電機與電氣控制技術項目教程 課件 劉玉娟 項目2 三相異步電動機的電氣控制

電機與電氣控制技術項目教程項目二三相異步電動機的電氣控制任務一三相異步電動機單方向運轉控制如圖2-1所示的電氣控制線路是由按鈕、接觸器、繼電器等有觸頭電器組成的三相異步電動機繼電器-接觸器控制線路。項目概述圖2-1電動機電氣控制線路在生產(chǎn)實踐中，電動機運行常采用按鈕、接觸器等低壓電器進行控制。這種控制方式成本低、制作容易、維修方便，因而得到了廣泛的應用。本項目以7個任務為載體通過三相異步電動機基本電氣控制線路的安裝調試過程；了解低壓電器的結構、工作原理、用途、電氣符號、選型及在三相異步電動機電氣控制線路中的作用，讓學生識讀電氣原理圖、安裝接線圖；通過具體實踐，掌握三相異步電動機起動、調速、制動、反轉控制電路的分析與調試，熟悉其工作過程及基本操作方法，能進行常見故障的分析排除。學習目標知識目標了解電氣控制的基本知識。1.

熟悉常用低壓電器的基本結構、工作原理、電氣符號、使用方法及在電路中作用。2.

熟悉基本控制電路的工作原理。4.

掌握電氣控制系統(tǒng)圖的繪制原則方法。3.

能力目標能識讀、分析電氣原理圖。1.

能根據(jù)電氣原理圖繪制安裝接線圖。2.

學會基本控制電路常見故障的分析排除方法。4.

能按照工藝要求完成基本控制電路安裝與調試。3.

素質目標學習活動中態(tài)度積極，有團隊意識。1.

具備自主、創(chuàng)新學習能力。2.

設計、安裝與調試電路過程中嚴謹、細致，有精益求精的工匠精神。3.

注意安全，現(xiàn)場操作符合安全規(guī)范要求，做到安全操作文明生產(chǎn)。4.

Content學習任務單01任務引入02知識學習——常用低壓電器03任務實施04目錄01學習任務單表2-1“三相異步電動機單方向運轉控制”學習任務單項目二三相異步電動機的電氣控制學時

任務2.1三相異步電動機單方向運轉控制學時

任務描述使用接觸器控制三相異步電動機的直接啟動，通過手動操作按鈕實現(xiàn)三相異步電動機的單方向運轉，包括點動與連續(xù)運轉控制?？刂埔笕缦拢海?）點動：按下啟動按鈕，電動機啟動；松開啟動按鈕，電動機停止。（2）連續(xù)運轉：按下啟動按鈕，電動機啟動；松開啟動按鈕，電動機繼續(xù)旋轉；按下停止按鈕，電動機停止運行。（3）系統(tǒng)具有必要的保護措施。任務流程分析控制要求——識讀原理圖——繪制接線圖——檢測元器件——安裝接線——線路檢測——通電試車——驗收評價02任務引入生產(chǎn)機械根據(jù)實際工作的需要有的生產(chǎn)機械需要短時間斷運轉（如天車運行）；有的生產(chǎn)機械需要連續(xù)運轉（如車床主軸運行）；還有的同一生產(chǎn)機械既要短時間斷運轉，又要連續(xù)運轉（如CA6140車床托板快速移動運行），所以對其拖動電動機的控制也有點動運轉、連續(xù)運轉、點動與連續(xù)運轉三種控制方式。如圖2-2所示為一臺CA6140普通車床主軸電機和冷卻電機是屬于連續(xù)運轉控制，托板快速移動電機是屬于點動與連續(xù)運轉控制當托板在導軌右側離卡盤較遠時，操作人員為了快速移動車床刀架讓電機連續(xù)運轉；當托板在導軌右側離卡盤較近時，操作人員為了快速移動車床刀架讓電機點動運轉。圖2-2CA6140普通車床示意圖刀架按鈕下面就來學習點動控制、連續(xù)運轉控制、既能點動又能連續(xù)運轉控制電路。03知識學習——常用低壓電器低壓電器是電力拖動自動控制系統(tǒng)的基本組成元件，控制系統(tǒng)的可靠性、先進性、經(jīng)濟性與所用的低壓電器有著直接的關系，作為電氣技術人員必須熟練掌握低壓電器的結構、原理，并能正確選用和維護。低壓電器工作在交流電壓1200V或直流電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器產(chǎn)品。一、低壓電器的分類低壓電器用途廣泛，功能多樣，種類繁多，分類方法各異。如：接觸器、各種控制繼電器、控制器、起動器等。低壓電器控制電器主令電器保護電器配電電器執(zhí)行電器用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器如：控制按鈕、主令開關、行程開關、萬能轉換開關等。用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器如：熔斷器、熱繼電器、各種保護繼電器、避雷器等。用于保護電路及用電設備的電器如：高壓斷路器、隔離開關、刀開關、斷路器等。用于電能的輸送和分配的電器如：電磁鐵、電磁離合器等。指用于完成某種動作或傳動功能的電器按用途分類如：交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。低壓電器電磁式電器非電量控制電器依據(jù)電磁感應原理來工作的電器如：刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器按工作原理分類如：刀開關、接觸器、繼電器等。低壓電器有觸點電器無觸點電器利用觸點的接觸和分離來通斷電路的電器如：電感式開關、電子接近開關、晶閘管式時間繼電器等。利用電子電路發(fā)出檢測信號，達到執(zhí)行指令并控制電路目的的電器按執(zhí)行機能分類二、刀開關刀開關是結構最簡單、應用最廣泛的一種手動電器。在低壓電路中，作為不頻繁接通和分斷電路用，或用來將電路與電源隔離，也稱為隔離開關。刀開關由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板組成。按刀數(shù)可分為單極、雙極和三極。刀開關外形及符號如圖2-3所示。一般均與熔絲或熔斷器組成具有保護作用的開關電器。如開啟式負荷開關（膠蓋閘刀開關）和封閉式負荷開關（鐵殼開關）等。a)外形b)單極c)雙極d)三極圖2-3刀開關的外形及符號由刀開關和熔絲組合而成。瓷底板上有進線座、靜觸點、熔絲、出線座和刀片式的動觸點，上面罩有兩塊膠蓋。這樣，操作人員不會觸及帶電部分，并且分斷電路時產(chǎn)生的電弧也不會飛出膠蓋外面而灼傷操作人員。如圖2-4a所示為HK系列瓷底膠蓋刀開關結構圖1-膠蓋；2-膠蓋固定螺釘；3-進線座；4-靜觸點；5-熔絲；6-瓷底；7-出線座；8-動觸點；9-瓷柄。圖2-4HK系列瓷底膠蓋刀開關a）結構圖在電熱、照明等各種配電設備中，不頻繁地接通或切斷負載電路，及起短路保護作用。三極閘刀開關由于沒有滅弧裝置，因此在適當降低容量使用時，也可用作小容量異步電動機不頻繁直接起動和停止的控制開關。在拉閘與合閘時，動作要迅速，以利于迅速滅弧，減少刀片的灼傷。這種開關適用于額定電壓為交流380V或直流440V、額定電流不超過60A的電器裝置膠蓋閘刀開關圖形符號和文字符號如圖2-4b所示圖2-4HK系列瓷底膠蓋刀開關b）帶熔斷器刀開關符號手柄安裝時，刀開關在合閘狀態(tài)下手柄應該向上，不能倒裝和平裝，以防止閘刀松動落下時誤合閘。電源進線電源進線應接在靜觸點一邊的進線端，用電設備應接在動觸點一邊的出線端。這樣，當?shù)堕_關關斷時，閘刀和熔絲均不帶電，以保證更換熔絲時的安全。三、轉換開關轉換開關又稱組合開關，一般用于電氣設備中不頻繁地通斷電路、換接電源和負載，小容量電動機不頻繁的起停控制。如圖2-5所示為HZ10系列轉換開關的外形、結構及圖形符號，實際上它是由多極觸點組合而成的刀開關，由動觸點（動觸片）、靜觸點（靜觸片）、轉軸、手柄、定位機構及外殼等部分組成。其動、靜觸點分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內，其內部結構示意圖如圖2-6所示，當轉動手柄時，每層的動觸片隨方形轉軸一起轉動。圖2-5HZ10-10/3型轉換開關1-手柄；2-轉軸；3-扭簧；4-凸輪；5-絕緣墊板；6-動觸片；7-靜觸片；8-絕緣桿；9-接線柱。圖2-6轉換開關結構示意圖用轉換開關控制7KW以下電動機的起動和停止，該轉換開關額定電流應為電動機額定電流的3倍。圖2-7轉換開關的符號a)單極b)三極用轉換開關接通電源，另由接觸器控制電動機時，轉換開關的額定電流可稍大于電動機的額定電流。HZ15系列為新型的全國統(tǒng)一設計更新?lián)Q代產(chǎn)品。轉換開關的圖形和文字符號如圖2-7所示。額定電壓：額定電流：極數(shù)：500V以下10A、25A、100A幾個等級1-4極HZ10系列為早期全國統(tǒng)一設計產(chǎn)品。熔斷器主要由熔體和安裝熔體的熔管組成。熔體串接于被保護的電路中，一般由熔點較低、電阻率較高的合金或鉛、鋅、銅、銀、錫等金屬材料制成絲或片狀。熔管是由陶瓷玻璃纖維等絕緣材料做成，在熔體熔斷時還兼有滅弧作用。熔斷器是一種簡單而有效的保護電器。它串接在電路中主要起短路保護作用。四、熔斷器熔斷器工作原理熔斷器允許通過一定大小的電流其熔體不熔化；當電路正常工作時熔體中流過很大的故障電流，當電流產(chǎn)生的熱量達到熔體的熔點時，熔體融化，自動切斷電路，從而達到保護目的。當電路發(fā)生短路時圖2-8熔斷器的保護特性曲線如圖2-8所示。熔斷器作為電路的短路保護元件比較理想每一個熔體都有一個額定電流值IN，熔體允許長期通過額定電流而不熔斷。當熔體流過的電流I達到1.25倍額定電流時，熔體1h以上熔斷或長期不熔斷；通過1.6倍額定電流時，應在1h內熔斷；達2倍額定電流時，30～40秒熔斷；達8～10倍額定電流時，熔體瞬間（1S）熔斷。由此可見，通過熔體的電流與熔斷時間的關系具有反時限特性，稱為熔斷器的保護特性，簡稱“安秒特性”。（一）熔斷器的保護特性常用熔斷器有：等。熔斷器的型號含義：（二）常用熔斷器螺旋式熔斷器無填料密閉管式熔斷器有填料封閉管式熔斷器快速熔斷器自復熔斷器如圖2-9所示，熔體上的上端蓋有一熔斷指示器，一旦熔體熔斷，指示器馬上彈出，可透過瓷帽上的玻璃孔觀察到。它常用于機床電器控制設備中。目前全國統(tǒng)一設計的螺旋式熔斷器有RL6、RL7（取代RL1、RL2）、RLS2（取代RLS1）等系列。1.螺旋式熔斷器圖2-9螺旋式熔斷器1-底座；2-熔體；3-瓷帽如圖2-10所示。它常用于低壓電力網(wǎng)或成套配電設備中。常見型號：RM10系列。2.無填料密閉管式熔斷器圖2-10無填料密閉管式熔斷器1-銅圈；2-熔斷器；3-管帽；4-插座；5-特殊墊圈；6-熔體；7-熔片。

