模块六 三相绕线转子异步动机控制线路安装调试

1、 在生产实际中对要求启动转矩较大且在生产实际中对要求启动转矩较大且能平滑调速的场合，常常采用三相绕线转能平滑调速的场合，常常采用三相绕线转子异步电动机。子异步电动机。 绕线转子异步电动机的优点是可以通绕线转子异步电动机的优点是可以通过在转子绕组中串联电阻来改善机械特性，过在转子绕组中串联电阻来改善机械特性，从而达到减小启动电流、增大启动转矩的从而达到减小启动电流、增大启动转矩的目的。目的。 绕线转子异步电动机的定子绕组结构绕线转子异步电动机的定子绕组结构与笼形异步电动机完全一样，两者转子绕与笼形异步电动机完全一样，两者转子绕组却不同。组却不同。 绕线转子异步电动机的外形和转子结绕线转子异步电动

2、机的外形和转子结构可以参见模块一图构可以参见模块一图1.1.2。图图1.1.2 1.1.2 三相绕线转子异步电动机的转子结构三相绕线转子异步电动机的转子结构1 1转轴转轴 2 2三相转子绕组三相转子绕组 3 3转子铁芯转子铁芯 4 4滑环滑环 5 5转子绕组出转子绕组出线头线头 6 6电刷电刷 7 7刷架刷架 8 8电刷外接线电刷外接线 9 9钢丝箍钢丝箍 绕线转子异步电动机的转子绕组是一绕线转子异步电动机的转子绕组是一个与定子绕组具有相同极数的三相对称绕个与定子绕组具有相同极数的三相对称绕组。组。 转子绕组一般都接成星形，绕组的末转子绕组一般都接成星形，绕组的末端接在一起，首端分别接到轴转上

3、与转轴端接在一起，首端分别接到轴转上与转轴绝缘的三个滑环上，再通过定子端部的电绝缘的三个滑环上，再通过定子端部的电刷装置与外电路相连。刷装置与外电路相连。 有些绕线转子电动机上装有举刷装置，有些绕线转子电动机上装有举刷装置，启动时转子绕组与电路接通，启动完毕正启动时转子绕组与电路接通，启动完毕正常运行时，为了减少电刷与滑环间的磨损，常运行时，为了减少电刷与滑环间的磨损，扳动举刷装置到运转位置，将三相绕组的扳动举刷装置到运转位置，将三相绕组的三个首端在滑环上短接，同时把三组电刷三个首端在滑环上短接，同时把三组电刷举起，不再与滑环接触。举起，不再与滑环接触。1绕线转子异步电动机串联电阻分绕线转子异

4、步电动机串联电阻分级启动的方法级启动的方法 串联电阻分级启动的方法为：启动时串联电阻分级启动的方法为：启动时在转子回路中接入三相启动电阻器，并将在转子回路中接入三相启动电阻器，并将电阻值调到最大，随着电动机的转速升高，电阻值调到最大，随着电动机的转速升高，逐步减小电阻；启动完毕后电阻减小到零，逐步减小电阻；启动完毕后电阻减小到零，并将转子启动电阻短接，电动机在额定状并将转子启动电阻短接，电动机在额定状态下运行。态下运行。 启动电阻分为三相对称和三相不对称启动电阻分为三相对称和三相不对称两种，如图两种，如图1.6.1所示。所示。 三相对称电阻在切除过程中始终是对三相对称电阻在切除过程中始终是对称

5、的，而三相不对称电阻在切除过程中始称的，而三相不对称电阻在切除过程中始终是不对称的。终是不对称的。（a a）对称三相电阻器）对称三相电阻器 （b b）不对称三相电阻器）不对称三相电阻器图图1.6.1 转子串联的三相电阻器转子串联的三相电阻器 图图1.6.2为时间继电器控制启动电路图。为时间继电器控制启动电路图。 主电路中，启动电阻采用三相对称电主电路中，启动电阻采用三相对称电阻器，分为三级短接，分别由接触器阻器，分为三级短接，分别由接触器KM1、KM2、KM3控制。控制。 接触器接触器KM的作用是控制定子绕组的的作用是控制定子绕组的电源。电源。图图1.6.2 1.6.2 时间继电器控制启动电路

