課題五三相籠型異步電動機降壓啟動控制線路的安裝與維修219任務(wù)2星-三角降壓啟動控制線路的安裝與維修任務(wù)1自耦變壓器降壓啟動控制線路的安裝與維修任務(wù)3軟啟動器面板操作與外圍主電路排故任務(wù)1自耦變壓器降壓啟動控制線路的安裝與維修2212221.熟悉時間繼電器和中間繼電器的功能、基本結(jié)構(gòu)、工作原理及型號含義，熟記它們的圖形符號和文字符號，并能正確識別和選用。2.能識讀和分析定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路和自耦變壓器降壓啟動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確進(jìn)行自耦變壓器降壓啟動控制線路的安裝和維修。學(xué)習(xí)目標(biāo)在啟動時，加在電動機定子繞組上的電壓為電動機的額定電壓，屬于全壓啟動，也叫直接啟動。全壓啟動的優(yōu)點是所用電氣設(shè)備少，線路簡單，維修量較小，但全壓啟動時的啟動電流較大，一般為額定電流的4～7倍，在電源變壓器容量不夠大，而電動機功率較大的情況下，全壓啟動將導(dǎo)致電源變壓器輸出電壓下降，這不僅會減小電動機本身的啟動轉(zhuǎn)矩，還會影響同一供電線路中其他電氣設(shè)備的正常工作。因此，較大容量的電動機啟動時，需要采用降壓啟動的方法。223通常規(guī)定電源容量在180kV·A以上，電動機容量在7kW以下的三相異步電動機可以采用全壓啟動。此外，還可以用下面的經(jīng)驗公式來判斷一臺電動機能否采用全壓啟動。式中

