双速电机自动变速控制线路.docx

双速电动机自动变速控制线路21.1实训目的1. 掌握按钮接触器控制双速电动机变速控制线路的安装与检修2. 掌握时间继电器自动控制双速电动机变速控制线路的安装与检修21.2实训理论基础1. 交流异步电动机的双速控制线路由三相异步电动机的转速公式n=(1 S)60f1/p可知，改变异步电动机磁极对 数P,可实现电动机调速1) 变极调速在电源频率f1不变的条件下，改变电动机的极对数p,电动机的同步转速 n】，就会变化，极对数增加一倍，同步转速就降低一半，电动机的转速也几乎下 降一半，从而实现转速的调节要改变电动机的极数，当然可以在定子铁心槽内嵌放两套不同极数的三相绕 组，从制造的角度看，这种方法很不经济通常是利用改变定子绕组接法来改变 极数，这种电机称为多速电机1) 变极原理下面以4极变2极为例，说明定子绕组的变极原理图21-1画出了 4极电 机U相绕组的两个线圈，每个线圈代表U相绕组的一半，称为半相绕组两个 半相绕组顺向串联(头尾相接)时，根据线圈中的电流方向，可以看出定子绕组产 生4极磁场，即2p=4，磁场方向如图21-1(a)中的虚线或图3.1(b)中的X、a)削视原理图(b)反串展开图(c)反并展开图图21-2绕组变极原理图（2p=2）如果将两个半相绕组的连接方式改为图211所示的样子，即使其中的一个半 相绕组U2、U2'中电流反向，这时定子绕组便产生2极磁场，即2p=2。

由此可 见，使定子每相的一半绕组中电流改变方向，就可改变磁极对数2）三种常用的变极接线方式a)Y—YY (2p—p)图21-3示出了三种常用的变极接线方式的原理图，其中图21-3a）表示由单星 形联结改接成并联的双星形联结；图21-3b）表示由单星形联结改接成反向串联的 单星形联结；图21-3c）表示由三角形联结改接成双星形联结由图可见，这三种 接线方式都是使每相的一半绕组内的电流改变了方向，因而定子磁场的极对数减 少一半b)顺串 Y一反串 Y(2p—p) c)A—YY(2p—p)图21-3双速电动机常用的变极接线方式必须指出，当改变定子绕组接线时，必须同时改变定子绕组的相序（对调任 意两相绕组出线端），以保证调速前后电动机的转向不变这是因为在电机定子 圆周上，电角度=pX机械角度，当p=1时，U、V、W三相绕组在空间分布的电 角度依次为0°、120°、240° ；而当p=2时，U、V、W三相绕组在空间分布 的电角度变为 0°、120°X2=240°、240°X2=480° （即 120° ）可见，变极 前后三相绕组的相序发生了变化，因此变极后只有对调定子的两相绕组出线端， 才能保证电动机的转向不变。

变极调速电动机，有倍极比（如2/4极、4 / 8极等）双速电动机、非倍极比（如 4/6极、6/8极等）双速电动机；还有单绕组三速电动机，这种电动机的绕组结 构复杂一些变极调速时，转速几乎是成倍变化，所以调速的平滑性差但它在每个转速等级运转时，和普通的异步电动机一样， 具有较硬的机械特性，稳定性较好变极 调速既可用于恒转矩负载，又可用于恒功 率负载，所以对于不需要无级调速的生产 机械，如金属切削机床、通风机、升降机 等都采用多速电动机拖动2）双速异步电动机的控制线路下面就双速异步电动机的△—YY手 动调速控制线路进行分析1）双速异步电动机定子绕组的连接图中，三相定子绕双速异步电动机定子绕组的^/YY接线图如图21-4所示组接成△形， a） b）a）低速一△接法（4极）b）高速一 YY 接法、（2极）图21-4双速电动机三相定子绕组△ /YY接线由三个连接点接出三个出线端U1、VI、W1,从每相绕组的中点各接出一个出 线端U2、V2、W2,这样定子绕组共有6个出线端通过改变这6个出线端与 电源的连接方式，就可以得到两种不同的转速要使电机在低速工作时，就把三 相电源分别接至定子绕组作△形连接顶点的出线端U1、VI、Wl上，另外三个 出线端U2、V2、W2空着不接，如图21-4a）所示，此时电动机定子绕组接成△ 形，磁极为4极，同步转速为1500 r / min；若要使电动机高速工作，就把三个 出线端U1、V1、W1并接在一起，另外三个出线端U2、V2、W2分别接到三相 电源上，如图21-4b）所示，这时电动机定子绕组接成YY形，磁极为2极，同步 转速为3000 r / min。

