第三單元三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與反轉(zhuǎn)

1、第三單元 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與反轉(zhuǎn)三、課堂探析（一）探析問(wèn)題【問(wèn)題一】 三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩有哪些關(guān)系？是否負(fù)載越大，啟動(dòng)電流越大？【解題思路】：（1）根據(jù)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子電流的公式可知，轉(zhuǎn)子啟動(dòng)電流與負(fù)載大小無(wú)關(guān)，它只與E20、r2和X20這幾個(gè)量有關(guān)，E20的大小決定于電源電壓、r2和X20決定于電動(dòng)機(jī)本身參數(shù)。（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式可以得到I1st，從而得到電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的大小是由電機(jī)本身參數(shù)、電源電壓大小決定而與負(fù)載大小無(wú)關(guān)?！窘忸}過(guò)程】：?jiǎn)?dòng)電流是指n =0時(shí)的定子電流，它與電機(jī)本身參數(shù)、電源電壓大小有關(guān)，與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。負(fù)載大小對(duì)啟動(dòng)的影響表現(xiàn)在如負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電機(jī)的啟動(dòng)

2、轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將無(wú)法啟動(dòng)，此時(shí)n =0，定轉(zhuǎn)子長(zhǎng)時(shí)間承受很大的啟動(dòng)電流，很快燒壞電機(jī)； 如果電機(jī)帶重負(fù)載啟動(dòng)，雖然電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比負(fù)載轉(zhuǎn)矩大一些，但電機(jī)加速過(guò)程慢，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)引起電機(jī)過(guò)熱?！練w納總結(jié)】：（1）啟動(dòng)電流不是轉(zhuǎn)子啟動(dòng)電流而是定子啟動(dòng)電流；（2）定子啟動(dòng)電流的分析必須要通過(guò)先分析轉(zhuǎn)子啟動(dòng)電流，再通過(guò)電動(dòng)機(jī)磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式才能得到?！締?wèn)題二】 三相異步電動(dòng)機(jī)在輕載啟動(dòng)和重載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否相等？為什么？【解題思路】： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線，可以看出起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只于電源電壓、電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子的起動(dòng)電流和轉(zhuǎn)子啟動(dòng)瞬間的功率因數(shù)有關(guān)。 【解題過(guò)程】：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)

3、矩相等。在啟動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)子啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)是相等的，由起動(dòng)轉(zhuǎn)矩公式可知啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是相等的，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載大小無(wú)關(guān)?！練w納總結(jié)】：既可以用機(jī)械特性解題，也可以用轉(zhuǎn)矩公式來(lái)解題，兩種方法何以相互驗(yàn)證?！締?wèn)題三】 若三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)，其啟動(dòng)電流是額定電流的6倍，問(wèn)啟動(dòng)時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩是否也為額定電磁轉(zhuǎn)矩的6倍？為什么？【解題思路】： 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與啟動(dòng)電流不成正比關(guān)系。注意啟動(dòng)電流是電動(dòng)機(jī)的定子電流，而決定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子啟動(dòng)電流，所以分析是要從轉(zhuǎn)子側(cè)進(jìn)行分析。【解題過(guò)程】：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不是額定轉(zhuǎn)矩的6倍。根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩公式可得到起動(dòng)轉(zhuǎn)矩公式為，而，在啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子感抗達(dá)到最大，所以啟動(dòng)

4、時(shí)的功率因數(shù)很小，因此啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)不到額定轉(zhuǎn)矩的6倍，一般只有34倍?！練w納總結(jié)】： 做此類的題目要理清思路，要知道為什么起動(dòng)電流會(huì)很大，這個(gè)分析要通過(guò)磁路；為什么起動(dòng)電流大而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不是很大，要通過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩公式分析?！締?wèn)題四】 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串三相對(duì)稱電抗器啟動(dòng)時(shí)，能否改善啟動(dòng)性能？為什么？【解題思路】： 繞線式異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子繞組中串聯(lián)可調(diào)電阻器可以改善啟動(dòng)性能，改善啟動(dòng)性能是指既能減小啟動(dòng)電流又可以增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子回路串三相對(duì)稱電抗器啟動(dòng)時(shí)能否改善啟動(dòng)性能，應(yīng)該從啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩入手進(jìn)行分析。起動(dòng)電流利用轉(zhuǎn)子啟動(dòng)電流公式和電動(dòng)勢(shì)平衡方程式來(lái)分析（，），啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩通過(guò)電磁

