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1、GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY桂林电子科技大学职业技术学院三相异步电动机接触器和按钮双重联锁正反转控制学院（系）： CCCCCCCCCCCCC专 业：CCCCCCCCCCCCCCCC学 号: CCCCCCCCCCC学生姓名：CCCCCC指导教师：CCCCCCC近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术以及现代控制理论的发展， 小 功率电动机具有极其广泛的应用。三相异步电动机是世界上最常见的电动马达。它的流行是因其坚固耐用，结构简单，易保护，尺寸规范并且成本较低。三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的， 它们都由 定子
2、和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。其转子的 转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和 电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。本实验采取三相异步电动机接触器和按钮双重联锁正反转控制。由于采取了接触器常闭辅助触头的联锁功能，有采用了按钮联锁的功能，故电路具有双重连 锁功能。这种控制线路集中了接触器联锁和按钮联锁的两种正反转电路的优点， 此电路不仅具有操作简单方便的特点，而且能安全可靠地实现正反转运行，是机床电气控制中经常采用的线路关键词：三相异步电动机；正反转；按钮联锁；触点联锁；双重连锁；第I页目录摘要 1引言 21、三相异步电机
3、的概述 21.1三相异步电机的工作原理 21.2三相异步电机的结构 31.3三相异步电机的分类 42、三相电机的正反转控制 42.1方案选择 52.2三相电动机的正反转控制线路 72.3启动时应注意的问题 73、实训心得 84、参考文献 85、谢辞 8第#页引言在生产工程中，有许多生产机械往往要求运动部件可以正反两个方向运动， 如机床工作台的前进和后退，主轴的正转和反转，起重机的上升和下降等等，这 就要通过电动机正、反双向运转来实现。要想实现三相异步电动机反向运转， 只 需要改变电动机旋转磁场的旋转方向， 而实现这一点，只要改变输入电动机三相 电源的相序，改变电动机任意两根引线 的连接顺序，即
4、可实现电动机反转。1.三相异步电机的概述1.1三相异步电机的工作原理当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步 转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以 n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产 生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路 环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致 的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用 （力的方向用左手 定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。 通过上述分析可以总结出电动机工作原
5、理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切 割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的第#页第#页三相异步电动机图1.2图1.1转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转 矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。1.2三相异步电机的结构三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。 此外还有端盖、风扇等附属部分，如图 1.2所示。1.2.1定子定子部分由机座、定子铁心、三相定子绕组及端盖、轴承等固定不动的部件 组成。机座主要用来支撑定子
6、铁心和固定端盖。 中、小型电动机机座一般用铸铁浇 铸而成，大型电机多采用钢板焊接而成。定子铁心是电动机磁路的一部分。为减小涡流和磁滞损失，通常同0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒，硅钢片表面的氧化层作为片间绝缘。定子绕组是电动机的电路，它由高强度漆包线绕制的线圈连接而成，它的作用是利用三相交流电产生磁场，线圈按一定的方式排列嵌放在定子槽中。1.2.2转子转子是电动机中的旋转部分，由轴承、转子铁心、转子绕组、风扇等组成。转轴是碳钢制成，两端轴颈与轴承相配合，出轴端铣有键槽，用一固定皮带 轮或联轴器。转轴是输出转矩，带动负载部件。转子铁心同定子铁心一样是电动机磁路的一部分。 转子铁心的外表面上有均 匀
7、分布的线槽，用以嵌放转子绕组。鼠笼式转子线槽一般都是斜槽目的是改善启 动性能。转子绕组有两种，鼠笼式和绕线式。鼠笼式绕组是在转子铁心的槽里嵌放裸 铜条或铝铜条，然后用两个金属环分别在裸金属导条两端把他们全部接通，即构成了转子绕组。1.3三相异步电机的分类1、按三相异步电动机的转子结构形式可分为：鼠笼式电动机和绕线式电动机。2、按防护式分（1）防爆电动机（2）起重及冶金异步电动机（3）辊道异步电动机（4）深井泵用电动机（5）潜水异步电动机（6）高转差率异步电动机（7）力矩电动机（8）电磁调速异步电动机（9）变极多速异步电动机（10）齿轮减速异步电动机（11）自制异步电动机3、按三相异步电动机的通
