三相异步电动机的自锁控制实验图文精.docx
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三相异步电动机的自锁控制实验图文精
三相异步电动机的自锁控制实验
2007年12月26日22:
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三相异步电动机的自锁控制实验
1、实验目的
⑴学会三相异步电动机的自锁控制的接线和操作方法。
⑵理解自锁的概念。
2、预习内容及要求
⑴三相异步电动机的自锁控制线路及电路的组成
在要求电动机启动后能连续运转时，采用点动正转控制就不行，为实现电
动机的连续运转，可采用接触器自锁正转控制线路。
如图3-2所示，三相异步
电动机的自锁控制线路的主电路和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。
接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压（或零压）保护作用。
它主要由按钮开关SB（起停电动机使用）、交流接触器KM（用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。
欠压保护：
“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。
“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。
因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”（即电动机接通电源但不转动）的现象，以致损坏电动机。
采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行，这是因为当线路电压下降到一定值（一般指低于额定电压85%以下）时，接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。
当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，带动主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到欠压保护的目的。
失压（或零压）保护：
失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某中原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源。
当重新供电时，保证电动机不能自行启动，避免造成设备和人身伤亡事故。
采用接触器自锁控制线路，由于接触器自锁触头和主触头在电源断电时已经断开，使控制电路和主电路都不能接通。
所以在电源恢复供电时，电动机就不能自行启动运转，保证了人身和设备的安全。
⑵三相异步电动机的自锁控制线路的控制原理
当按下启动按钮SB2后，电源U1相通过热继电器FR动断接点、停止按钮SB1的动断接点、启动按钮SB2动合接点及交流接触器KM的线圈接通电源V1相，使交流接触器线圈带电而动作，其主触头闭合使电动机转动。
同时，交流接触器KM的常开辅助触头短接了启动按钮SB2的动合接点，保持交流接触器线圈始终处于带电状态，这就是所谓的自锁（自保）。
与启动按钮SB2并联起自锁作用的常开辅助触头称为自锁触头（或自保触头）。
3、实验器材
代号
名称
型号
规格
数量
M
三相异步电动机
Y-112M-4
4KW、380V、Δ接法
1
QS
组合开关
HZ10-25-3
三极额定电流25安
1
FU1
螺旋式熔断器
RL1-60/20
500V、60安配熔体额定电流20安
3
FU2
螺旋式熔断器
RL1-15/2
500V、15安配熔体额定电流2安
2
KM
交流接触器
CJ10-20
20安、线圈电压380V
1
SB1-2
按钮
LA10-3H
保护式、按钮数3
1
XT
端子排
JX2-1015
10安、15节
1
FR
热继电器
JR16-20/3
三极、20安、热元件11A
1
木板（控制板）
650×500×50毫米
1
万用表
1
4、实验操作步骤
⑴实验准备工作
①电器的结构及动作原理
在连接控制实验线路前，应熟悉按钮开关、交流接触器的结构形式、动作原理及接线方式和方法。
②记录实验设备参数
将所使用的主要实验电器的型号规格及额定参数记录下来，并理解和体会各参数的实际意义。
③电动机的外观检查
实验接线前应先检查电动机的外观有无异常。
如条件许可，可用手盘动电动机的转子，观察转子转动是否灵活，与定子的间隙是否有磨擦现象等。
④电动机的绝缘检查
采用“三相异步电动机实验”介绍的方法和步骤，使用兆欧表依次测量电动机绕组与外壳间及各绕组间的绝缘电阻值，并将测量数据记录于表3-2中，同时应检查绝缘电阻值是否符合要求。
表3-2
相间绝缘
绝缘电阻（MΩ）
各相对地绝缘
绝缘电阻（MΩ）
U相与V相
U相对地
V相与W相
V相对地
W相与U相
W相对地
⑵安装接线
①检查电器元件质量
应在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。
