任务一三相异步电动机点动单方向运转控制电路的安装.docx

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任务一三相异步电动机点动单方向运转控制电路的安装

任务一：

三相异步电动机点动单方向运转控制电路的安装

一、任务目标：

1、熟悉三相异步电动机点动单方向运转控制电路的安装步骤和工艺要求。

2、掌握三相异步电动机点动单方向运转控制电路的电路安装、调试及维修方法。

二、任务描述：

在某些生产机械中，例如：

Z35摇臂钻床立柱的松开，就是靠电动机的点动来实现的。

当需要松开立柱时，按下按钮，电动机正转，使外立柱松开。

松开后可放开按钮，电机停止转动。

本任务通过应用于Z35摇臂钻床的三相异步电动机点动单方向运转控制电路作为载体对低压电器原理图、基本知识进行讲解，使学生能够认识常用低压电器实物图形及文字符号，掌握电气原理图的工作原理。

使学生能够进行电器原理图分析、绘制电器元件布置图和接线图，能够根据接线图进行正确接线并通电试车检验正确性。

三、任务分析

要完成此任务，需要了解熔断器、接触器、按钮等几种常用低压电器的工作原理及使用方法，掌握三相异步电动机点动单方向运转控制电路的工作原理、接线方法和工艺，从而掌握此电路在生产实际中的应用。

四、知识链接

（一）熔断器

熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护的电器。

熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。

.使用时，熔断器应串联在被保护的电路中。

正常情况下，熔断器的熔体相当于一段导线；而当电路发生短路故障时，熔体能迅速熔断分断电路，起到保护线路和电气设备的作用。

1、熔断器的结构与主要技术参数

（1）熔断器的结构

熔体是熔断器的核心，常做成丝状、片状或栅状，制作熔体的材料一般有铅锡合金、锌、铜、银等。

熔管是熔体的保护外壳,用耐热绝缘材料制成,在熔体熔断时兼有灭弧作用。

熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。

（2）.熔断器的主要技术参数

a额定电压:

熔断器长期工作所能承受的电压。

b额定电流:

保证熔断器能长期正常工作的电流。

c分断能力:

在规定的使用和性能条件下，在规定电压下熔断器能分断的预期分断电流值。

d时间－电流特性:

在规定的条件下，表征流过熔体的电流与熔体熔断时间的关系曲线，如右图所示。

熔断器的熔断电流与熔断时间的关系

熔断电流IS（A）

1.25IN

1.6IN

2.0IN

2.5IN

3.0IN

4.0IN

8.0IN

10.0IN

熔断时间t（s）

∞

3600

40

8

4.5

2.5

1

0.4

3、常用低压熔断器

（1）RL1系列螺旋式熔断器

1-瓷套

2-熔断管

3-下接线座4-瓷座5-上接线座6-瓷帽

特点：

熔断体由熔管、熔体、填料组成，由纯铜片制成的变截面熔体封装于高强度熔管内，熔管内充满高纯度石英砂作为灭弧介质，熔体两端采用点焊与端帽牢固连接。

应用：

用于交流50Hz、额定电压380V、额定电流63A及以下工业电气装置的配电线路中。

4.熔体额定电流的选用

（1）对照明和电热等的短路保护，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。

（2）对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，应有：

IRN≥（1.5～2.5）IN

（3）对多台电动机的短路保护，应有：

IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN•

4、熔断器的安装与使用

（1）.用于安装使用的熔断器应完整无损。

（2）.熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。

（3）.熔断器内要安装合格的熔体。

（4）.更换熔体或熔管时，必须切断电源。

（5（.对RM10系列熔断器，在切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔断管。

（6）.熔体熔断后，应分析原因排除故障后，再更换新的熔体。

（7）.熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端。

（二）接触器

接触器是一种自动的电磁开关。

触头的通断不是由手来控制，而是电动操作。

1、常见的接触器

2交流接触器

（1）交流器的型号及含义

（2）.交流接触器的结构和符号

交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置和辅助部件等组成。

a外部结构

B内部结构

c接触器的符号

线圈主触头辅助常开触头辅助常闭触头

（3）交流接触器的工作原理

电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生足够的吸力克服弹簧反作用力将动铁心向下吸合，三对动合主触头闭合同时动合辅助触头闭合，动断辅助触头断开。

