項目一籠式異步電動機變極調速控制線路

1、13項目一 雙速電動機變極調速控制線路張小華教學目標要求：1、知識目標：要求學生掌握籠式異步電動機變極調速的常用的YYY與AYY兩種方法、變極調速控 制線路的結構與接線，能夠正確分析各控制線路的工作原理，會在實際應用中檢測、維修、設計相應 的控制線路。2、技能目標：通過對籠式異步電動機變極調速的常用的YYY與AYY的特點的分析，了解變極調速 的接線方式，能夠安裝變極調速的控制線路，能夠分析控制電路的故障和排除故障。3、情感目標：以小組協(xié)作形式開展學習并進行現(xiàn)場操作，完成項目任務：養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣，增強學 生的分析、操作、研究創(chuàng)新的能力以及與小組合作、溝通能力。4、節(jié)能、環(huán)保，健康、安全教育目

2、標：要求學生愛護實驗、實訓設備，行約用電，不亂扔費棄的材料； 培養(yǎng)學生良好的學習、生活習慣，擁有健康的身心；要求學生做好使用工具和用電安全。教學內容分析：本項目介紹了籠式異步電動機的變極調速控制原理、YYY與AYY兩種方法的接線方式，控制線 路的結構、工作原理及制作電路應注意的事項等。包括以下的學習任務：任務一：籠式異步電動機的變極調速控制線路（8節(jié)）任務二：電動機的變極調速控制線路的裝配（8 Yj）任務三：電磁調速異步電動機控制線路（8節(jié)）教學重點與難點：重點：控制線路的認識、分析、繪制，用萬用表正確檢測控制線路。難點：控制線路原理的分析與理解，在實際應用中如何檢修、設計控制線路。教學方法和

3、策略：布置學生6人為一組，分成6個學習小組。采用實物演示、現(xiàn)場操作、小組合作探究、講授等教學方 法，具體教學策略是：1、書面作業(yè)：先讓學生自學本項目各任務的內容，收集資料，歸納主要知識點，初步完成書而作業(yè)。2、展示交流：各學習小組在課堂上匯報、展示前置作業(yè)成果，小組間進行交流、釋疑，小組長記錄組員 的表現(xiàn)。教師在小組進行匯報、展示的過程中，巡視指導，并對各小組的表現(xiàn)進行點評，記錄成績。3、教師評析：教師根據(jù)學生的知識掌握情況，再次補充、講解理論。引導學生思考，提練要點，并進行 板書。4、實操練習：學生以小組為單位進行操作練習，認識電器的結構及檢測方法。在操作過程中，要求學生 完成學案中有關實操

4、部分學習內容。5、總結提高：教師根據(jù)各小組實操完成情況及效果進行點評，組織各小組結合實操過程、效果進行二次 匯報、交流、展示實操成果。教師組織學生進行知識、技能兩方面的歸納、綜合，形成知識、技能一 體化，提高學生的綜合能力。任務一籠式異步電動機單變極調速控制線路（8節(jié)）【課堂導入】同學們，在實際的生活和生產中所見到的各種電氣和機械設備，都是由電動機帶動作變速的運動， 那么，我們就要對電動機作調速控制。三相異步電動機是如何調速的呢？前置作業(yè):1、三相異步電動機的籠式與繞線式電動機，在結構上有什么區(qū)別？在農業(yè)生產與企業(yè)使用最廣泛的 是哪類電動機？2、電三相異步電動機的籠式與繞線式電動機，調速原理有

5、什么不同？3、籠式電動機的Y形接法與A接法是怎樣的，每相的繞組承受的電壓有什么區(qū)別？4、籠式電動機變極調速，YYY與A-YY,繞組接線是怎樣改變的？5、籠式電動機變極調速控制線路，如果輸入的電源電壓不變，其磁極對數(shù)與轉速、輸出功率、輸出 轉矩分別怎樣發(fā)生變化的？課堂活動:一、前置作業(yè)剖析：各學習小組匯報、展示前置作業(yè)成果，進行相互提問，釋疑。二、知識點評拓展：1、三相異步電動變極調速原理：（1）改變電動機的定子繞組的磁極對數(shù)，據(jù)電動機的同步轉速n=60*f/p,改變磁極對數(shù)p,實現(xiàn)在不 改變電動機的電源輸入電壓的情況下，改變電動機的轉速。（2）三相異步電動變極調速的方法：改變定子繞組的接線方式

