三相电机控制线路的安装与调试

秦泽辉

内蒙古根河市金河广播电视中心

三相电机控制线路的安装与调试

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三相异步电动机的基本运行控制包括起动、调速、正反转和制动。本文主要介绍三相异步电动机的直接起动控制电路和正反转控制电路。熟悉并认识常用的低压电器元件，了解三相异步电动机的工作原理，初步认识电机的电气控制，实现对三相异步电动机的正反转控制。掌握常用低压电器元件的安装使用方法，对三相异步电动机控制线路进行规划与实施。

三相异步；电动机；电气；控制基础

三相异步电动机的基本运行控制包括起动、调速、正反转和制动。本文主要介绍三相异步电动机的直接起动控制电路和正反转控制电路。熟悉并认识常用的低压电器元件，了解三相异步电动机的工作原理，初步认识电机的电气控制，实现对三相异步电动机的正反转控制。掌握常用低压电器元件的安装使用方法，对三相异步电动机控制线路进行规划与实施。

一、常用低压器件

低压电器是指用在交流频率50Hz、额定电压1000V以下及直流额定电压1200V以下电路中，能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或电气设备的切换、控制、保护、检测和调节的各种电器元件。低压电器作为基本控制电器，广泛应用于输、配电系统和自动控制系统中，在工农业生产、交通运输和国防工业中起着极其重要的作用。目前，低压电器正朝着小型化、模块化、组合化和高性能化发展。

常用的低压电器元件主要有刀开关、熔断器，断路器、接触器、继电器、按钮，行程开关等，学习、识别与使用这些电器元件是掌握电气控制技术的基础。

二、三相异步电动机及其内部结构

电动机是将电能转换成机械能的装置，俗称马达，主要作用是产生驱动力矩，作为用电器或小型机械的动力源。根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。工业生产中广泛应用交流电动机，特别是三相异步电动机。它具有结构简单、易于控制、效率高和功率大等许多优点，例如一般的机床、起重机、传送带、鼓风机、水泵等都普遍使用三相异步电动机作为动力源，

三相异步电动机主要由定子和转子两部分组成。定子与转子由气隙隔开

1.定子

定子由定子铁心、定子绕组和机座组成。定子铁心是电动机的磁路部分，由彼此绝缘的硅钢片叠成，目的是减小铁损（涡流损耗和磁滞损耗）。绕组是电动机的电路部分，通常由漆包线绕制而成，三组均匀分布，空间位置彼此相差120°。机座用于容纳定子铁心和绕组并固定端盖，起保护和散热作用。

2.转子

转子由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转轴由中碳钢制成，其两端由轴承支撑，通过转轴电动机输出机械转矩。铁心是由外圆冲有均勾槽口、彼此绝缘的硅钢片叠成的。转子铁心根据结构可分为笼型转子和绕线型转子。

3.气隙

异步电动机与其他类型的电机一样，定子与转子之间必须有一定的气隙。为了降低电动机的空载电流和电动机的功率因数，气隙应该尽量地小，一般中小型异步电动机的气隙为0.2mm～1.5mm。

四、三相异步电动机的工作原理

1.旋转磁场的产生

若给在空间位置上互差120°的三相对称绕组通入三相对称电流，在三相绕组中就会产生旋转磁场。

在一个电流周期内，三相电流产生的旋转磁场在空间转过360°。旋转磁场的旋转方向取决于三相电流的相序。若在三相绕组U、V、W中通入三相正序电流，则磁场按顺时针方向旋转；通入三相逆序电流则相反。实际应用中，把电机与电源相连的三相电源线调换任意两项后，即可改变电动机的旋转方向。一般约定：电流由线圏的首端流进，末端流出为正序；电流由线圈的末端流进，首端流出为逆序。

2.旋转磁场的磁极对数

旋转磁场的磁极对数用P表示，取决于三项定子绕组。若三相绕组每相绕组由-圈组成，则合成磁场只有一对磁极，即极对数P=1；若将每相绕组分成两段，则是两对磁极，即P=2。

3.旋转磁场的转速

旋转磁场的转速也称为同步转速，取决于磁场的磁极对数。对一台具体的电动机而言，磁极对数在制造时就已经确定好了，因此在工频情况下不同磁极对数的电动机的同步转速也是确定的。

4.电动机的转动原理

定子三相绕组通入三相交流电，定子绕组产生旋转磁场，切割转子导体，产生感应电动势，转子绕组是闭合的，从而产生感应电流。由电磁感应原理，产生电磁力F，从而产生电磁转矩丁，使得电动机的转子转动起来。

5.转差率

由前面的分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，所以这种电动机便称为三相异步电动机。旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。

6.三相异步电动机的铭牌数据

每个出厂的电动机机身上都有铭牌数据，若要经济合理地使用电动机，必须査看电动机的铭牌，根据实际的需要来选择合适的电动机。

五、三相异步电动机的电气控制基础

电气控制线路图可以绘制成两种不同的形式：安装图（接线示意图）和电气原理图。安装图是按照电气与设备的实际布置位置绘制的，将属于同一个电气或设备的全部部件按照其实际位置画在一起，便于安装与检修。电气原理图是按照电路功能进行绘制的，各元件的导电部分（如线圈和触点）的位置，都绘制在它们实现功能作用的地方（如线圈和触点可以不画在一起、而并不按照各电器元件的实际布置绘制，对分析电路而言比较方便。

较复杂的电气控制线路一般分为主电路和控制电路。主电路主要由主熔断器、接触器的主触点及电动机等组成；控制电路由按钮、接触器线圈及辅助触点等组成。控制电路的电流较小，通常与主电路共用一个电源。

三相异步电动机的基本运行控制包括起动、调速、正反转和制动。下面主要介绍三相异步电动机的直接起动控制电路和正反转控制电路。

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