課題六三相籠型異步電動機制動控制線路的安裝與維修1任務2單向啟動反接制動控制線路的安裝與維修任務1電磁抱閘制動器制動控制線路的安裝與維修任務3單向啟動能耗制動自動控制線路的安裝與維修任務1電磁抱閘制動器制動控制線路的安裝與維修341.熟悉電磁抱閘制動器的基本結構、工作原理及型號含義，熟記其圖形符號和文字符號。2.熟悉電磁離合器的基本結構和制動原理。3.能識讀并分析電磁抱閘制動器制動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標電動機斷開電源以后，由于慣性作用不會馬上停止轉動，而是需要轉動一段時間才會完全停下來，這種情況對于某些生產機械是不適宜的。為滿足生產機械的這種準確定位或停機的控制要求，就需要對電動機進行制動。所謂制動，就是給電動機一個與轉動方向相反的轉矩使它迅速停轉（或限制其轉速）。制動的方法一般有機械制動和電力制動兩類。56電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖

1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—彈簧5—閘輪6—閘瓦7—杠桿本次的工作任務是安裝與維修電磁抱閘制動器斷電制動控制線路，其電路圖如圖所示。7一、電磁抱閘制動器如圖所示為常用的制動電磁鐵與閘瓦制動器，它們配合使用共同組成電磁抱閘制動器，配用方案見下表。制動電磁鐵與閘瓦制動器a）MZD1系列交流單相制動電磁鐵b）TJ2系列閘瓦制動器8TJ2系列閘瓦制動器與MZD1系列交流單相制動電磁鐵的配用方案電磁鐵和制動器的型號含義如下。910電磁抱閘制動器

a）結構b）符號1—線圈2—銜鐵3—鐵芯4—彈簧5—閘輪6—杠桿7—閘瓦8—軸電磁抱閘制動器的結構如圖a所示，符號如圖b所示。制動電磁鐵由鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動器包括閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等部分。電磁抱閘制動器分為斷電制動型和通電制動型兩種。斷電制動型的工作原理：當制動電磁鐵的線圈得電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用；當線圈失電時，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪制動。通電制動型的工作原理：當制動電磁鐵的線圈得電時，閘瓦緊緊抱住閘輪制動；當線圈失電時，制動器的閘瓦與閘輪分開，無制動作用。1112二、電磁抱閘制動器制動控制線路1.電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖如圖所示。電磁抱閘制動器斷電制動控制線路電路圖

1—鐵芯2—線圈3—銜鐵4—彈簧5—閘輪6—閘瓦7—杠桿13線路工作原理如下。（1）啟動運轉合上電源開關QF，按下啟動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電，其自鎖觸頭和主觸頭閉合，電動機M接通電源，同時電磁抱閘制動器線圈得電，銜鐵與鐵芯吸合，銜鐵克服彈簧拉力，迫使制動杠桿向上移動，從而使制動器的閘瓦與閘輪分開，電動機正常運轉。（2）制動停轉按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，其自鎖觸頭和主觸頭分斷，電動機M失電，同時電磁抱閘制動器線圈失電，銜鐵與鐵芯分開，在彈簧拉力的作用下，制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪，使電動機被迅速制動而停轉。142.電磁抱閘制動器通電制動控制線路電磁抱閘制動器通電制動控制線路電路圖如圖所示。電磁抱閘制動器通電制動控制線路電路圖1—彈簧2—銜鐵3—線圈4—鐵芯5—閘輪6—閘瓦7—杠桿15三、電磁離合器電磁離合器的制動原理和電磁抱閘制動器的制動原理類似，其主要區別是電磁抱閘制動器利用閘瓦抱住閘輪實現制動，電磁離合器利用動、靜摩擦片之間產生的足夠大的摩擦力實現制動，電動葫蘆的繩輪常采用這種制動方法。斷電制動型電磁離合器如圖所示。其結構及制動原理如下。16斷電制動型電磁離合器a）外形b）結構示意圖1—鍵2—繩輪軸3—連接法蘭4—制動彈簧5—動鐵芯6—勵磁線圈7—靜鐵芯8—靜摩擦片9—動摩擦片171.結構電磁離合器主要由制動電磁鐵（包括動鐵芯、靜鐵芯和勵磁線圈）、靜摩擦片、動摩擦片以及制動彈簧等組成。電磁鐵的靜鐵芯靠導向軸連接在電動葫蘆本體上，動鐵芯與靜摩擦片固定在一起，且只能做軸向移動而不能繞軸轉動。動摩擦片通過連接法蘭與繩輪軸（與電動機共軸）由鍵固定在一起，可隨電動機一起轉動。182.制動原理當電動機靜止時，勵磁線圈無電，制動彈簧將靜摩擦片緊緊地壓在動摩擦片上，此時電動機通過繩輪軸被制動。當電動機通電運轉時，勵磁線圈也同時得電，電磁鐵的動鐵芯被靜鐵芯吸合，使靜摩擦片與動摩擦片分開，于是，動摩擦片連同繩輪軸在電動機的帶動下正常啟動運轉。當切斷電動機電源時，勵磁線圈也同時失電，制動彈簧立即將靜摩擦片連同動鐵芯推向轉動著的動摩擦片，強大的彈簧張力迫使動、靜摩擦片之間產生足夠大的摩擦力，使電動機斷電后立即受到制動停轉。任務2單向啟動反接制動控制線路的安裝與維修191.熟悉反接制動的原理。2.熟悉速度繼電器的結構及原理，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。3.能識讀并分析單向啟動反接制動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。20學習目標所謂電力制動，就是在電動機切斷電源停轉的過程中，產生一個和電動機實際旋轉方向相反的電磁力矩（制動力矩），迫使電動機迅速制動停轉。電力制動常用的方法有反接制動、能耗制動、電容制動和再生發電制動等。本次的工作任務是安裝與維修單向啟動反接制動控制線路，其電路圖如圖所示。2122單向啟動反接制動控制線路電路圖23一、反接制動的原理在下圖a所示電路中，當QS向上投合時，電動機定子繞組電源電壓相序為L1、L2、L3，電動機將沿旋轉磁場方向以

n＜n1的轉速正常運轉。反接制動電路圖及原理a）電路圖b）原理當電動機需要停轉時，拉下開關QS，使電動機先脫離電源（此時轉子由于慣性仍按原方向旋轉）。隨后，將開關QS迅速向下投合，由于L1、L2兩相電源線對調，電動機定子繞組電源電壓相序變為L2、L1、L3，旋轉磁場反向，此時轉子將以n1+n的相對轉速沿原轉動方向切割旋轉磁場，在轉子繞組中產生感應電流，其方向可用右手定則判斷出來。而轉子繞組一旦產生電流，又受到旋轉磁場的作用，產生電磁轉矩，其方向可用左手定則判斷出來，如上圖b所示。可見，此轉矩方向與電動機的轉動方向相反，使電動機受制動迅速停轉。

由以上分析可見，反接制動是依靠改變電動機定子繞組的電源相序來產生制動力矩，迫使電動機迅速停轉的。

2425二、速度繼電器速度繼電器是反映轉速和轉向的繼電器，其主要作用是以旋轉速度的快慢為指令信號，與接觸器配合實現對電動機的反接制動控制，因此也稱為反接制動繼電器。JY1型速度繼電器的外形1.結構JY1型速度繼電器的結構如圖a和圖b所示，它主要由定子、轉子、可動支架、觸頭及端蓋等組成。26JY1型速度繼電器a）、b）結構c）符號

