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三相异步电动机点动控制线路
点动控制指需要电动机作短时断续工作时,只要按下按钮电动机就转动,松开按钮电动机就停止动作的控制。实现点动控制可以将点动按钮直接与接触器的线圈串联,电动机的运行时间由按钮按下的时间决定。点动控制是用按钮、接触器来控制电动机运转的简单的正转控制线路,生产机械在进行试车和调整时通常要求点动控制,如工厂中使用的电动葫芦和机床快速移动装置、龙门刨床横梁的上、下移动,摇臂钻床立柱的夹紧与放松,桥式起重机吊钩、大车运行的操作控制等都需要单向点动控制。
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电气控制原理图
点动控制电路由电源开关QS、熔断器FU、按钮SB、接触器KM和电动机M组成。如图5-4、图5-5所示。
想一想:点动! 连续运行怎么办?
在图5-4和5-5电路中,其主要原理是当按下按钮SB时,交流接触器的线圈KM得电,从而使接触器的主触点闭合,使三相电进入电动机的绕组,驱动电动机转动。松开SB时,交流接触器的线圈失电,使接触器的主触点断开,电动机的绕组断电而停止转动。实际上,这里的交流接触器代替了闸刀或组合开关使主电路闭合和断开的。
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电路控制动作过程
(1)启动:先合上电源开关QS,按下按钮SB→交流接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机M转动。
(2)停止:松开按钮SB→交流接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机M停止。
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电动机的转动特点
按下SB,电动机转动;松开SB,电动机停止转动,即点一下SB,电动机转动一下,故称之为点动控制。
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三相异步电动机单方向连续控制线路
生产机械连续运转是常见的形式,要求拖动生产机械的电动机能够长时间运转。三相异步电动机自锁控制是指按下按钮SB2,电动机转动之后,再松开按钮SB2,电动机仍保持转动。其主要原因是交流接触器的辅助触点维持交流接触器的线圈长时间得电,从而使得交流接触器的主触点长时间闭合,电动机长时间转动。这种控制应用在长时连续工作的电动机中,如车床、砂轮机等。
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电气控制结构图和原理图
点动控制电路中加自锁(保)触点 KM,则可对电动机实行连续运行控制。电路工作原理:在电动机点动控制电路的基础上给启动按钮SB2并联一个交流接触器的常开辅助触点,使得交流接触器的线圈通过其辅助触点进行自锁。当松开按钮SB2时,由于接在按钮SB2两端的KM常开辅助触头闭合自锁,控制回路仍保持通路,电动机M继续运转。电气控制原理如下图5-6、图5-7所示。
想一想:点动+连续运行怎么办?
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动作过程
先合上电源开关QS。
(1)启动运行。按下按钮SB2→KM线圈得电→KM主触点和自锁触点闭合→电动机M启动连续正转。
(2)停车。按停止按钮SB1→控制电路失电→KM主触点和自锁触点分断→电动机M失电停转。
(3)过载保护。电动机在运行过程中,由于过载或其他原因,使负载电流超过额定值时,经过一定时间,串接在主回路中热继电器FR的热元件双金属片受热弯曲,推动串接在控制回路中的常闭触头断开,切断控制回路,接触器KM的线圈断电,主触头断开,电动机M停转,达到了过载保护的目的。
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三相异步电动机单方向点动与连续混合控制的控制电路
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连续与点动混合正转控制线路原理图
在生产实践过程中,机床设备正常工作需要电动机连续运行,而试车和调整刀具与工件的相对位置时,又要求“点动”控制。为此生产加工工艺要求控制电路既能实现“点动控制” 又能实现“连续运行”工作。
用途:试车、检修以及车床主轴的调整和连续运转等。
方法一:用开关,如图5-8a。
方法二:用复合按钮,如图5-8b。
方法三:用中间继电器,如图5-8c。
其主电路和连续控制电路相同。
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用复合按钮实现连续与点动混合控制过程
如图5-8a所示,线路的动作过程:先合上电源开关QS,点动控制、长动控制和停止的工作过程如下。
(1)点动控制。按下按钮SB3→SB3常闭触点先分断(切断KM辅助触点电路)。SB3常开触点后闭合(KM辅助触点闭合)→KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机M启动运转。
松开按钮SB3→SB3常开触点先恢复分断→KM线圈失电→KM主触点断开(KM辅助触点断开)后SB3常闭触点恢复闭合→电动机M停止运转,实现了点动控制。
(2)长动控制。按下按钮SB2→KM线圈得电→KM主触点闭合(KM辅助触点闭合)→电动机M启动运转。实现了长动控制。
(3)停止。按下停止按钮SB1→KM线圈失电→KM主触点断开→电动机M停止运转。
关键:断开自锁,实现点动;接通自锁,实现连续运转。
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线路优缺点
线路简单,但动作不够可靠。
请读者自行分析图5-8b和5-8c的工作过程。
除了点动控制电路,在工作中,还会用到各种电路,比如:起保停电路、自锁控制电路、正反转控制电路、降压启动控制电路、启停控制电路等等...
