項目單元5 三相籠型異步電動機點、長動控制線路的安裝接線

5.1 訓(xùn)練目標(biāo)

（1）通過對三相電動機點、長動控制線路的實際安裝接線掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識。

（2）通過實驗進一步加深理解點動、長動控制的特點。

（3）培養(yǎng)電氣線路的安裝操作能力和電器零部件的故障分析與維修能力。

5.2 實訓(xùn)設(shè)備和器件

任務(wù)所需實訓(xùn)設(shè)備和元器件明細表見表5-1。

5.3 相關(guān)知識

有些生產(chǎn)機械要求電動機既可以長動又可以點動，如一般機床在正常加工時，電動機是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，即長動，而在試車調(diào)整時，則往往需要點動。下面分別介紹幾種不同的即可長動又可點動的控制線路。

項目學(xué)習(xí)情境1 三相異步電動機的點、長動控制線路

機械設(shè)備長時間運轉(zhuǎn)，即要求電動機連續(xù)工作，稱為長動。既有點動又有長動的控制電路為點、長動運轉(zhuǎn)混合控制電路。

1.利用開關(guān)控制的點、長動控制線路

利用開關(guān)控制的既能長動又能點動控制線路如圖5-1所示。圖中SA為選擇開關(guān)，當(dāng)SA打開，自鎖回路斷開，按下SB2實現(xiàn)點動；若需長期運行，合上開關(guān)SA，將自鎖觸點接入，按下SB2實現(xiàn)連續(xù)運行控制。

2.利用復(fù)合按鈕控制的點、長動控制線路

利用復(fù)合按鈕控制的點、長動控制線路如圖5-2所示。圖中SB3為點動按鈕，但需注意它是一個復(fù)合按鈕，使用了一對動合觸點和一對動斷觸點。動作過程情況：閉合電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM線圈通電吸合并自鎖，電動機啟動運轉(zhuǎn)；如按下啟動按鈕SB3，它的常閉觸點（動斷觸點）斷開接觸器KM的自鎖回路，可實現(xiàn)電動機點動控制。

項目學(xué)習(xí)情境2 多地控制線路

在有些設(shè)備中為了操作方便，能在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式叫做電動機的多地控制。圖5-3所示為兩地控制的控制線路。其中SB11和SB12為安裝在甲地的啟動按鈕和停止按鈕，SB21和SB22為安裝在乙地的啟動按鈕和停止按鈕。線路的特點是兩地啟動按鈕SB11和SB21要并聯(lián)接在一起；停止按鈕SB12和SB22要串聯(lián)接在一起。這樣就可以分別在甲、乙兩地啟、停同一臺電動機，達到操作方便。

對三地或多地控制，只要把各地的啟動按鈕并接，停止按鈕串接就可以實現(xiàn)。各種電器元件經(jīng)過長期使用或自然磨損，或動作過于頻繁，或日常維護不當(dāng)，在運行中都可能發(fā)生故障而影響正常工作，必須及時進行維修。

項目學(xué)習(xí)情境3 電器零部件的常見故障及維修

由于電氣線路中使用的電器很多，結(jié)構(gòu)繁簡程度不一，所以產(chǎn)生故障的原因是多方面的。這里先介紹一般電器所共有的元件、觸頭及電磁系統(tǒng)的常見故障與維修方法。

1.觸頭的故障與維修

觸頭系統(tǒng)是接觸器、繼電器、主令電器等電器的主要部件，是電器中比較容易損壞部件。常見故障一般有觸頭過熱、觸頭磨損、觸頭熔焊等情況。

（1）觸頭過熱

觸頭通過電流會發(fā)熱，其發(fā)熱的程度與觸頭接觸電阻有直接關(guān)系。動、靜觸頭間的接觸電阻越大，觸頭發(fā)熱越厲害，致使觸頭的溫度上升而超過允許值，甚至將動、靜觸頭熔焊在一起。造成觸頭過熱的原因有以下幾個方面。

① 觸頭接觸壓力不足。接觸器使用久了，或由于受到機械損傷和高溫電弧的影響，使彈簧變形、變軟而失去彈性，造成觸頭壓力不足；或觸頭磨損變薄，使動、靜觸頭的壓力減小。這兩種情況都使接觸電阻增大，引起觸頭發(fā)熱。遇到這種情況應(yīng)重新調(diào)整彈簧或更換新彈簧。

