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项目五　 桥式起重机控制系统
任务一　 绕线式异步电动机控制线路安装及调试
任务二　 １５ / ３ ｔ 桥式起重机控制线路安装及调试
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任务一　绕线式异步电动机控制线路安装及调试
【任务描述】
对于笼型异步电动机来说， 在容量较大且需重载启动的场合， 增大启动转矩与限制启动电流的矛盾十分突出。 为此， 在桥式起重机等要求启动转矩较大的设备中， 常采用绕线式转子异步电动机。 绕线转子异步电动机可以在转子绕组中通过集电环串接外加电阻或频敏变阻器启动， 达到减小启动电流、提高转子电路功率因数和增大启动转矩的目的。
根据绕线式异步电动机启动过程中转子电流变化及需要启动时间分类， 有电流原则和时间原则两类。 转子串接电阻适用于调速要求不高、电动机容量不大的场合；转子串接频敏变阻器启动适用于大容量电动机或频繁启动的场合。
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任务一　绕线式异步电动机控制线路安装及调试
【原理分析】
启动时， 在转子回路中接入作星形连接、分级切换的三相启动变阻器， 并把可变电阻放到最大位置， 以减小启动电流， 获得较大启动转矩。 随着电动机转速升高， 可变电阻逐级减小。 启动完毕后， 可变电阻减小到零， 转子绕组被直接短接， 电动机便在额定状态下运行。
电动机转子绕组中串接的外加电阻在每段切除前和切除后， 三相电阻始终是对称的， 称为对称变阻器。 启动时串接的全部三相电阻是不对称的， 而每段切除后三相仍不对称， 称为三相不对称变阻器。
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【任务分析】
１. 根据绕线式异步电动机串接电阻控制线路电气原理图完成元件明细表
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２. 根据电气原理图和元件布置图绘制接线图(图５ － １)， 并且标注线号
【项目实施】
１. 目的要求
(１) 熟悉电动机基本控制线路的一般安装步骤和工艺要求。
(２) 能正确安装绕线式异步电动机控制线路， 培养学生熟练正确调试、维修的能力等。
２. 仪器及器材
(１) 工具。 测电笔、螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀等。
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(２) 仪器。 ５０５０ 型兆欧表、Ｔ３０１ － Ａ 型钳型电流表、ＭＦ３０ 型万用表。
(３) 器材。
１) 网孔板一块(５００ ×４００ ×２０， 单位: ｍｍ × ｍｍ × ｍｍ)。
２) 导线规格: 主电路采用ＢＶ１.５ ｍｍ 和ＢＶＲ１.５ ｍｍ；控制线路采用ＢＶ１ ｍｍ (红色)；按钮线采用ＢＶＲ０.７５ ｍｍ (红色)；接地线采用ＢＶＲ１. ５ ｍｍ (黄绿双色)。
３) 导线的颜色在初级阶段训练时， 除接地线外， 可不必强求， 但应使主电路和控制电路有明显区别。
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３. 安装步骤和工艺要求
(１) 识读点动正转控制线路， 明确线路所用电器元件及作用， 熟悉线路的工作原理。
(２) 配齐所用电器元件， 并进行检验。
１) 电器元件的技术数据(如型号、规格、额定电压、额定电流等) 应完整并符合要求， 外观无损伤， 备件、附件齐全完好。
２) 检查电器元件的电磁机构动作是否灵活， 有无衔铁卡阻等不正常现象， 用万用表检查电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况。
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３) 检查接触器线圈额定电压是否与电源电压保持一致。
４) 对电动机的质量进行常规检查。
(３) 在控制板上按布线图安装电器元件， 并贴上醒目的文字符号。 工艺要求如下:
１) 组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧。
2) 各元件的安装位置应整齐、匀称， 间距合理， 便于元件的更换。
３) 紧固各元件时要用力均匀， 紧固程度适当。 在紧固熔断器、接触器等易碎裂元件时， 应用手按住元件一边轻轻摇动， 一边用旋具轮换旋紧对角线上的螺钉， 直到手摇不动后再适当旋紧即可。
４) 按接线图的走线方法进行板前明线布线和套编码套管。
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５) 板前明线布线的工艺要求:
① 布线通道尽可能少， 同路并行导线按主、控电路分类集中， 单层密排， 紧贴安装面布线。
② 同一平面的导线应高低一致或前后一致,不能交叉。 非交叉不可时， 该根导线在接线端子引出时, 可水平架空跨越， 但必须走线合理
③ 布线应横平竖直， 分布均匀。
④ 布线时严禁损伤线芯。
(４) 根据电路图检查控制板布线的正确性。
(５) 安装电动机。