5、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流關(guān)系式分析（，）【解題過(guò)程】： 不能。 轉(zhuǎn)子回路串三相對(duì)稱電抗器啟動(dòng)雖然能減小啟動(dòng)電流（，式子中X20增大，E20、r2未變，所以I2st減小，由可知，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流減?。?，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小很多。（，轉(zhuǎn)子繞組功率因數(shù)太低，I2st和Tst都減小，所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小很多。）【歸納總結(jié)】：分析是否改善啟動(dòng)性能，應(yīng)該從起動(dòng)電流的減小和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增大入手進(jìn)行分析?！締?wèn)題五】 【解題思路】： 首先由額定功率與額定電流的關(guān)系求出額定電流，再根據(jù)Y形啟動(dòng)的啟動(dòng)電流與全壓?jiǎn)?dòng)的電流的關(guān)系求出降壓?jiǎn)?dòng)的啟動(dòng)電流?！窘忸}過(guò)程】：【問(wèn)題六】 【解題思路】： 對(duì)于告知具體功率、電網(wǎng)容量（或變壓器容量）電動(dòng)

6、機(jī)能否直接啟動(dòng)，要利用直接啟動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)公式：來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，如果滿足就可以，反之則不可以直接啟動(dòng)。【解題過(guò)程】： 【歸納總結(jié)】： 有具體條件的要用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行驗(yàn)證。一般情況下，電動(dòng)機(jī)容量在7.5kW以下的電動(dòng)機(jī)可以直接啟動(dòng)。【問(wèn)題七】 【解題思路】： 在考慮電動(dòng)機(jī)是輕載還是空載啟動(dòng)，主要是看其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小。當(dāng)串電阻器啟動(dòng)，在啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子功率因數(shù)比較大。而串頻敏變電阻器啟動(dòng)啟動(dòng)，由于頻敏變電阻器是一個(gè)鐵心損耗非常大的三相電抗器，啟動(dòng)是頻率很高，所以對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)很低。兩者都可以降低啟動(dòng)電流，但串電阻器啟動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于串頻敏變電阻器啟動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。【解題過(guò)程】：繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻器啟動(dòng)，啟動(dòng)

7、時(shí)的功率因數(shù)比較高（，r2增大，X20未變）轉(zhuǎn)子串電阻器啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大可以達(dá)到最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm；轉(zhuǎn)子串頻敏變電阻器啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)并不是很高（頻敏變電阻器是個(gè)大電感元件，所以轉(zhuǎn)子的X20大大增加，r2雖也有所增加，但增加幅度不大，因此啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)不高），串頻敏變電阻器啟動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm的50%60%?！練w納總結(jié)】： 看電動(dòng)機(jī)能否重載啟動(dòng)，主要看其啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩主要取決于起動(dòng)電流和功率因數(shù)。第四節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)、調(diào)速及選用原則三、課堂探析（一）探析問(wèn)題【問(wèn)題一】： 如圖所示，三相異步電動(dòng)機(jī)由A點(diǎn)狀態(tài)沿AB連續(xù)緩慢地過(guò)渡到B點(diǎn)狀態(tài)。由A到B的過(guò)程是

8、（ A ） 【解題思路】： 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有三種方法，每種調(diào)速方法的機(jī)械特性是不同的，改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（改變轉(zhuǎn)子電阻或改變電源電壓），由于電源頻率和電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)未變，所以同步轉(zhuǎn)速也不變；變極調(diào)速和變頻調(diào)速，都改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，但變極調(diào)速同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系是2倍（或1/2），從圖中可以看出，兩根曲線中的同步轉(zhuǎn)速不是2倍（或1/2）的關(guān)系，所以應(yīng)該是變頻調(diào)速?！練w納總結(jié)】：熟練掌握各種調(diào)速的機(jī)械特性和特點(diǎn)，就可以輕松解題。【問(wèn)題三】 幾種電氣制動(dòng)的工作原理、特點(diǎn)和轉(zhuǎn)差率的范圍是什么？【解題思路】： 從幾種制動(dòng)的特性搞清幾種制動(dòng)的工作過(guò)程和工作原理?！窘忸}過(guò)程】：制動(dòng)方法反接制動(dòng)能耗制動(dòng)再

