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武汉理工大学继续教育学院毕业论文题目：三相异步电动机正反转电路设计函授 站：昆明函授站专 业：机电一体化学生姓名：马文杰指导教师：刘世超 2013年 3 月 18 日 摘要 目 录一、三相异步电动机正反转电路的组成与研究的意义1二、三相异步电动机正反转电路分类与原理2（一）三相异步电动机正反转电路的三种分类2（二）三相异步电动机正反转电路的基本原理3三、三相异步电动机正反转电路在工厂中的应用4四、三相异步电动机正反转电路的安全生产管理7五三相异步电动机正反转电路展望8结语10参考文献10一、三相异步电动机正反转电路的组成与研究的意义三相异步电动机正反转电路,简单地说，就是电机、导线和一些低压电器组成的一套电器设备。1、三相异步电动机的基本结构及电路组成 三相异步电动机由定子和转子俩个基本部分组成。定子铁心为圆桶型，由互相绝缘的硅钢片叠成，铁心内圆表面的槽中放置着对称的三相绕组U1U2、V1V2、W1W2.转子铁心为圆柱形，也用硅钢片叠成，表面的槽中有转子绕组。转子绕组有笼型和绕线型俩种。笼型的转子绕组做成笼状，就在转子铁心的槽中放入铜条，其俩端用环联接。或者在槽中浇铸铝液，铸成一个笼型。绕线型的转子绕组同定子绕组一样，也是三相，每相终端联在一起，始端通过滑环、电刷和外、部电路相联。而电动机定子三相绕组U1U2、V1V2、W1W2可以联接成星型和三角形联接。 三相异步电动机由转子部分和定子部分组成；电路主要由一次回路和二次回路组成，一次回路含电源开关、熔断器、热继电器主接点、交流继电器主接点、电线（导线）电动机、PE线等组成，二次回路由熔断器、热继电器辅助接点、交流继电器辅助接点和线圈、控制按钮等组成。具体要看电动机大、小、类型，负载要求点、使用环境等情况来定。补充：上面的“具体要看电动机大、小、类型，负载要求点”，应为“具体要看电动机大、小、类型，负载要求等”，不好意思，望谅解。补充：上面的一次回路又叫主电路；二次回路又叫控制电路。2、三相异步电动机正反转电路中常用的低压电器和术语(1)低压熔断器 低压熔断器的作用是在线路中起短路保护，通常简称为熔断器。使用时，熔断器串联在被保护的电路中。常用的熔断器有RC1A系列瓷插式熔断器、RL1系列螺旋式熔断器、RM10系列封闭管式熔断器、RT0系列有填料封闭管式熔断器、NG30系列有填料封闭式圆桶帽型熔断器、RS0、RE3系列有填料快速熔断器（又叫半导体器件保护用熔断器）、自闭式熔断器。 （2）低压开关 低压开关一般为非自动切换电器，主要作为隔离、转换、接通和分断电路用。分为低压断路器（俗称空气开关）、负荷开关和组合开关。 （3）主令电器 主令电器是用作接通或断开控制电路，以发出指令或用于程序控制的开关电器。常用的主令电器有按钮，行程开关、万能转换开关、主令控制器几种。（4）接触器 在电力拖动中，广泛应用一种自动切换电器接触器来实现电路的自动控制。分为交流接触器和直流接触器。（5）继电器 继电器是一种根据输入信号（电量或非电量）的变化，来接通或分断小电流路（如控制电路），实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。（6）低压电器常用术语常用术语 常用术语的含义通断时间从电流在开始在开关电器的一个既流过的瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭的瞬间为止的时间间隔燃弧时间电器分断过程中，从触头断开（或熔体熔断）出现电弧的瞬间开始，至电弧完全熄灭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接通能力开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下接通的预期接通电流值通断能力开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下接通和分断的预期电流值短路接通能力在规定的条件下，包括开关电器的出线端短路在内的接通能力短路分断能力在规定的条件下，包括开关电器的出线端短路在内的分断能力操作频率开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数通电持续力开关电器的有载时间和工作周期之比，常以百分数表示电寿命在规定的正常工作条件下，机械开关电器不需要修理或更换的负载作循环次数3、三相异步电动机正反转电路研究的意义 在实际生产中，机床工作台需要前进和后退；万能铣床的主轴需要正转与反转；起重机的吊钩需要上升与下降。正转控制线路不能否满足这些生产机械的控制需求。正转控制线路只能使电动机朝一个方向旋转，带动生产机械的运动部件朝一个方向运动。要满足生产机械运动部件能向正、反两个方向运动，就要求电动机能实现正、反转控制。但是当人们改变通入电动机定子绕组的三相电源相序，即把接入电动机三相电源进线中的任意两相对调接线时，电动机就反转了。当电动机处于正转状态时，要使它反转，应先把手柄扳到“停”的位置，使电动机先停转，然后再把手柄扳到“倒”的位置，使它反转。若直接把手柄由“顺”扳至“倒”的位置，电动机的定子绕组会因为电源突然反接而产生很大的反接电流，易使电动机定子绕组因过热而损坏。如何才能生产需要正转的时候正转，需要反转时反转呢？ 