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95情景2 三相鼠笼式异步电动机的电气控制情景2 三相鼠笼式异步电动机的电气控制任务2.1 三相鼠笼式异步电动机的直接起动所谓直接起动就是通过开关和接触器，将额定电压直接加在电动机定子绕组上使电动机起动的方法，又称为全压起动。任务目标知识目标1了解三相鼠笼异步电动机直接起动控制线路的工作原理、接线方法；2掌握电路图、接线图的识读方法；3掌握三相鼠笼异步电动机直接起动控制线路的各项保护措施。能力目标1掌握电路图、接线图的识读方法；2掌握三相鼠笼异步电动机直接起动控制线路的接线方法；3掌握调试及故障排除技能。任务分析直接起动的优点是起动设备简单、起动力矩大、起动时间短；缺点是起动电流大(起动电流是额定电流的57倍)。过大的起动电流将在电网上引起很大的电压降，使电网上的其他用电设备受到干扰，甚至不能正常工作。电动机能否直接起动，主要取决于电网容量的大小、电动机型式、起动次数和线路允许干扰的程度。当电源容量满足以下经验公式时，允许电动机直接起动。(2.1)式中 电动机直接起动电流(A)； 电动机额定电流(A)； 电源容量(kVA)； 电动机额定功率(KW)一般在10kW以下的电动机可以直接起动。直接起动可分为点动控制和长动控制。本任务要求使用熔断器、接触器、控制按钮、接触器等低压电器，实现电动机的直接起动。基本知识2.1.1 电气控制识图基本知识电工用图的分类及其作用在电气控制系统中，首先是由配电器将电能分配给不同的用电设备，再由控制电器使电动机按设定的规律运转，实现由电能到机械能的转换，满足不同生产机械的要求。在电工领域安装、维修都要依靠电气控制原理图和施工图，施工图又包括电气元件布置图和电气接线图。电工用图的分类及作用见表2-1。表2-1 电工用图的分类及作用电工用图概念作用图中内容电气控制图原理图是用国家统一规定的图形符号、文字符号和线条联接来表明各个电器的连接关系和电路工作原理的示意图，如图2-1所示是分析电气控制原理、绘制及识读电气控制接线图和电器元件位置图的主要依据电气控制线路中所包含的电器元件、设备、线路的组成及连接关系施工图平面布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号(如方形等)而绘制的一种简图。如图2-2所示主要用于电器元件的布置和安装项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面等接线图是用来表明电器设备或线路连接关系的简图，如图2-3所示是安装接线、线路检查和线路维修的主要依据电气线路中所含元器件及其排列位置，各元器件之间的接线关系图2-1 电动机直接起动电气原理图图2-2 电动机直接起动平面布置图图2-3 电动机直接起动接线图电气控制图是电气工程技术的通用语言。为了便于信息交流与沟通，在电气控制线路中，各种电器元件的图形符号和文字符号必须统一，即符合国家强制执行的国家标准。我国颁布了GB 47282005电气图用图形符号、GB/T5094.1，GB5226-2002机械安全 械电气设备通用技术条件，GB/T6988-2008电气技术用文件的编制等。2.1.2 控制线路分析2.1.2.1 单向长动控制鼠笼式异步电动机单向长动运行控制线路是一种最常用、最简单的控制线路，能实现对电动机的起动和停止的自动控制、远距离控制、频繁控制等。主电路由低压断路器QF、熔断器FU、接触器KM的常开主触点、热继电器FR的热元件及三相鼠笼式异步电动机M组成。控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM线圈及常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头组成。如图2-4所示。图2-4 鼠笼式异步电动机单向长动运行控制线路控制线路工作原理如下。起动控制：合上低压断路器QF，按启动按钮SB2，接触器KM的吸引线圈带电，接触器KM的常开主触点闭合，电动机M得电起动。同时，与SB2并联的接触器KM的常开辅助触点闭合，即使松手断开SB2，接触器KM的吸引线圈通过其辅助触点可以继续保持通电，维持吸合状态。凡是接触器(或继电器)利用自己的辅助触点来保持线圈带电的，称之为自锁(自保持)，这个触点称为自锁(自保持)触点。由于接触器KM 的自锁作用，当松开SB2后，电动机M仍能继续起动，最后达到稳定运转。停止控制：按停止按钮SB1，接触器KM的线圈失电，其主触点和辅助触点均断开，电动机脱离电源，停止运转。这时，即使松开停止按钮，由于自锁触点断开，接触器KM线圈不会再通电，电动机不会自行起动。只有再次按下启动按钮SB2 时，电动机方能再次启动运转。2.1.2.2 线路的保护1短路保护由熔断器和低压断路器实现。熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔断器的熔体不起作用，相当于一根导线，其上面的压降很小，可忽略不计。