上篇——電動機基本控制線路(課題七：工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修)

1、職業(yè)教育理實一體化規(guī)劃教材職業(yè)教育理實一體化規(guī)劃教材電氣控制技術(shù)與技能訓(xùn)練電氣控制技術(shù)與技能訓(xùn)練 電子教案電子教案主主 編編 沈沈 柏柏 民民上上 篇篇電動機基本控制線路電動機基本控制線路課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修知識目標知識目標 掌握并勵、串勵直流電動機的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速控制原理及其在電氣控制設(shè)備中的典型應(yīng)用。 掌握并勵、串勵直流電動機的控制要求。技能目標技能目標 能熟練分析并勵與、串勵直流電動機的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速控制線路工作原理。 能根據(jù)要求安裝與檢修并勵、串勵直流電動機控制線路。 能夠完成工作記錄、技術(shù)文件存檔與評

2、價反饋。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修知識準備知識準備直流電動機的特點及分類直流電動機的特點及分類 直流電動機具有啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)無級平滑調(diào)速及頻繁啟動等優(yōu)點，對需要在大范圍無級平滑調(diào)速或需要大啟動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機械，常用直流電動機來拖動。如：高精度金屬切削機床、軋鋼機、造紙機、電氣機車等生產(chǎn)機械都是采用直流電動機來拖動的。 直流電動機按勵磁方式可分為他勵、并勵、串勵和復(fù)勵四種。 直流電動機的啟動方法有兩種：一是電樞回路串聯(lián)電阻啟動；二是降低電源電壓啟動。對并勵直流電動機常采用電樞回路串聯(lián)電阻啟動。課題課題6 6 工

3、廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)1 1 直流接觸器的識別與檢測直流接觸器的識別與檢測課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)1 1 直流接觸器的識別與檢測直流接觸器的識別與檢測1 1、直流接觸器的型號直流接觸器的型號 課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)1 1 直流接觸器的識別與檢測直流接觸器的識別與檢測2 2、直流接觸器的結(jié)構(gòu)、符號與工作原理直流接觸器的結(jié)構(gòu)、符號與工作原理 直流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三部分組成。其電磁系統(tǒng)由線

4、圈、鐵芯和銜鐵組成。 由于直流接觸器線圈中通過直流電流，鐵芯中不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗而發(fā)熱，因此鐵芯可以用整塊鑄鋼或鑄鐵制成，鐵芯端面也不需要嵌裝短路環(huán)。 但在磁路中常墊有非磁性墊片，以減少剩磁的影響，保證線圈斷電后銜鐵能可靠釋放。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)1 1 直流接觸器的識別與檢測直流接觸器的識別與檢測2 2、直流接觸器的結(jié)構(gòu)、符號與工作原理直流接觸器的結(jié)構(gòu)、符號與工作原理 直流接觸器線圈的匝數(shù)較多、電阻較大、銅損較大，是發(fā)熱的主要部件，常做成長而薄的圓筒形，不設(shè)骨架；其觸頭系統(tǒng)中觸頭也有主、輔之分。 主觸頭常采用具有滾動

5、接觸的指形觸頭，用于接通和斷開較大的電流，輔助觸頭用于通斷較小的電流，多采用雙斷點橋式觸頭，可有若干對； 由于直流接觸器的主觸頭在分斷較大直流電流時，會產(chǎn)生強烈的電弧，而且直流電弧的熄滅要比熄滅交流電弧要困難，所以其滅弧裝置采用磁吹滅弧裝置結(jié)合其它滅弧方法滅弧 課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)1 1 直流接觸器的識別與檢測直流接觸器的識別與檢測3 3、直流接觸器的技術(shù)參數(shù)直流接觸器的技術(shù)參數(shù) 型號額定電壓（V）額定電流（A）主觸頭形式及數(shù)量（對）分斷電流（A）輔助觸頭形式及數(shù)量（對）線圈電壓（V）額定操作頻率（次/H）常開常閉常開常閉

6、CZ0-40/204404021602224、48、110、220、4401200CZ0-40/0240210022600CZ0-100/101001400221200CZ0-100/01100125021600CZ0-100/201002400221200CZ0-150/101501600211200CZ0-150/01150137522600CZ0-150/201502600可在5常開，1常閉與5常閉，1常開之間任意組合1200CZ0-250/1025011000600CZ0-250/2025021000600CZ0-400/1040011600600CZ0-400/20400216006

7、00CZ0-600/1060012400600課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)2 2 電壓繼電器的識別與檢測電壓繼電器的識別與檢測 電壓繼電器的功能電壓繼電器的功能 電壓繼電器是繼電器的一種，其反映輸入量為電壓。使用電壓繼電器時，其線圈應(yīng)并聯(lián)在被測電路中，根據(jù)線圈兩端電壓的大小而接通或斷開電路。 電壓繼電器的線圈導(dǎo)線細、匝數(shù)多、阻抗大。 電壓繼電器可分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器等三種。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)2 2 電壓繼電器的識別與檢測電壓繼電器的識