1—可動支架2、7—轉子3—定子4—端蓋5—連接頭6—電動機軸8—定子9—定子繞組10—擺錘11—簧片（動觸頭）12—靜觸頭27JY1型速度繼電器a）、b）結構c）符號

1—可動支架2、7—轉子3—定子4—端蓋5—連接頭6—電動機軸8—定子9—定子繞組10—擺錘11—簧片（動觸頭）12—靜觸頭2.原理使用速度繼電器時，其轉軸與電動機的轉軸要連接在一起。當電動機旋轉時，速度繼電器的轉子隨之旋轉，在空間中產生旋轉磁場，旋轉磁場在定子繞組上產生感應電動勢及感應電流，感應電流又與旋轉磁場相互作用，從而產生電磁轉矩，使定子偏轉，當定子偏轉到一定角度時，與定子相連的擺錘推動繼電器觸頭動作，當轉速降至某一數值時，擺錘恢復原狀態，觸頭隨即復位。283.選用速度繼電器主要根據所需控制的轉速大小、觸頭數量和電壓、電流來選用。JY1型和JFZ0型速度繼電器的技術數據見下表。29JY1型和JFZ0型速度繼電器的技術數據JFZ0型速度繼電器的型號含義如下。3031三、單向啟動反接制動控制線路如圖所示為單向啟動反接制動控制線路電路圖，該線路的主電路和正反轉控制線路的主電路相同，只是在反接制動時增加了三個限流電阻R。線路中KM1為正轉運行接觸器，KM2為反接制動接觸器，KS為速度繼電器，其軸與電動機軸相連。32單向啟動反接制動控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關QF。1.單向啟動332.反接制動34任務3單向啟動能耗制動自動控制線路的安裝與維修35熟悉能耗制動的原理，能識讀并分析單向啟動能耗制動自動控制線路的構成和工作原理，并能正確地進行安裝與維修。36學習目標任務2完成了反接制動控制線路的安裝與維修。雖然反接制動的制動力強，制動迅速，但由于其制動準確性差，制動過程中的沖擊強烈，易損壞傳動零件，制動能量消耗大，不宜經常制動，所以在實際生產中，對于制動比較頻繁的生產機械不宜采用反接制動，而是采用能耗制動。本次工作任務是安裝與維修有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路，其電路圖如圖所示。3738有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖39一、能耗制動的原理在如圖a所示電路圖中，斷開電源開關QS1，切斷電動機的交流電源后，這時轉子仍沿原方向慣性運轉；隨后立即合上開關QS2，并將QS1向下合閘，電動機V、W兩相定子繞組通入直流電，使定子中產生一個恒定的靜止磁場，這樣做慣性運轉的轉子因切割磁感線而在轉子繞組中產生感應電流，其方向用右手定則可判斷出，如圖b所示。轉子繞組中一旦產生了感應電流，就會受靜止磁場的作用，產生電磁轉矩，用左手定則判斷可知，此轉矩的方向正好與電動機的轉向相反，使電動機受制動迅速停轉。40能耗制動電路圖及原理a）電路圖b）原理由以上分析可知，能耗制動是當切斷電動機的交流電源時，立即在定子繞組的任意兩相中通入直流電，迫使電動機迅速停轉的方法。由于這種制動方法是通過在定子繞組中通入直流電，以消耗轉子慣性運轉的動能來進行制動的，所以稱為能耗制動，又稱為動能制動。4142二、單向啟動能耗制動自動控制線路1.無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖如圖所示,線路采用單相半波整流器作為直流電源，所用附加設備較少，線路簡單，成本較低，常用于10kW以下小容量電動機且對制動要求不高的場合。43無變壓器單相半波整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關QF。（1）單向啟動運轉44（2）能耗制動停轉45462.有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路對于10kW以上容量的電動機，多采用有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路，其電路圖如圖所示。其中直流電源由單相橋式整流器VC供給，TC是整流變壓器，電阻R用于調節直流電流，從而調節制動強度，整流變壓器一次側與整流器的直流側同時進行切換，有利于提高觸頭的使用壽命。47有變壓器單相橋式整流單向啟動能耗制動自動控制線路電路圖48能耗制動的優點是制動準確、平穩，能量消耗較小，缺點是需要附加直流電源裝置，設備費用較高，制動力較弱，在低速時制動力矩小，因此，能耗制動一般用于要求制動準確、平穩的場合，如磨床、立式銑床等的控制線路中。493.能耗制動所需直流電源的估算（1）測量出電動機三根進線中任意兩根之間的電阻R。（2）測量出電動機的進線空載電流I0。（3）能耗制動所需的直流電流IL=KI0，所需的直流電壓UL=ILR

。其中K是系數，一般取3.5～4。若考慮到電動機定子繞組的發熱情況，并使電動機達到比較滿意的制動效果，對轉速高、慣性大的傳動裝置可取其上限。50（4）單相橋式整流電源變壓器二次繞組電壓和電流有效值分別為變壓器計算容量為S=U2I2如果制動不頻繁，可取變壓器實際容量為（5）可調電阻R≈2Ω，電阻功率PR=I

2LR，實際選用時，電阻功率也可小些。課題七多速異步電動機控制線路的安裝與維修51任務2三速異步電動機控制線路的安裝與維修任務1雙速異步電動機控制線路的安裝與維修任務1雙速異步電動機控制線路的安裝與維修5354能理解并熟記雙速異步電動機定子繞組的接線圖，識讀并分析雙速異步電動機控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標由三相異步電動機的轉速公式n=可知，改變異步電動機轉速可通過三種方法來實現：一是改變電源頻率f1；二是改變轉差率s；三是改變磁極對數p。改變異步電動機的磁極對數調速稱為變極調速。變極調速是通過改變定子繞組的連接方式來實現的，它是有級調速，且只適用于籠型異步電動機。磁極對數可改變的電動機稱為多速電動機。55常見的多速電動機有雙速、三速、四速等幾種類型。多速電動機具有可隨負載性質的要求而分級地變換轉速，從而達到合理地匹配功率和簡化變速系統的特點，適用于需要逐級調速的各種傳動機構，主要應用于萬能、組合、專用切削機床及冶金、紡織、印染、化工、農機等行業，如T68型鏜床的主軸電動機就采用了雙速電動機。本次的工作任務是安裝與維修按鈕和時間繼電器控制雙速異步電動機低速啟動高速運轉控制線路，其電路圖如圖所示。5657按鈕和時間繼電器控制雙速異步電動機低速啟動高速運轉控制線路電路圖58一、雙速異步電動機定子繞組的連接雙速異步電動機定子繞組的△/

形接線圖如圖所示。圖中，三相定子繞組接成三角形，由三個連接點接出三個出線端U1、V1、W1，從每相繞組的中點各接出一個出線端U2、V2、W2，這樣定子繞組共有6個出線端，通過改變這6個出線端與電源的連接方式，就可以得到兩種不同的轉速。59雙速異步電動機定子繞組的△/

形接線圖a）低速：△形聯結（4極）b）高速：

形聯結（2極）電動機低速工作時，把三相電源分別接在出線端U1、V1、W1上，另外三個出線端U2、V2、W2空著不接，如上圖a所示，此時電動機定子繞組接成三角形，磁極為4極，同步轉速為1500r/min。電動機高速工作時，要把三個出線端U1、V1、W1并接在一起，三相電源分別接到另外三個出線端U2、V2、W2上，如上圖b所示，這時電動機定子繞組接成

形，磁極為2極，同步轉速為3000r/min。可見，雙速電動機高速運轉時的轉速是低速運轉時轉速的2倍。6061二、雙速異步電動機控制線路按鈕和時間繼電器控制雙速異步電動機低速啟動高速運轉控制線路電路圖如圖所示。時間繼電器KT控制電動機△形啟動時間和△/

形自動換接運轉。按鈕和時間繼電器控制雙速異步電動機低速啟動高速運轉控制線路電路圖62線路的工作原理如下。合上電源開關QS。1.△形低速啟動運轉632.