当电路短路时，很大的短路电流流过熔体，使熔体立即熔断，切断电动机电源，电动机停转。当出现短路时，低压断路器会立即动作，切断电源使电动机停转。2过载保护通过热继电器实现。当电动机的工作电流等于额定电流时，热继电器FR不动作，电动机正常工作；当电动机短时过载或过载电流较小时，热继电器不动作，或经过较长时间才动作；当电动机过载电流较大时，串接在主电路中的热元件会在较短时内发热弯曲，使串接在控制电路中的常闭触点断开，先后切断控制电路和主电路的电源，使电动机停转。3欠压保护一般当电网电压降低到额定电压的85%以下时，接触器线圈产生的电磁吸力减小到复位弹簧的拉力，动铁心被释放，其主触点和自锁触点同时断开，切断主电路和控制电路电源，使电动机停转。4失压保护(零压保护)通过接触器实现。当电网停电时，接触器线圈中的电流消失，电磁吸力减小为零，动铁心释放，触点复位，切断了主电路和控制电路电源。当电网恢复供电时，若不重新按下启动按钮，则电动机就不会自行启动，实现了失压保护。控制线路具备了欠压和失压的保护能力以后，有如下三方面优点：(1)防止电压严重下降时电动机在重负载情况下的低压运行；(2)避免电动机同时启动而造成电压的严重下降；(3)防止电源电压恢复时，电动机突然启动运转，造成设备和人身事故。任务实施一、分析原理图明确原理图中的各种元器件的名称、符号、作用，理清电路图的工作原理及其控制过程。二、使用的主要工具、仪表及器材1配齐元器件三相鼠笼异步电动机单向长动控制使用的主要元器件如表2-2所示。表2-2 元器件明细表代号名称推荐型号推荐规格数量M三相异步电动机WOJ26Pn=180W Un=380V In=0.68A Nn=1400rpm1QF空气开关DZ47-63 C36000A1FUl熔断器RT14-20103810mm2MAX，配熔体额定电流3A5KM 交流接触器CJX2-09|F4-119A、线圈电压380V1FR热继电器JR28-25三极、20A、整定电流11.6A1SB1、SB2按钮LAY3Ue220V、Ie4.5A、UI660V、Ith10A12配齐需要的工具，仪表和合适的导线测电笔、螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、数字式万用表等。元器件主电路(U、V、W三相)采用1.5 mm2(红色、绿色、黄色)；控制电路采用lmm2(黑色)；接地线采用l.5 mm2(黄绿双色)。导线数量由教师根据实际情况确定。3器材维修电工实训台，模块W00018(250mm250 mm)，模块W0002(250mm250 mm)，模块W00048(150mm200mm)，模块W025A(200mm150 mm)，模块W025A-03各一块。三、安装电气控制线路1检查电器元件按配置所用电器元件并检验型号及性能。(1)电器元件的技术数据符合要求，外观无损伤。(2)电器元件的电磁机构动作要灵活。(3)对电动机进行常规检查。2固定电器元件绘制元件布置图(平面布置图)图2-5，并按图2-5安装固定电器元件，并标注上醒目的文字符号。图2-5 单向长动控制元器件平面布置图工艺要求如下：(1) 低压断路器、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧。(2) 各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理，便于元件的更换。(3)紧固各元件时要用力均匀，紧固程度适当。在紧固熔断器、接触器等易碎裂元件时，应用手按住元件一边轻轻摇动，一边用螺丝刀轮换旋紧对角线上的螺钉，直到手摇不动后再适当旋紧些即可。3接线按接线图2-6进行板前明线布线和套编码套管。连接电动机及保护接地线、电源线及控制电路板外部连接线，连续控制控制电路接线图如图2-7所示。图2-6 连续控制主电路接线图图2-7 连续控制控制电路接线图板前明线布线的工艺要求是：(1)布线通道尽可能少，同路并行导线按主、控电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。(2)同一平面的导线应高低一致。(3)布线应横平竖直，导线与接线螺栓连接时，应打羊眼圈，并按顺时针旋转，不允许反圈。对瓦片式接点，导线连接时，直线插入接点固定即可。(4)布线时不得损伤线芯和导线绝缘。所有从一个接线端子到另一个接线端子的导线必须连续，中间无接头。(5)导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层及露铜过长。在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码套管。(6)一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。(7)同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离应一致。