8、別與檢測 過電壓繼電器與欠電壓繼電器過電壓繼電器與欠電壓繼電器 過電壓繼電器是當線圈兩端的電壓大于其整定值時動作，用于對電路或設(shè)備作過電壓保護，常用的是JT1-A系列，動作電壓可在105%120%額定電壓范圍內(nèi)調(diào)整。 欠電壓繼電器是當電壓降到某一規(guī)定范圍時動作。零電壓繼電器是欠電壓繼電器的一種特殊形式，是當線圈兩端電壓降到或接近消失時才動作。常用的欠電壓、零電壓繼電器有JT1-P系列，欠電壓繼電器可在額定電壓的40%70%范圍內(nèi)整定，零電壓繼電器的釋放電壓可在10%35%額定電壓范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵

9、直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 一、并勵直流電動機啟動控制線路的識讀一、并勵直流電動機啟動控制線路的識讀 并勵直流電動機一般不允許直接啟動。這是因為并勵直流電動機直接啟動時電樞電流可高達十幾倍或更高的額定電流值，使繞組由于過熱而損壞。 并勵直流電動機的啟動控制常采用降壓啟動課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 并勵直流電動機電樞回路串電阻二級啟動控制電路圖（一）并勵直流電動機電樞回路串電阻二級啟動控制電路圖（一）課

10、題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機電樞回路串電阻二級啟動控制電路圖（二）并勵直流電動機電樞回路串電阻二級啟動控制電路圖（二）課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 二、并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的識讀二、并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的識讀 使直流電動機反轉(zhuǎn)的方法有兩種，一是電樞反接法，即改變電樞電流方向，

11、保持勵磁電流方向不變；二是勵磁繞組反接，即改變勵磁電流方向，保持電樞電流方向不變。 并勵直流電動機常用電樞反接法實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，這是由于勵磁組匝數(shù)多，電感大，在進行反接時因電流突變，會產(chǎn)生很大的自感電動勢，危及電動機及電器的絕緣安全；同時勵磁繞組在斷開時，由于失磁造成很大的電樞電流，易造成“飛車”事故課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的

12、安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 三、并勵直流電動機制動控制線路的識讀三、并勵直流電動機制動控制線路的識讀 直流電動機的制動與三相交流異步電動機的制動相似，其制動方法也有機械制動和電力制動兩大類。 機械制動也常用電磁抱閘制動。 電力制動常用方法也有能耗制動、反接制動、回饋制動等三種。 由于電力制動具有制動力矩大，操作方便、無噪聲等優(yōu)點，所在直流電力拖動系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 1 1、能耗制動控制線路的識讀、能耗制

13、動控制線路的識讀課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 2 2、反接制動控制線路的識讀、反接制動控制線路的識讀課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修反接制動注意事項反接制動注意事項 一是電樞繞組突然反接的瞬間，會在電樞繞組中產(chǎn)生很大的反向電流，易使換向器和電刷產(chǎn)生強烈的火花而損壞，所以在電樞回路中串入附加電阻以限制電樞電流

14、，其值可取近似電樞的電阻值； 二是當電動機轉(zhuǎn)速接近于零時，應(yīng)及時準確、可靠地斷開電樞回路電源，以防止電動機反轉(zhuǎn)課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 3 3、回饋制動原理、回饋制動原理 回饋制動（又稱再生發(fā)電制動）只適用于當電動機的轉(zhuǎn)速大于空載轉(zhuǎn)速no的場合。這時電樞產(chǎn)生的反電勢Ea大于電源電壓U，電樞電流改變了方向，電動機處于發(fā)電制動狀態(tài)，能將拖動系統(tǒng)中的機械能轉(zhuǎn)化為電能反饋回電網(wǎng)，同時產(chǎn)生制動力矩限制電動機的轉(zhuǎn)速。 串勵直流電動機采用回饋制動時，必須先將

15、串勵改為他勵，以保證電動機的磁通不隨Ia的變化而變化課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 四、并勵直流電動機調(diào)速控制線路的識讀四、并勵直流電動機調(diào)速控制線路的識讀 在電動機的機械負載不變的條件下改變電動機的轉(zhuǎn)速叫調(diào)速。 調(diào)速可用機械、電氣或機械與電氣相結(jié)合的方法。 根據(jù)直流電動機的轉(zhuǎn)速公式：n=(UIaRa)/Ca 可知，直流電動機的調(diào)速方法有改變電樞電路壓降IaRa、改變主磁通、改變電源電壓U等三種。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠

16、直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 四、并勵直流電動機調(diào)速控制線路的識讀四、并勵直流電動機調(diào)速控制線路的識讀 1 1、電樞回路串電阻調(diào)速電樞回路串電阻調(diào)速 電樞回路串電阻調(diào)速是在電樞電路中串接調(diào)速變阻器來實現(xiàn)的。當電源電壓U和主磁通不變時，調(diào)速電阻Rp增大，則電阻壓降Ia（Ra+Rp）增大，電動機轉(zhuǎn)速n下降；反之則上升。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 四、并勵直流

