电机控制与调速技术项目训练教-项目二-常用交流电机调速与控制-课件-

1、1电机调速与控制技术项目二 交流电机基本控制线路的安装调试项目二交流电机基本控制线路的安装调试返回任务一 三相异步电动机手动控制线路的装接任务二 三相异步电动机点动控制线路的装接任务三 三相电动机连续控制线路的装接任务四 三相电动机正反转控制线路的装接任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接任务六 三相电机Y-降压启动控制电路的装接任务七 三相异步电机制动控制线路的装接项目二交流电机基本控制线路的安装调试返回项目描述 三相异步电动机在工农业生产中应用非常广泛，其控制线路的安装和调试是电工职业岗位的一项重要技能。本项目主要训练常用的几种继电接触器控制线路以及线路的安装、调试，逐步培养学生读图能

2、力和故障处理能力以及实践操作技能，为今后从事控制线路的设计、安装和技术改造打下一定的基础。任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回情境设计 某部门经理要求其技术员将一台修理过的小电动机进行通电运行，测量电机主要性能指标。安装一简易直接起动控制线路，来检查电动机修理效果。任务目标 三相电动机手动控制即非自动控制电器，就是依靠外力(人工)直接操作来进行接通、分断电路等动作的电器。非自动控制电器广泛应用于配电线路，用作电源的隔离、保护与控制。常用的有刀开关、转换开关、倒顺组合开关等。 本任务要求按照工艺计划，会安装并调试用倒顺组合开关组成的控制线路。任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回图2-

3、1 用倒顺组合开关组成的控制线路任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回相关知识异步电动机的主要用途是作为常用机床、工业设备的机械传动的动力来源。是实现将电能转换成机械能的载体。像变压器一样，电磁感应原理依然是异步电动机的主要工作原理。电动机的起动是指电动机接上电源，转速从零开始加速到正常运转的这一过程。除一般功率较小的三相异步电动机可以将电动机直接接到额定电压的电网上进行起动以外，功率稍大的三相异步电动机均采用降压起动（即起动瞬时降低加在电动机三相定子绕组上的电压），起动完毕后再全压运行。三相笼型异步电动机常用的降压动起动方法为星形三角形降压起动；自耦变压器降压起动和电阻降压起动。三相绕线

4、转子异步电动机常用的起动方式为转子串电阻起动。任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回图2-2 笼形电动机直接启动控制线路的原理图、连线图和立体图任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回图2-3 交流电动机的直接起动停止控制线路任务一 三相异步电机手动控制线路的装接返回任务实施一）三相闸刀开关控制的三相异步电动机的全压启动二）倒顺开关控制的三相异步电动机的控制电路。三）电动机接线。每个任务按照如下程序开展： 1电工工具、仪表及器材； 2固定元器件； 3电路装接； 4自检和互检电路的连接情况； 5静电检测； 6通电试车。任务完成情况评价返回任务一 三

5、相异步电机手动控制线路的装接返回思考与练习1、试设计一台三相异步电动机既能连续长动工作，又能点动工作的继电器接触器控制线路。2、三相异步电动机正常运行时，如果转子突然被卡住而不能转动，试问这时电动机的电流有何改变？对电动机有何影响？3、图示控制电路能否使电动机进行正常点动控制？如果不行，指出可能出现的故障现象？并将其改正确。 任务二 三相异步电机点动控制线路的装接返回情境设计 三相交流异步电动机广泛的应用于工业生产用中。例如在铣床上加工零件时，需要先对刀，这时要求按下电动机起动按钮时，刀具旋转，松开按钮时，刀具能停止。常见的电葫芦的驱动也少不了三相交流异步电动机，如图2-11图2-11 电葫芦