4线路检查包括学生自测和互测，以及老师检查。(1)用查线号法分别对主电路和控制电路进行常规检查，按控制原理图和接线图逐一查对线号有无错接、漏接。按电路原理图或电气接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处连接是否正确，有无漏接、错接之处。检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固。(2)用万用表分别对主电路和控制电路进行通路、断路检查。主电路检查：断开控制电路，分别测U11、V11、W11任意两端电阻应为，按下交流接触器的触点架时，测得是电动机两相绕组的串联直流电阻值(万用表调至R1挡，调零)。检查主电路时，可以手动来代替受电线圈励磁吸合时的情况进行检查。控制电路检查：断开主电路，将表笔跨接在控制电路两端，测得阻值为，说明启动、停止控制回路安装正确；按下SB2或按下接触器KM触点架，均测得接触器KM线圈电阻值，说明自锁控制安装正确。(将万用表调至R10挡，或R100挡，调零)。(3)检查电动机和按钮外壳的接地保护。(4)检查过载保护。检查热继电器的额定电流值是否与被保护的电动机额定电流相符，若不符，调整旋钮的刻度值，使热继电器的额定电流值与电动机额定电流相符；检查常闭触点是否动作，其机构是否正常可靠；复位按钮是否灵活。5通电试车接电前必须征得教师同意，并由教师接通电源和现场监护。(1)电源测试。合上低压断路器QF，用测电笔测FU1、三相电源。(2)控制电路试运行。断开.低压断路器QF，确保电动机没有与端子排连接。合上低压断路器QF，按下按钮SB2，接触器主触点立即吸合，松开SB1，接触器主触点仍保持吸合。按下SB2，接触器触点立即复位。(3)带电动机试运行。断开低压断路器QF，接上电动机接线。再合上低压断路器QF，按下按钮SB1，电动机运转；按下SB2，电动机停转。6注意事项(1)不触摸带电部件，严格遵守“先接线后通电，先接电路部分后接电源部分；先接主电路，后接控制电路，再接其他电路；先断电源后拆线”的操作程序。(2)接线时，必须先接负载端，后接电源端；先接接地端，后接三相电源相线。(3)发现异常现象(如发响、发热、焦臭)，应立即切断电源，保持现场，报告指导老师。(4)电动机必须安放平稳，电动机及按钮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，或采取坚韧的四芯橡皮护套线进行临时通电校验。(5)按钮内接线时，用力不能过猛，以防止螺钉打滑。四、常见故障及维修三相异步电动机具有过载保护的接触器自锁单相长动控制线路常见故障及维修方法见表2-3所示。表2-3 单相长动控制线路故障及维修方法常见故障故障原因维修方法电动机不启动1.熔断器熔体熔断2自锁触点和启动按钮串联3交流接触器不动作4热继电器未复位1.查明原因排除后更换熔体2改为并联3检查线圈或控制回路4手动复位发出嗡嗡声，缺相动、静触头接触不良对动静触头进行修复跳闸1.电动机绕阻烧毁2线路或端子板绝缘击穿1.更换电动机2查清故障点排除电动机不停车1.触头烧损粘连2停止按钮接点粘连1.拆开修复2更换按钮续表常见故障故障原因维修方法电动机时通时断1.自锁触点错接成常闭触点2触点接触不良1.改为常开2检查触点接触情况只能点动1.自锁触点未接上2并接到停止按钮上1.检查自锁触点2并接到启动按钮两侧五、工作质量评价任务完成质量评分标准见表2-4。表2-4 任务完成质量评分表项目内容配分评分标准得分器材准备5(1)不清楚元器件的功能及作用 扣2分(2)不能正确选用元器件 扣3分工具、仪表的使用5(1)不会正确使用工具 扣2分(2)不能正确使用仪表 扣3分装前检查10(1)电动机质量检查 每漏一处扣2分(2)电器元件漏检或错检 每处扣2分安装元件15(1)不按布置图安装 扣5分(2)元件安装不紧固 每只扣4分(3)安装元件时漏装木螺钉 每只扣2分(4)元件安装不整齐、不匀称、不合理 每只扣3分(5)损坏元件 扣15分布线30(1)不按电路图接线 扣10分(2)布线不符合要求：主电路 每根扣4分控制电路 每根扣2分(3)接点松动、露铜过长、压绝缘层、反圈等，每个接点 扣1分(4)损伤导线绝缘或线芯 每根扣5分(5)漏套或错套编码套管(教师要求) 每处扣2分(6)漏接接地线 扣10分通电试车35(1)热继电器未整定或整定错 扣5分(2)熔体规格配错，主、控电路各 扣5分(3)第一次试车不成功 扣10分第二次试车不成功 扣20分第三次试车不成功 扣30分安全文明生产违反安全文明生产规程、小组团队协作精神不强 扣540分 定额时间2h每超时10min扣5分，每少于10分钟加5分备注除定额时间外，各项目的最高扣分不应超过配分数开始时间结束时间实际时间总成绩特别提示：(1)安装控制板上的走线槽及电器元件时，必须根据电器元件位置图画线后进行安装，并做到安装牢固、排列整齐、均称、合理、便于走线及更换元件。