三相异步电动机的可逆运转控制及星-三角降压起动控制

实验一  三相异步电动机的可逆运转控制及Y—Δ降压起动控制 【实验目的】 （1）了解复合按钮、接触器和时间继电器的工作原理及使用方法； （2）加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解； （3）学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法； （4）掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法，提高分析解决实际工程问题的能力。 【实验要求】 （1）实验前认真阅读实验指导书，熟悉实验电路； （2）接线时合理安排挂箱位置，接线要求牢靠、整齐、清楚、安全可靠； （3）操作时要谨慎，不许用手触及各电器元件导电部分及电动机转动部分，以免触电及意外损伤； （4）通电观察继电器动作情况时，要注意安全，防止碰触带电部位，严禁带电操作； （5）按要求完成实验操作，做好实验，认真做好实验报告和思考题； （6）实验结束，整理好实验工具，保持实验室整洁卫生。  【实验器材】 （1）THSMS模拟实验台    S32和S33挂箱； （2）三相笼型异步电动机    一台； （3）连接导线              若干。 【实验原理和电路】 一、三相异步电动机的可逆运转控制 在笼型电动机正反转控制线路中，只要改变电动机的三相电源进线的任意两相的相序，电动机即可反转。本实验给出电动机的“正-反-停”控制线路如图1所示，具有如下特点： 1、电气互锁     实验电路中采用了两个接触器KM1和KM2，分别进行正转和反转的控制。为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM2（KM1）辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作。 2、机械互锁    实验电路中采用了复合按钮SB1为正转按钮，复合按钮SB2为反转按钮，停止按钮SB3。采用按钮SB1与SB2组成机械互锁环节，以求线路能够方便操作。 （a）主电路                        （b）控制电路 图1 三相异步电动机正反转控制实验电路 二、三相异步电动机的Y—Δ降压起动控制 笼型异步电动机降压起动方法有多种，本实验给出电动机的Y－△降压起动线路如图2所示，采用时间设计原则。 从主回路看，当接触器KM、KM1主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM和KM2主触头闭合，KM1主触头断开时，电动机三相定子绕组作△连接。因此，所设计的控制线路若能先使KM和KM1得电闭合，后经一定时间的延时，使KM1失电断开，而后使KM2得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。该线路具有以下特点: (1) 接触器KM1与KM2通过辅助常闭触点KM1与KM2实现电气互锁，保证接触器KM1与KM2不会同时得电，以防止三相电源的短路事故发生。 （a）主电路                                （b）控制电路 图2 三相异步电动机Y－△降压控制实验电路 (2) 依靠时间继电器KT进行控制，保证在按下起动按钮SB2后，使接触器KM、KM1和时间继电器KT线圈先得电。时间继电器KT的整定时间到后，依靠时间继电器KT的通电延时断开常闭触点先断，KT的通电延时闭合常开触点后闭合的动作次序，保证KM1先断，而后再自动接通KM2，也避免了换接时电源可能发生的短路事故。 (3) 本线路正常运行（△形连接）时，接触器KM1及时间继电器KT均处断电状态。 【实验及步骤】 1、教师演示讲解 （1）介绍实验装置各挂箱上各元器件的功能。 （2）演示电动机长动和点动线路的接线与运行。 2、三相异步电动机的可逆运转控制实验过程 学生按照图1正确连接线路，先接控制电路，再接主电路；经指导教师检查后，方可进行通电操作，具体实验步骤如下：        (1) 按控制屏启动按钮，接通三相交流电源。    (2) 按正向起动按钮SB1，电动机正向起动，观察电动机的转向及接触器的动作情况。按停止按钮SB3，使电动机停转。 (3) 按反向起动按钮SB2，电动机反向起动，观察电动机的转向及接触器的动作情况。按停止按钮SB3，使电动机停转。 (4) 按正向(或反向)起动按钮，电动机起动后，再去按反向(或正向)起动按钮，观察有何情况发生？ (5) 电动机停稳后，同时按正、反向两只起动按钮，观察有何情况发生？    (6) 失压保护：按起动按钮SB1(或SB2)电动机起动后，按控制屏停止按钮，断开实验线路三相电源，模拟电动机失压(或零压)状态，观察电动机与接触器的动作情况，随后，再按控制屏上启动按钮，接通三相电源，但不按SB1(或SB2)，观察电动机能否自行起动？ (7)实验完毕，按控制屏停止按钮，切断实验线路电源。 3、三相异步电动机的Y—Δ降压起动控制实验过程 学生按照图2正确连接线路，先接控制电路，再接主电路；经指导教师检查后，方可进行通电操作，具体实验步骤如下：        (1) 要求按图示的接线形式从左到右、从上到下，逐行连接。 (2) 在不通电的情况下，用万用电表Ω档检查线路连接是否正确，特别注意KM2与KM3两个互锁触头是否正确接入。经指导教师检查后，方可通电。 (3) 开启控制屏电源总开关，按控制屏启动按钮，接通三相交流电源。    (4) 按起动按钮SB2，观察电动机的整个起动过程及各继电器的动作情况，记录Y－△换接所需时间。 (5) 按停止按钮SB1，观察电机及各继电器的动作情况。 (6) 调整时间继电器的整定时间，观察接触器KM1、KM2 的动作时间是否相应地改变。(7) 实验完毕，按控制屏停止按钮，切断实验线路电源。 【思考题】 （1）在电动机正、反转控制线路中，为什么必须保证两个接触器不能同时工作？ （2）只采用机械互锁而不采用电气互锁可以吗？将可能产生什么后果？ （3）在控制线路中,短路、过载、失压保护等功能是如何实现的? （4）比较点动控制线路与自锁控制线路从结构上看主要区别是什么？从功能上看主要区别是什么？ （5）采用Y－△降压起动对鼠笼电动机有何要求。 （6）控制回路中的一对互锁触头有何作用？若取消这对触头对Y－△降压换接起动有何影响，可能会出现什么后果？ 【实验报告】 （1）画出实验原理图，并分析工作过程。 （2）叙述实验操作步骤，并记录和分析实验结果。 （3）回答思考题，并画出相关的原理图。