電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制 第2版 教案 第6章電動(dòng)機(jī)的基本電氣控制

電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.1電氣控制的基本知識(shí)授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握電氣控制電路的識(shí)圖和繪制規(guī)則，掌握電氣控制盤接線原則。②能識(shí)讀基本電氣圖，并能分析和繪制控制電路圖。能參照電氣原理圖布線。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，自覺學(xué)習(xí)，科學(xué)思考。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)掌握電氣控制電路的識(shí)圖規(guī)則，控制電路布線。教學(xué)內(nèi)容電梯工作視頻，故障視頻，故障對(duì)社會(huì)危害等引入控制等重要性。安全至上，生命至上，電氣人員的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)，應(yīng)具備知識(shí)和技能。一、電氣圖形、文字符號(hào)和接線標(biāo)記1．圖形符號(hào)符號(hào)要素：具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合構(gòu)成一個(gè)設(shè)備或概念的完整符號(hào)。如接觸器常開主觸點(diǎn)符號(hào)，由接觸器觸點(diǎn)功能符號(hào)和常開觸點(diǎn)符號(hào)組合而成。一般符號(hào)：表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號(hào)，如電動(dòng)機(jī)可用一個(gè)圓圈表示。限定符號(hào)：提供附加信息的一種加在其它符號(hào)上的符號(hào)。2.文字符號(hào)輔助文字符號(hào)：表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征。如“RD”表示紅色，“L”表示限制等。補(bǔ)充文字符號(hào)：當(dāng)規(guī)定的基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)不夠使用時(shí)，可按國家標(biāo)準(zhǔn)中文字符號(hào)組成規(guī)律和下述原則予以補(bǔ)充。補(bǔ)充文字符號(hào)規(guī)則：1）在不違背國家標(biāo)準(zhǔn)文字符號(hào)編制原則的條件下，可采用國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電氣文字符號(hào)。2）在優(yōu)先采用基本和輔助文字符號(hào)的前提下，可補(bǔ)充國家標(biāo)準(zhǔn)中未列出的雙字母文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)。3）使用文字符號(hào)時(shí)，應(yīng)按電氣名詞術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的英文術(shù)語縮寫而成。4）基本文字符號(hào)不得超過兩位字母，輔助文字符號(hào)一般不超過三位字母。文字符號(hào)采用拉丁字母大寫正體字，且拉丁字母中“I”和“O”不允許單獨(dú)作為文字符號(hào)使用。3．主電路各接點(diǎn)標(biāo)記三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)記。電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序標(biāo)記。分級(jí)三相交流電源主電路采用三相文字代號(hào)U、V、W的前邊加上阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3等來標(biāo)記，如1U、1V、1W；2U、2V、2W等。各電動(dòng)機(jī)分支電路各接點(diǎn)標(biāo)記采用三相文字代號(hào)后面加數(shù)字來表示，數(shù)字中的個(gè)位數(shù)表示電動(dòng)機(jī)代號(hào)，十位數(shù)字表示該支路各接點(diǎn)的代號(hào)，從上到下按數(shù)值大小順序標(biāo)記。如U11表示M1電動(dòng)機(jī)的第一相的第一個(gè)接點(diǎn)代號(hào)，U21為第一相的第二個(gè)接點(diǎn)代號(hào)，以此類推。電動(dòng)機(jī)繞組首端分別用U1、V1、W1標(biāo)記，尾端分別用U1＇、V1＇、W1＇標(biāo)記。雙繞組的中點(diǎn)則用U1＂、V1＂、W1＂標(biāo)記?？刂齐娐凡捎冒⒗?dāng)?shù)字編號(hào)，一般由三位或三位以下的數(shù)字組成。標(biāo)注方法按“等電位”原則進(jìn)行，在垂直繪制的電路中，標(biāo)號(hào)順序一般由上而下編號(hào)，凡是被線圈、繞組、觸點(diǎn)或電阻、電容等元件所間隔的線段，都應(yīng)標(biāo)以不同的電路標(biāo)號(hào)。二、電氣線路圖種類電氣控制系統(tǒng)圖包括電氣原理圖和電氣安裝圖（電器安裝圖、互連圖）等。１．電氣原理圖用圖形符號(hào)和項(xiàng)目代號(hào)表示電路各個(gè)電器元件連接關(guān)系和電氣工作原理的圖稱為電氣原理圖，電氣原理圖并不表示電器元件的實(shí)際大小和位置。電氣原理圖按規(guī)定的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和回路標(biāo)號(hào)進(jìn)行繪制，其繪制原則為：1）理圖上的動(dòng)力電路、控制電路和信號(hào)電路應(yīng)分開繪出。2）電源電路一般繪制成水平線，標(biāo)出各個(gè)電源的電壓值、極性或頻率及相數(shù)。3）動(dòng)力裝置（電動(dòng)機(jī)）主電路及其保護(hù)電器支路用垂直線繪制在圖的左側(cè)，控制電路用垂直線繪制在圖面的右側(cè)，同一電器的各元件采用同一文字符號(hào)表明。4）所有電路元件的圖形符號(hào)均按電器未通電和不受外力作用時(shí)的狀態(tài)繪制。當(dāng)圖形垂直放置時(shí)常開動(dòng)觸點(diǎn)在垂線左側(cè)，常閉動(dòng)觸點(diǎn)在垂線右側(cè)（即左開右閉）；當(dāng)圖形水平放置時(shí)常開動(dòng)觸點(diǎn)在水平線下方，常閉動(dòng)觸點(diǎn)在水平線上方（即上閉下開）。5）具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)在電路原理圖上繪出工作循環(huán)圖。轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等應(yīng)繪出動(dòng)作程序及動(dòng)作位置示意圖表。6）由若干元件組成的具有特定功能的環(huán)節(jié)，可用虛線框括起來，并標(biāo)注出環(huán)節(jié)的主要作用，如速度調(diào)節(jié)器、電流繼電器等。7）對(duì)于外購的成套電氣裝置，如穩(wěn)壓電源、電子放大器、晶體管時(shí)間繼電器等，應(yīng)將其詳細(xì)電路與參數(shù)繪在電氣原理圖上。8）全部電機(jī)、電器元件的型號(hào)、文字符號(hào)、用途、數(shù)量、額定技術(shù)數(shù)據(jù)，均應(yīng)填寫在元件明細(xì)表內(nèi)。9）圖中自左向右或自上而下表示操作順序，并盡可能減少線條和避免線條交叉。10）將圖分成若干圖區(qū)，上方為功能區(qū)，表示電路的用途和作用，下方為圖號(hào)區(qū)。在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點(diǎn)表以說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系。GB/T4728.1—2018電氣簡圖用圖形符號(hào)第1部分：一般符號(hào)GB/T4728.2—2018電氣簡圖用圖形符號(hào)第2部分：符號(hào)要素、限定符號(hào)和其他常用符號(hào)GB/T4728.6—2008電氣簡圖用圖形符號(hào)第6部分：電能的發(fā)生與轉(zhuǎn)換2．