- 电气控制与PLC技术:项目化理论与实训
- 赵俊生主编
- 353字
- 2020-08-26 14:58:46
项目单元6 三相异步电动机接触器联锁的正、反转控制线路的安装接线
6.1 训练目标
(1)掌握三相异步电动机接触器联锁的正、反转控制线路的工作原理;学习电动机正、反转控制线路的安装工艺,了解倒顺开关控制线路的工作过程。
(2)熟悉电气联锁的使用和正确接线。
(3)培养对电气控制线路和电器故障分析及排除的能力。
6.2 实训设备和器件
任务所需的实训设备和元器件见表6-1。
表6-1 接触器联锁的正、反转控制线路实训设备和元器件明细表
6.3 相关知识
在生产加工过程中,往往要求电动机能够实现可逆运行。如机床工作台的前进与后退、主轴的正转与反转、起重机吊钩的上升与下降等。这就要求电动机可以正、反转。
项目学习情境1 笼型异步电动机倒顺开关控制的可逆旋转控制电路
由电动机原理可知,改变电动机三相电源的相序,就能改变电动机的转向。
倒顺开关是一种组合开关,也称为可逆旋转开关。图6-1(b)所示为HZ3-132型倒顺开关控制电路示意图。倒顺开关有六个固定触点,其中L1、L2、W为一组,而U、V、L3为另一组。当开关手柄置于“顺转”位置时,动触片Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3分别将U-L1、V-L2、L3-W相连接,使电动机实现正转;当开关手柄置于“逆转”位置时,经动触片Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3分别将U-L1、V-W、L3-L2接通,使电动机实现反转;当开关手柄置于中间位置时,两组动触片均不与固定触点连接,电动机停止旋转。
图6-1 倒顺开关正、反转控制电路示意图
图6-1为用倒顺开关控制的正、反转可逆运行电路。图6-1(a)为直接操作倒顺开关实现电动机正、反转的电路,因转换开关无灭弧装置,所以就仅适用于电动机容量为5.5W以下的控制电路中。在操作过程中,使电动机由正转到反转,或由反转到正转时,应将手柄扳至“停止”位置,并稍加停留,这样就可避免电动机由于突然反接造成很大的冲击电流,防止电动机过热而烧坏。对于容量大于5.5kW的电动机,可用图6-2(b)所示的控制电路进行控制。它是利用倒顺开关来改变电动机相序,预选电动机旋转方向,而由接触器KM来接通与断开电源,控制电动机启动与停止。由于采用接触器通断负载电路,则可实现过载保护和失压与欠压保护。
图6-2 用倒顺开关控制的电动机正、反转控制电路
项目学习情境2 三相异步电动机接触器联锁的正、反转控制线路
图6-3所示为接触器联锁的正、反转控制电路。该图利用两个接触器的常闭触头KM1、KM2起相互控制作用,即利用一个接触器通电时,其常闭辅助触头的断开来锁住对方线圈的电路。这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法叫做互锁,而两对起互锁作用的触头便叫互锁触头。
主电路中接触器KM1和KM2构成正、反转相序接线,当按下正向启动按钮SB2时,正向控制接触器KM1线圈得电动作,其主触点闭合,电动机正向转动,按下停止按钮SB1,电动机停转。按下反向启动按钮SB3,反向接触器KM2线圈得电动作,其主触点闭合,主电路定子绕组变正转相序为反转相序,电动机反转。
图6-3所示控制线路作正反向操作控制时,必须首先按下停止按钮SB1,然后再反向启动,因此它是“正—停—反”控制线路。
图6-3 接触器联锁的正、反转控制线路
项目学习情境3 常用电器的故障及维修
电气控制中使用的电器很多,它们除了可能产生触头系统、电磁系统、灭弧系统的故障外,本身还有其特有的故障。下面着重分析接触器、热继电器、时间继电器、速度继电器、自动开关等常用电器的故障及维修在下一个任务中进行介绍。
1.接触器的故障及维修
交流接触器的触头、电磁系统、灭弧装置的一些常见故障及维修如下。
触头断相。由于某相触头接触不好或连接螺钉松脱,使电动机缺相运行。此时,电动机虽能转动,但发出“嗡嗡”声,发现这种情况,应立即停车检修。