今天游老师就手把手教大家上述电路的看图接线
电路图搭配实物图,一边讲原理,一边对照实物接线
一、电动机起动困难,额定负载时,电动机转速低于额定转速较多
1、故障原因
①电源电压过低;
②三角形接法误接为Y;
③笼型转子开焊或断裂;
④绕线电动机的集电环与电刷接触不良,从而使接触电阻增大损耗增大,输出功率减少;
⑤电源缺相;
⑥电机过载;
⑦绕线电动机转子回路串电阻过大。
2、故障排除
①测量电源电压,设法改善;
②纠正接法;
③检查开焊和断点并修复;
④调整电刷压力,用细砂布磨好电刷与集电环的接触面;
⑤对于由于熔断器断路出现的断相运行,应先检查出原因,然后更换熔断器熔丝;
⑥减载;
⑦适当减小转子回路串接的变阻器阻值。
二、电动机空载电流不平衡,三相相差大
1、故障原因
①重绕时,定子三相绕组匝数不相等;
②绕组首尾端接错;
③电源电压不平衡;
④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。
2、故障排除
①重新绕制定子绕组;
②检查并纠正;
③测量电源电压,设法消除不平衡;
④消除绕组故障。
三、电动机空载,过负载时,电流表指针不稳,摆动
1、故障原因
①笼型转子导条开焊或断条;
②绕线型转子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良。
2、故障排除
①查出断条予以修复或更换转子;
②检查绕转子回路并加以修复。
四、电动机空载电流平衡,但数值大
1、故障原因
①修复时,定子绕组匝数减少过多;
②电源电压过高;
③Y接电动机误接为Δ;
④电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短;
⑤气隙过大或不均匀;
⑥大修拆除旧绕组时,拆法不当,使铁芯烧损。
2、故障排除
①重绕定子绕组,恢复正确匝数;
②设法恢复额定电压;
③改接为Y;
④重新装配;
⑤更换新转子或调整气隙;
⑥检修铁芯或重新计算绕组,适当增加匝数。
五、电动机运行时响声不正常,有异响
1、故障原因
①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;
②轴承磨损或油内有砂粒等异物;
③定转子铁芯松动;
④轴承缺油;
⑤风道填塞或风扇擦风罩,
⑥定转子铁芯相擦;
⑦电源电压过高或不平衡;
⑧定子绕组错接或短路。
2、故障排除
①修剪绝缘,削低槽楔;
②更换轴承或清洗轴承;
③检修定、转子铁芯;
④加油;
⑤清理风道;重新安装;
⑥消除擦痕,必要时车削转子;
⑦检查并调整电源电压;
⑧消除定子绕组故障。
六、运行中电动机振动较大
1、故障原因
①由于磨损,轴承间隙过大;
②气隙不均匀;
③转子不平衡;
④转轴弯曲;
⑤铁芯变形或松动;
⑥联轴器中心未校正;
⑦风扇不平衡;
⑧机壳或基础强度不够;
⑨电动机地脚螺栓松动;
⑩笼型转子开焊断路;绕线转子断路;定子绕组故障。
2、故障排除
①检修轴承,必要时更换;
②调整气隙,使之均匀;
③校正转子动平衡;
④校直转轴;
⑤校正重叠铁芯,
⑥重新校正,使之符合规定;
⑦检修风扇,校正平衡,纠正其几何形状;
⑧进行加固;
⑨紧固地脚螺栓;
⑩修复转子绕组;修复定子绕组。
七、轴承过热
1、故障原因
①润滑脂过多或过少;
②油质不好含有杂质;
③轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧);
④轴承内孔偏心,与轴相擦;
⑤电动机端盖或轴承盖未装平;
⑥电动机与负载间联轴器未校正;
⑦轴承间隙过大或过小;
⑧电动机轴弯曲。
2、故障排除
①按规定加润滑脂(容积的1/3-2/3);
②更换清洁的润滑脂;
③过松可用粘结剂修复,过紧应车、磨轴颈或端盖内孔,使之适合;
④修理轴承盖,消除擦点;
⑤重新装配;
⑥重新校正;
⑦更换新轴承;
⑧校正电机轴或更换转子。
八、电动机过热甚至冒烟
1、故障原因
①电源电压过高,使铁芯发热大大增加;
②电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电流过大使绕组发热;
③修理拆除绕组时,采用拆法不当,烧伤铁芯;
④定转子铁芯相擦;
⑤电动机过载或频繁起动;
⑥笼型转子断条;
⑦电动机缺相,两相运行;
⑧重绕后定子绕组浸漆不充分;
⑨环境温度高,电动机表面污垢多,或通风道堵塞;
⑩电动机风扇故障,通风不良;定子绕组故障(相间、匝间短路;定子绕组内部连接错误)。
2、故障排除
①降低电源电压(如调整供电变压器分接头),若是电机Y、Δ接法错误引起,则应改正接法;
②提高电源电压或换粗供电导线;
③检修铁芯,排除故障;
④消除擦点(调整气隙或挫、车转子);
⑤减载,按规定次数控制起动;
⑥检查并消除转子绕组故障;
⑦恢复三相运行;
⑧采用二次浸漆及真空浸漆工艺;
⑨清洗电动机,改善环境温度,采用降温措施;
⑩检查并修复风扇,必要时更换;检修定子绕组,消除故障。
九、绝缘击穿
1、故障原因
①电源电压过高,使铁芯发热大大增加;
②绝缘受潮;
③电机过热;
④绝缘受过酸、碱或有害气体侵蚀。
