电力拖动控制线路与技能训练教案全(89页).doc

-电力拖动控制线路与技能训练教案全-第 87 页绪论一、 电力拖动及其组成电力拖动：指用电力拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。1 电力拖动系统的组成（） 电源：是电动机和控制设备的能源。（） 电动机：是生产机械的原动机，其作用是将电能转换成机械能。（） 控制设备：用来控制电动机的运转。（） 传动机构：是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置。2 电力拖动的特点（） 方便经济（） 效率高（） 调节性能好（） 易于实现生产过程的自动化3 电力拖动的了展过程电力拖动的发展过程经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动。（） 成组拖动：由一台电动机拖动传动轴，再由传动轴通过传动带分别拖动多台生产机械。（） 一台拖动：由一台电动机拖动一台生产机械。（） 多电动机拖动：一台生产机械中由多台电动机分别拖动不同的运动部件的拖动方式。二、 本课程的性质、内容、任务和要求第一单元常用低压电器及其拆装与维修概述电器：凡是根据外界特定的信号或要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电路现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器。低压电器：工作在交流额定电压1200及以下、直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。一、 低压电器的分类、产品标准和常用术语 分类按动作方式样式式按用途和所控制的对象控制电器自动切换电器非自动切换电器有触点电器配电电器按执行机构无触点电器低压电器的产品标准按批准的级别出心裁按内容性质基础标准国家标准（）专业标准产品标准专业（部）标准（）局批企业标准（）常用术语（）通断时间：从电流开始在开关电器一个极流过瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。（）分断能力：开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值。二、 低压电器型号组成形式 见书课题一低压开关一、 刀开关 开启式负荷开关（胶盖刀开关、闸刀开关）（） 型号含义（） 结构（） 选用） 用于照明和电热负载时，选用额定电压220V或250V，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开头。） 用于控制电动机的直接启动和停止时，选用额定电压380V或500V，额定电流不小于电动机额定电流倍的三极开关。（） 安装与使用） 必须垂直安装，且合闸状态时手柄朝上。） 控制照明和电热负载时，要装接熔断器作短路和过载保护。） 更换熔体时，必须在闸刀断开的情况下按原规格更换。） 分、合闸操作时，应动作迅速。（） 常见故障及处理见书 封闭式负荷开关（） 型号含义 结构特点：一是采用了储能分合闸方式。二是设置了联锁装置。（） 选用） 额定电压应不小于线路工作电压。） 用于控制照明、电热负载时，开关的额定电流应不小于所有负载额定电流之和；用于控制电动机时开关的额定电流应不小于电动机额定电流的倍。（） 安装与使用） 必须垂直安装，高度不低于1.3.5m。） 外壳必须可靠接地。） 电源进线接在静还将夹座一边的接线端子上。负载引线接在熔断器一边的接线端子上。（） 常见故障及处理方法P10二、 组合开关 型号含义 结构开关的手柄有“倒”、“停”、“顺”三个位置。电路中符号： 选用用于直接控制异步电动机的启动和正、反转时，开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.52.5倍。 安装与使用（） 外壳应可靠接地。（） 在箱内操作，最好装在右上方。（） 不能用来分断故障电流。 故障及处理方法三、 低压断路器（自动空气开关或空气断路器） 型号及含义 结构及工作原理断路器主要由动触头、静触头、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳组成。电路中的符号 选用原则（） 额定值不小于线路的正常工作电压和计算负载电流。