17、電動機調(diào)速控制線路的識讀四、并勵直流電動機調(diào)速控制線路的識讀 2 2、改變主磁通調(diào)速改變主磁通調(diào)速 改變主磁通，即改變勵磁電流調(diào)速。 改變勵磁電路變阻器Rp即改變勵磁電流，主磁通也隨著改變，這種調(diào)速方法只能在額定轉(zhuǎn)速以上范圍內(nèi)調(diào)速。但轉(zhuǎn)速也不能調(diào)節(jié)得過高，以免電動機振動過大，換向條件惡化，甚至出現(xiàn)“飛車”故事課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)3 3 并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修并勵直流電動機制動控制線路的安裝與檢修 3 3、改變電改變電源電壓調(diào)速控源電壓調(diào)速控制線路的識讀制線路的識讀 任務(wù)描述任務(wù)描述 小張接到了維修電工車間主

18、任分配給他的工作任務(wù)單，要求“設(shè)計、安裝、調(diào)試Z200/20-220型并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制線路”。 該直流電動機的主要技術(shù)參數(shù)：型號Z200/20-220，額定功率200W，額定勵磁電流2.24A，額定電樞電流1.1A，額定電壓220V，額定轉(zhuǎn)速2 000r/min。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修 技能訓(xùn)練場技能訓(xùn)練場26 26 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制線路的安裝與檢修線路的安裝與檢修 直流電動機制動電阻及功率計算方法直流電動機制動電阻及功率計算方法 直流電動機能耗制動制動電阻值可按下式估

19、算：RB=（Ea/IN）-Ra（UN/IN）-Ra 式中：UN電動機的額定電壓（V） IN電動機的額定電流（A） Ra電動機電樞回路電阻（） 直流電動機能耗制動電阻功率可按下式計算：P=Id2RB 式中電動機能耗制動時的最大電流，一般取電動機額定電樞電流的2倍。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修 技能訓(xùn)練場技能訓(xùn)練場26 26 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制線路的安裝與檢修線路的安裝與檢修 安裝注意事項安裝注意事項 （1）電動機及所有帶金屬外殼的電器元件必須可靠接地。 （2）通電試車前應(yīng)認真檢查接線是否正確、可

20、靠，特別是勵磁繞組的接線；各電器元件的動作是否正常，是否有卡阻現(xiàn)象。 （3）欠電流繼電器、時間繼電器、欠電壓繼電器的整定值，應(yīng)在不通電前先整定好，并在試車時校正。 （4）通電試車前，應(yīng)將啟動變阻器R的電阻值調(diào)到最大位置，然后才能合上斷路器QF，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，用鉗形電流表測量電樞繞組和勵磁繞組的電流，觀察其電流變化情況；同時記錄電動機的轉(zhuǎn)向，當轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，用轉(zhuǎn)速表測量轉(zhuǎn)速；最后按下SB3，并記錄停車時間。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修 技能訓(xùn)練場技能訓(xùn)練場26 26 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制線

21、路的安裝與檢修線路的安裝與檢修 安裝注意事項安裝注意事項 （5）按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，用鉗形電流表測量電樞繞組和勵磁繞組的電流，觀察其電流變化情況；同時記錄電動機的轉(zhuǎn)向（是否同正轉(zhuǎn)時相反，若方向不正確，應(yīng)切斷電源并檢查接觸器KM1、KM2主觸頭接線是否正確，改正后再重新通電試車）；當轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，用轉(zhuǎn)速表測量轉(zhuǎn)速；最后按下停止SB3。 （6）通電試車時，必須在指導(dǎo)教師的監(jiān)護下進行，做到安全文明生產(chǎn)課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修 技能訓(xùn)練場技能訓(xùn)練場26 26 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)能耗制動控制線路的安裝與檢修線

22、路的安裝與檢修課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)4 4 串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修 串勵直流電動機特點串勵直流電動機特點 串勵直流電動機與并勵直流電動機相比，具有以下特點：一是具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩，且啟動性能好；二是過載能力較強。因此，在要求有大的啟動轉(zhuǎn)矩、負載變化時轉(zhuǎn)速允許變化的恒定功率負載場合，如起重機吊車、電力機車等，宜采用串勵直流電動機。 串勵直流電動機使用時，切忌空載或輕載啟動及運行。因為空載或輕載時，電動機轉(zhuǎn)速會很高，使電樞的離心力過大而損壞，所以啟動時必須帶20%30%的額定

23、負載。電動機與生產(chǎn)機械要直接耦合，嚴禁使用帶傳動，以防帶滑脫而造成事故。課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)4 4 串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修 一一、串勵直流電動機啟動控制線路的識讀串勵直流電動機啟動控制線路的識讀課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)4 4 串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修 二二、串勵直流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的識讀串勵直流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的識讀課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修工廠直流電動機控制線路的安裝與檢修任務(wù)任務(wù)4 4 串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修串勵直流電動機基本控制線路的安裝與檢修 三三、串勵直流電動機制動控制線路的識讀串勵直流電動機制動控制線路的識讀 1 1、能耗制動控制線路的識讀能耗制動控制線路的識讀課題課題6 6 工廠直流電動機控制線路的安裝與檢