(2)紧固各元件时，要受力均匀，紧固程度适当，以防止损坏元件。(3)各电器元件与走线槽之间的外露导线，要尽可能做到横平竖直、走线合理、美观整齐，变换走向要垂直。巩固与提高单向点动和长动控制线路点动控制是指按下按钮电动机运转，松开按钮电动机停转的电路。点动控制又称短车控制或点车控制，生产机械在试车或进行调整时往往需要点动控制。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。图2-8是几种常见的单向点动和长动控制线路。请分析图中每个电路的工作原理及运行过程。图2-8 点动和长动控制线路知识链接读图的方法和步骤电路和电气设备的设计、安装、调试与维修都要有相应的电气线路图作为依据或参考。电气线路图是根据国家标准的图形符号和文字符号，按照规定的画法绘制出的图纸。(1)电气线路图中常用的图形符号和文字符号。要识读电气线路图，必须首先明确电气线路图中常用的图形符号和文字符号所代表的含义，这是看懂电气线路图的前提和基础。1)基本文字符号。基本文字符号又分单字母文字符号和双字母文字符号两种。单字母符号是按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分为23类，每一大类电器用一个专用单字母符号表示，如“K”表示继电器、接触器类，“R”表示电阻器类。当单字母符号不能满足要求而需要将大类进一步划分、以便更为详尽地表述某一种电气设备、装置和元器件时采用双字母符号。双字母符号由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，组合形式为单字母符号在前、另一个字母在后，如“F”表示保护器件类，“FU”表示熔断器，“FR”表示热继电器。2)辅助文字符号。辅助文字符号用来表示电气设备、装置、元器件及线路的功能、状态和特征，如“DC”表示直流，“AC”表示交流。辅助文字符号也可放在表示类别的单字母符号后面组成双字母符号，如“KT”表示时间继电器等。辅助文字符号也可单独使用，如“ON”表示接通，“N”表示中性线等。(2)电气原理图的绘制和阅读方法电气原理图是用于描述电气控制线路的工作原理、以及各电器元件的作用和相互关系，而不考虑各电路元件实际的位置和实际连线情况的图纸。绘制和阅读电气原理图，一般遵循下面的规则。1)原理图一般由主电路、控制电路和辅助电路三部分组成。主电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的路径；控制电路是指控制主电路工作状态的电路；辅助电路包括照明电路、信号电路及保护电路等。信号电路是指显示主电路工作状态的电路；照明电路是指实现机械设备局部照明的电路；保护电路是实现对电动机的各种保护。控制电路和辅助电路一般由继电器的线圈和触点、接触器的线圈和触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。这些电路通过的电流都较小。一般主电路用粗实线表示，画在左边(或上部)，电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下依次排列画出，经电源开关后用U、V、W或U、V、W后加数字标志。中线N和保护地线PE画在相线之下，直流电源则正端在上、负端在下画出；辅助电路用细实线表示，画在右边(或下部)。2)原理图中，所有的电器元件都采用国家标准规定的图形符号和文字符号来表示。属于同一电器的线圈和触点，都要用同一文字符号表示。当使用相同类型电器时，可在文字符号后加注阿拉伯数字序号来区分，例如两个接触器KM1、KM2表示，或用KMF、KMR表示。3)原理图中，同一电器的不同部件，常常不绘在一起，而是绘在它们各自完成作用的地方。例如接触器的主触点通常绘在主电路中，而吸引线圈和辅助触点则绘在控制电路中，但它们都用KM表示。4)原理图中，所有电器触点都按没有通电或没有外力作用时的常态绘出。如继电器、接触器的触点，按线圈未通电时的状态画；按钮、的触点按不受外力作用时的状态画等。5)原理图中，在表达清楚的前提下，尽量减少线条，尽量避免交叉线的出现。两线需要交叉连接时需用黑色实心圆点表示，两线交叉不连接时需用空心圆圈表示。6)原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平或垂直布置。7)为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点，且每个接点要标一个编号，编号的原则是：靠近左边电源线的用单数标注，靠近右边电源线的用双数标注，通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线，故电器的线圈或电阻应尽量放在各行的边(左边或右边)。在阅读电气原理图以前，必须对控制对象有所了解，尤其对于机、液(或气)、电配合得比较密切的生产机械，单凭电气线路图往往不能完全看懂其控制原理，只有了解了有关的机械传动和液(气)压传动后，才能搞清全部控制过程。