1、实验一实验一 单相变压器的空载、单相变压器的空载、短路及负载实验短路及负载实验实验二实验二 交流电动机绝缘电阻的测定交流电动机绝缘电阻的测定实验三实验三 电动机绕组直流电阻的测定电动机绕组直流电阻的测定实验四实验四 三相鼠笼式异步电动机的工作特性三相鼠笼式异步电动机的工作特性实验五实验五 三相异步电动机绕组首尾端的判别三相异步电动机绕组首尾端的判别实验六实验六 中间继电器动作的整定中间继电器动作的整定实验七实验七 三相异步电动机正、三相异步电动机正、反转控制反转控制实验八实验八 三相异步电动机三相异步电动机Y-Y-降压启动控制降压启动控制实训项目一实训项目一 三相异步电动机的拆装三相异步电动机
2、的拆装实训项目二实训项目二 基本控制线路的接线练习基本控制线路的接线练习实训项目三实训项目三 镗床电气控制线路镗床电气控制线路PLCPLC改造设计安装与调试练改造设计安装与调试练习习第第9 9章章 实验与实训实验与实训一、一、实验目的实验目的(1)通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。(2)通过负载实验测取变压器的运行特性。实验一实验一 单相变压器的空载、单相变压器的空载、短路及负载实验短路及负载实验二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)MEL系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表)。(2)功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内)。(3)三相组式变压器(MEL-0
3、1)或单相变压器(在主控制屏的右下方)。(4)三相可调电阻900(MEL-03)。(5)波形测试及开关板(MEL-05)。(6)三相可调电抗(MEL-08)。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.空载实验空载实验测取空载特性U0=f(I0),P0=f(I0)。1)实验线路如图9-1所示，变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。A、V1、V2分别为交流电流表和交流电压表，W为功率表。变压器T的铭牌值为：PN=77 W，U1N/U2N=220/55，I1N/I2N=0.35/1.4。图9-1 空载实验接线图2)实验方法(1)实验时，将变压器低压线圈2U1、2U2接电源，
4、高压线圈1U1、1U2开路。接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。(2)启动三相交流电源前，应将调压器旋钮逆时针方向旋转到底，并选择好各仪表量程。(3)合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压达到U0=1.2UN。(4)逐渐降低电源电压，在(1.20.5)UN的范围内测取变压器的U0、I0、P0，共取6组或7组数据，记录于表9-1中。其中,U0=UN点的数据必须测，且在该点附近测试点应多些。为了计算变压器的变比，在UN以下测取一次电压U0(即)的同时测取二次电压。实验数据填入表9-1中。(5)测量数据以后，切断三相电源。211,1UUU
5、212,2UUU表表9-1 变压器空载电压、变压器空载电压、电流、电流、功率的测定功率的测定2.短路实验短路实验测取短路特性Uk=f(Ik),Pk=f(Ik)。1)实验线路如图9-2所示(每次改接线路时，都要关断电源),A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表，选择方法同空载实验。图9-2 短路实验接线图2)实验方法(1)实验时，变压器T的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。(2)断开三相交流电源，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底，使输出电压为零。(3)合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电源，逐次增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止。在(0.51.1)IN范围内测取变压器的Uk、Ik
