任務(wù)5.2三相異步電動機直接啟動控制線路的裝配與檢修

1、任務(wù)任務(wù)5.2 三相異步電動機直接啟動控制線路的裝配與檢修三相異步電動機直接啟動控制線路的裝配與檢修一、電氣控制線路的設(shè)計、繪制及國家標(biāo)準(zhǔn)一、電氣控制線路的設(shè)計、繪制及國家標(biāo)準(zhǔn) 1. 電氣控制線路圖及其分類電氣控制線路圖及其分類 電氣控制圖是以各種圖形、符號和圖線等形式來表示電氣系統(tǒng)中各電氣設(shè)備、裝置、元器件的相互連接關(guān)系，它是電氣設(shè)計、生產(chǎn)、維修人員的工程語言。 電氣控制圖樣必須采用一定的格式和統(tǒng)一的文字符號和圖形來表達，國家為此制訂了一系列標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)局參照國際電工委員會(IEC)頒布了一系列有關(guān)文件，如GB4728電氣簡圖用圖形符號、GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則、GB

2、4026-83電器接線端子的識別和字母數(shù)字符號標(biāo)志接線端子通則等國家標(biāo)準(zhǔn)。 按用途和表達方式的不同，電氣控制圖可分為：電氣系統(tǒng)圖和框圖、電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖、功能圖、電器元件明細表。 2.繪制電氣原理圖的原則繪制電氣原理圖的原則 (1)電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分，主電路就是從電源到電動機大電流通過的路徑，輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等。 (2)電源線的畫法 原理圖中直流電源和單相交流電源線用水平線畫出，一般直流電源的正極畫在圖樣上方，負(fù)極畫在圖樣的下方。三相交流電源線集中水平畫在圖樣上方，相序自上而下依L1、L2、L3排列，中性線(N線)

3、和保護接地線(PE線)放在相線之下。主電路、控制電路和輔助電路應(yīng)分開繪制。主電路垂直于電源線路，在圖的左側(cè)豎直畫出；控制電路與信號電路在圖的右側(cè)垂直畫在兩條水平電源線之間。為方便讀圖，圖中自左至右，從上而下表示動作順序，但耗電元件(如接觸器、繼電器的線圈、電磁鐵線圈、信號燈等)直接與下方水平電源線連接，控制觸點接在上方電源水平線與耗電元件之間。 (3)原理圖中電器元件的畫法 控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電動機、電器和其他器件的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來。電路中各電氣元件均不畫實際的外形圖，只在原理圖中表示出其帶電部件，同一電氣元件的不同帶電部件按在電路中的連接關(guān)系分別畫出，但必須采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖

4、形符號畫出。對于同一電氣元件上所有帶電部件都采用國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的同一文字符號標(biāo)出。 原理圖中，同一元器件的各個部件可以不畫在一起，但他們的動作是關(guān)聯(lián)的。例如，接觸器、繼電器的線圈和觸點可以不畫在一起，但同一元器件的各部件必須標(biāo)以相同的文字符號，為了便于分析其下標(biāo)可以不同。對于同一電路中幾個同類電器，則用不同數(shù)字同一文字符號表示。 原理圖中元件、器件和設(shè)備的可移動部分，都按沒有通電和沒有外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。例如，繼電器、接觸器的觸點，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫；主令控制器、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，按手柄處于零位時的狀態(tài)畫；按鈕的觸點，按不受外力作用時的狀態(tài)畫等等。 (4)線路連接點、交叉點的繪制。在電路

5、圖中，對于需要測試和拆接的外部引線的端子，采用“空心圓”表示；有直接電聯(lián)系的導(dǎo)線連接點，用“實心圓”表示；無直接電聯(lián)系的導(dǎo)線交叉點不畫黑圓點。 (5)電路圖采用電路編號法 電路編號法是電路中的各個接點用字母或數(shù)字編號。 主電路在電源開關(guān)的出線端按相序依次編號為U11、V11、W11。然后按從上至下、從左至右的順序，每經(jīng)過一個電器元件后，編號要遞增，如U12、V12、W12；U13、V13、W13。單臺三相交流電動機的三根引出線按相序依次編號為U、V、W，對于多臺電動機引出線的編號，為了不致引起誤解和混淆，可在字母前用不同的數(shù)字加以區(qū)別，如1U、1V、1W；2U、2V、2W。 輔助電路編號按“等