② 觸頭表面接觸不良。觸頭表面氧化或積垢均會使接觸電阻增大，使觸頭過熱。對于銀觸頭，由于其氧化膜的導(dǎo)電率和純銀不相上下，可不進行處理；對于銅觸頭，由于其氧化膜的電導(dǎo)率使接觸電阻大大增加，可用油光銼挫平或用小刀輕輕地刮去表面的氧化層，但要注意不能損傷觸頭表面的平整度。

如果觸點有污垢，也會使觸頭接觸電阻增大，解決的辦法是用汽油或四氯化碳清洗干凈。

③ 觸頭表面燒毛。觸頭接觸表面被電弧灼傷燒毛，也會使接觸電阻增大，出現(xiàn)過熱。修理時，要用小刀或什錦銼整修毛面。整修時，不必將觸頭表面整修得過分光滑。因為過分光滑會使接觸面減小，接觸電阻增大。不允許砂布或砂紙來整修觸頭毛面。

（2）觸頭磨損

觸頭的磨損分為電磨損和機械磨損。電磨損是觸頭間電弧或電火花的高溫使觸頭金屬氣化蒸發(fā)造成的；機械磨損是觸頭閉合時撞擊以及觸頭接觸面的相對滑動、摩擦造成的。

如果觸頭磨損很厲害，超行程不符合規(guī)定，則應(yīng)更換觸頭。一般磨損到只剩下原厚度的2/3～1/2時，就需要更換觸頭。若觸頭磨損過快，應(yīng)查明原因，排除故障。

（3）觸頭熔焊

動、靜觸頭表面被熔化后在一起而分斷不開的現(xiàn)象，稱為觸頭熔焊。一般來說，觸頭間的電弧溫度可高達3000～6000℃，會使觸頭表面灼傷甚至燒熔，將動、靜觸頭焊在一起，故障的原因大都是觸頭彈簧損壞，觸頭初壓力太小，這就需要調(diào)整觸頭壓力或更換彈簧；如果觸頭容量太小而產(chǎn)生熔焊，更換時應(yīng)選容量大一些的電器；線路發(fā)生過載，觸頭閉合時通過電流太大，超過觸頭額定電流10倍以上時，也會使觸頭熔焊。觸頭熔焊后，只能更換觸頭。

2.電磁系統(tǒng)的故障及維修

電磁系統(tǒng)一般由鐵芯和線圈組成。常見的故障有動、靜鐵芯端面接觸不良或鐵芯歪斜、短路環(huán)損壞、電壓太低等，使銜鐵噪聲增大，甚至造成線圈過熱或燒毀。

（1）銜鐵噪聲大

電磁系統(tǒng)正常工作時發(fā)出一種輕微的“嗡嗡”聲。若大于正常響聲，就說明電磁系統(tǒng)有故障。銜鐵噪聲大的原因有以下幾個方面：

① 動、靜鐵芯的接觸面接觸不良或銜鐵歪斜，動、靜鐵芯經(jīng)過多次碰撞后，接觸面就會變形和磨損，接觸面上如積有銹蝕、油污、塵垢，都將造成相互間接觸不良而產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲。

修理時，應(yīng)拆下線圈，檢查動、靜鐵芯之間的接觸面是否平整，有無油污。若不平整，應(yīng)銼平或磨平；若有油污，要進行清洗；若鐵芯歪斜或松動，應(yīng)該加以校正或緊固。

② 短路環(huán)損壞。鐵芯經(jīng)多次碰撞后，安裝在鐵芯內(nèi)的短路環(huán)可能出現(xiàn)斷裂或跳出。短路環(huán)斷裂常發(fā)生在槽外的轉(zhuǎn)角和槽口部分，修理時，可將斷口焊牢，兩端用環(huán)氧樹脂固定；或按原尺寸用銅塊制好換上；或換鐵芯。如果短路環(huán)跳出，可先用鋼鋸條將槽壁刮毛，然后用扁鑿將短路環(huán)壓入槽內(nèi)。

③ 機械方面原因。如果觸頭彈簧壓力過大，或因活動部分運動受到卡阻而使銜鐵不能完全吸合，也會產(chǎn)生較強的振動和噪聲。

（2）線圈故障及檢修

線圈的主要故障是由于所通過的電流過大以致過熱而燒毀。產(chǎn)生電流過大的原因通常是線圈絕緣損壞，或因機械損傷形成匝間短路或碰地，或因電源電壓過低，動、靜鐵芯接觸不緊密，都會使線圈電流過大，線圈過熱以致燒毀。