可见双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的两倍2）接触器控制双速电动机的控制线路用按钮和接触器控制双速电动机的电路如图21-5所示其中SB1、KM1 控制电动机低速运转；SB2、KM2、KM3控制电动机高速运转fu2Ff.i 7-^FEz 7 匚X x sb2 - z图21-5接触器控制双速电动机的电路图 线路工作原理如下：先合上电源开关QS△形低速启动运转：L曲1常用酷玉卷揖联供接下知一3&1僧开触漏刑—KMI酷圈尊电〜KM1白慎触头闭台自机一7—主触乩成舍 '• KML暇锄触去分断肘KM3联锁¥Y形高速启动运转:「KNU肖锁整大分晰.衅隙句领「阳2常闭触次馆丹断一KM1线圈失电十KM1主触头分晰投下再2』| Lkmj联殖触.安闭告 ・L龄站开艇•头后H1舍 「KM2、KMJ自蜀触头ffl台白仙-丁 电薄机M邮 N形喜速启动透精 一^KMl、KM3俄.同时得电一 KM2、KM3主触去闭晋 ——-LfCMZ、KM3麟恤触头公断对MM1暖慎停转时，按下SB3即可实现3）时间继电器控制双速电动机的控制线路用按钮和时间继电器控制双速电动机低速启动高速运转的电路图如图21-6所示时间继电器KT控制电动机△启动时间和△一 YY的自动换接运转。

图21-6按钮和时间继电器控制双速电动机自动控制电路图 线路工作原理如下：先合上电源开关Qs△形低速启动运转：按下sat —r> 常闭兢头先分断L田［常开触头后用合一-f KM1自锁触头闭合自锁—电动机m接成△形低速启动运转 -KM1主触头闭合JkMI两独常闭触头分断对KM2, KM3联赖YY形高速运转按下SB2—*脱T线圈得电一 KT- 1常开触头瞬时闭合自 一•iKMl常开触头均分新鲤icr整定时间f KT-2先分断一►KMl践履失磨LLkmi常团触买慨址闭合—KT-3后闭含 广KM2. KM3主触头闭台一*吼动机M接成 W形高速退转 —*KM1. KM3税圈得电~-响、KNCJ联锁敝头分断肘KMI联顿停止时，按下SB3即可若电动机只需高速运转时，可直接按下SB2，则电动机△形低速启动后，自 动变成YY形高速运2. 以图21-6控制线路为例简述双速电动机自动控制线路的一般检修方法（1）电动机不能低速起动故障的检修电动机不能起动的原因有：电源故障；熔断器熔丝断；控制回路1-0号线间 元件或线路出故障；接触器KM主触头或线圈出故障；检查步骤如下1） 检查电源接触器KM能否吸合按压起动按钮SB1，这时可用听觉来判断 接触器KM是否吸合。

如果吸合，就会有响亮而清脆的“喀”声；假如没有吸合， 则无响声注意试车时间要短，应一开即停，否则可能造成电动机将烧坏如果 KM吸合而电动机不能起动，这说明1-8号之间的线路和元件正常故电动机不能 起动的原因只有电源断相、接触器KM主触头接触不良二种可能如果KM不能 吸合，除了没有控制电源（含FU2熔断）外，还可能是控制电路1-8号间存在故障或 接触器KM1的铁心卡死2） 检查电动机是否断相当接触器KM吸合而电动机不能起动时，可以听听 电动机有无“嗡嗡”声；用手摸电动机外壳时有先微微振动的感觉，如有“嗡嗡”声 和微微振动，则存在电动机断相故障要立即按停止按钮SB3,拆除电动机接线， 再进行下面的检测，寻找故障点检测时先用万用表交流500V档测量熔断器FUl 进线及出线的三相线电压应为380V±10%如进线断相，则是电源故障或进线断， 需修理电源或更换导线；如果是出线断相，则FUl熔体熔断，需更换熔体如电源电压正常，再测接触器KM主触头进线及出线的三相电压如果进线 断相，则是线路断，需更换导线；如果是出线断相，则为KM主触头损坏，可修 复或更换主触头如果KM正常，则需再检测FR1进出线的三相电压，注意应分别对应两种转 速进行测量，（先测量低速时Ul、V1、W1、），同样，进线断相是线路断；出线 断相是FR1热元件损坏。