如圖2-11所示。絕緣管內裝有石英砂作填料，用來冷卻和熄滅電弧。它常用于大容量的電力網(wǎng)或配電設備中。常見型號：RT12、RT14、RT15、RT17、RT18等系列。3.有填料封閉管式熔斷器圖2-11有填料封閉管式熔斷器1-瓷底座；2-彈簧片；3-管體；4-絕緣手柄；5-熔體。圖2-12快速熔斷器其外形如圖2-12所示。它主要用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護。由于半導體元件的過載能力很低，只能在極短時間內承受較大的過載電流，因此要求短路保護具有快速熔斷的能力?？焖偃蹟嗥鞯慕Y構和有填料封閉式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，它是以銀片沖制的有V型深槽的變截面熔體。常見型號：RLS2、RS3系列。4.快速熔斷器其外形如圖2-13所示。它是一種新型熔斷器，以金屬鈉作熔體，其熔點低、易氣化。常溫下鈉的電阻很小，正常工作電流易通過。當發(fā)生短路時，溫度急劇升高，固態(tài)鈉迅速氣化，而氣態(tài)納電阻很高，從而限制短路電流通過，達到短路保護目的。當短路故障消除溫度降低后，鈉又恢復為固態(tài)，又可保持良好的導電性。優(yōu)缺點：自復式熔斷器不用更換熔體，能夠反復使用，這是它的優(yōu)點。但它只是限制了短路電流的通過，而不能完全切斷，這是主要的缺點。常見型號：RZ1系列。5.自復熔斷器圖2-13自復熔斷器在選擇熔斷器時，主要考慮以下幾個技術參數(shù)：（三）熔斷器的選擇熔斷器額定電流的選擇其額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。3.熔斷器類型選擇其類型應根據(jù)線路的要求、使用場合和安裝條件選擇。1.熔斷器額定電壓的選擇其額定電壓應大于或等于線路的工作電壓。2.熔體額定電流的選擇4.用于電爐、照明等電阻性負載的短路保護，熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流。0103保護多臺電動機，熔斷器的額定電流可按下式計算：IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN式中INmax為容量最大的一臺電動機的額定電流；∑IN為其余電動機額定電流之和。02保護單臺電動機時，考慮到電動機受起動電流的沖擊，熔斷器的額定電流應按下式計算：IRN≥（1.5～2.5）IN式中，IRN為熔體的額定電流；IN為電動機的額定電流，輕載起動或起動時間短時系數(shù)可取近1.5，帶重載起動或起動時間較長時，系數(shù)可取2.5。在配電系統(tǒng)中，為防止發(fā)生越級熔斷，多級熔斷器應相互配合。一般上一級（供電干線）熔體的額定電流比下一級（供電支線）大1～2個級差。04圖2-14熔斷器的圖形及文字符號熔斷器極限分斷能力的選擇：必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。5.控制按鈕是一種結構簡單，應用廣泛的主令電器，是用來短時間接通或斷開小電流電路的手動主令電器。五、控制按鈕圖2-15LA19-11型按鈕1-接線柱；2-按鈕帽；3-復位彈簧；4-動斷觸頭；5-動合觸頭。

