完整版三相异步电动机实训.docx

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完整版三相异步电动机实训

第五章三相异步电动机电气图的绘制

内容提要：

本章介绍了电气原理图,电气元件布置图和电气接线图的绘制原则、方法，并给出了实例供作参考.

电气图是指用来指导电气工程和各种电气设备、电气线路的安装、接线、运行、维护、管理和使用的图纸。

由于电气图描述的对象复杂、表达形式多种多样、应用领域广泛，因而使其成为一个独特的专业技术图种。

作为电气工程从业技术人员,学会绘制、阅读和使用电气图是其必备的基本素质要求.

一项电气工程用不同的表达方式来反映工程问题的不同侧面,它们彼此作用不同，但又有一定的对应关系,有时需要对照起来阅读。

按用途和表达形式的不同，电气图可分为以下几种.

5.1电气原理图

电气原理图又称电路图，是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序,详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系,而不考虑其实际位置的一种简图。

电气原理图能充分表达电气设备和电器的用途、作用和工作原理，是电气线路安装、调试和维修的理论依据。

电气原理图是电气图的最重要的种类之一,也是绘制和阅读的难点与重点。

绘制和精读电气原理图时应遵循以下原则:

1）电气原理图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分来绘制。

电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出,中线N和保护地线PE依次画在相线之下。

直流电源的“+”端画在上边,“”端画在下边。

电源开关要水平画出。

主电路是从电源向用电设备供电的路径，由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成.主电路通过的电流较大，一般要画在电气原理图的左侧并垂直电源电路，用粗实线来表示。

辅助电路一般包括控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。

辅助电路由继电器和接触器的线圈、继电器的触头、接触器的辅助触头、主令电器的触头、信号灯和照明灯等电器元件组成.辅助电路通过的电流都较小,一般不超过5A。

画辅助电路图时,辅助电路要跨接在两根电源线之间，一般按照控制电路、信号电路和照明电路的顺序依次画在主电路图的右侧，且电路中耗能元件（如接触器和继电器的线圈、信号灯、照明灯等）要画在辅助电路图中的右边（或下方），而电器的触头要画在耗能元件的左边（或上方）。

为读图方便，一般应按照自上而下、自左向右的排列来表示操作顺序。

2）原理图中各电气元件不画实际的外形图,而是采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号来表示。

3）原理图中所有电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。

分析原理时，应从触头的常态位置出发。

4）原理图中各个电气元件及其部件（如接触器的触头和线圈）在图上的位置是根据便于阅读的原则安排的,同一电气元件的各个部件可以不画在一起，即采用分开表示法。

但它们的动作却是相互关联的，因此，必须标注相同的文字符号.若图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加注不同的数字，以示区别，如SB1、SB2或KM1、KM2、KM3等。

5）画原理图时,电路用平行线绘制，尽量减少线条和避免线条交叉并尽可能按照动作顺序排列，便于阅读。

对交叉而不连接的导线在交叉处不加黑圆点；对“+”形连接点（有直接电联系的交叉导线连接点），必须要用小黑点表示；对“T”形连接点处则可不加。

6）为安装检修方便，在电气原理图中各元件的连接导线往往予以编号，即对电路中的各个接点用字母或数字编号。

主电路的电气连接点一般用一个字母和一个一位或二位的数字标号，如在电源开关的出线端按相序依次编号为L11、L12、L13。

然后按从上至下,从左至右的顺序,标号的方法是经过一个元件就变一个号,如L21、L22、L23；L31、L32、L33….单台三相交流电动机（或设备）的三根引出线按相序依次编号为U、V、W.对于多台电动机引出线的编号，为了不致引起误解和混淆，可在字母前用不同的数字加以区别，如1U、1V、1W；2U、2V、2W…。

