電氣綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1電機(jī)制作及正反轉(zhuǎn)控制

1、 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 P1 異步電機(jī)的制作及控制情境描述 電機(jī)是機(jī)電一體化中機(jī)和電的結(jié)合部分，是實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)、變換、傳輸、分配、使用和控制的電磁機(jī)械裝置。如：發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)都可以稱(chēng)作電機(jī)。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)作為各種生產(chǎn)機(jī)械和裝備的動(dòng)力設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件而發(fā)揮著其不可替代的作用。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中，電機(jī)工業(yè)是機(jī)械工業(yè)的一個(gè)重要組成部分，被稱(chēng)為電氣化的心臟，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用，并隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是在學(xué)生學(xué)習(xí)電機(jī)安裝與維修與電機(jī)及電氣控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)這兩門(mén)課程的兩個(gè)核心任務(wù)展開(kāi)訓(xùn)練，具體要求是通過(guò)制作一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)，并在木板上安裝三相

2、異步電動(dòng)機(jī)雙重互鎖控制電路，完成對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制。資訊收集1. 4極24槽三相異步電動(dòng)機(jī)單層鏈?zhǔn)嚼@發(fā)繞組展開(kāi)圖以4極24槽單層繞組的三相籠式異步電機(jī)為例來(lái)說(shuō)明定子繞組展開(kāi)圖的繪制過(guò)程。（1）定子繞組展開(kāi)圖的繪制步驟。 畫(huà)槽標(biāo)號(hào)。在紙上等距離地把所修電動(dòng)機(jī)的定子槽畫(huà)成平行線。因電動(dòng)機(jī)定子為24槽，故畫(huà)24根平行線代表槽數(shù)，并標(biāo)明每個(gè)槽的序號(hào)。定極距（分極性）。從第一槽的前半槽起，至最末一槽的后半槽畫(huà)長(zhǎng)線，線的長(zhǎng)度代表電動(dòng)機(jī)的總電角度。再按電動(dòng)機(jī)的磁極數(shù)來(lái)等分，每一等份代表一個(gè)極距，相當(dāng)于180電角度，然后依次標(biāo)出極性。極性的排列為N、S、N、S。 標(biāo)電流方向。按照同一極性下導(dǎo)線的

3、電流方向相同，不同極性下導(dǎo)線的電流方向相反的原則畫(huà)出電流方向。設(shè)N極下各線圈邊的電流方向都向上，則S極下各線圈邊的電流方向都向下。 分相帶。將每一極劃分為3等份，即60度相帶，每一相占兩槽；假如第1槽為U相的首端，則l、2、7、8、13、14、19、20槽均屬于U相。V相首端應(yīng)與U相首端相差120。電角度，即5、6、11、17、18、23、24槽均屬V相，其他槽屬于W相。最后在每一個(gè)三等份（即60度相帶）上依次重復(fù)地標(biāo)出相序號(hào)U、V、W。 分別連接各相繞組。按照采用的繞組類(lèi)型及線圈節(jié)距，安置和連接每相線圈組。在上圖中，先將U相的兩個(gè)線圈順著電流方向連接成線圈組，再依照電流方向?qū)相各線圈連起來(lái)

4、組成U相繞組，根據(jù)三相間隔120電角度的原則，U相、V相和W相繞組的首端應(yīng)依次各移過(guò)l20電角度，即移過(guò)一個(gè)極距的2/3；如U相首端是從第一槽開(kāi)始，那么，V相的首端就從第5槽開(kāi)始，W相的首端就從第9槽開(kāi)始，再按上述方法將V相和W相的各線圈組串接起來(lái)，組成V相和W相繞組，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的三相定子繞組展開(kāi)圖。用上述方法畫(huà)出的各相繞組在定子槽中的位置和所占的槽數(shù)清晰明了，可以清楚地看出各相繞組的連接方式和端部接線的方法，因此展開(kāi)圖是嵌線的重要依據(jù)。 掌握上述的基本概述及繪制步驟后，就可以著手畫(huà)展開(kāi)圖了。畫(huà)展開(kāi)圖時(shí)，最好用3種不同顏色的筆來(lái)畫(huà)，這樣就能更清楚、更容易地區(qū)別各相繞組定子槽內(nèi)的分布情

5、況、安置位置以及連接方法。 （2）繞組的連接方法。三相24槽4極電機(jī)的單鏈繞組有短節(jié)距和全節(jié)距之分。畫(huà)圖時(shí)先將U相繞組畫(huà)出，U相繞組的有效邊分別安置在線槽16、712、1318、1924之中，然后再將各線圈連接起來(lái)，可以設(shè)定任意一個(gè)線槽為U相的首端。2. 三相異步電動(dòng)機(jī)的雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制電機(jī)要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將其電源的相序中任意兩相對(duì)調(diào)即可（我們稱(chēng)為換相），通常是V相不變，將U相與W相對(duì)調(diào)節(jié)器，為了保證兩個(gè)接觸器動(dòng)作時(shí)能夠可靠調(diào)換電動(dòng)機(jī)的相序，接線時(shí)應(yīng)使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相。由于將兩相相序?qū)φ{(diào)，故須確保兩個(gè)KM線圈不能同時(shí)得電，否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的相間短路故障，因此必須采