電氣安裝圖電氣安裝圖用來表示電器控制系統(tǒng)中各電器元件的實(shí)際位置和接線情況。它有電器位置圖和互連圖兩部分。1）電器位置圖電器位置圖詳細(xì)繪制出電器元件安裝位置。CW6132型車床電器位置圖圖CW6132型車床電氣控制互連圖圖中各電器代號(hào)應(yīng)與有關(guān)電路圖和電器清單上的所有元器件代號(hào)相同，圖中不需標(biāo)注尺寸。如CW6132型普通車床電器位置圖。2）電氣互連圖電器互連圖用來表明電器設(shè)備各單元之間的接線關(guān)系。它清楚地表明了電器設(shè)備外部元件的相對(duì)位置及它們之間的電氣連接，是實(shí)際安裝接線的依據(jù)，在具體施工和檢修中能夠起到電器原理圖所起不到的作用，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛的應(yīng)用。繪制電氣互連圖的原則是：（1）外部單元同一電器的各部件畫在一起，其布置盡可能符合電器實(shí)際情況。（2）各電器元件的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和回路標(biāo)記均與電氣原理圖保持一致。（3）不在同一控制箱和同一配電盤上的各電器元件的連接，必須經(jīng)接線端子板進(jìn)行。互連圖中的電氣互連關(guān)系用線束表示，連接導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線規(guī)格（數(shù)量、截面積），一般不表示實(shí)際走線途徑，施工時(shí)由操作者根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳走線方式。（4）對(duì)于外部連接線應(yīng)在圖上或用接線表表示清楚，并注明電源的引入點(diǎn)?？偨Y(jié):1.三相異步電動(dòng)機(jī)的主電路、輔助電路繪圖規(guī)則；2.原理圖中圖形符號(hào)、文字符號(hào)、接線標(biāo)記原則；3.原理圖、接線圖、位置圖的分析。課外拓展查閱GB/T4728.1—2018電氣簡圖用圖形符號(hào)第1部分：一般符號(hào)；GB/T4728.2—2018電氣簡圖用圖形符號(hào)第2部分：符號(hào)要素、限定符號(hào)和其他常用符號(hào)；GB/T4728.6—2008電氣簡圖用圖形符號(hào)第6部分：電能的發(fā)生與轉(zhuǎn)換。瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.2三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制電路---點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)控制電路授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)控制工作原理。②能設(shè)計(jì)簡單的三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)控制電路。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)三相異步電機(jī)點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)控制電氣原理圖的繪制和分析方法。自鎖在三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制電路中的作用。教學(xué)內(nèi)容一、點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路1.手動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)可以手動(dòng)控制，是指用手動(dòng)電器進(jìn)行電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)操作?？梢允褂玫氖謩?dòng)電器有刀開關(guān)、空氣斷路器等。當(dāng)采用膠殼式開關(guān)控制時(shí),電動(dòng)機(jī)的最大功率不要超過5.5kW;若采用鐵殼式開關(guān)控制,由于其電流容量大、動(dòng)作迅速以及觸點(diǎn)裝有滅弧機(jī)構(gòu)等特點(diǎn),因此可控制28kW以下的電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)。斷路器除可手動(dòng)操作外,還具有自動(dòng)跳閘保護(hù)功能。斷路器若帶有過流脫扣器和熱脫扣器,用以對(duì)電路進(jìn)行短路和過載保護(hù)。2.點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制電路（1）主電路主電路由電動(dòng)機(jī)以及與它相連接的電器元件(如組合開關(guān)、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件和熔斷器等)組成。主電路通過的電流是電動(dòng)機(jī)的工作電流,其電流較大。（2）輔助電路輔助電路一般包括控制主電路工作狀態(tài)的控制電路;提供機(jī)床設(shè)備局部照明的照明電路;顯示主電路工作狀態(tài)的指示電路;起過載、短路保護(hù)的保護(hù)電路等。它通常由主令電器的觸頭、接觸器線圈及輔助觸頭、繼電器線圈及觸頭、熱繼電器的觸頭、指示燈和照明燈等組成。輔助電路中通過的電流較小。（3）點(diǎn)動(dòng)控制電路：點(diǎn)動(dòng)控制是指按下按鈕時(shí),電動(dòng)機(jī)就通電運(yùn)轉(zhuǎn);松開按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)就斷電停止的電器控制。3.點(diǎn)動(dòng)控制電路的電路分析（1）分析電氣控制原理圖時(shí),先分析主電路,再分析輔助電路。①分析主電路時(shí)，首先要弄清主電路中有幾個(gè)電動(dòng)機(jī)，明確各電動(dòng)機(jī)所擔(dān)當(dāng)?shù)娜蝿?wù)；然后弄清各電動(dòng)機(jī)與控制元件(如接觸器等)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；最后弄清主電路中其它元件(如刀開關(guān)、熱繼電器的熱元件和熔斷器等)所起的作用。②分析輔助電路時(shí)，先看電源，再順次看各條回路，析各回路元件的工作狀況，進(jìn)而弄清輔助電路的工作原理。其中控制電路要分析出對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)停止的過程。（2）點(diǎn)動(dòng)控制電路的工作原理:合上電源開關(guān)QS→按下按鈕SB,其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→接觸器KM線圈通電,產(chǎn)生磁場→主電路中的主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)得電而運(yùn)轉(zhuǎn);松開按鈕SB,其動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(在復(fù)位彈簧作用下自動(dòng)復(fù)位)→KM線圈失電,磁場消失→主電路中得主觸點(diǎn)斷開(在復(fù)位彈簧作用下自動(dòng)復(fù)位),電動(dòng)機(jī)斷電而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。FU1對(duì)整個(gè)電路起短路保護(hù)或嚴(yán)重的過載保護(hù),FU2對(duì)控制電路起短路保護(hù)或嚴(yán)重的過載保護(hù)。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的連續(xù)控制1.