摘要:為了幫助學(xué)生更好地消化所學(xué)理論知識,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,應(yīng)該將理論教學(xué)與實踐操作相結(jié)合,使學(xué)生將所學(xué)理論知識在實踐中得到驗證,讓理性變?yōu)楦杏^認(rèn)識,從而,加深對理論知識的理解。本文對按鈕聯(lián)鎖控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)電路進(jìn)行分析,采取循序漸進(jìn)的教學(xué)方法,使學(xué)生輕松理解難點,突破難點,達(dá)到答疑解惑的目的。
關(guān)鍵詞:復(fù)合按鈕;接觸器;三相異步電動機;按鈕聯(lián)
復(fù)合按鈕:在此電路控制部分用到了兩個復(fù)合按鈕,即SB2和SB3,所謂復(fù)合按鈕,就是一個按鈕上既有常開觸頭,又有常閉觸頭 按下通過聯(lián)動常開觸頭閉合,而常閉觸頭斷開,SB2和SB3就是通過聯(lián)動方式來控制電路,從而,避免電源短路,保證電動機正反轉(zhuǎn)運行的。
接觸器:主電路用到了兩個交流接觸器,KM1和KM2,在啟動SB2后,串聯(lián)有KM1交流接觸器線圈的正轉(zhuǎn)控制支路閉合,當(dāng)有電流通過KM1線圈時,線圈產(chǎn)生磁力
將KM1交流接觸器的主觸點和輔助觸點吸下,并使之閉合,主觸點閉合,主電路導(dǎo)通,三相電源通入三相異步電動機,相序為 U,V,W,電動機正轉(zhuǎn),同時KM1輔助觸點吸下閉合,形成自鎖,使電動機持續(xù)正轉(zhuǎn);反之,若先啟動SB3,串聯(lián)有KM2交流接觸器線圈的反轉(zhuǎn)控制支路閉合,KM2線圈得電,KM2主觸點和輔助觸點吸下閉合,主電路導(dǎo)通,三相電源通入三相異步電動機,相序為 W,V,U,電動機反轉(zhuǎn),KM2輔助觸點閉合,形成自鎖,使電動機持續(xù)反轉(zhuǎn)。
三相異步電動機:所謂異步指的是電動機內(nèi)部產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速高于電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,因此,稱為異步電動機,三相異步電動機主要部分是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成,定子上有按一定規(guī)律排列的三組繞組,三組繞組的頭和尾放入接線盒內(nèi),可根據(jù)需要連接成Y型和△型,然后與三相電源相接,其工作原理是:當(dāng)三相電源通入定子繞組后,將會在電動機內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,并產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在旋轉(zhuǎn)磁場作用下,產(chǎn)生電磁力,并形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)方向由三相電源的相序決定,這就是按鈕聯(lián)鎖能夠控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的根本原因。
一、原理分析
按鈕聯(lián)鎖原理
在三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制過程中,包含兩個交流接觸器KM1和KM2,電動機正常運行時,不允許兩個接觸器的主觸頭同時閉合,否則,會導(dǎo)致三相電源短路故障出現(xiàn)(KM1導(dǎo)通,輸入電動機的三相電源相序是U,V,W;KM2導(dǎo)通,輸入電動機的三相電源相序是W,V,U,而兩個接觸器導(dǎo)通后,三相電源各自對應(yīng)連接在熱繼電器上)。嚴(yán)重情況下可能損害電動機,縮短電動機的使用壽命。為了避免電源短路,保證電動機的正反轉(zhuǎn)正常運行。操作時,必須是一個接觸器通電閉合時,而另一個接觸器處于斷電開路狀態(tài),基于此,則需要將正轉(zhuǎn)控制按鈕SB2常閉聯(lián)鎖觸頭與反轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián),將反轉(zhuǎn)控制按鈕SB3常閉聯(lián)鎖觸頭則是與正轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián),按下SB2,常開觸點閉合,正轉(zhuǎn)控制支路導(dǎo)通,KM1線圈得電,主觸點和輔助常開觸點閉合,主電路導(dǎo)通,三相電源通入三相異步電動機,相序為 U,V,W,電動機正轉(zhuǎn),KM1輔助常開觸點閉合,形成自鎖,使電動機持續(xù)正轉(zhuǎn);與此同時,由于SB2的聯(lián)動作用,其常閉聯(lián)鎖觸頭斷開反轉(zhuǎn)控制支路使KM2線圈不能通電,從而,確保KM2的主觸頭和自鎖觸頭不會閉合。