0生产技能培训报告

0生产技能培训 目 录 前 言 ............................................................. 1 第一章 学习目标 ................................................... 2 1.1 知识目标..................................................... 2 1.2 技能目标..................................................... 2 1.3 实习课题..................................................... 2 第二章 认识三相异步电机 ........................................... 3 2.1三相异步电动机的基本结构 ...................................... 3 2.2三相异步电动机的工作原理 ...................................... 3 2.3三相异步电动机的选用 .......................................... 3 2.3.1三相异步电动机的选用要点 .................................. 3 2.3.2三相异步电动机的选用步骤 .................................. 4 2.4三相异步电动机的维护保养 ...................................... 4 2.4.1启动前的准备和检查 ........................................ 4 2.4.2运行中的故障处理 .......................................... 4 第三章 电气控制图的绘制和说明 ..................................... 6 3.1实训中设计电气控制原理图的要求 ................................ 6 3.2安装电路图的要求 .............................................. 6 3.3 常用电气图的图形符号与文字符号............................... 6 3.4 电气原理图................................................... 7 3.5 电器元件布置图............................................... 8 3.6 电气原理图的绘制......................................... 9 3.7 电气原理图的绘制方法......................................... 9 第四章 电气控制线路的装接 ........................................ 11 4.1 电气控制线路的安装工艺及要求................................ 11 4.2 电路中线号的编定............................................ 11 4.3电气控制线路安装时的注意事项 ................................. 11 4.4通电前检查 ................................................... 12 第五章 常规电气图电气符号 ........................................ 13 5.1控制按钮 ..................................................... 13 5.2接触器 ....................................................... 13 5.2.1 交流接触器的组成........................................ 13 5.2.2 交流接触器的分类........................................ 14 5.2.3 接触器的符号与型号说明.................................. 14 5.3 时间继电器.................................................. 15 5.4 热继电器.................................................... 16 5.4.1 继电器结构.............................................. 