三相鼠笼式异步电动机正反转控制板的安装与调试

一、实验目的
1.掌握三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路的原理
2.理解电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节
3.通过对三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路的安装与接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法
4.加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解
5.学会分析、排除继电—接触控制线路故障的方法
二、实验步骤
调试步骤：
1.按图所示接线，经指导老师检查无误后，方可进行通电操作。
2.合上刀开关S开启控制板电源总开关，使输出电压为380V。
3.按正向启动按钮SB1，观察并记录电动机的转向和交流接触器的运行情况。
4.按反向启动按钮SB2，观察并记录电动机的转向和交流接触器的运行情况。
5.按停止开关SB3，观察并记录电动机的转向和交流接触器的运行情况。
6.再按反向启动按钮SB2，观察并记录电动机的转向和交流接触器的运行情况。
7.按停止按钮SB3，断开刀开关S，切断控制板电源总开关。

故障排除：
⑴接通电源后，按启动按钮（SB1或SB2），交流接触器吸合，但电动机不转而且发出“嗡嗡”声响；或者虽然能启动，但转速很慢。这种故障大多是主回路一相断线或电源缺相。
⑵接通电源后，按启动按钮（SB1或SB2），如果交流接触器通断频繁，且发出连续的噼啪声或吸合不牢发出颤动声，此类故障的原因可能是：
①线路接错，将交流接触器线圈与自身的动断触头串接在一个回路上了。
②自锁触头接触不良，时通时断。
③交流接触器铁芯上的短路环脱落或断裂。
④电源电压过低。
三、主要仪器介绍
1.交流接触器

基本组成
交流接触器主要有四部分组成:
(1)电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；
(2)触头系统,包括三组主触头和一至两组常开、常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；
(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。
工作原理
当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。
使用接法
(1)一般三相接触器一共有8个点，三路输入，三路输出，还有是控制点两个。输出和输入是对应的，很容易能看出来。如果要加自锁的话，则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。
(2)首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上，产生电磁场。加电吸合，断电后接触点就断开。知道原理后，你应该弄清楚外加电源的接点，也就是线圈的两个接点，一般在接触器的下部，并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部，一看就知道。还要注意外加电源的电压是多少（220V或 380V），一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。如果有自锁控制，根据原理理一下线路就可以了。
2.塑料外壳式断路器

塑料外壳式断路器(以下简称断路器)一般作配电用，亦可为保护电动机之用。在正常情况下，断路器可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。
配电用断路器，在配电网络中用来分配电能且作为线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。
保护电动机用断路器，在配电网络中用作鼠笼电动机的起动和运转中分断及作为鼠型电动机的过载，短路和欠电压保护。
3.熔断器

熔断器是一种过电流保护器。熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。
使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短。因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。
工作原理
利用金属导体作为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时， 因其自身发热而熔断，从而分断电路的一种电器。熔断器结构简单，使用方便，广泛用于电力系统、各种电工设备和家用电器中作为保护器件。
4.热继电器

热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变
，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。热继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。
作用
主要用来对异步电动机进行过载保护，他的工作原理是过载电流通过热元件后，使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作，从而将电动机控制电路断开实现电动机断电
停车，起到过载保护的作用。鉴于双金属片受热弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器不能用作短路保护，而只能用作过载保护热继电器的过载保护。符号为FR。
5.三相异步电动机

简介
与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主
要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
原理
当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。