9、生發(fā)電制動(dòng)正轉(zhuǎn)反接正接反轉(zhuǎn)工 作過(guò)程與原 理1、切斷電動(dòng)機(jī)電源2、將三相電源線任意兩相對(duì)調(diào)，再通入電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生反向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)3、慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子切割磁場(chǎng)，產(chǎn)生與電電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。1、在轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)足夠大的電阻，使得電動(dòng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)2、反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子在原有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生電電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得電動(dòng)機(jī)獲得較低的轉(zhuǎn)速下降重物。1、切斷電動(dòng)機(jī)電源2、在任意兩相定子繞組中通入直流電，產(chǎn)生固定的磁場(chǎng)3、慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子切割固定磁場(chǎng)，產(chǎn)生與電電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。1、重物下放或電動(dòng)機(jī)由高速向低速轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速2、電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)反饋電

10、能，轉(zhuǎn)子所受力矩迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)力強(qiáng)，停車迅速，所需設(shè)備簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：制動(dòng)過(guò)程沖擊大，電能消耗多不易準(zhǔn)確停車優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)力強(qiáng)，制動(dòng)較平穩(wěn)，無(wú)大沖擊，對(duì)電網(wǎng)影響小缺點(diǎn)：需要一套專門的直流電源，低速時(shí)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)，制動(dòng)的直流設(shè)備投資大優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性能好，可優(yōu)點(diǎn)：將負(fù)載的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能反饋回電網(wǎng)缺點(diǎn)：應(yīng)用范圍窄，僅當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng)注：發(fā)電制動(dòng)只能限速，并不能實(shí)現(xiàn)真正的停車。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低于電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)就由回饋制動(dòng)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。轉(zhuǎn)差率范圍1<S<2n1=0S<0【問(wèn)題五】 正確選用三相異步電動(dòng)機(jī)的原則有哪

11、些？【解題思路】： 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇一般要考慮到電動(dòng)機(jī)的電壓和頻率、電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境、電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及電動(dòng)機(jī)種類這幾個(gè)方面，對(duì)于這幾個(gè)方面要綜合考慮，根據(jù)具體的情況進(jìn)行正確的選擇。【解題過(guò)程】： 1三相異步電動(dòng)機(jī)的電壓和頻率的選擇 電動(dòng)機(jī)電壓必須與供電電壓相一致，我國(guó)Y及Y2系列籠型異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓與供電電壓一致，為380V。有些功率較大的三相異步電動(dòng)機(jī)（100kW以上），在允許的條件下可選用310kV的高壓電機(jī)。 電動(dòng)機(jī)的頻率必須與供電電源頻率一致，我國(guó)為50HZ，國(guó)外有些國(guó)家為60 HZ。2按電動(dòng)機(jī)工作環(huán)境選擇防護(hù)型式一般拖動(dòng)用三相異步電動(dòng)機(jī)的外殼防護(hù)型式有開啟式、

12、防護(hù)式和封閉式，在比較干燥、塵土較少、不會(huì)有水滴、雜物等浸入的場(chǎng)合可選用防護(hù)式；如與上述使用環(huán)境不相符的作一般拖動(dòng)用的則可選用封閉式；如在水中工作的可選用水密式或潛水式；特殊場(chǎng)合、易燃、易爆工廠及礦井應(yīng)選用防爆式。3根據(jù)負(fù)載情況來(lái)選擇（1）電動(dòng)機(jī)功率的選擇 電動(dòng)機(jī)的功率要滿足負(fù)載的要求。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的額定功率要比負(fù)載的功率大些，以留有余地，但也不能太大，以免造成大馬拉小車的現(xiàn)象，這樣會(huì)使電動(dòng)機(jī)工作時(shí)效率及功率因數(shù)較低，造成浪費(fèi)。反之，如果選擇的電動(dòng)機(jī)的功率比負(fù)載功率小，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于過(guò)載運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)因絕緣老化而容易燒毀，這更不可取。（2）電動(dòng)機(jī)定額工作制的選擇 電動(dòng)機(jī)按其工作方式不同分為連

13、續(xù)工作制、短時(shí)工作制和斷續(xù)周期工作制三種，原則上，電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械的工作方式應(yīng)該一致，但也可用連續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)來(lái)代替。4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇各種負(fù)載有一定的轉(zhuǎn)速要求，選用電動(dòng)機(jī)時(shí)必須滿足這些要求。如電動(dòng)機(jī)和負(fù)載轉(zhuǎn)速要求不一致時(shí)，可用皮帶輪或齒輪等變速裝置變速。一般情況下選用4極三相異步電動(dòng)機(jī)為宜。因?yàn)樵诠β氏嗤那闆r下，2極電動(dòng)機(jī)機(jī)械磨損大，啟動(dòng)電流也相應(yīng)較大，而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小；如果電動(dòng)機(jī)極數(shù)多，則轉(zhuǎn)速低，使電動(dòng)機(jī)體積、尺寸大，價(jià)格貴，且效率也較低。5電動(dòng)機(jī)種類的選擇三相籠型異步電動(dòng)機(jī)：在不要求調(diào)速和啟動(dòng)性能不高的場(chǎng)合，如各種機(jī)床、水泵等生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)優(yōu)先選用。三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)：在啟動(dòng)、制動(dòng)比較