形高速運轉停止時，按下SB3即可。若電動機只需高速運轉，可直接按下SB2，則電動機△形低速啟動后，

形高速運轉。任務2三速異步電動機控制線路的安裝與維修64能理解并熟記三速異步電動機定子繞組的接線圖，識讀并分析三速異步電動機控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。65學習目標三速異步電動機是在雙速異步電動機的基礎上發展起來的，該系列電動機廣泛用于金屬加工機床、包裝機械、木工機械、食品機械、化工機械、紡織機械、建筑機械及齒輪減速機等。本次的工作任務是安裝與維修接觸器控制的三速異步電動機控制線路，其電路圖如圖所示。6667接觸器控制的三速異步電動機控制線路電路圖68一、三速異步電動機定子繞組的連接三速異步電動機有兩套定子繞組，分兩層放在定子槽內，第一套繞組（雙速）有七個出線端U1、V1、W1、U3、U2、V2、W2，可作△形或

形聯結；第二套繞組（單速）有三個出線端U4、V4、W4，只作

形聯結，如圖a所示。當分別改變兩套定子繞組的連接方式（改變磁極對數）時，電動機就可以得到三種不同的轉速。69三速異步電動機定子繞組的接線圖a）三速異步電動機的兩套定子繞組b）低速：△形聯結c）中速：

形聯結d）高速：

形聯結三速異步電動機定子繞組的其他接線圖如上圖b~圖d所示，接線方法見下表。圖中，W1和U3出線端分開的目的是當電動機定子繞組接成形中速運轉時，避免在△形聯結的定子繞組中產生感應電流。70三速異步電動機定子繞組的接線方法71二、三速異步電動機控制線路1.接觸器控制的三速異步電動機控制線路接觸器控制的三速異步電動機控制線路電路圖如圖所示。接觸器控制的三速異步電動機控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關QF。（1）△形低速啟動運轉按下SB1→KM1線圈得電→KM1觸頭動作→

電動機M第一套定子繞組出線端U1、V1、W1（U3通過KM1常開觸頭與W1并接）與三相電源接通→

電動機M接成△形低速啟動運轉。72（2）低速轉為中速運轉按下停止按鈕SB4→KM1線圈失電→KM1觸頭復位→

電動機M失電→

按下SB2→KM2線圈得電→KM2觸頭動作→

電動機M第二套定子繞組出線端U4、V4、W4與三相電源接通→

電動機M接成

形中速運轉。（3）中速轉為高速運轉按下停止按鈕SB4→KM2線圈失電→KM2觸頭復位→

電動機M失電→

按下SB3→KM3、KM4線圈得電→KM3、KM4觸頭動作→

電動機M第一套定子繞組出線端U2、V2、W2與三相電源接通（U1、V1、W1、U3通過KM4的三對常開觸頭并接）→

電動機M接成

形高速運轉。732.時間繼電器控制的三速異步電動機控制線路時間繼電器控制的三速異步電動機控制線路電路圖如圖所示。74時間繼電器控制的三速異步電動機控制線路電路圖線路的工作原理如下。合上電源開關QF。（1）△形低速啟動運轉75（2）△形低速啟動