連續(xù)控制電路的自鎖作用（1）電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制是相對(duì)點(diǎn)動(dòng)控制而言的,它是指在按下起動(dòng)按鈕起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后,松開按鈕,電動(dòng)機(jī)仍能通電連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）將接觸器的一對(duì)常開輔助觸點(diǎn)與啟動(dòng)按鈕并聯(lián)，當(dāng)松開啟動(dòng)按鈕，動(dòng)合的接觸器輔助常開觸點(diǎn)就為自己的線圈提供了一條長期得電的線路，可以保持接觸器線圈長期得電，這種用自己的常開觸點(diǎn)保持自己線圈得電的作用稱為自保，也稱為自鎖，這對(duì)輔助常開觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。（3）連續(xù)控制電路圖2.連續(xù)控制電路的電路分析（1）主電路分析：開關(guān)：引入電源熔斷器：短路保護(hù)接觸器的主觸點(diǎn)：控制，失壓、欠壓保護(hù)熱繼電器的發(fā)熱元件：過載保護(hù)（2）控制電路分析:常閉按鈕：停止按鈕常開按鈕：啟動(dòng)按鈕接觸器的輔助常開觸點(diǎn)：自鎖接觸器的線圈：控制、保護(hù)熱繼電器的常閉觸點(diǎn)：過載保護(hù)=1\*GB3①起動(dòng)過程:先合上電源開關(guān)QS,按下SB1→KM線圈得電→KM常開觸頭閉合KM主觸頭閉合電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)連續(xù)運(yùn)行當(dāng)松開SB1常開觸頭復(fù)位后，因?yàn)榻佑|器KM的常開輔助觸頭閉合時(shí)已將SB1短接，控制電路仍保持接通，所以接觸器KM繼續(xù)得電，電動(dòng)機(jī)M實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。像這種當(dāng)松開起動(dòng)按鈕SB1后，接觸器KM通過自身常開觸頭而使線圈保持得電的作用叫做自鎖（或自保）。與起動(dòng)按鈕SB1并聯(lián)起自鎖作用的常開觸頭叫自鎖觸頭（也稱自保觸頭）。=2\*GB3②停止過程:當(dāng)松開SB2其常閉觸頭恢復(fù)閉合后，因接觸器KM的自鎖觸頭在切斷控制電路時(shí)已分?jǐn)?，解除了自鎖，SB1也是分?jǐn)嗟?，所以接觸器KM不能得電，電動(dòng)機(jī)M也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）電路的三種保護(hù)作用：=1\*GB3①短路保護(hù)：由熔斷器實(shí)現(xiàn)=2\*GB3②失壓、欠壓保護(hù)：由接觸器實(shí)現(xiàn)=3\*GB3③過載保護(hù)：由熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)過程:當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載,經(jīng)一定時(shí)間延時(shí)后,熱繼電器FR的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開→切斷控制電路→接觸器KM線圈斷電→接觸器自鎖解除,同時(shí)主觸點(diǎn)切斷電源、電動(dòng)機(jī)停車。三、既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)的正轉(zhuǎn)控制電路機(jī)床設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，一般電動(dòng)機(jī)都處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。但在試車或調(diào)整刀具與工件的相對(duì)位置時(shí)，又需要電動(dòng)機(jī)能點(diǎn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)這種控制要求的線路是連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制的正轉(zhuǎn)控制線路。如圖所示。（a）是在接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，把手動(dòng)開關(guān)SA串接在自鎖電路中實(shí)現(xiàn)的。顯然，當(dāng)把SA閉合或打開時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)或點(diǎn)動(dòng)控制。（b）是在自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)復(fù)合按鈕SB3來實(shí)現(xiàn)連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制的。線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QS。１）連續(xù)控制：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制原理與圖6-6原理相同不再重復(fù)。２）點(diǎn)動(dòng)控制總結(jié)：1.三相異步電動(dòng)機(jī)的接觸器控制（主電路、輔助電路）；2.三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制（電路的形成與原理圖分析）；3.三相異步電動(dòng)機(jī)的連續(xù)控制（自鎖作用、原理圖分析）；4.三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制電路的三種保護(hù)作用。課外拓展利用仿真軟件學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的連續(xù)控制電路組成與電路原理分析，瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.2三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制電路---順序和多地控制電路授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的順序控制和多地控制工作原理。②能設(shè)計(jì)簡單的三相異步電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止控制電路。會(huì)涉及多地控制電路。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)三相異步電機(jī)順序控制和多地控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)逆序停止控制電路，多地控制電路電氣原理圖的繪制和分析方法?；ユi在三相異步電動(dòng)機(jī)順序控制電路中的作用。教學(xué)內(nèi)容由磨床中砂輪電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作工程說明順序控制的工程應(yīng)用和要求。一、順序控制線路1.主電路實(shí)現(xiàn)順序控制主電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序控制的線路特點(diǎn)是，M2的主電路接在KM1主觸頭的下面。電動(dòng)機(jī)M1和M2分別通過接觸器KM1和KM2來控制，KM2的主觸頭接在KM1主觸頭的下面，這就保證了當(dāng)KM1主觸頭閉合，M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)。線路的工作原理為：按下SB1，KM1線圈得電吸合并自鎖，M1起動(dòng)，此后，按下SB2，KM2才能吸合并自鎖，M2起動(dòng)。停止時(shí)，按下SB3，KM1、KM2斷電，M1、M2同時(shí)停轉(zhuǎn)。2.控制電路實(shí)現(xiàn)順序控制控制電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序控制的電路中圖（a）所示控制線路的特點(diǎn)是：KM2的線圈接在KM1自鎖觸頭后面，這就保證了M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)的順序控制要求。圖（b）所示控制電路的特點(diǎn)是：在KM2的線圈回路中串接了KM1的常開觸頭。顯然，KM1不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，這就保證了只有M1電機(jī)起動(dòng)后，M2電機(jī)才能起動(dòng)。