当电磁线圈断电后，静铁心吸力消失，动铁心在弹簧反作用力的作用下复位，各触头也一起复位。

3接触器的选择

（1）触器的选型

a.选择接触器的类型

根据接触器所控制的负载性质选择接触器的类型。

b.选择接触器主触头的额定电压

接触器主触头的额定电压应大于或等于所控制线路的额定电压。

c.选择接触器主触头的额定电流

接触器主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。

d选择接触器吸引线圈的额定电压

当控制线路简单、可直接选用380V或220V的电压。

若线路较复杂，可选用36V或110V电压的线圈。

e.选择接触器触头的数量和种类

接触器的触头数量和种类应满足控制线路的要求。

（三）低压断路器

１.低压断路器的功能

低压断路器又叫自动空气开关，简称断路器。

它集控制和多种保护功能于一体，当电路中发生短路、过载和失压等故障时，它能自动跳闸切断故障电路。

2.低压断路器的分类

按结构型式可分:

为塑壳式、万能式、限流式、直流快速式、灭磁式、漏电保护式

按操作方式分:

人力操作式、动力操作式、储能操作式

按极数分:

单极、二极、三极、四极式

按安装方式又可分:

固定式、插入式、抽屉式

按断路器在电路中的用途可分:

配电用断路器、电动机保护用断路器、其他负载用断路器

3.低压断路器结构及原理

DZ5系列断路器有三对主触头，一对常开辅助触头和一对常闭辅助触头。

按下绿色“合”按钮时接通电路；按下红色“分”按钮时切断电路；当电路出现短路、过载等故障时，断路器会自动跳闸切断电路。

4.低压断路器的符号及型号含义

5、DZ5－20型低压断路器技术数据

型号

额定电压（V）

主触头额定电流（A）

极数

脱扣器形式

热脱扣器额定电流（括号内为整定电流调节范围）（A）

电磁脱扣器瞬时动作整定值（A）

DZ5－20/330

DZ5－20/230

AC380

DC220

20

3

2

复式

0.15（0.10～0.15）

0.20（0.15～0.20）

0.30（0.20～0.30）

0.45（0.30～0.45）

0.65（0.45～0.65）

1（0.65～1）

1.5（1～1.5）

2（1.5～2）

3（2～3）

4.5（3～4.5）

6.5（4.5～6.5）

10（6.5～10）

15（10～15）

20（15～20）

为电磁脱扣器额定电流的8～12倍（出厂时整定于10倍）

DZ5－20/320

DZ5－20/220

AC380

DC220

20

3

2

电磁式

DZ5－20/310

DZ5－20/210

AC380

DC220

20

3

2

热脱扣器式

DZ5－20/300

DZ5－20/200

AC380

DC220

20

3

2

无脱扣器式

6.低压断路器的选用

（1）低压断路器的额定电压应不小于线路、设备的正常工作电压，额定电流应不小于线路、设备的正常工作电流。

（2）热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。

7低压断路器的安装与使用

（1）低压断路器应垂直安装，电源线应接在上端，负载接在下端。

（2）低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。

（3）低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净，以免影响其正常工作。

同时应定期检修，清除断路器上的积尘，给操作机构添加润滑剂。

（4）各脱扣器的动作值调整好后，不允许随意变动，并应定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。

