全的三相異步電動機的控制

全的三相異步電動機的控制第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六自動與非自動常用元件及其符號電器的分類按用途分類???íì既可控制又可保護：行程開關(guān)（限位開關(guān)）保護電器：熔斷器、熱繼電器、自動空氣開關(guān)等控制電器：接觸器、按鈕、開關(guān)等注：想實現(xiàn)電路的自動控制必須選擇自動電器第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六電機簡介

電機分為電動機和發(fā)電機，是實現(xiàn)電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的裝置。通常所講的電機指的是電動機，最常見的是交流電動機。交流電動機分為單相（220V電壓）和三相（380V電壓）兩種。三相異步電動機，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格低廉、運行可靠、維修方便等一系列優(yōu)點。因此，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防工業(yè)和日常生活等許多方面。第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六三相異步電動機連線方式：※開關(guān)向上連接時為三角形連接；※開關(guān)向下連接時為Y形連接三相異步電動機是采用三相380伏作為驅(qū)動電源的電動機一般4千瓦以下電動機采用Y型接法運行；4千瓦以上電機采用三角接法運行或者采用Y接法啟動后改為三角運行。第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

1、三相電動機作用：生產(chǎn)機械的原動機，實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機械能三相電動機的符號如右圖所示：第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

（1）結(jié)構(gòu)：熱元件、觸頭系統(tǒng)（常開、常閉點各一組）動作機構(gòu)：導(dǎo)板、推桿、彈簧、復(fù)位按扭、整定電流裝置。（2）用途：串接在主電路和控制電路中，作為電動機的過載保護。（3）符號：

熱元件（三組串接在主電路中）

常閉觸點（串接在控制電路中）常開觸點（串接在控制電路中）2、熱保護器FR第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六3、自動空氣開關(guān)QS

自動空氣開關(guān)又稱為自動空氣斷路器，它相當(dāng)于刀閘開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合，是一種自動切斷電路故障用的保護電器。它不做頻繁開關(guān)電路使用，它能夠在電路發(fā)生過載、短路及失壓故障時自動及時切斷電路，故障排除后無需更換零件就可迅速恢復(fù)供電。QS自動空氣開關(guān)的表示符號

接線柱接線柱螺釘?shù)?頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六自動空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)原理：

過流脫扣器欠壓脫扣器工作原理：過流或者欠壓時，過流脫扣器將脫鉤頂開，彈簧拉動觸頭斷開電源；同學(xué)們對照自動空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖，思考其保護原理…思考題：

第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六4、交流接觸器KM

作用：頻繁地接通或斷開交直流電路，是電路的自動控制器。結(jié)構(gòu)：電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分。電磁系統(tǒng)：吸引線圈、動鐵心、靜鐵心觸頭系統(tǒng)：主觸頭、輔助觸頭（常開、常閉）、壓力彈簧片。滅弧裝置：滅弧罩。其它輔助部分：反作用彈簧、緩沖彈簧、傳動機構(gòu)、接線樁。電磁線圈主觸頭常開輔助觸頭常閉輔助觸頭第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六交流接觸器結(jié)構(gòu)原理本交流接觸器電磁線圈采用220V電源電壓，還有采用380V電源電壓的交流接觸器線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機220V380V220V第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六5、按鈕SB在控制電路中用它來控制交流接觸器的線圈是否通電以達到控制主電路的目的。（1）結(jié)構(gòu)：按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動觸點、靜觸點、外殼（2）符號：常閉按鈕（停止）常開按鈕（啟動）復(fù)合按鈕第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六6、熔斷器FU（保險）熔斷器主要作短路或過載保護用，串聯(lián)在被保護的線路中。線路正常工作時如同一根導(dǎo)線，起通路作用；當(dāng)線路短路或過載時熔斷器熔斷，起到保護線路上其他電器設(shè)備的作用。熔斷器主要由熔斷體（熔絲）和底座構(gòu)成熔斷器熔絲的額定電流選擇：沒有沖擊電流的負載，IRN≥IN長期工作的單臺電動機，IRN≥（1.5~2.5）IN頻繁起動的單臺電動機，IRN≥（3~3.5）INFU符號：第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六電氣設(shè)備選擇的一般原則