生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动，如机床工作台的前进与后退;起重机的上升与下降等，这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。改变通入电动机定子绕组的三相电源相序，即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调，电动机即可反转。下面简要分析三相异步电动机正反转控制电路的特点与应用1.主电路如图1主电路接触器KMI、KMZ分别闭合，完成换相实现电动机正反转。KMI、KMZ不能同时闭合，否则，会造成主电路两相短路。电路用FR实现过载保护。2.控制电路控制电路实质是由两条并联的启动支路组成，但为了生产、安全的需要又在各支路中辅加了制约触头。2.1接触器联锁的正反转控制电路2.1，1特点如图1，右部分是其控制电路，它由两条启动支路构成，且在对方支路中相互串联上彼此的常闭辅助触头，使一个接触器线圈得电吸合后另一个接触器因所串联的常闭辅助触头断开而受到制约无法得电，保证了KMI，KMZ不能同时得电，从而可靠地避免了两相电源短路事故的发生，电路安全、可靠。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称为联锁(或互锁)。该电路要改变电动机的转向必须先按下停止按钮使接触器失电，各触头断开恢复原状解除联锁，再按下反转启动按钮，电动机才能反转。2.1.2应用该电路适用于重载拖动的机床等不能或不需要由一个转向立即换为另一个转向的机械设备，以减小换相对设备的机械冲击力和电机绕组受到的.湖北刘志平反接电流冲击，起到保护设备，延长其使用寿命的作用。2.2按钮联锁的正反转控制电路22.1特点如图2，它将图1中的正、反转控制按钮SBI、SBZ换成复合按钮，用对应的常闭触头代替接触器相应的常闭辅助触头构成联锁完成正反转控制。这样电动机改变转向时，可直接按下反转(相对于另一转向)按钮即可，而不必先按停止按钮，同时保证了两个接触器KMI、KMZ线圈不会同时得电闭合。例如，KMI吸合电动机正转时，按下反转按钮SBZ，串联在KMI线圈支路中SBZ的常闭触头先断开，使KMI线圈失电，其主触头、自锁辅助触头断开，电动机断电但仍惯性运转。SBZ按下后经过一定的行程，其常开触头闭合，接通反转控制电路，电动机反转。222该电路虽操作方便，但安全欠佳，不可靠。例如，当正转接触器KMI吸合后主触头发生熔焊或动铁芯被杂物卡住等故障时，即使线圈失电，主触头也无法分开，这时若按下反转按钮，SBZ，KMZ得电动作，主触头闭合造成电源两相短路。因此实际中不单独采用按钮联锁的正反转控制电路，而是采用按钮、接触器双重联锁的正反转控制电路。2.3按钮、接触器双重联锁的正反转控制电路2.3.1特点如图3，它综合运用了上述两种联锁控制电路，控制线路较复杂但兼有二者的优点，其操作方便，工作安全可靠。工作原理如下。2.3.2应用该电路在电力拖动中广泛应用于中小型电动机的正反转控制，以保障安全，提高生产效率。如23050型摇臂钻床的立柱松紧电动机的正反转控制、X62W型万能铣床的主轴反接制动控制和部分车床主轴正反向切削加工电动机的正反转控制等。二、三相异步电动机正反转电路原理与分类 1、三相异步电动机正反转电路原理 电气原理分析电机要实现正反转控制，将其电源的相序中任意两相对调即可（我们称为换相），通常是V相不变，将U相与W相对调节器，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。由于将两相相序对调，故须确保二个KM线圈不能同时得电，否则会发生严重的相间短路故障，因此必须采取联锁。为安全起见，常采用按钮联锁（机械）与接触器联锁（电气）的双重联锁正反转控制线路（如下图所示）；使用了按钮联锁，即使同时按下正反转按钮，调相用的两接触器也不可能同时得电，机械上避免了相间短路。另外，由于应用的接触器联锁，所以只要其中一个接触器得电，其长闭触点就不会闭合，这样在机械、电气双重联锁的应用下，电机的供电系统不可能相间短路，有效地保护了电机，同时也避免在调相时相间短路造成事故，烧坏接触器 电气原理说明图中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按UVW接入电动机。当接触器KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按WVU接入电动机，电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用，这两正向启动过程对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。正向启动过程按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KMl线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。停止过程按下停止按钮SB1，接触器KMl线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。反向起动过程按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电，与SB3并联的K