（） 热脱扣器的速定电流等于所控制负载的额定电流。（） KIst IZ-脱扣整定电流安全系数st电动机的启动电流（） 欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。（） 断路器的极限通断能力应不小于电路最大短路电流。 安装与使用（） 垂直安装，电源引线应接到上端，负载引线接到下端。（） 在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器，以形成明显的断点。 故障及处理16例课题二熔断器熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护的电器。使用时串联在被保护的电路中。 熔断器的结构与主要技术参数（） 熔断器的结构 主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座组成。（） 技术参数） 额定电压 指能保证熔断器长期正常工作的电压。） 额定电流 指保证熔断器能长期工作的电流 常用的低压熔器（1）RC1A系列熔断器（瓷插式熔断器）1）型号及含义2）结构3）用途 在交流50HZ、额定电压380V及以下、额定电流200A及以下人低压线路末端或分支电路中，作为电气设备的短路保护及一定程度的过载保护。（2）RL1系列螺旋式熔断器1）型号及含义2）结构 由瓷帽、熔断器、瓷套、上接线座、下接线座和瓷座组成。3）用途 广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场合，在交流额定电压500V、额定电流200A及以下的电路中，作为短路保护器件。（3）RM10系列无填料封闭管式熔断器1）型号及含义2）结构特点：一是采用钢纸管作熔管，二是采用变截面锌片作熔体，灭弧容易。3）用途 适用于交流50HZ、额定电压380V或直流额定电压440V及以下电压等级的动力网络和成套配电设备中，作为导线、电缆及较大容量电气设备的短路和连续过载保护。 熔断器的选择（1）类型的选择 根据使用环境和负荷性质选择（2）额定电流的选择1）照明、电热负载，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。2）一台电动机 启动不频繁时：IRN(1.5-2.5)IN 启动频繁时：IRN(3-3.5)IN IRN-熔体的额定电流 IN-电动机的额定电流3）多台电动机 IRN(1.5-2.5)INmax+IN 熔断器的安装与使用 熔断器的常见故障及处理 P25 熔断器的电气符号 例 1-2 课题三 主令电器主令电器：是用作接通或断开控制电路，以发出指令或作程序控制的开关电器。一、 按钮 型号及含义 结构 由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头、支柱连杆及外壳组成。（） 常开按钮 （） 常闭按钮（） 复合按钮 选择（） 根据使用场合、用途选种类（） 根据工作状态批示和工作情况选颜色（） 根据控制回路选数量 安装与使用 故障及处理二、 位置开关是操动机构在机器的运动部件到达一个预定位置时操作的一种批示开关。 行程开关（） 型号含义 LX19 JLXK1系列（） 结构原理符号 （） 选用：主要根据动作要求、安装位置及触头数量选择（） 安装与使用 P33（） 故障排除 P34 接近开关 是一种与运动部件无机械接触而能操作的位置开关。具有定位精度高、工作可靠寿命长、操作频率高以及能适应恶劣工作环境的优点。原理方框图电路中的符号三、 万能转换开关：是由多组相同结构的触头组件叠装而成的多回路控制电器。主要用作控制线路的转换及电气测量仪表的转换，也可用于控制小容量异步步电动机的启动、换向及变速。 型号及含义触头号1021××2××3××4××5××6×× 结构、原理、符号：图中代表一路触头，竖的虚线表示手柄位置，接通的触头用“”表示，表中“×”号表示触头闭合，空白表示分断。 选用：根根据据用途、接线方式、所需触头挡数和额定电流来选择。 安装与使用：（） 一般水平安装，也可倾斜或垂直安装（） 能控制5.5KW以下电动机（） 必须与其他电器配合四、 主令控制器 型号及含义 结构、原理 选用：根据使用环境、所需控制的电路数、触头闭合顺序等进行选择。 安装与使用：（） 安装前应操作手柄次（） 用于500-1000V的兆欧表测量绝缘电阻一般应大于0.5M。