6、任务二 三相异步电机点动控制线路的装接返回任务目标试设计一小型电动葫芦，用于小吨位设备及物品的吊装。要求能够实现启停、点动升降控制。通过本任务训练的能力目标：能对三相异步电动机进行简单的点动升降控制，正确安装和检修点动单向控制线路。熟悉一般安装步骤和工艺要求；会查找资料，按照规范完成任务；具备团队精神和良好的职业道德。返回相关知识点动控制指需要电动机作短时断续工作时，只要按下按钮电动机就转动，松开按钮电动机就停止动作的控制。实现点动控制可以将点动按钮直接与接触器的线圈串联，电动机的运行时间由按钮按下的时间决定。点动控制是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路，生产机械在进行试车和

7、调整时通常要求点动控制，如工厂中使用的电动葫芦和机床快速移动装置、龙门刨床横梁的上、下移动，摇臂钻床立柱的夹紧与放松，桥式起重机吊钩、大车运行的操作控制等都需要单向点动控制。任务二 三相异步电机点动控制线路的装接返回M3 动合主触点3 启动按钮动铁心静铁心M3 主电路 辅助电路 任务二 三相异步电机点动控制线路的装接图2-12 点动控制结构图返回图2-13 点动控制原理图任务二 三相异步电机点动控制线路的装接返回电路控制动作过程（1）启动：先合上电源开关QS，按下按钮SB交流接触器KM线圈得电KM主触点闭合电动机M转动。（2）停止：松开按钮SB交流接触器KM线圈失电KM主触点断开电动机M停止。

8、电动机的转动特点 按下SB，电动机转动；松开SB，电动机停止转动，即点一下SB，电动机转动一下，故称之为点动控制。任务二 三相异步电机点动控制线路的装接返回任务实施一）使用的主要工具、仪表及器材二）实施步骤及工艺要求。 1读懂点动正转控制线路电路图2-13，明确线路所用元件及作用； 2按表2-4配置所用电器元件，并检验型号及性能； 3在控制板上按图2-14安装电器元件，并标注上醒目的文字符号； 4按接线图2-15和实物图2-16进行板前明线布线和套编码套管； 5根据电路图2-16检查控制板布线的正确性； 6安装电动机； 7连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线； 8连接电源、电动机等控制板外部的

9、导线。 9自检。 10.通电试车。任务二 三相异步电机点动控制线路的装接任务完成情况评价返回返回思考与练习1、在电动机启、 停控制电路图中，如果将刀开关下面的三个熔断器改接到刀开关上面的电源线上是否合适？为什么？。2、如图2-17所示的电动机启、停控制电路有何错误？应如何改正？ 任务二 三相异步电机点动控制线路的装接图2-17任务三 三相异步电机连续控制线路的装接返回情境设计 机床、通风机等机械设备，除了能点动外，还要求能连续工作，即需要在起动后，即使松开按钮，电机仍然能够连续运转下去。返回任务目标电动机的连续运转控制是最基本、最常用的控制。通过实训，提高学生逻辑思维和创造能力，提高分析问题和

10、解决问题的能力；进一步熟悉用万用表对线路进行检测，能对常见的故障进行排除。提高学生职业素养之团队精神和良好的职业道德。任务三 三相异步电机连续控制线路的装接返回相关知识生产机械连续运转是最常见的形式，要求拖动生产机械的电动机能够长时间运转。三相异步电动机自锁控制是指按下按钮SB2，电动机转动之后，再松开按钮SB2，电动机仍保持转动。其主要原因是交流接触器的辅助触点维持交流接触器的线圈长时间得电，从而使得交流接触器的主触点长时间闭合，电动机长时间转动。这种控制应用在长时连续工作的电动机中，如车床、砂轮机等。任务三 三相异步电机连续控制线路的装接返回图2-18 连续控制接触器控制结构图任务三 三相

11、异步电机连续控制线路的装接返回图2-19 有过载保护连续控制接触器控制原理图任务三 三相异步电机连续控制线路的装接返回电路控制动作过程 先合上电源开关QS（1）启动运行。按下按钮SB2KM线圈得电KM主触点和自锁触点闭合电动机M启动连续正转。（2）停车。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M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。任务三 三

