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項(xiàng)目單元5三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝5.1訓(xùn)練目標(biāo)
1.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路
2.培養(yǎng)三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)電氣線路的安裝操作能力。
3.了解延邊三角形降壓起動(dòng)和自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路的動(dòng)作原理。5.2實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器件任務(wù)所需的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元件見(jiàn)表5-1。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝表5-1電動(dòng)機(jī)串電阻降壓起動(dòng)控制的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元件明細(xì)表代號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量M三相異步電動(dòng)機(jī)Y-132S-47.5kW、380V、△接法、15.4A、1440r/min1QS組合開(kāi)關(guān)HZ10-25/3三極、35A1FU1熔斷器RL1-60/25500V、60A、配熔體35A3FU2熔斷器RL1-15/2500V、15A、配熔體2A2KM交流接觸器CJ10-2020A、線圈電壓380V2KT時(shí)間繼電器JS7-2A線圈電壓380V1FR熱繼電器JR16-20/3三極、20A、整定電流8.8A1SB按鈕LA4-3H保護(hù)式、500V、5A、按鈕數(shù)33XT端子板JX2-1015500V、10A、20節(jié)1主電路導(dǎo)線BVR-1.51.5mm2(7×0.25mm)若干控制電路導(dǎo)線BVR-1.01mm2(7×0.43mm)若干三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝5.3相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境1星形—三角形降壓換接起動(dòng)控制線路正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型步電動(dòng)機(jī),可采用星形—三角形的降壓換接起動(dòng)方法來(lái)達(dá)到限制起電流的目的。起動(dòng)時(shí),定子繞組首先接成星形,待轉(zhuǎn)速上升到接近額轉(zhuǎn)速時(shí),將定子繞組的接線由星形換接成三角形,電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行狀態(tài)。因功率在4KW以上的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)均為三角形接法,故都可以采用星形—三角形起動(dòng)方法。1.按鈕切換Y/Δ降壓起動(dòng)控制線路
圖5-1為按鈕切換Y/Δ降壓起動(dòng)控制電路。電路工作情況如下:電動(dòng)機(jī)Y接法起動(dòng):先合上電源開(kāi)關(guān)QS,按下SB2,接觸器KM1線圈通電,KM1自鎖觸點(diǎn)閉合,同時(shí)KM2線圈通電,KM2主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)Y接法起動(dòng),此時(shí),KM2常閉互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi),使得KM3線圈不能得電,實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。電動(dòng)機(jī)Δ接法運(yùn)行:當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí),按下SB2,KM2線圈斷電,KM2主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)暫時(shí)失電,KM2常閉互鎖觸點(diǎn)恢復(fù)閉合,使得KM3線圈通電,KM3自鎖觸點(diǎn)閉合,同時(shí)KM3主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)Δ接法運(yùn)行;KM3常閉互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi),使得KM2線圈不能得電,實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。這種起動(dòng)電路由起動(dòng)到全壓運(yùn)行,需要兩次按動(dòng)按鈕不太方便,并且,切換時(shí)間也不易掌握。為了克服上述缺點(diǎn),也可采用時(shí)間繼電器自動(dòng)切換控制電路。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝
圖5-1按鈕切換Y/Δ降壓起動(dòng)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝2.時(shí)間繼電器自動(dòng)切換Y—Δ降壓起動(dòng)控制電路
圖5-2是采用時(shí)間控制環(huán)節(jié),合上QS,按下SB2,接觸器KM1線圈通電,KM1常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合,KM1輔助觸點(diǎn)閉合并自鎖。同時(shí)Y形控制接觸器KM2和時(shí)間繼電器KT的線圈通電,KM2主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)作Y連接起動(dòng)。KM2常閉互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi),使Δ形控制接觸器KM3線圈不能得電,實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,時(shí)間繼電器的常閉延時(shí)觸點(diǎn)打開(kāi),常開(kāi)延時(shí)觸點(diǎn)閉合,使KM2線圈斷電,其常開(kāi)主觸點(diǎn)斷開(kāi),常閉互鎖觸點(diǎn)閉合,使KM3線圈通電,KM3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合并自鎖,電動(dòng)機(jī)恢復(fù)Δ連接全壓運(yùn)行。KM3的常閉互鎖觸點(diǎn)分?jǐn)?,切斷KT線圈電路,并使KM2不能得電。實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。
