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1、港口电气维修绕线式异步电动机线路故障维修绕线式异步电动机线路故障维修模块模块1:1:起动控制起动控制线路故线路故障维修障维修 项目:情境设计:某公司一号码头某公司一号码头5 5吨小型吊机的起升机构电吨小型吊机的起升机构电控系统有故障控系统有故障,上升的一档不正常工作。安上升的一档不正常工作。安排检查与修理。排检查与修理。1、绕线式异步电动机起动控制线路、绕线式异步电动机起动控制线路 在港口起重机械中，很多场合都是要求电动机在重载情况下起动，如行走机构或起升机构都要求具有较大的起动转矩，因此港口起重机械中广泛使用绕线转子异步电动机作动力。它的特点是在额定的电压下，将转子绕组中串联起动电阻或频敏变
2、阻器，减小起动电流，同时在转速逐渐提高的情况下，得到比笼型异步电动机大得多的起动力矩，实现了重载起动目的。1.1 按时间原则控制起动线路的安装按时间原则控制起动线路的安装本模块所涉新电气器件本模块所涉新电气器件 起动电阻起动电阻 主令控制器主令控制器 频敏变阻器频敏变阻器1.1.1起动电阻起动电阻 大中型海河港口起重机械都要求有较大的起动大中型海河港口起重机械都要求有较大的起动转矩，多用绕线式异步电动机作动力，它的特点是转矩，多用绕线式异步电动机作动力，它的特点是可以在转子电路中串联附加电阻，减小起动电流，可以在转子电路中串联附加电阻，减小起动电流，同时在转速逐渐提高的情况下，得到比鼠笼式异步
3、同时在转速逐渐提高的情况下，得到比鼠笼式异步电动机大得多的起动力矩。电动机大得多的起动力矩。（1）铸铁电阻）铸铁电阻 （2）康铜电阻）康铜电阻（3）铁铬铝电阻）铁铬铝电阻 （4）镍铬合金电阻）镍铬合金电阻起动电阻实物图起动电阻实物图起动电阻接法起动电阻接法 绕线式异步电动机转子的外接电阻可以对称切除，绕线式异步电动机转子的外接电阻可以对称切除，也可以不对称切除。对称切除有三种不同接法，也可以不对称切除。对称切除有三种不同接法，(a)、(b)、(c)图是对称切阻，切阻效果完全相同；图是对称切阻，切阻效果完全相同；(d)图图是不对称切阻。其中，是不对称切阻。其中，(a)图是电阻接成图是电阻接成Y形
4、，短接电阻形，短接电阻的接触器的接触器KM触头接成不完全的触头接成不完全的Y形或形或V字形；字形；(b)图是图是电阻接成电阻接成Y形，短接电阻的接触器触头也接成形，短接电阻的接触器触头也接成Y形；形；(c)图是电阻接成图是电阻接成Y形，接触器触头接成形，接触器触头接成形。以上三图中，形。以上三图中，接触器接触器KM1、KM2依次顺序闭合，分两次逐级切除电阻。依次顺序闭合，分两次逐级切除电阻。(d)图是为了减少所需控制短接的触头数而采用的，它图是为了减少所需控制短接的触头数而采用的，它会造成转子中电流不对称，故必须通过合理选择各段电会造成转子中电流不对称，故必须通过合理选择各段电阻的数值，并使过
5、载各相互相轮流交替短接，以尽量减阻的数值，并使过载各相互相轮流交替短接，以尽量减小其电流不对称的影响。小其电流不对称的影响。起动电阻的接法起动电阻的接法1.1.2 主令控制器主令控制器 主令控制器是向控制电路发出指令并控制主电路工作的一种间接控制电器，也就是说使用主令控制器时，必须用一套接触器继电器组成的控制屏来配合工作，组成一个完整的控制系统，用来控制电动机的起动、制动、换向和调速。主令控制器的系列产品有LK1、LK14、LK16等。新型主令控制器与编码器结合，实现无级控制。输新型主令控制器与编码器结合，实现无级控制。输出八位的格雷码数字信号，数值范围在出八位的格雷码数字信号，数值范围在02
6、550255间，用这间，用这八位输出数字信号作为八位输出数字信号作为PLCPLC的输入信号。的输入信号。主令控制器的实物图、图形符号主令控制器的实物图、图形符号1.1.3 频敏变阻器频敏变阻器 根据电机拖动理论知，起动过程中转差率S的变化规律是：式中，f 1是定子电流频率，f 2是转子电流频率。可以看出，转子电流频率f 2是关于电动机转速n 2的函数。在起动过程中，随着转速n 2不断升高，转子电流频率f 2不断减小，而频敏变阻器的阻抗值也随之逐渐减小。所以，绕线式异步电动机串接频敏变阻器起动时，随着转速的升高，其阻抗值自动减小，实现了平滑无级的起动。频敏变阻器结构与图形符号频敏变阻器结构与图形
7、符号频敏变阻器实物图频敏变阻器实物图由频敏变阻器组成的起动控制电路由频敏变阻器组成的起动控制电路电流继电器、互感器的相关知识电流继电器、互感器的相关知识反映电流变化的继电器叫电流继电器。在使用时，电流继电器的线圈应串在被测量的电路中。为了使电流继电器吸引线圈的串入不影响电路正常工作，其线圈匝数少而线径粗、阻抗小、功耗小。电流继电器的特点是起特定的保护作用，动作电流可根据需要进行整定，适用于电动机起动频繁和经常正反转的场合，在起重设备中经常用到电流继电器。常用的有欠电流继电器和过电流继电器两种。电流继电器的实物图及图形符号电流继电器的实物图及图形符号按电流原则控制的起动线路按电流原则控制的起动线