16 5.4.2 继电器的工作原理及图形文字符号.......................... 17 第六章 三相异步电动机的控制设计 .................................. 18 6.1 电动机单向连续控制线路...................................... 18 6.1.1 电气控制原理............................................ 18 6.1.2 单向运行运行过程........................................ 19 6.2 电动机单方向点动与长动控制的控制电路........................ 19 6.2.1 连续与点动混合正转控制线路原理图........................ 19 6.2.2 实现连续与点动混合控制过程.............................. 21 6.3 电动机的正反转控制.......................................... 21 6.3.1 工作原理................................................ 21 6.3.2 实现动作过程............................................ 23 6.4 星-三角降压电气控制......................................... 24 6.4.1 星-三角降压启动电路原理................................. 24 6.4.2 星三角工作起动过程...................................... 25 6.4.3 注意事项................................................ 25 第七章 附录所需的元件清单(可重复选用) ........................... 26 第八章 实习心得 ................................................... 27 第九章 参考文献 .................................................. 27 前 言 目前，工业中原动力主要由电动机提供，电动机可分为直流和交流电机。由于直流电机和交流电机的特点又决定了机械设备的动力大多由交流异步电机提供，尤其以鼠笼式电机居多。根据统计，在电网的总负载中，动力负载约占59%，而异步电机则占总动力负载中的85%，由此可见异步电动机在工农业中的重要性，异步电机的应用范围是非常广的，容量从几十瓦一直到几千瓦，应用在各种行业，例如，在工业方面，中小型的轧钢设备都采用异步电机，它也被广泛地用在各种机床上和在各种轻工业中作为一般的动力装备;在矿山上，它常用来拖动卷扬机和鼓风机等;在农业方面，它被用来拖动水泵和其它副产品加工机械。 此外，它在人民日常生活中也越来越占重要地位，例如电扇，冷冻机，和各种医疗机械钟也都采用异步电机。总之，异步电动机应用范围广，需要量大，而且随着电气化自动化的发展，它在工农业生产和人民生活中的重要性也将逐步增大。 与直流电机相比，交流电机有结构简单、成本低、可靠性高等一系列优点，但是相对欠缺的是其启动性能和调速性能。 关键词:三相异步 电动机 电源 0 第一章 实习目标 1.1 知识目标 1(了解电气原理图，平面布置图、安装接线图的工艺及要求; 2(熟练掌握相关低压控制器件的选取与应用; 3(掌握三相异步电动机如:单相运行控制、点动控长动控制、正反转控制、星三角降压启动等运行控制原理; 1.2 技能目标 1(能够识读和绘制电气控制原理图; 2(能结合控制电路器件进行规范、合理的布局并能正确绘制、识读接线图; 3(学会结合控制对象选择相关控制器件并能正确使用与安装，会使用常用检测工具和仪表; 4(能规范地进行电气控制线路的安装与检测维护，并能将所学典型控制环节运用于实际控制电路中; 5(培养学生良好的职业道德、安全生产、规范操作的意识和习惯。 1.3 实习课题 1.电动机单向运行控制线路设计; 2.点动长动电气控制线路设计; 3.电动机正反转电气控制线路设计; 4.电动机星三角降压电气控制线路设计。 1 第二章 认识三相异步电机 2.1 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机是由固定不动的定子和饶轴旋转的转子两部分组成。 (1)定子的结构:三相异步电动机的定子由机座、定子铁芯和定子绕组构成。 (2)转子的构成:三相异步电动机的转子由转子铁芯、转子绕组和转子轴等部件组成。 (3)三相异步电动机由轴承盖、接线盒、端盖、定子铁心、定子绕组、转轴、轴承、转子、风扇、罩壳组成。 2.2 三相异步电动机的工作原理 定子绕组接上三相电源后，电动机便产生旋转磁场，所谓旋转磁场就是指电动机内定子和转子之间气隙的圆周上按正弦规律分布的，能够围绕着电动机在空间不断旋转的磁场。转子与旋转磁场之间存在相对运动。转子导条被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势，它在转子绕组中感应出电流，两者相互作用产生电磁转矩，使转子转动起来。从而将电能转化为转轴的机械能。 2.3 三相异步电动机的选用 三相异步电动机应用广泛，是一种主要的动力源。在此，要特别强调合理选择电动机的额定功率，如额定功率选择过大，不仅造成设备投资费用增加，而且电动机长期处于低效率低功率因数点运行，是很不合理很不经济的。 2.3.1 三相异步电动机的选用要点 (1)根据机械负载特性、生产工艺、电网要求、建设费用、运行费用等综合指标，合理选择电动机的类型。 (2)根据机械负载所要求的过载能力、启动转矩、工作制及工况条件，合理选择电动机的功率，使功率匹配合理，并具有适当的备用功率，力求运行安全、可靠而经济。 (3)根据使用场所的环境，选择电动机的防护等级和结构形式。 (4)根据生产机械的最高机械转速和传动调速系统的要求，选择电动机的转速。 (5)根据使用的环境温度，维护检查方便、安全可靠等要求，选择电动机的绝缘等级和安装方式。 2 (6)根据电网电压、频率、选择电动机的额定电压以及额定频率。 2.3.2 三相异步电动机的选用步骤 选电动机类型?选电动机容量?校核启动转矩最大转矩?等效发热校核?经济性综合指标校核?电动机机械特性与负载特性对比?电动机电压等级与频率?确定选用。 2.4 三相异步电动机的维护保养 2.4.1 启动前的准备和检查 检查电动机和启动设备接地是否可靠和完整，接线是否正确与良好。 (1) (2)检查电动机铭牌所示额定电压，额定频率是否与电源电压、频率相符合 (3)新安装或者长期停用的电动机(停用三个月以上)，启动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻值。(用1000伏兆欧表测量)。绝缘电阻应该大于0.5兆欧。如果低于这个值，应该将绕组烘干。 (4)对绕线型转子应该检查其集电环上的电刷以及提刷装置是否能正常工作，电刷的压力是否能符合要求。正常的电刷压力为:1.5N/cm-2.5 N/cm。 (5)检查电动机的转子转动时候灵活可靠，滑动轴承内的油时候达到规定的油位。 (6)检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。 (7)检查电动机的各个紧固螺栓以及安装螺栓是否牢固并符合要求。 2.4.2 运行中的故障处理 1、启动时的故障 当合上断路器或自动开关后，电动机不转，只听到嗡嗡的声响，或者不能转到全速，这种故障原因可能是: ? 定子回路一相断线，如低压电动机熔断器一相熔断，或高压电动机短路器以及隔离开关的一相接触不良，不能形成三相旋转磁场。 ? 转子回路断线或接触不良，使转子绕组内无电流或电流减小，因而电动机不转或者转动很慢。 ? 在传动机械中，有机械上的卡阻现象，严重时电动机就不转，且异常声响。 ? 电压过低使电动机转矩减小，启动困难或不能启动。 ? 电动机定子，转子铁心相摩擦，增加了负载，使转动困难。 运行人员发现上述故障时，对高压电动机来讲，应立即拉开电动机的断路器 3 以及隔离开关，检查其定子、转子回路。 2、定子绕组单相接地故障 电动机绕组由于受到各种因素的侵蚀，使其绝缘水平降低。此外，由于电动机长期过负荷运行，会使绕组的绝缘体因长期过热而变的焦脆或脱落。这都会造成电动机定子绕组的单相接地。 3、三相电动机单相运行的故障 三相电动机在运行中，如果一相熔断器烧坏或接触不良，隔离开关，熔断器，电缆头以及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线，均会造成电动机的单相运行。 4 第三章 电气控制图的绘制和说明 3.1 实训中设计电气控制原理图的要求 电气控制线路是由许多电器元件按照一定的要求和规律连接而成的。将电气控制系统中各电器元件及它们之间的连接线路用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制系统图，一般包括电气原理图、电器布置图和电气安装接线图 3 种。 为了便于信息交流与沟通，在电气控制线路中，各种电器元件的图形符号和文字符号必须统一，即符合国家强制执行的国家。我国颁布了GB4728-1-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》及GB7159-87《电气技术中的文字符号制订通则》，GB5226-85《机床电气设备通用技术条件》，GB/T6988-1997《电气技术用文件的编制》等。 