上篇——电动机基本控制线路(课题七：工厂直流电动机控制线路的安装与检修)

1、职业教育理实一体化规划教材职业教育理实一体化规划教材电气控制技术与技能训练电气控制技术与技能训练 电子教案电子教案主主 编编 沈沈 柏柏 民民上上 篇篇电动机基本控制线路电动机基本控制线路课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修知识目标知识目标 掌握并励、串励直流电动机的启动、正反转、制动、调速控制原理及其在电气控制设备中的典型应用。 掌握并励、串励直流电动机的控制要求。技能目标技能目标 能熟练分析并励与、串励直流电动机的启动、正反转、制动、调速控制线路工作原理。 能根据要求安装与检修并励、串励直流电动机控制线路。 能够完成工作记录、技术文件存档与评

2、价反馈。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修知识准备知识准备直流电动机的特点及分类直流电动机的特点及分类 直流电动机具有启动转矩大、调速范围广、调速精度高、能够实现无级平滑调速及频繁启动等优点，对需要在大范围无级平滑调速或需要大启动转矩的生产机械，常用直流电动机来拖动。如：高精度金属切削机床、轧钢机、造纸机、电气机车等生产机械都是采用直流电动机来拖动的。 直流电动机按励磁方式可分为他励、并励、串励和复励四种。 直流电动机的启动方法有两种：一是电枢回路串联电阻启动；二是降低电源电压启动。对并励直流电动机常采用电枢回路串联电阻启动。课题课题6 6 工

3、厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务1 1 直流接触器的识别与检测直流接触器的识别与检测课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务1 1 直流接触器的识别与检测直流接触器的识别与检测1 1、直流接触器的型号直流接触器的型号 课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务1 1 直流接触器的识别与检测直流接触器的识别与检测2 2、直流接触器的结构、符号与工作原理直流接触器的结构、符号与工作原理 直流接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置三部分组成。其电磁系统由线

4、圈、铁芯和衔铁组成。 由于直流接触器线圈中通过直流电流，铁芯中不会产生涡流和磁滞损耗而发热，因此铁芯可以用整块铸钢或铸铁制成，铁芯端面也不需要嵌装短路环。 但在磁路中常垫有非磁性垫片，以减少剩磁的影响，保证线圈断电后衔铁能可靠释放。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务1 1 直流接触器的识别与检测直流接触器的识别与检测2 2、直流接触器的结构、符号与工作原理直流接触器的结构、符号与工作原理 直流接触器线圈的匝数较多、电阻较大、铜损较大，是发热的主要部件，常做成长而薄的圆筒形，不设骨架；其触头系统中触头也有主、辅之分。 主触头常采用具有滚动

5、接触的指形触头，用于接通和断开较大的电流，辅助触头用于通断较小的电流，多采用双断点桥式触头，可有若干对； 由于直流接触器的主触头在分断较大直流电流时，会产生强烈的电弧，而且直流电弧的熄灭要比熄灭交流电弧要困难，所以其灭弧装置采用磁吹灭弧装置结合其它灭弧方法灭弧 课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务1 1 直流接触器的识别与检测直流接触器的识别与检测3 3、直流接触器的技术参数直流接触器的技术参数 型号额定电压（V）额定电流（A）主触头形式及数量（对）分断电流（A）辅助触头形式及数量（对）线圈电压（V）额定操作频率（次/H）常开常闭常开常闭

6、CZ0-40/204404021602224、48、110、220、4401200CZ0-40/0240210022600CZ0-100/101001400221200CZ0-100/01100125021600CZ0-100/201002400221200CZ0-150/101501600211200CZ0-150/01150137522600CZ0-150/201502600可在5常开，1常闭与5常闭，1常开之间任意组合1200CZ0-250/1025011000600CZ0-250/2025021000600CZ0-400/1040011600600CZ0-400/20400216006

7、00CZ0-600/1060012400600课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务2 2 电压继电器的识别与检测电压继电器的识别与检测 电压继电器的功能电压继电器的功能 电压继电器是继电器的一种，其反映输入量为电压。使用电压继电器时，其线圈应并联在被测电路中，根据线圈两端电压的大小而接通或断开电路。 电压继电器的线圈导线细、匝数多、阻抗大。 电压继电器可分为过电压继电器、欠电压继电器和零电压继电器等三种。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务2 2 电压继电器的识别与检测电压继电器的识

