類很多，有撳鈕式、鑰匙式、旋鈕式和緊急式等，如圖1-16（a）所示為常見的按鈕外形，圖（b）、（c）為按鈕的結構和圖形符號。按鈕主要由按鈕帽、復位彈簧、動觸頭、靜觸頭、支柱連桿及外殼等部分組成。外形結構符號項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.2識讀電氣原理圖

電氣控制線路圖是根據生產機械運動形式對電氣控制系統的要求，采用國家統一規(guī)定的圖形、符號和圖線等形式來表示電氣系統中各電氣設備、元器件的相互連接關系。電氣圖是電氣安裝、調試和檢修的理論依據。電氣控制系統圖一般分三種：電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖。2.電氣原理圖-單向連續(xù)運行電路

圖1-18電動機單向連續(xù)運行原理圖1.常用電器的圖形符號和文字符號

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.2識讀電氣原理圖

1）繪制電氣原理圖應遵循的原則

（1）原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。主電路是指從電源到電動機的大電流通過的路徑。（2）原理圖中，各電器元件不畫實際的外形，而采用國家規(guī)定的統一標準符號來畫。根據便于閱讀的原則，同一電器元件的各部件可不畫在一起，但文字符號要相同。（3）所有電器的觸點，都應按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。（4）原理圖中，有直接聯系的交叉導線的連接點，要用黑圓點表示，無直接聯系的交叉導線，交叉處不能畫黑圓點。（5）原理圖中接線端子標記①對主電路，三相交流電源引入線用L1、L2、L3、N、PE標記；經過電源開關后，在出線端子上按相序依此編號為U11、V11、W11，每經過一個電器元件的線樁后，編號要遞增，如U12、V12、W12，U13、V13、W13…。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.2識讀電氣原理圖

②對控制電路與照明、指示電路，應從上到下、從左到右，逐行用數字依此編號，每經過一個電器元件的接線端子，編號要依此遞增。編號的起始數字除控制電路必須從阿拉伯數字1開始外，其他輔助電路依此遞增100作起始數字，如照明電路編號從101開始；信號電路編號從201開始等。（2）單向連續(xù)運行電路工作原理分析三相異步電動機單向連續(xù)運行控制電路如圖1-18所示，圖中，SB1為停止按鈕，SB2為啟動按鈕，其工作原理如下：合上QF按下啟動按鈕SB2KM線圈得電KM常開輔助觸點閉合（自鎖）KM主觸點閉合電動機M啟動運行啟動：項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

停止:按下停止按鈕SB1KM線圈失電KM常開輔助觸點斷開KM主觸點斷開（主電路斷電）電動機M停止圖1-18電動機單向連續(xù)運行原理圖

線路保護功能①短路保護：由熔斷器FU1、FU2分別實現主電路和控制電路的短路保護。短路時，熔斷器的熔體熔斷，切斷電路，起到保護作用。②過載保護：由熱繼電器FR對電動機實現長期過載保護。當電動機出現過載時，熱繼電器動作，串接在控制電路中的常閉觸點FR斷開，KM線圈失電，從而使電動機主電路斷電，實現過載保護。③失壓、欠壓和零壓保護：由接觸器KM本身的電磁結構特點來實現。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.3任務實施

1.設備材料2.繪制安裝接線圖

圖1-19電動機單向連續(xù)運行電路的安裝接線圖圖1-20元器件位置圖項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.3任務實施

3.固定元器件并安裝接線

（1）檢查元器件（2）固定元器件（3）采用線槽布線安裝（4）按鈕、電動機、三相電源等外圍設備布線安裝時，必須通過接線端子排XT與控制板內部低壓電器對接。（5）一個接線接線端子上的連接線不得多于兩根。所有從一個接線端子到另一個接線端子的導線必須連續(xù)，中間不能有接頭。4.自查線路

（1）線路故障檢查將萬用表轉換開關放到合適的檔位，一般置于R×100檔，檢測線路的通斷情況，具體方法如下：項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.3任務實施

圖1-21電阻分階測量法①檢查控制電路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.3任務實施

圖1-22電阻分段測量法表1-4電阻分段測量法查找故障①檢查控制電路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.3任務實施

5.通電試車并排故（1）調試控制電路（2）帶電動機試車（3）電壓分階測量法確定故障點圖1-23電壓分階測量法項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.3任務1三相異步電動機單向運行電路的安裝調試

1.3.4能力拓展既可點動又可連續(xù)運行電

（a）主電路（b）控制電路之一（c）控制電路之二（d）控制電路之三圖1-24既能點動又能連續(xù)運行電路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.1相關知識學習

