电工电子技术 课件 4任务四、三相异步电动机正反转控制电路设计、仿真及安装调试

任务四、三相异步电动机正反转控制电路设计、仿真及安装调试电工电子技术

黄燕华任务导学列举一些生产生活中三相异步电动机正反转控制案例，说明三相异步电动机正反转在电路控制中如何实现。

任务导学摇臂钻床摇臂升降电动机、电动葫芦升降电动机、铣床进给电动机、自动伸缩门控制用电动机、卷帘门控制电动机等都属于正反转控制电路的案例。这些电动机的正反转控制都是通过对调通入电动机定子绕组的三相电源的相序实现的。任务情境在校园、企业、小区等大门口经常会看到自动伸缩门，简要分析实现自动伸缩门运行的电气控制方法，设计正反转控制电路并进行仿真，完成安装调试？任务实施如图４-４７所示，在自动伸缩门运行中，用来控制自动伸缩门开与关的电动机为三相异步电动机，该三相异步电动机可以正转也可以反转，设计一个自动伸缩门控制电路，使其能实现开门与关门及在任意位置停止。应用仿真软件进行仿真，并完成控制电路的安装接线和调试。自动伸缩门示意图一、自动伸缩门控制电路设计。１)电气控制电路的设计除了考虑功能的实现也需要一些必要的保护，如短路保护、过载保护、互锁等，列选出能实现自动伸缩门运行所需的元器件，包括控制用的元器件和保护用的元器件。２)根据所选元器件在图４-４８中绘制自动伸缩门电气控制原理图。二、自动伸缩门控制电路仿真1）基于仿真软件（本项目选用宇龙机电控制仿真软件）选出自动伸缩门控制电路所需元器件并按电器布置图布置元器件，进行仿真接线和调试，将调试中遇到的问题填入表４-１６中。仿真调试故障现象仿真调试故障问题点故障排除办法

三、自动伸缩门控制电路实际安装接线。1）选出所需元器件，填入表4-17中。元器件选择列表名称数量名称数量

表4-10自动伸缩门控制电路所需元器件2）对所选元器件进行检测，将检测结果填入相应表中。①接触器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格接触器铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌及线圈技术数据是否符合实际使用要求。

活动组件目视、手动操作用手分合接触器的活动部分，查看是否灵活无卡顿现象。

电阻测量万用表1）用万用表检查常开触点电阻是否为无穷大，常闭触点电阻是否为零。2）用万用表电阻档测量接触器线圈，查看是否无电阻（应为一定数值的阻值，无穷大或者为零都不正常）。②断路器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格断路器

铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

活动组件目视、手动操作用手转动断路器的操作手柄，查看是否灵活无卡顿现象。

电阻测量万用表1）操作手柄置于分闸位置时，用万用表检查对应触点电阻是否为无穷大；操作手柄置于合闸位置时，对应触点电阻是否为零。③热继电器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格热继电器铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

电阻测量万用表用万用表检测对应热元件，检查对应电阻是否接近为零。用万用表检测对应动断触点，检查对应电阻是否为零。④按钮检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格按钮铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

活动组件目视、手动操作用手按下按钮帽和松开按钮帽，查看是否灵活无卡顿现象。

电阻测量万用表未按下按钮帽时，用万用表检查对应常开触点电阻是否为无穷大，对应常闭触点电阻是否为零；按下按钮时，用万用表检查对应常开触点电阻是否为零，对应常闭触点电阻是否为无穷大。⑤熔断器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格熔断器铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

电阻测量万用表用万用表检测对应熔断器，检查对应电阻是否为零。３)将自动伸缩门控制电路所需元器件按电器布置图安装到接线板上，根据接线图完成自动伸缩门控制电路安装接线并进行调试，并简述上电调试过程。４)总结自动伸缩门控制电路安装接线注意事项。知识链接一、互锁

