實驗12　三相鼠籠式異步電動機點動和自鎖控制線路的連接與調試

1.實驗目的

（1）通過對三相鼠籠式異步電動機點動控制和自鎖控制線路的實際安裝接線，掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的方法。

（2）通過實驗進一步加深理解點動控制和自鎖控制的特點。

2.原理說明

（1）繼電-接觸控制在各類生產機械中獲得廣泛的應用，凡是需要進行前后、上下、左右、進退等運動的生產機械，均需采用典型的正、反轉繼電-接觸控制。

交流電動機繼電-接觸控制電路的主要設備是交流接觸器。其主要構造為：

①電磁系統——鐵芯、吸引線圈和短路環；

②觸頭系統——主觸頭和輔助觸頭，還可按吸引線圈得電前、后觸頭的動作狀態分動合觸頭（常開）、動斷觸頭（常閉）兩類；

③消弧系統——在切斷大電流的觸頭上裝有滅弧罩，可迅速切斷電??；

④接線端子、反作用彈簧等。

（2）控制回路常采用接觸器的輔助觸頭實現自鎖和互鎖控制。自鎖就是要求接觸器的線圈得電后能自動保持動作后的狀態，通常用接觸器自身的動合觸頭與啟動按鈕相并聯來實現，以達到三相鼠籠式異步電動機的長期運行。該動合觸頭被稱為自鎖觸頭。使兩個電器不能同時得電動作的控制被稱為互鎖控制，如為了避免正、反轉兩個接觸器同時得電而造成三相電源短路事故，必須增設互鎖控制環節。為操作方便，也為防止因接觸器主觸頭長期大電流的燒蝕而偶發觸頭粘連后造成三相電源短路事故，通常在具有正、反轉控制線路中，采用既有接觸器動斷輔助觸頭的電氣互鎖，又有復合按鈕機械互鎖的雙重互鎖控制環節。

（3）控制按鈕通常用于短時通、斷小電流的控制回路，可實現近、遠距離控制電動機等執行部件的啟、?；蛘⒎崔D控制。按鈕專供人工操作使用。復合按鈕觸點的動作規律是，當被按下時，其動斷觸頭先斷，動合觸頭后合；當被松開時，其動合觸頭先斷，動斷觸頭后合。

（4）在三相鼠籠式異步電動機的運行過程中，應對可能出現的故障進行保護。

采用熔斷器做短路保護，當三相鼠籠式異步電動機或電器發生短路時，可及時熔斷熔體，達到保護線路、保護電源的目的。熔體熔斷的時間與流過的電流關系被稱為熔斷器的保護特性。這是選擇熔體的主要依據。

采用熱繼電器實現過載保護可使三相鼠籠式異步電動機免受長期過載的危害。其主要的技術指標是額定電流值，即電流超過該值的20%時，動斷觸頭應能在一定的時間內斷開，切斷控制回路，切斷后，只能由人工進行復位。

（5）電氣控制線路最常見的故障發生在接觸器上。接觸器線圈的電壓等級通常有220V和380V，使用時必須認清，切勿疏忽；否則，電壓過高，易燒壞線圈；電壓過低，吸力不夠，不易吸合或吸合頻繁，不但會產生很大的噪聲，也會因磁路氣隙增大，致使電流過大，燒壞線圈。此外，在接觸器鐵芯的部分端面嵌裝有短路銅環，其主要作用是為了使鐵芯吸合牢靠，消除振動和噪聲。若短路銅環脫落或斷裂，則接觸器將會產生振動和噪聲。

3.實驗設備與元器件

（1）三相交流電源（220V）。

（2）三相鼠籠式異步電動機（DJ24）。

（3）交流接觸器（JZC4-40）。

（4）按鈕。

（5）熱繼電器（D9305d）。

（6）交流電壓表（0～500V）。

（7）萬用表。

4.實驗內容

認識各元器件的結構、圖形符號、接線方法；抄錄三相鼠籠式異步電動機的銘牌數據；用萬用表的歐姆擋檢查各元器件的線圈、觸頭是否完好。

三相鼠籠式異步電動機接為三角形；電源端接三相自耦調壓器的輸出端U、V、W，供電線電壓為220V。

（1）點動控制電路

按如圖12-1所示的點動控制電路進行接線，先接主電路，即從220V三相交流電源的輸出端U、V、W開始，經接觸器KM的主觸頭、熱繼電器FR到三相鼠籠式異步電動機M的三個線端A、B、C，用導線按順序連接起來。主電路連接完整無誤后，再連接控制電路，即從220V三相交流電源某輸出端（如V）開始，經常開按鈕SB1、接觸器KM的線圈、熱繼電器FR的常閉觸頭到三相交流電源的另一個輸出端（如W）。顯然，這是對接觸器KM線圈供電的電路。接好電路，經指導教師檢查后，方可進行通電操作。

①開啟電源總開關，按啟動按鈕，調節調壓器的輸出，使輸出線電壓為220V。

②按啟動按鈕SB1，對三相鼠籠式異步電動機M進行點動操作，比較按下SB1與松開SB1時，三相鼠籠式異步電動機和接觸器的運行情況。

③實驗完畢后，按停止按鈕，切斷實驗線路的三相交流電源。

（2）自鎖控制電路

按如圖12-2所示的自鎖控制電路進行接線，與圖12-1的不同點在于，自鎖控制電路多串聯一個常閉按鈕SB2，同時，在SB1上并聯1個接觸器KM的常開觸頭，起自鎖作用。

接好電路，經指導教師檢查后，方可進行通電操作。

①按啟動按鈕，接通220V三相交流電源。

②按啟動按鈕SB1，松手后，觀測三相鼠籠式異步電動機M是否繼續運轉。

③按停止按鈕SB2，松手后，觀測三相鼠籠式異步電動機M是否停止運轉。

④按停止按鈕，切斷實驗線路的三相電源，拆除控制回路中的自鎖觸頭KM，再接通三相電源，啟動三相鼠籠式異步電動機，觀測三相鼠籠式異步電動機及接觸器的運轉情況，從而驗證自鎖觸頭的作用。

實驗完畢后，將自耦調壓器調回到零位，按停止按鈕，切斷實驗線路的三相交流電源。

5.實驗注意事項

（1）接線時，應合理安排掛箱位置，接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠。

（2）操作時，要膽大、心細、謹慎，不許用手觸及各電器元器件的導電部分及三相鼠籠式異步電動機的轉動部分，以免觸電，造成意外損傷。

（3）通電觀測繼電器元器件的動作情況時，要注意安全，防止碰觸帶電部位。

6.預習思考題

（1）試比較點動控制電路與自鎖控制電路在結構上的主要區別是什么？在功能上的主要區別是什么？

（2）自鎖控制電路在長期工作后可能出現失去自鎖作用。試分析產生的原因是什么？

（3）交流接觸器線圈的額定電壓為220V，若誤接到380V電源上，會產生什么后果？反之，若接觸器線圈電壓為380V，而電源線電壓為220V，則結果又如何？

（4）在主電路中，熔斷器和熱繼電器可否少用一個或兩個？熔斷器和熱繼電器兩者可否只采用其中一個就可起到短路和過載保護的作用？為什么？