8、风冷却方式可分为：自冷式三相异步电动机、自扇冷式三相异步电动机、他扇冷式三相异步电动机、管道通风式三相异步电动机。4、按三相异步电动机的安装结构形式可分为：卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三 相异步电动机。5、按三相异步电动机的绝缘等级可分为：E级、B级、F级、H级三相异步电动机。&按工作定额可分为：连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机2.三相电机的正反转控制2.1方案选择2.1.1接触器联锁的正反转电路第#页第#页1、正转控制* KM1主褴头闭合 电动机M启动运转.按下SHI KM1线圈得电自锁牺头闭台目惓.一IKN11联愷牠头分断对
9、KM2联锁2、停止控制KM1主軽头分 电动机M失电停转自锁輕头分断解除自锁* 一KXII联描麵头分断对K5I2鎂锁.3、反转控制t心口主鮭头匍 电韵机M瀟电反转再技下SB2 * KA1：浅般得胆丄f 心1：自件初头用含自换.KM2典讳軽头分中讨KM除当电动机改变旋转方向时，前后需要按动两个按钮。这一点对于那些要求电 动机频繁改变旋转方向的生产机械来说，往往是不相适应的。2.1.2复合按钮联锁的正反转电路按钮联锁正反转控制电路，生产机械的运动部件往往要求实现正反两个方向 的运动，这就要求拖动电动机能正反向旋转， 从电机原理可知，改变电动机三相 电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的
10、相序只需要任意调换 电源的两根进线。当要求电动机直接由正转变反转或由反转变正转时，可采用如图所示电路，它是将正转起动按钮和反转按钮的动断触点串联在对方电路中， 构成互相制约的关系，这种方式称为机械互锁。但是这种直接正反转电路仅适用 于小容量电动机且正反转换不频繁、拖动的机械装置惯性量较小的场合。电路工作原理如下：按下起动按钮 SB1,接触器KM1线圈通电并自锁，KM1主触点 闭合，电动机通电旋转，此时，若按下按钮 SB2接触器KM1断电，KM2通电自 锁，KM2主触点闭合，电动机电源相序改变，电动机反向旋转。停止时，按下停 止按钮SB3此时，无论是正转还是反转，KM1 KM2都断电，电动机停止
11、旋转。上诉电路的缺点是容易造成短路，如某个接触器主触头发生熔焊而分断不开 时，直接按动反转起动按钮时，仍会发生短路故障，故单独采用按钮联锁的正反 转控制线路是不安全的。综合两种方案，我们考虑接触器和按钮双重联锁的控制电路2.2三相电动机的正反转控制线路（1）按下正向启动按钮SB1,接触器KM1得电吸合，其常开主触点将电动 机定子绕组接通电源，相序为 A.B.C，电动机正向起动运行。（2）按下停止按钮SB3 KM1失电释放，电动机停转。（3）按反向起动按钮SB2, KM2得电吸合，其常开触点将相序 C、B、A的电 源接至电动机，由于电压相序反了，所以电动机反向起动运行。（4）按SB3 KM2失电
12、释放，电动机停转2.3启动时应注意的问题（1）在三相交流异步电动机通电试运行时必须提醒在场人员注意，不应站在 三相交流异步电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。（2）接通电源之前就应作好切断电源的准备，以防接通电源后三相交流异步 电动机出现不正常的情况（如三相交流异步电动机不能启动、启动缓慢、出现异 常声音等）时能立即切断电源。（3）三相笼型交流异步电动机采用全压启动时, 启动次数不宜过于频繁，尤其是功率较大时要随时注意它的温升情况。(4) 三相绕线型交流异步电动机在接通电源前，应检查启动器的操作手柄是 不是已经在 零位，若不是则应先置于零位。接通电源后再逐渐转动手柄，随着
13、 三相绕线型交流异步电动机转速的提髙而逐渐切除启动电阻。3、实训心得通过本次实训，进一步了解的三相异步电动机的双重联锁的接线图，这个控制线路不但克服了按钮联锁和接触器联锁控制线路的确定-按钮联锁正反转控制 线路容易产生电源两相短路故障，接触器联锁正反转控制线路操作不方便， 还兼 顾了两个电路的优点-既操作方便，又安全可靠，且不会造成电源两相短路故障。 但是这个电路也有它自身的缺点，即电路复杂，接线困难，容易接错线路或造成 故障。通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。选择 这个设计，也是为了弥补以前学习上的不足， 这次设计，使我们了解到老师的用 心良苦，并且从老师那学到了很
14、多宝贵的知识。4、参考文献1电机与拖动基础汤天浩，机械工业出版社2电机与电气控制谭维瑜，机械工业出版社3电机与拖动唐介高等教育出版社4电器控制及应用李中年清华大学出版社电机原理及拖动彭鸿才机械工业出版社5、谢辞本次实训设计从开始工作到最终的完成都离不开我们的指导老师周老师的 悉心指导和帮助。周老师教会我们学习很多知识，他严谨治学态度、渊博的知识、 无私的奉献精神，使我深受启迪。从周老师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专 业知识，也学到了做人的道理。在此我要向周老师致以最衷心的感谢和深深的敬 意。在完成设计的过程中，感谢老师和众多同学对我们热情的帮助。通过本次实训，我们尝试把以前学过的知识整合， 然后去制作新的东西，在 此工程中感悟良多。使我们学会了如何利用所学知识， 把理论结合于时间中，使 我们对本专业知识欧了更深刻的认识。我们将会加倍努力的去研究，在熟练的基 础上掌握更多的新型技术，来提高自己的开发水平。最后，再一次感谢指导老师和帮助过我们的同学。第#页
