串電阻降壓啟動(dòng)項(xiàng)目2任務(wù)3

1、任務(wù)三任務(wù)三 三相異步電動(dòng)機(jī)串電阻降壓啟動(dòng)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)串電阻降壓啟動(dòng)控制線路 【任務(wù)描述任務(wù)描述】 本任務(wù)是三相籠型異步電動(dòng)機(jī)M定子串電阻（電抗）降壓啟動(dòng)的電氣控制線路。在該電路當(dāng)中，主電路刀開關(guān)QS起隔離作用，熔斷器FU對(duì)主電路進(jìn)行短路保護(hù)，接觸器KM1的主觸點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)的串電阻R啟動(dòng)，接觸器KM2用做啟動(dòng)結(jié)束短接電阻R，運(yùn)行和停車，熱繼電器FR用做過載保護(hù)，SB2用做啟動(dòng)控制，時(shí)間繼電器KT用做控制啟動(dòng)時(shí)間?！救蝿?wù)分析任務(wù)分析】 本任務(wù)研究的是串電阻（電抗）降壓啟動(dòng)的電氣控制線路。主電路由電源開關(guān)QS、熔斷器FU1、交流接觸器KM1、KM2的動(dòng)合主觸點(diǎn)、電阻R、熱繼電器FR發(fā)熱元

2、件和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成；控制電路由熔斷器FU2、啟動(dòng)按鈕SB2、停止按鈕SB1、交流接觸器KM2動(dòng)合、動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)、時(shí)間繼電器KT延時(shí)和瞬動(dòng)觸點(diǎn)、熱繼電器FR的動(dòng)斷觸點(diǎn)，交流接觸器線圈KM1、KM2，時(shí)間繼電器KT線圈組成?！竞粚?shí)基礎(chǔ)夯實(shí)基礎(chǔ)】 一、一、 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器是在電路中起著控制動(dòng)作時(shí)間的繼電器，當(dāng)它的感測(cè)系統(tǒng)接受輸入信號(hào)以后，需經(jīng)過一定時(shí)間，它的執(zhí)行系統(tǒng)才會(huì)動(dòng)作并輸出信號(hào)，進(jìn)而操作控制電路。 1空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器又稱氣囊式時(shí)間繼電器。它是利用氣囊中的空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時(shí)動(dòng)作的。 JS7A系列時(shí)間繼電器主要由以下幾個(gè)部分組

3、成：（1）電磁機(jī)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵組成。（2）觸頭系統(tǒng) 觸頭系統(tǒng)由兩對(duì)瞬動(dòng)觸點(diǎn)（一常開、一常閉）和兩對(duì)延時(shí)觸點(diǎn)（一常開、一常閉）組成。瞬動(dòng)觸點(diǎn)和延時(shí)觸點(diǎn)分別是兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)。（3）氣室 氣室為一空腔，內(nèi)裝一成型橡皮薄膜，隨空氣的增減而移動(dòng)，氣室頂部的調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間。（4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由推板、活塞桿、杠桿及各種類型的彈簧組成。（5）基座 基座由金屬鋼板制成，用以固定電磁機(jī)構(gòu)和氣室。 工作原理工作原理 ：當(dāng)通電延時(shí)型時(shí)間繼電器電磁鐵線圈1通電后，將銜鐵吸下，于是頂桿6與銜鐵間出現(xiàn)一個(gè)空隙，當(dāng)與頂桿相連的活塞在彈簧7作用下由上向下移動(dòng)時(shí)，在橡皮膜上方氣室的空氣逐漸稀薄，形成負(fù)