Ist——電動機全壓啟動電流，A；

IN——電動機額定電流，A；

S——電源變壓器容量，kV·A；

P——電動機功率，kW。224凡不滿足全壓啟動條件的電動機，均須采用降壓啟動。利用啟動設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后，加到電動機的定子繞組上進(jìn)行啟動，待電動機啟動運轉(zhuǎn)后，再使其電壓恢復(fù)到額定電壓正常運轉(zhuǎn)的啟動方式稱為降壓啟動。由于電流隨電壓的降低而減小，所以降壓啟動達(dá)到了減小啟動電流的目的。但是，由于電動機轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以降壓啟動也將導(dǎo)致電動機的啟動轉(zhuǎn)矩大為降低。因此，降壓啟動需要在空載或輕載下進(jìn)行。常見的降壓啟動方法有定子繞組串接電阻降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、星-三角降壓啟動、延邊三角形降壓啟動等。本次的工作任務(wù)是安裝與檢修自耦變壓器降壓啟動控制線路。225226一、時間繼電器時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原理實現(xiàn)觸頭延時閉合或分?jǐn)嗟淖詣涌刂齐娖鳌卓顣r間繼電器的外形a）JS20系列晶體管式b）JS7-A系列空氣阻尼式c）JS14S系列數(shù)顯式一般電磁式時間繼電器的延時范圍在十幾秒以下，多為斷電延時型，其延時整定的精度和穩(wěn)定性不是很高，但繼電器本身的適應(yīng)能力較強，常用于一些要求不高，工作條件又較惡劣的場合。電動式時間繼電器的延時精度高，延時可調(diào)范圍大（由幾分鐘到十幾小時），但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高。空氣阻尼式時間繼電器的延時范圍可達(dá)數(shù)分鐘，但整定精度往往較差，只適用于一般場合。晶體管式時間繼電器也稱為半導(dǎo)體時間繼電器或電子式時間繼電器，具有機械結(jié)構(gòu)簡單、延時范圍寬、整定精度高、體積小、耐沖擊和耐振動、消耗功率小、調(diào)整方便及使用壽命長等優(yōu)點。2271.JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器（1）結(jié)構(gòu)和原理空氣阻尼式時間繼電器又稱為氣囊式時間繼電器，其外形和結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由電磁系統(tǒng)、延時機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成，電磁系統(tǒng)為直動式雙E形電磁鐵，延時機構(gòu)采用氣囊式阻尼器，觸頭系統(tǒng)是借用LX5型微動開關(guān)，包括兩對瞬時觸頭（1常開1常閉）和兩對延時觸頭（1常開1常閉）。根據(jù)觸頭延時的特點，JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器可分為通電延時動作型和斷電延時復(fù)位型兩種。228229JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器的外形與結(jié)構(gòu)a）外形b）結(jié)構(gòu)1—線圈2—反力彈簧3—銜鐵4—鐵芯5—彈簧片6—瞬時觸頭7—杠桿8—延時觸頭9—調(diào)節(jié)螺釘10—推桿11—活塞桿12—塔形彈簧230JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器的結(jié)構(gòu)原理示意圖a）通電延時型b）斷電延時型1—線圈2—鐵芯3—銜鐵4—反力彈簧5—推板6—活塞桿7—杠桿8—塔形彈簧9—弱彈簧10—橡膠膜11—空氣室12—活塞13—調(diào)節(jié)螺釘14—進(jìn)氣孔15、16—微動開關(guān)JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器是利用氣囊中的空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的，其結(jié)構(gòu)原理示意圖如圖所示。231時間繼電器在電路圖中的符號（2）符號時間繼電器在電路圖中的符號如圖所示。232（3）型號含義及技術(shù)數(shù)據(jù)JS7-A系列時間繼電器的型號含義如下。233JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)見下表。234其他常見故障的現(xiàn)象、可能原因及處理方法（4）常見故障及處理方法常見故障的現(xiàn)象、可能原因及處理方法見下表。2352.JS20系列晶體管式時間繼電器（1）結(jié)構(gòu)JS20系列晶體管式時間繼電器的外形如圖a所示，它具有保護(hù)外殼，其內(nèi)部采用印制電路組件，安裝和接線采用專用的插接座，并配有帶插腳標(biāo)記的接線圖，上標(biāo)盤上還帶有發(fā)光二極管作為動作指示。幾款時間繼電器的外形a）JS20系列晶體管式b）JS7-A系列空氣阻尼式c）JS14S系列數(shù)顯式236（2）工作原理JS20系列通電延時型時間繼電器的電路圖如圖b所示。JS20系列通電延時型時間繼電器的接線示意圖和電路圖a）接線示意圖b）電路圖237（3）型號含義及技術(shù)數(shù)據(jù)JS20系列晶體管式時間繼電器的型號含義如下。238（4）適用場合JS20系列晶體管式時間繼電器適用于當(dāng)電磁式時間繼電器不能滿足要求時，或者當(dāng)要求的延時精度較高時，或者控制回路相互協(xié)調(diào)需要無觸點輸出時的情況。2393.時間繼電器的選用（1）根據(jù)系統(tǒng)的延時范圍和精度選擇時間繼電器的類型與系列。目前在電力拖動控制線路中，大多選用晶體管式時間繼電器。在延時精度要求不高的場合，也可選用價格較低的JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器。（2）根據(jù)控制線路的要求選擇時間繼電器的延時方式（通電延時或斷電延時）。同時，還必須考慮線路對瞬時動作觸頭的要求。（3）根據(jù)控制線路的電壓選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。240二、中間繼電器1.功能中間繼電器是一種用來增加控制電路中的信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯蟮睦^電器。它的輸入信號是線圈的通電和斷電，輸出信號是觸頭的動作，不同動作狀態(tài)的觸頭分別將信號傳給幾個元件或回路。由于中間繼電器觸頭的數(shù)量較多，所以當(dāng)其他電器的觸頭數(shù)或觸點容量不夠時，可借助中間繼電器作中間轉(zhuǎn)換用，來控制多個元件或回路。241中間繼電器a）JZ7系列中間繼電器的外形b）JZ7系列中間繼電器的結(jié)構(gòu)c）JZ14系列中間繼電器的外形1—靜鐵芯2—短路環(huán)3—銜鐵4—常開觸頭5—常閉觸頭6—反作用彈簧7—線圈8—緩沖彈簧2422.結(jié)構(gòu)及工作原理中間繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器基本相同，因而中間繼電器又稱為接觸器式繼電器。但中間繼電器的觸頭對數(shù)多，且沒有主、輔觸頭之分，各對觸頭允許通過的電流大小相同，多數(shù)為5A。因此，對于工作電流小于5A的電氣控制線路，可用中間繼電器代替接觸器來控制。243JZ7系列中間繼電器采用立體布置，由鐵芯、銜鐵、線圈、觸頭系統(tǒng)、反作用彈簧和緩沖彈簧等組成。鐵芯和銜鐵用E形硅鋼片疊裝而成，線圈置于鐵芯中柱，組成雙E直動式電磁系統(tǒng)。觸頭采用雙斷點橋式結(jié)構(gòu)，上下兩層各有四對觸頭，下層觸頭只能是常開觸頭，故觸頭系統(tǒng)可按8常開、6常開與2常閉、4常開與4常閉組合。繼電器吸引線圈的額定電壓有12V、36V、110V、220V、380V等。244JZ14系列中間繼電器有交流操作和直流操作兩種，采用螺管式電磁系統(tǒng)和雙斷點式橋式觸頭，其基本結(jié)構(gòu)為交直流通用，只是交流鐵芯為平頂形，直流鐵芯與銜鐵為圓錐形接觸面，觸頭采用直列式分布，對數(shù)達(dá)8對，可按6常開、2常閉，4常開、4常閉或2常開、6常閉組合。該系列的中間繼電器帶有透明外罩，可防止塵埃進(jìn)入內(nèi)部而影響工作的可靠性。2453.符號及型號含義中間繼電器在電路圖中的符號如圖所示。其型號含義如下。中間繼電器在電路圖中的符號2464.選用中間繼電器主要依據(jù)被控制電路的電壓等級和所需觸頭的數(shù)量、種類、容量等要求來選擇。常用中間繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)見下表。常用中間繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)247三、定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路1.手動控制線路如圖a所示是手動控制定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路電路圖，其降壓啟動過程如下

