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项目一三相异步电动机基本控制电路的接线与调试任务一三相异步电动机的启动控制电路的接线与调试任务二自动往返控制电路的接线与调试任务三三相异步电动机降压启动控制电路的接线与调试任务五三相异步电动机的调速控制电路的接线与调试任务四三相异步电动机的制动控制电路的接线与调试知识目标项目一三相异步电动机基本控制电路的接线与调试1.掌握常低压电器元件的工作原理和应用。2.掌握异步电动机电气控制原理图的识图方法，并能够熟练识读电路图。3.会设计异步电动机启动、停止、正反转、降压启动、制动等控制电路。技能目标1.能熟练识别常用低压电器，并能对其拆装与检验。2.能根据电气控制原理图熟练连接异步电动机启动、停止、正反转、降压启动、制动、调速等电路。3.能够在通电试车中排除电路故障。任务一三相异步电动机的启动控制电路的接线与调试任务目标1.熟悉按钮、刀开关、熔断器、接触器、热继电器等低压电器的作用及工作原理。2.能够识别三相异步电动机启动控制的电气原理图，并根据电气控制原理图进行实物电路的连接。3.掌握三相异步电动机直接启动、点动、连接控制电路的接线与调试及故障处理。一、低压电器的定义低压电器是指工作在交流电压小于1200V，直流电压小于1500V的电路中起通断、保护、控制或调节作用的各种电气设备。1.刀开关刀开关是带有动触头——闸刀，并通过它与底座上的静触头——刀夹座相楔合（或分离），以接通（或分断）电路的一种开关。（1）开启式负荷开关刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。接线时，应将电源线接在上端，负载线接在下端。开启式负荷开关俗称胶盖瓷底刀开关，主要用于电气照明电路、电热电路。小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用做分支电路的配电开关。图1.1开启式负荷开关外形结构及符号（2）封闭式负荷开关封闭式负荷开关又称为铁壳开关，一般用于电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用来不频繁地接通与分断电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。如图1.2所示。图1.2铁壳开关结构图图1.3刀开关型号的含义2．刀开关的主要技术参数及型号（2）低压断路器低压断路器是一种可以用手动或电动分、合闸，而且在电路过载或欠电压时能自动分闸的低压开关电器，又叫自动空气开关或自动空气断路器，简称断路器。其功能相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电器等的组合，因而得到了广泛的应用。（1）低压断路器的结构和符号低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。低压断路器的结构和符号如图1.4所示，其文字符号为QF。图1.4低压断路器的外形和符号可实现短路、过载、失压保护。（2）低压断路器的工作原理开关的主触点是靠操作机构手动或电动合闸的，由自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。如果电路发生故障，自由脱扣机构在有关脱扣器的推动下动作，使钩子脱开，于是主触点在弹簧作用下迅速分断。锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁释放连杆装置释放弹簧（3）低压断路器的主要技术参数及型号图1.9DZ20系列低压断路器的型号含义5.熔断器熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，使用时将它串联在被保护电路中。（1）熔断器外形结构及符号瓷插式熔断器、螺旋式熔断器外形结构如图1.7所示。图1.7熔断器外形结构及符号螺旋式熔断器电源线应当接在瓷底座的下接线端，负载线接到金属螺纹壳的上接线端。注意：符号FU熔断器额定电流IF的选择(1)电灯、电炉等电阻性负载IFIL(3)频繁起动的电机(2)单台电机常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。52.电动机的起动电流熔丝额定电流261~.电动机的起动电流熔丝额定电流（2）熔断器的主要技术参数及型号①额定电压②额定电流③极限分断能力常见的型号有RCIA、RM10、RL6、RL7、RT12、RT14、RT15、RT17等系列，熔断器型号含义如图1.8所示。图1.8熔断器的型号含义6.控制按钮(b)结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号(a)外形图常闭触点常开触点复位弹簧支柱连杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(启动按钮)复合按钮1234123按钮帽控制按钮的主要技术参数及型号控制按钮的主要技术参数有额定电压（380VAC/220VDC）和额定电流（5A）。选择按钮时主要考虑按钮的结构形式、操作方式、触点对数、按钮颜色以及是否需要指示灯等要求。图1.10控制按钮型号含义交流接触器的外形与结构用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)外形(b)结构7.接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路的自动控制电器。~M3~线圈辅助触点铁心衔铁电源电机主触点常闭常开弹簧接触器的工作原理线圈KM用于主电路流过的大电流(需加灭弧装置)用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置)KM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目、寿命、操作频率等。动合(常开)主触点KM常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等数种；额定工作电压通常是220V或380V。符号8.热继电器热继电器外形与结构(a)外形(b)结构热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器，主要用于三相异步电动机的过载、缺相及三相电流不平衡的保护。