a） 外形b）結構由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成。組成通常作成復合觸頭，即具有動合觸頭和動斷觸頭。按下按鈕時，先斷開動斷觸頭后接通動合觸頭，當松開按鈕時，在復位彈簧作用下，動合觸頭先斷開，動斷觸頭后閉合。如圖2-15為LA19系列控制按鈕的外形圖、結構示意圖。工作原理用手動旋鈕進行操作01旋轉式裝有突起的蘑菇形按鈕帽，以便緊急操作03緊急式按鈕內裝有信號燈顯示信號02指示燈式即用鑰匙轉動來開關電路，并在鑰匙抽出后不能隨意動作，具有保密和安全功能。04帶鎖式按鈕在結構上有多種形式：為了便于區(qū)分各按鈕不同的控制作用，通常將按鈕帽做成不同顏色，這樣可以避免誤操作。常以紅色表示停止按鈕，綠色表示啟動按鈕。常用的型號：有LA18、LA19、LA20、LA25等系列。國外的：有德國BBC公司的LAZ系列?？刂瓢粹o的選擇要根據(jù)所需觸點對數(shù)、使用場合及作用來選擇型號及按鈕顏色圖2-16按鈕的型號含義及電氣符號a)動合按鈕b)動斷按鈕c)復合按鈕接觸器能依靠電磁力的作用使觸頭閉合或分離來接通或分斷交、直流主回路和大容量控制電路，并能實現(xiàn)中遠距離自動控制和頻繁操作。接觸器具有大的執(zhí)行機構，其大容量的主觸頭，有迅速熄滅電弧的能力，當電路發(fā)生故障時，能迅速可靠的切斷電源。其兼有欠（零）電壓保護功能，是自動控制系統(tǒng)和電力拖動系統(tǒng)中應用廣泛的一種低壓控制電器。工作原理組成類型六、接觸器交流接觸器直流接觸器電磁系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)滅弧裝置1.交流接觸器用來操作觸頭的閉合與分斷，包括線圈、動鐵心和靜鐵心。線圈由絕緣銅導線繞制而成，一般制成粗而短的圓筒形，并與鐵心之間有一定的間隙，以免與鐵心直接接觸而受熱燒壞。鐵心由硅鋼片疊壓而成，以減少鐵心中的渦流損耗，避免鐵心過熱。在鐵心上裝有短路環(huán)，以減少交流接觸器吸合時產(chǎn)生的振動和噪聲，故又稱減振環(huán)。交流接觸器電磁系統(tǒng)01分主觸頭和輔助觸頭，用來直接接通和分斷交流主電路和控制電路。主觸頭用以通斷電流較大的主電路，體積較大，一般有三對動合觸頭；輔助觸頭用以通斷電流較小的控制電路，體積較小，有動合和動斷兩種觸頭。觸頭用導電性能較好的紫銅制成，并在接觸部分鑲上銀或銀合金塊，以減小接觸電阻。觸頭系統(tǒng)02用來迅速熄滅主觸頭在分斷電路時所產(chǎn)生的電弧，保護觸頭不受電弧灼傷，并使分斷時間縮短。容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置，對于小容量的接觸器，常采用雙斷口橋形觸頭以利于滅弧，其上有陶土滅弧罩。對于大容量的接觸器常采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧結構。滅弧裝置03包括反作用力彈簧、傳動機構和接線柱等。CJ20交流接觸器外形及結構示意圖如圖2-17所示。其它部件04圖2-17CJ20交流接觸器外形及結構示意圖1-動觸頭；2-靜觸頭；3-動鐵心；4-緩沖彈簧；5-電磁線圈；6-靜鐵心；7-墊氈；8-接觸彈簧；9-滅弧罩；10-觸頭壓力簧片。當線圈通入電流后，在鐵心中形成強磁場，動鐵心受到電磁力的作用，便吸向靜鐵心。但動鐵心的運動受到反作用力彈簧阻力，故只有當電磁力大于彈簧反力時，動鐵心才能被靜鐵心吸住。動鐵心吸下時，帶動動觸頭與靜觸頭接觸，從而使被控電路接通。當線圈斷電后，動鐵心在反力彈簧作用下迅速離開靜鐵心，從而使動、靜觸頭也分離，斷開被控電路。工作原理05國外B系列、3TB、3TF、LC1-D等系列。國內CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40等；常用的交流接觸器產(chǎn)品有：2.直流接觸器直流接觸器與交流接觸器在結構與工作原理上基本相同。在結構上也是由電磁機構、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成。但也有不同之處，其鐵心通以直流電，不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。為方便加工，由整塊軟鋼制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒形，與鐵心直接接觸，易于散熱。直流接觸器滅弧較困難，一般采用滅弧能力較強的磁吹滅弧裝置。接觸器圖形及文字符號如圖2-18所示。圖2-18接觸器的文字與圖形符號a)輔助動斷觸頭b)輔助動合觸頭c)主觸頭d)線圈常用的直流接觸器有：CZ18、CZ21、CZ22、CZ0、CTZ等系列。3.接觸器的主要技術參數(shù)極數(shù)和電流種類額定工作電壓額定工作電流（或額定控制功率）額定通斷能力線圈額定工作電壓允許操作頻率機械壽命和電器壽命使用類別……01.接觸器的極數(shù)和電流種類直流接觸器交流接觸器按接觸器接通與斷開主電路電流種類不同兩級接觸器四級接觸器三級接觸器按接觸器主觸頭的個數(shù)不同02.額定工作電壓接觸器額定工作電壓是指主觸頭之間的正常工作電壓值，也就是指主觸頭所在電路的電源電壓。直流接觸器額定電壓有：交流接觸器額定電壓有：110V、220V、440V、660V；127V、220V、380V、500V、660V。03.額定工作電流接觸器額定工作電流是指主觸頭正常工作時通過的電流值。直流接觸器的額定電流有：交流接觸器的額定工作電流有：40A、80A、100A、150A、250A、400A及600A等；10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A及600A等。 04.額定通斷能力指接觸器主觸頭在規(guī)定條件下能可靠的接通和分斷的電流值。在此電流值下接通電路時，主觸頭不應發(fā)生熔焊；在此電流值下分斷電路時，主觸頭不應發(fā)生長時間燃弧。電路中超出此電流值的分斷任務，則由熔斷器、斷路器等承擔。05.線圈額定工作電壓指接觸器電磁吸引線圈正常工作電壓值。常用接觸器線圈額定電壓等級為：交流線圈的額定工作電壓有：直流線圈的額定工作電壓有：127V、220V、380V；110V、220V、440V。06.允許操作頻率指接觸器在每小時內可實現(xiàn)的最高操作次數(shù)。交、直流接觸器允許操作頻率有600次/h、1200次/h。07.機械壽命和電器壽命機械壽命是指接觸器在需要修理或更換機構零件前所能承受的無載操作次數(shù)。電器壽命是在規(guī)定的正常工作條件下，接觸器不需修理或更換的有載操作次數(shù)。08.使用類別接觸器用于不同負載時其對主觸頭的接通和分斷能力要求不同，按不同使用條件來選用相應使用類別的接觸器，便能滿足其要求。在電力拖動控制系統(tǒng)中，接觸器常用的使用類別及典型用途、主觸頭接通和分斷能力見表2-2。表2-2接觸器常用的使用類別及典型用途電流種類使用類別典型用途接通和分斷能力AC（交流）AC1無感或微感負載，如電阻爐允許接通和分斷額定電流AC2繞線轉子異步電動機的起動、制動允許接通和分斷4倍額定電流AC3籠型異步電動機的起動、運轉中分斷允許接通6倍額定電流和分斷額定電流AC4籠型異步電動機的起動、反接制動、反向和點動允許接通和分斷6倍額定電流DC（直流）DC1無感或微感負載，如電阻爐允許接通和分斷額定電流DC2并勵電動機的起動、反接制動和點動允許接通和分斷4倍額定電流DC3串勵電動機的起動、反接制動和點動允許接通和分斷4倍額定電流4.接觸器的選用根據(jù)接觸器主觸頭接通或分斷電路的性質來選擇直流接觸器還是交流接觸器。三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器；當需要同時控制中性線時，則選用四極交流接觸器；單相交流和直流系統(tǒng)中則常用兩極或三極并聯(lián)。