。可見，定子繞組串接電阻降壓啟動是在電動機啟動時，把電阻串接在電動機定子繞組與電源之間，通過電阻的分壓作用來降低定子繞組上的啟動電壓，待電動機啟動后，再將電阻短接，使電動機在額定電壓下正常運行。248定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路電路圖a）手動控制b）時間繼電器自動控制2492.時間繼電器自動控制線路如上圖a所示手動控制線路，電動機從降壓啟動到全壓運行是通過操作開關(guān)QS2來實現(xiàn)的，工作既不方便又不可靠。因此，在實際中常采用自動延時控制電器——時間繼電器來自動完成電阻的短接，從而實現(xiàn)自動控制。如上圖b所示是時間繼電器自動控制定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路電路圖，這個線路中用接觸器KM2的主觸頭代替如上圖a所示線路中的開關(guān)QS2來短接電阻R，用時間繼電器KT來控制電動機從降壓啟動到全壓運行的時間，從而實現(xiàn)自動控制。線路的工作原理如下。250合上電源開關(guān)QF。停止時，按下SB2即可實現(xiàn)。停止使用時，關(guān)斷電源開關(guān)QF。由以上分析可見，只要調(diào)整好時間繼電器KT觸頭的動作時間，電動機由降壓啟動過程切換成全壓運行過程就能準(zhǔn)確、可靠地自動完成。251啟動電阻R一般采用ZX1、ZX2系列鑄鐵電阻。鑄鐵電阻能夠通過較大電流，功率大。啟動電阻可按下列公式近似確定。式中