在该实训中我们的原理图的绘制执行GB/T4728-2005-2008;电气元件符号的图形、文字符号用国家规定的统一符号;原理图绘制完成要求对主电路及其控制电路进行标号。 3.2 安装电路图的要求 电气安装接线图是用于电气设备和电气元件安装、配线或检修电气故障时的图纸，它应与电气原理图结合。绘制时注意: 1)图形、文字符号与原理图的标注一致; 2)控制板内外各电器元件的电气链接应通过端子排，并按原理图的接线编号进行连接; 3)标明导线的规格、型号、根数等相关的内容。 3.3 常用电气图的图形符号与文字符号 在国家标准中，电气技术中的文字符号分为基本文字符号 ( 单字母或双字母 ) 和辅助文字符号。基本文字符号中的单字母符号按英文字母将各种电气设备、装置和元器件划分为 23 个大类，每个大类用一个专用单字母符号表示。 单字母符号应优先采用。双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一字母组成，其组合应以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出。 (1)基本文字符号。基本文字符号又分单字母文字符号和双字母文字符号 5 两种。单字母符号是按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分为23类，每一大类电器用一个专用单字母符号表示，如“K”表示继电器、接触器类，“R”表示电阻器类。当单字母符号不能满足要求而需要将大类进一步划分、以便更为详尽地表述某一种电气设备、装置和元器件时采用双字母符号。双字母符号由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，组合形式为单字母符号在前、另一个字母在后，如“F”表示保护器件类，“FU”表示熔断器，“FR”表示热继电器。 (2)辅助文字符号。辅助文字符号用来表示电气设备、装置、元器件及线路的功能、状态和特征，如“DC”表示直流，“AC”表示交流。辅助文字符号也可放在表示类别的单字母符号后面组成双字母符号，如“KT”表示时间继电器等。辅助文字符号也可单独使用，如“ON”表示接通，“N”表示中性线等。 3.4 电气原理图 电气原理图用图形和文字符号表示电路中各个电器元件的连接关系和电气工作原理，它并不反映电器元件的实际大小和安装位置。 下面以CW6132 型普通车床为例，具体如下: 图3-1 CW6132 型普通车床 6 (1)电气原理图中所有电器元件的图形和文字符号必须符合国家标准。 (2)在电气原理图中，所有电器的可动部分均按原始状态画出。 (3)主电路应垂直于电源线画出;控制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间;耗能元件(如线圈、电磁阀、照明灯等)应接在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。 (4)应尽量减少线条数量，避免线条交叉。 (5)在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数;对某些元器件还应标注其特性(如电阻、电容的数值等);不常用的电器(如位置传感器、手动开关等)还要标注其操作方式和功能等。 (6)为方便阅图，在电气原理图中可将图幅分成若干个图区，图区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字表示，其图区编号写在图的下面，并在图的顶部标明各图区电路的作用。 (7)在继电器、接触器线圈下方均列有触点表以说明线圈和触点的从属关系，即“符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出触点的图形符号(有时也可省去)，对未使用的触点用“ × ”表明(或不作表明)。 3.5 电器元件布置图 电器元件布置图反映各电器元件的实际安装位置，在图中电器元件用实线框表示，而不必按其外形形状画出;在图中往往还留有10% 以上的备用面积及导线管(槽)的位置，以供走线和改进设计时用;在图中还需要标注出必要的尺寸。如下图所示: 图3-2 CW6132 型普通车床位置图 7 3.6 电气安装接线图 电气安装接线图反映的是电气设备各控制单元内部元件之间的接线关系。 图3-3 CW6132 型普通车床互连图 3.7 电气原理图的绘制方法 电气原理图是用于描述电气控制线路的工作原理、以及各电器元件的作用和相互关系，而不考虑各电路元件实际的位置和实际连线情况的图纸。绘制电气原理图，一般遵循下面的规则。 (1)原理图一般由主电路、控制电路和辅助电路三部分组成。主电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的路径;控制电路是指控制主电路工作状态的电路;辅助电路包括照明电路、信号电路及保护电路等。