一般場合選用電磁式接觸器；易燃易爆場合應選用防爆型及真空接觸器。01.接觸器極數(shù)和電流種類的確定接觸器產(chǎn)品系列是按使用類別設計的。所以，應首先根據(jù)接觸器負擔的工作任務來選擇相應的使用類別。若電動機承擔一般任務，其控制接觸器可選AC－3類；若承擔重任務，應選AC-4類；后一情形如選用了AC-3類，則應降級使用，即使如此，其電壽命仍有不同程度的降低。02.根據(jù)使用類別選用相應產(chǎn)品系列在確定接觸器的容量等級時，應使它與可控制電動機的容量相當，或稍大一些。切忌僅僅根據(jù)電動機額定電流來選擇接觸器的容量等級，因為接觸器的主要任務是接通和分斷負載，在頻繁操作的情況下，觸頭發(fā)熱比通以額定電流時要嚴重得多。一般按照1.3～2倍電動機額定電流選擇接觸器的容量。03.根據(jù)電動機（或其它負載）的功率和操作情況確定接觸器的容量等級04.根據(jù)接觸器主觸頭接通與分斷主電路電壓等級決定接觸器的額定電壓對于同一系列、同一容量等級的接觸器，其線圈的額定電壓有好幾種規(guī)格，所以應指明線圈的額定電壓，它由控制回路電壓決定。05.根據(jù)控制回路電壓決定接觸器線圈電壓06.接觸器觸頭數(shù)和種類應滿足主電路和控制電路的要求5.使用接觸器的注意事項定期檢查接觸器的零件，要求可動部分靈活，緊固件無松動。已損壞的零件應及時修理或更換。01保持觸頭表面的清潔，不允許粘有油污。當觸點表面因電弧燒蝕而附有金屬小珠粒時，應及時去掉。觸點若已磨損，應及時調整，消除過大的超程；若觸點厚度只剩下1/3時，應及時更換。銀和銀合金觸點表面因電弧作用而生成黑色氧化膜時，不必銼去，因為這種氧化膜的接觸電阻很低，不會造成接觸不良，銼掉反而縮短了觸點壽命。02接觸器不允許在去掉滅弧罩的情況下使用，因為這樣很可能因觸頭分斷時電弧互相連接而造成相間短路事故。用陶土制成的滅弧罩易碎，拆裝時應小心，避免碰撞造成損壞。03若接觸器已不能修復，應予更換。更換前應檢查接觸器的銘牌和線圈標牌上標出的參數(shù)。換上去的接觸器的有關數(shù)據(jù)應符合技術要求；用于分合接觸器的可動部分，看看是否靈活，并將鐵心上的防銹油擦干凈，以免油污粘滯造成接觸器不能釋放。有些接觸器還需要檢查和調整觸頭的開距、超程、壓力等，使各個觸頭動作同步。04接觸器工作條件惡劣時，（如：電動機頻繁正、反轉），接觸器額定電流應選大一個等級。因為當接觸器操作頻率過高時，線圈會因過熱而燒毀。05避免異物（如螺釘?shù)龋┞淙虢佑|器內，因為異物可能使動鐵心卡住而不能閉合，磁路留有氣隙時，線圈電流很大，時間長了會因電流過大燒毀。061.熱繼電器結構原理電動機的過載保護，一般采用熱繼電器完成。熱繼電器有多種結構形式，最常用的是雙金屬片結構。即由兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片用機械輾壓而成；一端固定，另一端為自由端。如圖2-19所示為熱繼電器外形及結構示意圖。它主要由雙金屬片、加熱元件、動作機構、觸點系統(tǒng)、整定調整裝置和溫度補償元件等組成。它是利用電流熱效應原理來工作的。七、熱繼電器圖2-19熱繼電器的外形及結構示意圖1-推桿；2-主雙金屬片；3-加熱元件；4-導板；5-補償雙金屬片；6-靜觸點；7-動合靜觸點；8-復位螺釘；9-動觸點；10-按鈕；11-調節(jié)旋鈕；12-支撐件；13-壓簧。圖中，主雙金屬片2與加熱元件3串接在接觸器負載端（電動機電源端）的主回路中，當電動機過載時，主雙金屬片受熱彎曲推動導板4，并通過補償雙金屬片5與推桿1將觸點9和6（即串接在接觸器線圈回路的熱繼電器動斷觸點）分開，以切斷電路保護電動機。熱繼電器通常有一動合一動斷觸點。動斷觸點串入控制回路，動合觸點可接入信號回路。圖2-19熱繼電器的外形及結構示意圖1-推桿；2-主雙金屬片；3-加熱元件；4-導板；5-補償雙金屬片；6-靜觸點；7-動合靜觸點；8-復位螺釘；9-動觸點；10-按鈕；11-調節(jié)旋鈕；12-支撐件；13-壓簧。調節(jié)旋鈕11是一個偏心輪，它與支撐件12構成一個杠桿，轉動偏心輪，改變它的半徑即可改變補償雙金屬片5與導板4的接觸距離，因而達到調節(jié)整定動作電流值的目的。此外，靠調節(jié)復位螺釘8來改變動合靜觸點7的位置使熱繼電器能工作在自動復位或手動復位兩種工作狀態(tài)。調成手動復位時，在故障排除后要按下按鈕10才能使動觸點恢復與靜觸點6相接觸的位置。2.熱繼電器的選擇熱繼電器主要用作電動機的過載保護，所以選擇熱繼電器時應根據(jù)電動機的工作環(huán)境、起動情況、負載性質等因素來考慮。熱繼電器結構型式的選擇星型接法的電動機可選用兩相或三相結構熱繼電器；三角形接法的電動機必須選用帶斷相保護裝置的三相結構熱繼電器。01原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。但對于過載能力較差的電動機，其配用的熱繼電器的額定電流應適當小些，通常選取熱繼電器的額定電流（熱元件的額定電流）為電動機額定電流的60%~80%。02在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產(chǎn)生誤動作。當起動電流為額定電流6倍及以下，起動時間不超過5秒時，不頻繁起動的電動機可按電動機額定電流選用熱繼電器。當電動機起動時間較長時，不宜采用熱繼電器，而采用過電流繼電器做保護。03雙金屬片式熱繼電器一般用于輕載、不頻繁起動電動機的過載保護。對于重載、頻繁起動的電動機，則可用過電流繼電器做它的過載和短路保護。04圖2-20熱繼電器的圖形及文字符號a）驅動器件b）動斷觸點目前國內生產(chǎn)的熱繼電器主要有：JR20、JRS1、JR36、JR21等系列。國外引進的熱繼電器主要有：3UA5、T、LR1-D、KTD等系列產(chǎn)品。1.結構和工作原理低壓斷路器主要由三個基本部分組成：八、低壓斷路器低壓斷路器又稱為自動空氣開關，多用于低壓配電電路不頻繁地轉換及起動電動機。在線路、電器設備及電動機發(fā)生嚴重過載、短路及欠（失）電壓等故障時能自動切斷電路，是低壓配電線路中應用廣泛的一種保護電器。01.主觸頭及滅弧系統(tǒng)主觸頭是斷路器的執(zhí)行元件，用來接通和分斷主電路。為提高其分斷能力，主觸頭上裝有滅弧裝置。根據(jù)主觸頭數(shù)量可以分為單極、雙極和三極斷路器。主觸頭及滅弧系統(tǒng)各種脫扣器自由脫扣機構和操作機構02.脫扣器包括過電流脫扣器、熱脫扣器、欠電壓（失壓）脫扣器、分勵脫扣器。過電流脫扣器的線圈與主電路串聯(lián)，流過負載電流。當電路發(fā)生短路時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸頭斷開主電路，實現(xiàn)短路保護功能。過電流脫扣器熱脫扣器由熱元件、雙金屬片組成，其熱元件與主電路串聯(lián)，其工作原理與雙金屬片式熱繼電器相同。當電路過載到一定值時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構動作，使斷路器主觸頭斷開，實現(xiàn)過載保護功能。熱脫扣器欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)，當主電路電壓消失或是降到一定值以下時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，使自由脫扣機構動作，使斷路器主觸頭斷開，實現(xiàn)欠電壓保護功能。欠電壓脫扣器用于遠距離斷開斷路器。在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要遠距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構動作，使斷路器主觸頭斷開切斷電路。