《機(jī)床電氣線路的安裝與調(diào)試》課件-第7章

項(xiàng)目7三相異步電動(dòng)機(jī)啟停控制電路任務(wù)1三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐返陌惭b與檢修

任務(wù)2三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路的安裝與檢修項(xiàng)目思考題

電動(dòng)機(jī)作為生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力源,是機(jī)械設(shè)備的主要核心元件。對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制,廣泛應(yīng)用熔斷器、交流接觸器、時(shí)間繼電器、熱繼電器等作為控制元件,通過(guò)各種接線方法,完成對(duì)電動(dòng)機(jī)各種功能的控制。

任務(wù)1三相異步電動(dòng)機(jī)啟停控制電路的安裝與檢修

知識(shí)目標(biāo):1.正確理解三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐返墓ぷ髟?。2.能正確識(shí)讀三相異步電動(dòng)機(jī)啟停控制電路的原理圖、接線圖和布置圖。能力目標(biāo):1.會(huì)按照工藝要求正確安裝三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐?。2.能根據(jù)故障現(xiàn)象,檢修三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐?。

一、三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂圃?/p>

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組(各相差120°電角度)通入三相交流電后,將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組,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(chǎng)作用下產(chǎn)生電磁力,從而在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),并且電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。

二、三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止控制電路分析

三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止控制的電路如圖7－1所示。圖7－1三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐?/p>

三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止電路的工作原理如下:

1.啟動(dòng)控制

啟動(dòng)時(shí),合上刀開(kāi)關(guān)QS,引入三相電源。

2.停止控制

停車(chē)時(shí),按下停止按鈕SB1,這時(shí)接觸器KM的吸引線圈斷電,主觸點(diǎn)斷開(kāi),自鎖解除,和自鎖觸點(diǎn)均恢復(fù)到斷開(kāi)狀態(tài),電動(dòng)機(jī)脫離電源停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)手松開(kāi)停止按鈕SB1后,SB1在復(fù)位彈簧的作用下恢復(fù)閉合狀態(tài),但此時(shí)控制電路已經(jīng)斷開(kāi),只有再次按下啟動(dòng)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)才能重新啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.電路保護(hù)

(1)短路保護(hù):由熔斷器FU1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主電路與控制電路的短路保護(hù)。

(2)過(guò)載保護(hù):由熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí),熱繼電器動(dòng)作,串接在控制電路中的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷KM吸引線圈的電源,使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源,實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

(3)欠壓和失壓保護(hù):由接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓嚴(yán)重過(guò)低或失壓時(shí),接觸器的銜鐵自行釋放,電動(dòng)機(jī)失電而停機(jī)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí),接觸器線圈不能自動(dòng)得電,只有再次按下啟動(dòng)按鈕SB2后電動(dòng)機(jī)才會(huì)啟動(dòng),這樣可以防止斷電后突然來(lái)電造成人身及設(shè)備的損害,具有安全保護(hù)作用,此種保護(hù)又叫零壓保護(hù)。

設(shè)置欠壓、零壓(失壓)保護(hù)的控制電路具有三方面的優(yōu)點(diǎn):第一,防止電源電壓嚴(yán)重下降時(shí)電動(dòng)機(jī)欠壓運(yùn)行;第二,防止電源電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)造成設(shè)備和人身事故;第三,避免多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)造成電網(wǎng)電壓的嚴(yán)重下降。

圖7－1所示的電路不僅能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)控制,而且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的自動(dòng)控制,是一種最常用的簡(jiǎn)單控制電路。

一、三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止控制電路的安裝

1.繪制電氣元件布置圖和接線圖三相電機(jī)啟?？刂齐娐返碾姎庠贾脠D和接線圖請(qǐng)讀者根據(jù)實(shí)物擺放情況自行繪制,在此不再贅述。

2.元器件規(guī)格、質(zhì)量檢查

(1)檢查各元器件、耗材與表71中的型號(hào)規(guī)格是否一致。

(2)檢查各元器件的外觀是否完整無(wú)損,附件、備件是否齊全。

(3)用儀表檢查各元器件和電動(dòng)機(jī)的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合要求。

3.根據(jù)元件布置圖安裝和固定低壓電器元件

元器件檢查完畢后,按照所繪制的電氣元件布置圖安裝和固定電器元件。在控制板上安裝電器元件,并貼上醒目的文字符號(hào)。相關(guān)工藝要求如下:

(1)組合開(kāi)關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的外側(cè),并使熔斷器的受電端為底座的中心端。