14、頻繁，啟動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，而且有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械上，如橋式起重機(jī)、礦井提升機(jī)等優(yōu)先選用?！練w納總結(jié)】： 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇要根據(jù)實(shí)際情況具體考慮，不能僅僅考慮其中的某一點(diǎn)。第五節(jié) 單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、啟動(dòng)原理及其反轉(zhuǎn) 三、課堂探析（一）探析問(wèn)題【問(wèn)題二】 單相異步電動(dòng)機(jī)中電阻分相和電容分相有什么異同？各自適用的場(chǎng)合？【解題思路】： 電阻分相式是利用在副繞組中增加一定的電阻，使得通入兩個(gè)繞組中的電流產(chǎn)生一定的相位差；而電容分相式是利用在副繞組中串入合適的電容，使得通入兩個(gè)繞組中的電流產(chǎn)生一定的相位差，目地都是得到一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由于通入兩個(gè)繞組中的電流的相位差不同，所以產(chǎn)生的磁場(chǎng)也不相同

15、?！窘忸}過(guò)程】： 相同點(diǎn)：都可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使得單相異步電動(dòng)機(jī)得到起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。不同點(diǎn)：電阻分相式只能產(chǎn)生一個(gè)橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較??；電容分相式可以產(chǎn)生一個(gè)圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較大?！練w納總結(jié)】：電阻分相式與電容分相式不同的地方是：在工作繞組和啟動(dòng)繞組中產(chǎn)生的電流的相位差不同?！締?wèn)題三】 為什么單相異步電動(dòng)機(jī)不能自行啟動(dòng)？怎樣才能使它啟動(dòng)？【解題思路】： 單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)必須要用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，獲得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩就必須要有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。【解題過(guò)程】：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的磁場(chǎng)是脈振磁勢(shì)，它可以分解成兩個(gè)轉(zhuǎn)速和幅值相等、轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，兩者產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反，所以電動(dòng)機(jī)不能自行啟

16、動(dòng)。將單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組分成兩部分，一部分為啟動(dòng)繞組，一部分為工作繞組，兩繞組在空間上互差90°；在兩繞組中通入互差90°的交流電流。即可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使得電動(dòng)機(jī)獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?！練w納總結(jié)】：牢記獲得旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件以及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生過(guò)程?！締?wèn)題四】三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行中斷了一根電源線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)本身有何影響？ 【解題思路】：斷了一根電源線后，所產(chǎn)生的是脈振磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)能否轉(zhuǎn)動(dòng)要看電動(dòng)機(jī)原來(lái)是否是轉(zhuǎn)動(dòng)的，如果是靜止的，電動(dòng)機(jī)保持靜止；如果原來(lái)是轉(zhuǎn)動(dòng)的，有可能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?！窘忸}過(guò)程】：斷了一根電源線，產(chǎn)生的是脈動(dòng)

17、磁場(chǎng)，如果電動(dòng)機(jī)是靜止的，其合成轉(zhuǎn)矩為零，電動(dòng)機(jī)無(wú)法獲得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；如果運(yùn)行中斷了一相，產(chǎn)生的依舊是脈振磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此合成轉(zhuǎn)矩不為零，所以能夠繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速下降；第一種情況下，電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，轉(zhuǎn)子電流很大；第二種情況為缺相運(yùn)行，會(huì)使其中未斷一相電流過(guò)大，引起發(fā)熱，兩種情況如長(zhǎng)期運(yùn)行，均會(huì)損壞電機(jī)?！練w納總結(jié)】：斷了一根電源線，就是一個(gè)單相，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是脈振磁場(chǎng)，要從脈振磁場(chǎng)的角度進(jìn)行分析?！締?wèn)題五】 一臺(tái)吊扇采用電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動(dòng)機(jī)，通電后無(wú)法啟動(dòng)，而用手撥動(dòng)風(fēng)葉后即能運(yùn)轉(zhuǎn)，問(wèn)是由哪些故障造成的？【解題思路】： 無(wú)法啟動(dòng)說(shuō)明是無(wú)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，用手撥動(dòng)一下，就是給了電動(dòng)機(jī)一個(gè)啟動(dòng)