8、路绕线式异步电动机线路故障绕线式异步电动机线路故障维修维修模块模块:调速控制调速控制线路故线路故障维修障维修 项目:情境设计:一台一台2吨的起重机的起升机构上吨的起重机的起升机构上升时不能调速。升时不能调速。1、绕线式异步电动机调速原理、绕线式异步电动机调速原理绕线转子异步电动机的调速通常采用改变转差绕线转子异步电动机的调速通常采用改变转差率方法来实现，而改变转差率可以用改变电源电压率方法来实现，而改变转差率可以用改变电源电压的方法，也可以在转子绕组中引入附加电势的方法，的方法，也可以在转子绕组中引入附加电势的方法，但最为常用的还是在转子绕组中加入调速电阻的方但最为常用的还是在转子绕组中加入调
9、速电阻的方法。通过改变转子绕组中串入电阻，使电动机在某法。通过改变转子绕组中串入电阻，使电动机在某一人为特性上运行，而实现了调速。把起动电阻的一人为特性上运行，而实现了调速。把起动电阻的容量要按照调速要求进行选择，这样使起动电阻同容量要按照调速要求进行选择，这样使起动电阻同时兼作调速的电阻称为起动调速电阻。时兼作调速的电阻称为起动调速电阻。、绕线式异步电动机调速控制线路、绕线式异步电动机调速控制线路、凸轮控制器、凸轮控制器 凸轮控制器，是一种具有多种切换功能的控制电器，在起重设备中是通过它的触头完成对电动机的起动、调速、换向以及线路联锁保护的控制，进而实现各机构按规定的程序进行动作。凸轮控制器
10、亦称接触器式控制器，因为它的动、静触头的动作原理与接触器类似。至于二者的不同之处，在于凸轮控制器是凭借人工操纵的，并且能换接较多数目的电路；而接触器是用电磁吸引力实现驱动的远距离操作方式，触头数目较少。.1 凸轮控制器的结构凸轮控制器的结构 凸轮控制器，是一种具有多种切换功能的控制电器，在起重设备中是通过它的触头完成对电动机的起动、调速、换向以及线路联锁保护的控制，进而实现各机构按规定的程序进行动作。凸轮控制器亦称接触器式控制器，因为它的动、静触头的动作原理与接触器类似。至于二者的不同之处，在于凸轮控制器是凭借人工操纵的，并且能换接较多数目的电路；而接触器是用电磁吸引力实现驱动的远距离操作方式
11、，触头数目较少。3.2凸轮控制器的特点与图形符号凸轮控制器的特点与图形符号 凸轮控制器结构简单、工作可靠、维护方便，与控制箱（屏）相比，外形尺寸小，现在仍广泛地用于控制中、小型起重设备行走机构、起升机构、旋转机构和变幅机构中的电动机。3.3凸轮控制器的实物图形凸轮控制器的实物图形凸轮控制器组成的调速控制线路凸轮控制器组成的调速控制线路2、用主令控制器实现调速线路、用主令控制器实现调速线路-2、用主令控制器实现调速线路、用主令控制器实现调速线路-2 绕线式异步电动机线路故障维修绕线式异步电动机线路故障维修模块模块:制动控制制动控制线路故线路故障维修障维修 项目:情境设计:门机驾驶员小李反应，前不
12、久使用中发现重物门机驾驶员小李反应，前不久使用中发现重物门机驾驶员小李反应，前不久使用中发现重物门机驾驶员小李反应，前不久使用中发现重物下降时的速度非常快，至现在都是这样要求检修。下降时的速度非常快，至现在都是这样要求检修。下降时的速度非常快，至现在都是这样要求检修。下降时的速度非常快，至现在都是这样要求检修。、反接制动控制、反接制动控制线路故障维修线路故障维修 为了使绕线转子异步电动机反接制动电流限制为了使绕线转子异步电动机反接制动电流限制在允许的范围之内，在转子中除串入起动调速电在允许的范围之内，在转子中除串入起动调速电阻外，另再串入一段反接制动电阻。当电动机从静阻外，另再串入一段反接制动
13、电阻。当电动机从静止开始起动时，反接电阻短接，以获得需要的起动止开始起动时，反接电阻短接，以获得需要的起动转矩。在有些场合中为了使电动机获得所谓转矩。在有些场合中为了使电动机获得所谓“预备预备级级”状态，将电动机带着反接电阻起动，使起动转状态，将电动机带着反接电阻起动，使起动转矩减小。当电动机在运转中反转或用反接制动来停矩减小。当电动机在运转中反转或用反接制动来停车时，反接电阻必须串入转子电路。反接电阻的切车时，反接电阻必须串入转子电路。反接电阻的切除按可按电势原则或时间原则来控制除按可按电势原则或时间原则来控制。、反接制动控制、反接制动控制线路故障维修线路故障维修（按电势原则）（按电势原则）、能耗制动控制、能耗制动控制线路故障维修线路故障维修 绕线转子异步电动机能耗制动的绕线转子异步电动机能耗制动的方法与笼型异步电动机相同，但它可方法与笼型异步电动机相同，但它可以通过改变转子外接电阻的数值来改以通过改变转子外接电阻的数值来改变制动特性。合理选择起动电阻的数变制动特性。合理选择起动电阻的数值，可以使电动机在制动一开始就得值，可以使电动机在制动一开始就得到最大制动转矩，这样可以大大减少到最大制动转矩，这样可以大大减少制动时间。制动时间。、能耗制动控制、能耗制动控制线路故障维修线路故障维修（按时间原则）（按时间原则）