SB1為停止按鈕,必須指出,KM2和KM3實(shí)行電氣互鎖的目的,是為了避免KM2和KM3同時(shí)通電吸合而造成的嚴(yán)重的短路事故。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)采用Y/Δ降壓起動(dòng)時(shí),定子繞組星形連接狀態(tài)下起動(dòng)電壓為三角形連接直接起動(dòng)的電壓的1/。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為三角形連接直接起動(dòng)的1/3,起動(dòng)電流也為三角形連接直接起動(dòng)電流的1/3。與其它降壓起動(dòng)相比,Y/Δ降壓起動(dòng)投資少,線路簡(jiǎn)單,但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。這種起動(dòng)方法,適用于空載或輕載狀態(tài)下起動(dòng),同時(shí),這種降壓起動(dòng)方法,只能用于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組接成三角形的異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝圖5-2時(shí)間繼電器自動(dòng)切換Y/Δ降壓起動(dòng)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境2—延邊三角形降壓起動(dòng)控制電路
采用Y/Δ降壓起動(dòng)時(shí),可以在不增加專用起動(dòng)設(shè)備的條件下實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng),但是其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低,僅適用于空載或輕載狀態(tài)下的起動(dòng)。而延邊三角形降壓起動(dòng)是在既不增加專用起動(dòng)設(shè)備,還可適當(dāng)提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種降壓起動(dòng)方法。延邊三角形起動(dòng),是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中將繞組接成延邊三角形,待起動(dòng)完畢后,將其繞組接成三角形進(jìn)入正常運(yùn)行。為此,電動(dòng)機(jī)每相繞組有三個(gè)接線頭,其連接情況如圖11-3所示。圖5-3延邊三角形起動(dòng)電動(dòng)機(jī)繞組接線三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝
電動(dòng)機(jī)定子繞組接線作延邊三角形連接時(shí),每相繞組承受的電壓比三角形連接時(shí)低,又比星形連接時(shí)高,這樣既可實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng),又可提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。接成延邊三角形時(shí)每相繞組的相電壓、起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小是根據(jù)每相繞組的兩部分阻抗的比例(稱為抽頭比)的改變而變化的。在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)不同的使用要求,選用不同的抽頭比進(jìn)行降壓起動(dòng),待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)以后,再將繞組接成三角形。使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路如圖11-4所示。圖中KM1為延邊三角形連接接觸器,KM2為線路接觸器,KM3為Δ連接接觸器,KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器。起動(dòng)時(shí)KM1、KM2通電并自鎖,電動(dòng)機(jī)接成延邊三角形起動(dòng),經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后,KT動(dòng)作使KM1斷電,KM3通電,電動(dòng)機(jī)接成Δ連接正常運(yùn)轉(zhuǎn)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境3—自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路在自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路中,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的限制是依靠自耦變壓器的降壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的時(shí)候,定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次電壓,一旦起動(dòng)完畢,自耦變壓器便被短接,額定電壓即自耦變壓器的一次電壓直接加于定子繞組,電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常工作。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝圖5-4延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝1.二個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路
圖5-5為兩個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路。圖中KM1為降壓接觸器,KM2為正常運(yùn)行接觸器,KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器,KA為起動(dòng)中間繼電器。電路工作情況:合上電源開(kāi)關(guān)QS,按下起動(dòng)按鈕SB2,KM1通電并自鎖,將自耦變壓器T接入,電動(dòng)機(jī)定子經(jīng)自耦變壓器供電作降壓起動(dòng),同時(shí)KT通電,經(jīng)延時(shí)KA通電使KM1斷電KM2通電,自耦變壓器切除,電動(dòng)機(jī)在全壓下正常運(yùn)行。該電路在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)二次涌流沖擊,僅適用于不頻繁,電動(dòng)機(jī)容量在30kW以下的設(shè)備中。2.三個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路