8、别与检测 过电压继电器与欠电压继电器过电压继电器与欠电压继电器 过电压继电器是当线圈两端的电压大于其整定值时动作，用于对电路或设备作过电压保护，常用的是JT1-A系列，动作电压可在105%120%额定电压范围内调整。 欠电压继电器是当电压降到某一规定范围时动作。零电压继电器是欠电压继电器的一种特殊形式，是当线圈两端电压降到或接近消失时才动作。常用的欠电压、零电压继电器有JT1-P系列，欠电压继电器可在额定电压的40%70%范围内整定，零电压继电器的释放电压可在10%35%额定电压范围内调节。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励

9、直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 一、并励直流电动机启动控制线路的识读一、并励直流电动机启动控制线路的识读 并励直流电动机一般不允许直接启动。这是因为并励直流电动机直接启动时电枢电流可高达十几倍或更高的额定电流值，使绕组由于过热而损坏。 并励直流电动机的启动控制常采用降压启动课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动控制电路图（一）并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动控制电路图（一）课

10、题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动控制电路图（二）并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动控制电路图（二）课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 二、并励直流电动机正反转控制线路的识读二、并励直流电动机正反转控制线路的识读 使直流电动机反转的方法有两种，一是电枢反接法，即改变电枢电流方向，

11、保持励磁电流方向不变；二是励磁绕组反接，即改变励磁电流方向，保持电枢电流方向不变。 并励直流电动机常用电枢反接法实现反转，这是由于励磁组匝数多，电感大，在进行反接时因电流突变，会产生很大的自感电动势，危及电动机及电器的绝缘安全；同时励磁绕组在断开时，由于失磁造成很大的电枢电流，易造成“飞车”事故课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的

12、安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 三、并励直流电动机制动控制线路的识读三、并励直流电动机制动控制线路的识读 直流电动机的制动与三相交流异步电动机的制动相似，其制动方法也有机械制动和电力制动两大类。 机械制动也常用电磁抱闸制动。 电力制动常用方法也有能耗制动、反接制动、回馈制动等三种。 由于电力制动具有制动力矩大，操作方便、无噪声等优点，所在直流电力拖动系统中应用广泛课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 1 1、能耗制动控制线路的识读、能耗制

13、动控制线路的识读课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 2 2、反接制动控制线路的识读、反接制动控制线路的识读课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修反接制动注意事项反接制动注意事项 一是电枢绕组突然反接的瞬间，会在电枢绕组中产生很大的反向电流，易使换向器和电刷产生强烈的火花而损坏，所以在电枢回路中串入附加电阻以限制电枢电流

14、，其值可取近似电枢的电阻值； 二是当电动机转速接近于零时，应及时准确、可靠地断开电枢回路电源，以防止电动机反转课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 3 3、回馈制动原理、回馈制动原理 回馈制动（又称再生发电制动）只适用于当电动机的转速大于空载转速no的场合。这时电枢产生的反电势Ea大于电源电压U，电枢电流改变了方向，电动机处于发电制动状态，能将拖动系统中的机械能转化为电能反馈回电网，同时产生制动力矩限制电动机的转速。 串励直流电动机采用回馈制动时，必须先将

15、串励改为他励，以保证电动机的磁通不随Ia的变化而变化课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 四、并励直流电动机调速控制线路的识读四、并励直流电动机调速控制线路的识读 在电动机的机械负载不变的条件下改变电动机的转速叫调速。 调速可用机械、电气或机械与电气相结合的方法。 根据直流电动机的转速公式：n=(UIaRa)/Ca 可知，直流电动机的调速方法有改变电枢电路压降IaRa、改变主磁通、改变电源电压U等三种。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂

16、直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 四、并励直流电动机调速控制线路的识读四、并励直流电动机调速控制线路的识读 1 1、电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻调速 电枢回路串电阻调速是在电枢电路中串接调速变阻器来实现的。当电源电压U和主磁通不变时，调速电阻Rp增大，则电阻压降Ia（Ra+Rp）增大，电动机转速n下降；反之则上升。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 四、并励直流

17、电动机调速控制线路的识读四、并励直流电动机调速控制线路的识读 2 2、改变主磁通调速改变主磁通调速 改变主磁通，即改变励磁电流调速。 改变励磁电路变阻器Rp即改变励磁电流，主磁通也随着改变，这种调速方法只能在额定转速以上范围内调速。但转速也不能调节得过高，以免电动机振动过大，换向条件恶化，甚至出现“飞车”故事课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务3 3 并励直流电动机制动控制线路的安装与检修并励直流电动机制动控制线路的安装与检修 3 3、改变电改变电源电压调速控源电压调速控制线路的识读制线路的识读 任务描述任务描述 小张接到了维修电工车间主