Ist——未串電阻前的啟動電流，一般

Ist=（4~7）IN（電動機的額定電流，下同），A；

I′st——串電阻后的啟動電流，一般I′st=（2~3）IN，A；

R——電動機每相串接的啟動電阻，Ω。252電阻功率可用公式P=I2NR計算。由于啟動電阻僅在啟動過程中接入，且啟動時間很短，所以實際選用的電阻功率可以比計算值小一些。串電阻降壓啟動的缺點是減小了電動機的啟動轉(zhuǎn)矩，同時啟動時在電阻上的功率消耗較大。如果啟動頻繁，則電阻的溫度很高，對于精密的機床會產(chǎn)生一定的影響，因此，目前這種降壓啟動的方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用正在逐步減少。253四、自耦變壓器降壓啟動控制線路如圖所示是自耦變壓器降壓啟動原理圖。自耦變壓器降壓啟動原理圖254可見，自耦變壓器降壓啟動是在電動機啟動時，利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的啟動電壓，待電動機啟動后，再使電動機與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運行的一種啟動方法。利用自耦變壓器來進(jìn)行降壓的啟動裝置稱為自耦減壓啟動器，其產(chǎn)品有手動和自動兩種類型。2551.手動自耦減壓啟動器（1）QJD3系列油浸式手動自耦減壓啟動器其外形如圖a所示，主要由薄鋼板制成的防護(hù)式外殼、自耦變壓器、觸頭系統(tǒng)（觸頭浸在油中）、操作機構(gòu)及保護(hù)系統(tǒng)五個部分組成，具有過載和失壓保護(hù)功能，適用于一般工業(yè)用交流50Hz或60Hz、額定電壓380V、功率10～75kW的三相籠型異步電動機的不頻繁降壓啟動和停止。QJD3系列油浸式手動自耦減壓啟動器的型號及其含義如下。256QJD3系列油浸式手動自耦減壓啟動器a）外形b）電路圖257QJD3系列油浸式手動自耦減壓啟動器的電路圖如上圖b所示，其動作原理如下。當(dāng)操作手柄扳到“停止”位置時，裝在主軸上的動觸頭與上、下兩排靜觸頭都不接觸，電動機處于斷電停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)操作手柄向前推到“啟動”位置時，裝在主軸上的動觸頭與上面一排啟動靜觸頭接觸，三相電源L1、L2、L3通過右邊三個動、靜觸頭接入自耦變壓器，又經(jīng)自耦變壓器的三個65％（或80％）抽頭接入電動機進(jìn)行降壓啟動；左邊兩個動、靜觸頭接觸則把自耦變壓器接成了星形。258當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速上升到一定值時，將操作手柄向后迅速扳到“運行”位置，使右邊三個動觸頭與下面一排的三個運行靜觸頭接觸，這時，自耦變壓器脫離，電動機與三相電源L1、L2、L3直接相接全壓運行。停止時，只要按下停止按鈕SB，失壓脫扣器KV線圈失電，銜鐵下落釋放，通過機械操作機構(gòu)使啟動器掉閘，操作手柄便自動回到“停止”位置，電動機斷電停轉(zhuǎn)。由于熱繼電器KH的常閉觸頭、停止按鈕SB、失壓脫扣器線圈KV串接在U、W兩相電源上，所以當(dāng)出現(xiàn)電源電壓不足、突然停電、電動機過載和停機時都能使啟動器掉閘，電動機斷電停轉(zhuǎn)。259（2）QJ10系列空氣式手動自耦減壓啟動器該系列啟動器適用于交流50Hz、電壓380V及以下、容量75kW及以下的三相籠型異步電動機的不頻繁降壓啟動和停止。在結(jié)構(gòu)上，QJ10系列啟動器是由箱體、自耦變壓器、保護(hù)裝置、觸頭系統(tǒng)和手柄操作機構(gòu)五部分組成的。它的觸頭系統(tǒng)有一組啟動觸頭、一組中性觸頭和一組運行觸頭，其電路圖如圖所示。動作原理如下。260QJ10系列空氣式手動自耦減壓啟動器電路圖261當(dāng)操作手柄扳到“停止”位置時，所有的動、靜觸頭均斷開，電動機處于斷電停止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)操作手柄向前推到“啟動”位置時，啟動觸頭和中性觸頭同時閉合，三相電源經(jīng)啟動觸頭接入自耦變壓器TM，又經(jīng)自耦變壓器的三個抽頭接入電動機進(jìn)行降壓啟動，中性觸頭則把自耦變壓器接成了星形；當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速上升到一定值時，將操作手柄迅速扳到“運行”位置，啟動觸頭和中性觸頭先同時斷開，運行觸頭隨后閉合，這時自耦變壓器脫離，電動機與三相電源L1、L2、L3直接相接全壓運行。停止時，按下SB即可。2622.XJ01系列自耦減壓啟動箱XJ01系列自耦減壓啟動箱是我國生產(chǎn)的自耦變壓器降壓啟動自動控制設(shè)備，廣泛用于交流頻率50Hz、電壓380V、功率14～300kW的三相籠型異步電動機的不頻繁降壓啟動。XJ01系列自耦減壓啟動箱的型號含義如下。263XJ01系列自耦減壓啟動箱的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖a所示。XJ01系列自耦減壓啟動箱a）外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)b）電路圖264XJ01系列自耦減壓啟動箱a）外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)b）電路圖265XJ01系列自耦減壓啟動箱的電路圖如上圖b所示。點畫線框內(nèi)的按鈕是異地控制按鈕。整個控制線路分為主電路、控制電路和指示電路三部分。線路工作原理如下。（1）降壓啟動266（2）全壓運轉(zhuǎn)由以上分析可見，指示燈HL1點亮，表示電源有電，電動機處于停止?fàn)顟B(tài)；指示燈HL2點亮，表示電動機處于降壓啟動狀態(tài)；指示燈HL3點亮，表示電動機處于全壓運轉(zhuǎn)狀態(tài)。停止時，按下停止按鈕SB12（或SB22），控制電路失電，電動機停轉(zhuǎn)。任務(wù)2星-三角降壓啟動控制線路的安裝與維修267能識讀并分析手動控制及時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確進(jìn)行時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路的安裝與維修。