三相異步電動機(jī)點(diǎn)動控制和自鎖控制及聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制試驗(yàn)報告

1、專業(yè)： 姓名： 學(xué)號： 日期： 地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)報告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┤?、主要儀器設(shè)備（必填） 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）課程名稱： 電氣原理與應(yīng)用 指導(dǎo)老師： 成績： 實(shí)驗(yàn)名稱：三相異步電動機(jī)點(diǎn)動控制和自鎖及正反轉(zhuǎn)互鎖控制 實(shí)驗(yàn)類型： 同組學(xué)生姓名： 七、討論、心得一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1通過對三相異步電動機(jī)點(diǎn)動控制和自鎖控制線路的實(shí)際安裝接線，掌握由電氣原理圖變換成安裝接線 圖的知識；2通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深理解點(diǎn)動控制和自鎖控制的特點(diǎn)以及在機(jī)床控制中的應(yīng)用。 3掌握三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的原理和方法，加深對電氣控制系統(tǒng)各種保護(hù)、

2、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解； 4掌握接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)、按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的不同接法，并熟悉在操作過程中有哪些不同之處； 5通過對三相鼠籠式異步電動機(jī)延時正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝接線，掌握由電氣原理圖接成實(shí)際操作電路 的方法。6. 學(xué)會分析、排除繼電 -接觸控制線路故障的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理 1繼電接觸控制在各類生產(chǎn)機(jī)械中獲得廣泛的應(yīng)用，交流電動機(jī)繼電接觸控制電路的主要設(shè)備是交流接 觸器，其主要構(gòu)造為：（1）電磁系統(tǒng)鐵心、吸引線圈和短路環(huán)；（2）觸頭系統(tǒng)主觸頭和輔助觸頭，還可按吸引線圈得電前后觸頭的動作狀態(tài)，分動合（常開）、動 斷（常閉）兩類；（3）消弧系統(tǒng)在切斷大電流的觸頭上裝有滅弧罩以迅速切斷電弧

3、；（4）接線端子，反作用彈簧等。2在控制回路中常采用接觸器的輔助觸頭來實(shí)現(xiàn)自鎖和互鎖控制。要求接觸器線圈得電后能自動保持動 作后的狀態(tài)，這就是自鎖，通常用接觸器自身的動合觸頭與起動按鈕相并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到電動機(jī)的長期 運(yùn)行，這一動合觸頭稱為“自鎖觸頭”。使兩個電器不能同時得電動作的控制，稱為互鎖控制，如為了避 免正、反轉(zhuǎn)兩個接觸器同時得電而造成三相電源短路事故，必須增設(shè)互鎖控制環(huán)節(jié)。為操作的方便，也為 防止因接觸器主觸頭長期大電流的燒蝕而偶發(fā)觸頭粘連后造成的三相電源短路事故，通常在具有正、反轉(zhuǎn) 控制的線路中采用既有接觸器的動斷輔助觸頭的電氣互鎖，又有復(fù)合按鈕機(jī)械互鎖的雙重互鎖的控制環(huán) 節(jié)。3.

4、 控制按鈕通常用以短時通、 斷小電流的控制回路，以實(shí)現(xiàn)近、 遠(yuǎn)距離控制電動機(jī)等執(zhí)行部件的起、 停或 正、反轉(zhuǎn)控制。按鈕是專供人工操作使用。對于復(fù)合按鈕，其觸點(diǎn)的動作規(guī)律是：當(dāng)按下時，其動斷觸頭 先斷，動合觸頭后合；當(dāng)松手時，則動合觸頭先斷，動斷觸頭后合。4. 在電動機(jī)運(yùn)行過程中， 應(yīng)對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行保護(hù)。 采用熔斷器作短路保護(hù)， 當(dāng)電動機(jī)或電器發(fā)生短 路時，及時熔斷熔體，達(dá)到保護(hù)線路、保護(hù)電源的目的。熔體熔斷時間與流過的電流關(guān)系稱為熔斷器的保 護(hù)特性，這是選擇熔體的主要依據(jù)。采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，使電動機(jī)免受長期過載之危害。其主要的技術(shù)指標(biāo)是整定電流值，即電 流超過此值的 20 時，其