阅读电气原理图的步骤：一般看主电路，再看控制电路，最后看信号及照明等辅助电路。先看主电路有几台电动机，各有什么特点，例如是否有正、反转，采用什么方法启动，有无制动等；看控制电路时，一般从主电路的接触器入手，按动作的先后次序(通常自上而下)一个一个分析，搞清楚它们的动作条件和作用。控制电路一般都由一些基本环节组成，阅读时可把它们分解出来，便于分析。此外还要看有哪些保护环节。研讨与练习1电气图的类型及作用？2读电气原理图的步骤和方法？3电气控制线路的安装步骤和工艺要求？4在控制线路中，短路、过载、失、欠压保护等功能是如何实现的？在实际运行过程中，这几种保护有何意义？5试比较点动控制线路与自锁控制线路从结构上看主要区别是什么？从功能上看主要区别是什么？6自锁控制线路在长期工作后可能出现失去自锁作用。试分析产生的原因是什么？任务2.2 三相异步电机串电阻降压起动任务目标知识目标1了解常用时间继电器的功能、结构、原理与符号；2掌握定子绕组串接电阻降压的概念及控制电路的工作原理；3掌握三相鼠笼异步电动机串接电阻降压起动控制线路的各项保护措施；4了解软起动的基础知识。能力目标1掌握三相鼠笼异步电动机串接电阻降压起动控制线路的接线方法；2掌握调试及故障排除技能；3掌握电动机顺序控制的接线方法。任务分析三相笼型电动机容量较大时，一般应采用降压起动，有时为了减小和限制起动时对机械设备的冲击，即使允许直接起动的电动机，也往往采用降压起动。三相笼型电动机降压起动的实质，就是在电源电压不变的情况下，起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以限制起动电流，而在起动后再将电压恢复至额定值，电动机进入正常运行。减压起动可以减少起动电流，减小线路电压降，也就减小了起动时对线路的影响，但电动机的电磁转矩是与定子端电压平方成正比，所以减压起动使得电动机的起动转矩相应减小，故减压起动适用于空载或轻载下起动。三相笼型电动机降压起动的方法有：定子绕组电路串电阻电抗器；Y-联接降压起动；延边三角形和使用自耦变压器起动等。基本知识2.2.1 时间继电器2.2.1.1 组成及工作原理时间继电器是一种按时间原则动作的继电器。它按照设定时间控制而使触头动作，即由它的感测机构接收信号，经过一定时间延时后执行机构才会动作，并输出信号以操纵控制电路。它按工作方式分为通电延时时间继电器和断电延时时间继电器，一般具有瞬时触点和延时触点这两种触点。时间继电器的种类很多，常用的有气囊式、电磁式、电动式及晶体管式几种，近年来，电子式时间继电器发展很快，它具有延时时间长、精度高、调节方便等优点，有的还带有数字显示，非常直观，所以应用很广。以气囊式时间继电器为例，其结构示意图如图2-9所示。图2-9 时间继电器的外形和结构示意图1线圈；2铁芯；3衔铁；4复位弹簧；5推板；6活塞杆；7杠杆；8塔形弹簧；9弱弹簧；10橡皮膜；11空气室壁；12活塞；13调节螺杆；14进气孔；1516微动开关(1)在通电延时时间继电器中，当线圈1通电后，铁心2将衔铁3吸合，瞬时触点迅速动作(推板5使微动开关16立即动作)，活塞杆6在塔形弹簧8作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动，由于橡皮膜下方气室空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6不能迅速上移。当空气由进气孔14进入时，活塞杆6才逐渐上移。当移到最上端时，延时触点动作(杠杆7使微动开关15动作)，延时时间即为线圈通电开始至微动开关15动作为止的这段时间。通过调节螺杆13调节进气孔13的大小，就可以调节延时时间。线圈断电时，衔铁3在复位弹簧4的作用下将活塞12推向最下端。因活塞被往下推时，橡皮膜下方气室内的空气都通过橡皮薄膜10、弱弹簧9和活塞12肩部所形成的单向阀，经上气室缝隙顺利排掉，因此瞬时触点(微动开关16)和延时触点(微动开关15)均迅速复位。通电延时时间继电器的线圈和触点的符号如图2-10所示。(a) 线圈 (b)延时触点 (c)瞬时触点图2-10 通电延时时间继电器符号(2)将电磁机构翻转180安装后，可形成断电延时时间继电器。它的工作原理与通电延时时间继电器的工作原理相似，线圈通电后，瞬时触点和延时触点均迅速动作；线圈失电后，瞬时触点迅速复位，延时触点延时复位。2.2.1.2 主要技术参数1型号含义2技术参数时间继电器的主要技术参数见2-5。表2-5 时间继电器的主要技术参数型 号吸引线圈电压(V)触头额定电压(V)触头额定电流(A)延时触头数瞬动触头延时范围(s)通电延时断电延时动合(常开)动断(常闭) 动合(常开)动断(常闭)动合(常开)动断(常闭)JS7-1A361272203803805110.460及0.4180两种JS7-2A1111JS7-3A11JS7-4A11112.2.1.3 选择与调整原则1时间继电器的选择(1)类型选择：凡是对延时要求不高的场合，一般采用价格较低的JS7-A系列时间继电器，对于延时要求较高的场合，可采用JS11、JS20或7PR系列的时间继电器。