触头熔焊。按“停止”按钮,电动机不能停转,有时还发出“嗡嗡”声。此类故障是由于接触器操作频率过高、过载使用、带负载侧短路等原因引起,使得两相或三相触头由于过载电流大引起熔焊现象。此时,应立即切断前一级开关,停车检修。
相间短路。接触器的正、反转联锁失灵,或因误动作使两个接触器同时投入运行而造成相间短路;或因接触器动作过快,转换时间短,在转换过程中发生电弧短路。出现这类故障时,可在控制线路上和中间环节改用按钮、接触器双重联锁控制电动机的正、反转,或更换动作时间长的接触器,延长正、反转转换时间。
接触器的维护。要定期检查接触器各部件工作情况,零部件如有损坏要及时更换或修理;接触器的可动部分不能卡住,活动要灵活,坚固件无松脱;触头表面部分与铁芯极面要保持清洁,如有油垢,要及时清洗。触头接触面烧毛时,要及时修整。触头严重磨损时,应及时更换。
2.热继电器的故障及维修
热继电器的故障一般有热元件烧坏、误动作和不动作等。
热元件烧断。若电动机不能启动或启动时有“嗡嗡”声,可能是热继电器的热元件中的电阻丝烧断。发生此类故障的原因可能是热继电器动作频率太高、负载侧发生短路等,应切断电源,检查电路。待排除故障后,更换合适的热继电器。热继电器更换后要重新调整整定值。
热继电器误动作。这种故障原因一般有几种情况:一是整定值偏小,以致未过载就动作,或电动机启动时间过长,使热继电器在启动过程中动作;二是操作频率太高,使热元件经常受到冲击电流的冲击;三是使用场合有强烈的冲击及震动,使其动作机构松动而脱扣。这些故障的处理方法是调换适合于上述工作的热继电器,并合理调整整定值。
热继电器不动作。这种故障通常是电流整定值偏大,以致过载很久,仍不动作。应根据负载电流调整整定电流。
热继电器的维护。热继电器使用日久,应定期校验其动作可靠性。热继电器动作脱扣后,应待双金属片冷却后再复位。按复位按钮用力不可过猛,否则会损坏操作机构。
6.4 训练内容和步骤
1.训练内容和控制要求
图6-3所示的三相异步电动机接触器联锁正、反转控制线路是实训线路。线路的动作过程:先合上电源开关QS。
(1)正转控制。按下按钮SB2→KM1线圈得电→KM1主触点闭合→电动机M启动连续正转。
(2)反转控制。先按下按钮SB1→KM1线圈失电→KM1主触点分断→电动机M失电停转;再按下按钮SB3→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→电动机M启动连续反转。
(3)停止。按停止按钮SB1→控制电路失电→KM1(或KM2)主触点分断→电动机M失电停转。
2.训练步骤及要求
(1)分析三相异步电动机接触器联锁正、反转控制线路的电气原理图,如图6-3所示。
(2)根据电气原理图绘制接触器联锁“正—停—反”实训线路的电气元件布置图,如图6-4所示,电气安装接线图如图6-5所示。
图6-4 正—停—反控制线路电气元件布置图
(3)检查各电气元件。
(4)固定各电气元件,安装接线。
(5)用万用表检查控制线路是否正确,工艺是否美观。
(6)经教师检查后,通电调试。
仔细检查确认接线无误后,接通交流电源,按下SB2,电动机应正转(若不符合转向要求,可停机,换接电动机定子绕组任意两个接线即可)。按下SB3,电动机仍正转(因KM1联锁断开)。如果要电动机反转,应按下SB1,使电动机停转,然后再按下SB3,则电动机反转,若电动机不能正常工作,则应分析并排除故障,使线路正常工作。
图6-5 接触器联锁控制正、反转电气安装接线图
3.注意事项
(1)接线后要认真逐线检查核对接线,重点检查主电路KM1和KM2之间的换相线及辅助电路中接触器辅助触点之间的连接线。
(2)电动机必须安放平稳,以防止在可逆运转时滚动而引起事故。并将电动机外壳可靠接地。
(3)要特别注意接触器的联锁触点不能接错,否则将会造成主电路中两相电源短路事故。
4.思考与练习
(1)接触器联锁正、反转控制线路有何优、缺点?
(2)接线时,将正、反转的自锁触点误接成互换,电动机将会如何动作?
6.5 实训报告要求和考核标准
实训考核标准见表6-2。
表6-2 实训考核标准