12、相异步电机连续控制线路的装接返回任务实施一）使用的主要工具、仪表及器材二）实施步骤及工艺要求。 1读懂过载保护连续正转控制线路电路图，明确线路所用元件作用。 2按表2-6配置所用电器元件并检验型号及性能。 3在控制板上按布置图2-20安装电器元件，并标注上醒目文字符号。 4按接线图2-21和2-22进行板前明线布线和套编码套管。板前明线布线的工艺要求参照任务实施二。 5根据电路图2-23检查控制板布线的正确性。 6安装电动机。 7连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。 8连接电源、电动机等控制板外部的导线。 9自检。 10.通电试车。任务三 三相异步电机连续控制线路的装接返回图2-23 连续控

13、制电路接线样板图任务三 三相异步电机连续控制线路的装接任务完成情况评价返回返回思考与练习1、解释“自锁”和“互锁”的含义，并举例说明。2、如果将连续运行的控制电路误接成如图2-24所示的那样，通电操作时会发生什么情况？ 图2-24任务三 三相异步电机连续控制线路的装接任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回情境设计 在实际生产中，机床工作台需要前进与后退，万能铣床的主轴组要正转与反转；起重机的吊钩需要上升与下降。正转控制线路不能满足这些生产机械的控制要求，这就需要通过正反转控制线路来解决。返回任务目标引导学生分析正反转控制线路的工作原理，掌握正反转控制线路的装接；培养和训练学生综合分析电路的能

14、力，会解决常见故障的排除；养成严谨认真的职业工作态度，增强发现问题、认识问题、解决问题的能力。任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回相关知识生产机械需要前进、后退，上升、下降等，这就要求拖动生产机械的电动机能够改变旋转方向，也就是对电动机要实现正、反转控制。正、反转控制线路是指采用某一方式使电动机实现正、反转向调换的控制。在工厂动力设备中，通常采用改变接入三相异步电动机绕组的电源相序来实现。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

15、锁和接触器按钮双重联锁控制三种形式。任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回图2-25 接触器联锁正、反转控制原理图任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回图2-26 按钮联锁正、反转控制原理图任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回图2-27 按钮、接触器双重互锁控制线路任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回控制动作过程 先合上电源开关QS正转控制 按下按钮SB1SB1常闭触点先分断对KM2联锁（切断反转控制电路）SB1常开触点后闭合KM1线圈得电KM1主触点闭合电动机M启动连续正转。KM1联锁触点分断对KM2联锁（切断反转控制电路）。反转控制 按下按钮SB2SB2常闭触点先分断KM1线圈

16、失电KM1主触点分断电动机M失电SB2常开触点后闭合KM2线圈得电KM2主触点闭合电动机M启动连续反转。KM2联锁触点分断对KM1联锁（切断正转控制电路）。停止 按停止按钮SB3整个控制电路失电KM1（或KM2）主触点分断电动机M失电停转。任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回任务实施一）使用的主要工具、仪表及器材二）实施步骤及工艺要求。 1绘制并读懂控制线路电路图，元件编号，明确所用元件及作用。 2按表2-9配置所用电器元件并检验型号及性能。 3在控制板上按图2-28安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。 4按接线图2-29和样板图2-30进行板前明线布线和套编码套管。板前明线布线的工艺要

17、求参照任务实施二。 5根据电路图2-30检查控制板布线的正确性。 6安装电动机。 7连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。 8连接电源、电动机等控制板外部的导线。 9自检。 10.通电试车。任务四 三相电机正反转控制线路的装接返回图2-30双重联锁正、反转控制接线样板图任务四 三相电机正反转控制线路的装接任务完成情况评价返回返回思考与练习1、电气图的类型及作用？2归纳总结电气控制线路的安装步骤和工艺要求？3.试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？4.自锁控制线路在长期工作后可能出现失去自锁作用。 试分析产生的原因是什么？ 任务四 三相电机正反转控制