6、。方法1、YYY。把定子繞組由Y形接法接成YY形（可以稱為雙Y形或2Y形）。-t oj & I 必 | 51益一輔助電路安裝模擬圖的標號與連線三相異步電動機雙重聯(lián)鎖控制線路LI L2 L3把相同線號的端子連接起來（4）、利用在心里突和安裝模擬板上標線號、連接連線的方法，把小車自動往返的控制線路圖，住實驗室安裝控制線路的輔助電路部分，檢查后通電試車：控制電路圖安裝模擬板2、安裝完畢，練習電路故障的分析與檢測，老師指導學生進行操作，模擬故障：（1）小車在正向運行或者在反向運行的時候，出現(xiàn)不能自鎖的故障：故障模擬操作：接觸器的常開自鎖觸頭接觸不良。把并聯(lián)在啟動按鈕的接觸器常開觸頭KM1或者KM2的

7、連線拆開。觀察故障的特征表現(xiàn)：（2）小車不能夠實現(xiàn)多次自動往返，該反向啟動運轉的時候卻自動停車；故障模擬操作：控制電路中的行程開關的常開觸頭SQ12或者SQ22接觸不良，或者是小車在自動往 返的時候，運動部分的擋板不能撥到行程開關的觸柄;串聯(lián)在KM1線圈回路中接觸器聯(lián)鎖常閉觸頭KM2 或者把串聯(lián)在KM2線圈回路中接觸器聯(lián)鎖常閉觸頭KM1接觸不良。故障模擬故障1的操作是把程開關的常開觸頭SQ12或者SQ22的接線拆開。故障模擬故障2的操作是把串聯(lián)在KM1線圈回路中接觸器聯(lián)鎖常閉觸頭KM2或者把串聯(lián)在KM2線圈回 路中接觸器聯(lián)鎖常閉觸頭KM1的接線拆開。觀察故障的特征表現(xiàn)：（3）小車不能啟動：故障

8、模擬操作：SB1的常閉觸頭接觸不良；熔斷器FU2開路：熱繼電器在控制回路中的常閉觸頭FR開路。 觀察故障的特征表現(xiàn)：（4）不能停車：故障模擬操作：按下SB1的常閉觸頭不能分開，常閉觸頭被電弧燒蝕而粘合。觀察故障的特征表現(xiàn)： 3、要完成的電動機控制線路安裝的練習，首先要加強控制線路的模擬安裝練習:1、認識低壓器件的腳位功能和觸頭的分布規(guī)律？ 2、說出017號線分別于哪些元件的觸頭連接?3、各號線的條數(shù)與連接元件觸頭數(shù)目有什么關系？4、識別各個元件和元件的觸頭作用，理解各個元件的連線關系與規(guī)律。線號連線 的條 數(shù)連接元件名稱和觸頭符號02FU2、接觸器KM1線圈、接觸器KM2線圈11FU2、熱過載

9、繼電器FR輔助常閉觸頭31熱過載繼電器FR輔助常閉觸頭、停止按鈕SB1常閉觸頭54停止按鈕SB1常閉觸頭、啟動按鈕SB2常開觸頭（啟動）、啟 動按鈕SB3常開觸頭（啟動）、接觸器KM1輔助常開觸頭（自鎖）、 接觸器KM2輔助常開觸頭（自鎖）72啟動按鈕SB2常開觸頭（啟動）、接觸器KM1輔助常開觸頭（自 鎖）、啟動按鈕SB3常閉觸頭（聯(lián)鎖）、91啟動按鈕SB3常閉觸頭（聯(lián)鎖）、接觸器KM2助常閉觸頭（聯(lián) 鎖）111接觸器KM2輔助常閉觸頭（聯(lián)鎖）、接觸器KM1線圈132啟動按鈕SB3常開觸頭（啟動）、接觸器KM2輔助常開觸頭（自 鎖）、啟動按鈕SB2常閉觸頭（自鎖）151啟動按鈕SB2常閉觸頭

10、（自鎖）、接觸器KM1輔助常閉觸頭（聯(lián) 鎖）171接觸器KM1輔助常閉觸頭（聯(lián)鎖）、接觸器KM1線圈、裝配接線的規(guī)律：連接相同線號導線的條數(shù)=元件端子數(shù)一 14、學生在實驗室要完成的電動機控制線路安裝的練習：（1）電動機按鈕聯(lián)鎖控制線路；（2）三相異步雙速電動機Y-YY調速控制線路（3）電動機雙重聯(lián)鎖控制線路；（4）控制線路安裝的測試。課后作業(yè):1、分析控制線路常見故障（1） （4）的故障成因：2、畫出小車自動往返的控制線路圖，說出線路的控制過程。電氣原理圖：表達電氣控制系統(tǒng)的組成和聯(lián)接關系，主要用來分析控制系統(tǒng)工作原理。3、填空題：1）、繞線式異步電動機采用 方法進行調速。轉子電路中電阻越大