信号电路是指显示主电路工作状态的电路;照明电路是指实现机械设备局部照明的电路;保护电路是实现对电动机的各种保护。控制电路和辅助电路一般由继电器的线圈和触点、接触器的线圈和触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。这些电路通过的电流都较小。一般主电路用粗实线表示，画在左边(或上部)，电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下依次排列画出，经电源开关后用U、V、W或U、V、W后加数字标志。中线N和保护地线PE画在相线之下，直流电源则正端在上、负端在下画出;辅助电路用细实线表示，画在右边(或下部)。 (2)所有的电器元件都采用国家标准规定的图形符号和文字符号来表示。属于同一电器的线圈和触点，都要用同一文字符号表示。当使用相同类型电器时， 8 可在文字符号后加注阿拉伯数字序号来区分，例如两个接触器KM1、KM2表示，或用KMF、KMR表示。 (3)同一电器的不同部件，常常不绘在一起，而是绘在它们各自完成作用的地方。例如接触器的主触点通常绘在主电路中，而吸引线圈和辅助触点则绘在控制电路中，但它们都用KM表示。 (4)所有电器触点都按没有通电或没有外力作用时的常态绘出。如继电器、接触器的触点，按线圈未通电时的状态画;按钮、行程开关的触点按不受外力作用时的状态画等。 (5)在表达清楚的前提下，尽量减少线条，尽量避免交叉线的出现。两线需要交叉连接时需用黑色实心圆点表示，两线交叉不连接时需用空心圆圈表示。 (6)无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平或垂直布置。 (7)为了查线方便，在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点，且每个接点要标一个编号，编号的原则是:靠近左边电源线的用单数标注，靠近右边电源线的用双数标注，通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线，故电器的线圈或电阻应尽量放在各行的—边(左边或右边)。 9 第四章 电气控制线路的装接 4.1 电气控制线路的安装工艺及要求 1)安装前应检查各元件是否良好，并且读懂元器件的产品说明书。 2)安装元件不能超出规定电压、电流、负荷等范围，杜绝超出。 3)电机连接时应确保电动机的保护接地线、电源线及控制电路板外部连接线的无误。 4)导线连接可用单股线(硬线)或多股线(软线)连接。用单股线连接时，要求连线横平竖直，沿安装板走线，尽量少出现交叉线，拐角处应为直角。布线要美观、整洁、便于检查。用多股线连接时，安装板上应搭配有行线槽，所有连线沿线槽内走线。 5)导线线头裸露部分不能超过2毫米。 6)每个接线柱不允许超过两根导线，导线与元件连接要接触良好，以减小接触电阻。 7)导线与元件连接处是螺丝的，导线线头要沿顺时针方向绕线。 4.2 电路中线号的编定 (1)主电路。三相电源按相序自上而下编号为L1、L2、L3;经过电源开关后，在出线端子上按相序依次编号为U11、V11、W11。主电路中各支路的，应从上至下、从左至右，每经过一个电器元件的线桩后，编号要递增，如U11、V11、W11，U12、V12、W12„„。单台三相交流电动机(或设备)的三根引出线按相序依次编号为U、V、W(或用U1、V1、W1表示)，当然也可自己编写，如A、B、C，R、S、T之类的符号。 (2)控制电路与照明、指示电路。应从上至下、从左至右，逐行用数字来依次编号，每经过一个电器元件的接线端子，编号要依次递增。 4.3 电气控制线路安装时的注意事项 1、不触摸带电部件，严格遵守 “先接线后通电，先接电路部分后接电源部分;先接主电路，后接控制电路，再接其他电路;先断电源后拆线”的操作程序。 2、接线时，必须先接负载端，后接电源端;先接接地端，后接三相电源相线。 10 3、发现异常现象(如发响、发热、焦臭)，应立即切断电源，报告指导老师。 4、注意仪器设备的规格、量程和操作程序，做到不了解性能和用法，不随意使用设备。 4.4 通电前检查 控制线路安装好后，在接电前应进行如下所列举的项目检查: ? 各个元件的代号、标记是否与原理图上的一致和齐全。 ? 各种安全保护措施是否可靠。 ? 控制电路是否满足原理图所要求的各种功能。 ? 各个电气元件安装是否正确和牢靠。 ? 各个接线端子是否连接牢固。 ? 布线是否符合要求、整齐。 ? 各个按钮、信号灯罩和各种电路绝缘导线的颜色是否符合要求。 ? 电动机的安装是否符合要求。 ? 保护电路导线连接是否正确、牢固可靠。 