(2)延时方式的选择：时间继电器有通电延时和继电延时两种，应根据控制线路的要求来选择哪一种延时方式的时间继电器。(3)线圈电压的选择 根据控制线路电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。2时间继电器的使用(1)JS7-A系列时间继电器只要将线圈转动180即可将通电延时改为断电延时结构。(2)JS7-A系列时间继电器由于无刻度，故不能准确地调整延时时间。(3)JS11-1系列通电延时继电器，必须在分断离合器电磁铁线圈电源时才能调节延时值；而JS11-2系列断电延时继电器，必须在接通离合器电磁铁线圈电源时才能调节延时值。2.2.1.4 图形符号及文字符号断电延时时间继电器的线圈和触点的符号如图2-11所示。(a) 线圈 (b)延时触点 (c)瞬时触点图2-11 断电延时时间继电器符2.2.2 时间继电器自动控制定子绕组串电阻降压启动控制电路2.2.2.1 电路图的识读与分析控制原理图如图2-12所示。主电路中KM2的主触头并联于KM1的主触头和启动电阻R的两端，而不是只并接在启动电阻的两端，这样接触器KM1和时间继电器KT只作短时间的降压启动用，电动机启动结束后就从电路中退出，从而延长了接触器KM1和时间继电器KT的使用寿命，节省了电能也提高了电路的可靠性。控制电路中SB1为停止按钮；SB2为启动按钮；KM1的一对常开触点并联于SB2的常开触点起自锁作用；KT的延时闭合触点用来延时启动KM2；KM1和KM2各有一对常开触点串入对方的线圈回路中，这样就防止二者同时闭合，形成互锁。熔断器和热继电器分别用作电路的短路保护和过载保护。图2-12 串电阻降压启动时间继电器控制电路2.2.2.2 电路控制过程闭合电源开关QS。启动电阻一般采用ZX1、ZX2系列铸铁电阻，功率大，能够通过较大电流，三相电路中每相所串电阻值相等。线路的特点：电动机串电阻降压启动，电阻要耗电发热，因此不适于频繁启动电动机。启动时，由于电阻的分压作用，电动机的启动电压只有额定电压的0.50.8倍，转矩正比于电压的平方，此时Mq=(0.20.64)，所以串电阻降压启动仅适用于对启动转矩要求不高的场合。任务实施一、主使用的要工具、仪表及器材1电器元件电器元件见表2-6。表2-6 元件明细表代号名称推荐型号推荐规格数量M三相异步电动机WOJ26Pn=180W Un=380V In=0.68A Nn=1400rpm1QF空气开关DZ47-63 C36000A，配熔体额定电流3A1FUl熔断器RT14-20103810mm2MAX3FU2熔断器RT14-20103810mm2MAX2KMl、KM2 交流接触器CJX2-09|F4-119A、线圈电压380V2KT时间继电器ST3P A-B线圈电压380V1FR热继电器JR28-25三极、20A、整定电流11.6A1SB1、SB2按钮LAY3Ue220V、Ie4.5A、UI660V、Ith10A12工具测电笔、螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀等。3仪表ZC7(500V)型兆欧表、UT61C型数字式万用表。4器材(1)维修电工实训台，模块W00018(250mm250 mm)，模块W0002(250mm250 mm)，模块W0002(250mm250 mm)，模块W00048(150mm200mm)，模块W025A(200mm150 mm)，模块W025A-03各一块。(2)导线规格：主电路采用BV1.5 mm2(红色、绿色、黄色)；控制电路采用BVl。mm2(黑色)；按钮线采用BVR0.75 mm2(红色)；接地线采用BVRl.5 mm2(黄绿双色)。导线数量由教师根据实际情况确定。(3)紧固体和编码套管按实际需要发给。二、项目实施步骤及工艺要求(1) 绘制并读懂串联电阻降压启动自动控制线路电路图，给线路元件编号，明确线路所用元件及作用。(2) 按 表2-7配置所用电器元件并检验型号及性能。(3)在控制板上按布置图2-13安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。(4)按布置图2-13进行板前明线布线和套编码套管(注意：接线图中的KM1和KM2与原理图中位置互换)。板前明线布线的工艺要求参照(5)根据电路图2-12检查控制板布线的正确性。(6)安装电动机。(7)连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。(8)连接电源、电动机等控制板外部的导线。(9)自检。检查主电路时，可以手动来代替受电线圈励磁吸合时的情况进行检查。图2-13 串联电阻降压启动自动控制平面布置图检查控制电路时，利用万用表的电阻档或数字式万用表的蜂鸣器检测接触器线圈电阻、触点的通断情况、时间继电器线圈的电阻，延时触点的通断情况以及按钮动合、动断触点等。