若線圈因短路燒毀，則應(yīng)重新繞制。重繞時，可從燒壞的線圈中測得導(dǎo)線的線徑和匝數(shù)。也可從銘牌或手冊上查出線圈的線徑和匝數(shù)。按鐵芯中心柱截面制作線模，線圈繞好后先放在105～110℃的烘箱中烘3小時，冷卻至60～70℃浸1010瀝青漆，也可用其他絕緣漆。滴盡余漆后再在溫度為110～120℃的烘箱中烘干，冷卻至常溫即可。

線圈接通電源后，如果銜鐵不能被鐵芯吸合，也會燒壞線圈。應(yīng)檢查活動部分是否被卡住，動、靜鐵芯之間是否有異物，電源電壓是否過低等。應(yīng)區(qū)別情況，及時處理。

3.滅弧系統(tǒng)的故障及修理

當(dāng)滅弧罩受潮、磁吹線圈匝間短路、滅弧罩碳化或破碎、弧角和柵片脫落時都能引起不能滅弧或滅弧時間延長等故障。在開關(guān)分斷時傾聽滅弧的聲音，如果出現(xiàn)微弱的“噗噗”聲，就是滅弧時間延長的表現(xiàn)，需拆開檢查；如果是受潮，烘干后即可使用；如果是磁吹線圈短路，可用旋鑿拔開短路處；如果是滅弧罩碳化，可以刮除積垢；如果是弧角脫落，則應(yīng)重新裝上；如是柵片脫落或燒毀，可用鐵片按原尺寸重做。

5.4 訓(xùn)練內(nèi)容和步驟

1.訓(xùn)練內(nèi)容和控制要求

圖5-2所示為三相籠型異步電動機點、長動控制線路訓(xùn)練原理圖。

線路的動作過程如下。

先合上電源開關(guān)QS。

點動控制：按下按鈕SB3→SB3常閉觸點先分斷（切斷KM輔助觸點電路）。SB3常開觸點后閉合→KM線圈得電→KM主觸點閉合（KM輔助觸點閉合）→電動機M啟動運轉(zhuǎn)。松開按鈕SB3→SB3常開觸點先恢復(fù)分斷→KM線圈失電→KM主觸點斷開（KM輔助觸點斷開）后SB3常閉觸點恢復(fù)閉合→電動機M停止運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了點動控制。

長動控制：按下按鈕SB2→KM線圈得電→KM主觸點閉合（KM輔助觸點閉合）→電動機M啟動運轉(zhuǎn)。實現(xiàn)了長動控制。

停止：按停止按鈕SB1→KM線圈失電→KM主觸點斷開→電動機M停止。

2.訓(xùn)練步驟及要求

（1）分析三相異步電動機點、長動控制電氣原理圖。

（2）根據(jù)電氣原理圖5-2繪制三相異步電動機的點、長動控制電氣元件布置圖，如圖5-4所示。電氣安裝接線圖如圖5-5所示。

（3）檢查與調(diào)試。

① 檢查控制電路，用萬用表表筆分別搭在U11、V11線端上（也可搭在0與1兩點處），這時萬用表讀數(shù)應(yīng)在無窮大；按下SB2、SB3時表讀數(shù)應(yīng)為接觸器線圈的直流電阻阻值。

② 檢查主電路時，可以手動來代替受電線圈勵磁吸合時的情況進行檢查。

③ 合上QS，按下按鈕SB3和SB2，觀察點動控制與長動控制電動機動作情況。

（4）注意事項。

① 電動機及按鈕的金屬外殼應(yīng)可靠接地。

② 控制板外部走線，必須穿在導(dǎo)線的保護通道內(nèi)，或采用四芯橡皮線進行臨時通電校驗。

③ 熱繼電器的整定電流應(yīng)按圖5-2中的電動機規(guī)格進行調(diào)整。

④ 點動采用復(fù)合按鈕，其常閉觸點必須串聯(lián)在電動機的自鎖控制電路中。

⑤ 通電試驗車時，應(yīng)先合上QS，再按下按鈕SB2或SB3，并確保用電安全。

3.思考與練習(xí)

（1）點動采用復(fù)合按鈕，其常閉觸點為什么串聯(lián)在電動機的自鎖控制電路中？

（2）按下按鈕SB2，線路沒有任何反應(yīng)，應(yīng)該如何去檢查？

5.5 實訓(xùn)報告要求和考核標(biāo)準(zhǔn)

實訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)見表5-2。