18、轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)就能運(yùn)轉(zhuǎn)了。故障出在產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電容上?！窘忸}過(guò)程】：故障應(yīng)該是電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動(dòng)機(jī)的電容被擊穿或電容的接頭接觸不良造成的?！練w納總結(jié)】：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，首先考慮產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電器是否壞了；如果用手撥動(dòng)轉(zhuǎn)子就可以轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，故障點(diǎn)就確定在產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電器上了。如果用手撥動(dòng)轉(zhuǎn)子也無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，故障點(diǎn)就應(yīng)該是工作繞組和單相異步電動(dòng)機(jī)的接線了。第二章 電器控制技術(shù)第一節(jié) 低壓開關(guān)三、課堂探析（一）探析問(wèn)題【問(wèn)題一】 【解題思路】：相同點(diǎn)：它們?cè)诰€路中的具體作用基本相同。不同點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)不同 2、適用的場(chǎng)合不同 3、安裝與使用方法不同【解題過(guò)程】：相同點(diǎn)：開啟式負(fù)荷開關(guān)和封閉式負(fù)荷

19、開關(guān)都屬于負(fù)荷開關(guān)，都由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，供手動(dòng)不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐罚⑵鹬搪繁Ｗo(hù)。不同點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu) 開啟式負(fù)荷開關(guān)：由磁底座、進(jìn)線座、靜觸頭、熔體、出線座刀式動(dòng)觸頭和膠蓋組成。啟式負(fù)荷開關(guān)開接通和斷開的速度由人的操作速度決定。 封閉式負(fù)荷開關(guān)：刀開關(guān)、熔斷器、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。由于其具有儲(chǔ)能分合閘裝置，所以接通和斷開的速度與人操作速度的快慢無(wú)關(guān)，有較高的通斷能力。2、適用的場(chǎng)合 開啟式負(fù)荷開關(guān)：用于一般的照明電路和功率小于5.5kW的電動(dòng)機(jī)控制線路。 封閉式負(fù)荷開關(guān)：用于手動(dòng)不頻繁地接通和斷開帶負(fù)載的電路以及作為線路末端的短路保護(hù)，也可用于控制15kW以下的電動(dòng)機(jī)不頻繁的直接啟動(dòng)

20、和停止。3、安裝與使用開啟式負(fù)荷開關(guān)：開啟式負(fù)荷開關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，合閘狀態(tài)時(shí)手柄應(yīng)朝上；開啟式負(fù)荷開關(guān)控制照明和電熱負(fù)載使用時(shí)，要裝接熔斷器作短路和過(guò)載保護(hù)；開啟式負(fù)荷開關(guān)用作電動(dòng)機(jī)的控制開關(guān)時(shí)，應(yīng)將開關(guān)的熔體部分用銅導(dǎo)線直連，并在出線端加裝熔斷器作短路保護(hù)；更換熔體時(shí)，必須在閘刀斷開的情況下按原規(guī)格更換；在分閘和合閘操作時(shí)，應(yīng)動(dòng)作迅速，使電弧盡快熄滅。 封閉式負(fù)荷開關(guān)：封閉式負(fù)荷開關(guān)必須垂直安裝，安裝高度一般離地不低于1.31.5m；開關(guān)外殼的接地螺釘必須可靠接地；進(jìn)出線必須穿過(guò)開關(guān)的進(jìn)出線孔；分合閘操作時(shí)，要站在開關(guān)的手柄側(cè)，不準(zhǔn)面對(duì)開關(guān)，以免因意外故障電流使開關(guān)爆炸，鐵

21、殼飛出傷人；一般不用于額定電流100A及以上的封閉式負(fù)荷開關(guān)控制較大容量電動(dòng)機(jī)，以免發(fā)生飛弧灼傷手事故?！練w納總結(jié)】：對(duì)于不同的開關(guān)電器在比較時(shí)，應(yīng)從它們的結(jié)構(gòu)、工作原理入手進(jìn)行分析?！締?wèn)題二】 【解題過(guò)程】：封閉式負(fù)荷開關(guān)主要由操作機(jī)構(gòu)、熔斷器、觸頭系統(tǒng)和鐵殼組成。操作機(jī)構(gòu)具有快速分?jǐn)嘌b置，開關(guān)的閉合和分?jǐn)嗨俣扰c操作者手動(dòng)速度無(wú)關(guān)，從而保證了操作人員和設(shè)備的安全；觸頭系統(tǒng)全部封裝在鐵殼內(nèi)，并帶有滅弧室以保證安全；罩蓋與操作機(jī)構(gòu)設(shè)置了聯(lián)鎖裝置，保證開關(guān)在合閘狀態(tài)下罩蓋不能開啟，罩蓋開啟時(shí)不能合閘；罩蓋可以加鎖，確保操作安全?！練w納總結(jié)】： 熟練記住封閉式負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)，區(qū)分出封閉式負(fù)荷開關(guān)與開