~发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件杠杆结构原理图双金属片常闭触头用于电动机的过载保护。工作原理二、直接启动控制电路分析1.手动控制电路分析手动控制就是通过刀开关把电动机直接接入电网，加上额定电压。手动控制主要用来不频繁地接通与分断小型电动机，它是三相异步电动机最简单的控制方法。如图1.16所示。2.电动机的点动控制电路点动：调试或维修状态下的一种间断性工作方式。M3~ABCKMFUQKMSB动作过程主触头（KM）打开按钮松开（SB）线圈（KM）断电电机停转。主触头（KM）闭合按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机运行；控制电路主电路2.电动机的点动控制电路3.具有自锁功能的单向运转控制（连续控制）主电路控制电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保险丝热继电器发热元件开关接触器主触点起动按钮停止按钮接触器线圈接触器辅助触点热继电器动断触点短路保护：由熔断器FU实现。过载保护：由热继电器FR实现。欠电压、失电压保护：通过接触器KM的自锁环节实现。技能操作1.操作目的（1）掌握三相异步电动机直接启动、点动、连续控制电路的工作原理。（2）进一步熟悉异步电动机控制电路的接线方法。（3）学会直接启动、点动、连续控制电路的故障分析及排除故障的方法。2.操作器材按照表1-1所示配齐所有工具、仪表及电器元件，并进行质量检验。表1-1工具、仪表及器材工具验电笔、一字螺丝刀、十字螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀仪表万用表器材三相异步电动机一台三极刀开关一个，三极低压断路器一个螺旋式熔断器5个常开按钮一个，常闭按钮一个热继电器一个交流接触器一个端子板一组控制板一块导线若干（主电路所用导线的颜色规格应与辅助电路相区别）紧固体若干编码套管若干3．操作步骤①在控制板上合理布置电器元件；②按控制原理图1.16、1.17、1.18接好线路（电动机△形联结）。注意接线时，先接负载端再接电源端，先接主电路，后接辅助电路，接线顺序从上到下；③通电之前，必须征得指导老师同意，并由指导老师接通三相电源，同时在场监护；④学生闭合电源开关QF后，用验电笔检查熔断器出线端，氖管亮说明电源接通；⑤直接启动控制时，合上电源刀开关QS，观察电动机是否正常运行；⑥点动控制时，按下启动按钮SB，观察电动机是否正常运行；⑦连续控制时，按下启动按钮SB2，观察电动机是否正常运行，有无自锁，比较按下与松开SB2电动机和接触器的运行情况有无变化；⑧实验完毕切断实验线路电源。4．操作注意事项①电动机使用的电源电压和绕组接法必须与铭牌上规定的相一致。②不要随意更改线路和带电触摸电器元件。③电动机、刀开关及按钮的金属外壳必须可靠接地。④电源进线应接在螺旋式熔断器的下接线柱，出线则应接在上接线柱上。⑤按钮内接线时，用力不可过猛，以防螺钉滑扣。⑥电动机过载热继电器动作后，如需再次起动电动机，必须待热元件冷却后，才能使热继电器复位，一般自动复位时间不大于5rnin，手动复位时间不大于2rnin。⑦用试电笔检查故障时，必须检查试电笔是否符合使用要求。⑧通电试验时，注意观察电动机、各电器元件及线路各部分工作是否正常，如发现异常情况，必须立即切断电源开关。知识拓展1.中间继电器中间继电器可以将一个输入信号变成多个输出信号，用来增加控制回路或放大信号，因其在控制电路中起中间控制作用，故称为中间继电器。中间继电器体积小，动作灵敏度高，并在10A以下电路中可代替接触器起控制作用。（1）中间继电器的外形结构和符号（2）中间继电器的工作原理中间继电器的工作原理与交流接触器相同，当电磁线圈得电时，铁芯被吸合，触点动作，即动合触点闭合，动断触点断开；电磁线圈断电后，铁芯释放，触点复位。（3）中间继电器的型号含义常用的中间继电器有JZ7、JZ15、JZ17等系列，中间继电器的型号含义如图1.20所示。2.复杂的点动控制电路分析3．多地控制电路分析多地控制是用多组启动按钮、停止按钮来进行控制的，就是把各启动按钮的常开触头并联连接，各停止按钮的常闭触头串联连接，这样在任何地方按启动按钮，接触器线圈都能通电，电动机都能启动运行；在任何地方按停止按钮，接触器线圈都能断电释放，电动机都能停止运行。图1.22为三地控制电路图。任务二自动往返控制电路的接线与调试任务目标1.熟悉复式控制按钮的作用和工作原理，掌握行程开关的工作原理。2.熟悉三相异步电动机改变转向的方法。3.能够识别三相异步电动机自动往返控制的电气原理图，并根据电气控制原理图进行实物电路的连接。4.掌握三相异步电动机自动往返控制的基本操作方法和故障处理。1.行程开关行程开关又称位置开关或限位开关，其作用是将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环，以此来控制机械运动或实现安全保护。行程开关按结构分为机械结构的接触式有触点行程开关和电气结构的非接触式接近开关。（1）有触点行程开关机械结构的接触式行程开关是依靠移动机械上的撞块碰撞其可动部件，使常开触点闭合、常闭触点断开来实现对电路的控制。行程开关的主要技术参数及型号行程开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、触点换接时间、动作力、动作角度或工作行程、触点数量、结构形式和操作频率等。常用的行程开关有LX19、LXW5、LXK3、LX32、LX33等系列。（2）接近开关在生产过程中完成对运动部件位置检测的常用器件就是电子接近开关，它可在物体与接近开关处于一定距离（不需接触）时输出电信号，自动控制系统则根据电子接近开关的输出来判断被检测物体是否到达指定的位置。①接近开关外形结构及文字符号（a）电感式（b）电容式（c）磁性(d)光电开关（e）符号图l.25接近开关外形结构及符号②接近开关的工作原理电感式接近开关的检测原理：电感式接近开关的内部有一个振荡器，振荡器的线圈组成了检测界面，当电感式接近开关通电工作时，在线圈的周围产生交变磁场，当有金属物体进入磁场时，其感生的涡流产生的附加磁场阻止了线圈周围磁场的交变，使振荡停止，从而使开关输出状态发生改变。电容式接近开关的内部也有一个振荡器，振荡器的电容位于检测面上，当有介电常数大于1的物体（金属或非金属）接近检测面时，其耦合电容值发生了改变。电路开始振荡，从而使得开关的输出状态