形中速運轉76（3）△形低速啟動

形中速運轉過渡到

形高速運轉7778課題八三相繞線轉子異步電動機基本控制線路的安裝與維修79任務2轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路的安裝與維修任務1轉子繞組串接電阻啟動控制線路的安裝與維修任務3繞線轉子異步電動機凸輪控制器控制線路的安裝與維修任務1轉子繞組串接電阻啟動控制線路的安裝與維修81821.熟悉轉子繞組串接三相電阻啟動的原理。2.熟悉電流繼電器的功能、結構、分類、原理及型號含義，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。3.能識讀并分析轉子繞組串接電阻啟動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標如圖所示是三相繞線轉子異步電動機的外形和符號，它可以通過滑環在轉子繞組中串接電阻來改善電動機的機械特性，從而達到減小啟動電流、增大啟動轉矩,以及調節轉速的目的。在啟動轉矩較大且有一定調速要求的場合，如起重機、卷揚機等，常常采用三相繞線轉子異步電動機拖動。三相繞線轉子異步電動機常用的控制線路有轉子繞組串接電阻啟動控制線路、轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路和凸輪控制器控制線路。8384三相繞線轉子異步電動機a）YR系列外形b）符號85電流繼電器控制轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖本次的工作任務是安裝與維修電流繼電器控制轉子繞組串接電阻啟動控制線路，其電路圖如圖所示。86一、轉子繞組串接三相電阻啟動的原理三相繞線轉子異步電動機轉子繞組串電阻啟動，是指啟動時在轉子繞組回路中串入作星形聯結、分級切換的三相啟動電阻，以減小啟動電流，增大啟動轉矩。隨著電動機轉速的升高，逐級減小可變電阻，如果電動機轉子繞組中串接的外加電阻在每段切除前和切除后，三相電阻始終是對稱的，稱為三相對稱電阻，如圖a所示，啟動過程依次切除R1、R2、R3。如果啟動時串入的三相電阻是不對稱的，且每段切除后仍是不對稱的，稱為三相不對稱電阻，如圖b所示，啟動過程依次切除R1、R2、R3、R4、R5。87轉子繞組串接三相電阻a）轉子繞組串接三相對稱電阻b）轉子繞組串接三相不對稱電阻88二、電流繼電器反映輸入量為電流的繼電器稱為電流繼電器，按工作原理劃分它屬于電磁式繼電器，其結構和工作原理與接觸器基本相同，主要由電磁機構和觸頭系統組成，其典型結構如圖所示。89電流繼電器的典型結構a）外形b）結構示意圖1—底座2—反作用彈簧3、4—調節螺釘5—非磁性墊片6—銜鐵7—鐵芯8—極靴9—線圈10—觸頭90電流繼電器a）JT4系列b）JL14系列c）符號如圖a、圖b所示是常見的JT4系列和JL14系列電流繼電器。電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種。電流繼電器在電路圖中的符號如圖c所示。91（1）過電流繼電器當通過繼電器的電流超過預定值時就動作的繼電器稱為過電流繼電器。1.分類（2）欠電流繼電器當通過繼電器的電流減小到低于其整定值時就動作的繼電器稱為欠電流繼電器。2.型號含義常用JT4系列交流通用繼電器和JL14系列交、直流通用電流繼電器的型號含義如下。923.選用（1）電流繼電器的額定電流一般可按電動機長期工作的額定電流來選擇。（2）電流繼電器的觸頭種類、數量、額定電流及復位方式應滿足控制線路的要求。（3）過電流繼電器的整定電流一般取電動機額定電流的1.7～2倍，頻繁啟動的場合可取電動機額定電流的2.25～2.5倍。9394三、轉子繞組串接電阻啟動控制線路1.按鈕操作控制線路按鈕操作轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖如圖所示。線路的工作原理較簡單，讀者可自行分析。該線路的缺點是操作不便，工作的安全性和可靠性較差，應用較少。95按鈕操作轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖2.時間繼電器自動控制線路時間繼電器控制轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖如圖所示。96時間繼電器控制轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖97線路的工作原理如下。合上電源開關QS。98為保證電動機只有在轉子繞組串入全部外加電阻的條件下才能啟動，將接觸器KM1、KM2、KM3的輔助常閉觸頭與啟動按鈕SB1串接，這樣，如果接觸器KM1、KM2、KM3中的任何一個因觸頭熔焊或機械故障而不能正常釋放，即使按下啟動按鈕SB1，控制電路也不會得電，電動機就不會接通電源啟動運轉。停止時，按下SB2即可。993.電流繼電器自動控制線路電流繼電器控制轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖如圖所示。電流繼電器控制轉子繞組串接電阻啟動控制線路電路圖100線路的工作原理如下。合上電源開關QS。任務2轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路的安裝與維修1011.熟悉頻敏變阻器的結構、原理及型號含義，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。2.能識讀并分析轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。102學習目標繞線轉子異步電動機采用轉子繞組串電阻的方法啟動，要想獲得良好的啟動特性，一般需要將啟動電阻分為多級，所用的電器較多，控制線路復雜，設備投資大，維修不便，并且在逐級切除電阻的過程中會產生一定的機械沖擊，因此，在工礦企業中對于不頻繁啟動的設備，廣泛采用頻敏變阻器代替啟動電阻來控制繞線轉子異步電動機的啟動。103本次的工作任務是安裝與維修轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路，其電路圖如圖所示。104轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路電路圖105一、頻敏變阻器頻敏變阻器是一種阻抗值隨頻率的變化而明顯變化（對頻率變化敏感）、靜止的無觸點電磁元件，它實質上是一個鐵芯損耗非常大的三相電抗器，其外形如圖所示，適用于繞線轉子異步電動機的轉子回路作啟動電阻。在電動機啟動時，將頻敏變阻器串接在轉子繞組中，由于頻敏變阻器的等效阻抗隨轉子電流頻率的減小而減小，以達到自動變阻的目的，因此，只需用一級頻敏變阻器就可以平穩地將電動機啟動,從而減小機械沖擊和電流沖擊，實現電動機的平穩無級啟動，啟動完畢短接切除頻敏變阻器。106頻敏變阻器的外形a）BP1系列b）BP4系列1.結構其結構為開啟式，類似于沒有二次繞組的三相變壓器，如圖a所示。它主要由鐵芯和繞組兩部分組成。107頻敏變阻器的結構與符號a）結構b）符號1—接線柱2—線圈3—底座4—鐵芯2.型號含義頻敏變阻器的型號含義如下。1083.原理在電動機剛啟動的瞬間，轉子電流的頻率最高（等于電源的頻率），頻敏變阻器的等效電阻值最大，限制了電動機的啟動電流。隨著電動機轉速的升高，轉子電流的頻率逐漸下降，頻敏變阻器的等效電阻值也逐漸減小，從而使電動機轉速平穩地上升到額定轉速。頻敏變阻器的優點是啟動性能好，無電流和機械沖擊，結構簡單，價格低廉，使用和維護方便，但其功率因數較低，啟動轉矩較小，不宜用于重載啟動的場合。1094.