(10)通电试车。接电前必须征得教师同意，并由教师接通电源和现场监护。做好线路板的安装检查后，按安全操作规定进行试运行，即一人操作，一人监护。特别提示：1)主电路两个交流接触器不能换相，否则会出现全压运行时电动机反转。2)时间继电器在全压运行时要断电，以便延长时间继电器的使用寿命。3)安装时间继电器时，先检查时间继电器的状态，如果发现是断电延时继电器，应将线圈部分转动180，改为通电延时时间继电器。应在不通电时预先校验三、工作质量评价工作质量评价参照表2-4，定额时间由指导教师酌情增减。巩固与提高时间继电器常见故障及排除时间继电器的常见故障及修理方法见表2-7。表2-7 时间继电器的常见故障及修理方法 故障现象产生原因修理方法延时触头不动作1.电磁铁线圈断线2电源电压低于线圈额定电压很多3电动式时间继电器的同步电动机线圈断线4电动式时间继电器的棘爪无弹性，不能刹住棘齿5电动式时间继电器游丝断裂1.更换线圈2更换线圈或调高电源电压3调换同步电动机4调换棘爪5调换游丝续表 故障现象产生原因修理方法延时时间缩短1.空气阻尼式时间继电器的气室装配不严，漏气2空气阻尼式时间继电器的气室内橡皮薄膜损坏1.修理或调换气室2调换橡皮薄膜延时时间变长1.空气阻尼式时间继电器的气室内有灰尘，使气道阻塞2电动式时间继电器的传动机构缺润滑油1.清除气室内灰尘，使气道畅通2加入适量的润滑油知识链接电动机顺序控制在生产实践中，根据生产工艺的要求，经常要求各种运动部件之间或生产机械之间能够按顺序工作。比如车床主轴转动时，要求油泵先给润滑油，主轴停止后，油泵方可停止润滑，即要求油泵电动机先启动，主轴电动机后启动，主轴电动机停止后，才允许油泵电动机停止；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有充足的润滑油；铣床主轴旋转以后，工作台可移动等，都要求电动机有顺序起动，实现这种控制功能的电路就是顺序控制电路。顺序控制既可以通过主电路实现，也可以通过控制电路实现。一、主电路实现电动机顺序控制1电路图的识读与分析电气控制线路图如图2-14所示。图2-14 主电路实现顺序控制电路图电动机M2主电路的交流接触器KM2接在接触器KM1之后，只有KM1的主触点闭合后，KM2才可能闭合，这样就保证了M1启动后，M2才能启动的顺序控制要求。2电路工作原理分析合上电源开关QS。按下SB1KM1线圈得电KM1主触点闭合电动机M1启动连续运转再按下SB2KM2线圈得电KM2主触点闭合电动机M2启动连续运转。按下SB3 KM1和KM2主触点分断电动机M2和M1同时停转。二、控制电路实现顺序启动、逆序停止控制电路1电路图的识读与分析电动机M2的控制电路先与接触器KM1的线圈并接后，再与KM1的自锁触点串接，而KM2的常开触点与SB1并联，这样就保证了M1启动后，M2才能启动以及M2停车后M1才能停车的顺序控制要求。如图2-15所示。图2-15 顺序启动、逆顺序停止控制电路图2电路工作原理分析合上电源开关QS。按下SB2KM1线圈得电KM1主触点闭合电动机M1启动连续运转再按下SB4KM2线圈得电KM2主触点闭合电动机M2启动连续运转。按下SB3KM2线圈失电KM2主触点分断和KM2两个常开辅助触点断开电动机M2停转再按下SB1KM1主触点分断和KM1两个常开辅助触点断开电动机M1停转研讨与练习1常见的降压启动方法有哪些？各有什么优缺点？2画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。3按动作原理时间继电器分那几种？4时间继电器的选用原则是什么？任务2.3 三相异步电动机Y-起动任务目标知识目标1掌握Y-降压转换器手动降压启动电路的工作原理；2掌握按钮、接触器控制的Y-降压启动电路的工作原理；3掌握三相鼠笼异步电动机Y-降压启动电路的各项保护措施；4了解延边三角形降压启动降压启动的工作原理。能力目标1掌握三相鼠笼异步电动机Y-降压启动电路控制线路的接线方法；2掌握控制电路的安装工艺和维修技能。任务分析电动机Y-降压启动是指把正常工作时电动机三相定子绕组作联结的电动机，启动时换接成按Y型联结，待电动机启动好之后，再将电动机三相定子绕组按型联结，使电动机在额定电压下工作。采用Y-降压启动，可以减少启动电流，其启动电流仅为直接启动时的1/3.本任务完成时间继电器自动控制的星三角降压启动的电路的安装，并进行故障分析与检修的练习。基本知识2.3.1 Y-降压转换器手动降压启动2.3.1.1 电路图的识读与分析手动控制的Y-启动器电路结构简单，操作也方便。它不需控制电路，直接用手动方式拨动手柄，切换主电路达到降压启动的目的。常用手动Y-启动器的结构如图2-16所示。图2-16 手动Y-启动器2.3.1.2 电路工作原理分析闭合电源开关QS1。1Y降压启动将三刀双掷开关QS2扳到Y启动位置，此时定子绕组接成星形，实现星形降压启动。