三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)

1、一一.預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn) 1.掌握電工實(shí)驗(yàn)安全操作要點(diǎn)掌握電工實(shí)驗(yàn)安全操作要點(diǎn): (1).必需調(diào)節(jié)供電電壓與必需調(diào)節(jié)供電電壓與實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)備額定電壓額定電壓 一致一致; (2). 先斷電源先斷電源,后接線后接線,再經(jīng)老師檢查再經(jīng)老師檢查,最后才通電最后才通電. 拆線則是先拆線則是先斷電源斷電源,后拆線后拆線. 2.預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)了解交流接了解交流接觸器，熱繼電器，時(shí)間繼電器，按鈕開觸器，熱繼電器，時(shí)間繼電器，按鈕開 關(guān)與自動(dòng)空氣開關(guān)等控制電器結(jié)構(gòu)與工作原理。關(guān)與自動(dòng)空氣開關(guān)等控制電器結(jié)構(gòu)與工作原理。 3.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1).通過(guò)對(duì)三相電動(dòng)機(jī)通過(guò)對(duì)三相電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行起

2、動(dòng)運(yùn)行.點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng).正反轉(zhuǎn)控制與正反轉(zhuǎn)控制與 繼電繼電 保護(hù)實(shí)驗(yàn)，保護(hù)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)電氣控制系統(tǒng)各種自鎖、互鎖保護(hù)等環(huán)加深對(duì)電氣控制系統(tǒng)各種自鎖、互鎖保護(hù)等環(huán) 節(jié)的理解。節(jié)的理解。 (2). 熟悉繼電控制操作方法熟悉繼電控制操作方法,運(yùn)用繼電運(yùn)用繼電-接觸控制原理接觸控制原理,進(jìn)行進(jìn)行 繼電控制電路故障分析繼電控制電路故障分析 。 (3).學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)繼電設(shè)計(jì)繼電-接觸控制實(shí)用電路接觸控制實(shí)用電路。 實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)三、繼電繼電-接觸接觸控制實(shí)驗(yàn)控制實(shí)驗(yàn) 低壓低壓 電器電器 配電配電 電器電器 控制控制 電器電器 開關(guān)開關(guān) 熔斷器熔斷器 接觸器接觸器 繼電器繼電器 起動(dòng)器起動(dòng)器 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器

3、熱繼電器熱繼電器 1.1 低壓電器簡(jiǎn)介低壓電器簡(jiǎn)介 1.1.1 刀閘開關(guān)刀閘開關(guān) 控制對(duì)象：控制對(duì)象：380V， 5.5kW 以下小電機(jī)以下小電機(jī) 考慮到電機(jī)較大的起動(dòng)電流，刀考慮到電機(jī)較大的起動(dòng)電流，刀 閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：閘的額定電流值應(yīng)如下選擇： （35)*異步電機(jī)額定電流異步電機(jī)額定電流 電路符號(hào)電路符號(hào) QS 1.1.2 熔斷器熔斷器作用：用于短路保護(hù)。作用：用于短路保護(hù)。 電路符號(hào)電路符號(hào) FU 熔體額定電流熔體額定電流 的選擇：的選擇： F I st F II 2 1 6 .1 1 3. 頻繁起動(dòng)頻繁起動(dòng) 的電機(jī)的電機(jī) stF II 3 1 5.2 1 異步電機(jī)的起動(dòng)電流異

4、步電機(jī)的起動(dòng)電流 Ist=(57) 額定額定 電流。電流。 2. 一般電機(jī)一般電機(jī) LF II （稍大）（稍大） 1. 無(wú)沖擊電流的場(chǎng)合無(wú)沖擊電流的場(chǎng)合 （如電燈、電爐）（如電燈、電爐） 安秒特性安秒特性 t IF 1.1.3 控制按鈕控制按鈕 常開常開(動(dòng)合動(dòng)合)按鈕按鈕 電路符號(hào)電路符號(hào) SB 復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 復(fù)合按鈕：復(fù)合按鈕： 常開按鈕和常開按鈕和 常閉按鈕做在一起。常閉按鈕做在一起。 電路符號(hào)電路符號(hào) SB 常閉常閉(動(dòng)斷動(dòng)斷)按鈕按鈕 電路符號(hào)電路符號(hào) SB 1.1.4 行程開關(guān)行程開關(guān) 用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動(dòng)切換等。用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動(dòng)切換等。 結(jié)構(gòu)與