分勵脫扣器03.自由脫扣機構和操作機構自由脫扣機構用來聯(lián)系操作機構和主觸頭，操作機構實現(xiàn)斷路器的閉合、斷開。低壓配電系統(tǒng)中的斷路器有電磁鐵操作機構和電動機操作機構兩種。圖2-21斷路器工作原理1、9-彈簧；2-觸頭；3-鎖鍵；4-搭鉤；5-軸；6-過電流脫扣器；7-杠桿；8、10-銜鐵；11-欠電壓脫扣器；12-雙金屬片；13-電阻絲。如圖2-21所示為三極斷路器的工作原理示意圖。圖中觸頭2有三對，串聯(lián)在被保護的三相主電路中。手動扳動按鈕為“合”位置（圖中未畫出），這時觸頭2由鎖鍵3保持在閉合狀態(tài)，鎖鍵3由搭鉤4支持著。要使開關分斷時，扳動按鈕為“分”位置（圖中未畫出），搭鉤4被杠桿7頂開（搭鉤可繞軸5轉動），觸頭2就被彈簧1拉開，電路分斷。斷路器的自動分斷，是由過電流脫扣器6、欠壓脫扣器11和熱脫扣器使搭鉤4被杠桿7頂開而完成的。過電流脫扣器6的線圈和主電路串聯(lián)，當線路工作正常時，所產(chǎn)生的電磁吸力不能將銜鐵8吸合，只有當電路發(fā)生短路或產(chǎn)生很大的過電流時，其電磁吸力才能將銜鐵8吸合，撞擊杠桿7，頂開搭鉤4，使觸頭2斷開，從而將電路分斷。03.自由脫扣機構和操作機構自由脫扣機構用來聯(lián)系操作機構和主觸頭，操作機構實現(xiàn)斷路器的閉合、斷開。低壓配電系統(tǒng)中的斷路器有電磁鐵操作機構和電動機操作機構兩種。欠電壓脫扣器11的線圈并聯(lián)在主電路上，當線路電壓正常時，欠電壓脫扣器產(chǎn)生的電磁吸力能夠克服彈簧9的拉力而將銜鐵10吸合，如果線路電壓降到某一值以下，電磁吸力小于彈簧9的拉力，銜鐵10被彈簧9拉開，銜鐵撞擊杠桿7使搭鉤頂開，則觸頭2分斷電路。當線路發(fā)生過載時，過載電流通過熱脫扣器的發(fā)熱元件而使雙金屬片12受熱彎曲，于是杠桿7頂開搭鉤，使觸頭斷開，從而起到過載保護的作用。斷路器在使用上最大的好處是脫扣器可以重復使用，不需要更換。圖2-21斷路器工作原理1、9-彈簧；2-觸頭；3-鎖鍵；4-搭鉤；5-軸；6-過電流脫扣器；7-杠桿；8、10-銜鐵；11-欠電壓脫扣器；12-雙金屬片；13-電阻絲。2.主要技術參數(shù)低壓斷路器的主要技術參數(shù)有：額定電壓額定電流極數(shù)脫扣器類型整定電流范圍通斷能力動作時間指斷路器在電路中長期工作時的允許電壓值。額定電壓01指脫扣器允許長期通過的電流，即脫扣器額定電流。額定電流02指在規(guī)定操作條件下，斷路器能接通和分斷短路電流的能力。通斷能力03指從出現(xiàn)短路的瞬間開始，到觸頭分離、電弧熄滅、電路被完全斷開所需的全部時間。一般斷路器的動作時間為30~60ms，限流式和快速斷路器的動作時間通常小于20ms。動作時間04有塑殼式（DZ型）、框架式（DW型）、直流快速式、限流式等。低壓斷路器品種較多塑殼式（DZ型）低壓斷路器經(jīng)常用作配電線路、照明電路、電動機及電熱器等設備的電源控制開關及保護電器。常用的國內有：DZ15、DZ20等系列產(chǎn)品；國外有：H、T、3VE、S等系列產(chǎn)品。3.選用規(guī)則斷路器的額定電壓和額定電流應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流。01斷路器的極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流。02欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。03長延時電流的整定值等于電動機的額定電流。04瞬時整定電流：對保護籠型異步電動機的斷路器，瞬時整定電流為8~15倍電動機額定電流；對于保護繞線轉子異步電動機的斷路器，瞬時整定電流為3~6倍電動機額定電流。05有塑殼式（DZ型）、框架式（DW型）、直流快速式、限流式等。低壓斷路器品種較多塑殼式（DZ型）低壓斷路器經(jīng)常用作配電線路、照明電路、電動機及電熱器等設備的電源控制開關及保護電器。使用低壓斷路器實現(xiàn)短路保護比熔斷器性能更加優(yōu)越，因為當三相電路發(fā)生時，很可能只有一相的熔斷器熔斷，造成單相運行。對于低壓斷路器只要造成短路都會使開關跳閘，將三線電源全部切斷。但低壓斷路器結構復雜，操作頻率低，價格較高，適用于要求較高的場合。國產(chǎn)斷路器主要有:DW15、DZ15、DZ20系列產(chǎn)品；國外引進的斷路器產(chǎn)品有：德國的ME系列、西門子公司的3WE系列、日本的AE、AH、TG系列，法國的C45、S060系列，美國的H系列等。圖2-22低壓斷路器的外形和符號a)單極b)雙極c)三極04任務實施一、識讀電氣原理圖圖2-23點動控制電路電路的工作過程起動過程：按下SB→KM線圈得電→KM主觸頭閉合→電動機M通電運轉。停機過程：松開SB→KM線圈失電→KM主觸頭斷開→電動機斷電停止運轉。先接通三相電源開關QS。1.點動控制電路所謂點動，即按下按鈕時電動機轉動工作，松開按鈕時電動機停止工作。多用于短時轉動的場合，如機床的對刀調整和車床拖板的快速短暫移動等。如圖2-23所示為點動控制電路，包括主電路和控制電路兩部分。主電路由三相電源開關QS、熔斷器FU1、交流接觸器KM的動合主觸頭和籠型電動機M組成；控制電路由熔斷器FU2、啟動按鈕SB和交流接觸器線圈KM組成。2.連續(xù)運轉控制電路在實際應用中經(jīng)常要求電動機能夠長時間轉動，這種控制就是連續(xù)運轉控制。連續(xù)運轉控制電路如圖2-24所示。主電路由電源開關QS、熔斷器FU1、交流接觸器KM的動合主觸頭、熱繼電器FR熱元件和電動機M構成；控制電路由熔斷器FU2、啟動按鈕SB2、停止按鈕SB1、交流接觸器KM的動合輔助觸頭、熱繼電器FR的動斷觸點和交流接觸器線圈KM組成。圖2-24連續(xù)運轉控制電路電路的工作過程起動過程：按下SB2→KM線圈得電→KM主觸頭閉合(同時與SB2并聯(lián)的KM動合輔助觸頭閉合)→電動機M通電運轉。當松開SB2時，KM線圈仍可通過與SB2并聯(lián)的KM動合輔助觸頭保持通電，從而使電動機連續(xù)轉動。這種依靠接觸器自身的輔助觸頭保持線圈通電的電路稱為自鎖(自保)電路。停機過程：按下SB1→KM線圈失電→KM主觸頭、輔助觸頭斷開→電動機斷電停止運轉。先接通三相電源開關QS。3.電路的保護環(huán)節(jié)短路保護01當主電路或控制電路短路時，熔斷器FU1或FU2的熔體熔斷而切斷電路，起到短路保護作用。過載保護02采用熱繼電器FR實現(xiàn)電動機的長期過載保護。當電動機出現(xiàn)長期過載時，串接在電動機定子電路中的熱繼電器雙金屬片因過熱彎曲變形，致使其串接在控制電路中的動斷觸點斷開，切斷KM線圈電路，電動機停止運轉，實現(xiàn)過載保護。欠電壓（失電壓）保護03通過接觸器KM的自鎖環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。當電源電壓由于某種原因而嚴重下降或失電壓（如停電）時，接觸器KM失電釋放，電動機停止轉動。當電源電壓恢復正常時，接觸器線圈不會自行得電，電動機也不會自行起動，只有在操作人員重新按下啟動按鈕后，電動機才能起動。這樣可以避免電動機自行起動而造成設備和人身事故。按照圖2-24連續(xù)運轉控制電路配齊所需的元器件，并進行必要的檢測。在不通電的情況下，用萬用表或目測檢查各元器件觸點的通斷情況是否良好；檢查熔斷器的熔體是否完好；檢查按鈕中的螺釘是否完好；檢查接觸器標示的線圈額定電壓與電源電壓是否相符等。元器件清單見表2-3。下面以連續(xù)運轉控制電路為例詳細敘述整個安裝調試過程二、檢測元器件表2-3連續(xù)運轉控制電路元器件清單序號名稱數(shù)量型號與規(guī)格1三相異步電動機13KW以下小型電動機2三極刀開關1也可用斷路器3主電路熔斷器310A4控制電路熔斷器22A5交流接觸器1線圈電壓380V6熱繼電器1