11 第五章 常规电气图电气符号 5.1 控制按钮 控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成，通常做成复合式，即具有动合触点和动断触点，控制铵钮的种类很多，指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号;紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作;旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。其图形及文字符号如图5-1所示: 图5-1 按钮开关的图形、文字符号 5.2 接触器 接触器，是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其它负载。它还具有低电压释放保护功能，接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。 按照所控制电路的种类、接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。本次实习选用交流接触器，故介绍交流接触器。 5.2.1 交流接触器的组成 (1)电磁机构。电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。 (2)触点系统。包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。 (3)灭弧装置。容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。 12 (4)其他部件。包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。 5.2.2 交流接触器的分类 交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。 ?按主触点极数:可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用;双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组;三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛;四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载;五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。 ?按灭弧介质分:可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。 ?按有无触点分:可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。 5.2.3 接触器的符号与型号说明 1、接触器的符号 接触器的图形符号如图5-1所示，文字符号为KM。 图5-1 接触器的图形符号 a)线圈 b)主触点 c)辅助触点 13 2、接触器的型号说明 图5-2 接触器的型号含义及电气符号 例如:CJl0Z-40,3 为交流接触器，设计序号10，重任务型，额定电流40A主触点为3极。CJl2T-250,3为改型后的交流接触器，设计序号12，额定电流250A，3个主触点。 常见接触器有 CJ20 系列、3TH 和 CJX1(3TB) 系列。其中 CJ20 系列是较新的产品，而 3TH 和 CJX1(3TB) 系列是从德国西门子公司引进制造的新型接触器。 5.3 时间继电器 按延时方式可分为通电延时型时间继电器和断电延时型时间继电器。 对于通电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点要延时一段时间才闭合，延时动断触点要延时一段时间才断开。当线圈失电时，其延时动合触点迅速断开，延时动断触点迅速闭合。 对于断电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点迅速闭合，延时动断触点迅速断开。当线圈失电时，其延时动合触点要延时一段时间再断开，延时动断触点要延时一段时间再闭合。 14 时间继电器的图形符号，如图5-3所示: 图5-3 时间继电器的图形符号及文字符号 5.4 热继电器 热继电器(FR)主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。 电动机在实际运行中，常会遇到过载情况，但只要过载不严重、时间短，绕组不超过允许的温升，这种过载是允许的。但如果过载情况严重、时间长，则会加速电动机绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，甚至烧毁电动机，因此必须对电动机进行过载保护。 