4、壓，因此活塞桿只能緩慢地向下移動(dòng)，在降到一定位置時(shí)，杠桿15使觸頭14動(dòng)作（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）。線圈斷電時(shí)，彈簧使銜鐵和活塞等復(fù)位，空氣經(jīng)橡皮膜與頂桿6之間推開的氣隙迅速排出，觸點(diǎn)瞬時(shí)復(fù)位。斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器與通電延時(shí)型時(shí)間繼電器的原理與結(jié)構(gòu)均相同，只是將其電磁機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)180安裝，即為斷電延時(shí)型 延時(shí)時(shí)間范圍和優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn) 空氣阻尼式時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間范圍有0.4180s和0.460s兩種規(guī)格，具有延時(shí)范圍較寬，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價(jià)格低廉，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是延時(shí)誤差大（10%20%）、無調(diào)整刻度指示、難以精確地整定延時(shí)值。 2晶體管時(shí)間繼電器晶體管時(shí)間繼電器晶體管時(shí)間繼電器也

5、稱為半導(dǎo)體時(shí)間繼電器或電子式時(shí)間繼電器，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要元件。 優(yōu)、缺點(diǎn)。 它具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，延時(shí)范圍廣、精度高，返回時(shí)間短，消耗功率小，耐沖擊，調(diào)節(jié)方便和壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展很快，使用也日益廣泛。但延時(shí)會(huì)受環(huán)境溫度變化及電源波動(dòng)的影響等缺點(diǎn)。 電路的工作原理如下： 當(dāng)接通電源后，經(jīng)二極管V1整流、電容器C1濾波以及穩(wěn)壓管V3穩(wěn)壓的直流電壓，即通過RP2，R4，V2向電容C2以極小的時(shí)間常數(shù)快速充電。電容C2上，電壓在R5分壓的基礎(chǔ)上經(jīng)RP1繼續(xù)充電，電壓按指數(shù)規(guī)律逐漸升高。當(dāng)此電壓大于單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，輸出電壓脈沖觸發(fā)小型晶閘管V4，V4導(dǎo)通后使繼電器

6、KA吸合，其觸點(diǎn)除用來接通和分?jǐn)嗤怆娐吠?，并利用其另一?duì)常開觸點(diǎn)將C2短路，使之迅速放電，同時(shí)氖指示燈HL起輝。當(dāng)切斷電源時(shí)，繼電器KA釋 一般容量小的電動(dòng)機(jī)常用直接起動(dòng)，或滿足上式時(shí)，可以用全壓起動(dòng)，若不滿足上式，則必須采用降壓起動(dòng)。 1定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)的方法有： 定子繞組串電阻(或電抗器)；Y換接；延邊三角形和使用自耦變壓器起動(dòng)等。 二、二、 籠形異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路籠形異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路全壓啟動(dòng)的條件：見書中公式全壓啟動(dòng)的條件：見書中公式2.3.1 圖2-19是定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路。 NSTII控制線路工作

7、情況如下：合上電源開關(guān)QS， 按起動(dòng)按鈕SB2，KM1通電并自鎖，同時(shí)KT通電，電動(dòng)機(jī)定子串入電阻R進(jìn)行降壓起動(dòng)，經(jīng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)，其常開延時(shí)閉合觸頭閉合，KM2通電，將起動(dòng)電阻短接，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行。圖圖2-19 定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路。定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路。 圖2-19（b）為具有手動(dòng)和自動(dòng)控制串電阻降壓起動(dòng)電路，它是在圖(a)電路基礎(chǔ)上增設(shè)了一個(gè)選擇開關(guān)SA ，其手柄有兩個(gè)位置，當(dāng)手柄置于M位時(shí)為手動(dòng)控制；當(dāng)手柄置于A位時(shí)為自動(dòng)控制。一旦發(fā)生KT觸點(diǎn)閉合不上，可將SA扳至M位置，按下升壓按鈕SB3，KM2通電，電動(dòng)機(jī)便可進(jìn)入全壓下工作，使電路更加安全可靠。 2繞線轉(zhuǎn)

8、子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路（1）時(shí)間原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制電路圖2-20為按時(shí)間原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制電路。圖中KM1KM3為短接轉(zhuǎn)子電阻接觸器，KM4為電源接觸器，KT1KT3為時(shí)間繼電器。電路工作情況：合上電源開關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM4線圈通電并自鎖，KT1同時(shí)通電，KT1常開觸頭延時(shí)閉合，接觸器KM1通電動(dòng)作，使轉(zhuǎn)子回路中KM1常開觸頭閉合，切除第一級(jí)起動(dòng)電阻R1，同時(shí)使KT2通電，KT2常開觸頭延時(shí)閉合，KM2通電動(dòng)作，切除第二級(jí)起動(dòng)電阻R2，同時(shí)使KT3通電，KT3常開觸頭延時(shí)閉合，KM3通電并自鎖，切除第三