辅助电路编号按“等电位”原则从左到右、从上至下的顺序用数字依次编号，每经过一个电器元件后，编号要依次递增。

控制电路编号的起始数字必须是1，其他辅助电路编号的起始数字依次递增100，如照明电路编号从101开始；信号电路编号从201开始等。

5。

2电气元件布置图

布置图是根据电气元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）而绘制的一种简图。

它不表达各电气元件的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要用于电气元件的布置和安装。

图中各电气元件的文字符号必须与原理图和接线图的标注相一致。

所有的电气设备和电气元件都按其所在的实际位置绘制在图纸上。

元件所占图面按实际尺寸以统一比例绘出。

布置主电路元件时，要考虑好电气元件的排列顺序。

将电源开关（刀开关、转换开关、断路器等）、熔断器、交流接触器、热继电器等从上到下排列整齐，元件位置应恰当，应便于接线和维修。

同时，元件不能倒装或横装，电源进线位置要明显，电气元件的铭牌应容易看清，并且调整时不会受到其他元件的影响。

控制电路的电气元件有按钮、行程开关、中间继电器、时间继电器、速度继电器等，这些元器件的布置与主电路密切相关，应与主电路的元器件尽可能接近，但必须明显分开。

外围电气控制元件，通过接线端引出,绝对不能直接接在主电路或控制电路的元器件上，如按钮接线等。

无论是主电路还是控制电路，电气元件的布置都要考虑到接线方便、用线最省、接线最可靠等。

5。

3电气接线图

电气接线图是根据电气设备和电气元件的实际位置和安装情况绘制的,只用来表示电气设备和电气元件的位置、配线方式和接线方式,而不明显表示电气动作原理。

为了具体安装接线、检查线路和排除故障，必须根据原理图查阅电气接线图.电气接线图中各电气元件的图形符号及文字符号必须与原理图一致.

绘制和精读电气接线图应遵循以下原则：

１）接线图中一般显示出如下内容:

电气设备和电气元件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等。

2）同一电器的各元件根据其实际结构，使用与原理图相同的图形符号画在一起,并用点画线框上，即采用集中表示法。

3）接线图中各电气元件的图形符号和文字符号必须与原理图一致,并符合国家标准，以便对照检查接线。

4）各电气元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出并予以编号，各接线端子的编号必须与原理图上的导线编号相一致.

5）接线图中的导线有单根导线、导线组（或线扎）、电缆等之分，可用连接线和中断线来表示。

凡导线走向相同的可以合并，用线束来表示，到达接线端子板或电气元件的连接点时再分别画出。

在用线束来表示导线组、电缆等时可用加粗的线条表示，在不引起误解的情况下也可采用部分加粗。

另外，导线及管子的型号、根数和规格应标注清楚。

6）安装配电板内外的电气元器件之间的连线，应通过端子进行连接。

在实际中，原理图、布置图和接线图要结合起来使用。

5。

4设备表

把原理图中所用到的元器件的名称、型号、规格和数量列成表格就是设备表，元器件的选型请参照前一章.

5。

5图例

1.　三相异步电动机点动控制电路

图5-1为电动机点动的原理图，该电路的主要控制要求是电动机的“点动控制”，即电动机的运行要“按则动，不按则停"。

在图5—1中，水平布置的是电源电路,QS是电源刀开关，可人为地控制电路通断；FU1、FU2是熔断器,分别实现对主电路和控制电路的短路保护;主电路和辅助电路明显分开，左边竖直布置的是主电路,右边竖直布置的是辅助电路；主电路与辅助电路之间通过接触器的线圈和主触头相联系.当按下起动按钮SB后，接触器KM线圈得电，主电路的接触器主触头闭合,电动机转动：

当松开起动按钮SB后，接触器KM线圈失电，主电路的接触器主触头断开,电动机停止转动，实现了电动机的“点动”控制。

图5—2和图5—3为三相异步电动机点动控制电路的电气元件布置图和电气接线图。

图5—1三相异步电动机点动电气原理图

图5-2电气元件布置图图5—3电气接线图

2.　三相异步电动机连续运行控制电路

三相异步电动机的连续运行控制是继电接触控制系统中的又一典型的控制方式。

其电气原理如图5-4所示，图中QS是电源刀开关，起分合电源的作用。

FU1是电源熔断器，对整个电路进行短路保护。

FU2是控制电路熔断器,实现对控制电路的短路保护，容量比FU1要小.SB2是起动按钮，SB1为停止按钮。

按下SB2，接触器KM线圈得电，接触器KM的主、辅触头吸合。

一方面因KM的主触头闭合，主电路接通使电动机得电旋转；另一方面因KM的辅助触头闭合使起动按钮SB2被短接，不管起动按钮SB2状态如何，接触器的线圈都处于得电状态,实现了控制电路的“自锁”或“自保"功能。