11、，電動機的轉速。2）、在繞線式異步電動機的控制線路中，對電動機的過載保護常采用。當電動機定子繞組中 的電流超過整定的動作電流時，其 觸頭斷開，使控制電路斷電，從而切斷電源。3）、在繞線式異步電動機的調速線路中：接入轉子繞組中的電阻、標稱功率：在啟動控制線 路中，串接在轉子繞組中的電阻、標稱功率。4、選擇題：1）、籠式三相交流異步電動機變極調速常用的接線方式是（）和（）oA.、丫一 YY B、丫一 C、一 YY D . - 2）、繞線式三相交流異步電動機的調速控制線路中，由串聯(lián)在定子電路中的（）對電動機進行過載保 護。A、熔斷器 B、限流器 C、過流繼電器 D、電壓繼電器3）、適合在轉子電路串聯(lián)

12、電阻的調速方式的交流異步電動機是（）。A、繞線式 B、籠式 C、電容式 D、罩極式5、問答題：圖T3 1為雙速電動機控制線路中的輔助電路，當接觸器KM1閉合時，定子繞組為連接， 電動機的轉速為低速：當接觸器KM2閉合時，定子繞組為YY連接，電動機的轉速為高速。分析該輔 助電路的工作原理，并說明電路怎樣保護電動機過載和防止電源的相間短路。3B3-3-I電磁調速異步電動機L W相交流K步電動機2.上動物3.蹌蘭X* &電樞5.工作/度6.油磁燒炮7.磁極8 /速發(fā)電機9.測運發(fā)電機感技10.永久破狹 U.埔出粕12.電刷柒13.電螭14.第電環(huán)任務三：電磁調速異步電動機控制線路（8節(jié)）【課堂導入】

13、同學們，請觀察電磁調速異步電動機的結構示意圖。電磁調速異步電動機的結構由哪幾部分組成?其中三相異步電動機的轉速是否可調？電磁轉差離合器的轉速與異步電動機的轉速是否有必然的聯(lián)系？ 測速發(fā)電機的作用是什么，它的轉軸與什么部分連軸？前置作業(yè)：1、籠式三相異步電動機的結構有什么特點？電動機的轉子是否能夠與外電路相連接？2、籠式異步電動機變極調速控制，其變極是指改變電機的什么參數(shù)來實現(xiàn)調速？3、籠式異步電動機變極調速控制，是如何實現(xiàn)改變電動機的磁極的對數(shù)？4、籠式異步電動機變極調速控制，通常使用了哪兩種方法?課堂活動:一、前置作業(yè)剖析：各學習小組匯報、展示前置作業(yè)成果，進行相互提問，釋疑。二、知識點評拓

14、展：1、電磁調速異步電動機的應用：電磁調速異步電動機的控制線路電磁調速異步電動機又稱滑差電動機，它可以在較大的范圍內進行無 級平滑調速，是交流無級調速設備中最簡單的一種。電磁調速異步電動機廣泛應用在紡織、造紙和印染等 輕工機械中。2、電磁調速異步電動機的結構：（1）如圖3-3-1所示由三相交流異步電動機、電磁轉差離合器、測速發(fā)電機和控制裝置等組（2）電磁轉差離合器是電磁調速異步電動機的關鍵部件，它的結構如圖3-3-2所示。電樞：習慣上稱作主動部分，它是一個由鐵磁材料制成的圓筒，電樞由三相交流異步電動機帶動，以不 變的轉速轉動。勵磁繞組：為鐵磁材料制成的爪形磁極，在爪形磁極上安裝，勵磁繞組與爪形

15、磁極統(tǒng)稱為感應子，被拖 動的生產機械就連接在感應子的輸出軸上。磁轉差離合器：勵磁繞組與爪形磁極統(tǒng)稱為感應子是從動部分。勵磁繞組的電流由直流電源供給，直 流電源通過電刷和集電環(huán)與勵磁繞組連接。電樞與感應子之間的間隙稱為氣隙，氣隙7 一般為0.5 左右。電磁轉差離合器的工作原理是：若感應子的勵磁繞組中沒有勵磁電流通過，主動部分和從動部分之間 沒有聯(lián)系，磁極和輸出軸就不轉動，相當離合器“脫開”。若勵磁繞組通過集電環(huán)和電刷與直流電源連接, 勵磁繞組在轉差離合器中建立磁通，磁通經爪形磁極一氣隙一電樞一氣隙一爪形磁極形成閉合回路，這 樣，主動部分和從動部分之間就建立了聯(lián)系。3、電磁調速異步電動機的工作原理