6、取聯(lián)鎖。為安全起見(jiàn)，常采用按鈕聯(lián)鎖（機(jī)械）與接觸器聯(lián)鎖（電氣）的雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路；使用了按鈕聯(lián)鎖，即使同時(shí)按下正反轉(zhuǎn)按鈕，調(diào)相用的兩接觸器也不可能同時(shí)得電，機(jī)械上避免了相間短路。另外，由于應(yīng)用的接觸器聯(lián)鎖，所以只要其中一個(gè)接觸器得電，其長(zhǎng)閉觸點(diǎn)就不會(huì)閉合，這樣在機(jī)械、電氣雙重聯(lián)鎖的應(yīng)用下，電機(jī)的供電系統(tǒng)不可能相間短路，有效地保護(hù)了電機(jī)，同時(shí)也避免在調(diào)相時(shí)相間短路造成事故，燒壞接觸器。實(shí) 施 任務(wù)1：繪制4極24槽三相異步電機(jī)的單層鏈?zhǔn)嚼@組展開(kāi)圖圖P1-1 三相交流電流的正弦變化曲線任務(wù)2：分析自己所繪制的繞組展開(kāi)圖和圖P1-1三相交流電的正弦曲線，在下圖中標(biāo)出三相異步電機(jī)各線圈內(nèi)部在不同

7、時(shí)間點(diǎn)的電流方向及形成的磁場(chǎng)25/34/32/3/30 由此圖可以看出，在24槽4極三相異步電機(jī)單層鏈?zhǔn)嚼@法下，電機(jī)內(nèi)部形成的磁極對(duì)數(shù)為 ，電機(jī)內(nèi)部的定子繞組是否可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 。指導(dǎo)老師簽字 等級(jí)評(píng)定 任務(wù)3：在完成任務(wù)1與任務(wù)2的基礎(chǔ)上，對(duì)照自己所繪制的繞組展開(kāi)圖進(jìn)行繞組繞制、繞組嵌入與繞組連接等一系列的電機(jī)制作過(guò)程任務(wù)4：電動(dòng)機(jī)檢測(cè)試車(chē)（1）繞組阻值測(cè)試 利用數(shù)字萬(wàn)用表在自己修理好的三相異步電機(jī)三相線圈的引出接線端（接線柱）精確測(cè)量以上物理量： ， ， 。將修理完畢后的三相異步電動(dòng)機(jī)做Y型連接，測(cè)得 ， ， 。（2） 繞組絕緣性能測(cè)試1） 相相絕緣性能測(cè)試保持三相異步電機(jī)的三相線圈各自

8、獨(dú)立（星點(diǎn)斷開(kāi)），將組裝好的三相異步電機(jī)放在水平絕緣桌面上，將兆歐表的“L”線端和“E”地端分別接接線柱，再以2rad/s的速度轉(zhuǎn)動(dòng)兆歐表?yè)u柄，等兆歐表指針?lè)€(wěn)定后，讀出兆歐表的示數(shù)為 。依照此法，再測(cè)兩接線柱的電阻為 ，兩接線柱的電阻為 。2） 相地絕緣性能測(cè)試保持三相異步電機(jī)的上述狀態(tài)不變，將L端接電機(jī)繞組，E端接電機(jī)外殼，再轉(zhuǎn)動(dòng)兆歐表?yè)u柄，待指針?lè)€(wěn)定后，讀出：與電機(jī)機(jī)殼的電阻 ，與電機(jī)機(jī)殼的電阻 ，與電機(jī)機(jī)殼的電阻 。（3）三相異步電機(jī)的正反轉(zhuǎn)試車(chē)。試車(chē)前，須對(duì)電機(jī)進(jìn)行手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試：在不通電的情況下，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子，感覺(jué)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是否平滑；聽(tīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音，是否與定子鐵芯或者絕緣紙

9、之間有摩擦，如果電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)受阻或者轉(zhuǎn)動(dòng)聲音過(guò)大，則需要拆卸電機(jī)，重新組裝。用萬(wàn)用表測(cè)量三相電源的電壓，分別為U相 ，V相 ，W相 。如果電壓正常，則可在三相電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的狀態(tài)下，給三相異步電動(dòng)機(jī)通電。 通電時(shí)注意：三相異步電動(dòng)機(jī)必須接成Y形接法。在指導(dǎo)老師檢查無(wú)誤的情況下，閉合三相電源開(kāi)關(guān)，通電試車(chē)。預(yù)祝同學(xué)們?cè)囓?chē)成功！交換三相電源中的任意兩相，看電機(jī)是否能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)的反轉(zhuǎn)（規(guī)定前面的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎D(zhuǎn)） （填“是”或“否”）。指導(dǎo)老師簽字 等級(jí)評(píng)定 任務(wù)5：繪制三相異步電動(dòng)機(jī)雙重互鎖控制的電氣原理圖，并進(jìn)行原理分析與檢測(cè)。1.電氣原理圖2.原理分析在合上QF后1）正轉(zhuǎn)控制：2）反轉(zhuǎn)控制：3）