選用（1）根據電動機所拖動的生產機械的啟動負載特性和操作頻繁程度，選擇頻敏變阻器的系列。頻敏變阻器大致的適用場合見下表。110頻敏變阻器大致的適用場合（2）按電動機功率選擇頻敏變阻器的規格。在確定了所選擇的頻敏變阻器系列后，根據電動機的功率查有關技術手冊，即可確定配用的頻敏變阻器規格111頻敏變阻器大致的適用場合112頻敏變阻器大致的適用場合113二、轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路電路圖如圖所示，線路的工作原理如下。合上電源開關QS。停止時，按下SB2即可。如圖所示為自動和手動互轉的轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路電路圖，啟動過程可以利用轉換開關SA實現自動控制和手動控制的轉換。114自動和手動互轉的轉子繞組串接頻敏變阻器啟動控制線路電路圖采用自動控制時，將轉換開關SA扳到自動位置（A位置），線路的工作原理如下。合上電源開關QS。停止時，按下SB3即可。115啟動過程中，中間繼電器KA未得電，KA的兩對常閉觸頭將熱繼電器KH的熱元件短接，以免因啟動時間過長而使熱繼電器過熱產生誤動作。啟動結束后，中間繼電器KA得電動作，其兩對常閉觸頭分斷，KH的熱元件接入主電路工作。電流互感器TA的作用是將主電路的大電流變換成小電流后串入熱繼電器的熱元件，以反映過載程度。采用手動控制時，將轉換開關SA扳到手動位置（B位置），這樣時間繼電器KT不起作用，用按鈕SB2手動控制中間繼電器KA和接觸器KM2的動作，完成短接頻敏變阻器RF的工作。116任務3繞線轉子異步電動機凸輪控制器控制線路的安裝與維修1171.熟悉凸輪控制器的功能、結構、原理及型號含義，并能正確選用。2.能識讀并分析繞線轉子異步電動機凸輪控制器控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。118學習目標中、小容量繞線轉子異步電動機的啟動、調速及正反轉控制常采用凸輪控制器來實現，以簡化操作，如對橋式起重機上的大車、小車及副鉤的控制都采用這種控制線路。本次的工作任務是安裝與維修繞線轉子異步電動機凸輪控制器控制線路。119120繞線轉子異步電動機凸輪控制器控制線路a）電路圖b）KJT1-50/1型凸輪控制器的觸頭分合表121一、凸輪控制器1.功能凸輪控制器是利用凸輪來操作動觸頭動作的控制器，主要用于控制容量不大于30kW的中小型繞線轉子異步電動機的啟動、制動、調速和反轉，在橋式起重機等設備中得到廣泛應用。122凸輪控制器外形a）KT10系列b）KT14系列c）KT15系列2.結構、原理及型號含義KTJ1系列凸輪控制器的外形和結構如圖所示。它主要由手輪（或手柄）、觸頭系統、轉軸、凸輪和外殼等部分組成。其觸頭系統共有12對觸頭（9對常開，3對常閉）。其中，4對常開觸頭接在主電路中，用于控制電動機的正反轉，配有石棉水泥制成的滅弧罩，其余8對觸頭接在控制電路中，不帶滅弧罩。123124KTJ1系列凸輪控制器a）外形b）結構1—手輪2、11—轉軸3—滅弧罩4、7—動觸頭5、6—靜觸頭8—觸頭彈簧9—彈簧10—滾輪12—凸輪凸輪控制器的動作原理：凸輪控制器的動觸頭7與凸輪12固定在轉軸11上，每個凸輪控制一個觸頭。當轉動手輪1時，凸輪12隨轉軸11轉動，當凸輪的凸起部分頂住滾輪10時，動觸頭7、靜觸頭6分開；當凸輪的凹處與滾輪相碰時，動觸頭受到觸頭彈簧8的作用壓在靜觸頭上，動、靜觸頭閉合。在轉軸上疊裝形狀不同的凸輪片，可使各個觸頭按預定的順序閉合或斷開，從而達到不同的控制目的。125凸輪控制器的型號含義如下。1263.選用凸輪控制器主要根據所控制電動機的容量、額定電壓、額定電流、工作制和控制位置數等來選擇。KTJ1系列凸輪控制器的技術數據見下表。127KTJ1系列凸輪控制器的技術數據128二、繞線轉子異步電動機凸輪控制器控制線路線路的工作原理：將凸輪控制器AC的手輪置于0位后，合上電源開關QS，這時AC最下面的3對觸頭AC10～AC12閉合，為控制電路的接通做準備。按下SB1，接觸器KM得電自鎖，為電動機的啟動做準備。正轉控制：將凸輪控制器AC的手輪從0位轉到正轉1位，這時觸頭AC10仍閉合，保持控制電路接通；觸頭AC1、AC3閉合，電動機M接通三相電源正轉啟動，此時由于AC的觸頭AC5～AC9均斷開，轉子繞組串接全部電阻R啟動，所以啟動電流較小，啟動轉矩也較小。當AC手輪從正轉1位轉到2位時，觸頭AC10、AC1、AC3仍閉合，AC5閉合，把電阻器R上的一級電阻短接切除，電動機轉矩增大，正轉加速。停止時，將AC手輪扳回0位即可。反轉控制：當將AC手輪扳到反轉1～5位時，觸頭AC2、AC4閉合，接入電動機的三相電源相序改變，電動機將反轉。凸輪控制器最下面的三對觸頭AC10～AC12只有當手輪置于0位時才全部閉合，而手輪在其余各擋位置時都只有一對觸頭閉合（AC10或AC11），而其余兩對觸頭斷開，從而保證了只有將手輪置于0位，按下啟動按鈕SB1才能使接觸器KM線圈得電動作，然后通過凸輪控制器AC使電動機進行逐級啟動。129課題一直流并勵電動機基本控制線路的安裝與維修130任務2直流并勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修任務1直流并勵電動機啟動控制線路的安裝與維修任務3直流并勵電動機制動控制線路的安裝與維修任務1直流并勵電動機啟動控制線路的安裝與維修132133能識讀并分析直流并勵電動機啟動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標如圖所示是直流并勵電動機的外形和內部接線圖。直流并勵電動機勵磁繞組與電樞繞組并聯，調節電位器RP的大小可以調節勵磁電流。它的特點是勵磁繞組匝數多，導線截面較小，勵磁電流只占電樞電流的一小部分。134直流并勵電動機a）外形b）內部接線圖135直流并勵電動機手動啟動控制線路電路圖0~5—分段靜觸頭6—電磁鐵7—弧形銅條8—手輪9—銜鐵10—恢復彈簧本次的工作任務是安裝與維修直流并勵電動機手動啟動控制線路，其電路圖如圖所示。136一、手動啟動控制線路BQ3直流電動機啟動變阻器用于小容量且電壓不超過220V的直流電動機的啟動。它主要由電阻元件、調節轉換裝置和外殼三大部分組成。其外形如圖所示。BQ3直流電動機啟動變阻器外形137在啟動之前，啟動變阻器的手輪置于0位，合上電源開關QF，慢慢轉動手輪8，使手輪從0位轉到靜觸頭1，接通勵磁繞組電路，同時將啟動變阻器RS的全部啟動電阻接入電樞電路，直流電動機開始啟動旋轉。當直流電動機停止工作且切斷電源時，電磁鐵6由于線圈斷電吸力消失，在恢復彈簧10的作用下，手輪自動返回0位，以備下次啟動。138由于直流并勵電動機的勵磁繞組具有很大的電感，所以當手輪回到0位時，勵磁繞組會因突然斷電而產生很大的自感電動勢，可能擊穿繞組的絕緣，在手輪和弧形銅條間還會產生火花，將動觸頭燒壞。因此，為了防止發生這些現象，應將弧形銅條7與靜觸頭1相連，在手輪回到0位時，勵磁繞組、電樞繞組和啟動電阻能組成一閉合回路，作為勵磁繞組斷電時的放電回路。啟動時，為了獲得較大的啟動轉矩，應使勵磁電路的外接電位器RP短接，此時勵磁電流最大，能產生較大的啟動轉矩。139二、電樞回路串電阻二級啟動控制線路如圖所示是直流并勵電動機電樞回路串電阻二級啟動控制線路電路圖。直流并勵電動機電樞回路串電阻二級啟動控制線路電路圖140停止時，按下SB2即可。值得注意的是，直流并勵電動機在啟動時，勵磁繞組兩端的電壓必須為額定電壓。任務2直流并勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修141能識讀并分析直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。