16、：在勵磁繞組中通過勵磁電流、三相交流異步電動機帶動電樞以轉速nl旋轉時，電框就會因切割磁力 線而產生渦流。渦流與爪形磁極的磁場相互作用產生電磁轉矩，此電磁轉矩使感應子跟著電樞同方向旋轉, 從而也帶動了工作機械轉動。4、電磁調速異步電動機的調速原理：相當離合器的“嚙合”。顯然，感應子和電樞的轉速不能相同，如果轉速相同，電樞和爪形磁極之間 沒有相對運動，電樞就不會切割磁力線產生渦流，也不能產生使感應子轉動的電磁轉矩。此外，我們還可 以看到電磁離合器的工作原理和異步電動機的是相同的，異步電動機的轉子導體和定子旋轉磁場之間存在 轉速差（即轉差），才能產生電磁轉矩使轉子轉動。所以這種離合器稱為電磁轉差離

17、合器或電磁滑差離合 器,當輸出軸負載一定時，減小勵磁繞組的勵磁電流，感應子的轉速下降；增大的磁繞組的勵磁電流，感 應子的轉速增大。所以，當輸出軸負載一定時，通過調汽勵磁繞組的電流，就可以調節(jié)生產機械的轉速。5、電磁調速異步電動機的調速控制線路。運行控制過程： 合上電源開關QS ,按下按鈕SBZ ,接觸器KM的線圈獲電，自鎖觸頭閉合自 鎖：KM的主觸頭閉合，使拖動電樞轉動的三相交流異步電動機轉動，同時，接通VC的交流電源并使 VC輸出直流電流。電磁轉差離合器的勵磁繞組獲得直流電流勵磁并產生電磁轉矩，使感應子沿電樞轉動 的方向轉動，但轉速低于電樞的轉速。需要停止時，按下按鈕SBI ,接觸器KM線圈

18、斷電，主觸頭斷開, 三相交流異步電動機和電磁轉差離合器同時斷電。調速過程： 調節(jié)電位器的電阻R。，可以改變勵磁繞組中的勵磁電流大小，從而改變感應子及其拖 動負載的轉速。圖中的TG為測速發(fā)電機，由它檢測和取出感應子輸出軸的轉速信號，并反饋給VC , 調整和穩(wěn)定感應子輸出軸的轉速。課后作業(yè):一I、填空題：1、電磁調速異步電動機由 、和 等組成。2、電磁調速異步電動機中的電樞是由 制成的圓筒，它由 帶動，以 轉動。3、電磁調速異步電動機中，與 統(tǒng)稱為感應子，被拖動的生產機械就連接在感應子的 上。4、電磁調速異步電動機輸出軸負載一定時，如果減小勵磁繞組的勵磁電流，將使磁極的磁通減小，磁極 的轉速,所以

19、當輸出軸負載一定時，通過調節(jié)勵磁繞組的，就可以調行生產機械的 05、在如圖3-3-3所示的電磁調速異步電動機的調速控制線路中，VC為帶負反饋環(huán)節(jié) 的，它將 變?yōu)?，為電磁轉差離合器DC的 提供勵磁電流。6、在如圖3-3-3所示的電磁調速異步電動機的調速控制線路中，調節(jié),可以改變 中的勵磁電流大小，從而改變電磁轉差離合器磁極和拖動負載的 O二、選擇題1、電磁調速異步電動機的負載不變，要改變輸出的轉速，正確的做法是（）0A、改變電樞的轉速B、改變電源電壓C、改變差轉離合器的磁極對數(shù)D、改變差轉離合器的勵磁電流2、變頻器輸出的電壓波形是（）。A、正弦曲線B、三角波形C、矩形波形D、鋸齒波形3、連接在

20、變頻器輸出端子上的電動機，在發(fā)出正轉指令時反轉，應采取的措施是（A、改發(fā)反 轉指令 B、變頻器與三相電源連接的任意兩相導線對調C、電動機與變頻器連接的任意兩相導線對調D、改變參數(shù)設置4、在對籠式三相交流異步電動機進行變頻調速時，為保持電動機的磁通不變，應保持（）不變。A、電源電壓不變B、繞組連接方式不變C、繞組中電流不變D、U/F比值不變5、電磁轉差離合器中，磁極的轉速應該（）電樞的轉速。（A）遠大于 （B）大于 （C）等于 （D）小于6、使用電磁調速異步電動機調速時，電磁離合器勵磁繞組的直流供電是采用（）。（A）干電池（B）直流發(fā)電機（C）橋式整流電路（D）半波可控整流電路7.在三相交流異步