5、動斷觸頭應(yīng)能在一定時間內(nèi)斷開，切斷控制回路，動作后只能由人工進(jìn)行復(fù)位。5. 在電氣控制線路中，最常見的故障發(fā)生在接觸器上。接觸器線圈的電壓等級通常有 220V 和 380V 等， 使用時必須認(rèn)清，切勿疏忽，否則，電壓過高易燒壞線圈，電壓過低，吸力不夠，不易吸合或吸合頻繁， 這不但會產(chǎn)生很大的噪聲，也因磁路氣隙增大，致使電流過大，也易燒壞線圈。此外，在接觸器鐵心的部 分端面嵌裝有短路銅環(huán)， 其作用是為了使鐵心吸合牢靠， 消除顫動與噪聲， 若發(fā)現(xiàn)短路環(huán)脫落或斷裂現(xiàn)象， 接觸器將會產(chǎn)生很大的振動與噪聲。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 DT01 電源主控制屏2 三相鼠籠式異步電動機(jī)（ D21 ）3 D61 繼電接觸控

6、制掛箱4 交流電壓表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)識各電器的結(jié)構(gòu)、圖形符號、接線方法；抄錄電動機(jī)及各電器銘牌數(shù)據(jù)；并在斷電狀態(tài)下用萬用電 表檢查各電器線圈、觸頭是否完好。三相鼠籠異步機(jī)接成接法（線電壓為 220V ）；實(shí)驗(yàn)線路電源端接三相電源U、V、W。1點(diǎn)動控制按圖 2-1 點(diǎn)動控制線路進(jìn)行安裝接線，接線時先接主電路，即從三相交流電源的輸出端U、V 、W 開始，經(jīng)接觸器 KM1 的主觸頭，熱繼電器 FR的熱元件到電動機(jī) M 的三個線端 A、B、C，用導(dǎo)線按順序串 聯(lián)起來。主電路連接完整無誤后，再連接控制電路，即從三相交流電源某輸出端 （如 V） 開始，經(jīng)過常開按 鈕 SB1、接觸器 KM1 的線圈、熱繼電器

7、 FR的常閉觸頭到三相交流電源的 W 端（線電壓為 220V ）。 圖 2-1 點(diǎn)動控制實(shí)驗(yàn)圖接好線路，經(jīng)檢查無誤后，方可進(jìn)行通電操作。（1）開啟控制屏電源總開關(guān) ;（2）按起動按鈕 SB1，對電動機(jī) M 進(jìn)行點(diǎn)動操作，比較按下 SB1 與松開 SB1 電動機(jī)和接觸器的運(yùn)行情 況;（3）實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路三相交流電源。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：按下 SB1 后接觸器動作，電機(jī)啟動；松開SB1 后接觸器復(fù)位，電機(jī)停止。2自鎖控制電路按圖 2-2 所示自鎖線路進(jìn)行接線，它與圖 2-1 的不同點(diǎn)在于控制電路中多串聯(lián)一只常閉按鈕 SB2，同 時在 SB1 上并聯(lián) 1 只接觸器 KM1 的常開觸頭

8、，它起自鎖作用。圖 2-2 自鎖控制實(shí)驗(yàn)圖（1）按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源;（2）按起動按鈕 SB1，松手后觀察電動機(jī) M 是否繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) ;（3）按停止按鈕 SB2，松手后觀察電動機(jī) M 是否停止運(yùn)轉(zhuǎn) ;（4）按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路三相電源，拆除控制回路中自鎖觸頭KM1 ，再接通三相電源，啟動電動機(jī)，觀察電動機(jī)及接觸器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。從而驗(yàn)證自鎖觸頭的作用。實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路的三相交流電源。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：按啟動按鈕 SB1，松手后電動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；按停止按鈕 SB2，松手后電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)； 拆除控制回路中自鎖觸頭 KM1 后再次啟動電機(jī)， 松開啟動按鈕 SB1 后電