22、啟式負(fù)荷開關(guān)的不同點(diǎn)。【問(wèn)題三】 【解題過(guò)程】：低壓斷路器由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器及絕緣外殼等部分組成。斷路器的熱脫扣器用于過(guò)載保護(hù)，整定電流的大小由電流電流調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)；電磁脫扣器用作短路保護(hù)；欠壓脫扣器用作零壓和欠壓保護(hù)，欠壓脫扣器兩端無(wú)電壓或電壓過(guò)低時(shí)不能接通電路。【歸納總結(jié)】：斷路器的幾個(gè)脫扣器和各脫扣器所對(duì)應(yīng)的保護(hù)作用，特別是欠壓脫扣器必須要在通有額定電壓時(shí)才能正常工作?！締?wèn)題四】 【解題過(guò)程】：1低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流；2熱脫扣器的整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流；3電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)

23、載電路正常工作時(shí)的峰值電流。 用于控制電動(dòng)機(jī)的斷路器，其瞬時(shí)脫扣器整定電流可按下式選?。?IZKIst(K為安全系數(shù)，可取1.51.7)4欠壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓；5斷路器的極限通斷能力應(yīng)不小于電路的最大短路電流?！練w納總結(jié)】： 不同脫扣器由于具有不同的保護(hù)，所以整定電流的選擇也是不一樣的。【問(wèn)題五】 【解題過(guò)程】：DZ520/330中“DZ”表示塑殼式斷路器，“5”表示設(shè)計(jì)序號(hào)，第一個(gè)“3”表示3極，第二個(gè)“3”表示復(fù)式脫扣器，“0”表示為不帶附件?！練w納總結(jié)】：對(duì)于型號(hào)意義，要不斷重復(fù)記憶，不同低壓電器的型號(hào)意義也是不一樣的，基本沒有什么規(guī)律可尋。第二節(jié) 熔斷器和主令電器三、

24、課堂探析（一）探析問(wèn)題【問(wèn)題一】： 【解題思路】： 解題時(shí)要注意不同的負(fù)載要選用不同類型的熔斷器。【解題過(guò)程】：應(yīng)根據(jù)適用環(huán)境和負(fù)載性質(zhì)選擇適當(dāng)類型的熔斷器：用于容量較小的照明線路，可選用RC1A系列；在機(jī)床線路中多選用RL1系列；在開關(guān)柜或配電屏中可選用RM10系列；對(duì)于短路電流相當(dāng)大或有易燃?xì)怏w的地方，應(yīng)選用RT0系列；用于半導(dǎo)體功率元件及晶閘管保護(hù)時(shí)，可選用RLS或RS系列?！締?wèn)題二】 【解題思路】：從熔斷器的伏安特性可知熔斷器的熔斷時(shí)間隨電流的增大而縮短，對(duì)于10倍的額定電流，可以在0.4s熔斷，而對(duì)于1.25倍額定電流，熔體是不熔斷的；對(duì)于2倍的額定電流，熔斷器需要40s才能熔斷。所

25、以熔斷器對(duì)過(guò)載的反應(yīng)并不靈敏。【解題過(guò)程】： 由伏安特性曲線可知，熔斷器對(duì)過(guò)載的反應(yīng)是很不靈敏的，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生輕度過(guò)載時(shí)，熔斷器將持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間才能熔斷，有時(shí)甚至不熔斷。因此，除照明和電加熱電路外，熔斷器一般不宜用作過(guò)載保護(hù)電器，主要用作短路保護(hù)?！練w納總結(jié)】：分析時(shí)一定要從伏安特性入手，知曉其反時(shí)限特性。【問(wèn)題三】 【解題思路】：熔斷器的額定電流是指保證熔斷器能長(zhǎng)期正常工作而不損壞的最大電流；而熔體的額定電流是指熔體能長(zhǎng)期正常工作而不熔斷的最大電流?！窘忸}過(guò)程】：熔斷器的額定電流是指保證熔斷器能長(zhǎng)期正常工作的電流，是由熔斷器各部分長(zhǎng)期工作的允許的溫升決定的。而熔體的額定電流是指在規(guī)定的工作條

