【正文】 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)電路較復(fù)雜，相與相的觸頭距離近，因此接線時要求十分小心。如果沒有自鎖開關(guān)，則本電路只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動運(yùn)轉(zhuǎn)控制。3．掌握電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路正確的接線方法和操作方法。試設(shè)計一臺異步電動機(jī)既能連續(xù)長動工作，又能點(diǎn)動工作的繼電器——接觸器控制線路。當(dāng)運(yùn)行到SQ2位置時，擋塊壓下SQ2，接觸器KM1斷電釋放，KM2通電吸合，電動機(jī)反向起動運(yùn)行，使工作臺后退。KM1的常開主觸點(diǎn)閉合，將定子接入電源，電動機(jī)在星形連接下起動。如果操作錯誤，將引起主回路電源短路。當(dāng)電源暫時斷電或電壓嚴(yán)重下降時，接觸器KM線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點(diǎn)自行復(fù)位，切斷電源，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，同時解除自鎖。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)。2).直接起動控制（1）起動過程。 這種制動能量消耗小，制動準(zhǔn)確而平穩(wěn)，無沖擊，但需要直流電流。 注意，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零時，應(yīng)及時切斷電源，以免電機(jī)反轉(zhuǎn)。 （1） 變頻調(diào)速 此方法可獲得平滑且范圍較大的調(diào)速效果，且具有硬的機(jī)械特性；但須有專門的變頻裝置——由可控硅整流器和可控硅逆變器組成，設(shè)備復(fù)雜，成本較高，應(yīng)用范圍不廣。星三角起動器體積小、成本低、壽命長、動作可靠。2．鼠籠式異步電動機(jī)的起動方法1）．直接起動直接起動又稱為全壓起動，就是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動機(jī)的定子繞組直接加到額定電壓下起動。如在切削加工時，一般只是用摩擦離合器或電磁離合器將主軸與電機(jī)軸脫開，而不將電動機(jī)停下來。例 有一Y225M4型三相鼠籠式異步電動機(jī)，額定數(shù)據(jù)如下：試求（1）額定電流；（2）額定轉(zhuǎn)差率SN；（3）額定轉(zhuǎn)矩TN、最大轉(zhuǎn)矩Tmax 、起動轉(zhuǎn)矩Tst 。（3）．安裝結(jié)構(gòu)型式的選擇① 機(jī)座帶底腳，端蓋無凸緣（B3）② 機(jī)座不帶底腳，端蓋有凸緣（B5）③ 機(jī)座帶底腳，端蓋有凸緣（B35）（4）．電壓和轉(zhuǎn)速的選擇① 電壓的選擇電動機(jī)電壓等級的選擇，要根據(jù)電動機(jī)類型、功率以及使用地點(diǎn)的電源電壓來決定。 因此只有在不方便采用鼠籠式異步電動機(jī)時才采用繞線式電動機(jī)。工作時間愈短，則過載可以愈大。最常用的是四個級的（n0=1500r/min）。輸出功率與輸入功率不等，其差值等于電動機(jī)本身的損耗功率，包括銅損、鐵損及機(jī)械損耗等。3）．電壓 銘牌上所標(biāo)的電壓值是指電動機(jī)在額定運(yùn)行時定子繞組上應(yīng)加的線電壓值。電路符號ST電路符號ST圖 512 行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號 1．三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)每臺電動機(jī)的機(jī)座上都裝有一塊銘牌。但是這個熱慣性又是合乎我們要求的，比如在電動機(jī)起動或短時過載時，由于熱慣性熱繼電器不會動作，這可避免電動機(jī)的不必要的停車。3）．中間繼電器 中間繼電器的結(jié)構(gòu)與接觸器基本相同，只是體積較小，觸點(diǎn)較多，通常用來傳遞信號和同時控制多個電路，也可以用來控制小容量的電動機(jī)或其他執(zhí)行元件。 圖59 接觸器工作原理圖根據(jù)用途不同，接觸器的觸頭分主觸頭和輔助觸頭兩種。；如果電動機(jī)起動頻繁，則為：熔體額定電流≥電動機(jī)的起動電流247。 圖 57 按鈕的結(jié)構(gòu)和符號2．自動電器1）．熔斷器216。按極數(shù)（刀片數(shù)）分為單極、雙極和三極；按結(jié)構(gòu)分為平板式和條架式；按操作方式分為直接手柄操作式、杠桿操作機(jī)構(gòu)式和電動操作機(jī)構(gòu)式；按轉(zhuǎn)換方向分為單投和雙投等。而自動電器則是按照指令、信號或某個物理量的變化而自動動作的，例如各種繼電器、接觸器、電磁閥等。電動機(jī)的負(fù)載能力自適應(yīng)分析電動機(jī)在工作時，它所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T的大小能夠在一定的范圍內(nèi)自動調(diào)整以適應(yīng)負(fù)載的變化，這種特性稱為自適應(yīng)負(fù)載能力?？偨Y(jié)：電磁轉(zhuǎn)矩T的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)弱有關(guān)。 最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為Sm，此時的Sm叫做臨界轉(zhuǎn)差率，見圖55（a） 最大轉(zhuǎn)矩Tm與額定轉(zhuǎn)矩TN之比稱為電動機(jī)的過載系數(shù)l，即 l= Tm/ TN ~。2．機(jī)械特性曲線 圖 55 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性曲線在一定的電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動機(jī)的機(jī)械特性曲線，它可根據(jù)式（54）得出，如圖55所示。