三相異步電動機接觸器聯鎖的正反轉控制實驗

1、實驗目的

 ⑴學會三相異步電動機接觸器聯鎖的正反轉控制的接線和操作方法。

  ⑵理解聯鎖的概念。

  ⑶理解三相異步電動機接觸器聯鎖的正反轉控制的基本原理。

2、預習內容及要求

⑴電動機的旋轉方向

  三相異步電動機的旋轉方向是取決于磁場的旋轉方向，而磁場的旋轉方向又取決于電源的相序，所以電源的相序決定了電動機的旋轉方向。任意改變電源的相序時，電動機的旋轉方向也會隨之改變。

⑵電動機正反轉控制原理

①控制線路

    三相異步電動機接觸器聯鎖的正反轉控制的電氣原理圖如圖3-4所示。線路中采用了兩個接觸器，即正轉用的接觸器KM1和反轉用的接觸器KM2，它們分別由正轉按鈕SB2和反轉按鈕SB3控制。這兩個接觸器的主觸頭所接通的電源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序接線，KM2則對調了兩相的相序。控制電路有兩條，一條由按鈕SB2和KM1線圈等組成的正轉控制電路；另一條由按鈕SB3和KM2線圈等組成的反轉控制電路。

②控制原理

    當按下正轉啟動按鈕SB2后，電源相通過熱繼電器FR的動斷接點、停止按鈕SB1的動斷接點、正轉啟動按鈕SB2的動合接點、反轉交流接觸器KM2的常閉輔助觸頭、正轉交流接觸器線圈KM1，使正轉接觸器KM1帶電而動作，其主觸頭閉合使電動機正向轉動運行，并通過接觸器KM1的常開輔助觸頭自保持運行。反轉啟動過程與上面相似，只是接觸器KM2動作后，調換了兩根電源線U、W相（即改變電源相序），從而達到反轉目的。

③互鎖原理 

    接觸器KM1和KM2的主觸頭決不允許同時閉合，否則造成兩相電源短路事故。為了保證一個接觸器得電動作時，另一個接觸器不能得電動作，以避免電源的相間短路，就在正轉控制電路中串接了反轉接觸器KM2的常閉輔助觸頭，而在反轉控制電路中串接了正轉接觸器KM1的常閉輔助觸頭。當接觸器KM1得電動作時，串在反轉控制電路中的KM1的常閉觸頭分斷，切斷了反轉控制電路，保證了KM1主觸頭閉合時，KM2的主觸頭不能閉合。同樣，當接觸器KM2得電動作時， KM2的常閉觸頭分斷，切斷了正轉控制電路，可靠地避免了兩相電源短路事故的發生。這種在一個接觸器得電動作時，通過其常閉輔助觸頭使另一個接觸器不能得電動作的作用叫聯鎖（或互鎖）。實現聯鎖作用的常閉觸頭稱為聯鎖觸頭（或互鎖觸頭）。

3、實驗器材

4、實驗操作步驟

⑴實驗準備工作

 ①電器的結構及動作原理

在連接控制實驗線路前，應熟悉按鈕開關、交流接觸器、熱繼電器的結構形式、動作原理及接線方式和方法。

 ②記錄實驗設備參數

將所使用的主要實驗電器的型號規格及額定參數記錄下來，并理解和體會各參數的實際意義。

 ③電動機的外觀檢查

實驗接線前應先檢查電動機的外觀有無異常。如條件許可，可用手盤動電動機的轉子，觀察轉子轉動是否靈活，與定子的間隙是否有磨擦現象等。

 ④電動機的絕緣檢查

采用“三相異步電動機實驗”介紹的方法和步驟，使用兆歐表依次測量電動機繞組與外殼間及各繞組間的絕緣電阻值，并將測量數據記錄于表3-3中，同時應檢查絕緣電阻值是否符合要求。

表3-3

 ⑵安裝接線

①檢查電器元件質量

應在不通電的情況下，用萬用表檢查各觸點的分、合情況是否良好。檢查接觸器時，應拆卸滅弧罩，用手同時按下三副主觸點并用力均勻；同時應檢查接觸器線圈電壓與電源電壓是否相符。