268學(xué)習(xí)目標(biāo)自耦變壓器降壓啟動雖然啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流可以調(diào)節(jié)，但缺點是設(shè)備龐大，成本較高，所以這種方法只適用于額定電壓220/380V、△/接法、容量較大的三相異步電動機的降壓啟動。而對于在正常運行時定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)的異步電動機，采用的是星-三角降壓啟動。本次工作任務(wù)是安裝與維修時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路，其電路圖如圖所示。269270時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路電路圖271一、手動控制星-三角降壓啟動控制線路如圖所示是雙投開啟式負(fù)荷開關(guān)手動控制星-三角降壓啟動控制線路電路圖。線路的工作原理：啟動時，先合上電源開關(guān)QS1，然后把雙投開啟式負(fù)荷開關(guān)QS2扳到“啟動”位置，電動機定子繞組便接成星形降壓啟動；當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速上升并接近額定值時，再將QS2扳到“運行”位置，電動機定子繞組改接成三角形全壓正常運行。272雙投開啟式負(fù)荷開關(guān)手動控制星-三角降壓啟動控制線路電路圖QX1系列手動星-三角啟動器的外形及結(jié)構(gòu)、接線圖如圖所示，觸頭分合表見下表。啟動器有啟動（）、停止（0）和運行（△）三個位置，當(dāng)手柄扳到“0”位置時，八對觸頭都分?jǐn)啵妱訖C脫離電源停轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳到“”位置時，1、2、5、6、8觸頭閉合接通，3、4、7觸頭分?jǐn)啵ㄗ永@組的末端W2、U2、V2通過觸頭5和6接成星形，始端U1、V1、W1則分別通過觸頭1、8、2接入三相電源L1、L2、L3，電動機進(jìn)行星形降壓啟動；當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速上升并接近額定轉(zhuǎn)速時，將手柄扳到“△”位置，這時1、2、3、4、7、8觸頭閉合，5、6觸頭分?jǐn)啵ㄗ永@組按U1→觸頭1→觸頭3→W2、V1→觸頭8→觸頭7→U2、W1→觸頭2→觸頭4→V2接成三角形全壓正常運轉(zhuǎn)。273274QX1系列手動星-三角啟動器a）外形及結(jié)構(gòu)b）接線圖275觸頭分合表二、時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路電路圖如圖所示。接觸器KM用于引入電源，接觸器KM和ΚΜ△分別用于星形降壓啟動和三角形運行，時間繼電器KT用于控制星形降壓啟動的時間和完成星-三角自動切換，SB1是啟動按鈕，SB2是停止按鈕，F(xiàn)U1是主電路短路保護(hù)電器，F(xiàn)U2是控制電路短路保護(hù)電器，KH是過載保護(hù)電器。276277時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關(guān)QF。停止時，按下SB2即可實現(xiàn)。停止使用時，關(guān)斷電源開關(guān)QF。278時間繼電器控制星-三角降壓啟動控制線路的定型產(chǎn)品有QX3、QX4兩個系列，名為星-三角自動啟動器，它們的主要技術(shù)數(shù)據(jù)見下表。279星-三角自動啟動器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)QX3-13型星-三角自動啟動器外形、結(jié)構(gòu)和電路圖如圖所示。280QX3-13型星-三角自動啟動器a）外形b）結(jié)構(gòu)c）電路圖1—接觸器2—熱繼電器3—時間繼電器281QX3-13型星-三角自動啟動器a）外形b）結(jié)構(gòu)c）電路圖1—接觸器2—熱繼電器3—時間繼電器任務(wù)3軟啟動器面板操作與外圍主電路排故2821.熟悉軟啟動器的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作特性及應(yīng)用。2.熟悉CMC-L系列軟啟動器的型號含義及使用條件、電路連接、控制模式、顯示及操作，能分析與排除常見故障，并進(jìn)行日常維護(hù)。283學(xué)習(xí)目標(biāo)定子繞組串接電阻降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、星-三角降壓啟動、延邊三角形降壓啟動四種降壓啟動的方法，其共同特點是啟動轉(zhuǎn)矩固定不可調(diào)節(jié)，啟動過程中存在較大的沖擊電流，會使被拖動負(fù)載受到較大的機械沖擊，同時易受電網(wǎng)電壓波動的影響，一旦出現(xiàn)電網(wǎng)電壓波動，會造成啟動困難甚至使電動機堵轉(zhuǎn)，停止時由于都是瞬間斷電，也會造成劇烈的電網(wǎng)電壓波動和機械沖擊，因此，人們研制了軟啟動器，它是一種集電動機軟啟動、軟停機、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的電動機控制裝置。284本次的工作任務(wù)是識別如圖所示CMC-L系列軟啟動器的操作面板、電源輸入端、電源輸出端及控制端，分析并排除軟啟動器外圍主電路的故障，以及對其進(jìn)行日常維護(hù)。285CMC-L系列軟啟動器286一、軟啟動器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理主要結(jié)構(gòu)是一組串接于電源與被控電動機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路，利用晶閘管移相控制原理，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使被控電動機的輸入電壓按要求變化，從而實現(xiàn)不同的啟動功能。