18、任分配给他的工作任务单，要求“设计、安装、调试Z200/20-220型并励直流电动机正反转能耗制动控制线路”。 该直流电动机的主要技术参数：型号Z200/20-220，额定功率200W，额定励磁电流2.24A，额定电枢电流1.1A，额定电压220V，额定转速2 000r/min。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修 技能训练场技能训练场26 26 并励直流电动机正反转能耗制动控制并励直流电动机正反转能耗制动控制线路的安装与检修线路的安装与检修 直流电动机制动电阻及功率计算方法直流电动机制动电阻及功率计算方法 直流电动机能耗制动制动电阻值可按下式估

19、算：RB=（Ea/IN）-Ra（UN/IN）-Ra 式中：UN电动机的额定电压（V） IN电动机的额定电流（A） Ra电动机电枢回路电阻（） 直流电动机能耗制动电阻功率可按下式计算：P=Id2RB 式中电动机能耗制动时的最大电流，一般取电动机额定电枢电流的2倍。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修 技能训练场技能训练场26 26 并励直流电动机正反转能耗制动控制并励直流电动机正反转能耗制动控制线路的安装与检修线路的安装与检修 安装注意事项安装注意事项 （1）电动机及所有带金属外壳的电器元件必须可靠接地。 （2）通电试车前应认真检查接线是否正确、可

20、靠，特别是励磁绕组的接线；各电器元件的动作是否正常，是否有卡阻现象。 （3）欠电流继电器、时间继电器、欠电压继电器的整定值，应在不通电前先整定好，并在试车时校正。 （4）通电试车前，应将启动变阻器R的电阻值调到最大位置，然后才能合上断路器QF，按下正转启动按钮SB1，用钳形电流表测量电枢绕组和励磁绕组的电流，观察其电流变化情况；同时记录电动机的转向，当转速稳定后，用转速表测量转速；最后按下SB3，并记录停车时间。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修 技能训练场技能训练场26 26 并励直流电动机正反转能耗制动控制并励直流电动机正反转能耗制动控制线

21、路的安装与检修线路的安装与检修 安装注意事项安装注意事项 （5）按下反转启动按钮SB2，用钳形电流表测量电枢绕组和励磁绕组的电流，观察其电流变化情况；同时记录电动机的转向（是否同正转时相反，若方向不正确，应切断电源并检查接触器KM1、KM2主触头接线是否正确，改正后再重新通电试车）；当转速稳定后，用转速表测量转速；最后按下停止SB3。 （6）通电试车时，必须在指导教师的监护下进行，做到安全文明生产课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修 技能训练场技能训练场26 26 并励直流电动机正反转能耗制动控制并励直流电动机正反转能耗制动控制线路的安装与检修线

22、路的安装与检修课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务4 4 串励直流电动机基本控制线路的安装与检修串励直流电动机基本控制线路的安装与检修 串励直流电动机特点串励直流电动机特点 串励直流电动机与并励直流电动机相比，具有以下特点：一是具有较大的启动转矩，且启动性能好；二是过载能力较强。因此，在要求有大的启动转矩、负载变化时转速允许变化的恒定功率负载场合，如起重机吊车、电力机车等，宜采用串励直流电动机。 串励直流电动机使用时，切忌空载或轻载启动及运行。因为空载或轻载时，电动机转速会很高，使电枢的离心力过大而损坏，所以启动时必须带20%30%的额定

23、负载。电动机与生产机械要直接耦合，严禁使用带传动，以防带滑脱而造成事故。课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务4 4 串励直流电动机基本控制线路的安装与检修串励直流电动机基本控制线路的安装与检修 一一、串励直流电动机启动控制线路的识读串励直流电动机启动控制线路的识读课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务4 4 串励直流电动机基本控制线路的安装与检修串励直流电动机基本控制线路的安装与检修 二二、串励直流电动机正反转控制线路的识读串励直流电动机正反转控制线路的识读课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检修工厂直流电动机控制线路的安装与检修任务任务4 4 串励直流电动机基本控制线路的安装与检修串励直流电动机基本控制线路的安装与检修 三三、串励直流电动机制动控制线路的识读串励直流电动机制动控制线路的识读 1 1、能耗制动控制线路的识读能耗制动控制线路的识读课题课题6 6 工厂直流电动机控制线路的安装与检