7按鈕2啟動按鈕綠色，停止按鈕紅色8主電路導線若干BV2.5mm29控制電路導線若干BV1.5mm210接線端子排110對接線端子11接線端子、導軌、線槽、號碼管若干

12電工工具

改錐、尖嘴鉗、剝線鉗、打號器等13萬用表1

圖2-24連續(xù)運轉控制電路連續(xù)運轉控制電路的元件布置圖（參考）如圖2-25所示，在配電盤上合理布置和安裝低壓電器元件。1.元件布置圖三、安裝接線與運行調試圖2-25連續(xù)運轉控制電路元件布置圖連續(xù)運轉控制電路的安裝接線圖如圖2-26所示，按圖進行接線并按要求套線號管。2.安裝接線圖圖2-26連續(xù)運轉控制電路的接線圖按工藝流程安裝，完成以下操作步驟：3.安裝接線（1）參照圖2-25連續(xù)運轉控制電路布置圖，在配電盤上合理布置和安裝低壓電器元件。（2）按照圖2-26連續(xù)運轉控制電路安裝接線圖進行接線，并按要求套線號管。圖2-26連續(xù)運轉控制電路的接線圖圖2-25連續(xù)運轉控制電路元件布置圖接線注意以下事項：3.安裝接線接線端子：端子的碼放方向必須一致，否則易發(fā)生短路故障。所用端子數(shù)量盡量少，能在局部解決的接線盡量不經(jīng)過端子。電柜內的線要求接端子的上端；電柜外的線要求接端子的下端。05導線兩端冷壓頭的制作：根據(jù)線徑正確選擇冷壓頭，正確使用壓線鉗，選擇適合的鉗口進行壓接。制作完成后及時檢查，用力拉一拉確保冷壓頭壓接牢固且根部不漏銅線。01套線號：線號套管粗細合適、線號正確且線號方向一致。 02規(guī)范接線：垂直走線，上進下出，進線槽。確保每根線連接牢固，既不漏金屬也不壓絕緣皮。接線過程中及時檢測，用手輕拽，確保導線接點牢固。 03按鈕顏色的要求：停止按鈕用紅色按鈕，啟動按鈕用綠色按鈕。044.運行調試01.不通電測試檢查主電路，用手壓下接觸器的銜鐵代替接觸器得電吸合時的情況，從電源端（L1、L2、L3）到電動機出線端子（U、V、W）依次測量每一相電路的電阻值，檢查是否存在開路，并把測試結果填入表2-4中。檢查控制電路，萬用表兩表筆分別搭在FU2的兩個進線端（U2、V2）上，此時讀數(shù)應為“∞”。按下啟動按鈕SB2時，讀數(shù)應為接觸器線圈的電阻值，此時按下停止按鈕SB1

，讀數(shù)變?yōu)椤啊蕖?。壓下接觸器KM的銜鐵，讀數(shù)也應為接觸器線圈的電阻值。把測量的電阻值記錄到表2-4中。表2-4不通電測試記錄項目主電路控制電路（U2-W2)操作步驟合上QS，壓下KM銜鐵按下SB2壓下KM銜鐵電阻值L1-UL2-VL3-W

用萬用表依次測量主電路、控制電路，確保不發(fā)生短路和斷路。02.通電調試表2-5通電測試記錄操作步驟合上QS按下SB1按住SB2松開SB2再次按下SB1電動機運行或接觸器吸合情況檢查確認無誤后，安裝電動機，連接保護接地線和外部導線，在老師的監(jiān)護下通電運行，按照表2-5步驟測試各項功能并記錄結果，觀察電動機運行是否正常。03.故障排查在操作過程中，如果出現(xiàn)運行不正常現(xiàn)象，應立即切斷電源，根據(jù)故障現(xiàn)象分析查找故障原因，仔細檢查電路，排除故障。需在老師允許的情況下才能再次通電調試。04.斷電結束通電調試完畢，務必切斷電源。電動機外殼必須可靠接PE線（保護接地）。1.嚴格按照操作步驟進行，通電調試操作必須在老師的監(jiān)督下進行。2.實操任務需在規(guī)定時間內完成，并做到安全操作和文明生產(chǎn)。3.安全操作提示本小節(jié)結束！電機與電氣控制技術項目教程項目二三相異步電動機的電氣控制任務二

三相異步電動機正反轉控制學習任務單01任務引入02知識學習—電氣控制系統(tǒng)圖03任務實施04目錄01學習任務單項目二三相異步電動機的電氣控制學時

任務2.2三相異步電動機的正反轉控制學時

任務描述使用接觸器控制三相異步電動機的直接啟動，通過手動操作按鈕實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉控制。要求：1.按下正轉按鈕，電動機開始正傳；2.按下反轉按鈕，電動機開始反轉；3.按下停止按鈕，電動機停止。4.系統(tǒng)具有必要的欠電壓、過電壓、短路、過載保護措施。任務流程分析控制要求——繪制原理圖——繪制接線圖——準備元器件——安裝接線——線路檢測——通電試車——驗收評價

“三相異步電動機正反轉控制”的學習任務單見表2-7。表2-7“三相異步電動機正反轉控制”學習任務單02任務引入在生產(chǎn)加工過程中，往往要求電動機能夠實現(xiàn)正反兩個方向的轉動。如起重機吊鉤的上升與下降、機床工作臺的前進與后退等等。由電動機原理可知，只要把電動機的三相電源進線中的任意兩相對調，就可改變電動機的轉動方向。因此正反轉控制電路實質上是兩個方向相反的單向運行電路，為了避免誤動作引起電源相間短路，必須在這兩個相反方向的單向運行電路中加設必要的互鎖。按照電動機可逆運行操作順序的不同，就有了“正一停一反”和“正一反一?！眱煞N控制電路。03知識學習一、電氣原理圖電氣原理圖也稱為電路圖表示電流從電源到負載的傳送情況和電器元件的動作原理，但它不表示電器元件的結構尺寸、安裝位置和實際配線方法。電氣控制系統(tǒng)圖一般包括電氣原理圖、元件布置圖和安裝接線圖。1繪制原則(1)原理圖一般分主電路和控制電路兩部分：主電路包括從電源到電動機的電路，是大電流通過的部分，用粗線條畫在原理圖的左邊。控制電路是通過小電流的電路，一般是由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸頭、繼電器的觸點等組成的控制回路、照明電路、信號電路及保護電路等，用細線條畫在原理圖的右邊。(2)電路圖中各電氣元器件，一律采用國家標準規(guī)定的圖形符號繪出，用國家標準文字符號標記。根據(jù)國家標準GB／T4728.7-2008《電氣簡圖用圖形符號》第7部分：

開關、控制和保護器件的要求，繪制電氣原理圖應遵循以下原則：(3)

需要測試和拆、接外部引出線的端子，應用圖形符號“空心圓”表示。電路的連接點用“實心圓”表示。(4)采用電器元件展開圖的畫法。同一電器元件的各部件可不畫在一起，但文字符號要相同。若有多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字序號的下標，如KMl、KM2等。(5)所有按鈕、觸點均按沒有外力作用和沒有通電時的原始狀態(tài)畫出。(6)控制電路的分支電路，原則上按動作順序和信號流自上而下或自左至右的原則繪制。(7)電路圖應按全電路、控制電路、照明電路、信號電路分開繪制。直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖紙上方(直流電源的正極)和下方(直流電源的負極)。多相電源電路，集中水平畫在圖紙上方，相序自上而下排列。中性線(N)和保護接地線(PE)放在相線之下。主電路與電源電路垂直畫出?？刂齐娐放c信號電路垂直畫在兩條水平電源線之間。耗電元件(如電器的線圈，電磁鐵，信號燈等)直接與下方水平線連接，控制觸點連接在上方水平線與耗電元件之間。(8)電路中各元器件觸點圖形符號，當圖形垂直放置時以“左開右閉”繪制，即垂線左側的觸點為動合觸點，垂線右側的觸點為動斷觸點。當圖形為水平放置時以“下開上閉”繪制，即在水平線在下方的觸點為動合觸點，上方的觸點為動斷觸點。如圖2-29所示為CW6132型普通車床電氣原理圖。圖2-29CW6132車床電氣原理圖2圖區(qū)的劃分圖紙上方的“電源開關”等字樣，表明對應區(qū)域下方某個元件或某部分電路的功能，以利于理解全電路的工作原理。在圖2-29中，圖紙下方的l、2、3……等數(shù)字為圖區(qū)編號，便于檢索、閱讀和分析電氣電路，以避免遺漏。圖區(qū)編號也可以設置在圖的上方。圖2-29CW6132車床電氣原理圖3符號位置的索引在圖2-29中KM線圈下方的是接觸器KM相應觸頭的索引。電氣原理圖中，接觸器和繼電器線圈與觸頭之間的從屬關系要加以說明。即在原理圖中相應線圈的下方，給出觸頭的圖形符號，并在其下注明相應觸頭的索引代號，對未使用的觸頭用“×”表示，也可以不畫。對接觸器，其各欄的含義如下：左欄中欄右欄主觸頭所在的圖區(qū)號輔助動合觸頭所在的圖區(qū)號輔助動斷觸頭所在的圖區(qū)號對繼電器，其各欄的含義如下：左欄右欄動合觸頭所在的圖區(qū)號動斷觸頭所在的圖區(qū)號二、元件布置圖元件布置圖詳細繪制出電氣設備零件安裝位置。圖中各電器代號應與相關電路圖和電器清單上所有元器件代號相同。電氣元件布置應注意以下幾個方面：01體積大和較重的電器元件應安裝在電器安裝板的下方，而發(fā)熱元件應安裝在電器安裝板的上方。02強電弱電應分開，弱電應屏蔽，防止外界干擾。03需要經(jīng)常維護、檢修、調整的電器元件，安裝位置不宜過高或過低。04電氣元件的布置應考慮整齊、美觀、對稱，外形尺寸與結構類似的電器安裝在一起，方便安裝和配線。05電氣元件布置不宜過密，應留有一定間距，如用走線槽應加大電氣間距，以利布線和維修。圖2-30為CW6132型普通車床的電氣元件布置圖。圖2-30CW6132車床電氣元件布置圖三、安裝接線圖安裝接線圖是電氣原理圖具體實現(xiàn)的表現(xiàn)形式，可直接用于安裝配線，圖中只表示電器元件的安裝位置、實際配線方式等，而不明確表示電路的原理和電器元件間的控制關系。在實際應用中安裝接線圖往往要與電氣原理圖和布置圖一起使用。下面是安裝接線圖的繪制原則：1電氣元件均按實際安裝位置繪出，元器件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例