检查接触器时，应拆卸灭弧罩，用手同时按下三副主触点并用力均匀；同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。
②安装电器元件
在木板上将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，电器布置图如图3-3所示。
并用螺丝进行安装。
注意组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端；紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。
③板前明线布线
主电路采用BV1.5毫米2（黑色），控制电路采用BV1毫米2（红色）；按钮线采用BVR0.75毫米2（红色），接地线采用BVR1.5毫米2（绿/黄双色线）。
布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动等要求，具体注意以下几点：
a.走线通道应尽可能少，同一通道中的沉底导线，按主、控电路分类集中，单层平行密排，并紧贴敷设面。
b.同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。
当必须交叉时，该根导线应在接线端子引出时，水平架空跨越，但必须属于走线合理。
c.布线应横平竖直，变换走向应垂直。
d.导线与接线端子或线桩连接时，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。
并做到同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离保持一致。
e.一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。
f.布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘。
g.布线时，不在控制板上的电器元件要从端子排上引出。
④按图3-2检验控制板布线正确性。
用万用表进行检查时，应选用电阻档的适当倍率，并进行校零，以防错漏短路故障。
⑤接电源、电动机等控制板外部的导线。
⑶控制实验
经教师检查后，通电试车。
①接通电源。
合上电源开关QS。
②启动实验。
按下启动按钮SB2，观察三相异步电动机的动作情况和运转情况。
③测试数据。
在启动过程中，应及时监测电动机启动电流ISt运行电流I，一般可采用钳形电流表或交流电流表检测，并将测试数据记入表3-3中。
④停止运行。
按下停止按钮SB1，电动机即停止运行。
⑤模拟过载保护。
人为将热继电器的动断接点断开，即可模拟电动机过载后热保护动作切断电动机控制回路，使电动机停止运行。
⑥模拟失压保护。
断开电动机三相交流电源后，接触器失压后即返回，电动机停止运行，从而起到失压保护的作用，以备来电时重新启动。
表3-3 电动机的启动电流和工作电流
实验次序
启动电流（A）
工作电流（A）
启动电流倍数
1
2
⑷实验结束
①实验工作结束后，应切断电动机的三相交流电源。
②拆除控制线路、主电路和有关实验电器。
③将各电气设备和实验物品按规定位置安放整齐。
5、实验报告
⑴画出三相异步电动机的接触器自锁控制电气原理图，并在原理图中标出自锁触头。
⑵记录仪器和设备的名称、规格和数量。
⑶根据实验操作，简要写出实验步骤。
⑷完成测试数据的计算（即电动机启动电流倍数）。
⑸总结实验结果。
⑹写出本次实验的心得体会。
6、实验注意事项
⑴电动机和按钮的金属外壳必须可靠接地。
接至电动机的导线必须穿在导线通道内加以保护，或采用坚韧的四芯橡皮线或塑料护套线进行临时通电校验。
⑵电源进线应接在螺旋式熔断器底座的中心端上，出线应接在螺纹外壳上。
⑶按钮内接线时，用力不能过猛，以防螺钉打滑。
⑷热继电器的热元件应串接在主电路中，其常闭控制触点应串接在控制电路中。
⑸热继电器的整定电流必须按电动机的额定电流自行调整。
绝对不允许弯折双金属片。
⑹一般热继电器应置于手动复位的位置上，若需要自动复位时，可将复位调节螺钉以顺时针方向向里旋足。
⑺热继电器因电动机过载动作后，若要再次启动电动机，必须待热元件冷却后，才能使热继电器复位，一般复位时间：
对自动复位需5分钟；对手动复位需2分钟。
⑻接触器的自锁常开触点KM必须与启动按钮SB2并联。
⑼在启动电动机时，必须在按下启动按钮SB2的同时，还应按住停止按钮SB1，以保证万一出现故障可立即按下停止按钮SB1，防止扩大事故。
⑽接电前必须经教师检查无误后，才能通电操作。
⑾实验中一定要注意安全操作。
7、思考题
=1\*GB2⑴什么是自锁和自锁触头？
为什么要设置自锁触头？
=2\*GB2⑵三相异步电动机的接触器自锁控制线路除了能使电动机连续运转，还具有哪些保护作用？
分别说明各种保护的概念？
电动机为什么需要这些保护？
=3\*GB2⑶在三相异步电动机的控制线路中，能否用熔断器来代替热继电器作为过载保护？
而热继电器能否来代替熔断器作为短路保护？
为什么？
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