18、线路的装接任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接返回情境设计 在生产实际中，有些生产机械（如磨床）的工作台要求在一定行程内自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。这就需要电气控制线路能控制电动机实现自动正反转。返回任务目标熟悉位置控制线路和自动往返控制线路的构成和工作原理；会正确安装与检修工作台的自动往返控制线路。培养和训练学生综合分析电路的能力，会解决常见故障的排除；增强学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接返回相关知识实际生产中，需要某些电气设备实现往返运动。如机床的工作台、高炉的加料设备等均需自动往复运行。自动往复的可逆运行通

19、常是利用行程开关来检测往复运动的相对位置，进而通过行程开关的触点控制正反转回路的切换，使电动机实现正反转运行，来实现生产机械的往复运动。生产机械需要前进、后退，上升、下降等，这就要求拖动生产机械的电动机能够改变旋转方向，也就是对电动机要实现自动正、反转控制。任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接返回图2-32 往复自动循环控制电路图任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接返回控制动作过程 按下正向起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电并自锁，电动机正向旋转，拖动工作台前进，到达加工终点，挡铁压下SQ2，其常闭触点断开，KM1失电，电动机停止正转，但SQ2常开触点闭合，又使接触器KM2线圈通

20、电并自锁，电动机反向起动运转，拖动工作台后退，当后退到加工原点，挡铁压下SQ1，使KM2失电， KM1通电并自锁，电动机由反转变为正转，工作台由后退变为前进，如此周而复始地自动往复工作。 按下停止按钮SB3时，电动机停止，工作台停止运动。 若SQ1、SQ2失灵，则由极限保护行程开关SQ3、SQ4实现保护，避免工作台应超出极限位置而发生事故。任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接返回任务实施一）使用的主要工具、仪表及器材二）实施步骤及工艺要求。 1绘制读懂自动往返控制电路图，给线路元件编号，明确线路所用元件及作用。 2按表2-11配置所用电器元件并检验型号及性能。 3在控制板上按图2-33安

21、装电器元件，并标注上醒目的文字符号。 4按图2-34进行板前明线布线和套管。工艺要求参照任务实施二。 5根据电路图2-32和图2-34检查控制板布线的正确性。 6安装电动机。 7连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。 8连接电源、电动机等控制板外部的导线。 9自检。 10.通电试车。任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接返回图2-34 行程控制接线样板图任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接任务完成情况评价返回返回思考与练习1、 交流接触器线圈的额定电压为220V，若误接到380V 电源上会产生什么后果？反之，若接触器线圈电压为380V，而电源线电压为220V，其结果又如何？2分析双重

22、联锁的正、反转控制线路与单一互锁的区别。说明互锁（联锁）的含义。3在控制线路中，短路、过载、失压、欠压保护等功能是如何实现的? 在实际运行过程中,这几种保护有何意义?4行程开关在自动往返控制电路中的作用？ 任务五 三相电机自动往返行程控制线路的装接任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接返回情境设计 某部门经理要求其技术员安装一Y-降压起动控制电路，来检查电动机运行的效果。本任务以时间继电器自动控制的Y-降压启动为例返回任务目标掌握三相异步电动机的时间继电器自动控制Y-降压启动控制线路的组成并能画出其控制线路图。掌握时间继电器自动控制Y-降压启动线路的工作原理；掌握时间继电器的作用与使用方法；

23、掌握三相异步电动机的时间继电器自动控制Y-降压启动控制线路的安装方法和自检方法。任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接返回相关知识对于正常运行使定子绕组为三角形联接的三相鼠笼式异步电动机，可采用Y- 降压起动方式达到限制起动电流的目的。电动机起动时，首先将定子绕组先暂时连接为Y形，进行降压起动。此时每相绕组承受的电压为全压起动的 ，起动电流为全压起动时电流的1/3，起动转矩为全压起动时的1/3。起动完毕，电动机转速达到稳定转速时，再将定子绕组接为形，使电动机在全压下运行。因为Y- 降压起动时的起动转矩仅为33%的全压起动转矩，所以这种降压起动方式，适用于轻载或空载下的起动。 任务六 三相电机

