低壓電氣控制線路安裝與調(diào)試 課件 項(xiàng)目五 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制線路

5.1?項(xiàng)目任務(wù)5.2?項(xiàng)目準(zhǔn)備5.3?背景知識(shí)5.4?操作指導(dǎo)5.5

知識(shí)進(jìn)階5.1項(xiàng)目任務(wù)本項(xiàng)目為三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制線路，項(xiàng)目主要內(nèi)容如表5-1所述。項(xiàng)目導(dǎo)讀在三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流較大（一般為額定電流的4～7倍，通常選額定電流的6倍計(jì)算），直接啟動(dòng)會(huì)影響同一供電線路中其他電氣設(shè)備的正常工作。因此為了避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的壓降，啟動(dòng)電流不能太大，同時(shí)也不能不減小電動(dòng)機(jī)自身的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這樣就產(chǎn)生出了各種降壓?jiǎn)?dòng)控制線路，而在各種降壓?jiǎn)?dòng)電路中，Y-△降壓?jiǎn)?dòng)是最常見和最常用的方法，如圖5-1所示就為采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)的設(shè)備。5.1.1?電氣原理圖繪制任務(wù)書電氣原理圖繪制任務(wù)書如表5-2所述。5.1.2?列出元件清單并檢測(cè)相關(guān)器件任務(wù)書列出元件清單并檢測(cè)相關(guān)器件任務(wù)書如表5-3所述。5.1.3?元件的固定及線路的安裝任務(wù)書元件的固定及線路的安裝任務(wù)書如表5-4所述。5.2?項(xiàng)目準(zhǔn)備5.2.1?任務(wù)流程圖三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制線路裝調(diào)流程圖如圖5-2所示。5.2.2?環(huán)境設(shè)備本項(xiàng)目所需工具和設(shè)備如表5-5所示。5.3?背景知識(shí)5.3.1?降壓?jiǎn)?dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)電源容量在180kVA以上、電動(dòng)機(jī)容量在7kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)可采用直接啟動(dòng)。對(duì)于電動(dòng)機(jī)是否能夠直接啟動(dòng)可根據(jù)以下公式來確定，即式中：Ist—電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)電流，單位為A；IN—電動(dòng)機(jī)額定電流，單位為A；S—電源變壓器容量，單位為kVA；P—電動(dòng)機(jī)功率，單位為kW。凡不滿足直接啟動(dòng)條件的電動(dòng)機(jī)均必須采用降壓?jiǎn)?dòng)。由于電流隨電壓的降低而減小，所以降壓?jiǎn)?dòng)達(dá)到了減小啟動(dòng)電流的目的。但是由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以降壓?jiǎn)?dòng)也將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大為降低。因此降壓?jiǎn)?dòng)必須在空載或輕載下進(jìn)行。常見降壓?jiǎn)?dòng)方式有定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、Y-△降壓?jiǎn)?dòng)和延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)等。時(shí)間繼電器自動(dòng)控制定子串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)電路圖如圖5-3所示。定子繞組串接電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路是把電阻串接在電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源之間，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過電阻的分壓作用來降低定子繞組上的啟動(dòng)電壓。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后，再將電阻短接，使電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓恢復(fù)到全壓運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，通常運(yùn)用時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)短接電阻，以達(dá)到自動(dòng)控制的效果。1.工作過程分析按下啟動(dòng)按鈕SB1，KM1線圈得電，KM1常開觸頭閉合自鎖，同時(shí)，KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M串接電阻R實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)。在按下啟動(dòng)按鈕SB1的同時(shí)，時(shí)間繼電器KT開始計(jì)時(shí)，時(shí)間一到KT常開觸頭閉合，KM2線圈得電，主觸頭閉合，電阻R被短接，電動(dòng)機(jī)M全壓運(yùn)行。按下SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)M則停止運(yùn)行。2.電氣線路特點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制線路的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)要求，其缺點(diǎn)是若頻繁啟動(dòng)，則電阻的溫度會(huì)很高，對(duì)于精密度高的設(shè)備會(huì)有一定的影響。5.3.2?自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路的工作原理自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路是利用自耦變壓器來降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)加在定子繞組上的電壓，以達(dá)到限制啟動(dòng)電流的目的。待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后，再使電動(dòng)機(jī)與自耦變壓器脫離，從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為在全壓下正常運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)線路的主要器件為自耦減壓?jiǎn)?dòng)器。自耦減壓?jiǎn)?dòng)器有手動(dòng)式和自動(dòng)式兩種，如圖5-4和圖5-5所示分別為手動(dòng)式自耦減壓?jiǎn)?dòng)器外形圖和結(jié)構(gòu)圖，其原理圖如圖5-6所示。1.