142學習目標直流電動機實現反轉有兩種方法:一是電樞繞組反接法；二是勵磁繞組反接法。由于勵磁繞組匝數多，電感大，在進行反接時因電流突變，將會產生很大的自感電動勢，危及直流電動機及電器的絕緣安全，同時勵磁繞組在斷開時，由于失磁造成很大的電樞電流，易引起“飛車”事故，因此一般采用電樞繞組反接法。在將電樞繞組反接的同時必須連同換向極繞組一起反接，以達到改善換向的目的。143本次的工作任務是安裝與維修直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路，其電路圖如圖所示。144直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路電路圖145直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路的工作原理如下。任務3直流并勵電動機制動控制線路的安裝與維修1461.熟悉電壓繼電器的功能、結構、分類、原理及型號含義，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。2.能識讀并分析直流并勵電動機電力制動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。147學習目標與交流電動機一樣，直流電動機在工作中也需要制動，其制動方法與交流電動機相似，分為機械制動和電力制動兩大類。機械制動常用的方法是電磁抱閘制動，電力制動常用的方法有能耗制動、反接制動和再生發電制動三種。由于電力制動具有制動力矩大、操作方便、無噪聲等優點，所以在直流電力拖動中應用廣泛。148149直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路電路圖本次的工作任務是安裝與維修直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路，其電路圖如圖所示。150一、電壓繼電器1.結構電壓繼電器是利用電壓的變化來控制電路的繼電器，當電壓達到或超過設定的閾值時，電壓繼電器的觸點會閉合或斷開，從而控制電路的通斷。如圖所示為JT4系列電壓繼電器，它與JT4系列電流繼電器的外形、結構類似，主要由線圈、圓柱形靜鐵芯、銜鐵、觸頭系統等組成，151JT4系列電壓繼電器2.分類及符號根據實際應用的要求，電壓繼電器分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。過電壓繼電器是當電壓大于其整定值時動作的電壓繼電器，主要用于電路或設備的過電壓保護。欠電壓繼電器是當電壓降至某一規定值時動作的電壓繼電器。零電壓繼電器是欠電壓繼電器的一種特殊形式，是當繼電器的端電壓降至接近0時才動作的電壓繼電器。152153電壓繼電器的符號電壓繼電器的符號如圖所示。1543.型號含義電壓繼電器的型號含義如下。155（1）電壓繼電器主要根據線圈的額定電壓、觸頭的數量和種類進行選擇。01020304（3）安裝后應在觸頭不通電的情況下，將吸引線圈通電操作幾次，觀察電壓繼電器動作是否可靠。（2）安裝前應檢查電壓繼電器的額定電壓與整定值是否與實際使用要求相符，電壓繼電器的動作部分是否靈活、可靠，外罩及殼體是否有損壞或缺件等情況。（4）定期檢查電壓繼電器各零部件是否有松動及損壞現象，并保持觸頭的清潔。4.選擇與使用156二、直流并勵電動機電力制動控制線路1.能耗制動控制線路能耗制動是指保持直流電動機的勵磁電流不變，將電樞繞組的電源切除后，立即使其與制動電阻連接成閉合回路，電樞靠慣性處于發電運行狀態，將轉動動能轉換為電能并消耗在電樞回路中，同時獲得制動力矩，迫使直流電動機迅速停轉。157直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路電路圖如圖所示為直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路電路圖。其線路的工作原理如下。（1）串電阻單向啟動運轉合上電源開關QF，按下啟動按鈕SB1，KM1線圈得電，KM1主觸頭閉合，直流電動機M接通電源進行串電阻二級啟動運轉。其詳細控制過程讀者可參照前面講述的直流并勵電動機電樞回路串電阻二級啟動控制線路自行分析。158（2）能耗制動停轉1592.反接制動控制線路對于直流電動機反接制動，通常利用改變電樞兩端電壓極性或改變勵磁電流的方向，來改變電磁轉矩的方向，形成制動力矩，從而迫使直流電動機迅速停轉。直流并勵電動機的反接制動通常采用電樞繞組反接法，即將正在電動運行的直流電動機的電樞繞組突然反接來實現制動。160直流電動機反接制動的原理與反轉基本相同，所不同的是反接制動過程至轉速為0時即結束。如圖所示為直流并勵電動機雙向啟動反接制動控制線路電路圖。161直流并勵電動機雙向啟動反接制動控制線路電路圖線路的工作原理如下。（1）正向啟動運轉162（2）反接制動準備直流電動機剛啟動時，電樞中反電動勢Ea=0，電壓繼電器KV不動作，接觸器KM3、KM4、KM5均處于斷電狀態；隨著直流電動機轉速升高建立Ea后，KV得電動作，其常開觸頭閉合，接觸器KM4得電動作，為直流電動機的反接制動做好了準備。163（3）反接制動停轉關于反向啟動及反向反接制動的工作原理讀者可自行分析。1643.再生發電制動控制線路再生發電制動只適用于當直流電動機的轉速大于空載轉速n0的場合，這時電樞產生的反電動勢Ea大于電源電壓U，電樞電流改變了方向，直流電動機處于發電制動狀態，不僅將拖動系統中的機械能轉換為電能反饋回電網，還產生制動力矩以限制直流電動機的轉速。直流串勵電動機若采用再生發電制動，必須先將串勵改為他勵，以保證直流電動機的磁通不變。165課題二直流串勵電動機基本控制線路的安裝與維修166任務2直流串勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修任務1直流串勵電動機啟動、調速控制線路的安裝與維修任務3直流串勵電動機制動控制線路的安裝與維修任務1直流串勵電動機啟動、調速控制線路的安裝與維修168169能識讀并分析直流串勵電動機啟動、調速控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標如圖所示是直流串勵電動機的外形和原理圖。直流串勵電動機與直流并勵電動機相比，主要有兩方面的特點：一是具有較大的啟動轉矩，啟動性能好。二是過載能力較強。由于直流串勵電動機的機械特性是雙曲線，機械特性較軟，當直流電動機的轉矩增大時，其轉速顯著下降，使直流串勵電動機能自動保持恒功率運行，不會因轉矩增大而過載。170171直流串勵電動機a）外形b）原理圖172直流串勵電動機串接啟動變阻器手動啟動控制線路電路圖0~5—分段靜觸頭6—電磁鐵7—弧形銅條8—手輪9—銜鐵10—恢復彈簧本次工作任務是安裝與維修直流串勵電動機串接啟動變阻器手動啟動控制線路，其電路圖如圖所示。173一、啟動控制線路直流串勵電動機和直流并勵電動機一樣，常采用電樞回路串聯啟動電阻的方法進行啟動，以限制啟動電流。1.手動啟動控制線路直流串勵電動機串接啟動變阻器手動啟動控制線路電路圖如上圖所示。174直流串勵電動機串電阻二級啟動控制線路電路圖2.自動啟動控制線路直流串勵電動機串電阻二級啟動控制線路電路圖如圖所示。175線路的工作原理如下。停止時，按下停止按鈕SB2即可。176二、調速控制線路直流串勵電動機的電氣調速方法與直流他勵或并勵電動機的電氣調速方法相同，即電樞回路串電阻調速、改變主磁通調速和改變電樞電壓調速。其中，改變主磁通調速，在大型直流串勵電動機上，常采用在勵磁繞組兩端并聯可調分流電阻的方法進行；在小型直流串勵電動機上，常采用改變勵磁繞組的匝數或接線方式的方法進行。