5、按鈕類似，但其動(dòng)結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng) 作要由機(jī)械撞擊。作要由機(jī)械撞擊。 常開（動(dòng)合）觸頭常開（動(dòng)合）觸頭 電路符號(hào)電路符號(hào) ST 常閉（動(dòng)斷）觸頭常閉（動(dòng)斷）觸頭 電路符號(hào)電路符號(hào) ST 線圈線圈 鐵芯鐵芯 銜鐵銜鐵 主觸頭主觸頭 彈簧彈簧 輔助輔助 觸頭觸頭 M 3 電機(jī)電機(jī) 1.1.5 接觸器接觸器 動(dòng)作過(guò)程動(dòng)作過(guò)程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 電機(jī)接通電機(jī)接通 電源電源 接觸器有關(guān)符號(hào)：接觸器有關(guān)符號(hào)： 接觸器線圈接觸器線圈 接觸器主觸頭用于主電路接觸器主觸頭用于主電路 （流過(guò)的電流大，（流過(guò)的電流大，需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 常開常開 常閉常閉 接觸器

6、輔助觸頭用于控制電路接觸器輔助觸頭用于控制電路 （流過(guò)的電流小，無(wú)（流過(guò)的電流小，無(wú)需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 接觸器控制對(duì)象：電動(dòng)機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器控制對(duì)象：電動(dòng)機(jī)及其它電力負(fù)載 接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。 簡(jiǎn)單的接觸器控制簡(jiǎn)單的接觸器控制 ABC M 3 刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用 自保持自保持 停止停止 按鈕按鈕 起動(dòng)起動(dòng) 按鈕按鈕 特點(diǎn)：特點(diǎn)：小電流控小電流控 制大電流。制大電流。 1.1.6 繼電器繼電器 繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器 的

7、主觸頭可以通過(guò)大電流，而繼電器的的主觸頭可以通過(guò)大電流，而繼電器的 觸頭只能通過(guò)小電流。觸頭只能通過(guò)小電流。 所以，繼電器只能用于控制電路中。所以，繼電器只能用于控制電路中。 中間繼電器中間繼電器 電壓繼電器電壓繼電器 電流繼電器電流繼電器 時(shí)間繼電器（具有延時(shí)功能）時(shí)間繼電器（具有延時(shí)功能） 熱繼電器（做過(guò)載保護(hù)）熱繼電器（做過(guò)載保護(hù)） . 繼電器類型：繼電器類型： 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 功能功能：過(guò)載保護(hù)：過(guò)載保護(hù)熱繼電器熱繼電器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)： I I 常閉觸頭常閉觸頭 雙金雙金 屬片屬片 工作原理：工作原理： 發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金

8、 屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其 向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。 扣板扣板 熱繼電器的符號(hào)熱繼電器的符號(hào) 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在主電路中 串聯(lián)在控制電路中串聯(lián)在控制電路中 常閉觸頭常閉觸頭 KH KH 二二.實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 2.1 異步機(jī)的直接起動(dòng)異步機(jī)的直接起動(dòng) M 3 ABC KM FU QS B C KM SB 一、點(diǎn)動(dòng)控制一、點(diǎn)動(dòng)控制 動(dòng)作過(guò)程動(dòng)作過(guò)程 觸頭（觸頭（KM）打開）打開 按鈕松開按鈕松開 線圈（線圈（KM）斷電）斷電 電機(jī)停轉(zhuǎn)。電

9、機(jī)停轉(zhuǎn)。 觸頭（觸頭（KM）閉合）閉合 按下按鈕按下按鈕（SB） 線圈（線圈（KM）通電）通電 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)； 控制電路控制電路 主電路主電路 2.2、電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行、電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行 KM 自保持自保持 自保的作用自保的作用 按下按鈕按下按鈕（SB），），線圈（線圈（KM）通電，）通電， 電機(jī)起動(dòng)；同時(shí)，輔助觸頭（電機(jī)起動(dòng)；同時(shí)，輔助觸頭（KM）閉合，）閉合， 即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī) 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 KM SB2 C M 3 ABC KM FU QS B SB1 起動(dòng)起動(dòng) 按鈕按鈕 停車停車 按鈕按鈕 2.3.1 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電