（5）断路器的触头使用一定次数或分断短路电流后，应及时检查触头系统，如果触头表面有毛刺、颗粒等，应及时维修或更换。

8.低压断路器的常见故障及处理方法

故障现象

可能原因

处理方法

不能合闸

欠压脱扣器无电压或线圈损坏

检查施加电压或更换线圈

储能弹簧变形

更换储能弹簧

反作用弹簧力过大

重新调整

操作机构不能复位再扣

调整再扣接触面至规定值

电流达到整定值，断路器不动作

热脱扣器双金属片损坏

更换双金属片

电磁脱扣器的衔铁与铁心距离太大或电磁线圈损坏

调整衔铁与铁心的距离或更换断路器

主触头熔焊

检查原因并更换主触头

启动电动机时断路器立即分断

电磁脱扣器瞬时整定值过小

调高整定值至规定值

电磁脱扣器的某些零件损坏

更换脱扣器

断路器闭合后一定时间自行分断

热脱扣器整定值过小

调高整定值至规定值

断路器温升过高

触头压力过小

调整触头压力或更换弹簧

触头表面过分磨损或接触不良

更换触头或修整接触面

两个导电零件链接螺钉松动

重新拧紧

（四）按钮

1.按钮的功能

按钮是一种用人体某一部分所施加力而操作、并具有弹簧储能复位的控制开关。

2按钮颜色的含义

颜色

含义

红

紧急

黄

异常

绿

安全

蓝

强制性的

白

未赋予特定含义

灰

黑

3.按钮的结构原理与符号

4.按钮的选用

（1）根据使用场合和具体用途选择按钮的种类。

（2）根据工作状态指示和工作情况要求，选择按钮的颜色。

（3）根据控制回路的需要选择按钮的数量。

5.按钮的安装与使用

（1）按钮安装在面板上时，应布置整齐，排列合理。

（2）同一机床运动部件有几种不同的工作状态时，应使每一对相反状态的按钮安装在一组。

（3）按钮的安装应牢固，安装按钮的金属板或金属按钮盒必须可靠接地。

（4）由于按钮的触头间距较小，应注意保持触头间的清洁。

（5）光标按钮一般不宜用于需长期通电显示处。

6.按钮的常见故障及处理方法

故障现象

可能原因

处理方法

触头接触不良

触头烧损

修整触头或更换产品

触头表面有尘垢

清洁触头表面

触头弹簧失效

重绕弹簧或更换产品

触头间短路

塑料受热变形导致接线螺钉相碰短路

查明发热原因排除故障并更换产品

杂物或油污在触头间形成通路

清洁按钮内部

五、技能训练

（一）识别原理图

图1-1三相异步电动机点动单方向运转控制原理图

1、明确线路的构成

由图1-1所示三相异步电动机点动单方向运转控制原理图可以看出，三相交流电源L1、L2、L3与低压断路器QS组成电源电路；熔断器FU1、交流接触器KM主触点、热继电器FR主触点和三相异步电动机M构成主电路；熔断器FU2、热继电器FR常闭辅助触点、启动按钮SB2和交流接触器KM的线圈组成控制电路。