(2)各元件的安裝位置應(yīng)整齊、均勻,間距合理,便于更換。

(3)緊固各元件時(shí)要用力均勻,緊固程度適當(dāng)。在緊固熔斷器、接觸器等易碎裂元件時(shí),應(yīng)用手按住元件,一邊輕輕搖動(dòng),一邊用旋具輪換旋緊對(duì)角線上的螺釘,直到手搖不動(dòng)后再適當(dāng)旋緊即可。

4.根據(jù)電氣原理圖和安裝接線圖進(jìn)行行線槽配線

元件安裝完畢后,按照?qǐng)D7－1所示的原理圖和自行繪制的安裝接線圖進(jìn)行板前行線槽配線。板前行線槽配線的具體工藝要求如下:

(1)所有導(dǎo)線的截面積在等于或大于0.5mm2時(shí),必須采用軟線。

(2)布線時(shí),嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣。

(3)各電器元件接線端子引出導(dǎo)線的走向,以元件的水平中心線為界線,在水平中心線以上接線端子引出的導(dǎo)線,必須進(jìn)入元件上面的行線槽;在水平中心線以下接線端子引出的導(dǎo)線,必須進(jìn)入元件下面的行線槽。任何導(dǎo)線都不允許從水平方向進(jìn)入行線槽內(nèi)。

(4)各電器元件接線端子上引出或引入的導(dǎo)線,除間距很小和元件機(jī)械強(qiáng)度很差允許直接架空敷設(shè)外,其他導(dǎo)線必須經(jīng)過(guò)行線槽進(jìn)行連接。

(5)進(jìn)入行線槽內(nèi)的導(dǎo)線要完全置于行線槽內(nèi),并應(yīng)盡可能避免交叉,裝線不要超過(guò)其容量的70%,以保證能蓋上線槽蓋且便于以后的裝配及維修。

(6)各電器元件與行線槽之間的外露導(dǎo)線,應(yīng)走線合理,并盡可能做到橫平豎直,變換走向要垂直。同一個(gè)元件上位置一致的端子和同型號(hào)電器元件中位置一致的端子上引出或引入的導(dǎo)線,要敷設(shè)在同一個(gè)平面上,并應(yīng)做到高低一致或前后一致,不得交叉。

(7)所有接線端子、導(dǎo)線線頭上都應(yīng)套有與電路圖上相應(yīng)接點(diǎn)線號(hào)一致的編碼套管,并按線號(hào)進(jìn)行連接,連接必須牢靠,不得松動(dòng)。

(8)在任何情況下,接線端子必須與導(dǎo)線截面積和材料性質(zhì)相適應(yīng)。當(dāng)接線端子不適合連接軟線或較小截面積的軟線時(shí),可以在導(dǎo)線端頭穿上針形或叉形軋頭并壓緊。

(9)一般一個(gè)接線端子只能連接一根導(dǎo)線,如果采用專門(mén)設(shè)計(jì)的端子,可以連接兩根或多根導(dǎo)線,但導(dǎo)線的連接方式必須是公認(rèn)的、在工藝上成熟的各種方式,如夾緊、壓接、焊接、繞接等,并應(yīng)嚴(yán)格按照連接工藝的工序要求進(jìn)行。

5.電動(dòng)機(jī)的連接

按照電動(dòng)機(jī)銘牌上的接線方法,正確連接接線端子,最后連接電動(dòng)機(jī)的保護(hù)接地線。

6.自檢

電路安裝完畢后,在通電試車(chē)前必須經(jīng)過(guò)自檢。自檢方法如下:

(1)不通電,用萬(wàn)用表歐姆R×10或R×100擋測(cè)量控制回路(1,0)間的電阻,正常應(yīng)為無(wú)窮大。若電阻為零或有一定阻值,則有接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的短路或形成錯(cuò)誤通路。

(2)按下啟動(dòng)按鈕SB2,萬(wàn)用表指針應(yīng)有擺動(dòng)(約幾百歐姆),這說(shuō)明KM線圈啟動(dòng)回路基本正常。

(3)壓下接觸器銜鐵,測(cè)量主回路(U11、V11、W11)間有無(wú)短路情況(電阻為零則有短路)。經(jīng)指導(dǎo)教師確認(rèn)無(wú)誤后,方可通電試車(chē)。

7.通電試車(chē)

學(xué)生通過(guò)自檢和教師確認(rèn)無(wú)誤后,在教師的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行通電試車(chē)。由老師接通三相電源L1、L2、L3,學(xué)生合上電源開(kāi)關(guān)QS,按下啟動(dòng)按鈕SB2,觀察接觸器KM是否吸合,松開(kāi)SB2接觸器KM是否自鎖,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是否正常等;按下停止按鈕SB1,觀察接觸器KM是否釋放,電動(dòng)機(jī)是否停轉(zhuǎn)