若要反轉(zhuǎn),按下SB3,即可以直接進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換,其過程是按下SB3,由于SB3的聯(lián)動作用,其常閉聯(lián)鎖觸頭斷開正轉(zhuǎn)控制支路使KM1線圈失電,使其主觸頭和自鎖觸頭斷開,電動機處于正轉(zhuǎn)斷電狀態(tài);與此同時,SB3常開觸點閉合,反轉(zhuǎn)控制支路導(dǎo)通,KM2線圈得電,主觸點和輔助常開觸點閉合,主電路導(dǎo)通,三相電源通入三相異步電動機,相序為 W,V,U,電動機開始反轉(zhuǎn),KM1輔助常開觸點閉合,形成自鎖,使電動機持續(xù)反轉(zhuǎn)。因此,在動力電路中,把這種用按鈕常閉觸點交叉控制正反轉(zhuǎn)控制支路(正轉(zhuǎn)SB2的常閉觸頭,與反轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián);反轉(zhuǎn)SB3的常閉觸頭,與正轉(zhuǎn)控制支路串聯(lián))從而,控制KM1,KM2兩個交流接觸器線圈,使接觸器主觸點不能同時閉合,從而,保證電動機的正反轉(zhuǎn)直接切換,避免電源短路故障發(fā)生的方式,稱為按鈕聯(lián)鎖。
二、操作步驟分析
(1)在實訓(xùn)操作過程中,首先需要對接線方式、動作原理、按鈕開關(guān)和其他裝置予以充分了解掌握,為后續(xù)的操作奠定基礎(chǔ)。
(2)記錄下實訓(xùn)電器的規(guī)格和型號相關(guān)參數(shù),對于后續(xù)的操作具有指導(dǎo)作用。
(3)用萬用表電阻檔測量三相四線空氣開關(guān)每對觸點,熔斷器每對觸點,交流接觸器每對觸點及交流接觸器線圈的阻值是否在正常范圍。
(4) 用兆歐表測量電動機三相定子繞組之間的電阻值和電動機對地絕緣電阻值是否在正常范圍。(
(5)繪制安裝接線圖,并對圖紙是否合理進(jìn)行審核,按照審核后的圖紙進(jìn)行有序的安裝電器元件及布線,接線原則:A,下線時,應(yīng)根據(jù)要連接的元氣件的實際位置來確定導(dǎo)線的長度,動力電路用黑線連接,控制電路用紅線連接。B,接線時,應(yīng)先接主電路,后接控制電路,先接串聯(lián)電路,后接并聯(lián)電路。C,工藝要求:接線時,橫線要水平,豎線要垂直,轉(zhuǎn)彎必須是直角,盡量避免導(dǎo)線交叉。
(6)接線完成,根據(jù)接線圖,仔細(xì)檢查各連線是否正確,并用萬用表檢查主,控回路有無短路和開路。
(7)連接電源后,應(yīng)先進(jìn)行空載(不帶電機)實驗,正常方可進(jìn)行后續(xù)的通電操作。
(8)操作結(jié)果:
1. 正轉(zhuǎn):合上電源開關(guān)QS,按下按鈕SB2,正轉(zhuǎn)主電路接通,電動機啟動,正轉(zhuǎn)運行。
2.反轉(zhuǎn):按下按鈕SB3,因為按鈕聯(lián)鎖的原因,電動機直接由正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)運行。
3.停止:按下按鈕SB1,反轉(zhuǎn)電動機停止運轉(zhuǎn)。
三、注意事項
(1)導(dǎo)線及各種電器選擇均應(yīng)符合規(guī)格要求。
(2)螺旋式熔斷器底座中心端與電源連接在一起,在螺紋外殼出線。
(3)主,控電路連接線上應(yīng)編上線號,以便于檢修。
(4)主電路中,兩處主觸點的接線必須保證相序相反。
(5)控制電路中,兩個按鈕的輔助常閉觸點,應(yīng)該交叉(即聯(lián)鎖),不能漏接,否則極易發(fā)生電源短路的惡性事故。
(6)為了避免觸電,金屬外殼需要接地。
(7)電動機平穩(wěn)放置,盡可能避免運轉(zhuǎn)過程中翻轉(zhuǎn)帶來不可控的事故。
(8)通電校驗過程中,按照順序先檢驗SB2,后檢驗SB1。
總結(jié)
按鈕聯(lián)鎖與接觸器聯(lián)鎖皆能對電動機進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制,但兩者不同的是:接觸器聯(lián)鎖進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換,多一個中間環(huán)節(jié),必須先停止,然后,才能切換;而按鈕聯(lián)鎖進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換,操作更為簡單,快捷,只用啟動正反轉(zhuǎn)控制按鈕SB2,SB3,就能達(dá)到直接切換的目的。
作者簡介:申宏斌,單位:武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實訓(xùn)中心,研究方向:電工學(xué)。
(作者單位:武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院實訓(xùn)中心)