应进行修复或更换热继电器如果接触器吸合，电动机不能起动，但也没有叩翁嗡”声和微微振动，则是电 动机断开两相电源造成并应按上述方法检查主接触器和热继电器进出线三相电 压3）接触器KM1不吸合故障的检修检修过程如下① 用万用表交流500V档测量FU2进线及出线电压，应为380V±10%如仅仅 是出线没有电压，则FU2熔体断，应更换熔体；如果FU2进线没有电压，则为电 源故障，按前述方法检查② 测量1-5号间的电压，如有380V为正常；如接触器KM1不吸合，则为SB3 按钮动断触头未接通，需修复或更换按钮SB3③测量1-6号间的电压，如有电压正常；则是KT延时常闭触头损坏，修复或 更换时间继电器如没有电压，则是KM2、KM3联锁常闭触头损坏或KM1线圈 连线断路，可切断电源，用万用表Rx1档，测量6-7号、7-8号KM2、KM3联锁常 闭触头，若断线修复或更换KM2、KM3接触器，若6-8号电阻为零，则测量KM1 线圈，应有低值电阻；若电阻为无限大，即为线圈断路，应更换KM1线圈④若所有各点电压均正常，则可能是接触器KM1的动铁心卡死，此时接触器 KM1圈通电情况下应有微微振动及发出电磁噪声。

这时，可拆下检查或修 理或更换如无微振及电磁噪声，也可能是起动按钮SB1接触不好，可用万用表 Rxl档进行检查并修复4）电动机只有低速点动的检修首先检查接触器KM1的自锁功能在切 断电源的情况下，用螺丝刀顶压接触器动铁心，使呈吸合状态，再用万用表Rx1 档测量4-5号间的电阻，如果电阻值不为零，则自锁触头有故障，应进行修复或 更换KM1接触器如果自锁触头接触良好，则分别测量检查连至自锁触头的4号线和5号线连线 是否已断或连接处松脱，找出故障点后，修复即可2） 电动机一起动就爆断主回路熔体FU1的故障，检修这种故障是由于线路 短路或电动机短路所致此时，控制回路短路的可能性极小，因FU2熔体的电流 等级比FUl要小得多，故它应先熔断1） 检查短路故障点对于短路点，除穿管导线和电动机外，一般都可以明 显地看到灼痕及熔化的金属粒，检修时应注意观察；同时，可在断电情况下；用 500V绝缘电阻表分段测量线路的对地和线间绝缘电阻，找出故障段后，再用脱 开某些连线头的方法进一步缩小范围，直至找出短路点所在导线或元件进行更换 或修复2） 检查电动机转子是否堵转，电动机转子堵转也能造成熔体FUl在电动机起 动瞬间爆断。

检查时，先切断电源，再由人来转动电动机转轴，电动机应能转动 若无法转动，则为电动机卡死或传劫机构卡死；如果是电动机转子本身卡死，大 多是因为轴承滚珠碎裂造成，可拆修电动机，更换轴承，如果是传动机构卡死， 则应由钳工修理3） 控制回路熔体爆断的检修 这种故障一般是由于控制回路短路或对地短 路造成1） 在断开电源的情况下，用万用表Rx1档测量接触器线圈两端电阻，这时 应有较大的电阻值，如为零，则是线圈短路，需要更换线圈；如电阻值很小，而 且线圈发汤，并有焦臭味，则线圈有匝间短路存在，也需更换线圈2） 用万用表Rx1档测量.FU2的出线端：1号线、0号线对地电阻，。