繪制。2一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點畫線框起來，即采用集中表示法。4各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應繪出并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導線編號一致。5繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導線，可以繪成一股線。圖2-30CW6132車床電氣元件布置圖圖中把電器元件按照實際組合及其安裝位置畫在了虛線框內，并標注了文字符號，單元內設備通過端子排與其它設備(控制按鈕SB1、SB2和電動機等)連接。3各電氣元件的圖形符號和文字符號，必須與電氣原理圖一致并符合國家標準。04任務實施一、識讀電氣原理圖圖a是主電路，由正反轉接觸器KM1、KM2的主觸頭來改變電動機相序。圖b、圖c、圖d是三種不同的正方轉控制電路。如圖2-32所示為電動機正反轉的控制電路圖2-32正反轉控制電路圖a圖b圖c圖d三種控制電路分析如下：圖b是由兩組單向旋轉控制電路簡單組合而成，以實現(xiàn)電動機的可逆旋轉。

電路的工作過程：正轉按下SB2→KM1線圈得電→KM1主觸頭閉合（同時KM動合輔助觸頭閉合）→

電動機M通電運轉。停止按下SB1→KM1線圈失電→KM1主觸頭、輔助觸頭斷開→電動機斷電停止正轉。反轉時原理同上雖然電路b能夠實現(xiàn)正反轉。但若發(fā)生電動機在按下正轉啟動按鈕SB2，電動機已進行正向旋轉后，又按下反向啟動按鈕SB3的誤操作時，由于正、反轉接觸器KMl、KM2線圈均得電吸合，其主觸頭閉合，將發(fā)生電源兩相短路事故，電動機無法正常工作。為避免出現(xiàn)圖b的短路事故，將KM1、KM2的動斷輔助觸頭串接在對方的線圈電路中，利用兩個接觸器的動斷觸點KMl、KM2的相互控制作用，即一個接觸器通電時，利用其動斷輔助觸頭的斷開來鎖住對方線圈的電路。這種利用兩個接觸器的動斷輔助觸頭互相控制的方法叫做電氣互鎖，兩對起互鎖作用的觸頭叫做互鎖觸頭。在互鎖電路中，要實現(xiàn)電動機由正到反或由反到正的運轉，都需先按下停止按鈕SB1，然后再進行反轉或正轉的起動操作，這就構成了“正—?！础被颉胺础！钡牟僮黜樞?。圖c是對圖b的改進圖d在圖c的基礎上增加了啟動按鈕SB2、SB3的動斷觸點構成的按鈕互鎖(也稱機械互鎖)電路，這樣在控制回路中既有按鈕的機械互鎖，又有接觸器的電氣互鎖，稱為雙互鎖正反轉控制電路，其工作安全可靠，常被優(yōu)先采用，工作過程請讀者自行分析。圖d在操作時無需再按停止按鈕，直接按下反轉啟動按鈕SB3可使電動機由正轉變反轉，或可直接使電動機由反轉變?yōu)檎D，成為“正一反一停”或“反一正一?！惫ぷ鞣绞?。當然該電路也能實現(xiàn)“正—停一反”的操作。若要實現(xiàn)電動機直接由正轉到反轉或由反轉到正轉，就需對圖c進行改進本任務以雙互鎖正反轉控制電路為例，按照圖2-32d)電路配齊所需的元器件，并進行必要的檢測。雙互鎖正反轉控制電路元器件清單表見表2-8。二、檢測元器件序號名稱數(shù)量型號與規(guī)格1三相異步電動機13KW以下小型電動機2三極刀開關1也可用斷路器3主電路熔斷器310A4控制電路熔斷器22A5交流接觸器2線圈電壓380V6熱繼電器1

7按鈕3綠色正轉，黑色反轉，紅色停止8主電路導線若干BV2.5mm29控制電路導線若干BV1.5mm210接線端子排110對接線端子11接線端子、導軌、線槽、號碼管若干

12電工工具

改錐、尖嘴鉗、剝線鉗、打號器等13萬用表1

表2-8元器件清單表三、安裝接線與運行調試圖2-33

正反轉控制電路布置圖雙互鎖正反轉控制電路的布置圖（參考）如圖2-33所示。1雙互鎖正反轉控制電路的安裝接線圖如圖2-34所示。2圖2-34正反轉控制電路安裝接線圖安裝接線3安裝接線步驟及工藝與任務2.1中連續(xù)運轉控制電路相同的部分，在此不再贅述。須注意以下兩點：1）三個按鈕內部的接線不要接錯，正反轉啟動按鈕選用綠色或黑色按鈕，接動合觸點，停止按鈕選用紅色按鈕，接動斷觸點。原則上外部出線盡可能少。2）主電路中兩組接觸器的主觸點必須換相，KM2的出線端反相，否則不能反轉。運行調試41）不通電測試：用萬用表依次測量主電路、控制電路，確保不發(fā)生短路和斷路。檢查主電路，用手壓下接觸器KM1（或KM2）的銜鐵代替接觸器得電吸合時的情況，從電源端（L1、L2、L3）到電動機出線端子（U、V、W）依次測量每一相電路的電阻值，檢查是否存在開路，將測得電阻值依次填入表2-9中。表2-9不通電測試記錄

主電路控制電路兩端（U2-W2)操作步驟壓住KM1銜鐵壓住KM2銜鐵按下SB2按下SB3壓下KM1銜鐵壓下KM2銜鐵L1-UL2-VL3-WL1-WL2-VL3-U電阻值

表2-9不通電測試記錄

主電路控制電路兩端（U2-W2)操作步驟壓住KM1銜鐵壓住KM2銜鐵按下SB2按下SB3壓下KM1銜鐵壓下KM2銜鐵L1-UL2-VL3-WL1-WL2-VL3-U電阻值

檢查控制電路，萬用表兩表筆分別搭在FU2的兩個進線端（U2、W2）上，此時讀數(shù)應為“∞”。按下正傳啟動按鈕SB2（或反傳啟動按鈕SB3）時，讀數(shù)應為對應接觸器線圈的電阻值，此時按下停止按鈕SB1，讀數(shù)變?yōu)椤啊蕖?。壓下接觸器KM1（或KM2）的銜鐵，讀數(shù)也應為對應接觸器線圈的電阻值。將測得電阻值依次填入表2-9中。表2-10通電測試記錄操作步驟合上QS按下SB2/或SB3按下SB1按下SB2按下SB3按下SB1電動機動作或接觸器吸合情況

2）通電調試：檢查確認無誤后，安裝電動機，連接保護接地線和外部導線，在老師的監(jiān)護下通電運行，觀察電動機運行是否正常，并將測試結果記錄在表2-10中。3）故障排查：在操作過程中，如果出現(xiàn)運行不正?，F(xiàn)象，應立即切斷電源，根據(jù)故障現(xiàn)象分析查找故障原因，仔細檢查電路，排除故障。需在老師允許的情況下才能再次通電調試。4）斷電結束：通電調試完畢，務必切斷電源。本小節(jié)結束！電機與電氣控制技術項目教程項目二三相異步電動機的電氣控制任務三