24、Y-降压启动控制电路装接返回图2-35 三个接触器控制的Y- 降压起动的控制线路任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接返回控制动作过程 合上电源开关QS 起动：按下按钮SB2，接触器KM1线圈通电并自锁，使接触器KM3线圈持续通电，KM3的辅助常闭触点断开，切断KM2线圈；KM1 、KM3的主触点闭合，电动机接成Y形联结，接入三相电源进行降压起动。 过渡：时间继电器KT线圈处于通电状态，触点尚未动作。经过一段时间的延时后，KT的常闭触点断开，接触器KM3线圈失电，KM3的辅助常闭触点复位，为接触器KM2线圈通电做准备；KM3主触点断开，使电动机断开Y形连接；KT的另一对常开触点闭合，接触器K

25、M2线圈通电并自锁，KM2主触点闭合，电动机接成形联结，电动机在全电压下运行。 切换： KM2常闭触点断开，使KM3、KT在电动机形联结运行时处于断电状态，使电路更为可靠地工作。至此，电动机的Y- 降压起动过程结束，电动机投入正常运行。 停止：按下停止按钮SB1，KM1 、KM2的线圈均失电，主触点断开，电动机将停止运行。 说明：电路由时间继电器完成从起动到运行的时间控制。时间继电器延迟动作时间的长短，可由电动机的容量来决定。任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接返回任务实施一）使用的主要工具、仪表及器材二）实施步骤及工艺要求。 1绘制并读懂星三角转换降压启动自动控制线路电路图，给线路元件编

26、号，明确线路所用元件及作用。 2按表2-13配置所用电器元件并检验型号及性能。 3在控制板上按布置图2-36安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。 4按图2-37进行明线布线和套编码管。工艺要求参照项目五任务一。 5根据电路图2-38检查控制板布线的正确性。 （1）主电路接线检查。（2）控制电路接线检查。 6安装电动机。 7连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。 8连接电源、电动机等控制板外部的导线。 9通电试车。任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接返回图2-38 星三角降压启动时间继电器自动控制接线样板图任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接任务完成情况评价返回返回思考与练习1、用按钮

27、手动控制Y-降压启动，采用继电器控制，画出电路图。2、用PLC控制Y-降压启动，实现电机的调速。 具体要求： 用PLC控制三相异步电动机Y-降压启动，按下启动按钮SB1时，电动机作Y启动，延时7S后，转为运行。按下停止按钮SB2时，电动机作Y启动时间段不起作用；当电动机运行时，则停止工作，系统有必要的电气保护和互锁。 任务六 三相电机Y-降压启动控制电路装接任务七 三相异步电机制动控制线路的装接返回情境设计 三相异步电动机在切除电源后，由于惯性的原因，总要经历一段时间的旋转才能停止下来。这种情况往往不能满足某些生产机械的工艺要求。例如在机床的电气控制线路中，切断电源后要求车床的主轴、内圆磨床的

28、砂轮等生产设备的运动部件准确停位。为使电动机控制满足生产机械，减少辅助工时及电动机的停车时间，提高设备生产效率和获取准确停机位置，有必要采用一些使电机在切断电源后能迅速停车的制动措施。返回任务目标本任务以速度继电器控制的反接制动电路为例。通过在反接制动及相关知识学习的基础上，通过对电路的安装与调试的操作，掌握电动机的基本控制电路与调试的基本技能，加深对相关理论知识的理解。 本任务着重训练学生三相电机电气制动控制线路的装接。任务七 三相异步电机制动控制线路的装接返回相关知识常用的电气制动方法有反接制动和能耗制动。反接制动是将运动中的电动机电源反接（即将任意两根相线接法对调），以改变电动机定子绕组的电源相序，定子绕组产生反向的旋转磁场，从而使转子受到与原旋转方向相反的制动力矩而迅速停转。特点：设备简单，制动力矩较大，冲击