6、图时间继电器控制启动电路图 控制电路部分采用三个时间继电器控制电路部分采用三个时间继电器KT1、KT2、KT3，它们与接触器，它们与接触器KM1、KM2、KM3配合依次自动切除转子回路中配合依次自动切除转子回路中的三级电阻。的三级电阻。 接触器接触器KM1、KM2、KM3的常闭触的常闭触点依次串联在启动按钮支路中，以保证电点依次串联在启动按钮支路中，以保证电动机在转子接入全部电阻后才能启动，防动机在转子接入全部电阻后才能启动，防止启动电流超过规止启动电流超过规 定值。定值。u操作一操作一 安装和调试转子绕组串接变阻器安装和调试转子绕组串接变阻器启动控制线路启动控制线路（1）按图）按图1.6.2

7、配齐电器元件，并对所有电配齐电器元件，并对所有电器元件进行检测，确保无质量问题。根据器元件进行检测，确保无质量问题。根据电动机的功率选择熔断器的容量、熔体的电动机的功率选择熔断器的容量、熔体的电流值。电流值。 调节热继电器的整定电流的大小。调节热继电器的整定电流的大小。 调节时间继电器的延时时间，时间继调节时间继电器的延时时间，时间继电器电器KT1时间最短，时间最短，KT2其次，其次，KT3的延的延时时间最长。时时间最长。（2）按图）按图1.6.2设计电路的电器元件布置图设计电路的电器元件布置图及接线图。及接线图。（3）将除了电动机、电阻器以外的电器元）将除了电动机、电阻器以外的电器元件固定在

8、线路扳上，然后按照接线图接线、件固定在线路扳上，然后按照接线图接线、布线。接线要牢靠，完成后检查电路接线布线。接线要牢靠，完成后检查电路接线是否正确。是否正确。（4）将电动机、启动电阻器连接到接线端）将电动机、启动电阻器连接到接线端子板上。可靠连接电动机、电阻器金属外子板上。可靠连接电动机、电阻器金属外壳的保护接地线。壳的保护接地线。（5）检测无误后，通电试车。观察电动机）检测无误后，通电试车。观察电动机启动过程，按下启动按钮启动过程，按下启动按钮SB1后，接触器后，接触器KM、KM1、KM2、KM3应依次吸合，自应依次吸合，自动切除转子回路中的三级电阻。动切除转子回路中的三级电阻。u操作二操

9、作二 检修控制电路部分常见故障检修控制电路部分常见故障 在图在图1.6.2电路安装的基础上，进行故障电路安装的基础上，进行故障检修。检修。（1）故障现象：电动机不能够启动。）故障现象：电动机不能够启动。 分析判断故障范围。本例中可能出故障分析判断故障范围。本例中可能出故障的范围只可能是的范围只可能是KM交流接触器线圈控制交流接触器线圈控制支路部分，即故障范围是线号支路部分，即故障范围是线号U1112345670V11这条这条支路，如图支路，如图1.6.3所示。所示。图图1.6.3 1.6.3 电动机不能够启动故障范围电动机不能够启动故障范围 故障检测。合上故障检测。合上QS接通电源，选择电压接

10、通电源，选择电压分阶测试法，用万用表的交流电压档进行分阶测试法，用万用表的交流电压档进行测量。测量。a测量测量0-1之间电压，若有之间电压，若有380V，说明电，说明电源正常；若没有电压，测量源正常；若没有电压，测量0-U11或或1-V11之间电压，判断是否熔断器之间电压，判断是否熔断器FU2中的某一中的某一个开路或接触不良。个开路或接触不良。b下面测量由两个人配合，其中一人按住下面测量由两个人配合，其中一人按住SB1，另一人进行测量。依次测量，另一人进行测量。依次测量0号与号与1、2、3、4、5、6、7之间的电压，正常值应之间的电压，正常值应该为该为380V，如果电压突然变为，如果电压突然变

