实验12　三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制线路的连接与调试

1.实验目的

（1）通过对三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的方法。

（2）通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点。

2.原理说明

（1）继电-接触控制在各类生产机械中获得广泛的应用，凡是需要进行前后、上下、左右、进退等运动的生产机械，均需采用典型的正、反转继电-接触控制。

交流电动机继电-接触控制电路的主要设备是交流接触器。其主要构造为：

①电磁系统——铁芯、吸引线圈和短路环；

②触头系统——主触头和辅助触头，还可按吸引线圈得电前、后触头的动作状态分动合触头（常开）、动断触头（常闭）两类；

③消弧系统——在切断大电流的触头上装有灭弧罩，可迅速切断电弧；

④接线端子、反作用弹簧等。

（2）控制回路常采用接触器的辅助触头实现自锁和互锁控制。自锁就是要求接触器的线圈得电后能自动保持动作后的状态，通常用接触器自身的动合触头与启动按钮相并联来实现，以达到三相鼠笼式异步电动机的长期运行。该动合触头被称为自锁触头。使两个电器不能同时得电动作的控制被称为互锁控制，如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故，必须增设互锁控制环节。为操作方便，也为防止因接触器主触头长期大电流的烧蚀而偶发触头粘连后造成三相电源短路事故，通常在具有正、反转控制线路中，采用既有接触器动断辅助触头的电气互锁，又有复合按钮机械互锁的双重互锁控制环节。

（3）控制按钮通常用于短时通、断小电流的控制回路，可实现近、远距离控制电动机等执行部件的启、停或正、反转控制。按钮专供人工操作使用。复合按钮触点的动作规律是，当被按下时，其动断触头先断，动合触头后合；当被松开时，其动合触头先断，动断触头后合。

（4）在三相鼠笼式异步电动机的运行过程中，应对可能出现的故障进行保护。

采用熔断器做短路保护，当三相鼠笼式异步电动机或电器发生短路时，可及时熔断熔体，达到保护线路、保护电源的目的。熔体熔断的时间与流过的电流关系被称为熔断器的保护特性。这是选择熔体的主要依据。

采用热继电器实现过载保护可使三相鼠笼式异步电动机免受长期过载的危害。其主要的技术指标是额定电流值，即电流超过该值的20%时，动断触头应能在一定的时间内断开，切断控制回路，切断后，只能由人工进行复位。

（5）电气控制线路最常见的故障发生在接触器上。接触器线圈的电压等级通常有220V和380V，使用时必须认清，切勿疏忽；否则，电压过高，易烧坏线圈；电压过低，吸力不够，不易吸合或吸合频繁，不但会产生很大的噪声，也会因磁路气隙增大，致使电流过大，烧坏线圈。此外，在接触器铁芯的部分端面嵌装有短路铜环，其主要作用是为了使铁芯吸合牢靠，消除振动和噪声。若短路铜环脱落或断裂，则接触器将会产生振动和噪声。

3.实验设备与元器件

（1）三相交流电源（220V）。

（2）三相鼠笼式异步电动机（DJ24）。

（3）交流接触器（JZC4-40）。

（4）按钮。

（5）热继电器（D9305d）。

（6）交流电压表（0～500V）。

（7）万用表。

4.实验内容

认识各元器件的结构、图形符号、接线方法；抄录三相鼠笼式异步电动机的铭牌数据；用万用表的欧姆挡检查各元器件的线圈、触头是否完好。

三相鼠笼式异步电动机接为三角形；电源端接三相自耦调压器的输出端U、V、W，供电线电压为220V。

（1）点动控制电路

按如图12-1所示的点动控制电路进行接线，先接主电路，即从220V三相交流电源的输出端U、V、W开始，经接触器KM的主触头、热继电器FR到三相鼠笼式异步电动机M的三个线端A、B、C，用导线按顺序连接起来。主电路连接完整无误后，再连接控制电路，即从220V三相交流电源某输出端（如V）开始，经常开按钮SB1、接触器KM的线圈、热继电器FR的常闭触头到三相交流电源的另一个输出端（如W）。显然，这是对接触器KM线圈供电的电路。接好电路，经指导教师检查后，方可进行通电操作。

①开启电源总开关，按启动按钮，调节调压器的输出，使输出线电压为220V。

②按启动按钮SB1，对三相鼠笼式异步电动机M进行点动操作，比较按下SB1与松开SB1时，三相鼠笼式异步电动机和接触器的运行情况。

③实验完毕后，按停止按钮，切断实验线路的三相交流电源。

（2）自锁控制电路

按如图12-2所示的自锁控制电路进行接线，与图12-1的不同点在于，自锁控制电路多串联一个常闭按钮SB2，同时，在SB1上并联1个接触器KM的常开触头，起自锁作用。

接好电路，经指导教师检查后，方可进行通电操作。

①按启动按钮，接通220V三相交流电源。

②按启动按钮SB1，松手后，观测三相鼠笼式异步电动机M是否继续运转。

③按停止按钮SB2，松手后，观测三相鼠笼式异步电动机M是否停止运转。

④按停止按钮，切断实验线路的三相电源，拆除控制回路中的自锁触头KM，再接通三相电源，启动三相鼠笼式异步电动机，观测三相鼠笼式异步电动机及接触器的运转情况，从而验证自锁触头的作用。

实验完毕后，将自耦调压器调回到零位，按停止按钮，切断实验线路的三相交流电源。

5.实验注意事项

（1）接线时，应合理安排挂箱位置，接线要求牢靠、整齐、清楚、安全可靠。

（2）操作时，要胆大、心细、谨慎，不许用手触及各电器元器件的导电部分及三相鼠笼式异步电动机的转动部分，以免触电，造成意外损伤。

（3）通电观测继电器元器件的动作情况时，要注意安全，防止碰触带电部位。

6.预习思考题

（1）试比较点动控制电路与自锁控制电路在结构上的主要区别是什么？在功能上的主要区别是什么？

（2）自锁控制电路在长期工作后可能出现失去自锁作用。试分析产生的原因是什么？

（3）交流接触器线圈的额定电压为220V，若误接到380V电源上，会产生什么后果？反之，若接触器线圈电压为380V，而电源线电压为220V，则结果又如何？

（4）在主电路中，熔断器和热继电器可否少用一个或两个？熔断器和热继电器两者可否只采用其中一个就可起到短路和过载保护的作用？为什么？