26、件下，長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)熔體而熔體不熔斷的最大電流值。熔斷器的額定電流大于或等于熔體的額定電流（即最小等于熔體的額定電流）；熔體的額定電流是個(gè)確定的數(shù)值。對(duì)于一個(gè)熔斷器可以配多個(gè)熔體，只要熔體的額定電流小于或等于熔斷器的額定電流即可。【歸納總結(jié)】：熔斷器的額定電流是一個(gè)低壓電器整體的，而熔體的額定電流是指熔體本身的?！締?wèn)題四】 【解題思路】： 行程開關(guān)的工作原理與按鈕的工作原理相同，分清行程開關(guān)和按鈕的使用場(chǎng)合，找出它們的不同點(diǎn)。【解題過(guò)程】：行程開關(guān)是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞發(fā)出指令，以控制其運(yùn)動(dòng)方向、行程的大小或位置的控制電器。行程開關(guān)的作用和按鈕相同，都是對(duì)控制線路發(fā)出接通、斷開和信號(hào)轉(zhuǎn)換

27、等指令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)控制的要求。與按鈕不同的是行程開關(guān)不靠手按而是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使觸頭動(dòng)作，從而將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，實(shí)現(xiàn)接通、分?jǐn)嗫刂凭€路，實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能要求?！練w納總結(jié)】：行程開關(guān)的是利用運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作，按鈕是靠人手的按壓使其觸頭動(dòng)作。【問(wèn)題五】 【解題過(guò)程】：（1）用于安裝使用的熔斷器應(yīng)完整無(wú)損，并標(biāo)有額定電壓、額定電流值。（2）熔斷器安裝時(shí)應(yīng)保證熔體與夾頭、夾頭與夾座接觸良好。（3）熔斷器內(nèi)要安裝合格的熔體，不能用多根小規(guī)格的熔體并聯(lián)代替一根大規(guī)格的熔體。（4）更換熔體或熔管時(shí)，必須切斷電源，尤其不允許帶負(fù)荷操作，以免發(fā)生電弧灼傷。（5）對(duì)RM10系列熔斷器

28、，在切斷過(guò)三次相當(dāng)于分?jǐn)嗄芰Φ碾娏骱?，必須更換熔斷管，以保證能可靠地切斷所規(guī)定分?jǐn)嗄芰Φ碾娏?。?）更換新的熔體時(shí)，不能輕易改變?nèi)垠w的規(guī)格，更不能使用銅絲或鐵絲代替熔體。（7）熔斷器兼作隔離器件使用時(shí)，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的電源進(jìn)線端；若僅作短路保護(hù)用，應(yīng)裝在控制開關(guān)的出線端?！練w納總結(jié)】： 使用注意事項(xiàng)要用心記住，最好 要在自己理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶?！締?wèn)題六】 【解題過(guò)程】： 熔體額定電流的選擇根據(jù)不同情況進(jìn)行選擇：在照明及電熱等電流較平穩(wěn)場(chǎng)合，熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流；對(duì)于一臺(tái)不經(jīng)常啟動(dòng)且啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)電路中，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于1.52.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流；對(duì)于

29、頻繁啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)，系數(shù)應(yīng)增加到33.5倍；對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)電路中，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于其中最大容量電動(dòng)機(jī)的額定電流的1.52.5倍加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和?！練w納總結(jié)】： 選擇熔體額定電流時(shí)，要注意其使用的對(duì)象是照明及電熱設(shè)備還是電動(dòng)機(jī)，如果是電動(dòng)機(jī)要注意是單臺(tái)還是多臺(tái)。第三節(jié) 交流接觸器和中間繼電器三、課堂探析（一）探析問(wèn)題【問(wèn)題一】 【解題思路】： 接觸器實(shí)際上是一種自動(dòng)的電磁式開關(guān)，其工作原理要從電磁感應(yīng)入手進(jìn)行分析?！窘忸}過(guò)程】： 交流接觸器線圈接通電源后，線圈中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生足夠的吸力克服彈簧反作用力，將動(dòng)鐵心向下吸合，銜鐵通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輔助常閉觸