正因为这个“自锁”功能的存在,一旦按下起动按钮SB2,电动机就会连续不停地运转，只有按下停止按钮SB1，控制电路才被切断，电动机才因接触器线圈失电而停止。

在没有按下启动按钮SB2之前,虽然停止按钮SB1是闭合的，因SB2与KM辅助触头尚未接通，接触器线圈不会得电,电动机不会转动。

因此，这一电路能按“起动停止”的顺序实现对电动机的连续运行控制。

在电动机的连续运行控制电路中，由于电动机起动后可以长时间连续运行，为了避免电动机因过载而被烧毁，电路中增加了热继电器FR.热继电器的整定电流必须按电动机的额定电流进行调整，绝对不允许人为弯折双金属片；热继电器一般应置于手动复位的位置上,当需要自动复位时，可将复位调节螺钉以顺时针方向向里旋；热继电器因电动机过载动作后，若要再次起动电动机，必须待热元件冷却后（自动复位需5min,手动复位需2min），才能使热继电器复位。

电动机的连续控制电路并不复杂，与点动控制电路相比，多一个热继电器，又多一个自锁环节，注意到这两个环节，接线一般就不会发生错误。

其电气元件布置图和电气接线图如图5—5、5-6所示。

图5-4三相异步电动机连续运行电气原理图

箱底板元件布置图箱门元件布置图

图5—5电气元件布置图图5—6电气接线图

第六章三相异步电动机控制线路的安装方法

内容提要:

本章介绍了控制线路的安装相关内容，有检查电气元器件的具体项目、电气元器件的安装步骤、布线方法、通电试车顺序等。

6.1电气元器件的检查

安装接线前应对所使用的电气元器件逐个进行检查，以保证电气元件质量。

对电气元器件的检查主要有以下几个方面：

1）根据电气元件明细表,检查各电气元器件是否有短缺，核对它们的规格是否符合设计要求。

2）电气元器件外观是否整洁,外壳有无破裂，零部件是否齐全,各接线端子及紧固件有无缺损、锈蚀等现象。

3）电气元器件的触头是否光滑，接触面是否良好，有无熔焊粘连变形，严重氧化锈蚀等现象；触头闭合分断动作是否灵活;触头开距、超程是否符合标准；接触压力弹簧是否正常.核对各电气元件的电压等级、电流容量、触头数目等。

4）电器的电磁机构和传动部件的运动是否灵活;衔铁有无卡住,吸合位置是否正常等，使用前应清除铁心端面的防锈油。

5）用兆欧表检查电气元件的绝缘电阻是否符合要求；用万用表检查所有电磁线圈的通断情况。

6）检查有延时作用的电气元器件功能，如时间继电器的延时动作、延时范围及整定机构的作用;检查热继电器的热元件和触头的动作情况。

6.2电气元器件的安装

按照接线图规定的位置将电气元器件安装在配电板上,元器件之间的距离要适当,既要节省板面，又要方便走线和维修。

安装时应按以下步骤进行：

1.定位

根据电气产品说明书上的安装尺寸（或将电气元件摆放在确定好的位置），用划针在安装孔中心作好记号,元器件应排列整齐，以保证在连接导线时做得横平竖直，整齐美观,同时尽可能减少弯折和交叉。

若采用导轨安装电气元件，只需确定其导轨固定孔的中心点.用线槽配线，还要确定线槽安装孔的位置。

2。

打孔

确定电气元件等的安装位置后，在钻床上（或用手电钻）在作好记号处打孔。

打孔时,应选择合适的钻头（钻头直径应略大于固定螺栓的直径），并用钻头先对准中心样冲眼，进行试打,试打出来的浅坑应保持在中心位置,否则应予校正。

3.固定

用固定螺栓，把电气元件按确定的位置,逐个固定在底板上。

紧固螺栓时,应在螺栓上加装平垫圈和弹簧垫圈，不要用力过大，以免将电气元件的塑料底座压裂而损坏。

对导轨式安装的电气元件，只需按要求把电气元件插入导轨即可.