可見，軟啟動器實際上是一個晶閘管交流調(diào)壓器，通過改變晶閘管的觸發(fā)角，就可以調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。電子式軟啟動器的工作原理是在啟動時，使晶閘管的導(dǎo)通角從零開始逐漸前移，電動機的端電壓從零開始，按預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至滿足啟動轉(zhuǎn)矩而使電動機順利啟動，晶閘管全導(dǎo)通使電動機全壓運行。磁控式軟啟動器是利用磁放大器原理制造的串聯(lián)在電源和電動機之間的三相飽和電抗器構(gòu)成的軟啟動裝置，啟動時通過數(shù)字控制板調(diào)節(jié)磁放大器控制繞組的勵磁電流，改變?nèi)囡柡碗娍蛊鞯碾娍怪担瑥亩{(diào)節(jié)啟動電壓降，實現(xiàn)電動機軟啟動。287不論是晶閘管式軟啟動器還是磁控式軟啟動器，在啟動時都只能通過調(diào)節(jié)輸出電壓，以達(dá)到控制啟動時的電壓降、限制啟動電流的目的。自動液體電阻式軟啟動器適用于三相繞線型交流異步電動機的重載平滑軟啟動，其工作原理是在被控繞線型電動機的轉(zhuǎn)子回路中串入特殊配制的電解液作為電阻，并通過調(diào)整電解液的濃度及改變兩極板間的距離，使串入電阻在啟動過程中始終滿足電動機機械特性對其的要求，從而使電動機在獲得最大啟動轉(zhuǎn)矩及最小啟動電流的情況下，轉(zhuǎn)速均勻提升，平穩(wěn)啟動。啟動結(jié)束，用開關(guān)短接轉(zhuǎn)子回路。288289二、軟啟動器的工作特性1.斜坡恒流升壓啟動斜坡恒流升壓啟動曲線如圖所示，這種啟動方式是在晶閘管的移相電路中引入電動機電流反饋，使電動機在啟動過程中保持恒流，使啟動平穩(wěn)。斜坡恒流升壓啟動曲線2902.脈沖階躍啟動如圖所示為脈沖階躍啟動、運行和減速軟停控制曲線。在啟動開始階段，晶閘管在極短的時間內(nèi)以較大的電流導(dǎo)通，經(jīng)過一段時間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，進(jìn)入恒流啟動狀態(tài)。該啟動方法適用于重載并需克服較大靜摩擦力的啟動場合。脈沖階躍啟動、運行和減速軟停控制曲線2913.減速軟停控制通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角，從全導(dǎo)通狀態(tài)逐漸減小，使電動機的端電壓逐漸降低直至切斷電源，這一過程時間較長，故稱為軟停控制。停機的時間根據(jù)實際需要可在0～120s范圍內(nèi)調(diào)整。減速軟停控制曲線如上圖所示。2924.節(jié)能特性軟啟動器可以根據(jù)電動機功率因數(shù)的高低自動判斷電動機的負(fù)載率，當(dāng)電動機處于空載狀態(tài)或負(fù)載率很低時，通過相位控制使晶閘管的導(dǎo)通角發(fā)生變化，從而改變輸入電動機的功率，以達(dá)到節(jié)能的目的。5.制動特性當(dāng)電動機需要快速停止時，軟啟動器具有能耗制動功能。能耗制動功能即在接到制動命令后，軟啟動器改變晶閘管的觸發(fā)方式，使交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡缓笤陉P(guān)閉主電路后，立即將直流電壓加到電動機定子繞組上，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用達(dá)到制動的目的。293三、軟啟動器的應(yīng)用1.軟啟動器與旁路接觸器在如圖所示電路中，在軟啟動器兩端并聯(lián)接觸器KM，當(dāng)電動機軟啟動結(jié)束后，KM閉合，工作電流將通過KM送至電動機。若要求電動機軟停機，發(fā)出停機信號后，先將KM分?jǐn)啵儆绍泦悠鲗﹄妱訖C進(jìn)行軟停機。294軟啟動器主電路圖295該電路有以下優(yōu)點。（1）在電動機運行時可以避免軟啟動器產(chǎn)生的諧波。（2）軟啟動器僅在啟動、停機時工作，可以避免長期運行使晶閘管發(fā)熱，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命。（3）一旦軟啟動器發(fā)生故障，可由旁路接觸器暫時替代軟啟動器應(yīng)急使用。2962.用單臺軟啟動器啟動多臺電動機如圖所示就是用一臺軟啟動器分別控制兩臺電動機啟動和停止的控制線路。用一臺軟啟動器分別控制兩臺電動機啟動和停止的控制線路課題六三相籠型異步電動機制動控制線路的安裝與維修297任務(wù)2單向啟動反接制動控制線路的安裝與維修任務(wù)1電磁抱閘制動器制動控制線路的安裝與維修任務(wù)3單向啟動能耗制動自動控制線路的安裝與維修任務(wù)1電磁抱閘制動器制動控制線路的安裝與維修2993001.熟悉電磁抱閘制動器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及型號含義，熟記其圖形符號和文字符號。2.熟悉電磁離合器的基本結(jié)構(gòu)和制動原理。3.能識讀并分析電磁抱閘制動器制動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確進(jìn)行安裝與維修。學(xué)習(xí)目標(biāo)電動機斷開電源以后，由于慣性作用不會馬上停止轉(zhuǎn)動，而是需要轉(zhuǎn)動一段時間才會完全停下來，這種情況對于某些生產(chǎn)機械是不適宜的。為滿足生產(chǎn)機械的這種準(zhǔn)確定位或停機的控制要求，就需要對電動機進(jìn)行制動。所謂制動，就是給電動機一個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩使它迅速停轉(zhuǎn)（或限制其轉(zhuǎn)速）。制動的方法一般有機械制動和電力制動兩類。301302電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖

1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—彈簧5—閘輪6—閘瓦7—杠桿本次的工作任務(wù)是安裝與維修電磁抱閘制動器斷電制動控制線路，其電路圖如圖所示。303一、電磁抱閘制動器如圖所示為常用的制動電磁鐵與閘瓦制動器，它們配合使用共同組成電磁抱閘制動器，配用方案見下表。制動電磁鐵與閘瓦制動器a）MZD1系列交流單相制動電磁鐵b）TJ2系列閘瓦制動器304TJ2系列閘瓦制動器與MZD1系列交流單相制動電磁鐵的配用方案電磁鐵和制動器的型號含義如下。305306電磁抱閘制動器

a）結(jié)構(gòu)b）符號1—線圈2—銜鐵3—鐵芯4—彈簧5—閘輪6—杠桿7—閘瓦8—軸電磁抱閘制動器的結(jié)構(gòu)如圖a所示，符號如圖b所示。制動電磁鐵由鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動器包括閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等部分。電磁抱閘制動器分為斷電制動型和通電制動型兩種。斷電制動型的工作原理：當(dāng)制動電磁鐵的線圈得電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用；當(dāng)線圈失電時，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪制動。通電制動型的工作原理：當(dāng)制動電磁鐵的線圈得電時，閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當(dāng)線圈失電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用。307308二、電磁抱閘制動器制動控制線路1.電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖如圖所示。電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖

1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—彈簧5—閘輪6—閘瓦7—杠桿309線路工作原理如下。（1）啟動運轉(zhuǎn)合上電源開關(guān)QF，按下啟動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電，其自鎖觸頭和主觸頭閉合，電動機M接通電源，同時電磁抱閘制動器線圈得電，銜鐵與鐵芯吸合，銜鐵克服彈簧拉力，迫使制動杠桿向上移動，從而使制動器的閘瓦與閘輪分開，電動機正常運轉(zhuǎn)。（2）制動停轉(zhuǎn)按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，其自鎖觸頭和主觸頭分?jǐn)啵妱訖CM失電，同時電磁抱閘制動器線圈失電，銜鐵與鐵芯分開，在彈簧拉力的作用下，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪，使電動機被迅速制動而停轉(zhuǎn)。3102.電磁抱閘制動器通電制動控制線路電磁抱閘制動器通電制動控制線路電路圖如圖所示。電磁抱閘制動器通電制動控制線路電路圖1—彈簧2—銜鐵3—線圈4—鐵芯5—閘輪6—閘瓦7—杠桿311三、電磁離合器電磁離合器的制動原理和電磁抱閘制動器的制動原理類似，其主要區(qū)別是電磁抱閘制動器利用閘瓦抱住閘輪實現(xiàn)制動，電磁離合器利用動、靜摩擦片之間產(chǎn)生的足夠大的摩擦力實現(xiàn)制動，電動葫蘆的繩輪常采用這種制動方法。斷電制動型電磁離合器如圖所示。其結(jié)構(gòu)及制動原理如下。312斷電制動型電磁離合器a）外形b）結(jié)構(gòu)示意圖1—鍵2—繩輪軸3—連接法蘭4—制動彈簧5—動鐵芯6—勵磁線圈7—靜鐵芯8—靜摩擦片9—動摩擦片3131.結(jié)構(gòu)電磁離合器主要由制動電磁鐵（包括動鐵芯、靜鐵芯和勵磁線圈）、靜摩擦片、動摩擦片以及制動彈簧等組成。電磁鐵的靜鐵芯靠導(dǎo)向軸連接在電動葫蘆本體上，動鐵芯與靜摩擦片固定在一起，且只能做軸向移動而不能繞軸轉(zhuǎn)動。動摩擦片通過連接法蘭與繩輪軸（與電動機共軸）由鍵固定在一起，可隨電動機一起轉(zhuǎn)動。3142.制動原理當(dāng)電動機靜止時，勵磁線圈無電，制動彈簧將靜摩擦片緊緊地壓在動摩擦片上，此時電動機通過繩輪軸被制動。當(dāng)電動機通電運轉(zhuǎn)時，勵磁線圈也同時得電，電磁鐵的動鐵芯被靜鐵芯吸合，使靜摩擦片與動摩擦片分開，于是，動摩擦片連同繩輪軸在電動機的帶動下正常啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)切斷電動機電源時，勵磁線圈也同時失電，制動彈簧立即將靜摩擦片連同動鐵芯推向轉(zhuǎn)動著的動摩擦片，強大的彈簧張力迫使動、靜摩擦片之間產(chǎn)生足夠大的摩擦力，使電動機斷電后立即受到制動停轉(zhuǎn)。任務(wù)2單向啟動反接制動控制線路的安裝與維修3151.熟悉反接制動的原理。2.熟悉速度繼電器的結(jié)構(gòu)及原理，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。3.能識讀并分析單向啟動反接制動控制線路的構(gòu)成和工作原理，并能正確進(jìn)行安裝與維修。316學(xué)習(xí)目標(biāo)所謂電力制動，就是在電動機切斷電源停轉(zhuǎn)的過程中，產(chǎn)生一個和電動機實際旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩（制動力矩），迫使電動機迅速制動停轉(zhuǎn)。電力制動常用的方法有反接制動、能耗制動、電容制動和再生發(fā)電制動等。本次的工作任務(wù)是安裝與維修單向啟動反接制動控制線路，其電路圖如圖所示。317318單向啟動反接制動控制線路電路圖319一、反接制動的原理在下圖a所示電路中，當(dāng)QS向上投合時，電動機定子繞組電源電壓相序為L1、L2、L3，電動機將沿旋轉(zhuǎn)磁場方向以

