课题十一 三相笼型异步电动机的减压启动控制0901.docx

1、课题十一 三相笼型异步电动机的减压启动控制0901教学班级教学日期教学学时理论 6学时实训10学时实操6.2教学课题三相笼型异步电动机的减压启动控制教学目的 通过授课和实训使学生1、 了解交流电动机的减压起动原理2、 掌握电气图的图形符号、文字符号及接线端子标记，电气图的组成3、 掌握电动机的降压启动控制工作原理、线路的分析、电气线路安装接线方法4、 掌握控制线路的各种保护作用与控制方法5、 掌握电动机试车的方法和注意事项6、 通过演示、训练等教学方法，提高学生的学习兴趣和技能水平，让学生善于动脑，并养成安全文明生产的好习惯教学重点1、电动机的Y-启动控制的工作原理和电压调整调整及测量方法2、

2、电动机的Y-启动控制安装、线路检查及维修方法教学难点电动机的控制工作原理、线路的分析教学方法： 讲授、举例、讨论法示范、训练。教 学 过 程【组织教学】1、 准备好教案和挂图，示教板和演示所用的工具和仪表板书需提前内容。2、 准备好实习器材准备、元件清单领用所需元件和材料。3、 预先分好小组，安排好学生实习岗位。4、 检查实习场所的电气、消防、卫生等情况应符合实习安全要求。5、 检查学生出勤情况，学生穿戴用品、工具不得带有安全方面的缺陷。【入门指导】引入新课减压起动是将设备电压适当减小后加到电动机的定子绕组 限制启动电流，等电动机转速升高到稳定转速时，再使电动机定子绕组上的电压恢复到额定值。由

3、于电动机电磁转矩与电源电压平方成正比，所以减压起动时起动转矩将大为降低。为此，减压起动方法仅适用于空载或轻载起动。降压起动一般有下列四种方法。板标题,举例讲解5 min新课讲授相关理论知识一、 交流电动机的减压起动原理1. 电动机定子串电阻（电抗器）减压起动三相异步电动机定子串电抗器起动时，电抗器接入定子电路；进入正常运行后，切除电抗器。三相异步电动机直接起动时，其每相等值电路如图a所示，电源电压U1直接加在短路阻抗上。定子边串入电抗X起动时，每相等值电路如图（b）所示， 所至，一般说来因此，串电抗起动时，可以近似把看成是电抗性质。设串电抗时电动机定子电压与直接起动时电压比值为u，则显然，定子

4、串电抗器起动，电抗器起到了分压的作用，降低了起动电流，但起动转矩降低得更多。因此，定子串电抗器起动，只能用于空载和轻载。在实际中，先给定线路允许电动机起动电流的大小，再计算电抗X的大小。计算公式推导如下：其中短路阻抗为：2. 电动机经自耦变压器减压起动控制电动机降压起动电流为， 与直接起动的起动电流 之间关系是：自耦变压器原边的起动电流为 ，与 之间关系为：因此降压起动与直接起动相比，供电变压器的起动电流的关系为：起动时记起动转矩为， 与直接起动时起动转矩 之间的关系为： 采用自耦变压器降压起动时，与直接起动相比较，电压降低到 倍，起动电流与起动转矩降低到 倍实际上起动用的自耦变压器，备有几个

5、抽头供选用。例如QJ 2型有三种抽头，分别为55%、64%、73%。QJ 3型也有三种抽头，分别为40、 60%、80%。这也是我们前面所讲的优点，但是，自耦变压器体积大，价格高，也不能带重负载起动。自耦变压器降压起动在较大容量鼠笼异步电动机上广泛应用。3. 电动机延边三角形降压启动控制4. 电动机Y-减压起动控制 Y-降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流。经几秒，当电动机启动后，再把定子绕组接成形，使电动机全压运行。凡是在正常运行时定子绕组作形连接的异步电动机，均采用这种降压启动方法。如起动为角接，相电压等于线电压 每相起动电流为 线上的起动电流为 。如