10、停止控制：3.檢測(cè)原理分析：分析雙重互鎖原理圖，若先合上空開(kāi)QF，完成下述線路檢測(cè)。本任務(wù)僅為原理圖分析，不必聯(lián)接實(shí)際線路1）若按下SB1，測(cè)試L1相和N相之間的電阻，應(yīng)為 。此時(shí)，若再按下SB3，則L1和N相的電阻變?yōu)?。2）若按下SB2，測(cè)試L3相和N相之間的電阻，應(yīng)為 。 3）若同時(shí)按下SB1、SB2，再測(cè)試L3和N相之間的電阻，應(yīng)為 。 4）若頂下KM1的測(cè)試端，測(cè)試L1相、L2相和L3相兩兩之間的電阻，應(yīng)為：L1-L2 ，L2-L3 ，L1-L3 。此時(shí)，再測(cè)試L1相和N相之間的電阻，應(yīng)為 。 5）若頂下KM2的測(cè)試端，測(cè)試L1相、L2相和L3相兩兩之間的電阻，應(yīng)為：L1-L2 ，L

11、2-L3 ，L1-L3 。此時(shí)，再測(cè)試L1相和N相之間的電阻，應(yīng)為 。 6）若同時(shí)頂下KM1和KM2的測(cè)試端，測(cè)試L1相、L2相和L3相兩兩之間的電阻，應(yīng)為：L1-L2 ，L2-L3 ，L1-L3 。此時(shí)，再測(cè)試L1相和N相之間的電阻，應(yīng)為 。任務(wù)6：完成下面的布局布線圖，并進(jìn)行雙重互鎖電路的制作，嚴(yán)格要求工藝，注意各電氣原件應(yīng)排列整齊、緊密。任務(wù)7：完成電路檢測(cè)，指導(dǎo)老師檢查確認(rèn)無(wú)誤后，通電試車(chē)。指導(dǎo)老師簽字 等級(jí)評(píng)定 檢查評(píng)估1.電機(jī)制作項(xiàng)目分值操作要求分值 計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)扣分本項(xiàng)得分安全（10）保護(hù)萬(wàn)用表或其他工具、儀表5損壞一個(gè)扣5分，扣分上限為100分避免電機(jī)人為損壞、避免誤操作燒毀電機(jī)繞

12、組、嚴(yán)重?fù)p壞線模、繞線器等重大事故的直接記為0分尤其注意避免造成自己或他人受傷扣5輕微傷害的扣5分，造成重傷的直接記為0分并寫(xiě)檢查和事故報(bào)告操作過(guò)程及工藝（80）一次性運(yùn)行成功30一次性運(yùn)行成功前三名者依次加10分、7分、4分第二次運(yùn)行成功20第三次運(yùn)行成功10前三次運(yùn)行都不成功0按正確的方法、步驟對(duì)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電路進(jìn)行檢測(cè)10按完成步驟給分，錯(cuò)一步扣2分，扣分上限為10分正確使用萬(wàn)用表和兆歐表，準(zhǔn)確讀數(shù)5萬(wàn)用表和兆歐表使用不規(guī)范或者讀數(shù)錯(cuò)誤，每次扣1分，扣分上限為5分繞組排列整齊、美觀4繞組排列混亂的直接扣4分，并重新修正繞組嵌入要整齊、緊密，為轉(zhuǎn)子留足轉(zhuǎn)動(dòng)間隙5轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中刮到繞組的直接扣

13、5分，并重新修正禁止出現(xiàn)相間短路或者相地短路6短路一處扣1分，并重新修正，扣分上限6分絕緣紙尺寸合適，嵌入整齊、有序5絕緣紙不合格的每處扣1分，扣分上限24分電機(jī)零部件完好，沒(méi)有損壞5損壞零件，每個(gè)扣1分，扣分上限13分考核時(shí)間（10）在規(guī)定的考核時(shí)間內(nèi)完成考核項(xiàng)目10共計(jì)8小時(shí)，超時(shí)1小時(shí)內(nèi)扣5分，超時(shí)1至2小時(shí)扣10分，2小時(shí)以外不得分合計(jì)1001.三相異步電動(dòng)機(jī)雙重互鎖控制內(nèi)容及配分要 求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)記錄得分?jǐn)y帶工具（10）自帶所需安裝檢測(cè)工具未帶、少帶或攜帶已經(jīng)不能使用的工具予以扣分任務(wù)書(shū)完成情況（20）任務(wù)書(shū)卷面要整潔整潔不整潔扣2，嚴(yán)重不整潔扣5在課前完成任務(wù)書(shū)要求的相關(guān)內(nèi)容未提前完成任務(wù)書(shū)相關(guān)內(nèi)容的