9、級(jí)起動(dòng)電阻R3，KM3的另一副常閉觸點(diǎn)斷開，使KT1線圈失電，進(jìn)而KT1的常開觸頭瞬時(shí)斷開，使KM1、KT2、KM2、KT3依次斷電子釋放，恢復(fù)原位。只有接觸器KM3保持工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程結(jié)束，進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖圖2-20 時(shí)間原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)時(shí)間原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制電路轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制電路（2）電流原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的起電流原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的起動(dòng)控制電路動(dòng)控制電路圖2-21為電流原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的起動(dòng)控制電路。圖中KM1KM3為短接轉(zhuǎn)子電阻接觸器，R1R3為轉(zhuǎn)子電阻，KA1KA3為電流繼電器，KM4為電源接觸器，KA4為中

10、間繼電器。電路工作情況：合上電源開關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2，KM4線圈通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)定子繞組接通三相電源，轉(zhuǎn)子串入全部電阻起動(dòng)，同時(shí)KA4通電，為KM1KM3通電作好準(zhǔn)備。由于剛起動(dòng)時(shí)電流很大，KA1KA3吸合電流相同，故同時(shí)吸合動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)都斷開，使KM1KM3處于斷電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子電阻全部串入，達(dá)到限流和提高的目的。在起動(dòng)過程中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，起動(dòng)電流逐漸減小，而KA1KA3釋放電流調(diào)節(jié)得不同，其中KA1釋放電流最大，KA2次之，KA3為最小，所以當(dāng)起動(dòng)電流減小到KA1釋放電流整定值時(shí)，KA1首先釋放，其常閉觸點(diǎn)返回閉合，KM1通電，短接一段轉(zhuǎn)子電阻R1，由于電阻短接，轉(zhuǎn)子電流

11、增加，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，致使轉(zhuǎn)速又加快上升，這又使電流下降，當(dāng)降低到KA2釋放電流時(shí)，KA2常閉觸點(diǎn)返回，使KM2通電，切斷第二段轉(zhuǎn)子電阻R2，如此繼續(xù)，直至轉(zhuǎn)子電阻全部短接，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程結(jié)束。圖圖2-21 電流原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的電流原則控制繞線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的起動(dòng)控制電路起動(dòng)控制電路3轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路 （1）頻敏變阻器頻敏變阻器是一種靜止的、無觸點(diǎn)的電磁元件，其阻值隨電流頻率變化而改變。它是由幾塊3050mm厚的鑄鐵板或鋼板疊成的三柱式鐵心，在鐵心上分別裝線圈，三個(gè)線圈連接成星形聯(lián)結(jié)，并與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組相接。繞線式異步電動(dòng)機(jī)串頻

12、敏變阻器起動(dòng)時(shí)，隨著起動(dòng)過程轉(zhuǎn)子頻率的降低，其阻抗值自動(dòng)減小，實(shí)現(xiàn)了平滑無極的起動(dòng)。 （2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路機(jī)單方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器自動(dòng)控制電路圖2-23為電動(dòng)機(jī)單方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器自動(dòng)短接控制電路。圖中KM1為電源接觸器，KM2為短接頻敏變阻器的接觸器，KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器。電路工作情況：合上電源開關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，KT、KM1相繼通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)定子接通電源，轉(zhuǎn)子接入頻敏變阻器起動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升，頻敏變阻器阻抗逐漸自動(dòng)下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，時(shí)間繼電器延時(shí)整定時(shí)間到，其延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，KM2通電并自鎖，將頻敏變阻器短接，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行