6、果起动为Y接，每根起动电压为：每相起动电流，则 上式说明，Y一 起动时，尽管相电压和相电流与直接起动时相比降低到原来的1 ，但是对供电变压器造成冲击的起动电流则降低到直接起动时的13。直接起动时起动转矩为 ，Y一 起动时起动转矩为 ，则：Y一 起动可以用于拖动的轻负载。 到目前为止，前面所介绍的几种鼠笼式异步电动机降压起动方法，主要目的都是减小起动电流，但同时又都程度不同地降低了起动转矩，因此只适合空载或轻载起动。对于重载起动，尤其要求起动过程很快的情况下，则需要起动转矩较大的异步电动机。加大起动转矩的方法是增大转子电阻。对于绕线式异步电动机，则可在转子回路内串电阻。对于鼠笼式异步电动机，只有

7、设法加大鼠笼本身的电阻值，这类电动机有高转差率鼠笼式异步电动机、双鼠笼式异步电动机和深槽式鼠笼异步电动机。 5. 电动机手动控制Y-降压启动控制线路1) 定子绕组Y形和形接线图电动机定子绕组、接法接线盒内部接线图2) 降压原理： 起动时，电动机定子绕组Y连接，每绕组电压220V。运行时，电动机定子绕组连接，每绕组电压380V 3) 手动Y-开关控制电动机启动控制线路4) 电动机手Y-降压启动控制线路1) 电路组成该线路有三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和三个按钮组成。SB3按钮用作控制Y形降压启动时间和完成Y-自动切换。2) 电动机Y-降压起动控制原理图3) 主电路分析：KM1、KM3

8、Y起动，KM1、KM2运行。4) 二次控制电路Y- 降压起动过程分析： 按下起动按钮SB2KM1线圈通电自锁 KM3线圈通电-M作Y接起动； KT线圈通电延时KM3线圈断电KM2线圈通电自锁 M作接行。5) 讨论：KM1、KM2、KM3容量关系。6. 电动机自动控制Y-降压启动控制线路1) 电路组成该线路有三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和二个按钮组成。时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y-自动切换。2) 电动机Y-降压起动控制原理图3) 控制工作原理 停止按下SB2。该线路中，接触器KM3得电后，通过KM3的常开辅助触头使接触器KM1得电动作，这样KM3的主触头是在无负载的

9、条件下进行闭合的，故可延长接触器KM3主触头的使用寿命。相关工艺知识一、 1. 电动机控制线路的安装步骤和方法（1） 按电路设计要求配齐电器元件，并进行元件检验（2） 电器元件位置紧固安装要求1) 各元件的安装位置应整齐、均匀，电源开关装在右上方，主电路元件应按谅理图上的编号顺序安装，二次控制电器应装在右下方要整齐、匀称。2) 元件间距合理和便于更换元件。一般距离地0.42m；电器之间距离250V以下小于15mm，250V500V小于25mm。3) 紧固元件时应用力均匀，紧固程度适当。（3） 导线的选用要求1) 绝缘强度2) 导线截面积：主电路控制应根据设计短路电流选用，板内二次控制BV500

10、V 0.5mm2 以上，板外BRV500V 1mm2以上。3) 导线的标志要求：1 颜色 PE黄绿双色，N和M浅蓝色，交直动力线黑色，交流控制红色，直流控制蓝色，以外边控制连接时，断电仍带电的应用桔或黄色，与PE连接的应用白色。2 线号标志 主电路、二次控制电路（4） 导线布及连接工艺要求1) 明线布线：先控制回路后主回路，主电路可以悬空，二次控制电路平底板，主电路按电流方向由上进下出，二次控制电路可以不分由里向外布线，布线要求横平竖直、整齐、分布均匀、不能交叉，严禁损伤线芯和导线绝缘，每根线套两个编码套管。2) 电器元件端子只能接两根导线，接线端子原则上只能接一根导线，导线不裸碌芯线、不压胶