（） 外壳应可靠接地（） 不用时手柄应在零位 故障及处理：课题四 接触器是一种自动的电磁开关，适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。其主要对象是电动机。一、 交流接触器 型号含义 结构：由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部件组成。 工作原理接触器线圈通电后，线圈中流过的电流产生磁场，使铁心产生足够大的吸力，克服反作用弹簧的反作用力，将衔铁吸合，通过传动机构带动三对主触头和辅助常开触头闭合，辅助常闭触头断开。 选用（） 主触头额定电压：应大于或等于控制线路的额定电压。（） 主触头额定电流：电阻性负荷：等于负载的额定电流电动机：应大于或稍大于电动机的额定电流。或用经验公式： （仅适用于CJ0、CJ10系列）电动机若频繁启动、制动及正反转应降低一个等级使用K-经验系数，一般取1-1.4；PN-被控制电动机的额定功率（KW）UN-被控制电动机的额定电压（V）IC-接触器主触头电流（A）（） 线圈电压：控制线路简单，电器少时，直接用380V或220V，控制本路复杂，电器超过5个时，用36V或110V电压的线圈。（） 选触头数量及类型：应满足控制线路的要求。 安装与使用（） 安装前的检查：应测量接触器的线圈电阻和绝缘电阻。（） 安装：应安装在垂直面上倾斜度不得超过50。（） 日常维护6故障及处理：P46二、 直流接触器 型号及含义 结构：由电磁系统、触头系统和灭弧装置三部分组成。 选择：通常交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器。三、 几种常见接触器简介 CJ20系列交流接触器：主要用于交流50HZ，电压660V及以下（部分产品可用于1140V），电流在630A及以下的电力系统中。 B系列交流接触器：引进德国BBC公司的生产技术和生产线生产的新型接触器，主要适用于交流50HZ或60HZ，电压660V及以下，电流475A及以下的电力线路中。 真空接触器：主触头封闭在真空灭弧室内。有CJK系列产品，适用于交流50HZ、额定电压至660V或1140V、额定电流至600A的电力线路中。 固体接触器：（半导体接触器）多数由晶闸管构成。课题五 继电器是一种根据输入信号（电量或非电量）的变化，接通或断开小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。一、 热继电器：是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的继电器。主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。 型号及含义 结构及原理：由热元件、动作机构、触头系统、电流整定装置、复位机构和温度补偿元件组成。 选用（） 根据电动机的额定电流选择规格（） 整定值为电动机额定电流的0.95-1.05倍。（） 选结构形式：定子绕组作Y形连接的电动机选用普三相结构的热继电器，而作形连接的电动机应选用三相结构带断相保护装置的热继电器。例子1-3 P62 安装与使用：（） 安装在其他电器的下方（） 出线端按表1-42的规格选用。过细，可能提前动作；反之可能滞后动作。 故障及处理：P63表1-43二、 时间继电器：自得到动作信号起至触头动作或输出电路产生跳跃式改变有一定延时时间，该延时时间又符合其准确度要求的继电器称为时间继电器。 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器（） 型号及含义（） 结构：由电磁系统、触头系统、空气室、传动机构和机座。（） 原理及符号（） 选用） 根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系列） 根据控制线路的要求选择时间继电器的延时方式） 根据控制线路电压选择时间继电器吸引线圈的电压（） 安装与使用） 安装时，释放时衔铁的运动方向垂直向下，倾斜度不得超过50） 时间整定值在不通电时整定好，试车时校正） 外壳应可靠接地（） 故障及处理 P66 晶体管时间继电器（半导体或电子式时间继电器）（） 型号及含义（） 结构：P67（） 原理三、 中间继电器：用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。 