2稳定运行待电动机转速接近稳定时，再把三刀双掷开关QS2扳到运行位置，实现三角形全压稳定运行。3停止断开QS1电动机M失电停转。该电路的特点就是简单，但启动时需要运行人员就地操作开关；时间也需要运行人员来把握好。2.3.2 按钮、接触器控制的Y-降压启动电路2.3.2.1 电路图的识读与分析如图2-17所示，本电路使用了三个交流接触器，其中KM为电源引入接触器，KM1为Y型启动接触器，KM2为型运行接触器。按钮中的SB2为启动按钮，SB3为转换按钮，SB1为停止按钮。启动时，按下SB2，电动机Y型连接，实现降压启动；启动结束后，按下SB3，电动机型连接，电动机在全压下工作。图2-17 按钮、接触器控制的Y-降压启动控制线路2.3.2.2 电路工作原理分析闭合电源开关QS。停车：按停止按钮SB1整个控制电路失电电动机M失电停转。和上个电路相比较采用了接触器，可以远距离频繁操作，但启动时间还需人为把握。2.3.3 时间继电器自动控制的Y-降压启动电路2.3.3.1 电路图的识读与分析常见的Y降压启动自动控制线路如图2-18所示。图中主电路由3只接触器KM1、KM2、KM3主触点的通断配合，分别将电动机的定子绕组接成Y或。当KM1、KM3线圈通电吸合时，其主触点闭合，定子绕组接成Y；当KM1、KM2线圈通电吸合时，其主触点闭合，定子绕组接成。两种接线方式的切换由控制电路中的时间继电器定时自动完成。线路中的互锁环节有：KM2常闭触点接入KM3线圈回路。KM3常闭触点接入KM2线圈回路。图2-18 时间继电器自动控制的Y-降压启动电路2.3.3.2 电路工作原理分析闭合电源开关QS。1Y启动运行2停止按下SB1控制电路断电KM1、KM2、KM3线圈断电释放电动机M断电停车。启动时的1/33电动机的过载保护由热继电器FR完成4线路中的互锁环节有KM2常闭触点接入KM3线圈回路。KM3常闭触点接入KM2线圈回路。任务实施一、使用的主要工具、仪表及器材1选择元器件电器元件见表2-8。表2-8 元器件明细表代号名称推荐型号推荐规格数量M三相异步电动机WOJ26Pn=180W Un=380V In=0.68A Nn=1400rpm1QF空气开关DZ47-63 C36000A，配熔体额定电流3A1FUl熔断器RT14-20103810mm2MAX3FU2熔断器RT14-20103810mm2MAX2KMl、KM2 交流接触器CJX2-09|F4-119A、线圈电压380V3KT时间继电器ST3P A-B线圈电压380V1FR热继电器JR28-25三极、20A、整定电流11.6A1SB1、SB2按钮LAY3Ue220V、Ie4.5A、UI660V、Ith10A12配齐需要的工具，仪表和合适的导线主要有测电笔、螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、ZC7(500V)型兆欧表、DT-9700型钳形电流表，MF500型万用表(或数字式万用表DT980)等。导线规格：主电路采用BV1.5 mm2(红色、绿色、黄色)；控制电路采用BVlmm2(黑色)；按钮线采用BVR0.75 mm2(红色)；接地线采用BVRl.5 mm2(黄绿双色)。导线数量由教师根据实际情况确定。3器材维修电工实训台，模块W00018(250mm250 mm)，模块W0006A(250mm250 mm)，模块W00048(150mm200mm)，模块W025A(200mm150 mm)，模块W025A-03各一块，模块W0002(250mm250 mm)二块。二、安装电气控制线路1检查电器元件按表配齐电器元件，并检验元件型号及质量。2固定电器元件在控制板上按布置图2-19安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。图2-19 星三角降压启动时间继电器自动控制平面布置图3接线板前明线布线的工艺要求参照任务2.1.1任务实施。4线路检查根据电路图2-18检查控制板布线的正确性。(1)主电路接线检查。按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固，以免带负载运行时产生闪弧现象。检查主电路时，可以手动来代替受电线圈励磁吸合时的情况进行检查。(2)控制电路接线检查。用万用表电阻挡或数字式万用表的蜂鸣器检查控制电路接线情况。重点检测接触器线圈的电阻，触点的通断情况；时间继电器线圈的电阻，延时触点的通断以及按钮动合、动断触点的检测、热继电器的检测、熔断器的检测等。安装电动机。连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。连接电源、电动机等控制板外部的导线。5经指导老师检验后通电试车。6安装注意事项：(1)Y-降压启动电路，只适用于形接线时额定电压为380V的鼠笼异步电动机。不可用于Y形接线的电动机因为启动时已是Y形接线，电动机全压启动，当转入形运行时，电动机绕组会应电压