停止按鈕SB3控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止，停止按鈕SB4控制M2電動(dòng)機(jī)的單獨(dú)停止。圖（c）所示控制電路的特點(diǎn)是：在圖（b）中的SB3按鈕兩端并聯(lián)了KM2的常開觸頭，從而實(shí)現(xiàn)了M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)，而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2是順序起動(dòng)，逆序停止。3.動(dòng)畫演示順序啟動(dòng)控制電路二、多地控制線路能在兩地或多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式叫電動(dòng)機(jī)的多地控制。兩地控制的控制線路。其中SB1、SB3為安裝在甲地的起動(dòng)按鈕和停止按鈕，SB2、SB4為安裝在乙地的起動(dòng)按鈕和停止按鈕。線路的特點(diǎn)是：起動(dòng)按鈕應(yīng)并聯(lián)接在一起，停止按鈕應(yīng)串聯(lián)接在一起。這樣就可以分別在甲、乙兩地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，達(dá)到操作方便的目的。對(duì)于三地或多地控制，只要將各地的起動(dòng)按鈕并聯(lián)、停止按鈕串聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)。動(dòng)畫演示三地控制電路總結(jié)：1.三相異步電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)、逆序停止電路工作原理，三相異步電動(dòng)機(jī)的多地控制電路工作原理；2.三相異步電動(dòng)機(jī)的順序控制（互鎖作用）和多地控制；3.三相異步電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)、逆序停止控制電路（原理圖分析）。課外拓展利用仿真軟件學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的順序控制和多地控制電路組成與電路原理分析，瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.2三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制電路---可逆旋轉(zhuǎn)控制電路授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制工作原理。②能設(shè)計(jì)簡單的三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制控制電路。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電氣原理圖的繪制和分析方法?；ユi在三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制電路中的作用。教學(xué)內(nèi)容電梯的升降，自動(dòng)門的開關(guān)，起重機(jī)的起落等等，都要靠電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)去實(shí)現(xiàn)。一、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路1.按鈕控制的正反轉(zhuǎn)控制電路圖（a）為按鈕控制的正反轉(zhuǎn)控制電路，其中KM1、KM2分別控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。按下起動(dòng)按鈕SB1或SB2，此時(shí)KM1或KM2得電吸合，主觸頭閉合并自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB3，電動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。該電路的缺點(diǎn)是：若電動(dòng)機(jī)正在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，此時(shí)若按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2或正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB1，KM1與KM2將同時(shí)得電主觸頭閉合，會(huì)造成電源兩相短路。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，可采用聯(lián)鎖的方法來解決。聯(lián)鎖的方法有兩種；一種是接觸器聯(lián)鎖，將KM1、KM2的常閉觸點(diǎn)分別串接在對(duì)方線圈電路中形成相互制約的控制；另一種是按鈕聯(lián)鎖，采用復(fù)合按鈕，將SB1、SB2的常閉觸點(diǎn)分別串接在對(duì)方的線圈電路中形成相互制約的控制。2.接觸器互鎖的三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖（b）是接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路，線路的工作原理如下：合電源開關(guān)QS接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路的優(yōu)點(diǎn)是工作安全可靠，不會(huì)因接觸器主觸頭熔焊或接觸器銜鐵被雜物卡住使主觸頭不能打開而發(fā)生短路。缺點(diǎn)是操作不便，電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，必須先按下停止按鈕后，才能按反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，否則由于接觸器的聯(lián)鎖作用，不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。為克服此電路的缺點(diǎn)，可采用圖（c）接觸器、按鈕雙重互鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路。3.接觸器、按鈕雙重互鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路為了盡快縮短操作輔助時(shí)間,可以在接觸器聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制電路中接觸器KM1、KM2的動(dòng)斷觸點(diǎn)支路加上按鈕SB1、SB2的動(dòng)斷觸點(diǎn),形成按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制電路。SB1、SB2為復(fù)合按鈕,按下按鈕時(shí),動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開,經(jīng)過一段機(jī)械延時(shí)后(按鈕從起始位置至按到底的時(shí)間),動(dòng)合觸點(diǎn)才接通,這樣就保證了接觸器KM1和KM2不會(huì)同時(shí)動(dòng)作。（1）正向起動(dòng)過程:合上電源開關(guān)QS→按下起動(dòng)按鈕SB1,其動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開,使KM2線圈不能得電,形成互鎖;然后SB1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→接觸器KM1線圈通電,產(chǎn)生磁場→KM1的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,使KM2線圈不能得電,形成雙重互鎖;同時(shí)KM1的主觸點(diǎn)閉合(電動(dòng)機(jī)的電而全壓起動(dòng));同時(shí)KM1的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合(形成自鎖,讓KM1線圈連續(xù)通電)?！砷_SB1,其動(dòng)合觸點(diǎn)斷開,動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合(解除一重互鎖),為下一次起動(dòng)作準(zhǔn)備。