《機(jī)床電氣線路的安裝與調(diào)試》課件-第7章

項目7三相異步電動機(jī)啟?？刂齐娐啡蝿?wù)1三相異步電動機(jī)啟?？刂齐娐返陌惭b與檢修

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

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

任務(wù)1三相異步電動機(jī)啟?？刂齐娐返陌惭b與檢修

知識目標(biāo):1.正確理解三相異步電動機(jī)啟停控制電路的工作原理。2.能正確識讀三相異步電動機(jī)啟?？刂齐娐返脑韴D、接線圖和布置圖。能力目標(biāo):1.會按照工藝要求正確安裝三相異步電動機(jī)啟停控制電路。2.能根據(jù)故障現(xiàn)象,檢修三相異步電動機(jī)啟?？刂齐娐贰?/p>

一、三相異步電動機(jī)啟?？刂圃?/p>

當(dāng)電動機(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)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(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)磁場作用下產(chǎn)生電磁力,從而在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn),并且電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。

二、三相異步電動機(jī)啟動停止控制電路分析

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

三相異步電動機(jī)啟動停止電路的工作原理如下:

1.啟動控制

啟動時,合上刀開關(guān)QS,引入三相電源。

2.停止控制

停車時,按下停止按鈕SB1,這時接觸器KM的吸引線圈斷電,主觸點(diǎn)斷開,自鎖解除,和自鎖觸點(diǎn)均恢復(fù)到斷開狀態(tài),電動機(jī)脫離電源停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)手松開停止按鈕SB1后,SB1在復(fù)位彈簧的作用下恢復(fù)閉合狀態(tài),但此時控制電路已經(jīng)斷開,只有再次按下啟動按鈕SB2,電動機(jī)才能重新啟動運(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)過載保護(hù):由熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的長期過載保護(hù)。當(dāng)電動機(jī)出現(xiàn)長期過載時,熱繼電器動作,串接在控制電路中的動斷觸點(diǎn)斷開,切斷KM吸引線圈的電源,使電動機(jī)斷開電源,實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。

(3)欠壓和失壓保護(hù):由接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓嚴(yán)重過低或失壓時,接觸器的銜鐵自行釋放,電動機(jī)失電而停機(jī)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時,接觸器線圈不能自動得電,只有再次按下啟動按鈕SB2后電動機(jī)才會啟動,這樣可以防止斷電后突然來電造成人身及設(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)重下降時電動機(jī)欠壓運(yùn)行;第二,防止電源電壓恢復(fù)時電動機(jī)自行啟動造成設(shè)備和人身事故;第三,避免多臺電動機(jī)同時啟動造成電網(wǎng)電壓的嚴(yán)重下降。

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

一、三相異步電動機(jī)啟動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中的型號規(guī)格是否一致。

(2)檢查各元器件的外觀是否完整無損,附件、備件是否齊全。

(3)用儀表檢查各元器件和電動機(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。相關(guān)工藝要求如下:

(1)組合開關(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,應(yīng)用手按住元件,一邊輕輕搖動,一邊用旋具輪換旋緊對角線上的螺釘,直到手搖不動后再適當(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,按照圖7－1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,必須采用軟線。

(2)布線時,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。同一個元件上位置一致的端子和同型號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)線號一致的編碼套管,并按線號進(jìn)行連接,連接必須牢靠,不得松動。

(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,可以在導(dǎo)線端頭穿上針形或叉形軋頭并壓緊。

(9)一般一個接線端子只能連接一根導(dǎo)線,如果采用專門設(shè)計的端子,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.電動機(jī)的連接

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

6.自檢

電路安裝完畢后,在通電試車前必須經(jīng)過自檢。自檢方法如下:

(1)不通電,用萬用表歐姆R×10或R×100擋測量控制回路(1,0)間的電阻,正常應(yīng)為無窮大。若電阻為零或有一定阻值,則有接線錯誤導(dǎo)致的短路或形成錯誤通路。

(2)按下啟動按鈕SB2,萬用表指針應(yīng)有擺動(約幾百歐姆),這說明KM線圈啟動回路基本正常。

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

7.通電試車

學(xué)生通過自檢和教師確認(rèn)無誤后,在教師的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行通電試車。由老師接通三相電源L1、L2、L3,學(xué)生合上電源開關(guān)QS,按下啟動按鈕SB2,觀察接觸器KM是否吸合,松開SB2接觸器KM是否自鎖,電動機(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,電動機(jī)是否停轉(zhuǎn)

二、三相異步電動機(jī)啟?？刂齐娐烦Ｒ姽收系姆治黾皺z修

1.主電路的故障檢修

故障現(xiàn)象1:KM能吸合,但電動機(jī)不轉(zhuǎn)。

故障分析:KM能吸合,說明控制回路工作正常,故障在主回路三相電源沒有加至電動機(jī)繞組?？捎萌f用表電壓擋依次測量關(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。若在哪一次測量中電壓不正常,則故障點(diǎn)在本次測量點(diǎn)與上次測量點(diǎn)之間(有開路)。

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

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

2.控制電路的故障檢修

故障現(xiàn)象1:按下啟動按鈕SB2后,KM不能吸合。

故障分析:KM不吸合,是控制電源沒有加至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)的支路中有開路。測量方法可用電阻法。

(2)FU2(1)→FU2(0)之間無380V電壓。測量方法可用電壓法。

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

故障分析:KM能吸合,說明KM線圈啟動支路正常,是自鎖支路有問題?？捎秒娮璺y量SB2(3)→KM(3)和SB2(4)→KM(4)之間是否有開路,以及KM(3,4)間能否正常閉合。

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

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

能力目標(biāo):

1.會按照工藝要求正確安裝三相異步電動機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動混合控制電路。

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

一、三相異步電動機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動混合控制的原理

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

二、三相異步電動機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動混合控制電路分析

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

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

1)連續(xù)控制

2)點(diǎn)動控制

一、三相異步電動機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動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機(jī)連續(xù)與點(diǎn)動混合控制電路的元件布置圖和接線圖請讀者根據(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中的型號規(guī)格是否一致。

(2)檢查各元器件的外觀是否完整無損,附件、備件是否齊全。

(3)用儀表檢查各元器件和電動機(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。相關(guān)工藝要求如下:

(1)組合開關(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,應(yīng)用手按住元件,一邊輕輕搖動,一邊用旋具輪換旋緊對角線上的螺釘,直到手搖不動后再適當(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,按照圖7－2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,必須采用軟線。

(2)布線時,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。同一個元件上位置一致的端子和同型號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)線號一致的編碼套管,并按線號進(jìn)行連接,連接必須牢靠,不得松動。

(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,可以在導(dǎo)線端頭穿上針形或叉形軋頭并壓緊。

(9)一般一個接線端子只能連接一根導(dǎo)線,如果采用專門設(shè)計的端子,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.電動機(jī)的連接

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

6.自檢

電路安裝完畢后,在通電試車前必須經(jīng)過自檢。自檢方法如下:

(1)不通電,用萬用表歐姆R×10或R×100擋測量控制回路(1,0)間的電阻,正常應(yīng)為無窮大。若電阻為零或有一定阻值,則有接線錯誤導(dǎo)致的短路或形成錯誤通路。

(2)按下啟動按鈕SB1,萬用表指針應(yīng)有擺動(約幾百歐姆),這說明KM線圈啟動回路基本正常。

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

7.通電試車

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

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

1.主電路的故障檢修

故障現(xiàn)象1:KM能吸合,但電動機(jī)不轉(zhuǎn)。

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

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