6.3电动机控制电路的安装要求

在控制板上按布置图安装电气元器件和走线槽,并贴上醒目的文字符号。

安装电气元器件和走线槽时，应做到横平竖直、固定牢固、排列整齐和便于走线等。

（1）选择导线　根据电动机的额定功率、控制电路的电流容量、控制回路子回路数以及配线方式选配连接导线。

1）导线的类型:

硬线只能固定安装于不动部件之间,且导线的截面积应小于0.5mm2。

若在有可能出现振动的场合或导线的截面积大于等于0.5mm2时，必须采用软线。

考虑到机械强度的原因,所用导线的最小截面积,在控制板外为1mm2，在控制板内为0。

75mm2。

但对控制板内很小电流的电路连线且无振动的场合，可采用0.2mm2的硬线。

2）导线的绝缘：

导线必须绝缘良好，并应具有抗化学腐蚀能力。

在特殊条件下工作的导线，必须同时满足使用条件的要求。

3）导线的截面积:

在必须能承受正常条件下流过的最大稳定电流的同时，还应考虑到线路允许的电压降、导线的机械强度和与熔断器相配合。

4）导线的颜色：

对复杂的电气电路，其主电路和控制回路应选择不同颜色的导线，对控制回路子回路数较多的场合,最好每一个控制子回路选配一种颜色的导线，以便安装、识别、检查及维修。

（2）按电气接线图确定的走线方向进行布线　可先布主回路线，也可先布控制回路线。

（3）板前线槽配线的具体工艺要求

1）布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘。

2）控制板上各电气元件接线端子引出导线的走向，以元件的水平中心线为界限,在水平中心线以上，接线端子引出的导线必须进入元件上面的走线槽；在水平中心线以下，接线端子引出的导线必须进入元件下面的走线槽.任何导线都不允许从水平方向进入走线槽内。

3）各电气元件接线端子上引出或引入的导线，除间距很小和元件机械强度很差允许直接架空敷设外，其他导线必须经过走线槽进行连接。

4）各电气元件与走线槽之间的外露导线，应走线合理，并尽可能做到横平竖直，变换走向要垂直。

同时，同一个元件上位置一致的端子和同型号电气元件中位置一致的端子上引出或引入的导线,应敷设在同一平面上,并应做到高低一致或前后一致，不得交叉。

5）进入走线槽内的导线要完全置于走线槽内，并应尽可能避免交叉，装线时不要超过走线槽容量的70%，以便于能方便地盖上线槽盖，也便于以后的装配和维修。

6）所有接线端子、导线线头上都应套有与原理图上相应接点一致线号的编码套管,并按线号进行连接，连接必须牢靠，不得松动。

7）接线端子必须与导线截面积和材料性质相适应.当接线端子不适合连接软线或较小截面积的软线时,可以在导线端头穿上针形或叉形轧头并压紧。

8）一般一个接线端子只能连接一根导线,如果采用专门设计的端子，可以连接两根或多根导线，但导线的连接方式必须是公认的，在工艺上成熟的各种方式，如夹紧、反接、焊接、绕接等,并应严格按照连接工艺工序要求进行.

9）主回路和控制回路线号套管必须齐全，每一根导线的两端都必须套上编码套管。

在遇到6和9或16和91这类倒顺都能读数的号码时，必须作记号加以区别，以免造成线号混淆。

6.4布线

电气元件布局确定以后，要根据电气原理图、电气接线图并按一定工艺要求进行布线和接线。

控制箱（板）内部布线一般采用正面布线方法，如板前线槽布线或板前明线布线，较少采用板后布线方法。

接线时必须按接线图规定的走线方位进行。

通常从电源端起按线号顺序做,先做主电路，后做控制电路。

接线前应做好准备工作，按主电路和控制电路的电流容量选择导线的截面及导线两端的穿线号管。

使用多股导线时应准备好烫锡工具或压线钳。

接线时按以下步骤进行：

1）选择合适的导线截面,按接线图规定的方位，在固定好的电气元器件之间测量所需要的长度，截取长短适当的导线，拨去导线两端绝缘皮,其长度应满足连接需要。

为保证导线与端子接触良好,压接时将芯线表面的氧化物去掉,使用多股导线时应将线头绞紧烫锡。

2）走线时应尽量避免导线交叉,先将导线校直，把同一走向的导线汇成一束，依次弯向所需要的方向。

走线应横平竖直，拐直角弯。

做线时要用手将拐角做成90°的慢弯，导线弯曲半径为导线直径的3～4倍，不要用钳子将导线做成死弯,以免损伤导线绝缘层及芯线。

做好的导线应绑扎成束用非金属线卡卡好。

3）将成形好的导线套上写好的线号管，根据接线端子的情况，将芯线弯成圆环或直接压进接线端子.

