三相异步电动机接触器联锁的正反转控制实验

三相异步电动机接触器联锁的正反转控制实验

1、实验目的

 ⑴学会三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的接线和操作方法。

  ⑵理解联锁的概念。

  ⑶理解三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的基本原理。

 

2、预习内容及要求

⑴电动机的旋转方向

  三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向，而磁场的旋转方向又取决于电源的相序，所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。任意改变电源的相序时，电动机的旋转方向也会随之改变。

⑵电动机正反转控制原理

①控制线路

    三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图如图3-4所示。线路中采用了两个接触器，即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2，它们分别由正转按钮SB2和反转按钮SB3控制。这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序接线，KM2则对调了两相的相序。控制电路有两条，一条由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB3和KM2线圈等组成的反转控制电路。

 

②控制原理

    当按下正转启动按钮SB2后，电源相通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、正转启动按钮SB2的动合接点、反转交流接触器KM2的常闭辅助触头、正转交流接触器线圈KM1，使正转接触器KM1带电而动作，其主触头闭合使电动机正向转动运行，并通过接触器KM1的常开辅助触头自保持运行。反转启动过程与上面相似，只是接触器KM2动作后，调换了两根电源线U、W相（即改变电源相序），从而达到反转目的。

③互锁原理 

    接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合，否则造成两相电源短路事故。为了保证一个接触器得电动作时，另一个接触器不能得电动作，以避免电源的相间短路，就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头，而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头。当接触器KM1得电动作时，串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断，切断了反转控制电路，保证了KM1主触头闭合时，KM2的主触头不能闭合。同样，当接触器KM2得电动作时， KM2的常闭触头分断，切断了正转控制电路，可靠地避免了两相电源短路事故的发生。这种在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的作用叫联锁（或互锁）。实现联锁作用的常闭触头称为联锁触头（或互锁触头）。

 

3、实验器材

代号	名称	型号	规格	数量
M	三相异步电动机	Y-112M-4	4KW、380V、Δ接法	1
QS	组合开关	HZ10-25-3	三极额定电流25安	1
FU1	螺旋式熔断器	RL1-60/25	500V、60安配熔体额定电流25安	3
FU2	螺旋式熔断器	RL1-15/2	500V、15安配熔体额定电流2安	2
KM1 KM2	交流接触器	CJ10-20	20安、线圈电压380V	1
SB1、SB2 SB3	按钮	LA4-3H	保护式、按钮数3	1
XT	端子排	JX2-1015	10安、15节	1
FR	热继电器	JR16-20/3	三极、20安	1
	木板（控制板）		650×500×50毫米	1
	万用表			1

 

4、实验操作步骤

⑴实验准备工作

 ①电器的结构及动作原理

在连接控制实验线路前，应熟悉按钮开关、交流接触器、热继电器的结构形式、动作原理及接线方式和方法。

 ②记录实验设备参数

将所使用的主要实验电器的型号规格及额定参数记录下来，并理解和体会各参数的实际意义。

 ③电动机的外观检查

实验接线前应先检查电动机的外观有无异常。如条件许可，可用手盘动电动机的转子，观察转子转动是否灵活，与定子的间隙是否有磨擦现象等。

 ④电动机的绝缘检查

采用“三相异步电动机实验”介绍的方法和步骤，使用兆欧表依次测量电动机绕组与外壳间及各绕组间的绝缘电阻值，并将测量数据记录于表3-3中，同时应检查绝缘电阻值是否符合要求。

表3-3

相间绝缘	绝缘电阻（MΩ）	各相对地绝缘	绝缘电阻（MΩ）
U相与V相		U相对地
V相与W相		V相对地
W相与U相		W相对地

      

 ⑵安装接线

①检查电器元件质量

应在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。检查接触器时，应拆卸灭弧罩，用手同时按下三副主触点并用力均匀；同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。

 ②安装电器元件

在木板上将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装。注意组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端；紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。

③板前明线布线

主电路采用BV1.5毫米²（黑色），控制电路采用BV1毫米²（红色）；按钮线采用BVR0.75 毫米²（红色），接地线采用BVR1.5毫米²（绿/黄双色线）。布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动等要求，具体注意以下几点：

a.走线通道应尽可能少，同一通道中的沉底导线 ，按主、控电路分类集中，单层平行密排，并紧贴敷设面。

b.同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。当必须交叉时，该根导线应在接线端子引出时，水平架空跨越，但必须属于走线合理。

 c.布线应横平竖直，变换走向应垂直。

 d.导线与接线端子或线桩连接时，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。并做到同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离保持一致。

 e.一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。

 f.布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘。

 g.布线时，不在控制板上的电器元件要从端子排上引出。

 ④按图3-4检验控制板布线正确性。

实验线路连接好后，学生应先自行进行认真仔细的检查，特别是二次接线，一般可采用万用表进行校线，以确认线路连接正确无误。

 ⑤接电源、电动机等控制板外部的导线。

 ⑶控制实验

经教师检查后，通电试车。

①接通电源。合上电源开关QS。

 ②正转启动实验。按下启动按钮SB2，观察线路和电动机运行有无异常现象，并观察电动机控制电器的动作情况和电动机的旋转方向。

 ③停止运行。按下停止按钮SB1，接触器KM1线圈失电，KM1自锁触头分断解除自锁，且KM1主触头分断，电动机M失电停转。

 ④反转启动实验。按下反转启动按钮SB3，同时观察电动机控制电器的动作情况和电动机的旋转方向的改变。

 ⑷实验结束

 ①实验工作结束后，应切断电动机的三相交流电源。

 ②拆除控制线路、主电路和有关实验电器。

 ③将各电气设备和实验物品按规定位置安放整齐。

 

5、实验报告

 ⑴画出三相异步电动机的接触器联锁控制电气原理图，并在原理图中标出联锁触头。

 ⑵记录仪器和设备的名称、规格和数量。

 ⑶根据实验操作，简要写出实验步骤。

 ⑷总结实验结果。

 ⑸写出本次实验的心得体会。

 

6、实验注意事项

 ⑴电动机和按钮的金属外壳必须可靠接地。接至电动机的导线必须穿在导线通道内加以保护，或采用坚韧的四芯橡皮线或塑料护套线进行临时通电校验。

 ⑵电源进线应接在螺旋式熔断器底座的中心端上，出线应接在螺纹外壳上。

 ⑶电动机必须安放平稳，以防在可逆运转时产生滚动而引起事故。

 ⑷要注意电动机必须进行换相，否则，电动机只能进行单向运转。

 ⑸要特别注意接触器的联锁触点不能接错，否则，将会造成主电路中两相电源短路事故。

 ⑹接线时，不能将正、反转接触器的自锁触点进行互换，否则，只能进行点动控制。

 ⑺通电校验时，应先合上QS，再检验SB2（或SB3）及SB1按钮的控制是否正常，并在按SB2后再按SB3，观察有无联锁作用。

 ⑻接电前必须经教师检查无误后，才能通电操作。

 ⑼实验中一定要注意安全操作。

 

7、思考题

 ⑴什么是联锁和联锁触头？为什么要设置联锁触头？

 ⑵三相异步电动机接触器联锁的正反转控制线路的优点和缺点是什么？如何克服此线路的不足？