電工電子技術與技能課件：電動機機器控制

電動機及其控制

模塊一三相異步電動機的結構和原理模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理

模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用1.掌握三相異步電動機的基本結構。2.熟知三相異步電動機的繞組接法。3.理解并掌握三相異步電動機的工作原理。。模塊一三相異步電動機的結構和原理【學習目標】

【能力目標】

1.能夠辨認電動機的各組成部分。2、能根據(jù)需要對電動機的定子繞組進行正確連接。【知識探究】

電動機是把電能轉化為機械能的設備。在機械、冶金、石油、化工、航空、交通、農(nóng)業(yè)及國防、文教、醫(yī)療和日常生活中，電動機都起著不可或缺的作用。模塊一三相異步電動機的結構和原理1.三相異步電動機的結構

模塊一三相異步電動機的結構和原理定子：定子鐵心、定子繞組、機座組成轉子：轉子鐵心、轉子繞組、轉軸組成定子組成部分的作用：定子鐵心：磁路的一部分。定子繞組：電路部分，有三相對稱的繞組，6個出線端，可外接為星型和三角型。機座：固定定子鐵心和端蓋。轉子組成部分的作用：轉子鐵心：磁路的一部分。轉子繞組：一般做成籠型，作用是產(chǎn)生感應電動勢和電磁轉矩。

模塊一三相異步電動機的結構和原理由絕緣銅線或鋁線繞制而成，嵌在定子鐵心的內部?？梢詫⑷嗬@組接成星形（Y）或三角形（

），使電動機適用于兩種不同的電壓下工作。（a）星形（b）三角形2.三相異步電動機繞組的接法

模塊一三相異步電動機的結構和原理三相異步電動機三相對稱定子繞組中通入三相對稱交流電，可產(chǎn)生旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉轉子繞組，從而在轉子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉子子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉。

3.三相異步電動機的工作原理

模塊一三相異步電動機的結構和原理三組繞組間彼此相差120度，每一繞組都由三相交流電源中的一相供電，每一繞組產(chǎn)生一個正弦交流磁場。對稱的三相交流電流過對稱三相定子繞組所產(chǎn)生的合成磁場是一個旋轉磁場。旋轉磁場的大?。盒D磁場的方向：取決于定子電流的相序如果n＝n1的話，則轉子導體與旋轉磁場間不存在相對運動了，故稱為異步電動機。

4.旋轉磁場的產(chǎn)生

模塊一三相異步電動機的結構和原理

模塊一三相異步電動機的結構和原理[例題]一臺三相四極異步電動機，額定轉速1440r/min，額定頻率50HZ，試計算該電機的旋轉磁場轉速n1和轉差率s。解：旋轉磁場轉速n1=60f1/p=60×50/2=1500r/min

轉差率s=n1—n/n=1500-1440/1500=0.04【技能訓練】

1、分清三相繞組各項的兩個線頭，并進行編號。2、將一相繞組接萬用表的電流最小檔，另一繞組接直流電源和開關，如圖所示接線。3、開關合上瞬間，若指針右偏，則接電源正極的線端與萬用表黑表筆所接的線端同為首端或末端；若指針反偏，則接電源的線端和萬用表紅表筆所接線端同為首端或末端。4、再將開關和電源接另一相兩個線端進行測試，就可正確判定各相的首末端。判定定子繞組的首尾端

模塊一三相異步電動機的結構和原理【知識拓展】

電動機的銘牌模塊一三相異步電動機的結構和原理型號：Y90L—4Y——異步電動機90——中心高度（毫米）L——機座類別（L長機座、M中機座、S短機座）4——磁極數(shù)額定功率PN：電動機在額定工作狀態(tài)下，從軸上輸出的機械功率。額定電壓UN：表示電動機在額定工作狀態(tài)下，加到定子繞組上的線電壓。

模塊一三相異步電動機的結構和原理額定電流IN：表示電動機在額定工作狀況下運行時，定子電路輸入的線電流。三個額定值之間的關系為：PN=額定轉速nN:表示電動機在額定工作狀態(tài)時的轉速。接法:指電動機在額定電壓下定子三相繞組的連接方法。銘牌上寫Δ聯(lián)結，額定電壓380V，表明電動機的額定電壓為380V時應接成Δ聯(lián)結。若電壓寫成380/220V，接法為Y/Δ聯(lián)結,表明電源線電壓為380V時應接成Y聯(lián)結，電源線電壓220V時應接成Δ聯(lián)結。