10、機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 KMF KMFSB1 SBF KH M 3 ABC KMF FU QS KH KMR KMR KMR SBR 該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由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)。反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和和SBR不能同時(shí)按下，不能同時(shí)按下， 否則會(huì)造成短路！否則會(huì)造成短路！ 操作過(guò)程：操作過(guò)程： SBF正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) SBR反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停車停車 SB1 2.3.2 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 加互鎖加互鎖 互鎖作用互鎖作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，：正轉(zhuǎn)時(shí)，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)不起作用；反轉(zhuǎn) 時(shí)，時(shí)，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器不起作用。從而避免兩觸發(fā)器 同時(shí)工作造成主回路短路。同

11、時(shí)工作造成主回路短路。 KMF SB1 KMF SBF KH KMR KMR KMF KMR M 3 A B C KMF FU Q S KH KMR SBR 互鎖互鎖 KMF SB1 KMF SBF KH KMR KMR KMR KMF SBR 2.3.3 2.3.3 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制雙重互鎖雙重互鎖 KMR M 3 A B C KMF FU QS KH 電器互鎖電器互鎖 機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖 雙保險(xiǎn)雙保險(xiǎn) 機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕） 電器互鎖（互鎖觸頭）電器互鎖（互鎖觸頭） 2.3 電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路電氣互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路 通過(guò)改變電源相通過(guò)改變電源相 序，

12、實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)序，實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī) 機(jī)正反轉(zhuǎn)控制機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 為了避免為了避免正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)接觸接觸 器器KM1與與反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)接觸器接觸器 KM2同時(shí)得電吸合造同時(shí)得電吸合造 成三相電源短路，在成三相電源短路，在 KM1（ KM2 ）線圈）線圈 支路中串接有支路中串接有KM2 （ KM1 ）動(dòng)斷觸頭，）動(dòng)斷觸頭， 它們保證了線路工作它們保證了線路工作 時(shí)時(shí)KM1 、 KM2不會(huì)不會(huì) 同時(shí)得電（如圖同時(shí)得電（如圖3- 2），以達(dá)到電氣互），以達(dá)到電氣互 鎖的目的鎖的目的 。 三、三、繼電繼電-接觸控制接觸控制實(shí)驗(yàn)操作步實(shí)驗(yàn)操作步驟驟 繼電繼電-接觸電路的接觸電路的接線接線可采用可采用“主電路主電路”與與“

13、控制電路控制電路” 的的分步分步“接線法接線法”。 1.1.連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)與點(diǎn)動(dòng)控制操作連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)與點(diǎn)動(dòng)控制操作 按圖按圖3-13-1接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作接線，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可進(jìn)行通電操作. . (1).(1).開啟控制屏電源總開關(guān)，按啟動(dòng)按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出，開啟控制屏電源總開關(guān)，按啟動(dòng)按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出， 使輸出線電壓為使輸出線電壓為220V220V。 (2).(2).按下正向起動(dòng)按鈕按下正向起動(dòng)按鈕SB2SB2，觀察并記錄接觸器，觀察并記錄接觸器自鎖自鎖和電動(dòng)和電動(dòng) 機(jī)連續(xù)運(yùn)行情況。按停止按鈕機(jī)連續(xù)運(yùn)行情況。按停止按鈕SB1SB1，使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

14、 (3).(3).分別按下和松開分別按下和松開SB3SB3觀察電動(dòng)機(jī)觀察電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行的情況運(yùn)行的情況。 2.2.電氣電氣互互鎖的正反轉(zhuǎn)控制鎖的正反轉(zhuǎn)控制操作操作 (1).(1).按下正向起動(dòng)按鈕按下正向起動(dòng)按鈕SB2SB2在電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行情況下，再按在電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行情況下，再按 下下反向起動(dòng)按鈕反向起動(dòng)按鈕SB3SB3，觀察并記錄接觸器，觀察并記錄接觸器互鎖互鎖運(yùn)行情況。運(yùn)行情況。 (2).(2).按下停止按鈕按下停止按鈕SB1SB1，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和接觸器 的運(yùn)行情況。的運(yùn)行情況。 (3).(3).再按再按SB3SB3，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和運(yùn)