一、互锁电工电子技术

黄燕华如图449为两个接触器的电动机正反转控制电路。在图4-49中，若同时按下SB1和SB2，则接触器KM1和KM2的线圈同时得电并自锁，它们的主触点都闭合，这时会造成电动机三相电源的相间短路事故，所以该电路不完善。异步电动机正反转控制电路为此，在控制电路中分别串联了对方接触器的一对常闭辅助触头，如图4-50所示。这样，当一个接触器得电动作时，其常闭辅助触头断开，使另一个接触器线圈不能得电动作。接触器间这种相互制约的作用称为接触器联锁（或互锁）。实现联锁作用的常闭辅助触头称为联锁触头（或互锁触头）。互锁有电气互锁和机械互锁（按钮连锁）两种。异步电动机接触器联锁正反转控制电路接触器联锁的优缺点：其优点是工作安全可靠，但是操作不便。因为电机正反转之间的切换时，必须要先按下停止按钮，才能进行正反转间的切换，否则接触器联锁作用使其不能正反转切换。按钮联锁的优缺点：按钮联锁正反转控制线路操作方便，按下SB1电机正转，按下SB2电机反转，不需按动停止按钮，可以直接进行正反转切换，但是容易产生相间短路，如当接触器KM1主触头熔焊或者被卡住时，即使接触器KM1线圈失电其主触头也没有分断，这是按下SB2，KM2得电，主触头闭合，就会造成相间短路，所以这一电路存在安全隐患。异步电动机按钮联锁正反转控制电路异步电动机按钮、接触器联锁正反转控制电路按钮、接触器双重联锁的特点：结合了按钮联锁正反转控制线路和接触器联锁正反转控制线路的结构，把两个线路组合起来形成的，既满足了按钮联锁正反转控制线路的优点操作简单，又满足了接触器联锁正反转控制线路的优点安全可靠，是目前最常用的一种正反转控制线路。总结以上分析可知，三相异步电动机连锁正反转控制电路一般有按钮联锁控制、接触器联锁控制和接触器按钮双重联锁控制三种方式，其中按钮联锁控制操作方便但容易产生相间短路、接触器联锁控制工作安全可靠但是操作不便、接触器按钮双重联锁控制既安全可靠又操作方便。任务实施如图４-４７所示，在自动伸缩门运行中，用来控制自动伸缩门开与关的电动机为三相异步电动机，该三相异步电动机可以正转也可以反转，设计一个自动伸缩门控制电路，使其能实现开门与关门及在任意位置停止。应用仿真软件进行仿真，并完成控制电路的安装接线和调试。自动伸缩门示意图一、自动伸缩门控制电路设计。１)电气控制电路的设计除了考虑功能的实现也需要一些必要的保护，如短路保护、过载保护、互锁等，列选出能实现自动伸缩门运行所需的元器件，包括控制用的元器件和保护用的元器件。熔断器、低压断路器、接触器、热继电器、自动伸缩门控制电动机、开门按钮、关门按钮、停止按钮。一、自动伸缩门控制电路设计。２)根据所选元器件在图４-４８中绘制自动伸缩门电气控制原理图。自动伸缩门控制电路二、自动伸缩门控制电路仿真1）基于仿真软件（本项目选用宇龙机电控制仿真软件）选出自动伸缩门控制电路所需元器件并按电器布置图布置元器件，进行仿真接线和调试，将调试中遇到的问题填入表４-１６中。仿真调试故障现象仿真调试故障问题点故障排除办法

自动伸缩门控制电路仿真元器件布置图自动伸缩门控制电路仿真接线图仿真调试故障现象仿真调试故障问题点故障排除办法自动伸缩门电动机不能连续运行自动伸缩门自锁控制回路检测自锁回路是否按要求并联在起动按钮上接触器烧毁接触器线圈参数不匹配重新设置接触器线圈参数按下低压断路器和起动按钮后电动机不转检查电动机定子绕组是否正确接线将电动机定子绕组接成星形或三角形连接自动伸缩门电动机不能正反转运行正反转控制电路没有起作用检查主电路中三相电源相序是否对调仿真调试故障记录表三、自动伸缩门控制电路实际安装接线。1）选出所需元器件，填入表4-17中。元器件选择列表名称数量名称数量

表4-10自动伸缩门控制电路所需元器件自动伸缩门控制电路元器件2）对所选元器件进行检测，将检测结果填入相应表中。①接触器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格接触器铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌及线圈技术数据是否符合实际使用要求。

活动组件目视、手动操作用手分合接触器的活动部分，查看是否灵活无卡顿现象。

电阻测量万用表1）用万用表检查常开触点电阻是否为无穷大，常闭触点电阻是否为零。2）用万用表电阻档测量接触器线圈，查看是否无电阻（应为一定数值的阻值，无穷大或者为零都不正常）。②断路器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格断路器

铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

活动组件目视、手动操作用手转动断路器的操作手柄，查看是否灵活无卡顿现象。

电阻测量万用表1）操作手柄置于分闸位置时，用万用表检查对应触点电阻是否为无穷大；操作手柄置于合闸位置时，对应触点电阻是否为零。③热继电器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格热继电器铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

电阻测量万用表用万用表检测对应热元件，检查对应电阻是否接近为零。用万用表检测对应动断触点，检查对应电阻是否为零。④按钮检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格按钮铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

活动组件目视、手动操作用手按下按钮帽和松开按钮帽，查看是否灵活无卡顿现象。

电阻测量万用表未按下按钮帽时，用万用表检查对应常开触点电阻是否为无穷大，对应常闭触点电阻是否为零；按下按钮时，用万用表检查对应常开触点电阻是否为零，对应常闭触点电阻是否为无穷大。⑤熔断器检测元件检查要点检查工具判定说明是否合格熔断器铭牌标注目视1）铭牌信息正确，清晰。2）产品铭牌技术数据是否符合实际使用要求。

电阻测量万用表用万用表检测对应熔断器，检查对应电阻是否为零。３)将自动伸缩门控制电路所需元器件按电器布置图安装到接线板上，根据接线图完成自动伸缩门控制电路安装接线并进行调试，并简述上电调试过程。上电调试过程：合上实训平台电源模块低压断路器→松开急停按钮→按下平台起动按钮→合上控制电路低压断路器→按下自动伸缩门电动机正转起动按钮→观察电动机运行情况（电动机主轴旋转方向）→按下自动伸缩门电动机停止按钮→观察电动机运行情况（是否停止运行）→按下自动伸缩门电动机反转起动按钮→观察电动机运行情况（电动机主轴旋转方向是否改变）→按下自动伸缩门电动机停止按钮→观察电动机运行情况（是否停止运行）→断开控制电路低压断路器→按下平台停止按钮→按下急停按钮→断开实训平台电源模块低压断路器。４)总结自动伸缩门控制电路安装接线注意事项。（1）接线要遵循接线的规范，布线应“横平竖直、分相分色、分布均匀”。