王軍 李飛
摘 要:作者長期從事中小型船舶設(shè)備維系與保養(yǎng)工作,三相異步電動(dòng)機(jī)在中小型船舶中使用最為廣泛,主要涉及船舶液壓舵機(jī)、油泵、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)絞盤等重要設(shè)備。如電動(dòng)機(jī)無法正常工作,嚴(yán)重影響船舶的安全航行。文章介紹的是三相異步電動(dòng)機(jī)幾種常見的控制方式和常見故障,以及故障分析及排除的方法。
關(guān)鍵詞:船舶;三相異步電動(dòng)機(jī);故障診斷
引言
三相異步電動(dòng)機(jī)常見的控制方式有單向啟動(dòng)停止控制、正反向啟動(dòng)控制和Y-△降壓起動(dòng)控制等。
1 單向起動(dòng)停止控制
三相異步電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)停止控制線路常用于液壓舵機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、電砂輪、油泵等需要單向運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備,如圖1所示。
啟動(dòng)電機(jī)時(shí),先將電源開關(guān)S閉合。按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí),交流接觸器線圈KM通電,KM主觸頭閉合,電動(dòng)機(jī)與三相電源接通啟動(dòng)。同時(shí),與SB1并聯(lián)的KM輔助觸頭也閉合。當(dāng)松開SB1時(shí),接觸器線圈仍然保持通電,電動(dòng)機(jī)M繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。此輔助觸頭稱為自鎖觸頭。當(dāng)需要停止電動(dòng)機(jī)M時(shí),按下停止按鈕SB2,接觸器線圈KM失電,KM主觸頭和輔助觸頭均斷開,電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。
2 正反向起動(dòng)控制
正反向起動(dòng)控制線路的主回路使用兩個(gè)交流接觸器KM1,KM2來改變電動(dòng)機(jī)的電源相序,當(dāng)KM1通電時(shí),使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),而KM2通電時(shí),使電源線兩相對(duì)調(diào)接入電動(dòng)機(jī)定子繞組,電機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖2所示。
接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KM1和KM2保證了兩個(gè)接觸器線圈不能同時(shí)通電,這種控制方式稱為互鎖或者聯(lián)鎖,這兩個(gè)輔助常開觸點(diǎn)稱為互鎖或者聯(lián)鎖觸點(diǎn)。
測量主回路:(1)分別按下接觸器KM1、KM2,將兩支表筆分別接在電源接入端,應(yīng)測得電動(dòng)機(jī)繞組之間的電阻。(2)檢查電源換相,將兩支表筆分別接在電源接入端和機(jī)電接入端,按下KM1測得電阻值R0,按下KM2測得的電阻為電動(dòng)機(jī)兩相繞組間的電阻值。
測量控制回路:將萬用表表筆分別接到控制回路接入端子上進(jìn)行以下測量。(1)測量起動(dòng)、停止控制,分別按下KM1、KM2的觸點(diǎn),應(yīng)測得KM1、KM2線圈電阻值,在按下KM1或KM2觸點(diǎn)架的同時(shí),再按SB3時(shí),萬用表應(yīng)顯示電路由通而斷,這說明起動(dòng)、停止控制線路良好。(2)測量自保線路,分別按下KM1、KM2線圈測量線圈的電阻值。若不正常時(shí)應(yīng)檢查按鈕盒內(nèi)的接線和接觸器自保持觸點(diǎn)接線。(3)測量按鈕聯(lián)鎖線路,將萬用表兩支筆分別接到控制回路接入端子上,按下KM1觸點(diǎn)架應(yīng)測得KM1線圈電阻值,再按下SB2時(shí),使其常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?,萬用表顯示由通而斷;同時(shí)按下SB1和SB2時(shí),KM1或KM2的觸點(diǎn)無論是閉合還是斷開,萬用表顯示均為斷開。(4)檢查過載保環(huán)節(jié)。
3 Y-△降壓起動(dòng)控制
Y-△降壓起動(dòng)線路常用于輕載或無載起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)控制。由于采用按鈕操作,用接觸器接通電源改換電動(dòng)機(jī)繞組的接法,因而使用方便,如圖3所示。
按下起動(dòng)按鈕SB1,時(shí)間繼電器KT和接觸器KM2同時(shí)通電吸合,KM2的常開主觸點(diǎn)閉合,把定子繞組連接成星形,其常開輔助觸點(diǎn)閉合,接通接觸器KM1。KM1的常開主觸點(diǎn)閉合,將定子接入電源,電動(dòng)機(jī)在星形連接下起動(dòng)。KM1的一對(duì)常開輔助觸點(diǎn)閉合,進(jìn)行自鎖。經(jīng)一定延時(shí),KT的常閉觸點(diǎn)斷開,KM2斷電復(fù)位,接觸器KM3通電吸合。KM3的常開主觸點(diǎn)將定子繞組接成三角形,使電動(dòng)機(jī)在額定Y-△降壓起動(dòng)控制電壓下正常運(yùn)行。
檢主電路時(shí),斷開控制線路。(1)檢查KM1控制作用,將萬用表的兩支表筆分別接到S的下端子和M上的U1端子,測量為斷路,按下KM1觸點(diǎn)測量時(shí)為通路,再用同樣的方法測量V1和W1。(2)檢查Y形接線起動(dòng),將萬用表表筆按到S下兩相,同時(shí)按下KM1和KM2的觸點(diǎn),測量電動(dòng)機(jī)兩相間繞組電阻值,同樣方法測量其他兩相。(3)△形運(yùn)行線的檢查,將萬用表表筆按到S下兩相,同時(shí)按下KM2、KM3觸點(diǎn),測量電動(dòng)機(jī)兩相繞組串聯(lián)后再與第三相繞組并聯(lián)的電阻值。
檢查控制線路時(shí),首先連接好主回路,將萬用表表筆接到S下端子兩相進(jìn)行測量:(1)測量Y形起動(dòng)控制時(shí),按下KM1、KM2觸點(diǎn),測出兩個(gè)線圈的并聯(lián)電阻值,松開后兩個(gè)接觸器觸點(diǎn)KM1、KM2復(fù)位后,再按下KM1觸點(diǎn),測出結(jié)果與按下兩個(gè)接觸器觸頭相同,則說明起動(dòng)線路正常。(2)Y形控制線路的檢查,同時(shí)按下KM1、KM2觸點(diǎn),測出兩個(gè)線圈并聯(lián)電阻值后,再按下KM3使其常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?,使萬用表顯示電阻值增大(為KM1線圈電阻值),再將KM2觸頭松開,同時(shí)按下KM1、KM3觸點(diǎn),測出KM1和KM3兩個(gè)線圈的并聯(lián)電阻值。
4 結(jié)束語
文章介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的三種常見的控制方式,中小型船舶上電機(jī)控制方式多數(shù)采用上述三種控制方式或由以上三種方式發(fā)展而來,掌握以上三種方式的控制原理及故障排除方式是非常有必要的。
參考文獻(xiàn)
[1]馬小軍,等.可編程控制器及其應(yīng)用[M].東南大學(xué)出版社,2007.
[2]李正吾,等.新電工手冊[M].安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2015.