無論是熱保護器、自動空氣開關(guān)還是交流接觸器等，在選擇這類電氣元件時，首先要確定用電設(shè)備的功率及電壓要求，用以確定該用電器在工作時的電流，選擇電氣元件的承載電流應(yīng)大于用電器的工作電流。

按正常工作條件選擇電氣設(shè)備

1）電氣設(shè)備的額定電壓

2）電氣設(shè)備的額定電流

3）電氣設(shè)備的型號第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六實驗中使用的電元件安裝方法1、交流接觸器和自動空氣開關(guān)在鋼條上的拆裝方法2、輔助觸頭在交流接觸器上的拆裝方法3、按鈕在按鈕架上的拆裝方法注意：接線中各元件的接線柱螺釘不要旋的過緊；松卸螺釘時不要把螺釘松掉。第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六三相電動機的控制原理及電路第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六在線路連接過程中應(yīng)注意的事項：1、不能為了快速完成線路功能而忽視了線路連接質(zhì)量，電工實訓(xùn)課的線路要求做到橫平豎直，接線頭規(guī)范。2、交流接觸器應(yīng)用螺釘和張塞固定到網(wǎng)孔板上（水平固定）。3、再次強調(diào)通電實驗前須請老師檢查線路連接后方可通電；實驗過程中嚴禁頻繁按動起停按鈕。4、實驗過程中如果出現(xiàn)電動機異常聲響應(yīng)立即停止運轉(zhuǎn)；改接線路前應(yīng)保證關(guān)掉電源。5、實驗結(jié)束后對拆下的電線進行修直整理，不得隨意丟棄。6、實驗結(jié)束后，插頭必須上好，實驗臺上一切元器件均按照試驗之前的擺放順序放好。第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

右圖為一控制柜的內(nèi)部布線線路。同學(xué)們可以參考右面圖中所示的布線方法，設(shè)計自己的布線線路。第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六實驗一、點動控制

M3~ABCKMFUQSKMSB控制電路220vFULNKMSB主電路220vFULN觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電電機停轉(zhuǎn)觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機轉(zhuǎn)動動作原理：第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

在我們的按紐架上，都有兩個指示燈，同學(xué)們思考一下，我們應(yīng)該如何將其中的一個燈接入我們剛才的試驗線路中，使指示燈在電機運轉(zhuǎn)時能夠發(fā)光，而在電機停止運轉(zhuǎn)時熄滅呢？自己設(shè)計電路圖，并連接線路驗證！思考第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

KMSB220vFULNKMKMSB220vFULN帶有指示燈的點動線路線路一線路二線路一和線路二相比，哪個線路在工業(yè)控制線路中應(yīng)用更廣泛，如果讓你選擇，你會選擇哪一個線路，為什么？思考第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六線路的自鎖

通過上一個實驗，我們可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)按住啟動按鈕時電動機運轉(zhuǎn)，但放開后,繼電器線圈失電,使電動機自動停止，那么有沒有一種辦法使繼電器吸合后不會斷開呢？這就是我們要講的自鎖；自鎖就是依靠接觸器自身常開輔助觸頭而使線圈保持通電的效果(又稱自保)。也就是我們給繼電器通電后繼電器即通過線路自己鎖定供電，即使放開按鈕繼電器仍然得電吸合，除非你再次斷開電源方可斷開。下面的電動機連續(xù)控制線路就是一個典型的自鎖線路。第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六實驗二、連續(xù)控制電路起動時，合上QS，引入三相電源。按下SB2，交流接觸器KM線圈得電，主觸頭閉合，電動機接通電源直接起動。同時接觸器自鎖觸頭KM閉合，實現(xiàn)自鎖。停車時，按下停止按鈕SB1將控制電路斷開即可。此時，KM線圈失電，KM的所有觸頭復(fù)位，KM常開主觸頭打開，三相電源斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。松開SB1后，SB1雖能復(fù)位，但接觸器線圈已不能再依靠自鎖觸頭通電。第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

ABCM3~空氣開關(guān)自鎖輔助觸頭起動按鈕停止按鈕LN220VFU交流接觸器同學(xué)們思考一下：如果要求你將指示燈連到下面的電路中，你應(yīng)該怎么連呢？并判斷一下下面的電路能實現(xiàn)什么樣的功能？第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六KMM3~ABCFU利用中間繼電器實現(xiàn)點動+連續(xù)運行SB3KASB1SB2KM控制關(guān)系SB3：點動SB2：連續(xù)運行SB1：停車LNKAKA注：KA做為中間過渡用繼電器，一般稱為中間繼電器第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