2、熟悉线路的工作原理

先合上电源开关QS

启动：

按下SB2KM线圈得电KM主触点闭合电动机M启动运转

停止：

松开SB2KM线圈失电KM主触点断开电动机M断电停转

停止使用时，断开电源开关QS

3、根据电动机的规格选配工具、仪表和器材，并进行质量检验，见表1-1

表1-1工具、仪表和器材

序号

名称

型号与规格

单位

数量

代号

1

配线板

600mm×450mm×20mm

块

1

2

行线槽

TC3025

条

6

3

三相异步电动机

AO27114T，250W、380V、Δ接法

台

1

M

4

低压断路器

DZ5-20/330

个

1

QS

5

交流接触器

CJ10-10，线圈电压380V

只

1

KM

6

热继电器

JR36-20/3D，整定电流3A

只

1

FR

7

熔断器、熔芯

RL1-15/380V、15A

套

3

FU1

8

熔断器、熔芯

RL1-15/380V、2A

套

2

FU2

9

按钮盒

个

1

SB

10

接线端子排

JX2-1020，500V、10A、20节

条

1

XT

11

快丝

φ3×25

个

32

12

记号笔

自定

支

1

13

塑料软铜线

BVR-0.75

颜色自定

m

10

14

异型管

Φ3.5mm

m

0.3

15

三相四线电源

～3×380/220V、20A

处

1

16

电工工具

钢锯、米尺、剥线钳、偏口钳、尖嘴钳、验电笔、小号一字改锥、小号十字改锥、小磁性一字、十字改锥等

套

1

17

万用表

MF500

块

1

18

劳保用品

绝缘鞋、工作服

套

1

（二）、安装步骤及工艺要求

1、安装元件

（1）按图1-2所示布置图在配线板上安装行线槽和电器元件。

图1-2布置图

（2）工艺要求

●断路器、熔断器的受电端子应安装在配线板的外侧，并确保熔断器的受电端为底座的中心端。

●各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理。

●紧固元件时，用力要均匀，紧固程度适当。

2、布线

（1）按图1-3所示接线图的走线方法，进行板前明线布线和套编异形管。

图1-3接线图

（2）工艺要求

●所有走线要入行线槽并遵循左主右控的原则。

●接线要与接线点垂直并且不能有毛刺，裸线不超过2mm。

●布线要合理，不能太长也不能太短。

●接线压线时不能漏铜，更不能压住绝缘线皮。

●去掉绝缘线皮长度要适当。

●七芯导线绞紧拧成线鼻子。

●连接线鼻子时应该顺时针方向拧紧。

●不能损坏工具和元器件。

●接线点要标明线号。

（3）检查布线

根据图1-1所示电路检查配线板布线的正确性。

（三）、自检

●按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处线号是否正确，有无漏接错接之处。

检查导线接点是否符合要求，压线是否牢固。

同时注意接点接触应良好，以避免带负载运转时产生闪弧现象。

●用万用表检查线路的通断情况。

检查时，应选用RX100倍率的电阻挡，并进行校零，以防发生短路故障。

●检查控制电路，可将万用表的表笔分别搭接在U12、V12线端上，读数应为“∞”,按下SB2时读数应为交流接触器线圈的直流电阻阻值约2KΩ。

●检查主电路时,可以手动来代替接触器受电线圈励磁吸合时的情况进行检查，即按下KM触点系统,用万用表检测L1---UL2---VL3---W是否相导通。

（四）、试车

（1）为保证学生的安全，通电试车必须在指导老师的监护下进行。

试车前应做好准备工作，包括：

清点工具；清除安装底板上的线头杂物；装好接触器的灭弧罩；检查各组熔断器的熔体；分断各开关、使按钮、行程开关处于未操作前的状态；检查三相电源是否对称等。

（2）空操作试验正确连接好电源后，接通三相电源，使线路不带负荷（电动机）通电操作，以检查辅助电路工作是否正常。

操作各按钮检查它们对接触器控制作用；检查接触器的控制作用；注意有无卡住或阻滞等不正常现象；细听电器动作时有无过大的振动噪声；检查有无线圈过热等现象。

（2）带负荷试车控制线路经过数次空操作试验动作无误，即可切断电源后，再正确连接好电动机带负荷试车。

电动机起动前应先作好停车准备，起动后要注意它的运行情况。

如果发现电动机起动困难、发出噪声及线圈过热等异常现象，应立即停车，切断电源后进行检查。

注意：

●接电前必须征得教师同意，并由教师接通L1、L2、L3，和现场监护。

●学生合上电源开关QS后，不得对线路是否正确进行带电检查。

●第一次按下按钮时，应短时点动，以观察线路和电动机运行有无异常现象。

●试车成功率以通电后第一次按下按钮时计算。

●出现故障后，学生应独立检修，若需带电检修时，必须有教师在场监护。

●检修完毕再次试车，也应由教师监护，并做好课题实习时间记录。

六、任务评价

评价标准见表1-2

表1-2评价标准

项目内容

配分

评分标准

扣分

检查元件

10

1、没有检查元件扣10分

2、漏查元件每个扣2分，扣完为止

安装元件

15

1、不按电器布置图安装扣5分

2、件安装不牢固每只扣4分

3、装元件时漏装螺钉每只扣2分

4、元件安装不整齐、不匀称、不合理扣5分

5、损坏元件每只扣15分

布线

35

1、按电器原理图接线扣25分

2、布线不符合要求：

主电路每根扣4分

控制电路每根扣2分

3、点松动，露铜过长、反圈、压绝缘层等每个扣1分

4、损坏导线绝缘或线芯每根扣4分

5、漏接接地线扣10分

通电试车

40

1、热继电器电流未整定或整定错扣10分

2、熔体规格配错每个扣5分

3、第一次试车不成功扣20分

4、第二次试车不成功扣30分

5、第三次试车不成功扣40分

定额时间

2.5小时

每超时5分钟扣5分

备注

各项扣分不超过配分数

七、思考与练习

1、画三相异步电动机点动单方向旋转控制电路图。

2、画三相异步电动机点动单方向旋转控制电路接线图。

3、叙述三相异步电动机点动单方向旋转控制电路的工作过程。

知识拓展

●在三相异步电动机点动单方向运转控制电路中，低压断路器QS、熔断器FU1与FU2、启动按钮SB2、接触器KM的主触点、热继电器FR的主触点和常闭辅助触点各起什么作用？

生产实践中哪些设备应用了点动单方向运转控制电路？