三相異步電動機自動往返控制Content學習任務單01任務引入02知識學習—行程開關03任務實施04目錄01學習任務單項目二三相異步電動機的電氣控制學時

任務2.3三相異步電動機自動往返控制學時

任務描述使用接觸器控制三相異步電動機的直接啟動，通過手動操作按鈕實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉控制，通過行程開關實現(xiàn)三相異步電動機的自動往復運動控制?？刂埔螅?.按下正轉按鈕，電動機能正向連續(xù)運轉；2.按下反轉按鈕，電動機能反向連續(xù)運轉；3.撞到行程開關，能實現(xiàn)自動往復運動；4.按下停止按鈕，電動機停止。5.系統(tǒng)具有必要的欠壓、過電壓、短路、過載保護措施。任務流程分析控制要求——繪制原理圖——繪制接線圖——準備元器件——安裝接線——線路檢測——通電試車——驗收評價“三相異步電動機自動往返控制”的學習任務單見表2-11。表2-11“三相異步電動機自動往返控制”學習任務單02任務引入工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多機械設備，如機床的工作臺、高爐的加料設備等，都要求在一定距離內能進行自動往返運動。它可以通過行程開關來檢測往返運動的相對位置，進而控制電動機的正反轉來實現(xiàn)，通常把這種控制稱為位置控制或行程控制。如圖2-35所示為工作臺自動往返運動的工作示意圖。圖中SQ1、SQ2為行程開關，SQ3、SQ4為限位保護開關。圖2-35工作臺自動往返運動示意圖03知識學習—行程開關觸頭系統(tǒng)

操作機構外殼行程開關的結構可分為三部分行程開關也稱為位置開關或限位開關它的作用與按鈕開關相同，其特點是不靠手按，而是利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞使觸頭動作，發(fā)出控制指令的主令電器。它是將機械位移轉變?yōu)殡娦盘杹砜刂茩C械運動的，主要用于控制機械的運動方向、行程大小和位置保護。行程開關的種類很多按其結構可分為直動式01轉動式02微動式03按其復位方式可分為自動復位01非自動復位02按觸頭性質可分為接觸式01非接觸式02一、直動式行程開關直動式行程開關的動作原理與控制按鈕類似，又可稱為按鈕式。圖2-36直動式行程開關a）外形圖b）結構圖1-動觸點2-靜觸點3-推桿其結構如圖2-36所示但它是用運動部件上的撞塊來碰撞行程開關的推桿發(fā)出控制命令。為克服直動式行程開關的缺點，使觸點瞬時動作，行程開關一般都應具有快速換接動作機構，以保證動作的可靠性、控制位置的精確性和減小電弧對觸點的灼燒。直動式行程開關結構簡單、成本較低，但其觸頭的分合速度要取決于撞塊移動的速度，若撞塊移動速度慢，不能瞬間切斷電路，致使電弧停留時間過長會燒損觸頭。因此這種開關不宜用在撞塊移動速度小于0.4m/min的場合。二、轉動式行程開關為克服直動式行程開關的缺點，可采用能瞬時動作的轉動式行程開關。轉動式行程開關可分為單輪旋轉式和雙輪旋轉式。外形如圖2-37所示它適用于低速運動的機械。單輪旋轉式和直動式行程開關可以自動復位，而雙輪旋轉式行程開關不可以自動復位。圖2-37轉動式行程開關結構圖a）單輪旋轉式b）雙輪旋轉式三、微動開關微動開關是采用彎形片狀彈簧的瞬時機構，它的快速動作是靠彎片彈簧，發(fā)生變形時儲存的能量突然釋放來完成的。結構如圖2-38所示圖2-38微動開關結構圖1-殼體2-弓簧片3-動合觸點4-動斷觸點5-動觸點6-推桿當推桿被壓下時，彈簧片變形儲能并產(chǎn)生位移。當達到一定臨界點時，勢能要轉變成動能，彈簧片和動觸點會產(chǎn)生瞬間的跳動，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。反之，減小操作力，又使彈簧片反向跳動。具有此種瞬時動作的微動開關，其動作極限行程和動作壓力均很小，只適用于小型機構中使用。但它有體積小，動作靈敏的優(yōu)點。圖2-39行程開關的符號國內生產(chǎn)的行程開關品種規(guī)格很多，較常用的有：JLXK1、LX3、LX5、LX12、LX19A、LX21、LX22、LX29、LX32、LX33等系列，微動開關有LX31、JW型。目前行程開關的圖形文字符號如圖2-39所示04任務實施一、識讀電氣原理圖如圖2-40所示為電動機自動往返控制電路。電路實質上就是在電動機正反轉雙互鎖控制電路的基礎上，增加由行程開關動合觸點并聯(lián)在啟動按鈕動合觸點兩端構成另一條自鎖電路，由行程開關動斷觸點串聯(lián)在接觸器線圈電路中構成互鎖電路，并考慮了運動部件的運動限位保護。圖2-40自動往返控制電路圖2-40自動往返控制電路一、識讀電氣原理圖圖中SB1為停止按鈕SB2、SB3為電動機正、反轉啟動按鈕SQl為電動機反轉到正轉行程開關SQ2為電動機正轉到反轉行程開關SQ3為正向運動極限保護行程開關SQ4為反向運動極限行程開關觀看動畫演示電路的工作過程：先接通三相電源開關QS。起動：按下正轉啟動按鈕SB2→KM1線圈得電→電動機正轉并拖動工作臺前進→到達預定位置時，工作臺上的撞塊壓下?lián)Q向行程開關SQ2，SQ2動斷觸點斷開→正向接觸器KM1失電釋放。與此同時，SQ2動合觸點閉合→反向接觸器KM2得電吸合→電動機由正轉變?yōu)榉崔D并拖動工作臺后退。當工作臺上的撞塊壓下?lián)Q向開關SQl時，又使電動機由反轉變?yōu)檎D，拖動工作臺如此循環(huán)往復，實現(xiàn)電動機可逆旋轉控制，使工作臺自動往返運動。停止：按下停止按鈕SB1時，電動機便停止旋轉。行程開關SQ3、SQ4作為正向、反向終端極限行程開關當出現(xiàn)工作臺到達換向開關位置，而未能切斷KM1或KM2的故障時，工作臺繼續(xù)運動，撞塊壓下極限行程開關SQ3或SQ4，使KM1或KM2失電釋放，電動機停止，從而避免運動部件越出允許位置而導致事故發(fā)生。因此，SQ3、SQ4起限位保護作用。二、檢測元器件自動往返控制電路元器件清單見表2-12，按照清單配齊所需的元器件并檢測好壞。表2-12元器件清單表序號名稱數(shù)量型號與規(guī)格1三相異步電動機13KW以下小型電動機2三極刀開關1也可用斷路器3主電路熔斷器310A4控制電路熔斷器22A5交流接觸器2線圈電壓380V6熱繼電器1

7按鈕3綠色正轉，黑色反轉，紅色停止8行程開關4

9主電路導線若干BV2.5mm210控制電路導線若干BV1.5mm211接線端子排110對接線端子12接線端子、導軌、線槽、號碼管若干

13電工工具

改錐、尖嘴鉗、剝線鉗、打號器等14萬用表1

三、安裝接線與運行調試1自動往返控制電路的接線圖，如圖2-41所示圖2-41自動往返控制電路安裝接線圖安裝接線步驟、工藝及要注意的問題參考任務2.2雙互鎖控制電路，在此不再贅述。2安裝接線3運行調試用萬用表依次測量主電路、控制電路，確保不發(fā)生短路和斷路。（1）不通電測試：檢查主電路：用手壓下接觸器KM1（或KM2）的銜鐵代替接觸器得電吸合時的情況，從電源端（L1、L2、L3）到電動機出線端子（U、V、W）依次測量每一相電路的電阻值，檢查是否存在開路，將測得電阻值依次填入表2-13中。檢查控制電路：萬用表兩表筆分別搭在FU2的兩個進線端（U2、W2）上，此時讀數(shù)應為“∞”。依次測試SB2、SB3、SQ1、SQ2，讀數(shù)均應為對應接觸器線圈的電阻值。壓下接觸器KM1（或KM2）的銜鐵，讀數(shù)也應為對應接觸器線圈的電阻值。將測得電阻值依次填入表2-13中。表2-13不通電測試記錄

主電路控制電路兩端（U2-W2)操作步驟壓住KM1銜鐵壓住KM2銜鐵按下SB2按下SB3按下SQ1按下SQ2壓下KM1銜鐵壓下KM2銜鐵L1-UL2-VL3-WL1-WL2-VL3-U電阻值

檢查確認無誤后，安裝電動機，連接保護接地線和外部導線，在老師的監(jiān)護下按照下表通電運行（行程開關的動作手動模擬），觀察電動機運行