（2）反向起動(dòng)過程:按下起動(dòng)按鈕SB2,其動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開,使KM1線圈失電(形成互鎖),磁場消失,KM1的主觸點(diǎn)斷開,電動(dòng)機(jī)失電而減速:然后KM1的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)斷開(解除自鎖);KM1的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)閉合(解除自鎖,為反轉(zhuǎn)作準(zhǔn)備);→SB2的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→接觸器KM2線圈通電,產(chǎn)生磁場→KM2的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,使KM2線圈不能得電,形成雙重互鎖;同時(shí)KM2的主觸點(diǎn)閉合(電動(dòng)機(jī)得另一相序的電而反向起動(dòng));同時(shí)KM2的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合(形成自鎖,讓KM2線圈連續(xù)通電)?！砷_SB2,其動(dòng)合觸點(diǎn)斷開,動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合(解除一重互鎖),為下一次起動(dòng)作準(zhǔn)備。（3）停止過程:按下停止按鈕SB3,其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開→接觸器KM1或KM2線圈斷電,磁場消失→其輔助動(dòng)合觸點(diǎn)斷開解除自鎖、主觸點(diǎn)斷開電源→電動(dòng)機(jī)失電而停止。→松開SB3,其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合,為下一次起動(dòng)作準(zhǔn)備。→斷開QS。二、自動(dòng)往復(fù)控制電路有些生產(chǎn)機(jī)械，如萬能銑床，要求工作臺(tái)在一定距離內(nèi)能自動(dòng)往返，而自動(dòng)往返通常是利用行程開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)。圖（a）為工作臺(tái)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的示意圖。圖中SQ1為左移轉(zhuǎn)右移的行程開關(guān)，SQ2為右移轉(zhuǎn)左移的行程開關(guān)。SQ3、SQ4F分別為左右極限保護(hù)用行程開關(guān)。圖（b）為工作臺(tái)自動(dòng)往返行程控制線路，工作過程如下：按下起動(dòng)按鈕SB1，KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺(tái)向左移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)左移預(yù)定位置后，擋鐵1壓下SQ1，SQ1常閉觸頭打開使KM1斷電，SQ1常開觸頭閉合使KM2得電，電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，工作臺(tái)向右移動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)右移預(yù)定位置后，擋鐵2壓下SQ2，使KM2斷電，KM1得電，電動(dòng)機(jī)由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)，工作臺(tái)向左移動(dòng)。如此周而復(fù)始地自動(dòng)往返工作。當(dāng)按下停止按鈕SB3時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止移動(dòng)。若因行程開關(guān)SQ1、SQ2失靈，則由極限保護(hù)行程開關(guān)SQ3、SQ4實(shí)現(xiàn)保護(hù)，避免運(yùn)動(dòng)部件因超出極限位置而發(fā)生事故?？偨Y(jié)：1.三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)工作原理；2.三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制（互鎖作用）；3.接觸器互鎖的三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制電路（原理圖分析）；4.雙重互鎖的三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制電路（工作特點(diǎn)、保護(hù)作用）。課外拓展利用仿真軟件學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和自動(dòng)往返控制電路組成與電路原理分析，瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.3三相異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握掌握時(shí)間繼電器的功能，降壓起動(dòng)控制功能的要求，星三角降壓起動(dòng)控制電路。②能設(shè)計(jì)會(huì)分析降壓起動(dòng)控制電路圖，會(huì)時(shí)間繼電器的接線控制控制電路。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)三相異步電機(jī)減壓起動(dòng)控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)星-三角減壓起動(dòng)控制電氣原理圖的繪制和分析方法。星--三角減壓起動(dòng)主電路接線。教學(xué)內(nèi)容通常規(guī)定：電源容量在180kVA以上，電動(dòng)機(jī)容量在7kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)可采用直接起動(dòng)。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)的方法有：定子繞組串電阻（電抗）起動(dòng)；自耦變壓器降壓起動(dòng)；Y—△降壓起動(dòng)；延邊三角形降壓起動(dòng)等。降壓起動(dòng)的實(shí)質(zhì)是，起動(dòng)時(shí)減小加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，以減小起動(dòng)電流；而起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。一、定子串電阻起動(dòng)控制線路１．定子串電阻降壓自動(dòng)起動(dòng)控制線路圖（a）為電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻降壓自動(dòng)起動(dòng)控制線路。圖中SB1為起動(dòng)按鈕，SB2為停止按鈕，R為起動(dòng)電阻，KM1為電源接觸器，KM2為切除電阻用接觸器，KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器。電路的工作原理為：合上電源開關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB1，KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)定子繞組串入電阻R降壓起動(dòng)，同時(shí)KT得電，經(jīng)延時(shí)后KT常開觸頭閉合，KM2得電主觸頭將起動(dòng)電阻R短接，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行。該電路的缺點(diǎn)是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)M全壓正常運(yùn)行時(shí)，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT始終帶電工作，從而使能耗增加，電器壽命縮短，增加了出現(xiàn)故障的機(jī)率。