9、機(jī)不能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 說明自鎖觸頭 確實(shí)起到上電自鎖的功能。3. 異步電機(jī)點(diǎn)動和自鎖控制線路按圖 2-3 所示既可點(diǎn)動又可自鎖線路進(jìn)行接線。操作步驟為：圖 2-3 既可點(diǎn)動又可自鎖控制線路（1）合上 Q1 接通三相交流 220V 電源；（2）按下啟動按鈕 SB2，松手后觀察電機(jī) M 是否繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；(3) 運(yùn)轉(zhuǎn)半分鐘后按下 SB3，然后松開，電機(jī) M 是否停轉(zhuǎn)；連續(xù)按下和松開 SB3，觀察此時屬于什么控制 狀態(tài)；(4) 按下停止按鈕 SB1，松手后觀察 M 是否停轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：按下啟動按鈕 SB2，松手后電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)； 運(yùn)轉(zhuǎn)半分鐘后按下 SB3，然后松開，電機(jī) M 停轉(zhuǎn)； 連續(xù)按下和松開 SB3，此

10、時電機(jī)處于點(diǎn)動控制狀態(tài)； 按下停止按鈕 SB1，松手后電動機(jī)停轉(zhuǎn)。4接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按圖 2-4 接線，經(jīng)檢查無誤后，方可進(jìn)行通電操作。圖 2-4 接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)圖實(shí)驗(yàn)操作步驟：(1) 開啟控制屏電源總開關(guān)，打開電源；(2) 按正向起動按鈕 SB1，觀察電機(jī)轉(zhuǎn)向和接觸器運(yùn)行情況；(3) 按反向起動按鈕 SB2，觀察電動機(jī)和接觸器的運(yùn)行情況；(4) 按停止按鈕 SB3，觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器運(yùn)行情況；(5) 再按 SB2，觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器自鎖和聯(lián)鎖觸點(diǎn)的吸斷情況；(6) 實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷三相交流電源。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：按正向啟動按鈕 SB1，電機(jī)正轉(zhuǎn)，接觸器

11、 KM1 動作；按反向啟動按鈕 SB2，電機(jī)仍舊正轉(zhuǎn)，接觸器 KM1 仍可靠動作，接觸器 KM2 不動作； 按停止按鈕 SB3，電機(jī)停止運(yùn)行，接觸器 KM1 掉電復(fù)位； 再按 SB2，電機(jī)反轉(zhuǎn)，接觸器 KM2 動作。2. 按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路圖 2-5 按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按圖 2-5 接線，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：(1) 按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源；(2) 按正向起動按鈕 SB1 ，電動機(jī)正向起動，觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向及接觸器的動作情況。按停止按鈕SB3，使電動機(jī)停轉(zhuǎn)；(3) 按反向起動按鈕 SB2 ，電動機(jī)反向起動，觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向及接觸器的動作情況。按停止按鈕SB3，使電動機(jī)停轉(zhuǎn)。

12、實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路電源。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：按正向啟動按鈕 SB1，電機(jī)正轉(zhuǎn)，接觸器 KM1 工作，按下 SB3 電機(jī)停止運(yùn)行；按反向啟動按鈕 SB2，電機(jī)反轉(zhuǎn)，接觸器 KM2 工作，按下 SB3 電機(jī)停止運(yùn)行；2. 接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按圖 2-6 接線，經(jīng)檢查無誤后，方可進(jìn)行通電操作。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：圖 2-6 接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路(1) 按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源。(2) 按正向起動按鈕 SB1，電動機(jī)正向起動， 觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向及接觸器的動作情況。 按停止按鈕 SB3， 使電動機(jī)停轉(zhuǎn)。(3) 按反向起動按鈕 SB2，電動機(jī)反向起動，

13、 觀察電動機(jī)的轉(zhuǎn)向及接觸器的動作情況。 按停止按鈕 SB3， 使電動機(jī)停轉(zhuǎn)。(4) 按正向 (或反向 )起動按鈕，電動機(jī)起動后，再去按反向(或正向 )起動按鈕，觀察有何情況發(fā)生？（5）電動機(jī)停穩(wěn)后，同時按正、反向兩只起動按鈕，觀察有何情況發(fā)生？（6）失壓與欠壓保護(hù)按起動按鈕 SB1（ 或 SB2）電動機(jī)起動后，按控制屏停止按鈕，斷開實(shí)驗(yàn)線路三相電源，模擬電動機(jī)失 壓（ 或零壓 ）狀態(tài)，觀察電動機(jī)與接觸器的動作情況，隨后，再按控制屏上啟動按鈕，接通三相電源，但不 按 SB1（ 或 SB2） ，觀察電動機(jī)能否自行起動？實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路電源。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（2）按下 SB1，電機(jī)