5.4.1 继电器结构 热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成，如图5-4所示，热元件由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路中，而常闭触点串接于电动机的控制电路中。 15 热继电器原理示意图: 图5-4 热继电器原理示意图 1-热元件 2-双金属片 3-导板 4-触点复位 5.4.2 继电器的工作原理及图形文字符号 当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使热继电器的触点动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使常闭触点断开，从而切断电动机控制电路以起保护作用。热继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位。热继电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮于不同位置来实现。 热继电器的图形及文字符号如图5-5所示: 图5-5 热继电器的图形及文字符号 16 第六章 三相异步电动机的控制设计 6.1 电动机单向连续控制线路 6.1.1 电气控制原理 点动控制电路中加自锁(保)触点 KM，则可对电动机实行连续运行控制。 电路工作原理说明:按钮SB2并联一个交流接触器的常开辅助触点，使得按下SB2时，交流接触器的线圈得电，电机转动;当松开按钮SB2时，由于接在按钮SB2两端的KM常开辅助触头闭合自锁，控制回路仍保持通路，电动机继续运 转。 电气控制原理如图6-1所示: 图6-1 电动机单向运行电气控制线路原理图 17 单向运行电气控制线路安装接线如图6-2所示: 图6-2 电动机单向运行电气控制线路安装接线图 6.1.2 单向运行运行过程 (1)启动运行。按下按钮SB2?KM线圈得电?KM主触点和自锁触点闭合?电动机启动连续正转。 (2)停止运行。按停止按钮SB1?控制电路失电?KM主触点和自锁触点分断?电动机失电停转。 (3)过载保护。电动机在运行过程中，由于过载或其他原因，使负载电流超过额定值时，经过一定时间，串接在主回路中热继电器FR的热元件双金属片受热弯曲，推动串接在控制回路中的常闭触头断开，切断控制回路，接触器KM的线圈断电，主触头断开，电动机M停转，达到了过载保护的目的。 6.2 电动机单方向点动与长动控制的控制电路 18 6.2.1 连续与点动混合正转控制线路原理图 在生产实践过程中，机床设备正常工作需要电动机连续运行，而试车和调整刀具与工件的相对位置时，又要求“点动”控制。为此生产加工工艺要求控制电路既能实现“点动控制” 又能实现“连续运行”工作。 点动与长动原理图6-3: 图6-3 电动机点动与长动电气控制线路电气原理图 点动与长动电气接线图6-4: 19 图6-4 点动与长动电气接线图 6.2.2 实现连续与点动混合控制过程 如原理图6-3所示，线路的动作过程:先合上电源开关QS，点动控制、长动控制和停止的工作过程如下。 (1)点动控制。按下按钮SB3?SB3常闭触点先分断(切断KM辅助触点电路)。SB3常开触点后闭合(KM辅助触点闭合)?KM线圈得电?KM主触点闭合?电动机M启动运转。 松开按钮SB3?SB3常开触点先恢复分断?KM线圈失电?KM主触点断开(KM辅助触点断开)后SB3常闭触点恢复闭合?电动机M停止运转，实现了点动控制。 (2)长动控制。按下按钮SB2?KM线圈得电?KM主触点闭合(KM辅助触点闭合)?电动机M启动运转。实现了长动控制。 3)停止。按下停止按钮SB1?KM线圈失电?KM主触点断开?电动机M停( 止运转。 6.3 电动机的正反转控制 正、反转控制最基本的要求是正转交流接触器和反转交流接触器线圈不能同 20 时带电，正、反转交流接触器主触点不能同时吸合，否则会发生电源相间短路问题。实现三相异步电动机正、反转控制常用的控制线路有接触器联锁、按钮联锁和接触器按钮双重联锁控制三种形式。 6.3.1 工作原理 根据电路的需要，在电路中采用按钮盒中的两个按钮来控制电动机的正、反转，即正转按钮SB2和反转按钮SB3。为了避免两只接触器同时动作，在两个电路中分别串入对方接触器的一个常闭辅助触点。这样，当正转接触器KM1得电动作时，对应的反转接触器KM2由于KM1常闭触点联锁的原因，使KM2不能得电动 作，反之亦然。 这样就保证电动机的正、反转能独立完成。这种接触器通过它的联锁触点控制另一个接触器工作状态的过程称为联锁。 控制原理如图6-5所示: 21 图6-5 电动机正反转控制原理图 正反转接线图6-6: 22 图6-6 电动机正、反转控制接线图 6.3.2 实现动作过程 先合上电源开关QS。正转控制、反转控制和停止的工作过程如下。 (1)正转控制。按下正转启动按钮SB2?KM1线圈得电?KM1主触点和自锁触点闭合(KM1常闭互锁触点断开)?