11、为0V，则电压，则电压突变两点之间存在故障。如果突变两点之间存在故障。如果0-7之间电压之间电压为为380V，则，则KM线圈开路或连接线不牢靠。线圈开路或连接线不牢靠。排除故障修复电路。排除故障修复电路。（2）故障现象：电动机能够启动，但是不）故障现象：电动机能够启动，但是不能切除电阻升高速度。下面以不能切除第能切除电阻升高速度。下面以不能切除第一级电阻为例进行分析。一级电阻为例进行分析。 分析判断故障范围。本例中可能出故障分析判断故障范围。本例中可能出故障的范围只可能是的范围只可能是KM1或或KT线圈控制支路线圈控制支路部分。如图部分。如图1.6.4所示。所示。 故障检测。合上故障检测。合上

12、QS接通电源，选择万用接通电源，选择万用表的交流电压档。表的交流电压档。图图1.6.4 1.6.4 电动机不能切除电阻升速运行故障范围电动机不能切除电阻升速运行故障范围a按下按下SB1，接触器，接触器KM能够吸合，而能够吸合，而KM1和和KT1线圈都不吸合，说明是线圈都不吸合，说明是KT1线线圈控制支路部分出现故障，则依次测量圈控制支路部分出现故障，则依次测量0号号与与2、8、9之间的电压，正常时应该为之间的电压，正常时应该为380V，如果电压突然变为，如果电压突然变为0V，则电压突变，则电压突变两点之间存在故障。如果两点之间存在故障。如果0-9之间电压是之间电压是380V，则，则KT1线圈开

13、路或连接线不牢靠。线圈开路或连接线不牢靠。排除故障修复电路。排除故障修复电路。b只有接触器只有接触器KM、KT1能够吸合，说明能够吸合，说明KM1线圈或线圈或KT1延时常开触点存在故障，延时常开触点存在故障，依次测量依次测量0号与号与8、10之间的电压，正常时之间的电压，正常时应该为应该为380V，如果电压突然变为，如果电压突然变为0V，则电，则电压突变两点之间存在故障。如果压突变两点之间存在故障。如果0-10之间之间电压为电压为380V，则，则KM1线圈开路或连接线不线圈开路或连接线不牢靠。排除故障修复电路。牢靠。排除故障修复电路。1. 在实际生产中，对于不频繁启动的绕线在实际生产中，对于不

14、频繁启动的绕线转子异步电动机，一般采用频敏变阻器代转子异步电动机，一般采用频敏变阻器代替启动电阻器，控制其启动过程。替启动电阻器，控制其启动过程。2频敏变阻器是阻抗随频率明显变化的三频敏变阻器是阻抗随频率明显变化的三相电抗器。在电动机启动时，将频敏变阻相电抗器。在电动机启动时，将频敏变阻器串联在转子绕组中。器串联在转子绕组中。 频敏变阻器的阻抗会随转子电流频率频敏变阻器的阻抗会随转子电流频率的减小而减小，从而达到自动变阻的目的。的减小而减小，从而达到自动变阻的目的。 图图1.6.5为频敏变阻器结构示意图。为频敏变阻器结构示意图。图图1.6.5 1.6.5 频敏变阻器结构示意图频敏变阻器结构示意

15、图 1 1接线柱接线柱 2 2线圈线圈 3 3底座底座 4 4铁芯铁芯 3图图1.6.6为电动机串联频敏变阻器自动启为电动机串联频敏变阻器自动启动电路图。接触器动电路图。接触器KM1接通电动机定子绕接通电动机定子绕组电源，电动机接入频敏变阻器组电源，电动机接入频敏变阻器RF启动，启动，接触器接触器KM2的常开触头在电动机达到额定的常开触头在电动机达到额定转速后，短接切除频敏变阻器转速后，短接切除频敏变阻器RF。时间继。时间继电器电器KT控制启动时间。控制启动时间。 图图1.6.6 1.6.6 转子绕组串联频敏变阻器自动启动电路图转子绕组串联频敏变阻器自动启动电路图u操作一操作一 安装和调试转子