14、正向旋轉(zhuǎn)， KM1 正常工作，按下 SB3 電機(jī)停止運(yùn)行。（3）按下 SB2，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)， KM2 正常工作，按下 SB3 電機(jī)停止運(yùn)行。（ 4）先按下 SB1，電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，之后直接按下 SB2，電機(jī)可直接切換到反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)。（ 5）同時按 SB1和 SB2電機(jī)不會運(yùn)行。（ 6）按起動按鈕 SB1 且電動機(jī)失壓，接觸器電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，主觸點(diǎn)與自鎖出點(diǎn)斷 開，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。再按控制屏上啟動按鈕，接通三相電源。電動機(jī)不會自行啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1接線時合理安排掛箱位置，接線要求牢靠、整齊、安全可靠； 2操作時要膽大、心細(xì)、謹(jǐn)慎，不許用手觸及各電器元件的導(dǎo)電部分及電動機(jī)

15、的轉(zhuǎn)動部分，以免觸 電及意外損傷；3通電觀察繼電器動作時要注意安全,防止碰觸帶電部位。六、思考題1試比較點(diǎn)動控制線路與自鎖控制線路從結(jié)構(gòu)上主要有什么區(qū)別？從功能上看主要區(qū)別是什么？ 兩者結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是啟動按鈕開關(guān)兩端是否并聯(lián)接觸器（或繼電器 ）常開觸點(diǎn)；從功能上的區(qū)別是前者是點(diǎn)即動松即停，而后者則按下即自鎖并保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。2交流接觸器線圈的額定電壓為 220V ，若誤接到 380V 電源上會產(chǎn)生什么后果？反之若接觸器線圈電壓 為 380V ，而電源線電壓為 220V ，其結(jié)果又如何？交流接觸器的電壓過高，就會造成阻抗不夠，而電流過大。從而造成線圈過熱而燒毀。 交流接觸器 若電壓過低，會因無

16、法吸合，空氣隙太大，而造成電感量不足，使電流大大增加，造成過電流。從而造成 線圈過熱而燒毀。3在主回路中，熔斷器和熱繼電器熱元件可否少用一只或兩只？熔斷器和熱繼電器兩者可否只采用其中 一種就可起到短路和過載保護(hù)作用？為什么？為了電機(jī)的安全，熔斷器和熱繼電器熱元件不能少用。熔斷器：熔斷器（ fuse）是指當(dāng)電流超過規(guī)定值時，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。熔 斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護(hù)器。熱繼電器： 熱繼電器的工作原理是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形 變達(dá)到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電

17、路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的 過載保護(hù)。4圖 2-3 中各個電器如 Q1、FU、KM1 、FR、SB1、SB2 、SB3 各起什么作用 ?已經(jīng)使用了熔斷器為何還要 用熱繼電器 ?已經(jīng)有了開關(guān) Q1 為何還要使用接觸器 KM1?Q1 為總電源的三相閘刀開關(guān)，對整個系統(tǒng)的供電控制，起隔離作用；FU 為熔斷器，對總線路起保護(hù)作用，防止短路等故障工作情況對電機(jī)、電網(wǎng)造成更大的危害；KM1 為接觸器，控制電機(jī)的啟動與停止；FR 為熱繼電器，起電機(jī)過載保護(hù)作用；SB1 按鈕控制電機(jī)的停止；SB2 按鈕控制電機(jī)的啟動；SB3 按鈕控制電機(jī)的點(diǎn)動； 熔斷器對線路起短路保護(hù)作用，而熱繼電器對電機(jī)起過載保護(hù)作用，二者側(cè)重點(diǎn)不同，缺一不可。KM1 的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了控制回路與主回路的隔離，使得控制方式靈活多樣。5圖 2-2 電路能否對電動機(jī)實(shí)現(xiàn)過流、短路、欠壓和失壓保護(hù)?熱繼電器（過載、過流保護(hù)）、空氣開關(guān)（短路、過流保護(hù)）、接觸器（失壓、欠壓保護(hù)） 6畫出圖 2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6 的工作原理流程圖。7在電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路中，為什么必須保證兩個接觸器不能同時工作？采用哪些措施可解決此問 題，這些方法有何利弊，最佳方案是什么？若兩個接觸器同時工作，則主回路中電機(jī)被短路，線路中將產(chǎn)生極大的短