6、電位”原則從上至下、從左至右的順序用數(shù)字依次編號，每經(jīng)過一個電器元件后，編號要依次遞增?？刂齐娐肪幪柕钠鹗紨?shù)字必須是1，其他輔助電路編號的起始數(shù)字依次遞增100，如照明電路編號從101開始；指示電路編號從201開始等。 二、單向點動控制線路的分析二、單向點動控制線路的分析 用按鈕和接觸器組成的單向點動控制電動機原理圖，如圖5-24所示。 當(dāng)需要電路工作時，首先合上電源開關(guān)QS，按下SB，接觸器KM線圈通電，銜鐵吸合，帶動它的三對主觸點KM閉合，電動機M接通三相電源起動正轉(zhuǎn)。當(dāng)放開SB后，接觸器KM線圈失電，銜鐵受彈簧拉力作用而復(fù)位，帶動三對主觸點斷開，電動機M斷電停轉(zhuǎn)。 三、單向長動控制線路的

7、分析三、單向長動控制線路的分析 用按鈕和接觸器組成的單向長動控制線路原理如圖5-25所示。 按下SB2，KNM線圈得電，與SB2并聯(lián)的KM常開輔助觸點閉合，使接觸器線圈有兩條電路通電。 實現(xiàn)自鎖(或稱自保)。 自鎖(自保)控制的另一個作用是實現(xiàn)欠壓和失壓保護。四、正、反轉(zhuǎn)控制線路的分析四、正、反轉(zhuǎn)控制線路的分析 1.按鈕聯(lián)鎖的正、反向控制線路按鈕聯(lián)鎖的正、反向控制線路 按鈕聯(lián)鎖的正、反向控制線路原理圖如圖5-26所示。 圖中SB2與SB3分別為正、反向起動按鈕，每只按鈕的常閉觸點都與另一只按鈕的常開觸點串聯(lián)，此此種接法稱為按鈕聯(lián)鎖，又稱機械聯(lián)鎖。每只按鈕上起聯(lián)鎖作用的常閉觸點稱為“聯(lián)鎖觸點”，

8、其兩端的連接線稱為“聯(lián)鎖線”。當(dāng)操作任意一只按鈕時，其常閉觸點先分?jǐn)啵瓜喾崔D(zhuǎn)向的接觸器斷電釋放，可防止兩只接觸器同時得電造成電源短路。 正向起動時，合上刀開關(guān)QS，按下按鈕SB2，其常閉觸點先分?jǐn)?，使KM2線圈不得電，實現(xiàn)聯(lián)鎖。同時SB2的常開觸點閉合，KM1線圈得電并自鎖，KM1主觸點閉合，電動機M得電正轉(zhuǎn)。 反向起動時，按下SB3，其常閉觸點先分?jǐn)?，KM1線圈失電，解除自保，KM1主觸點斷開，電動機停轉(zhuǎn)。同時SB3常開觸點閉合，KM2線圈得電并自保，KM2主觸點閉合，電動機反轉(zhuǎn)。 按鈕互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路的優(yōu)點是，電動機可以直接從一個轉(zhuǎn)向過渡到另一個轉(zhuǎn)向而不需要按停止按鈕SB1，但存在的

9、主要問題是容易產(chǎn)生短路事故。即按鈕互鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路的特點是方便但不安全，控制方式是“正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停止”。 2.接觸器聯(lián)鎖的正、反向控制線路接觸器聯(lián)鎖的正、反向控制線路 將KM1、KM2正、反轉(zhuǎn)接觸器的常閉輔助觸點分別串接到對方線圈電路中，形成相互制約的控制，這種相互制約的控制關(guān)系也稱為互鎖，或叫聯(lián)鎖，這兩對起互鎖作用的常閉觸點稱為互鎖觸點。由接觸器或繼電器常閉觸點構(gòu)成的互鎖也稱為電氣互鎖。接觸器互鎖電動機正、反轉(zhuǎn)線路原理圖如圖5-27所示。 按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB1，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈通電，一方面KM1主電路中的主觸點和控制電路中的自鎖觸點閉合，使電動機連續(xù)正轉(zhuǎn)；另一方面動斷互鎖觸點斷開，切斷

10、反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈支路，使得它無法通電，實現(xiàn)互鎖。此時即使按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈因KM1互鎖觸點斷開也不會通電。要實現(xiàn)反轉(zhuǎn)控制，必須先按下停止按鈕SB3，切斷正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈支路，KM1主電路中的主觸點和控制電路中的自鎖觸點恢復(fù)斷開，互鎖觸點恢復(fù)閉合，解除對KM2的互鎖，然后按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，才能使電動機反向起動運轉(zhuǎn)。 同理可知，按下SB2時，KM2線圈通電，一方面主電路中KM2三對常開主觸點閉合，控制電路中自鎖觸點閉合，實現(xiàn)反轉(zhuǎn)；另一方面反轉(zhuǎn)互鎖觸點斷開，使KM1線圈支路無法接通，進行互鎖。 這種控制電路的優(yōu)點是可以避免由于誤操作以及因接觸器故障引起電源短路