11、、不反卷，如两线时，上正卷、下反卷。2. 时间继电器的结构调整和时间整定1) 结构调整：只要将固定电磁系统的螺丝松下，将电磁系统转动180度，结构形式就发生了改变。2) 时间整定：调整固定电磁系统的螺丝前后的距离和调节时间调整选钮，注意箭头的方向。3. 固定安装元件（见图）4. 电动机控制线路的检查项目1) 检查各元件代号、标记正确，安装是否牢靠。2) 检查线路布线连接是否符合工艺，连接是否正确。（1） 主电路：万用表打在R1档 按下KM1，表棒分别接在U11U1；V11V1；W11W1，这时表针指在零。 按下KM3，表棒接在W2U2；U2V2；V2W2，这时表针也指在零。 按下KM2，表棒分

12、别接在U1W2；V1U2；W1V2，这时表针指在零。（2） 控制电路：万用表打在R100或R1K档，表棒接在10之间 按下SB1，表针指为1K左右，同时按下KT一段时间，指针指为2K。 按下KM1，指针指为2K左右，同时按下SB2，指针为0。 按下SB3，指针指为1K左右，同时按下SB1或KM1，指针为0。 按下KM2和KM3，指针指在1K左右，同时按下SB1或KM1，指针指为0。5. 接线要点：1) KT瞬时触头和延时触头的辨别（用万用表测量确认）和接线。2) 1KM1 、KM2 、KM3主触头的接线：注意要分清进线端和出线端。如接触器KM1的进线必须从三相定子绕组的末端引入，若误将其首端引

13、入，则在KM1吸合时，回产生三相电源短路事故。3) 控制线路中KM1和KM3触头的选择和KT触头、线圈之间的接线。4) 电动机的接线端与接线排上出线端的连接。接线时要保证电动机形接法的正确性，即接触器KM2主触头闭合时，应保证定子绕组的U1与W2、V1与U2、W1与V2相连接。6. 电动机空载试验7. 电动机负载试验8. 安全要求和注意事项1） 电动机必须安放平稳,其金属外壳与按钮盒的金属部分须可靠接地；2） 用Y-降压启动控制的电动机，必须有6个出线端且定子绕组在接法时的额定电压等于电源线电压。3） 接线时要保证电动机形接法的正确性，即接触器KM2主触头闭合时，应保证定子绕组的U1与W2、V

14、1与U2、W1与V2相连接。4） 接触器KM1的进线必须从三相定子绕组的末端引入，若误将其首端引入，则在KM1吸合时，回产生三相电源短路事故。5） 控制板外部配线，必须按要求一律装在导线通道内，使导线有适当的机械保护，以防止 液体、铁屑和灰尘的侵入。在训练时可适当降低标准，但必须能确保安全为条件，如采用多芯橡皮线或塑料护套软线。6） 通电效验前检查熔体规格及时间继电器、热继电器的各整定值是否符合要求。7） 通电效验必须有指导教师在现场监护，学生应根据电路图的控制要求独立进行校验，若出现故障也应自行排除。8） 安装训练应在规定定额时间内完成。同时要做到安全操作和文明生产。9. 实习步骤：1） 按元件明细表将所需器材配齐并检验元件质量；2） 在控制板上合理布置固定安装所有电器元件，并贴上醒目的文字符号；3） 按接线图进行板内布线，并在线头上套数码管和冷压接线头；4） 自检控制板线路的正确性；5） 可靠连接电动机和电器元件金属外壳的保护接地线。6） 经指导教师初检后，通电校验，接电动机试运转；7） 拆去控制板外接线和评分。二、 生产实习实习内容：1. 按图装接控制线路；检查线路的正确性；通电空运转校验2. 控制电动机启动控制线路（1） 电动机的手动Y-开关控制（2） 电动机Y-减压起动控制线路3. 检修训练： 每两个同学为一组，在安装好的配电盘上互设两个故障，在监护下检修。（1）