二、三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐烦Ｒ?jiàn)故障的分析及檢修

1.主電路的故障檢修

故障現(xiàn)象1:KM能吸合,但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。

故障分析:KM能吸合,說(shuō)明控制回路工作正常,故障在主回路三相電源沒(méi)有加至電動(dòng)機(jī)繞組。可用萬(wàn)用表電壓擋依次測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(U11、V11、W11,U12、V12、W12,U13、V13、W13,U、V、W)兩兩之間的電壓,正常應(yīng)有380V。若在哪一次測(cè)量中電壓不正常,則故障點(diǎn)在本次測(cè)量點(diǎn)與上次測(cè)量點(diǎn)之間(有開(kāi)路)。

故障現(xiàn)象2:KM能吸合,但電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,運(yùn)轉(zhuǎn)很慢,并伴有“嗡嗡”的噪音。

故障分析:這是典型的電動(dòng)機(jī)缺相現(xiàn)象,故障在主回路三相電源有一相沒(méi)有加至電動(dòng)機(jī)繞組。測(cè)量方法同故障1。

2.控制電路的故障檢修

故障現(xiàn)象1:按下啟動(dòng)按鈕SB2后,KM不能吸合。

故障分析:KM不吸合,是控制電源沒(méi)有加至KM線圈兩端。故障原因可能有兩點(diǎn):

(1)控制回路節(jié)點(diǎn)1→2→3→4(需按下按鈕SB2),或FU2(0)→KM(0)的支路中有開(kāi)路。測(cè)量方法可用電阻法。

(2)FU2(1)→FU2(0)之間無(wú)380V電壓。測(cè)量方法可用電壓法。

故障現(xiàn)象2:按下啟動(dòng)按鈕SB2后,KM能吸合,但松開(kāi)SB2后,KM也斷電松開(kāi)。

故障分析:KM能吸合,說(shuō)明KM線圈啟動(dòng)支路正常,是自鎖支路有問(wèn)題。可用電阻法測(cè)量SB2(3)→KM(3)和SB2(4)→KM(4)之間是否有開(kāi)路,以及KM(3,4)間能否正常閉合。

任務(wù)2三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路的安裝與檢修

知識(shí)目標(biāo):1.正確理解三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路的工作原理。2.能正確識(shí)讀三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路的原理圖、接線圖和布置圖。

能力目標(biāo):

1.會(huì)按照工藝要求正確安裝三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路。

2.能根據(jù)故障現(xiàn)象,檢修三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路

一、三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制的原理

機(jī)床設(shè)備正常工作時(shí),一般需要電動(dòng)機(jī)處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),但在試車(chē)和調(diào)整刀具與工件的相對(duì)位置時(shí),又需要對(duì)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制。點(diǎn)動(dòng)控制的原理就是在自鎖回路上串入常閉觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)自鎖,完成點(diǎn)動(dòng)功能;接通自鎖,完成連續(xù)功能。

二、三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路分析

三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路圖如圖7－2所示。圖7－2三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路圖

三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)控制電路的工作原理如下:

1)連續(xù)控制

2)點(diǎn)動(dòng)控制

一、三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路的安裝

1.繪制元件布置圖和接線圖三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路的元件布置圖和接線圖請(qǐng)讀者根據(jù)實(shí)物擺放情況自行繪制,在此不再贅述。

2.元器件規(guī)格、質(zhì)量檢查

(1)檢查各元器件、耗材與表7－3中的型號(hào)規(guī)格是否一致。

(2)檢查各元器件的外觀是否完整無(wú)損,附件、備件是否齊全。

(3)用儀表檢查各元器件和電動(dòng)機(jī)的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合要求。

3.根據(jù)元件布置圖安裝和固定低壓電器元件

元器件檢查完畢后,按照所繪制的元件布置圖安裝和固定電器元件。在控制板上安裝電器元件,并貼上醒目的文字符號(hào)。相關(guān)工藝要求如下:

(1)組合開(kāi)關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的外側(cè),并使熔斷器的受電端為底座的中心端。

(2)各元件的安裝位置應(yīng)整齊、均勻,間距合理,便于更換。

(3)緊固各元件時(shí)要用力均勻,緊固程度適當(dāng)。在緊固熔斷器、接觸器等易碎裂元件時(shí),應(yīng)用手按住元件,一邊輕輕搖動(dòng),一邊用旋具輪換旋緊對(duì)角線上的螺釘,直到手搖不動(dòng)后再適當(dāng)旋緊即可。

4.根據(jù)電氣原理圖和安裝接線圖進(jìn)行行線槽配線

元件安裝完畢后,按照?qǐng)D7－2所示的原理圖和自行繪制安裝接線圖進(jìn)行板前行線槽配線。板前行線槽配線的具體工藝要求如下:

(1)所有導(dǎo)線的截面積在等于或大于0.5mm2時(shí),必須采用軟線。

(2)布線時(shí),嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣

(3)各電器元件接線端子引出導(dǎo)線的走向,以元件的水平中心線為界線,在水平中心線以上接線端子引出的導(dǎo)線,必須進(jìn)入元件上面的行線槽;在水平中心線以下接線端子引出的導(dǎo)線,必須進(jìn)入元件下面的行線槽。任何導(dǎo)線都不允許從水平方向進(jìn)入行線槽內(nèi)。

(4)各電器元件接線端子上引出或引入的導(dǎo)線,除間距很小和元件機(jī)械強(qiáng)度很差允許直接架空敷設(shè)外,其他導(dǎo)線必須經(jīng)過(guò)行線槽進(jìn)行連接。

(5)進(jìn)入行線槽內(nèi)的導(dǎo)線要完全置于行線槽內(nèi),并應(yīng)盡可能避免交叉,裝線不要超過(guò)其容量的70%,以保證能蓋上線槽蓋且便于以后的裝配及維修。

(6)各電器元件與行線槽之間的外露導(dǎo)線,應(yīng)走線合理,并盡可能做到橫平豎直,變換走向要垂直。同一個(gè)元件上位置一致的端子和同型號(hào)電器元件中位置一致的端子上引出或引入的導(dǎo)線,要敷設(shè)在同一個(gè)平面上,并應(yīng)做到高低一致或前后一致,不得交叉。

(7)所有接線端子、導(dǎo)線線頭上都應(yīng)套有與電路圖上相應(yīng)接點(diǎn)線號(hào)一致的編碼套管,并按線號(hào)進(jìn)行連接,連接必須牢靠,不得松動(dòng)。

(8)在任何情況下,接線端子必須與導(dǎo)線截面積和材料性質(zhì)相適應(yīng)。當(dāng)接線端子不適合連接軟線或較小截面積的軟線時(shí),可以在導(dǎo)線端頭穿上針形或叉形軋頭并壓緊。

(9)一般一個(gè)接線端子只能連接一根導(dǎo)線,如果采用專門(mén)設(shè)計(jì)的端子,可以連接兩根或多根導(dǎo)線,但導(dǎo)線的連接方式必須是公認(rèn)的、在工藝上成熟的各種方式,如夾緊、壓接、焊接、繞接等,并應(yīng)嚴(yán)格按照連接工藝的工序要求進(jìn)行。

5.電動(dòng)機(jī)的連接

按照電動(dòng)機(jī)銘牌上的接線方法,正確連接接線端子,最后連接電動(dòng)機(jī)的保護(hù)接地線。

6.自檢

電路安裝完畢后,在通電試車(chē)前必須經(jīng)過(guò)自檢。自檢方法如下:

(1)不通電,用萬(wàn)用表歐姆R×10或R×100擋測(cè)量控制回路(1,0)間的電阻,正常應(yīng)為無(wú)窮大。若電阻為零或有一定阻值,則有接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的短路或形成錯(cuò)誤通路。

(2)按下啟動(dòng)按鈕SB1,萬(wàn)用表指針應(yīng)有擺動(dòng)(約幾百歐姆),這說(shuō)明KM線圈啟動(dòng)回路基本正常。

(3)壓下接觸器銜鐵,測(cè)量主回路(U11、V11、W11)間有無(wú)短路情況(電阻為零則有短路)。經(jīng)指導(dǎo)教師確認(rèn)無(wú)誤后,方可通電試車(chē)。

7.通電試車(chē)

學(xué)生通過(guò)自檢和教師確認(rèn)無(wú)誤后,在教師的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行通電試車(chē)。由老師接通三相電源L1、L2、L3,學(xué)生合上電源開(kāi)關(guān)QS,按下SB1,觀察接觸器KM是否吸合,松開(kāi)SB1接觸器KM是否自鎖,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是否正常等;按下SB22,觀察接觸器KM是否釋放,電動(dòng)機(jī)是否停轉(zhuǎn);按下SB3,觀察接觸器KM是否吸合,松開(kāi)SB3接觸器KM是否釋放。

二、三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制電路常見(jiàn)故障的分析及檢修

1.主電路的故障檢修

故障現(xiàn)象1:KM能吸合,但電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。

故障分析:KM能吸合,說(shuō)明控制回路工作正常,故障在主回路三相電源沒(méi)有加至電動(dòng)機(jī)繞組。

故障現(xiàn)象2:KM能吸合,但電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,運(yùn)轉(zhuǎn)很慢,并伴有“嗡嗡”噪音。