15、行情況。，觀察并記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和運(yùn)行情況。 3. 失壓與欠壓保護(hù)的實(shí)驗(yàn)失壓與欠壓保護(hù)的實(shí)驗(yàn) (1).按起動(dòng)按鈕按起動(dòng)按鈕SB2(或或SB3)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，按控制屏停止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)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(dòng)機(jī)失壓按鈕，斷開實(shí)驗(yàn)線路三相電源，模擬電動(dòng)機(jī)失壓(或零壓或零壓)狀狀 態(tài)，觀察電動(dòng)機(jī)與接觸器的動(dòng)作情況，隨后，再按控制屏態(tài)，觀察電動(dòng)機(jī)與接觸器的動(dòng)作情況，隨后，再按控制屏 上啟動(dòng)按鈕，接通三相電源，但不按上啟動(dòng)按鈕，接通三相電源，但不按SB2(或或SB3)，觀察電，觀察電 動(dòng)機(jī)能否自行起動(dòng)？動(dòng)機(jī)能否自行起動(dòng)？ (2).重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，逐漸減小調(diào)壓器的輸出電壓，直重

16、新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，逐漸減小調(diào)壓器的輸出電壓，直 至接觸器釋放，記錄至接觸器釋放，記錄接觸器釋放電壓接觸器釋放電壓U ;按住起動(dòng)按鈕按住起動(dòng)按鈕SB2， 逐漸提升調(diào)壓器輸出電壓直至接觸器吸合，記錄接觸器吸逐漸提升調(diào)壓器輸出電壓直至接觸器吸合，記錄接觸器吸 合電壓合電壓U”。 4.過(guò)載保護(hù)過(guò)載保護(hù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 在電動(dòng)機(jī)的在電動(dòng)機(jī)的ABAB相并聯(lián)相并聯(lián)2 2* *9090的電阻，同時(shí)在的電阻，同時(shí)在A A相串接的線電相串接的線電 流表。通電起動(dòng)后，觀察電機(jī)、電器動(dòng)作情況，記錄流表。通電起動(dòng)后，觀察電機(jī)、電器動(dòng)作情況，記錄動(dòng)作動(dòng)作 電流電流I IA A，延時(shí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間延時(shí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間T T。 操作操作實(shí)驗(yàn)

17、完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏實(shí)驗(yàn)完畢，將自耦調(diào)壓器調(diào)回零位，按控制屏停止停止 按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路電源。按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路電源。 1. .作出本實(shí)驗(yàn)的各電路圖。簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)作出本實(shí)驗(yàn)的各電路圖。簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)“點(diǎn)動(dòng)點(diǎn)動(dòng)”， “電氣電氣自鎖自鎖”連續(xù)運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行，“正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)”與與“反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)”的的互鎖互鎖控制工控制工 作過(guò)程。作過(guò)程。 2.2.記錄繼電記錄繼電- -接接觸觸保護(hù)相關(guān)的電壓保護(hù)相關(guān)的電壓, ,電流與時(shí)間數(shù)椐電流與時(shí)間數(shù)椐, ,并作相應(yīng)并作相應(yīng) 分析分析. . 3.3.繪制電動(dòng)機(jī)繪制電動(dòng)機(jī)繼電繼電-接觸保護(hù)接觸保護(hù)控制設(shè)計(jì)電路圖控制設(shè)計(jì)電路圖, ,闡述設(shè)計(jì)思想闡述設(shè)計(jì)思想 與電路工作原理與電路工作原理. . 4.4.總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲總結(jié)實(shí)驗(yàn)收獲, , 指出教學(xué)中的不足之處，指出教學(xué)中的不足之處，提出提出改進(jìn)意見改進(jìn)意見. . 五五. .實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.試設(shè)計(jì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)自動(dòng)控制電路。試設(shè)計(jì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)自動(dòng)控制電路。 要求要求:1.起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子