任務2直流串勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修177能識讀并分析直流串勵電動機正反轉控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。178學習目標直流并勵電動機的反轉一般采用電樞繞組反接法，而直流串勵電動機的反轉常采用勵磁繞組反接法來實現。這是因為直流串勵電動機電樞繞組兩端的電壓很高，而勵磁繞組兩端的電壓較低，反接較容易。本次的工作任務是安裝與維修直流串勵電動機正反轉控制線路，其電路圖如圖所示。179180直流串勵電動機正反轉控制線路電路圖181上圖所示直流串勵電動機正反轉控制線路的工作原理如下。停止時，按下停止按鈕SB3即可。任務3直流串勵電動機制動控制線路的安裝與維修1821.熟悉主令控制器的功能、結構、原理、型號含義、常見故障及處理方法，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。2.能識讀并分析直流串勵電動機制動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。183學習目標直流電動機電力制動常用的方法有能耗制動、反接制動和再生發電制動三種。由于直流串勵電動機的理想空載轉速趨于無窮大，所以運行中不可能滿足再生發電制動的條件，因此，直流串勵電動機電力制動的方法只有能耗制動和反接制動兩種。本次工作任務是安裝與維修直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路，其電路圖如圖所示。184185直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路電路圖186一、主令控制器1.功能主令控制器是按照預定程序換接控制電路接線的主令電器，主要用于電力拖動系統中，按照預定的程序分合觸頭，向控制系統發出指令，通過接觸器以達到控制電動機的啟動、制動、調速及反轉的目的，同時也可實現控制線路的聯鎖。187主令控制器外形a）LK1系列b）LK4系列c）LK5系列d）LK16系列目前生產中常用的主令控制器有LK1、LK4、LK5和LK16等系列，其外形如圖所示。2.結構、原理及符號LK1系列主令控制器主要由方形轉軸、動觸頭、靜觸頭、凸輪鼓、支架、復位彈簧及外護罩等組成，其結構如圖所示。188LK1系列主令控制器的結構1—方形轉軸2—動觸頭3—靜觸頭4—接線柱5—絕緣板6—支架7—凸輪塊8—小輪9—轉動軸10—復位彈簧主令控制器所有的靜觸頭都安裝在絕緣板5上，動觸頭則固定在能繞轉動軸9轉動的支架6上；凸輪鼓由多個凸輪塊7嵌裝而成，凸輪塊根據觸頭系統的開閉順序制成不同角度的凸出輪緣，每個凸輪塊控制兩對觸頭。當轉動手柄時，方形轉軸1帶動凸輪塊7轉動，凸輪塊7的凸出部分壓動小輪8，使動觸頭2離開靜觸頭3，分斷電路；當轉動手柄使小輪8位于凸輪塊7的凹處時，在復位彈簧10的作用下使動觸頭和靜觸頭閉合，接通電路，可見觸頭的閉合和分斷順序是由凸輪塊的形狀決定的。1893.型號含義主令控制器的型號含義如下。4.選擇主令控制器主要根據使用環境、所需控制的回路數、觸頭閉合順序等進行選擇。190（1）主令控制器在安裝前應操作其手柄不少于5次，檢查動、靜觸頭接觸是否良好，有無卡軋現象，觸頭的分合順序是否符合觸頭分合表的要求。1915.安裝與使用01020405（2）主令控制器投入運行前，應使用500～1000V的兆歐表測量其絕緣電阻，絕緣電阻一般應大于0.5MΩ，同時根據接線圖檢查接線是否正確。（3）主令控制器外殼上的接地螺栓應與接地網可靠地連接。（4）應注意定期清除主令控制器內的灰塵，所有活動部分應定期加潤滑油。（5）主令控制器不使用時，應將其手柄停在0位。036.常見故障及處理方法主令控制器的故障現象、可能原因及處理方法見下表。192主令控制器的故障現象、可能原因及處理方法193二、能耗制動控制線路1.自勵式能耗制動自勵式能耗制動是指當直流電動機斷開電源后，將勵磁繞組反接并與電樞繞組和制動電阻串聯構成閉合回路，使慣性運轉的電樞處于自勵發電狀態，產生與原方向相反的電流和電磁轉矩，迫使直流電動機迅速停轉。直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路的工作原理如下。194直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路電路圖（1）串電阻啟動運轉合上電源開關QF，時間繼電器KT線圈得電，KT延時閉合的常閉觸頭瞬時分斷。按下啟動按鈕SB1，接觸器KM1線圈得電，KM1觸頭動作，使直流電動機M串電阻R啟動后自動轉入正常運轉。195（2）能耗制動停轉自勵式能耗制動設備簡單，在高速時制動力矩大，制動效果好，但在低速時制動力矩減小很快，制動效果變差。196197直流串勵電動機他勵式能耗制動原理圖2.他勵式能耗制動直流串勵式電動機他勵式能耗制動原理圖如圖所示。198小型直流串勵電動機他勵式能耗制動控制線路電路圖小型直流串勵電動機作為伺服電動機使用時，采用的他勵式能耗制動控制線路電路圖如圖所示。199三、反接制動控制線路1.位能負載時轉速反向法這種方法就是強迫直流電動機反轉，使直流電動機的轉動方向與電磁轉矩的方向相反，以實現制動。直流串勵電動機轉速反向法制動原理圖2.電樞直接反接法電樞直接反接法是切斷直流電動機的電源后，將電樞繞組串入制動電阻后反接，并保持其勵磁電流方向不變的制動方法。200直流串勵電動機反接制動自動控制線路電路圖圖中AC是主令控制器，用來控制直流電動機的正反轉；KM是線路接觸器；KM1是正轉接觸器；KM2是反轉接觸器；KA是過電流繼電器，用來對直流電動機進行過載和短路保護；KV是零壓保護繼電器；KA1、KA2是中間繼電器；R1、R2是啟動電阻；RB是制動電阻。線路的工作原理如下。（1）準備啟動將主令控制器AC的手柄放在0位→合上電源開關QF→零壓繼電器KV線圈得電→KV常開觸頭閉合自鎖。201（2）直流電動機正轉將主令控制器AC的手柄向前扳向1位→AC觸頭（2-4）、（2-5）閉合→KM和KM1線圈得電→KM、KM1主觸頭閉合→直流電動機M串入電阻R1、R2和RB啟動→KT1、KT2線圈得電→KT1、KT2延時閉合的常閉觸頭分斷→KM4、KM5處于斷電狀態。因KM1得電時其輔助常開觸頭閉合→KA1線圈得電→KA1常開觸頭閉合→KM3、KM4、KM5依次得電動作→KM3、KM4、KM5常開觸頭依次閉合短接電阻RB、R1、R2→直流電動機啟動結束，進入正常運轉。202（3）直流電動機反轉將主令控制器AC的手柄由正轉位置向后扳向反轉位置，這時，接觸器KM1和中間繼電器KA1失電，其觸頭復位，直流電動機在慣性作用下仍沿正轉方向轉動，但電樞電源則由于接觸器KM、KM2的接通而反向，使直流電動機運行在反接制動狀態，而中間繼電器KA2線圈上的電壓變得很小并未吸合，KA2常開觸頭分斷，接觸器KM3線圈失電，KM3常開觸頭分斷，制動電阻RB接入電樞電路，直流電動機進行反接制動，其轉速迅速下降。當轉速降到接近于零時，KA2線圈上的電壓升到吸合電壓，此時，KA2線圈得電，KA2常開觸頭閉合，使KM3得電動作，RB被短接，直流電動機進入反轉啟動運轉，其詳細過程讀者可自行分析。若要直流電動機停轉，把主令控制器手柄扳向0位即可。203課題一電氣控制線路的繪制與識讀204205熟悉電氣制圖的相關規定，掌握電力拖動控制線路常用電氣圖的繪制和識讀方法，并能正確繪制和識讀電力拖動控制線路常用的電氣圖。學習目標電氣控制系統的設計、安裝、調試、使用和維修，依據的都是電氣圖。電氣圖是根據國家標準規定的圖形符號和文字符號，按照一定的制圖規則繪制的。它是電工電子領域提供信息的最主要方式，是電氣工程技術的通用語言，電氣工作者只有掌握了繪制和識讀電氣圖的基本知識，才能合理設計，照圖施工，保證工程質量，提高工作效率。