电动机M启动连续正转。 (2)反转控制。先按下停车按钮SB1?KM1线圈失电?KM1主触点分断?电动机M失电停转?再按下反转启动按钮SB3?KM2线圈得电?KM2主触点和自锁触点闭合?电动机M启动连续反转。 23 (3)停车。按停止按钮SB1?控制电路失电?KM1(或KM2)主触点分断?电动机M失电停转。 6.4 星-三角降压电气控制 降压启动的目的是减小启动电流以及对电网的不良影响，但它同时又降低了启动转矩，所以这种启动方法只适用于空载或轻载启动时的鼠笼式异步电动机。 6.4.1 星-三角降压启动电路原理 (1)时间继电器自动控制的Y-?降压启动电路工作原理。常见的Y—?降压启动自动控制线路如图所示。图中主电路由3只接触器KM1、KM2、KM3主触点的通断配合，分别将电动机的定子绕组接成?。当KM1、KM3线圈通电吸合时，其主触点闭合，定子绕组接成Y;当KM1、KM2线圈通电吸合时，其主触点闭合，定子绕组接成?。两种接线方式的切换由控制电路中的时间继电器定时自动完成。星-三角降压启动电路原理图如下: 24 图6-7 时间继电器自动控制的星-三角降压起动电路原理图 6.4.2 星三角工作起动过程 合上QS，按下St，KT、KMy得电动作。 ?KMY-1闭合，KM得电动作;KMY-2闭合，电动机线圈处于星形接法，KMY-3断开，KMY和KM?互锁避免KM?误动作; ?KM-1闭合，自锁启动按钮;kM-2闭合为三角形工作做好准备;kM-3闭合，电动机得电运转，处于星形启动状态。 ?时间继电器延时到达以后，延时触点KT,1断开，KMy线圈断电，KMY-1断开，KM通过KM-2仍然得电吸合着;KMY-2断开，为电动机线圈处于三角形接法作准备;KMY-3闭合，使KM?得电吸合; ?KM?-1断开，停止为时间继电器线圈供电;KM?-2断开，确保KMY不能得电误动作:KM?-3闭合是电动机线圈处于三角形运转状态。 电动机的三角形运转状态，必须要按下SP停止按钮，才能使全部接触器线圈失电跳开，才能停止运转。 6.4.3 注意事项 (1)电动机必须安放平稳，以防止在可逆运转时产生滚动而引起事故，并将其金属外壳可靠接地。进行星形—三角自动降压启动的电动机，必须是有6个出线端子且定子绕组在?接法时的额定电压等于380V。 (2)要注意电路星形—三角自动降压启动换接，电动机只能进行单向运转。 (3)要特别注意接触器的触点不能错接，否则会造成主电路短路事故。 (4)接线时，不能将接触器的辅助触点进行互换，否则会造成电路短路等事故。 (5)通电校验时，应先合上QS，用检验SB按钮的控制是否正常，并在按2 SB后6秒钟，观察星形—三角自动降压启动作用。 2 25 序号代号 名称 型号 规格 数量(个) 第七章 附录所需的元件清单(可重复选用) 26 4kW、380V、 ?接法、 三相异步电机 Y112M- 4 1 1 M 8.8A、 1440r/min 2 QS 断路器 DZ47-60 三极、20A 1 500V、60A、3 FU1 熔断器 RL1-60/25 3 配熔体25A 500V、15A、4FU2 熔断器 RL1 -15/2 2 配熔体2A 10A、线圈电5 KM1-KM3 接触器 CJ20-16 3 压380V 三极、20A、6 FR 热继电器JR16- 20/3整定电流 1 8.8A 保护式、 7 SB1、SB2 按钮 LA10-3H 380V、5A、按1 钮数3位 380V、10A、8XT 接线端子排JX2-1015 1 15节 AC220V、通电9KT 时间继电器 LS14A 1 延时时间30S 表7-1 元器件详细清单 第八章 实习心得 这次实习经历了为时半个月之久，是在学校最长的一次设计实验，本人感触颇深。这次实习让我明白，要弄清原理才能懂得控制，要弄清自己需要什么才有 27 目标性地去取舍。这次虽然付出了很多的时间，但是自己也学着规范画电气图、学会从实践中挑错，也了解了做这个行业确实要心细和耐心。 本次实习里最难入手的算是星三角了，原因在于自己没弄明白原理，没看懂电路中电流的走向。后面在老师的讲解和的参考下，也学会了如何避免电机运行中电流过大引起的跳火现象。这可以说是一个考验自己学习能力的时机吧，庆幸自己做到了。在后面的学习里，还会出现更多自己要面对的困难，所以自己仍需提高警惕，充分做好准备工作。 第九章 参考文献 [1] 冯晓,仲恕编著.电机与电器控制.北京:机械工业出版社,2005 [2] 郑萍主编.现代电气控制技术.重庆:重庆大学出版社,2003 [3] 王仁祥编.常用低压电器原理及其控制技术.北京:机械工业出版社,2001 [4] 邓兴中主编.机电传动控制.武汉:华中科技大学出版社，2001 [5] 廖晓钟编著.电力电子技术与电气传动.北京:北京理工大学出版社，2000 [6] 方承远，张振国编著. 工厂电气控制技术.北京:机械工艺出版社，2006.7 [7] 孙克军编著.电工手册.北京.化学工业出版社，2009.10 28 29