型号及含义 结构及原理：触头数目多，且没有主辅之分，电流多数为5A。 选用：依据被控制电路的电压等级、所需触头的数量、种类、容量等要求来选择。四、 电流继电器：反映输入量为电流的继电器叫做电流继电器。串联在电路中，分为过电流和欠电流继电器。用于频繁启动和重载启动的场合，作为电动机和主电路的过载重短路保护。 过电流继电器：当继电器中的电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继电器。（） 型号及含义（） 结构及原理：交、直流的区别：交流继电器的铁心上开有槽，以减少涡流损耗。（） 选用） 额定电流一般可按电动机长期工作的额定电流来选择。） 种类、数量、额定电流及复位方式应满足控制线路的要求。） 整定值一般为电动机额定电流的1.7-2倍，频繁启动场合可取2.25-2.5倍。（） 安装与使用 欠电流继电器：当通过继电器的电流减小到低于其整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。正常时吸合。常用于直流电动机励磁电路和电磁吸盘的弱磁保护。五、 电压继电器：反映输入量为电压的继电器叫电压继电器。并联在电路中。分为：过、；欠、零电压继电器。六、 速度继电器七、 压力继电器八、 固态继电器九、 功率继电器第二单元 电动机的基本控制线路及其安装、调式与维修课题一 电动机基本控制线路图的绘制及线路安装步骤几种控制线路：点动、正转、正反转、位置、顺序、多地降压、调速和制动控制线路等。一、 绘制、识读电气控制线路图的原则1、 电路图：是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。原则：（） 电路图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分绘制。） 电源电路画成水平线，相序L1、L2、L3、中线、PE线自上而下，直流+在上 在下） 主电路是指受电的动力装置及控制、保护电路的支路等。电流较大。） 辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路；显示主电路工作状态的批示电路；提供机床设备局部照明的照明电路等。电流较小，一般不超过5A。（） 各电器状态按常态绘制。分析时也按常态位置出发。（） 采用国家统一规定的电气图形符号画出。（） 同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，但必须标注相同的文字符号。（） 尽可能减少线条和避免线条交叉。（） 采用电路编号法。） 电源开关的出线端按相序依次编号为U11、V11、W11，然后按从上至下、从左至右的顺序，每经过一个电器元件后，编号要递增。） 辅助电路编号按“等电位”原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号，每经过一个电器元件后，编号要依次递增。控制电路起始编号必须是1，其他辅助电路编号的起始数字依次递增100。2、 接线图：是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理。主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理。原则：（） 要显示出相关内容：各电器的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面、屏蔽和导线绞合。（） 各电器按实际位置画出。（） 导线有单根导线、导线组、电缆之分，可用连续线和中断线来表示。3、 布置图：根据电器元件有控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）而绘制的一种简图。二、 电动机基本控制线路的安装步骤：P98课题二 三相异步电动机的正转控制线路一、手动正转控制线路1线路图：低压开关起接通、断开电源用；熔断器作短路保护用。2工作原理：启动：合上低压开关QS或QF，电动机M接通电源启动运转。停止：拉开低压开关QS或QF，电动机M脱离电源失电停转。二、点动正转控制线路点动：是指按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。