16、绕组串接频敏变安装和调试转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路阻器启动控制线路 （1）按图）按图1.6.6配齐电器元件，并对所有电配齐电器元件，并对所有电器元件进行检测，确保无质量问题。根据器元件进行检测，确保无质量问题。根据电动机的功率选择熔断器的容量、熔体的电动机的功率选择熔断器的容量、熔体的电流值。调节热继电器整定电流的大小。电流值。调节热继电器整定电流的大小。 调节时间继电器的延时时间。调节时间继电器的延时时间。（2）按图）按图1.6.6设计电路的电器元件布置图设计电路的电器元件布置图及接线图。及接线图。（3）将除了电动机、频敏变阻器以外的电）将除了电动机、频敏变阻器以外的电器元件固定在线

17、路扳上，按照接线图接线、器元件固定在线路扳上，按照接线图接线、布线，接线要牢靠。完成后检查电路接线布线，接线要牢靠。完成后检查电路接线是否正确。是否正确。（4）将电动机、频敏变阻器连接到接线端）将电动机、频敏变阻器连接到接线端子板上。可靠连接电动机、敏变阻器金属子板上。可靠连接电动机、敏变阻器金属外壳的保护接地线。外壳的保护接地线。（5）检测无误后，通电试车。观察电动机）检测无误后，通电试车。观察电动机启动过程，按下启动按钮启动过程，按下启动按钮SB1后，接触器后，接触器KM1、KT先吸合，接入频敏变阻器先吸合，接入频敏变阻器RF，电动机启动，经过延时以后，电动机启动，经过延时以后，KM2再吸

18、合，再吸合，自动切除频敏变阻器。自动切除频敏变阻器。u操作二操作二 检修控制电路故障检修控制电路故障 在图在图1.6.6电路安装的基础上进行故障检电路安装的基础上进行故障检修。修。1故障现象：按下启动按钮故障现象：按下启动按钮SB1后电机不能后电机不能启动。启动。 分析判断故障范围。本例中故障的范围，分析判断故障范围。本例中故障的范围，可能是电源故障或者是可能是电源故障或者是KM1线圈控制支路部线圈控制支路部分，如图分，如图1.6.7所示。所示。 图图1.6.7 1.6.7 电机不能启动故障范围电机不能启动故障范围 故障检测。合上故障检测。合上QS接通电源，选择万用接通电源，选择万用表交流电压

19、档进行测量。表交流电压档进行测量。（2）故障现象：电动机能够启动，但是频）故障现象：电动机能够启动，但是频敏变阻器不能切除。敏变阻器不能切除。 断开电动机、频敏变阻器与电路的连接断开电动机、频敏变阻器与电路的连接导线。导线。 分析判断故障范围，进行检测。本例中可分析判断故障范围，进行检测。本例中可能出故障的范围可能能出故障的范围可能KT或者是或者是KM2线圈控制线圈控制支路部分，如图支路部分，如图1.6.8所示。所示。图图1.6.8 1.6.8 频敏变阻器不能切除故障范围频敏变阻器不能切除故障范围1凸轮控制器凸轮控制器 凸轮控制器它是一种大型的手动控制凸轮控制器它是一种大型的手动控制器，由静触

20、点、动触点、灭弧罩、凸轮、器，由静触点、动触点、灭弧罩、凸轮、转轴及手轮等组成，如图转轴及手轮等组成，如图1.6.9所示。所示。 凸轮控制器可根据电动机的容量、额凸轮控制器可根据电动机的容量、额定电压、额定电流、控制位置数目来选择。定电压、额定电流、控制位置数目来选择。图图1.6.9 1.6.9 凸轮控制器凸轮控制器 图图1.6.10为绕线转子异步电动机凸轮控为绕线转子异步电动机凸轮控制器控制线路原理图。制器控制线路原理图。 接触器接触器KM控制电动机电源的通断，控制电动机电源的通断，同时起欠压、失压保护作用。同时起欠压、失压保护作用。 电流继电器电流继电器KA1、KA2起电动机过载起电动机过