21、電動機的定子上布置有（）的三相繞組。（A）結構相同，空間位置互差900電角度（B）結構相同，空間位置互差120電角度（C）結構不同，空間位置互差180電角度（D）結構不同，空間位置互差120電角度三、問答題:電磁調速異步電動機由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？怎樣調電磁調速異步電動機的轉速?四、畫出下面電動機的順序停止控制線路，然后分析控制過程;電路的啟動順序：只有啟動Ml后，才能啟動M2：電路的停止順序：只有先停止M2,才能停止Ml。課外作業(yè)輔導:9月7日電動機控制線路作業(yè)1、畫出書本75頁圖241位置控制線路；2、書本166頁：抄題完成填空題610。參考答案：6：較大, 較小;7、三相異

22、步電動機，電磁轉差離合器,測速發(fā)動機,控制裝置:8、鐵磁材料,三相異步電動機,轉速nl；9、勵磁繞組,爪形磁極,輸出軸:10、W,蠅，轉速。9月8日電動機控制電路作業(yè)：041108一、選擇題：.1、電磁轉差離合器中，磁極的轉速應該（）電樞的轉速。（A）遠大于 （B）大于 （C）等于 （D）小于2、使用電磁調速異步電動機調速時，電磁離合器勵磁繞組的直流供電是采用（）。（A）干電池（B）直流發(fā)電機（C）橋式整流電路（D）半波可控整流電路3.在三相交流異步電動機的定子上布置有（）的三相繞組。（A）結構相同，空間位置互差90電角度（B）結構相同，空間位置互差120電角度（C）結構不同，空間位置互差18

23、0電角度（D）結構不同，空間位置互差120電角度二、畫出下面電動機的順序停止控制線路，然后分析控制過程；電路的啟動順序：只有啟動Ml后，才能啟動M2； 空邕 甥|二7pr電路的停止順序：只有先停止M2,才能停止Ml。i七7:貨9月9日電動機控制線路作業(yè)3、書本166頁：抄題完成填空題參考答案：11、品閘管控制器，交流電,直流電:12、電位器的電阻R,勵磁繞組,轉速;9月13日電動機控制線路作業(yè)4、書本166頁：抄題完成填空題1316。參考答案：5、圖為雙速電動機控制電路中的輔助電路，當接觸器KM閉合時，定子繞組為連接，電動機 的轉速為低速；當接觸器KM2閉合時，定子為YY連接，電動機轉速為高速

24、。請分析：1、輔助電路存在哪方面的錯誤？2、請參照課本的相關電路，重新畫一個正確的輔助電路。3、分析斷電延時繼電器切換雙速電動機控制的輔助電路的控制過程，并且用文字表達出 來。9月14日電動機控制線路作業(yè) 抄題完成170頁問答題三的2、3兩題。參考答案：第2題：1、首先把有錯誤的圖T31畫成正確的輔助電路圖（參考126頁圖XL2）；2、控制原理：參考125頁最后一自然段；3、當電動機為連接運行時，由熱過載繼電器FR1實現(xiàn)過載保護，當電動機YY連接運 行時。由熱過載繼電器FR2實現(xiàn)過載保護，電動機出現(xiàn)過載現(xiàn)象時，F(xiàn)R1或者FR2因為過載 電流而熱動作，其輔助電路的常閉觸頭斷開而切斷KM1線圈或K

25、M2線圈的電壓，KM1或KM2 的主觸頭斷開而切斷電動機的工作電壓，實現(xiàn)過載保護。第3題：根據(jù)圖322所示的控制電路分析，電路使用過流繼電器作為繞線式三相交流異步電 動機的過載保護；當電動機電路發(fā)生過載運行現(xiàn)象，過流繼電器因過流而動作，其串聯(lián)在輔 助電路控制回路的常閉觸頭斷開而切斷接觸器線圈的電壓，接觸器住觸頭斷開切斷電動機工 作電壓，實現(xiàn)了電動機的過載保護。9月17日電動機控制線路作業(yè)抄題完成170頁問答題三的1、2、3兩題。參考答案：第一題：答：籠式三相交流異步電動機變極調速時，定子繞組由連接變?yōu)閅Y連接和由Y連 接變?yōu)閅Y連接兩種方式，在電動機電源電壓不變的情況下，相同的是：（1）電動機定子繞組的磁極對數(shù)減少一半，電動機的轉速都是由低速轉為高速, 轉速增大一倍即nyy=2ii& nyy=2iiv； （2）在轉變連接方式時，把電動機的電源的相序接反， 電動機的轉動方向不變。不同的是：（1）定子繞