13、。電動(dòng)機(jī)單方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器自動(dòng)電動(dòng)機(jī)單方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器自動(dòng)控制電路控制電路電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路電路圖2-24為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器手動(dòng)、自動(dòng)短接的起動(dòng)控制電路。圖中SA為手動(dòng)與自動(dòng)選擇開關(guān)，KM1、KM2分別為正反轉(zhuǎn)接觸器，KM3為短接頻敏變阻器的接觸器，KA為中間繼電器，KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器，HL1為電源指示燈，HL2、HL3為電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)指示燈，HL4為正常運(yùn)行指示燈，TA為電流互感器。 （3）頻敏變阻器的調(diào)整頻敏變阻器上備有4個(gè)抽頭，1個(gè)抽頭在認(rèn)證的背面，標(biāo)號(hào)為N，另外3個(gè)抽頭在繞組的正確面，抽頭1N之間為

14、100匝數(shù)，2N之間為85匝數(shù)，3N之間為71匝數(shù)，出廠時(shí)線接在2N抽頭上，即85匝數(shù)。當(dāng)起動(dòng)電流過大，起動(dòng)過快時(shí)應(yīng)增加匝數(shù)，換接抽頭。匝數(shù)增加使電流減小，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也同時(shí)減小。當(dāng)起動(dòng)電流過小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，起動(dòng)太慢時(shí)應(yīng)減少匝數(shù)，匝數(shù)減少使起動(dòng)電流增大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也同時(shí)增大。如果在剛起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過大，有沖擊現(xiàn)象；起動(dòng)完畢后，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速又偏低，這時(shí)可上下鐵心間增加氣隙，使起動(dòng)電流有所增加，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩稍有減小，但起動(dòng)完畢時(shí)，轉(zhuǎn)矩有所增加，可以提高穩(wěn)定轉(zhuǎn)速?！救蝿?wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施】1任務(wù)實(shí)施所需設(shè)備任務(wù)實(shí)施所需的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元器件見表10-1代號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量M三相異步電動(dòng)機(jī)Y-132S-45.5kW、3

15、80V、接法、11.6A、IN/IST=7、1440r/min1QS組合開關(guān)HZ10-25/3三極、25A1FU1熔斷器RL1-60/25500V、60A、配熔體25A3FU2熔斷器RL1-15/2500V、15A、配熔體2A2KM交流接觸器CJ10-2020A、線圈電壓380V2KT時(shí)間繼電器JS7-2A線圈電壓380V1FR熱繼電器JR16-20/3三極、20A、整定電流8.8A1SB按鈕LA4-3H保護(hù)式、500V、5A、按鈕數(shù)33XT端子板JX2-1015500V、10A、20節(jié)1主電路導(dǎo)線BVR-1.51.5mm2(70.25mm)若干控制電路導(dǎo)線BVR-1.01 mm2 (70.4

16、3mm)若干（1）熟悉電氣原理圖2.3.9，分析定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路的控制關(guān)系。2訓(xùn)練步驟及要求訓(xùn)練步驟及要求（2）根據(jù)電氣原理圖繪制定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路電氣安裝接線圖如圖2-26所示。（3）找到對(duì)應(yīng)的交流接觸器、時(shí)間繼電器、電阻器等元器件，并檢查元器件是否完好。（4）固定電器元件。（4）按電氣安裝接線圖接線。注意接線要牢固，接觸要良好，文明操作。（5）在接線完成后，若檢查無誤，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查允許后方可通電調(diào)試。圖2-26 串電阻降壓啟動(dòng)控制電氣安裝接線圖L1L2L3L1 L2 L3U111 V111 W 111U111 V111V121W1211023345012FRKM1QS73U121SB1SB2KM245067R11M3XTRUUVVWWR12R13R21R22R234PE6432073447KT 3注意事項(xiàng) （1）電動(dòng)機(jī)、電阻器及時(shí)間繼電器的不帶電金屬外殼必須可靠接地，必須將接地線接在指定的接地螺釘上。 （2）電阻器要裝在箱體內(nèi)，并且要考慮它產(chǎn)生的熱量對(duì)其他電器的影響，如置在箱外時(shí)，必須采取隔離和遮護(hù)措施，以防止產(chǎn)生誤觸電事故。 （3）布