21、载保护作用。保护作用。图图1.6.10 1.6.10 绕线转子异步电动机凸轮控制器控制线路绕线转子异步电动机凸轮控制器控制线路 AC为凸轮控制器，它有十二对触头，为凸轮控制器，它有十二对触头，AC1-AC4四对触头接在主电路中，用来改四对触头接在主电路中，用来改变电源相序，控制电动机正反转运行；变电源相序，控制电动机正反转运行；AC5-AC9五对触头与转子电阻相接，逐级五对触头与转子电阻相接，逐级切换电阻以控制电动机的启动和调速。切换电阻以控制电动机的启动和调速。 AC10-AC12三对触头串联在三对触头串联在KM线圈线圈的回路中，保证了只有当凸轮控制器手柄的回路中，保证了只有当凸轮控制器手柄

22、在零位时，即电阻值最大时，电动机才能在零位时，即电阻值最大时，电动机才能启动，以防止电动机的启动电流超过规定启动，以防止电动机的启动电流超过规定值。值。 位置开关位置开关SQ1，SQ2为电动机正反转为电动机正反转时工作结构的限位保护作用。时工作结构的限位保护作用。u操作一操作一 安装调试绕线转子异步电动机凸安装调试绕线转子异步电动机凸轮控制器控制线路轮控制器控制线路（1）按照图）按照图1.6.10的要求配齐所用电器元的要求配齐所用电器元件，检测元件的质量，调整电流继电器的件，检测元件的质量，调整电流继电器的整定电流值。整定电流值。（2）熟悉凸轮控制器的结构，看清凸轮控）熟悉凸轮控制器的结构，看

23、清凸轮控制器内部连接线的接线方式，了解各触头制器内部连接线的接线方式，了解各触头的作用。检查凸轮控制器手柄转动是否灵的作用。检查凸轮控制器手柄转动是否灵活，触头分合顺序是否与触头分合表相符活，触头分合顺序是否与触头分合表相符合。合。（3）在控制扳上固定除了电动机、凸轮控）在控制扳上固定除了电动机、凸轮控制器、启动电阻器以外的其它元器件，在制器、启动电阻器以外的其它元器件，在控制扳外面安装电动机、凸轮控制器、启控制扳外面安装电动机、凸轮控制器、启动电阻器，凸轮控制器要牢靠固定在专门动电阻器，凸轮控制器要牢靠固定在专门的支架上，要便于操作。的支架上，要便于操作。（4）可靠连接电动机、凸轮控制器、启

24、动）可靠连接电动机、凸轮控制器、启动电阻器等不带电的金属外壳的接地保护线。电阻器等不带电的金属外壳的接地保护线。（5）按照图）按照图1.6.10连接电路，布线要合理、连接电路，布线要合理、正确、可靠。完成接线后仔细检查线路。正确、可靠。完成接线后仔细检查线路。（6）检查无误后通电试车，操作顺序如下：）检查无误后通电试车，操作顺序如下： 凸轮控制器凸轮控制器AC的手轮置于的手轮置于0位。位。 合上电源开关合上电源开关QS。 按下启动按钮按下启动按钮SB1，KM线圈吸合。线圈吸合。 将凸轮控制器手轮依次转到正转将凸轮控制器手轮依次转到正转1-5档的档的位置，并分别测量电动机的转速。位置，并分别测量电动机的转速。 把手轮从正转把手轮从正转5档位置逐级恢复到档位置逐级恢复到0位，位，再依次转到反转再依次转到反转1-5档的位置，并分别测量档的位置，并分别测量电动机的转速。电动机的转速。 把手轮从反转把手轮从反转5档位置逐级恢复到档位置逐级恢复到0位，位，按下停止按钮按下停止按钮SB2，切断电源开关。，切断电源开关。u操作二操作二 控制电路故障判断与检测控制电路故障判断与检测 在图在图1.6.10的电路安装的基础上进行故障的电路安装的基础上进行故障检测。检测。 故障现象：按下启动按钮后，故障现象：按下启动按钮后，KM线圈不线圈不能吸合。能吸合。 （