工作原理：先合上电源开关QS启动：按下SB KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机M启动运转停止：松开SB KM线圈失电 KM主触头分断 电动机M失电停转三、接触器自锁正转控制线路原理图1欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。2失压保护：是指电动机在正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源；当重新供电时，保证电动机不能自行启动的一种保护。四、具有过载保护的接触器自锁正转控制线路 原理图：五、连续与点动混合正转控制线路 连续与点动混合正转控制电路图课题三 三相异步电动机的正反转控制线路一、 倒顺开关正反转控制线路（P120）二、 接触器联锁的正反转控制线路线路图：联锁：当一个接触器得电动作时，通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作，接触器间这种相互制约的作用叫接触器联锁。实现联锁作用的常闭辅助触头称为联锁触头。特点：该线路只能按：正、停、反的顺序进行控制。三、 按钮联锁的正反转控制线路特点：该线路能够由正转直接到反转的控制，而不必通过先按停止按钮SB3。容易产生电源两相短路故障。四、 按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路优点：操作方便，工作安全可靠。课题五 位置控制与自动循环控制线路一、 位置控制线路（又称行程控制或限位控制线路）位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。而位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。线路图：二、 自动循环控制线路课题五 顺序控制与多地控制线路一、 顺序控制线路几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式，叫做电动机的顺序控制。 主电路实现顺序控制电路图：线路特点：电动机M2的主电路接在KM（或KM1）主触头的下面。X：接插器 控制电路实现顺序控制特点：在电动机M2的控制线路中串接了接触器KM1的常开辅助触头。只要M1不启动，即使按下SB2，由于KM1的常开辅助触头未闭合，KM2线圈也不得电，从而保证了M1启动后，M2才能启动的控制要求。二、 多地控制线路能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。两地控制的具有过载保护接触器自锁正转控制电路图线路特点：两地的启动按钮SB11、SB21要并联接在一起；停止按钮SB12、SB22要串联接在一起。课题七 多速异步电动机的控制线路由三相异步电动机的转速公式可知，改变异步电动机转速可通过三种方法来实现：一是改变电源频率；二是改变转差率s；三是改变磁极对数p。改变异步电动机的磁极对数调速称变极调速。变极调速是通过改变定子绕组的连接方式来实现的，它是有级调速，且只适用用于笼型异步电动机。磁极对数可改变的电动机称为多速电动机。常见的多速电动机有双速、三速、四速等几种类型。一、 双速异步电动机的控制线路1、 双速异步电动机定子绕组的连接双速异步电动机定子绕组的连接图如图2-65所示。图中，三相定子绕组接成形，由三个接点接出三个线端，从每相绕组的中点各接出一个出线端，这样定子绕组共有6个出线端。通过改变这6个出线端与电源的连接方式，就可以得到两种不同的转速。电动机低速工作时，就把三相电源分别接在出线端上，另外三个出线端空着不接，图2-65a所示，此时电动机定子绕组接成形，磁极为4极，同步转速为1500。电动机高速工作时，要把三个出线端并接在一起，三相电源分别接到另外三个出线端上，图2-65b所示，这时电动机定子绕组接成YY形，磁极为2极，同步转速3000。注意：双速电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时，必须把电源相序反接，以保证电动机的旋转方向不变。2、 双速电动机的控制线路（1） 接触器控制双速电动机的控制线路，图2-66所示。形低速启动运转：按下SB1SB1常闭触头先分断，常开触头后闭合KM1线圈得电KM1自锁触头闭合自锁，主触头闭合，分断对KM2、KM3联锁电动机M接成形低速启动运转。