本次的工作任務是正確繪制和識讀電力拖動控制線路常用的電氣圖。206207一、電氣制圖的一般規定1.圖紙幅面圖紙幅面按標準規定可分為兩類，一類是優先采用的基本幅面，基本幅面的尺寸關系如圖所示，圖紙基本幅面的尺寸見下表；另一類是按需要加長后的幅面，其代號和尺寸見下表。208基本幅面的尺寸關系209圖紙基本幅面的尺寸mm210加長圖紙幅面的代號和尺寸mm2112.分區對圖紙幅面較大、內容較多的圖紙，為了便于確定圖上的內容，補充、更改組成部分的位置，為識圖提供方便，可在圖紙上進行分區，如圖所示。圖紙幅面分區示意圖212分區時應注意以下問題。（1）分區數應為偶數。每一分區的長度一般不小于25mm，且不大于75mm。（2）每個分區內的編號，應從標題欄相對的左上角開始，豎邊方向用大寫拉丁字母依次連續編號，橫邊方向用阿拉伯數字依次連續編號。（3）區域代號可用該區域的編號字母和數字表示，即用代表行的字母和代表列的數字組合表示。2133.圖線電氣圖中的圖線形式及其應用見下表。電氣圖中的圖線形式及其應用2144.字體電氣圖中的字體一般與機械制圖中的字體要求相同，即必須達到字體端正、筆畫清楚、排列整齊、間隔均勻，并采用國家正式公布的簡化字。5.圖紙的格式圖紙的格式主要包括圍框及標題欄。電氣圖中的圍框及標題欄與機械圖中的圍框及標題欄相同，即在圖紙上必須用粗實線畫出圖框線，其格式分為不留裝訂邊和留有裝訂邊兩種，如圖所示。215不留裝訂邊的圖幅格式216留裝訂邊的圖幅格式6.比例有些電氣圖需要按照一定的比例繪制。2177.箭頭及指引線（1）箭頭在電氣圖中，凡是畫在電路的信號線和連接線上的箭頭應畫成開口的，表示信號流或能量流，如圖a所示；畫在指引線末端的箭頭應畫成實心的，表示運動方向或指向，如圖b所示。（2）指引線指引線采用細實線，指向被注釋處，并在其末端加注標記：末端在輪廓線上的用一實心箭頭標記，如圖b所示；末端在輪廓線內的用一黑點標記，如圖c所示；末端在電路線上的用一短斜線標記（斜線一般與水平方向成45°），如圖d所示。218箭頭及指引線a）開口箭頭標記b）實心箭頭標記c）黑點標記d）短斜線標記2198.連接線（1）應盡量減少連接線之間的交叉和連接線的折彎。（2）連接線一般應畫成水平方向或垂直方向，用于連接對稱布局的圖形符號時，可用斜線表示。（3）單根的或成組的連接線，有時需要加注識別標記，特別是當連接線中斷時，必須加注識別標記。220中斷線及標記a）單線中斷b）繞組中斷（4）當連接線較長或穿越稠密區域時，允許將連接線中斷，并在中斷處加注相應的標記，用以表示其連接關系，如圖a所示。去向相同的線組也可中斷，并應在線組末端分別加注相應的標記，如圖b所示。中斷線處的標記可采用字母、數碼、項目代號、圖區號或圖張次號表示。221多線表示法a）多條平行連接線表示b）按功能分組表示（5）對于多根導線，在電氣圖中一般可采取以下方法進行繪制。1）對于多根導線可采用多條平行連接線表示，并加注連接標記，如圖所示。222單線表示法a）單線表示b）標有順序編號的單線表示c）交叉連接的單線表示d）匯線的單線表示e）三根導線用單線表示f）五根導線用單線表示2）當平行線太多時，往往采用單線表示，如圖所示。223二、其他規定1.項目代號在電氣圖中，通常把用一個圖形符號表示的基本件、部件、組件、功能單元、設備、系統等統稱為項目。項目代號是用來識別圖、圖表、表格中和設備上的項目種類，并標注在各種簡圖或表格上的一種文字符號，以提供項目的層次關系、實際位置等信息。項目代號可以將圖、圖表、表格、說明書中的項目和設備中的該項目建立起相互聯系的對應關系，為裝配和維修提供方便。224一個完整的項目代號應由四部分組成，每一部分稱為代號段，每種代號段的特征標記稱為前綴符號，其形式為：其中“＝”“＋”“-”和“：”是各代號段的前綴符號。項目代號中各代號段的字符都包括拉丁字母或阿拉伯數字，或者由字母和數字同時構成。大、小寫字母具有相同的意義，一般優先采用大寫字母，并用正體書寫。2252.端子代號端子代號是指一個項目與別的項目進行電氣連接時端子的代號。端子代號是完整項目代號的一部分。對電氣圖中檢測試驗、維修查障等的連接點都應給出接點端子代號。當項目實體上標印有端子標記時，就取該標記作為此項目的端子代號。當項目實體上無端子標記時，可另行編制端子代號。端子代號一般采用數字或大寫字母表示，特殊情況下才使用小寫字母。端子代號一般應標在圖形符號輪廓線的外面，如圖所示。端子代號的標注2263.注釋和標記在電氣圖中，當含義不便用圖示形式表達時，可采用注釋表示。圖中的注釋可視情況放在它所需要說明的對象附近或加注標記，加注標記的注釋可放在圖中的其他部位。如果在控制面板上有特殊功能的信息標志，則應在有關圖紙的圖形符號附近加上同樣的標志。2274.技術數據的表示方法技術數據（如元件的技術數據）可以標在相應圖形符號的旁邊，如圖所示。技術數據的表示228三、電力拖動控制線路常用電氣圖的繪制和識讀方法1.電路圖（1）繪制電路圖繪制電路圖時，應遵守電氣制圖的一般規則和電路圖的繪制原則。1）按功能分為若干單元繪制。2）繪圖時以單元電路的主要元器件作為中心。3）一般先繪制主電路圖，然后繪制控制電路圖、信號電路圖，最后繪制照明電路圖。4）標注項目代號、主要參數和繪制其他附加電路圖。5）復查電路圖。229（2）識讀電路圖識讀電路圖時，首先要分清主電路和輔助電路、交流電路和直流電路，其次按照先看主電路，再看輔助電路的順序讀圖。通常識讀主電路是從下往上看，即從電氣設備開始，經控制元件順次往電源看。看輔助電路時，則一般自上而下、從左向右看，即先看電源，再順次看各條回路，分析各條回路元件的工作情況，以及對主電路的控制關系。230識讀主電路時，應掌握電源供給情況，電源要經過哪些控制元件到達用電設備，這些控制元件各有什么作用，它們在控制用電設備時是怎樣動作的。識讀輔助電路時，應掌握該回路的基本組成，各元件之間的相互聯系以及各元件的動作情況，從而理解輔助電路對主電路的控制情況，以便了解整個電路的工作流程，掌握其原理。2312.布置圖布置圖是指表示成套裝置、設備或裝置中各個項目位置的一種圖，主要用來表明各種電氣設備在機械設備上和電氣控制柜中的實際安裝位置，為機械和電氣控制設備的制造、安裝、維修提供必要的資料。機床電氣元件布置圖主要有機床電氣設備布置圖、控制柜及控制板電氣設備布置圖、操作臺及懸掛操作箱電氣設備布置圖等。232CA6140型臥式車床配電箱的電器布置圖2333.接線圖接線圖是表示電氣設備或裝置連接關系的簡圖，是根據電路圖和位置圖編制的，用于表示設備和元件的安裝位置、接線方式、配電板的形狀和尺寸等，是電氣設備及電氣線路安裝與接線、檢查、維修和故障處理的依據，在實際使用中，常與電路圖、布置圖配合使用。2344.框圖與系統圖如圖所示是閉環調速系統框圖。框圖主要由矩形框或《電氣簡圖用圖形符號》（GB/T4728.1~4728.13）標準中規定的有關符號、信號流向、框中的注釋與說明組成。閉環調速系統框圖235框圖的注釋可以采用符號、文字或同時采用文字與符號，如圖所示。帶注釋的框a）符號注釋b）文字注釋c）符號和文字兼有注釋236框圖與系統圖是采用符號或帶注釋的框來概略表示系統、分系統、成套裝置或設備等基本組成和主要特性以及功能關系的電氣圖,都屬于簡圖，是從整體和體系的角度來反映設計對象的基本組成和各個組成部分之間的相互關系，從功能的角度概略地表達各個組成部分的主要特征，即對項目的主要功能和作用等做出簡要的說明。框圖與系統圖的區別是系統圖通常用于系統或成套裝置，而框圖用于分系統或單設備。框圖與系統圖的布局應清晰明了，易于識別信號的流向。框圖與系統圖中的“線框”應是實線畫成的框，“圍框”則是用點畫線畫成的框。課題二電氣控制線路的設計237238熟悉電動機的控制原則、保護措施和選擇方法，以及電氣控制線路設計的基本原則、應注意的問題，能進行簡單生產機械電氣控制線路的