模塊一三相異步電動機的結構和原理【課堂小結】

1.三相異步電動機的結構：定子和轉子2.三相異步電動機繞組的接法：星形和三角形3.工作原理

4.旋轉磁場

模塊一三相異步電動機的結構和原理電動機及其控制

模塊一三相異步電動機的結構和原理模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理

模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用1.掌握常用電器的外形、結構、原理、符號、型號及安裝使用。2.熟練識讀電動機控制的電路圖、接線圖和布置圖，并理解電路工作過程。3.熟練掌握電動機手動、點動、接觸器自鎖控制控制線路的構成、工作原理。4.熟練掌握電動機電動機正反轉控制線路的構成、工作原理。5.掌握電動機電動機Y--Δ降壓啟動控制線路的構成、工作原理。模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理【學習目標】

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理

【能力目標】

1.能繪制電氣電路的接線圖.2.能按原理圖熟練安裝電氣線路。3.能用萬用表對電路進行檢測，4.能排除電路常見故障。.【知識探究】

電動機帶動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)稱為電力拖動，其主要任務是實現(xiàn)對電動機的各種控制和保護。模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理1.三相異步電動機的起動控制

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理起動：電動機接通電源后，從開始轉動到正常運行的過程起動特點：一般情況下，三相異步電動機起動瞬間的電流可達額定值的5～7倍。如此大的起動電流會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動，影響其他電器正常工作，而電動機本身的起動轉矩并不大起動方法：直接起動和降壓起動

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理2.單向直接起動控制

1)低壓開關在電力拖動中，低壓開關多用作機床電路的電源開關和局部照明電路的控制開關。有時也可用來控制小容量的電動機的啟動、停止和正反轉。。

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理低壓斷路器又叫自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱斷路器。它集控制和多種保護于一身，在線路工作正常時，它作為電源開關接通或分斷電路；當電路中發(fā)生短路、過載或失壓等故障時，它能自動跳閘切斷電路，起到保護作用。2)熔斷器模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理作用：短路保護組成：熔體、安裝熔體的熔管和熔座3)直接起動控制電路圖

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理a)開啟式負荷開關控制b)組合開關控制c)低壓斷路器3.三相異步電動機的自鎖正轉控制

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理1)按鈕:是一種手動操作接通或分斷小電流控制電路，允許通過的電流一般不超過5A，是一種最常用的主令電器。它不直接控制主電路（大電流定律）通斷，而是在控制電路（小電流電路）中發(fā)出指令，控制接觸器、繼電器等電器，再由它們去控制主電路的通斷、功能轉化或電氣聯(lián)鎖。按鈕具有復位功能。為了避免誤操作，通常按鈕上涂以不同顏色加以區(qū)分，停止按鈕用紅色，起動按鈕用綠色。模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理2)接觸器:是一種用來自動接通或斷開大電流電路并可實現(xiàn)遠距離控制的電器。

它不僅具有欠壓和失壓保護功能，而且還具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設備簡單經(jīng)濟等特點，在電力拖動控制線路中得到了廣泛應用。接觸器類似一個電磁開關3).熱繼電器模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理作用：過載保護原理:電流的熱效應

4).點動正轉控制電路模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理按下按鈕電動機就得電運轉，松開按鈕電動機就失電停轉的控制方法，稱為點動控制。優(yōu)點是所用電器元件少，線路簡單；缺點是操作強度大，安全性差，且不易實現(xiàn)遠距離控制和自動控制。5).自鎖正轉控制電路模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理當起動按鈕松開后，接觸器KM通過自身動合輔助觸點而使線圈保持得電的作用叫做自鎖。與起動按鈕并聯(lián)起自鎖作用的動合輔助觸點叫自鎖觸點。如圖所示的電路稱接觸器自鎖控制電路。模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理保護功能:短路保護：由熔斷器FU1、FU2分別實現(xiàn)主電路與控制電路的短路保護。過載保護：由熱繼電器FR實現(xiàn)電動機的長期過載保護。欠壓保護：欠壓保護是指當電路電壓下降到某一數(shù)值時，電動機能自動脫離電源而停轉，避免電動機在欠壓下運行的一種保護。失壓保護：失壓保護是指電動機在正常運行中，由于某種原因引起突然斷電時，能自動切斷電動機電源；當重新供電時，保證電動機不能自行起動的一種保護。4.識讀電氣控制系統(tǒng)圖

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理電氣控制系統(tǒng)圖是一種統(tǒng)一的工程語言，它采用統(tǒng)一的圖形符號和文字符號來表達電氣設備控制系統(tǒng)的組成結構、工作原理及安裝、調試和檢修等技術要求。一般包括電氣原理圖、電器布置圖和電氣接線圖。5.點動與連續(xù)混合控制電路

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理機床設備在正常工作時，一般需要電動機處在連續(xù)工作狀態(tài)。但在試車或調整刀具與工作的相對位置時，又需要電動機能點動控制。連續(xù)與點動混合控制線路電路如圖所示。6.三相異步電動機正反轉控制