工作過程分析當(dāng)操作手柄扳到“停止”位置時(shí)，裝在主軸上的動(dòng)觸頭與上、下兩排靜觸頭都不接觸，電動(dòng)機(jī)處于停止運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)操作手柄向前推至“啟動(dòng)”位置時(shí)，裝在主軸上的動(dòng)觸頭與上面一排啟動(dòng)靜觸頭接觸，三相電源L1、L2、L3通過右邊三個(gè)動(dòng)觸頭與靜觸頭接入自耦變壓器，又經(jīng)過自耦變壓器的3個(gè)65%(或80%)抽頭接入電動(dòng)機(jī)進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)；左邊兩個(gè)動(dòng)、靜觸頭接觸則把自耦變壓器接成了Y形。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，將操作手柄向后迅速扳至“運(yùn)行”位置，使右邊3個(gè)動(dòng)觸頭與下面一排的3個(gè)運(yùn)行靜觸頭接觸，這時(shí)自耦變壓器脫離，電動(dòng)機(jī)與三相電源L1、L2、L3直接相接，實(shí)現(xiàn)全壓運(yùn)行。停止時(shí)，只要按下停止按鈕SB，失壓脫扣器線圈KV失電，銜鐵下落釋放，通過機(jī)械操作機(jī)構(gòu)使啟動(dòng)器掉閘，操作手柄便自動(dòng)回到“停止”位置，電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)。由于熱繼電器FR的常閉觸頭、停止按鈕SB、失壓脫扣器線圈KV串接在U、V兩相電源上，所以當(dāng)出現(xiàn)電源電壓不足、突然停電、電動(dòng)機(jī)過載或停車等情況時(shí)都能夠使啟動(dòng)器掉閘，電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)。2.電氣線路特點(diǎn)自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，當(dāng)其繞組抽頭在80%處時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)到直接起動(dòng)時(shí)的64%，并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且能適應(yīng)不同負(fù)載起動(dòng)的需要。其缺點(diǎn)是沖擊電流大和沖擊轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)過程中存在二次沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩。5.3.3?時(shí)間繼電器控制Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制線路的工作原理在實(shí)際應(yīng)用中，通常采用時(shí)間繼電器自動(dòng)控制完成對(duì)Y-△的切換，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)降壓?jiǎn)?dòng)控制，如圖5-7所示。其控制過程如圖5-8所示。5.4?操作指導(dǎo)5.4.1?繪制原理圖根據(jù)控制要求繪制時(shí)間繼電器控制Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制線路如圖5-7所示。5.4.2?安裝電路1.檢查元器件根據(jù)表5-1配齊元器件，并檢查元器件的規(guī)格是否符合要求以及檢測(cè)元器件的質(zhì)量是否良好。在本項(xiàng)目中需要檢測(cè)的元器件有熱繼電器，交流接觸器、電動(dòng)機(jī)。2.元器件布局、安裝與配線1)元器件的布局元器件布局時(shí)要參照接線圖進(jìn)行，若與接線圖中所標(biāo)示的元器件不同，則應(yīng)該按照實(shí)際情況布局。2)元器件的安裝元器件安裝時(shí)每個(gè)元器件要擺放整齊，上下左右要對(duì)正，間距要均勻。擰螺絲釘時(shí)一定要加彈簧墊，而且松緊適度。3)配線配線時(shí)要嚴(yán)格按配線圖配線，不能丟、漏，同時(shí)要穿好線號(hào)并使線號(hào)方向一致。3.固定元器件按照繪制的接線圖固定元器件，可參照?qǐng)D3-7。4.布線按照安裝工藝的標(biāo)準(zhǔn)布線。5.檢查電路連接檢查電路連接時(shí)應(yīng)對(duì)照接線圖檢查是否存在掉線、錯(cuò)線，是否編漏、編錯(cuò)線號(hào)，接線是否牢固等。5.4.3?通電前的檢測(cè)1.電阻測(cè)量法測(cè)量時(shí)，首先將萬用表選擇至合適的擋位(一般為R×100Ω擋)，然后按照控制電路輸出的線號(hào)順序?qū)Ω鱾€(gè)點(diǎn)依次測(cè)量。具體測(cè)量方法可參照?qǐng)D3-15。2.電壓測(cè)量法測(cè)量時(shí)，首先將萬用表選擇合適的擋位(交流電壓500V)，然后根據(jù)電壓的走向，依次測(cè)量。具體測(cè)量方法可參照?qǐng)D3-16。5.4.4?通電試車為保證人身安全，在通電試車時(shí)，要認(rèn)真執(zhí)行安全操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，一人監(jiān)護(hù)，一人操作。試車前，應(yīng)檢查與通電試車有關(guān)的電氣設(shè)備是否有不安全的因素存在，若查出應(yīng)該立即整改，然后方能試車。(1)通電試車前，由指導(dǎo)老師接通三相電源L1、L2、L3，并且要在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。(2)當(dāng)按下點(diǎn)動(dòng)按鈕開關(guān)時(shí)，觀察接觸器動(dòng)作情況是否正常，線路功能是否符合要求，電氣元件的動(dòng)作是否靈活，有無卡阻及噪聲過大等現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況是否正常等。(3)通電試車完畢，停轉(zhuǎn)后切斷電源。先拆除三相電源線，再拆除電動(dòng)機(jī)。(4)如有故障，應(yīng)該立即切斷電源，分析原因并檢查電路，直至達(dá)到項(xiàng)目擬定的要求。若需要帶電檢查時(shí)，必須在老師現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)下進(jìn)行。5.5?知識(shí)進(jìn)階5.6.1?延邊△降壓?jiǎn)?dòng)控制線路延邊△降壓?jiǎn)?dòng)控制線路是指電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，把定子繞組的一部分接成△，另一部分接成Y，使整個(gè)繞組接成延邊△，等電機(jī)啟動(dòng)后，再把定子繞組改接成△全壓運(yùn)行。如圖5-9所示為電動(dòng)機(jī)采用延邊△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)定子繞組的狀態(tài)變化；如圖5-10所示為延邊△降壓?jiǎn)?dòng)控制線路的原理圖?？刂七^程如下：按下SB2啟動(dòng)按鈕，KM3線圈得電，KM3聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)?，?duì)KM2聯(lián)鎖，KM3主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)定子繞組成延邊三角形(△)，KM動(dòng)合輔助觸頭閉合，KM1線圈得電，KM1自鎖觸頭閉合自鎖。松開SB2按鈕，KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)，KT線圈得電開始計(jì)時(shí)；定時(shí)時(shí)間一到，KT延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸頭延時(shí)分?jǐn)?，K