而圖（b）所示線路就是針對(duì)上述線路的缺陷而改進(jìn)的，該線路中的KM1和KT只作短時(shí)間的降壓起動(dòng)用，待電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行后就從線路中切除，從而延長了KM1和KT的使用壽命，節(jié)省了電能，提高了電路的可靠性。二、星形——三角形降壓起動(dòng)控制線路星形——三角形（Y—△）降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動(dòng)電壓，減小起動(dòng)電流；待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再把定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。Y—△起動(dòng)只能用于正常運(yùn)行時(shí)為△形接法的電動(dòng)機(jī)。１．按鈕、接觸器控制Y—△降壓起動(dòng)控制線路圖（a）為按鈕、接觸器控制Y—△降壓起動(dòng)控制線路，接觸器KM用于引入電源，接觸器KM2為Y形起動(dòng)，接觸器KM3為△運(yùn)行，SB1為起動(dòng)按鈕，SB2為Y—△切換按鈕，SB3為停止按鈕。線路的工作原理為：按下起動(dòng)按鈕SB1，KM1、KM2得電吸合，KM1自鎖，電動(dòng)機(jī)星形起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，按下SB2，KM2斷電、KM3得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成三角形全壓運(yùn)行。2．時(shí)間繼電器控制Y—△降壓起動(dòng)控制線路圖（b）為時(shí)間繼電器自動(dòng)控制Y—△降壓起動(dòng)控制線路，該電路是在圖（a）的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，由時(shí)間繼電器KT代替手動(dòng)按鈕SB2進(jìn)行自動(dòng)切換。電路的工作原理為：按下起動(dòng)按鈕SB1，KM1、KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)星形起動(dòng)，同時(shí)KT也得電，經(jīng)延時(shí)后時(shí)間繼電器KT常閉觸頭打開，使得KM2斷電，常開觸頭閉合，使得KM3得電閉合并自鎖，電動(dòng)機(jī)由星形切換成三角形正常運(yùn)行。3.星-三角降壓起動(dòng)控制線路工作過程仿真演示四、自耦變壓器降壓起動(dòng)控制1．按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路引導(dǎo)學(xué)生自己分析控制電路原理2．時(shí)間繼電器控制自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路引導(dǎo)學(xué)生自己分析控制電路原理總結(jié)：1.三相異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)工作原理；2.三相異步電動(dòng)機(jī)的星-三角減壓起動(dòng)控制（時(shí)間繼電器的作用）；3.星-三角減壓起動(dòng)控制線路工作過程課外拓展利用仿真軟件學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的星-三角減壓起動(dòng)控制電路組成與電路原理分析，瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.4三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)控制授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制電路。②能設(shè)計(jì)會(huì)分析三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路圖，會(huì)時(shí)間原則和電流原則的接線控制電路。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)三相異步電機(jī)減壓起動(dòng)控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖的分析方法。教學(xué)內(nèi)容由水電站泄洪閘門提升為案例引入繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。繞線異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻，從而達(dá)到減小起動(dòng)電流、增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及平滑調(diào)速之目的。起動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中串入三相起動(dòng)變阻器，并把起動(dòng)電阻調(diào)到最大值，以減小起動(dòng)電流，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，起動(dòng)電阻逐級(jí)減小。起動(dòng)完畢后，起動(dòng)電阻減小到零，轉(zhuǎn)子繞組被短接，電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行。一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制線路１．按鈕操作控制線路轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)由按鈕操作的控制線路如圖所示。工作原理為：合上電源開關(guān)QS，按下SB1，KM得電吸合并自鎖，電動(dòng)機(jī)串全部電阻起動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)間后，按下SB2，KM1得電吸合并自鎖，KM1主觸頭閉合切除第一級(jí)電阻R1，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，經(jīng)一定時(shí)間后，按下SB3，KM2得電吸合并自鎖，KM2主觸頭閉合切除第二級(jí)電阻R2，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，按下SB4，KM3得電吸合并自鎖，KM3主觸頭閉合切除全部電阻，起動(dòng)結(jié)束電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下正常運(yùn)行。該線路的缺點(diǎn)是操作不便，在生產(chǎn)實(shí)際中常采用自動(dòng)短接起動(dòng)電阻的控制線路。2．時(shí)間原則控制繞線式電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)控制線路時(shí)間繼電器控制繞線式電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)控制線路中三個(gè)時(shí)間繼電器KT1、KT2、KT3分別控制三個(gè)接觸器KM1、KM2、KM3按順序依次吸合，自動(dòng)切除轉(zhuǎn)子繞組中的三級(jí)電阻，與起動(dòng)按鈕SB1串接的KM1、KM2、KM3三個(gè)常閉觸頭的作用是保證電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子繞組中接入全部起動(dòng)電阻的條件下才能起動(dòng)。若其中任何一個(gè)接觸器的主觸頭因熔焊或機(jī)械故障而沒有釋放時(shí)，電動(dòng)機(jī)就不能起動(dòng)。3．電流原則控制繞線式電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)控制線路電流繼電器自動(dòng)控制繞線式電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)控制線路如圖所示。