即： 轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要的物理量，異步電動機(jī)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。~。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0常稱為同步轉(zhuǎn)速。這時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。為了保證轉(zhuǎn)子能夠自由旋轉(zhuǎn)，在定子與轉(zhuǎn)子之間必須留有一定的空氣隙，~。此外還有端蓋、風(fēng)扇等附屬部分，如圖51所示。第5章 三相異步電動機(jī)及其控制線路 三相異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機(jī)。圖 51 三相電動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1）．定子 三相異步電動機(jī)的定子由三部分組成：定子定子鐵心，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組AX、BY、CZ。2．三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理1）．基本原理 為了說明三相異步電動機(jī)的工作原理，我們做如下演示實(shí)驗(yàn)，如圖52所示。則三相定子繞組便通過三相對稱電流：隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(圖54)。3）．三相異步電動機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速（1）．極數(shù)（磁極對數(shù)p）三相異步電動機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)。轉(zhuǎn)差率s——用來表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場轉(zhuǎn)速n0相差的程度的物理量。根據(jù)式(42),可以得到電動機(jī)的轉(zhuǎn)速常用公式 (53)例 有一臺三相異步電動機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 n=975r/min，電源頻率f=50Hz，求電動機(jī)的極數(shù)和額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)差率S。~。在機(jī)械特性曲線上我們要討論三個轉(zhuǎn)矩：1）．額定轉(zhuǎn)矩TN 額定轉(zhuǎn)矩TN是異步電動機(jī)帶額定負(fù)載時，轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。在選用電動機(jī)時，必須考慮可能出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，而后根據(jù)所選電動機(jī)的過載系數(shù)算出電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，它必須大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)矩T還與定子每相電壓U1的平方成比例，所以當(dāng)電源電壓有所變動時，對轉(zhuǎn)矩的影響很大。．三相異步電動機(jī)的使用電動機(jī)或其他電氣設(shè)備電路的接通或斷開，目前普遍采用繼電器、接觸器、按鈕及開關(guān)等控制電器來組成控制系統(tǒng)。因此本節(jié)首先對這些常用控制電器作簡單介紹。 圖56 刀開關(guān)的電路符號216。 熔斷器主要作短路或過載保護(hù)用，串聯(lián)在被保護(hù)的線路中。(~2)；3．幾臺電動機(jī)合用的總?cè)垠w：熔體額定電流=(~)容量最大的電動機(jī)的額定電流+其余電動機(jī)的額定電流之和。輔助觸頭通過的電流較小，常接在電動機(jī)的控制電路中；主觸頭能通過較大電流，常接在電動機(jī)的主電路中。常用的中間繼電器有JZ7系列，觸點(diǎn)的額定電流為5A，選用時應(yīng)考慮線圈的電壓。如果要熱繼電器復(fù)位，則按下復(fù)位按鈕即可。銘牌上標(biāo)注有該電動機(jī)的主要性能和技術(shù)數(shù)據(jù)。一般規(guī)定電動機(jī)的電壓不應(yīng)高于或低于額定值的5%。所謂效率h就是輸出功率與輸入功率的比值。8）．絕緣等級絕緣等級是按電動機(jī)繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。但電動機(jī)的過載是受到限制的。（2）．結(jié)構(gòu)型式的選擇電動機(jī)常制成以下幾種結(jié)構(gòu)型式：① 開啟式在構(gòu)造上無特殊防護(hù)裝置，用于干燥無灰塵的場所。Y系列鼠籠式電動機(jī)的額定電壓只有380V一個等級。功率轉(zhuǎn)速電壓效率功率因數(shù)Ist/INTst/TNTmax/TN(l)45kW1480r/min380V%解：（1）410Kw電動機(jī)通常都采用380V/△接法 （2）已知電動機(jī)是四極的，即所以（3）總結(jié)：控制電器是指在電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的器件。（2）起動轉(zhuǎn)矩Tst 電動機(jī)起動時，轉(zhuǎn)子電流I2雖然很大，但轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)cosj2很低，由公式可知，電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩T較小，通常。 這種