（2） 时间继电器控制双速电动机的控制线路 用时间继电器控制双速电动机低速起动高速运转的电路图2-67所示。时间继电器KT控制电动机形启动时间和的自动转换运转。YY形高速运转： 按下SB2KT线圈得电KT-1常开触头瞬时闭合自锁（经KT整定时间）KT-2先分断，KT-3后闭合KM1线圈失电KM1常开触头均分断，常闭触头恢复闭合KM2、KM3线圈得电 KM2、KM3主触头闭合，联锁触头分断对KM1联锁电动机M接成YY形高速运转。停止时，按下SB3即可。若电动机只需按下SB2，则电动机形低速启动后，YY形高速运转。二、 三速异步电动机的控制线路1、 三速异步电动机凳子绕组的连接有两套定子绕组，分两层安放在定子槽内。第一套绕组（双速）有七个出线端U1、V1、W1、U3、U2、V2、W2，可或YY连接；第二套绕组（单速）有三个出线端U4、V4、W4，只作Y形连接，如图2-68a所示。当分别改变两套定子绕组的连接方式（即改变磁极对数）时，电动机就可以得到三种不同的转速。三速异步电动机定子绕组的接线方法如图2-68b、c、d所示并见表2-43W1和U3出线端分开的目的是当电动机定子绕组接成Y形中速运转时，避免在形接法的定子绕组中产生感应电流。2、 三速电动机的控制线路（1） 接触器控制三速电动机的控制线路（2） 时间继电器控制三速电动机的控制线路电路图如图2-70所示其中，SB1、KM1控制电动机接法下低速启动运转； SB2、KT1、KM2控制电动机从接法下低速启动到Y接法下中速运转的自动变换； SB3、KT1、KT2、KM3控制电动机从接法下低速启动到Y接法下中速过渡到YY接法下高速运转的自动变换。转速电源接线并头连接方式L1L2L3低速U1V1W1U3、W1中速U4V4W4/Y高速U2V2W2U1、V1、W1、U3YY线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。 形低速运转： 按下SB1KM1线圈得电KM1的触头动作电动机M接成形低速运转。 形低速启动Y形中速运转：按下SB2SB2常闭触头先分断、常开触头后闭合KT1线圈得电KT1-2、KT1-3未动作，KT1-1瞬时闭合KM1线圈得电KM1触头动作电动机M接成形低速启动(经KT1整定时间) KT1-2先分断KM1线圈失电KM1触头复位KT1-3后闭合KM2线圈得电KM2触头动作电动机M接成Y形中速运转。 形低速启动Y形中速运转过渡YY形高速运转：按下SB3 SB3常闭触头先分断、常开触头后闭合KT2线圈得电KT2-2、KT2-3未动作，KT2-1瞬时闭合 KT1线圈得电KT1-2、KT1-3未动作，KT1-1瞬时闭合KM1线圈得电KM1触头动作电动机M接成形低速启动(经KT1整定时间) KT1-2先分断KM1线圈失电KM1触头复位KT1-3后闭合KM2线圈得电KM2触头动作电动机M接成Y形中速过渡(经KT2整定时间) KT2-2先分断KM2线圈失电KM2触头复位KT2-3后闭合KM3、4线圈得电KM3、4触头动作对KM1联锁，KT1线圈失电KT1触头复位 电动机M接成YY形高速运转。 课题八 绕线转子异步电动机的控制线路绕线转子三相异步电动机可以通过滑环在转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性，从而达到减小启动电流、增大启动转矩以及调节转速的目的。常用的控制线路有：a、转子绕组串接电阻启动控制线路b、转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路c、凸轮控制器控制线路一、 转子绕组串接电阻启动控制线路1、 转子串接三相电阻启动原理a、 启动时，在转子回路串入作Y形连接、分级切换的三相启动电阻器，以减小启动电流、增加启动转矩。b、 随着电动机转速的升高，逐级减小可变电阻。c、 启动完毕后，切除可变电阻器，转子绕组被直接短接，使电动机在额定状态下运行。三相对称电阻器：电动机转子绕组中串接的外加电阻在每段切除前和切除后，三相电阻始终是对称的。三相不对称电阻器：若启动时串入的全部三相电阻是不对称的，且每段切除后三相不对称。2、 按钮操作控制线路图2-73所示，线路的工作原理较简单，请自行分析。该线路的缺点是操作不便，工作的安全性和可靠性较差，所以在生产实际中常采用时间继电器自动控制的线路。