因根據(jù)電流大小進(jìn)行控制故為電流原則控制，圖中KA1、KA2、KA3三個(gè)欠電流繼電器的線圈串接在轉(zhuǎn)子回路中，三個(gè)欠電流繼電器的吸合電流一樣，但釋放電流不同，KA1的釋放電流最大，KA2其次，KA3最小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流最大，三個(gè)電流繼電器KA1、KA2、KA3都吸合，控制回路中的常閉觸頭都打開，接觸器KM1、KM2、KM3的線圈都不能得電吸合，主觸頭處于斷開狀態(tài)，全部起動(dòng)電阻均串接在轉(zhuǎn)子繞組中。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流在逐漸減小，當(dāng)電流減小至KA1的釋放電流時(shí)，KA1首先釋放，其常閉觸頭復(fù)位，使接觸器KM1得電主觸頭閉合，切除第一級(jí)電阻R1。當(dāng)R1被切除后，轉(zhuǎn)子電流重新增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流又會(huì)減小，當(dāng)減小至KA2的釋放電流時(shí)，KA2釋放，KA2的常閉觸頭復(fù)位，KM2線圈得電主觸頭閉合，第二級(jí)電阻R2被切除，如此繼續(xù)下去，直到全部電阻被切除，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。中間繼電器KA的作用是保證電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子電路中接入全部電阻的情況下開始起動(dòng)。因?yàn)閯傞_始起動(dòng)時(shí)KA的常開觸頭切斷了KM1、KM2、KM3線圈回路，從而保證了起動(dòng)時(shí)串入全部外接電阻。二、轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動(dòng)控制線路繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)，使用的電器較多，控制線路復(fù)雜，而且起動(dòng)過程中，電流和轉(zhuǎn)矩會(huì)突然增大，產(chǎn)生一定的電氣和機(jī)械沖擊。為了獲得較理想的機(jī)械特性，常采用轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動(dòng)。頻敏變阻器是一個(gè)鐵心損耗很大的三相電抗器，是由鑄鐵板或鋼板疊成的三柱式鐵心，在每個(gè)鐵心上裝有一個(gè)線圈，線圈的一端與轉(zhuǎn)子繞組相連，另一端作星形連接。頻敏變阻器的等效阻抗的大小與頻率有關(guān)，電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)子電流的頻率較高，相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子回路中串接一個(gè)阻抗很大的電抗器，隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子頻率逐漸降低，其等效阻抗自動(dòng)減小，實(shí)現(xiàn)了平滑無級(jí)起動(dòng)。1．電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路如圖所示。圖（a）為主電路，KM為電源接觸器，KM1為短接頻敏變阻器用接觸器。圖（b）為控制電路，其工作原理為：按下SB1，KM得電吸合并自鎖，電動(dòng)機(jī)串頻敏變阻器起動(dòng)，同時(shí)KT得電吸合開始延時(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢后，KT的延時(shí)常開觸頭閉合，KM1的電主觸頭閉合將頻敏變阻器短接，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。該電路的缺點(diǎn)是：當(dāng)KM1的主觸頭熔焊或機(jī)械部分被卡死，電動(dòng)機(jī)將直接起動(dòng)，當(dāng)KT線圈出現(xiàn)斷線故障時(shí)，KM1線圈將無法得電，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)頻敏變阻器不能被切除。為了克服上述缺點(diǎn)，可采用圖（c）所示控制電路，該電路操作時(shí)，按下SB1時(shí)間應(yīng)稍長點(diǎn)，待KM常開觸點(diǎn)閉合后才可松開。KM為電源接觸器，KM線圈得電需在KT、KM1觸點(diǎn)工作正常條件下進(jìn)行，若發(fā)生KT、KM1觸點(diǎn)粘連，KT線圈斷線等故障時(shí)，KM線圈將無法得電，從而避免了電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)和轉(zhuǎn)子長期串接頻敏變阻器的不正?，F(xiàn)象發(fā)生。2．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器正反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制線路該電路的工作原理學(xué)生自行分析?？偨Y(jié)：1.三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)工作原理；2.三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制（時(shí)間原則和電流原則電路）；3.三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制電路工作過程。課外拓展利用仿真軟件學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制電路組成與電路原理分析，瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.4三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)控制授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握制動(dòng)控制功能的要求，典型制動(dòng)控制電路。②能設(shè)計(jì)會(huì)分析三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路圖，會(huì)時(shí)間原則和速度原則的接線控制電路。③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)三相異步電機(jī)制動(dòng)控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電氣原理圖的分析方法。教學(xué)內(nèi)容電梯減速啟動(dòng)到勻速運(yùn)行，勻速運(yùn)行到停止均有速度變化，精確?？繕菍右笥兄苿?dòng)環(huán)節(jié)；水電站的閘門升降時(shí)停止，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)。案例引入三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制停機(jī)制動(dòng)有兩種類型：一是機(jī)械制動(dòng)，二是電氣制動(dòng)。常用的電氣制動(dòng)有反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩來進(jìn)行制動(dòng)。一、反接制動(dòng)反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，因而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種制動(dòng)方法。1．單向反接制動(dòng)的控制線路反接制動(dòng)的關(guān)鍵在于電動(dòng)機(jī)電源相序的改變，且當(dāng)轉(zhuǎn)速下降接近于零時(shí)，能自動(dòng)將電源切除。為此采用了速度繼電器來檢測電動(dòng)機(jī)的速度變化。在120~3000r/min范圍內(nèi)速度繼電器觸頭動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)，其觸頭復(fù)位。單向反接制動(dòng)控制線路如圖所示，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，KM1通電吸合，KS的一對(duì)常開觸點(diǎn)閉合，為反接制動(dòng)做準(zhǔn)備。