電動機雙重聯(lián)鎖電力拖動實訓(xùn)報告.doc

桂林電子科技大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 三相異步電動機接觸器和按鈕 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 摘 要近幾十年來，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，小功率電動機具有極其廣泛的應(yīng)用。三相異步電動機是世界上最常見的電動馬達。它的流行是因其堅固耐用，結(jié)構(gòu)簡單，易保護，尺寸規(guī)范并且成本較低。 三相異步電動機的種類很多，但各類三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)是相同的，它們都由定子和轉(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動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。本實驗采取三相異步電動機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，此電路不僅具有操作簡單方便的特點，而且能安全可靠 地實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運行，是機床電氣控制中經(jīng)常采用的線路關(guān)鍵詞：三相異步電動機；正反轉(zhuǎn)；按鈕聯(lián)鎖；觸點聯(lián)鎖；雙重連鎖；第 I頁目錄摘 要1引言21. 三相異步電機的概述21.1 三相異步電機的工作原理21.2 三相異步電機的結(jié)構(gòu)31.3三相異步電機的分類42.三相電機的正反轉(zhuǎn)控制42.1 方案選擇52.2 三相電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路7 2.3 啟動時應(yīng)注意的問題73、實訓(xùn)心得84、參考文獻85、謝辭8引言在生產(chǎn)工程中，有許多生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以正反兩個方向運動，如機床工作臺的前進和后退，主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，起重機的上升和下降等等，這就要通過電動機正、反雙向運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。要想實現(xiàn)三相異步電動機反向運轉(zhuǎn)，只需要改變電動機旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，而實現(xiàn)這一點，只要改變輸入電動機三相電源的相序，改變電動機任意兩根引線 的連接順序，即可實現(xiàn)電動機反轉(zhuǎn)。1. 三相異步電機的概述1.1 三相異步電機的工作原理圖1.2圖1.1 當(dāng)向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(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)電動勢（感應(yīng)電動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)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動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)出電動機工作原理為：當(dāng)電動機的三相定子繞組（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，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。1.2 三相異步電機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機的兩個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定子定子部分由機座、定子鐵心、三相定子繞組及端蓋、軸承等固定不動的部件組成。機座主要用來支撐定子鐵心和固定端蓋。中、小型電動機機座一般用鑄鐵澆鑄而成，大型電機多采用鋼板焊接而成。定子鐵心是電動機磁路的一部分。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。定子繞組是電動機的電路，它由高強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)子是電動機中的旋轉(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，帶動負載部件。轉(zhuǎn)子鐵心同定子鐵心一樣是電動機磁路的一部分。轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上有均勻分布的線槽，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，然后用兩個金屬環(huán)分別在裸金屬導(dǎo)條兩端把他們?nèi)拷油ǎ礃?gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組。1.3三相異步電機的分類1、按三相異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式可分為：鼠籠式電動機和繞線式電動機。