11、的事故發(fā)生，但存在的主要問題是，從一個轉(zhuǎn)向過渡到另一個轉(zhuǎn)向時要先按停止按鈕SB3，不能直接過渡，顯然這是十分不方便的?？梢娊佑|器互鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路的特點是安全但不方便，運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換必須是“正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)”。 3.雙重聯(lián)鎖的正、反向控制線路雙重聯(lián)鎖的正、反向控制線路 采用復(fù)式按鈕和接觸器復(fù)合互鎖的正、反轉(zhuǎn)控制電路如圖5-28所示，它可以克服上述兩種正、反轉(zhuǎn)控制電路的缺點，圖中，SB2與SB3是兩只復(fù)合按鈕，它們各具有一對動合觸點和一對動斷觸點，該電路具有按鈕和接觸雙重互鎖作用。 合上電源開關(guān)QS。正轉(zhuǎn)時，按SB2，KM1線圈通電，KM1主觸點閉合，電動正轉(zhuǎn)。與此同時，SB2的動斷觸點和KM1的互

12、鎖動斷觸點都斷開，雙雙保證反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈不會同時獲電。 反轉(zhuǎn)時，只要直接按下SB3，其動斷觸點先斷開，使KM1線圈斷電，KM1的主、輔觸點復(fù)位，電動機停止正轉(zhuǎn)。與此同時，SB3動合觸點閉合，使KM2線圈通電，KM2主觸點閉合，電動機反轉(zhuǎn)，串接在KM1線圈電路中的KM2動斷輔助觸點斷開，起到互鎖作用。 【任務(wù)實施】【任務(wù)實施】1.任務(wù)實施的內(nèi)容任務(wù)實施的內(nèi)容 三相異步電動機單向點動、長動、正、反轉(zhuǎn)控制線路的制作。2.任務(wù)實施的要求任務(wù)實施的要求 (1)元器件安裝工藝要求 自動空氣刀開關(guān)、熔斷器的受電端子安裝在網(wǎng)孔板的外側(cè)，便于手動操作。 各元器件間距合理，便于元器件的檢修和更換。 緊固各元

13、器件時應(yīng)用力均勻，緊固程度適當(dāng)?？捎檬州p搖，以確保其穩(wěn)固。 (2)布線工藝要求 布線通道要盡可能減少。主電路、控制電路要分類清晰，同一類線路要單層密排，緊貼安裝板面布線。 同一平面內(nèi)的導(dǎo)線要盡量避免交叉。當(dāng)必須交叉時，布線線路要清晰，便于識別。布線應(yīng)橫平豎直，走線改變方向時，應(yīng)垂直轉(zhuǎn)向。 布線一般按照先主電路，后控制電路的順序。主電路和控制電路要盡量分開。 導(dǎo)線與接線端子或接線柱連接時，應(yīng)不壓絕緣層、不反圈及不露銅過長，并做到同一元件、同一回路的不同接點的導(dǎo)線間距離保持一致。 一個電器元件接線端子上的連接導(dǎo)線不得超過兩根。每節(jié)接線端子板上的連接導(dǎo)線一般只允許連接一根。 布線時，嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)

14、線絕緣，不在控制板(網(wǎng)孔板)上的電器元件，要從端子排上引出。布線時，要確保連接牢靠，用手輕拉不會脫落或斷開。 3.工具、儀表及器材工具、儀表及器材 工具：測電筆、螺釘旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀等常用電工工具。 儀器：兆歐表、鉗形電流表、萬用表等。 器材：控制板(網(wǎng)孔板)、三相鼠籠型異步電動機、自動空氣開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、交流接觸器、控制按鈕、端子排、塑銅線、緊固體及編碼套管等。 4.任務(wù)實施的步驟任務(wù)實施的步驟 基本操作步驟描述：基本操作步驟描述：選用元器件及導(dǎo)線電器元件檢查固定安裝元器件布線安裝電動機并接線連接電源自檢交驗通電試車。 (1)電器元件檢查。配齊所有電器元件，并進行

15、校驗。 (2)根據(jù)元件布置圖固定元器件。在控制板(網(wǎng)孔板)上按布置圖安裝電器元件，并貼上醒目的文字符號。安裝元器件的工藝要求如上所述。安裝好的點動控制、長動控制、接觸器互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路元器件圖分別如圖5-29(a)、(b)和(c)所示。 (3)畫出安裝接線圖。點動正轉(zhuǎn)控制線路安裝接線圖如圖5-30(a)所示，長動正轉(zhuǎn)控制線路安裝接線圖如圖5-30(b)所示，接觸器互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路安裝接線圖如圖5-30(c)所示。 (4)先進行主電路配線，再進行控制電路配線。板前明線布線的工藝要求如上所述。 (5)根據(jù)電氣原理圖及安裝接線圖，檢驗網(wǎng)孔板(控制板)內(nèi)部布線的正確性。 (6)安裝電動機，可靠連接電動機和各電器元件金屬外殼的保護接