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理方法：當改變通入三相異步電動機定子繞組的三相電源相序，即將接入電動機三相電源進線中的任意兩相對調時，就可以使三相異步電動機實現(xiàn)反轉。（a）按鈕聯(lián)鎖正反轉控制電路（b）按鈕接觸器雙聯(lián)鎖控制電路

7.三相異步電動機Y-Δ起動控制

模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理降壓啟動是利用啟動設備將電源電壓降低后加在電動機定子繞組上進行啟動，啟動結束后，再將其電壓恢復到額定值。降壓啟動的目的在于減小啟動電流，但啟動轉矩也將降低，因此降壓啟動僅適用于電動機輕載或空載啟動。常見的降壓啟動方法有：定子繞組串電阻或電抗器降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、Y--Δ降壓啟動和延邊三角降壓啟動。模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理1）時間繼電器：是一種利用電磁原理和機械動作實現(xiàn)觸頭延時接通或斷開的自動控制電器。根據(jù)觸頭延時動作的特點，分為通電延時和斷電延時兩種。通電延時是指繼電器電磁線圈通電后，其觸頭延時動作；斷電延時是指電磁線圈斷電后，其觸頭延時動作。模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理a）定子繞組Ｙ-△接線b）Ｙ接c）△接2）Y--Δ降壓啟動電路模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理時間繼電器Y--Δ降壓啟動電路Y-Δ降壓啟動控制電路【課堂小結】

1.三相異步電動機的起動

2.單向直接起動

3.自鎖正轉控制4.電氣控制系統(tǒng)圖

5.點動與連續(xù)混合控制

6.正反轉控制

7.Y--Δ降壓起動控制電路模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理電動機及其控制

模塊一三相異步電動機的結構和原理模塊二三相異步電動機控制電路及使用、維護和故障處理模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用1.了解絕緣電阻表的外觀結構。2.掌握絕緣電阻表的正確使用方法。3.了解鉗型電流表的工作原理。4.掌握鉗型電流表的正確使用方法模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用【學習目標】

【能力目標】

1.能夠用絕緣電阻表測量三相異步電動機的絕緣電阻。2.能夠用鉗型電流表測量三相異步電動機的空載電流。【知識探究】

絕緣電阻表（Megger）俗稱兆歐表，大多采用手搖發(fā)電機供電，故又稱搖表。如圖所示，它的刻度是以兆歐(MΩ)為單位的。兆歐表是電工常用的一種測量儀表。兆歐表適用于測量各種絕緣材料的電阻值，用來檢查電氣設備、家用電器或變壓器、電機、電纜及電氣線路對地及相間的絕緣電阻，以保證這些設備、電器和線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電傷亡及設備損壞等事故。1.絕緣電阻表

模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用兆歐表模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用兆歐表的種類：數(shù)字兆歐表、指針兆歐表、絕緣表、數(shù)字高壓兆歐表、高壓絕緣電阻測試儀、絕緣電阻測量儀、絕緣特性測試儀、電動搖表、電子式絕緣電阻測試儀

、大功率高壓兆歐表等工作原理兆歐表通過用一個電壓激勵被測裝置或網(wǎng)絡，然后測量激勵所產(chǎn)生的電流，利用歐姆定律測量出電阻。模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用（1）測量前必須將被測設備電源切斷，并對地短路放電。決不能讓設備帶電進行測量，以保證人身和設備的安全。對可能感應出高壓電的設備，必須消除這種可能性后，才能進行測量。（2）被測物表面要清潔．減少接觸電阻，確保測量結果的正確性。（3）測量前應將兆歐表進行一次開路和短路試驗，檢查兆歐表是否良好。即在兆歐表未接上被測物之前．搖動手柄使發(fā)電機達到額定轉速(120r/min)，觀察指針是否指在標尺的“∞”位置。將接線柱“線(L)和地(E)”短接，緩慢搖動手柄，觀察指針是否指在標尺的“0”位。如指針不能指到該指的位置，表明兆歐表有故障．應檢修后再用。（4）兆歐表使用時應放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠離大的外電流導體和外磁場。使用方法：模塊三絕緣電阻表、鉗形電流表的使用（（5）必須正確接線。兆歐表上一般有三個接線柱，其中L接在被測物和大地絕緣的導體部分，E接被測物的外殼或大地。G接在被測物的屏蔽上或不需要測量的部分。測量絕緣電阻時，一般只用“L”和“E”端．但在測量電纜對地的絕緣電阻或被測設備的漏電流較嚴重時，就要使用“G”端，并將“G”端接屏蔽層或外殼。線路接好后，可按順時針方向轉動搖把．搖動的速度應由慢而快，當轉速達到每分鐘120轉左右時(ZC-25型)，保持勻速轉動，1分鐘后讀數(shù)．