圖5-6為三個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路。圖中選擇開(kāi)關(guān)SA有自動(dòng)與手動(dòng)位置,KM1、KM2為降壓起動(dòng)接觸器,KM3為正常運(yùn)行接觸器,KA為起動(dòng)中間繼電器,KT為時(shí)間繼電器,HL1為電源指示燈,HL2為降壓起動(dòng)指示燈,HL3為正常運(yùn)行指示燈。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝圖5-5自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路之一三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝圖5-6自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路之二三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝
電路工作情況:當(dāng)SA置于自動(dòng)控制位置A時(shí),HL1亮,表明電源正常。按下起動(dòng)按鈕SB2,KM1、KM2相繼通電并自鎖,HL1暗,KM1觸點(diǎn)先將自耦變壓器作星形連接,再由KM2觸點(diǎn)接通電源,電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)自耦變壓器實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)。同時(shí)KA通電并自鎖,KT也通電,此時(shí)HL2亮,表示正在進(jìn)行降壓起動(dòng),在起動(dòng)過(guò)程中由KA觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)主電路電流互感器二次側(cè)的熱繼電器FR發(fā)熱元件短接。當(dāng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)已到,相應(yīng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作,使KM1、KM2、KA、KT相繼斷電,而KM3通電并自鎖,指示燈HL3亮進(jìn)入正常運(yùn)行,降壓起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。若將選擇開(kāi)關(guān)SA扳在手動(dòng)控制M位置,當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)過(guò)程的電路工作情況與自動(dòng)控制時(shí)工作過(guò)程相同,只是在轉(zhuǎn)接全壓運(yùn)行時(shí),尚需再按下SB3,使KM1斷電,KM3通電并自鎖,實(shí)現(xiàn)全壓下正常運(yùn)行。電路的聯(lián)鎖環(huán)節(jié):電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢投入正常運(yùn)行時(shí),KM3常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),使KM1、KM2、KA、KT電路切斷,確保正常運(yùn)行時(shí)自耦變壓器切除,只在起動(dòng)時(shí)短時(shí)接入。中間繼電器KA斷電后,將熱繼電器FR發(fā)熱元件接入定子電路,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。在操作按鈕SB2時(shí),要求按下時(shí)間稍長(zhǎng)一點(diǎn),待KM2通電并自鎖后才可松開(kāi),不然自耦變壓器無(wú)法接入,不能實(shí)現(xiàn)正常起動(dòng)。自耦變壓器降壓起動(dòng)常用于電動(dòng)機(jī)容量較大的場(chǎng)合,因無(wú)大容量的熱繼電器,故采用電流互感器后使用小容量的熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝5.4訓(xùn)練內(nèi)容和步驟1.訓(xùn)練內(nèi)容和控制要求圖5-2是星形/三角形的降壓起動(dòng)控制電氣原理圖,即實(shí)訓(xùn)電路。線路的動(dòng)作過(guò)程:先合上電源開(kāi)關(guān)QS。按下按鈕SB2→KM1線圈得電→KM1觸點(diǎn)閉合自鎖→KM2線圈得電→KM1主觸點(diǎn)、KM2主觸點(diǎn)閉合→電動(dòng)機(jī)M接成星形降壓起動(dòng)→同時(shí)KT線圈得電、KM2聯(lián)鎖分?jǐn)唷?dāng)M轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí),KT延時(shí)結(jié)束→KT常閉觸點(diǎn)分?jǐn)唷鶮M2線圈失電→KM2主觸點(diǎn)分?jǐn)唷獬切芜B接→KM2聯(lián)鎖閉合→KM3線圈得電→KM3主觸點(diǎn)閉合→電動(dòng)機(jī)M接成三角形全壓運(yùn)轉(zhuǎn)→KM3聯(lián)鎖分?jǐn)啵筀T線圈失電。停止時(shí)按下SB1即可。2.訓(xùn)練步驟及要求(1)分析三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形降壓起動(dòng)控制電氣控制線路的原理圖。(2)繪制電氣安裝接線圖,正確標(biāo)注線號(hào)。將主電路中QS、FU1、KM1、FR、KM3排成功直線,KM2與KM3并列放置,將KT與KM1并列放置,并且與KM2在縱方向?qū)R,使各電器元件排列整齊,走線美觀,檢查維護(hù)方便。注意主電路中各接觸器主觸點(diǎn)的端子號(hào)不能標(biāo)錯(cuò);輔助電路的并列支路較多,應(yīng)對(duì)照電氣原理圖看清楚連線方位和順序。尤其注意連接端子較多4號(hào)線,應(yīng)認(rèn)真核對(duì),防止漏標(biāo)編號(hào)。三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形降壓起動(dòng)控制電氣控制線路的電氣安裝接線圖如圖5-7所示。三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝圖5-7星形/三角形的降壓起動(dòng)控制電氣安裝接線圖L1L2L3L1L2L3U1V1W1U1V1U2V2W21040123FRKM1QS88U2V2W2KM345047UVWPEM3~XT234KT4SB1SB23326470WVVUUWXXXV/W’WVUU/U/W/W/565078KM2V/V’U’U’V’W’三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝
(3)檢查各電器元件。特別是時(shí)間繼電器的檢查,對(duì)其延時(shí)類型、延時(shí)器的動(dòng)作是否靈活,將延時(shí)時(shí)間調(diào)整的5S(調(diào)節(jié)延時(shí)器上端的針閥)左右。(4)固定電器元件,安裝接線。要注意JS7-1A時(shí)間繼電器的安裝方位。如果設(shè)備安裝底板垂直于地面,則時(shí)間繼電器的銜鐵釋放方向必須指向下方,否則違反安裝規(guī)程。(5)按電氣安裝接線圖連接導(dǎo)線。注意接線要牢固,接觸要良好,文明操作。(6)在接線完成后,用萬(wàn)用表檢查線路的通斷。分別檢查主電路,輔助電路的啟動(dòng)控制、聯(lián)鎖線路、KT的控制作用等,若檢查無(wú)誤,經(jīng)指導(dǎo)
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