2、按防護式分（1） 防爆電動機（2） 起重及冶金異步電動機（3） 輥道異步電動機（4） 深井泵用電動機（5） 潛水異步電動機（6） 高轉(zhuǎn)差率異步電動機（7） 力矩電動機（8） 電磁調(diào)速異步電動機（9） 變極多速異步電動機（10） 齒輪減速異步電動機（11） 自制異步電動機3、按三相異步電動機的通風(fēng)冷卻方式可分為：自冷式三相異步電動機、自扇冷式三相異步電動機、他扇冷式三相異步電動機、管道通風(fēng)式三相異步電動機。4、按三相異步電動機的安裝結(jié)構(gòu)形式可分為：臥式三相異步電動機、立式三相異步電動機、帶底腳三相異步電動機、帶凸緣三相異步電動機。5、按三相異步電動機的絕緣等級可分為：E級、B級、F級、H級三相異步電動機。6、按工作定額可分為：連續(xù)三相異步電動機、斷續(xù)三相異步電動機、間歇三相異步電動機2.三相電機的正反轉(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2、停止控制3、反轉(zhuǎn)控制當(dāng)電動機改變旋轉(zhuǎn)方向時，前后需要按動兩個按鈕。這一點對于那些要求電動機頻繁改變旋轉(zhuǎn)方向的生產(chǎn)機械來說，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)機械的運動部件往往要求實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求拖動電動機能正反向旋轉(zhuǎn)，從電機原理可知，改變電動機三相電源的相序即可改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向，而改變?nèi)嚯娫吹南嘈蛑恍枰我庹{(diào)換電源的兩根進線。 當(dāng)要求電動機直接由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)時，可采用如圖所示電路，它是將正轉(zhuǎn)起動按鈕和反轉(zhuǎn)按鈕的動斷觸點串聯(lián)在對方電路中，構(gòu)成互相制約的關(guān)系，這種方式稱為機械互鎖。但是這種直接正反轉(zhuǎn)電路僅適用于小容量電動機且正反轉(zhuǎn)換不頻繁、拖動的機械裝置慣性量較小的場合。 電路工作原理如下：按下起動按鈕SB1，接觸器KM1線圈通電并自鎖，KM1主觸點閉合，電動機通電旋轉(zhuǎn)，此時，若按下按鈕SB2，接觸器KM1斷電，KM2通電自鎖，KM2主觸點閉合，電動機電源相序改變，電動機反向旋轉(zhuǎn)。停止時，按下停止按鈕SB3，此時，無論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，KM1、KM2都斷電，電動機停止旋轉(zhuǎn)。上訴電路的缺點是容易造成短路，如某個接觸器主觸頭發(fā)生熔焊而分斷不開時，直接按動反轉(zhuǎn)起動按鈕時，仍會發(fā)生短路故障，故單獨采用按鈕聯(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 三相電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路 （1） 按下正向啟動按鈕SB1，接觸器KM1得電吸合，其常開主觸點將電動機定子繞組接通電源，相序為A.B.C，電動機正向起動運行。（2） 按下停止按鈕SB3，KM1失電釋放，電動機停轉(zhuǎn)。（3） 按反向起動按鈕SB2，KM2得電吸合，其常開觸點將相序C、B、A的電源接至電動機，由于電壓相序反了，所以電動機反向起動運行。（4） 按SB3，KM2失電釋放，電動機停轉(zhuǎn)2.3 啟動時應(yīng)注意的問題(1)在三相交流異步電動機通電試運行時必須提醒在場人員注意，不應(yīng)站在三相交流異步電動機及被拖動設(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)作好切斷電源的準備，以防接通電源后三相交流異步電動機出現(xiàn)不正常的情況(如三相交流異步電動機不能啟動、啟動緩慢、出現(xiàn)異常聲音等）時能立即切斷電源。 (3)三相籠型交流異步電動機采用全壓啟動時，啟動次數(shù)不宜過于頻繁,尤其是功率較 大時要隨時注意它的溫升情況。 (4)三相繞線型交流異步電動機在接通電源前，應(yīng)檢查啟動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)動手柄，隨著三相繞線型交流異步電動機轉(zhuǎn)速的提髙而逐漸切除啟動電阻。 3、實訓(xùn)心得 通過本次實訓(xùn)，進一步了解的三相異步電動機的雙重聯(lián)鎖的接線圖，這個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，還兼顧了兩個電路的優(yōu)點-既操作方便，又安全可靠，且不會造成電源兩相短路故障。但是這個電路也有它自身的缺點，即電路復(fù)雜，接線困難，容易接錯線路或造成故障。通過本設(shè)計，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細心上也得到了提高。選擇這個設(shè)計，也是為了彌補以前學(xué)習(xí)上的不足，這次設(shè)計，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1 電機與拖動基礎(chǔ) 湯天浩，機械工業(yè)出版社2 電機與電氣控制 譚維瑜，機械工業(yè)出版社3 電機與拖動 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5 電機原理及拖動 彭鴻才 機械工業(yè)出版社 5、謝辭 本次實訓(xùn)設(shè)計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。周老師教會我們學(xué)習(xí)很多知識，他嚴謹治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神，使我深受啟迪。從周老師身上，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此