30、頭先斷開，三對(duì)常開主觸頭和輔助常開觸頭后閉合。當(dāng)接觸器線圈斷電時(shí)，靜鐵心吸力消失，動(dòng)鐵心在反作用彈簧的作用下復(fù)位，并帶動(dòng)各觸點(diǎn)恢復(fù)到原始狀態(tài)。【歸納總結(jié)】： 要能夠熟練的應(yīng)用電磁感應(yīng)進(jìn)行分析，分析的順序不能有錯(cuò)。【問(wèn)題二】 【解題思路】：交流接觸器在運(yùn)行過(guò)程中，線圈中通入的交流電在鐵心中產(chǎn)生交變的磁通，因而鐵心與銜鐵間的吸力也是變化的。這會(huì)使銜鐵產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出噪聲。短路環(huán)的作用就是要減輕這種振動(dòng)和噪音。【解題過(guò)程】：短路環(huán)的作用是：減小交流接觸器的振動(dòng)和噪音。鐵心裝短路環(huán)后，當(dāng)線圈通入交流電時(shí)，線圈電流產(chǎn)生交變的主磁通，主磁通的一部分穿過(guò)短路環(huán)，在短路環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流又產(chǎn)生了一個(gè)磁

31、通，這兩個(gè)磁通的相位不同，即兩個(gè)磁通不會(huì)同時(shí)為零，則兩個(gè)磁通所產(chǎn)生的電磁吸力也不會(huì)同時(shí)為零，這就保證了鐵心和銜鐵在通電過(guò)程中任何時(shí)刻都有電磁吸力，銜鐵始終被吸住，從而振動(dòng)和噪聲會(huì)顯著減小?！練w納總結(jié)】：交流接觸器中利用楞次定律產(chǎn)生一個(gè)與主磁通不同步的感應(yīng)磁通，從而改善交流接觸器的工作狀態(tài)?！締?wèn)題三】 【解題思路】： 當(dāng)接觸器銜鐵吸合不緊時(shí)，工作氣隙較大，從磁路的角度進(jìn)行分析。由于工作電壓未變，其磁通不變，利用磁路歐姆定律，可以分析出勵(lì)磁電流變大。【解題過(guò)程】： 由于電源電壓不變，線圈中的磁通基本保持不變。交流接觸器銜鐵吸合不緊，工作氣隙大，則磁阻增大。根據(jù)磁路歐姆定律可知，勵(lì)磁電流變大，如果長(zhǎng)

32、時(shí)間工作可能會(huì)導(dǎo)致線圈過(guò)熱燒毀?！練w納總結(jié)】： 這是磁路在實(shí)際工作中的應(yīng)用，要能夠熟練使用磁路的知識(shí)進(jìn)行分析。【問(wèn)題四】 【解題過(guò)程】： 交流接觸器的選用主要考慮四個(gè)方面：一是接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于控制線路的額定電壓；二是接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)不小于負(fù)載電路的額定電流；三是接觸器線圈與實(shí)際控制電路電壓相一致；四是觸頭數(shù)量和類型應(yīng)滿足控制線路要求?！練w納總結(jié)】： 選擇時(shí)要綜合考慮，一般考慮的要素是：電流、電壓和觸頭數(shù)。【問(wèn)題五】 【解題過(guò)程】： 相同點(diǎn)：中間繼電器與交流接觸器工作原理基本相同。中間繼電器與交流接觸器的區(qū)別有以下幾點(diǎn)：（1）功能不同 接觸器可直接用來(lái)接通和切斷帶有負(fù)載

33、的交流電路；中間繼電器主要用來(lái)反映控制信號(hào)；（2）結(jié)構(gòu)不同 一般接觸器帶有滅弧裝置，中間繼電器一般不帶滅弧裝置；（3）觸頭不同 交流接觸器觸頭有主、輔之分，而中間繼電器的觸頭不僅無(wú)主輔觸頭之分，且數(shù)量較多。對(duì)于電動(dòng)機(jī)額定工作電流不超過(guò)5A的電氣控制線路，可用中間繼電器代替接觸器控制?！練w納總結(jié)】：由于中間繼電器與交流接觸器工作原理基本相同，所以要重點(diǎn)比較其不同之處?！締?wèn)題六】 【解題思路】： 交流接觸器的工作是利用磁路工作的，所以要分析磁路中的磁通、磁阻和勵(lì)磁電流的變化?！窘忸}過(guò)程】： 交流接觸器在線圈電壓一定的情況下，鐵心中的磁通幅值基本不變，因而鐵心與銜鐵間的電磁吸力也基本不變。但線圈中的電流主要取決于線圈的感抗，在電磁鐵吸合的過(guò)程中，隨著氣隙的減小，磁阻減小，線圈電流減小。【歸納總結(jié)】： 當(dāng)電源電壓不變，接觸器結(jié)構(gòu)不變，可利用公式，得到磁通基本保持不變。第四接 熱繼電器、時(shí)間繼電器及速度繼電器三、