3、 时间继电器自动控制线路时间继电器自动控制短接启动电阻的控制线路如图2-73所示。该线路利用三个时间继电器KT1、KT2、KT3和三个接触器KM1、KM2、KM3的相互配合来依次自动切除转子绕组中的三级电阻。线路的工作原理如下：合上电源开关QS。 按下SB1KM线圈得电KM触头动作电动机M串接全部电阻启动，KT1线圈得电经KT1整定时间KT1常开触头闭合KM1线圈得电KM1触头动作，切除第一组电阻R1，电动机串接R2、R3两组电阻继续启动KT2线圈得电经KT2整定时间KT2常开触头闭合KM2线圈得电KM2触头，切除第二组电阻R2，电动机串接第三组电阻R3继续启动KM3线圈得电经KT3整定时间KT3常开触头闭合KM3线圈得电KM3触头动作，切除第三组电阻R3，电动机M启动结束，正常运转KT1、KM1、KT2、KM2、KT3依次断电释放，触头复位。 为保证电动机只有在转子绕组串入全部外加电阻的条件下才能启动，将接触器KM1、KM2、KM3的辅助常闭触头与启动按钮SB1串接，这样，如果接触器KM1、KM2、KM3中的任何一个因触头熔焊或机械故障而不能正常释放时，即使按下启动SB1，控制电路也不会得电，电动机就不会接通电源启动运转。 停止时，按下SB2即可。4、 电流继电器自动控制线路绕组转子异步电动机刚启动时转子电流较子，随着电动机转速的增大，转子电流逐渐减小，根据这一特性，可以利用电流继电器自动控制接触器来逐级切除转子回路的电阻。 电流继电器自动控制线路如图2-75所示。三个过电流继电器KA1、KA2和KA3的线圈串接在转子回路中，它们的吸合电流都一样，但释放电流不同，KA1最大，KA2次之，KA3最小，从而能根据转子电流的变化，控制接触器KM1、KM2、KM3依次动作，逐级切除启动电阻。线路的工作原理如下：按下SB1KM线圈得电KM触头动作电动机M串接全部电阻启动；KA常开触头闭合，为KM1、KM2、KM3得电作准备由于电动机M起动时转子电流较大，三个过电流继电器KA1、KA2和KA3均吸合，它们接在控制电路中的闭合触头均断开，使接触器KM1、KM2、KM3的线圈都不得电，接在转子电路中的常开触头都处于断开状态，启动电阻被全部串接在转子绕组中。随着电动机转速的升高，转子电流逐级减小，当减小至KA1的释放电流时，KA1首先释放，其常闭触头恢复闭合，接触器KM1得电，主触头闭合，切除第一组电阻R1。当R1被切除后，转子电流重新增大，但随着电动机转速的继续升高，转子电流又会减小，待减小至KA2的释放电流时，KA2释放，接触器KM2动作，切除第二组电阻R2，如此继续下去，直至全部电阻被切除，电动机启动完毕，进入正常运转状态。 中间继电器KA的作用是保证电动机在转子电路中接入全部电阻的情况下开始启动。因为电动机开始启动时，转子电流从零增大到最大值需要一定的时间，这样有可能电流继电器KA1、KA2和KA3还未动作，接触器KM1、KM2、KM3就已经吸合而把电阻R1、R2、R3短接，造成电动机直接启动。接入KA后，启动时由KA的常开触头断开KM1、KM2、KM3线圈的通电回路，保证了启动时转子回路串入全部电阻。二、 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路绕线转子异步电动机采用转子绕组串电阻的方法启动，要想获得良好的启动特性，一般需要将启动电阻分为多级，这样所用的电器较多，控制线路复杂，设备投资大，维修不便，并且在逐级切除电阻的过程中，会产生一定的机械冲击。因此，在工矿企业中对于不频繁启动的设备，广泛采用频敏变阻器代替启动电阻来控制绕线转子异步电动机的启动。1、 频敏变阻器频敏变阻器是一种阻抗值频率明显变化、静止的无触点电磁元件。它实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。在电动机启动时，将频敏变阻器串接在转子绕组中，由于频敏变阻器的等效阻抗随转子电流频率的减小而减小，从而达到自动变阻的目的。因此，只需用一级频敏变阻器就可以平稳地把电动机启动起来。启动完毕短接切除频敏变阻器。 用频敏变阻器启动绕线转子异步电动机的优点是：启动性能好，无电流和机械冲击，结构简单，价格低廉，使用维护方便。但由于功率因数较低，启动转矩较小，一般不宜用于重载启动的场合。 常用的频敏变阻器有BP1、BP2、BP3、BP4和BP6等系列。 图2-76b为频敏变阻器在电路图中的符号。 频敏变阻器主要由铁心和绕组两部分组成。