4）接线端子应紧固好，必要时装设弹簧垫圈，防止电器动作时因受振动而松脱。

5）同一接线端子内压接两根以上导线时，可套一只线号管，导线截面不同时，应将截面大的放在下层,截面小的放在上层，所有线号要用不易褪色的墨水，用印刷体书写清楚.

6.5检查线路

安装完毕的控制电路板,必须经过认真检查后，才能通电试车，以防止接线错误或漏接线引起线路动作不正常，甚至造成短路事故。

应按以下步骤进行检查:

（1）核对接线　按电气原理图或电气接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处线号,重点检查主回路有无漏接、错接及控制回路中容易接错的线号，还应核对同一导线两端线号是否一致。

（2）检查端子接线是否牢固　检查端子上所有接线压接是否牢固，接触是否良好，不允许有松动、脱落现象，以免通电试车时因导线虚接造成故障。

（3）用万用表检查　在控制电路不通电时，用手动来模拟电器的操作动作，用万用表测量线路的通断情况。

应根据控制电路的动作来确定检查步骤和内容，根据原理图和接线图选择测量点，先断开控制电路检查主电路，再断开主电路检查控制电路，主要检查以下内容:

1）主电路不带负荷（即电动机）时相间绝缘情况，接触器主触头接触的可靠性，正反转控制电路的电源换相线路和热继电器、热元件是否良好，动作是否正常等。

2）控制电路的各个环节及自锁、联锁装置的动作情况及可靠性，设备的运动部件、联动元器件动作的正确性及可靠性，保护电器动作准确性等.

（4）用500V兆欧表检查线路的绝缘电阻　绝缘电阻不应小于1M。

6.6通电试车

为保证人身安全，通电试车时必须有专人监护，试车前应做好准备工作，一般要清点工具及材料，装好接触器的灭弧罩，检查熔断器的熔体是否符合要求，拉合各开关，使按钮、行程开关处于未通电状态，检查三相电源电压是否正常，然后按以下顺序通电试车。

（1）空操作试验　装好控制电路中熔断器熔体，不接主电路负载，试验控制电路的动作是否可靠，接触器动作是否正常，检查接触器自锁、联锁控制是否可靠,用绝缘棒操作行程开关，检查其行程及限位控制是否可靠，观察各电器动作灵活性，注意有无卡住现象,细听各电器动作时有无过大的噪声，检查线圈有无过热及异常气味.

（2）带负载试车　控制电路经过数次空操作试验动作无误后，即可断开电源，接通主电路带负载试车。

电动机起动前应先做好停车准备，起动后要注意电动机运行是否正常.若发现电动机起动困难，发出噪声,电动机过热，电流表指示不正常,应立即停车断开电源进行检查.

（3）有些线路的控制动作需要调试　如定时运转线路的运行和间隔时间,Ｙ△起动控制电路的转换时间，反接制动控制电路的终止速度等。

试车正常后,才能投入运行。

实训电气图的绘制及控制线路的安装

一、实习目的：

1。

掌握常用低压电器的用途、选型及使用方法；

1.掌握电气控制原理及基本控制线路，会画电气原理图、电气元件布置图及电气接线图；

2.学会安装电气元器件及布线；

3.加强工程能力的培养；

二、要求：

1.设计一电气原理图，对电机运行进行控制，所用的电机为三相380V、5kW；

1）电机能正、反转运行：

2）为防止因误操作而引起的故障，必须具有双重联锁措施，即机械联锁和电气联锁；

3）正转即能连续运行又能点动运行,反转连续运行；

4）有短路、零压及过载保护；

5）指示灯显示正转、反转、停止（正转时亮一盏灯，反转时亮一盏灯,停止时亮一盏灯,灯的参数:

220V、15W）;

2。

选择元器件型号，列出元器件清单；

3。

画出电气元件布置图；

4.画出电气接线图;

5.安装元器件、布线；

6。

电机按要求能正常运行;

7。

写出实习报告，报告内容包含有：

实习目的、任务要求、电气原理图，电气元件布置图、电气接线图、设备表、安装元器件及布线的步骤、遇到的问题及