(６) 连接电源、电动机等控制板外部的导线。
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(７) 自检。 学生自检表如下:
(８) 交验。
(９) 通电试车。
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注意事项:
(１) 电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地。
(２) 电源进线应接在螺旋式熔断器的下接线座上， 出线应接在上接线座上。
(３) 按钮内接线不可用力过猛， 以防螺钉打滑。
(４) 训练应在规定的时间内完成。
【知识超市】
１. 电气控制原理图
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任务一　绕线式异步电动机控制线路安装及调试
绕线转子电动机串电阻启动， 按电流原则控制串接电阻启动的控制电路如图５ －２ 所示。
在电路中， ＫＭ 为电动机电源接触器， ＫＡ１ ~ ＫＡ３ 为欠电流继电器， 这３ 个继电器的吸合电流值相同， 但释放电流不一样。 ＫＡ１ 的释放电流最大， ＫＡ２ 次之， ＫＡ３ 的释放电流最小。 电阻Ｒ 为转子串接的启动电阻， 接成星形。 启动开始， 电阻全部接入电路， 随着启动过程中转子电流的不断减小， 启动电阻在逐级切除。
２. 电路工作原理
电路启动过程如下:
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合上电源开关ＱＳ， 按下启动按钮ＳＢ２， ＫＭ 线圈得电并自锁， 其主触点接通电动机定子电源；中间继电器ＫＡ 得电， 为ＫＭ１ ~ ＫＭ３ 通电做准备， 由于启动电流较大, ＫＡ１ ~ ＫＡ３ 同时吸合动作， ＫＭ１ ~ ＫＭ３ 均不得电， 电动机转子串接全部电阻启动。
随着转速升高， 转子电流逐渐减小, ＫＡ１ 最先释放, 其常闭触点闭合, ＫＭ１ 线圈得电,其主触点闭合, 短接第一级电阻Ｒ１, 电动机Ｍ 转速升高；随转子电流进一步减小, ＫＡ２ 又释放,其常闭触点闭合， ＫＭ２ 线圈得电, 其主触点闭合, 短接第二级电阻Ｒ２, 电动机Ｍ 转速再升高；随着转子电流再减小, ＫＡ３ 最后释放,常闭触点闭合,ＫＭ３ 线圈得电, 其主触点闭合, 短接最后一段电阻Ｒ３, 电动机Ｍ 启动过程结束。
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停止时， 按下按钮ＳＢ１， ＫＭ、ＫＡ、ＫＭ１ ~ ＫＭ３ 线圈均断电释放， 电动机Ｍ 断电停止。
中间继电器ＫＡ 是为保证电动机启动时， 转子电路串入全部电阻而设计的。 若无ＫＡ，在电动机Ｍ 启动时， 转子电流由零上升但尚未达到电流继电器的吸合电流值， ＫＡ１ ~ ＫＡ３不能吸合， 接触器ＫＭ１ ~ ＫＭ３ 同时通电， 转子电阻全部被短接， 电动机Ｍ 处于直接启动状态。
有了ＫＡ， 从ＫＭ 线圈得电到ＫＡ 常开触点闭合需要一段时间， 这段时间能保证转子电流达到最大值， 使ＫＡ１ ~ ＫＡ３ 全部吸合， 其常闭触点全部断开， ＫＭ１ ~ ＫＭ３ 均断电， 确保电动机串入全部电阻启动。
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３. 时间原则串接电阻启动控制
绕线式异步电动机启动过程中除根据转子电流变化实施的电流原则外， 还有根据启动时间实施的时间原则。
(１) 电气控制原理图。 绕线转子电动机串接电阻启动， 按时间原则控制串接电阻启动的控制电路如图５ －３ 所示。
在图５ －３ 所示电路中， ＫＭ１ 为电动机电源接触器， ＫＴ１ ~ ＫＴ３ 为时间继电器， 这３ 个时间继电器的延时动作时间可设定为相同， 也可不同。电阻Ｒ 为转子串接的启动电阻， 接成星形。
启动开始， 电阻全部接入电路， 随着启动时间的不断增加， 启动电阻在逐级切除。
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(２) 电路工作原理。
电路启动过程如下。
合上电源开关ＱＳ， 按下启动按钮ＳＢ２， ＫＭ１ 线圈得电并自锁， 其主触点接通电动机定子电源；同时时间继电器ＫＴ１ 得电， 延时一段时间后， ＫＴ１ 延时闭合的常开触点闭合， 使ＫＭ２线圈得电并通过自己的常开触点实现自锁， 主触点闭合， 切断转子电阻Ｒ１， 电动机升速:ＫＭ２ 的常闭触点切断ＫＴ１ 线圈回路， 常开触点接通ＫＴ２ 线圈回路。
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再延时一段时间后， ＫＴ２延时闭合的常开触点闭合， ＫＭ３ 线圈得电并自锁， 主触点闭合， 短接转子电阻Ｒ２， 电动机再升速， ＫＭ３ 的常闭触点切断了ＫＴ２ 线圈回路， 同时ＫＭ３ 常开触点接通ＫＴ３ 线圈回路， ＫＴ３延时时间到其延时闭合的常开触点闭合， 使ＫＭ４ 线圈得电并自锁， 主触点短接电阻Ｒ３， 电动机继续升速。 ＫＭ４ 的常闭触点切断ＫＭ２、ＫＭ３、ＫＴ３ 线圈电路， 电动机启动结束。停止时， 按下按钮ＳＢ１， ＫＭ１、ＫＭ４ 线圈均断电释放， 电动机断电停止。
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