它的上、下铁心用四根拉紧螺栓固定，拧开螺栓上的螺母，可以在上下铁心之间增减非磁性垫片，以调整空气隙长度。出厂时上下铁心间的空气隙为零。 频敏变阻器的绕组备有四个抽头，一个抽头在绕组背面，标号为N；另外三个抽头在绕组的正面，标号分别为1、2、3。抽头1-N之间为100%匝数，2-N之间为85%匝数，3-N之间为71%匝数。出厂时三组线圈均接在85%匝数抽头处，并接成Y形。 频敏变阻器的系列应根据电动机所拖动生产机械的启动负载特性和操作频繁程度来选择，再按电动机功率选择其规格。 在安装和使用时，频敏变阻器应牢固地固定在基座上，当基座为铁磁物质时应在中间垫放10mm以上的非磁性垫片，以防影响频敏变阻器的特性。连接线应按电动机转子额定电流选用相应截面的电缆线。同时频敏变阻器还应可靠接地。在使用前，应先测量频敏变阻器对地绝缘电阻，其值应不小于1M，否则须先进行烘干处理后方可使用。使用时，若发现启动转矩或启动电流过大或过小，应按下述方法调整频敏变阻器的匝数和气隙。（1） 启动电流和启动转矩过大，启动过快时，应换接抽头，使匝数增加，以减小启动电流和启动转矩。（2） 启动电流和启动转矩过小，启动过慢时，应换接抽头，使匝数减少，以增大启动电流和启动转矩。（3） 如果刚启动时，启动转矩偏大，有机械冲击现象，而启动完毕后，稳定转速又偏低，这时可在上下铁心间增加气隙。可拧开变阻器两面上的四个拉紧螺栓的螺母，在上、下铁心之间增加非磁性垫片。增加气隙可使启动电流略微增加，启动转矩稍有减小，而启动完毕时的转矩稍有增大，从而使稳定转速得以提高。2、 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路如图2-77所示，线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。按下SB1KM1线圈得电KM1触头动作电动机M串接RF启动KT线圈得电（经KT整定时间）KT常开触头闭合KM2线圈得电KM2触头动作短接切除频敏变阻器RF，M启动结束，正常运行KT线圈失电KT触头瞬时复位 停止时，按下SB2即可。三、 凸轮控制器控制线路中、小容量绕线转子异步电动机的启动、调速及正反转控制，常常采用凸轮控制器来实现，以简化操作，如桥式起重机上大部分采用这种控制线路。 绕线转子异步电动机凸轮控制器控制线路2-78a所示。图中组合开关QS作为电源引入开关；熔断器FU1、FU2分别作为主电路和控制电路的短路保护；行程开关SQ1、SQ2分别作电动机正反转时工作机构的限位保护；过电流继电器KA1、KA2作电动机的过载保护；R是电阻器；凸轮控制器AC有12对触头，其分合状态如图2-78b所示。 其中最上面4对配有灭弧罩的常开触头AC1AC4接在主电路中用于控制电动机正反转；中间5对常开触头AC5AC9与转子电阻R相接，用来逐级切换电阻以控制电动机的启动和调速；最下面的3对常闭触头AC10AC12用作零位保护。 线路的工作原理如下：将凸轮控制器AC的手轮置于“0”位后，合上电源开关QS，这时AC最下面的3对触头AC10AC12闭合，为控制电路的接通作准备。按下SB1,接触器KM得电自锁，为电动机的启动作准备。 正转控制：将凸轮控制器AC的手轮从“0”位转到正转“1”位置，这时触头AC10仍闭合，保持控制电路接通；触头AC1、AC3闭合，电动机M接通三相电源正转启动，此时由于AC的触头AC5AC9均断开，转子绕组串接全部电阻R启动，所以启动电流较小，启动转矩也较小。如果电动机此时负载较重，则不能启动，但可起到消除传动齿轮间隙和拉紧钢丝绳的作用。 当AC手轮从正转“1”位转到“2”位时，触头AC10、AC1、AC3仍闭合，AC5闭合，把电阻器R上的一级电阻短接切除，电动机转矩增加，正转加速。同理，当AC手轮依次转到正转“3”和“4”位置时，触头AC10、AC1、AC3、AC5仍闭合，AC6、AC7先后闭合，把电阻器R上的两级电阻相继短接，电动机M继续加速正转。当手轮转到“5”位置时，AC5AC9五对触头全部闭合，转子回路电阻被全部切除，电动机启动完毕进入正常运转。 停止时，将AC手轮扳回零位即可。 反转控制：当将AC手轮扳倒反转“1”“5”位置时，触头AC2、AC4闭合，接入电动机的三相电源相序改变，电动机将反转。反转的控制过程与正转相似，请自行分析。 凸轮控制器最下面的三对触头AC10AC12只有当手轮置于零位时才全部闭合，而手轮在其余各档位置时都只有一对触头