2、故障排除
①拆开检查并加强保护措施;
②拆开检修,并防止继续过载;
③改善环境条件;
④避免电机工作电压超过额定电压、电机震动大时停机检修。
十、绝缘电阻低
1、故障原因
①绝缘陈老或损伤;
②不清洁;
③绝缘受潮;
2.故障排除
①检查绝缘;
②用干燥的压缩空气吹净内部;
③拆开烘干后再用;
十一、电动机转速不稳定
1、故障原因
①笼型电动机的转子断笼或脱焊;
②绕线转子绕组中断相或某一相接触不良;
③绕线转子的集电环短路装置接触不良;
④控制单元接线松动。
2、故障排除
①查找并修补笼型电动机的转子断裂导条;
②对于断路或短路的转子绕组要进行故障分析与处理,正常后方可投人运行;
③调整电刷压力.改善电刷与集电环的接触面;
④检查控制回路的接线.特别是给定端与反馈接头的接线。保持接线正确可靠;
⑤对于绕组电动机滑环接触不良.应及时修理与更换。
十二、电动机外壳带电
1、故障原因
①误将电源线与接地线搞错;
②电动机的引出线破损;
③电动机绕组绝缘老化或损坏后,对机壳短路;
④电动机受潮,绝缘能力降低。
2、故障排除
①检测电源线与接地,纠正接线;
②修复引出线端口的绝缘;
③用兆欧表测量绝缘电阻是否正常,决定受潮程度。若较严重,则应进行干燥处理;
④若出现绕组绝缘严重损坏情况,应及时更换。
不论哪种形式的,在运行中均产生不同程度的谐波电压和谐波电流,使三相在非正弦电压、电流下运行。其中,高次谐波对普通异步电动机的运行效率和温升影响最大。高次谐波会引起三相异步电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加,较为显着的是转子铜(铝)耗。因为三相异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的,因此,高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后,便会产生很大的转子损耗。除此之外,还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使普通异步电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,如将三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦条件下,其温升一般要增加10%~20%。 2、三相异步电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器,多数是采用PWM(脉宽调制)的控制方式。它的载波频率约为几千到十几千赫兹,这就使得三相异步电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对三相异步电动机施加陡度很大的冲击电压,使三相异步电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外,由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在三相异步电动机运行电压上,会对三相异步电动机的对地绝缘构成威胁,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与振动 三相异步电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与三相异步电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和普通异步电动机机体的固有振动频率一致或接近时,将产生共振现象,从而加大噪声。由于三相异步电动机工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开三相异步电动机的各构件的固有振动频率。 4、三相异步电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后,三相异步电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动,并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了条件,因而三相异步电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下,给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。 5、低转速时三相异步电动机的冷却问题 首先,三相异步电动机的阻抗不尽理想,当电源频率较低时,电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次,普通异步电动机在转速降低时,冷却风量与转速的三次方式比例减小,致使三相异步电动机的低速冷却状况变坏,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。变频器对三相异步电动机的影响分析