1.三相電動機正反轉基本控制電路

圖1-25三相異步電動機正反轉控制線路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.1相關知識學習

2.雙重互鎖正反轉控制電路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.1相關知識學習

3.工作臺自動往復運動控制電路

（1）限位開關限位開關又稱為位置開關或行程開關，主要用于檢測工作機械的位置，當運動部件達到一個預定位置時，操作機構則發(fā)出命令以控制其運動方向或行程大小。1-動觸點2-靜觸點3-推桿（a）結構（c）單滾輪式（b）直動式（d）雙滾輪式圖1-27行程開關圖1-28行程開關符號

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.1相關知識學習

（2）工作臺往復運行控制電路

圖1-33工作臺往復運動示意圖前進后退工作臺圖1-34工作臺自動往復運動控制線路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.2任務實施安裝并調試圖1-26所示的按鈕、接觸器雙重互鎖正反轉控制線路。設備材料繪制安裝接線圖

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.3能力拓展多地點控制和順序控制電路

1.多地點控制電路

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

1.4.3能力拓展多地點控制和順序控制電路

1.多地點控制電路

（a）主電路（b）控制電路之一（c）控制電路之二圖1-36兩地控制線路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

2.多臺電動機順序控制線路

（1）主電路實現順序控制(以兩臺電機為例)

（a）主電路（b）控制電路圖1-37主電路實現順序控制的電路項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

2.多臺電動機順序控制線路

（2）控制電路實現順序控制(以兩臺電機為例)

（a）主電路（b）控制電路一（c）控制電路二項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

2.多臺電動機順序控制線路

（2）控制電路實現順序控制(以兩臺電機為例)

（a）主電路（d）控制電路三（e）控制電路四項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.4任務2電動機正反轉運行電路的安裝調試

2.多臺電動機順序控制線路

想一想試一試如果有三臺電動機M1、M2、M3，起動時時的順序為M1→M2→M3，停止時的順序為M3→M2→M1，試設計其控制電路原理圖。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.1相關知識學習

1.電動機降壓起動容量較大的籠型異步電機（一般大于4KW）起動電流較大，通常直接起動電流為其額定電流的4~7倍。所以容量較大的電機采用降壓起動的方式來起動。降壓起動的方法有定子繞組串電阻、星—三角、自耦變壓器和延邊三角形等。

2.Y/△降壓起動Y/△降壓起動是指電動機起動時，使定子繞組接成星形，用以降低起動電壓，從而限制起動電流；電動機起動后，待轉速接近額定轉速時，把定子繞組改接成三角形，使電動機進入全壓運行。星—三角降壓起動只適用于正常運行時三角形連接的籠型異步電動機，而且只適用于輕載起動。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.1相關知識學習

3.時間繼電器時間繼電器是根據電磁原理或機械動作原理來實現通斷電路的電器。時間繼電器的種類很多，按結構原理可分為空氣阻尼式、電子式（又稱晶體管式）、電動式等；按延時方式可分為通電延時型和斷電延時型兩種?？諝庾枘崾綍r間繼電器，是利用空氣阻尼原理獲得延時的，見圖1-39。項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.1相關知識學習

3.時間繼電器（a）JS14系列（b）JSZ3系列（c）底座引腳功能圖1-40電子式時間繼電器項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.1相關知識學習

3.時間繼電器時間繼電器的文字符號為KT，圖形符號如圖1-41所示。通電延時型線圈通電延時常開觸點通電延時常閉觸點斷電延時型線圈斷電延時常開觸點斷電延時常閉觸點項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.1相關知識學習

4.Y-Δ降壓啟動控制電路分析項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.2任務實施安裝并調試如圖1-42所示三相異步電動機Y-Δ降壓啟動電路。設備材料2.繪制安裝接線圖

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.3能力拓展自偶降壓啟動電路和多速控制電路

1．定子繞組串電阻降壓啟動控制電路

項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.3能力拓展自偶降壓啟動電路和多速控制電路

2.自耦變壓器降壓啟動控制線路

圖1-45自耦變壓器降壓啟動原理圖項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.3能力拓展自偶降壓啟動電路和多速控制電路

3.三相雙速異步電動機控制電路（1）變極調速的原理

圖1-46雙速電動機定子繞組接線（a）單相繞組結構（b）三角形接法（c）星形接法（d）雙星形接法U1U3U2L2L1L3U3U1U2V1V3V2W1W3W2L2L1L3L3L2L1U3U1U2V1V3V2W2W3W1V3V2V1W3W2W1U3U1U2項目1電動機基本控制電路安裝調試

1.5任務3電動機Y-△降壓啟動線路的安裝調試1.5.3能力拓展自偶降壓啟動電路和多速控制電路

3.三相雙速異步電動機控制電路（2）雙速電動機控制電路

（a）主電路