KM1M3~ABCFUKM2SB3KM1SB1KM2SB2KM2控制關(guān)系SB3：點動SB2：連續(xù)運行SB1：停車LNKM1KM1利用2個交流接觸器實現(xiàn)點動+連續(xù)運行第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六實驗三、正、反轉(zhuǎn)控制

大家都知道，電動機在運轉(zhuǎn)過程中，它的運轉(zhuǎn)方向是可以改變的。對于正在運轉(zhuǎn)的電動機，我們只需要將接到電動機電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機向相反的方向運轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)ABCM3~UVW電源~反轉(zhuǎn)ABCM3~UVW電源~第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

電動機的正、反轉(zhuǎn)控制過程可以采用兩個交流接觸器來實現(xiàn)，其中一個接觸器控制正轉(zhuǎn)，另一個接觸器控制反轉(zhuǎn)，但2個接觸器不允許同時啟動運轉(zhuǎn)（同學(xué)們想一想這是為什么）。同學(xué)們可以在不看電路圖的情況下自己先根據(jù)已學(xué)的線路連接構(gòu)思一個新的線路連接方案，以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。思考第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

KM1KM1SB1SB2FRM3~ABCFUQFRKM2KM2KM2SB3

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SB2和SB3不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：SB2正轉(zhuǎn)SB3反轉(zhuǎn)停車SB1反轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕LN下面是一個沒有互鎖的電機正反轉(zhuǎn)控制線路圖KM1第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

互鎖是利用兩只（或更多）控制電器的常閉觸頭使一個電路工作，而另一個電路絕對不能工作的相互制約的作用，以達到不同的工作要求。同學(xué)們可以根據(jù)上一個實驗，自己設(shè)計一個含有電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路?；ユi第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六含有電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制

互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SB3不起作用；反轉(zhuǎn)時，SB2不起作用。從而避免兩接觸器同時工作造成主回路短路。LNABKM1QSM3~CKM2FUFR主電路控制電路KM1SB1KM1SB2KM2KM1互鎖KM2KM2FUSB3第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六分析下面正反轉(zhuǎn)互鎖線路

FUFRSB3SB1SB2KM1KM2KM2KM1FUFRSB3SB1SB2KM1KM2FUFRSB3SB1SB2KM1KM2SB2SB1SB2SB1KM1KM2（b）（a）（c）KM1KM2KM1KM2KM1KM2L1L2L3FU1KM1KM2FRUMQVW3～第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六實驗四、自動往返控制自動往返控制是在正反轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上的線路的擴展，其利用限位開關(guān)（行程開關(guān)）使電動機的正反轉(zhuǎn)在工作臺設(shè)定的位置內(nèi)自動正反轉(zhuǎn)的切換，實現(xiàn)滑塊往返運行的自動控制。線路完成后，按下起動按鈕，電動機根據(jù)滑塊和限位開關(guān)可以自動實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的循環(huán)運動。第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六往復(fù)機構(gòu)模型滑塊接線端子電動機絲杠限位開關(guān)1限位開關(guān)2通過電動機正反轉(zhuǎn)能夠使滑塊在2個限位開關(guān)區(qū)間內(nèi)自動往返運行第33頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六限位開關(guān)

在線路連接之前，我們必須要了解限位開關(guān)。限位開關(guān)用SQ表示，我們往復(fù)機構(gòu)的限位開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，但該開關(guān)具有自回位功能。ABC一種限位開關(guān)SQ如圖所示，開關(guān)處于自然狀態(tài)時A點與B點接通，當(dāng)開關(guān)受到工作臺的撞擊時A點與B點斷開并與C點接觸，當(dāng)工作臺在瞬間撞擊結(jié)束后，也就是A點與C點接觸瞬間以后，A點又自動恢復(fù)到原位置與B點接觸。第34頁，共36頁，2023年，2月20日，星期六

自動往返運動的控制電路KM2NABKM1QSM3~CLSB1SB2KM2○○○KM1KM1SB3KM1○○○KM2KM2