 ②安裝電器元件

在木板上將電器元件擺放均勻、整齊、緊湊、合理，并用螺絲進行安裝。注意組合開關、熔斷器的受電端子應安裝在控制板的外側，并使熔斷器的受電端為底座的中心端；緊固各元件時應用力均勻，緊固程度適當。

③板前明線布線

主電路采用BV1.5毫米²（黑色），控制電路采用BV1毫米²（紅色）；按鈕線采用BVR0.75 毫米²（紅色），接地線采用BVR1.5毫米²（綠/黃雙色線）。布線時要符合電氣原理圖，先將主電路的導線配完后，再配控制回路的導線；布線時還應符合平直、整齊、緊貼敷設面、走線合理及接點不得松動等要求，具體注意以下幾點：

a.走線通道應盡可能少，同一通道中的沉底導線 ，按主、控電路分類集中，單層平行密排，并緊貼敷設面。

b.同一平面的導線應高低一致或前后一致，不能交叉。當必須交叉時，該根導線應在接線端子引出時，水平架空跨越，但必須屬于走線合理。

 c.布線應橫平豎直，變換走向應垂直。

 d.導線與接線端子或線樁連接時，應不壓絕緣層、不反圈及不露銅過長。并做到同一元件、同一回路的不同接點的導線間距離保持一致。

 e.一個電器元件接線端子上的連接導線不得超過兩根，每節接線端子板上的連接導線一般只允許連接一根。

 f.布線時，嚴禁損傷線芯和導線絕緣。

 g.布線時，不在控制板上的電器元件要從端子排上引出。

 ④按圖3-4檢驗控制板布線正確性。

實驗線路連接好后，學生應先自行進行認真仔細的檢查，特別是二次接線，一般可采用萬用表進行校線，以確認線路連接正確無誤。

 ⑤接電源、電動機等控制板外部的導線。

 ⑶控制實驗

經教師檢查后，通電試車。

①接通電源。合上電源開關QS。

 ②正轉啟動實驗。按下啟動按鈕SB2，觀察線路和電動機運行有無異常現象，并觀察電動機控制電器的動作情況和電動機的旋轉方向。

 ③停止運行。按下停止按鈕SB1，接觸器KM1線圈失電，KM1自鎖觸頭分斷解除自鎖，且KM1主觸頭分斷，電動機M失電停轉。

 ④反轉啟動實驗。按下反轉啟動按鈕SB3，同時觀察電動機控制電器的動作情況和電動機的旋轉方向的改變。

 ⑷實驗結束

 ①實驗工作結束后，應切斷電動機的三相交流電源。

 ②拆除控制線路、主電路和有關實驗電器。

 ③將各電氣設備和實驗物品按規定位置安放整齊。

5、實驗報告

 ⑴畫出三相異步電動機的接觸器聯鎖控制電氣原理圖，并在原理圖中標出聯鎖觸頭。

 ⑵記錄儀器和設備的名稱、規格和數量。

 ⑶根據實驗操作，簡要寫出實驗步驟。

 ⑷總結實驗結果。

 ⑸寫出本次實驗的心得體會。

6、實驗注意事項

 ⑴電動機和按鈕的金屬外殼必須可靠接地。接至電動機的導線必須穿在導線通道內加以保護，或采用堅韌的四芯橡皮線或塑料護套線進行臨時通電校驗。

 ⑵電源進線應接在螺旋式熔斷器底座的中心端上，出線應接在螺紋外殼上。

 ⑶電動機必須安放平穩，以防在可逆運轉時產生滾動而引起事故。

 ⑷要注意電動機必須進行換相，否則，電動機只能進行單向運轉。

 ⑸要特別注意接觸器的聯鎖觸點不能接錯，否則，將會造成主電路中兩相電源短路事故。

 ⑹接線時，不能將正、反轉接觸器的自鎖觸點進行互換，否則，只能進行點動控制。

 ⑺通電校驗時，應先合上QS，再檢驗SB2（或SB3）及SB1按鈕的控制是否正常，并在按SB2后再按SB3，觀察有無聯鎖作用。

 ⑻接電前必須經教師檢查無誤后，才能通電操作。

 ⑼實驗中一定要注意安全操作。

7、思考題

 ⑴什么是聯鎖和聯鎖觸頭？為什么要設置聯鎖觸頭？

 ⑵三相異步電動機接觸器聯鎖的正反轉控制線路的優點和缺點是什么？如何克服此線路的不足？