n＜n1的轉(zhuǎn)速正常運轉(zhuǎn)。反接制動電路圖及原理a）電路圖b）原理當(dāng)電動機需要停轉(zhuǎn)時，拉下開關(guān)QS，使電動機先脫離電源（此時轉(zhuǎn)子由于慣性仍按原方向旋轉(zhuǎn)）。隨后，將開關(guān)QS迅速向下投合，由于L1、L2兩相電源線對調(diào)，電動機定子繞組電源電壓相序變?yōu)長2、L1、L3，旋轉(zhuǎn)磁場反向，此時轉(zhuǎn)子將以n1+n的相對轉(zhuǎn)速沿原轉(zhuǎn)動方向切割旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向可用右手定則判斷出來。而轉(zhuǎn)子繞組一旦產(chǎn)生電流，又受到旋轉(zhuǎn)磁場的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其方向可用左手定則判斷出來，如上圖b所示。可見，此轉(zhuǎn)矩方向與電動機的轉(zhuǎn)動方向相反，使電動機受制動迅速停轉(zhuǎn)。

由以上分析可見，反接制動是依靠改變電動機定子繞組的電源相序來產(chǎn)生制動力矩，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)的。

320321二、速度繼電器速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器，其主要作用是以旋轉(zhuǎn)速度的快慢為指令信號，與接觸器配合實現(xiàn)對電動機的反接制動控制，因此也稱為反接制動繼電器。JY1型速度繼電器的外形1.結(jié)構(gòu)JY1型速度繼電器的結(jié)構(gòu)如圖a和圖b所示，它主要由定子、轉(zhuǎn)子、可動支架、觸頭及端蓋等組成。322JY1型速度繼電器a）、b）結(jié)構(gòu)c）符號

1—可動支架2、7—轉(zhuǎn)子3—定子4—端蓋5—連接頭6—電動機軸8—定子9—定子繞組10—擺錘11—簧片（動觸頭）12—靜觸頭323JY1型速度繼電器a）、b）結(jié)構(gòu)c）符號

1—可動支架2、7—轉(zhuǎn)子3—定子4—端蓋5—連接頭6—電動機軸8—定子9—定子繞組10—擺錘11—簧片（動觸頭）12—靜觸頭2.原理使用速度繼電器時，其轉(zhuǎn)軸與電動機的轉(zhuǎn)軸要連接在一起。當(dāng)電動機旋轉(zhuǎn)時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之旋轉(zhuǎn)，在空間中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場在定子繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子偏轉(zhuǎn)，當(dāng)定子偏轉(zhuǎn)到一定角度時，與定子相連的擺錘推動繼電器觸頭動作，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至某一數(shù)值時，擺錘恢復(fù)原狀態(tài)，觸頭隨即復(fù)位。3243.選用速度繼電器主要根據(jù)所需控制的轉(zhuǎn)速大小、觸頭數(shù)量和電壓、電流來選用。JY1型和JFZ0型速度繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)見下表。325JY1型和JFZ0型速度繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)JFZ0型速度繼電器的型號含義如下。326327三、單向啟動反接制動控制線路如圖所示為單向啟動反接制動控制線路電路圖，該線路的主電路和正反轉(zhuǎn)控制線路的主電路相同，只是在反接制動時增加了三個限流電阻R。線路中KM1為正轉(zhuǎn)運行接觸器，KM2為反接制動接觸器，KS為速度繼電器，其軸與電動機軸相連。328單向啟動反接制動控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關(guān)QF。1.單向啟動3292.反接制動330任務(wù)3單向啟動能耗制動自動控制