當(dāng)按下停止按鈕SB1時(shí)，KM1斷電，電動(dòng)機(jī)定子繞組脫離三相電源，但電動(dòng)機(jī)因慣性仍以很高速度旋轉(zhuǎn)，KS原閉合的常開觸點(diǎn)仍保持閉合，當(dāng)將SB1按到底，使SB1常開觸點(diǎn)閉合，KM2通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)定子串接電阻接上反序電源，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近100r/min時(shí)，KS常開觸點(diǎn)復(fù)位，KM2斷電，電動(dòng)機(jī)斷電，反接制動(dòng)結(jié)束。2．電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路學(xué)生自行分析具有反接制動(dòng)電阻的正反向反接制動(dòng)控制線路異步電動(dòng)機(jī)在反接制動(dòng)過程中，電網(wǎng)供給的電磁功率和拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械功率全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子熱損耗，所以電動(dòng)機(jī)在工作中應(yīng)適當(dāng)限制每小時(shí)反接制動(dòng)次數(shù)。二、能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)是電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源后，結(jié)定子繞組加一直流電源，以產(chǎn)生靜止磁場，起阻止旋轉(zhuǎn)的作用，達(dá)到制動(dòng)的目的。1．單向能耗制動(dòng)控制1）按時(shí)間原則控制的單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制線路按時(shí)間原則進(jìn)行能耗制動(dòng)的控制線路如圖所示。KM1為單向運(yùn)行接觸器，KM2為能耗制動(dòng)接觸器，KT為時(shí)間繼電器，TC為整流變壓器，VC為橋式整流電路。KM1通電并自鎖電動(dòng)機(jī)已單向正常運(yùn)行后，若要停機(jī)。按下停止按鈕SB1，KM1斷電，電動(dòng)機(jī)定子脫離三相交流電源；同時(shí)KM2通電并自鎖，將二相定子接入直流電源進(jìn)行能耗制動(dòng)，在KM2通電同時(shí)KT也通電。電動(dòng)機(jī)在能耗制動(dòng)作用下轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)接近零時(shí)，KT延時(shí)時(shí)間到，其延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使KM2、KT相繼斷電，制動(dòng)結(jié)束。該電路中，將KT常開瞬動(dòng)觸點(diǎn)與KM2自鎖觸點(diǎn)串接，是考慮時(shí)間繼電器斷線或機(jī)械卡住致使觸點(diǎn)不能動(dòng)作時(shí)，不致于使KM2長期通電，造成電動(dòng)機(jī)定子長期通入直流電源。該線路具有手動(dòng)控制能耗制動(dòng)的能力，只要使停止按鈕SB1處于按下的狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)就能實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。2）按速度原則控制的單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制線路速度原則控制的單向能耗制動(dòng)控制線路如圖所示。該線路與按時(shí)間原則控制的單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制線路基本相同，僅是控制電路中取消了時(shí)間繼電器KT的線圈及其觸頭電路，在電動(dòng)機(jī)軸伸端安裝了速度電器KS，并且用KS的常開觸頭取代了KT延時(shí)打開的常閉觸頭。這樣一來，電動(dòng)機(jī)在剛剛脫離三相交流電源時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性速度仍然很高，速度繼電器KS的常開觸頭仍然處于閉合狀態(tài)，所以接觸器KM2線圈能夠依靠SB1按鈕的按下通電自鎖。于是，兩相定子繞組獲得直流電源，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入能耗制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性速度接近零時(shí)，KS常開觸頭復(fù)位，接觸器KM2線圈斷電而釋放，能耗制動(dòng)結(jié)束。2．電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制學(xué)生分析控制電路電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)也可以采用速度原則，用速度繼電器取代時(shí)間繼電器，同樣能達(dá)到制動(dòng)目的。按時(shí)間原則控制的能耗制動(dòng)，一般適用于負(fù)載轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定的生產(chǎn)機(jī)械上。對(duì)于對(duì)那些能夠通過傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)負(fù)載速度變換或者加工零件經(jīng)常更動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械來說，采用速度原則控制的能耗制動(dòng)則較為合適。3．單管能耗制動(dòng)控制線路學(xué)生自行分析控制電路?？偨Y(jié)：1.典型制動(dòng)控制電路工作原理；2.反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)控制電路工作過程；3.速度繼電器的使用。課外拓展利用仿真軟件學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路組成與電路原理分析，瀏覽相關(guān)資源，完成相關(guān)作業(yè)或任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)成果，提升綜合素養(yǎng)。電機(jī)拖動(dòng)與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第6章電氣控制電路的基本控制環(huán)節(jié)6.6直流電動(dòng)機(jī)控制授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)①掌握直流電動(dòng)機(jī)啟/停/調(diào)速等控制功能的要求，典型控制電路。②能設(shè)計(jì)會(huì)分析直流電動(dòng)機(jī)啟/停/調(diào)速等控制原理③尊重標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)直流電動(dòng)機(jī)是/停/調(diào)速等控制原理的分析和設(shè)計(jì)能力。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)啟/停/調(diào)速等控制電氣原理圖的分析方法。教學(xué)內(nèi)容直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)與調(diào)速性能，容易實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)控制。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中直流拖動(dòng)系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用，直流電動(dòng)機(jī)的控制是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制的重要組成部分。一、直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制直