6、、Pk，共取6组或7组数据，记录于表9-2中，其中Ik=IN的点必须测，并记录实验时的周围环境温度()。表表9-2 变压器短路电压、变压器短路电压、电流、电流、功率的测定功率的测定3.注意事项注意事项在变压器空载和短路实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置，以减小测量误差。短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻的阻值变化。四、四、实验报告实验报告1.计算变比计算变比从空载实验测得的变压器一、二次电压数据中任取三组数据，分别计算出变比，然后取其算术平均值作为变压器的变比。2.绘制空载特性曲线和计算励磁参数绘制空载特性曲线和计算励磁参数(1)根据实验数据和计算数据绘制空载特性曲线:U0=
7、f(I0),P0=f(I0),cos0=f(I0)式中，cos0=P0/(U0I0)。(2)计算励磁参数。从空载特性曲线上查出对应于U0=UN时I0和P0的值，并由下式算出励磁参数:2200200,mmmmmrZXIUZIPr3.绘出短路特性曲线并计算短路参数绘出短路特性曲线并计算短路参数(1)根据实验数据和计算数据绘出短路特性曲线:Uk=f(Ik),Pk=f(Ik),cosk=f(Ik)(2)计算短路参数。从短路特性曲线上查出对应于短路电流Ik=IN时Uk和Pk的值，由下式算出实验环境温度为()时的短路参数：折算到低压侧:222,kkkkkkkkkrZXIPrIUZ222,KXXKrrKZZ
8、kkkkkk由于短路电阻rk随温度变化，因此，算出的短路电阻应该按国家标准换算到基准工作温度75时的阻值。式中，234.5为铜导线的温度系数，若采用铝导线，则该系数为228。22C75C75C755.234755.234kkkkkXrZrr一、一、实验目的实验目的绝缘电阻反映电机绕组对机壳和各相绕组之间的绝缘程度。通过测定绝缘电阻可以检查绕组是否受潮，有无接地等故障。通过实验，掌握测量绝缘电阻的仪表的使用方法和绝缘电阻的测量方法，熟悉交流电动机绕组的绝缘电阻要求。实验二实验二 交流电动机绝缘电阻的测定交流电动机绝缘电阻的测定二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)三相鼠笼式异步电动机一台。(
9、2)兆欧表一块。(3)万用表一块。(4)电工工具及导线若干。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.检查摇表是否正常检查摇表是否正常兆欧表俗称摇表，内有一个手摇发动机作为表内电源。表内设有游丝，不摇动其手柄时，表针可以停留在任意位置，读数没有意义。摇表外设三个接线柱，分别是接地柱“E”、电路柱“L”和保护环柱“G”。从接线柱“E”、“L”处接出两根引线(单股线)。两根引线开路，摇动手柄，表针指向处；两根引线短路，摇动手柄，表针指向“0”处，表示摇表正常。保护环柱“G”用于测量电缆绝缘电阻时接电缆绝缘包扎物，测量电机绕组的绝缘时不用接。兆欧表的选用可参照表9-3所列数据。表表9-3 兆欧表的选用
10、兆欧表的选用2.测量绝缘电阻测量绝缘电阻电机各相绕组分别有出线端引出时，应分别测量各绕组对机壳(或铁芯)及各绕组之间的绝缘电阻，测量时“E”端接机壳(或铁芯)，“L”端接绕组测量端。若各绕组已经在电机内部连接起来，则允许仅测量一个绕组对机壳的绝缘电阻。手摇兆欧表内发电机发出的电压与转速有关。转速一般为120 r/min，不可低于80 r/min，否则测量不准。为了维持加在被测设备上的电压一定，测量时应以兆欧表规定的转速均匀地摇动兆欧表，待指针稳定后方可读数。3.绝缘电阻的折算绝缘电阻的折算(1)国家标准规定，电机绕组的绝缘电阻在热态75时，应不低于下式确定的数值：式中,U为电机绕组的额定电压(
11、V)；PN为电机的额定功率(W)。未经干燥的检修电动机允许的最低绝缘电阻值数据如表9-4所示。1001000NC75PUR表表9-4 未经干燥的检修电动机允许的最低绝缘电阻值未经干燥的检修电动机允许的最低绝缘电阻值(2)常温下所测绝缘电阻Rt应换算到75时的绝缘电阻R75,换算公式为1075C752ttRR4.注意事项注意事项(1)500 V以下的低压电机，热态时其绝缘电阻应不低于0.5 M，如果低于这个数值，应分析原因，采取相应措施，以提高绝缘电阻。否则，强行投入运行可能会造成人身和设备事故。(2)测量中若表针指向零位，则应停止摇动手柄，否则可能损坏摇表。(3)禁止不切断电源测量电动机的高绝
12、缘电阻。一、一、实验目的实验目的在电机实验中，有时需要测定绕组的直流电阻，用以校核设计值、计算效率以及确定绕组的温升等。绕组电阻的大小是随温度变化的，在测定绕组实际冷态下的直流电阻时，要同时测量绕组的温度，以便将该电阻值换算至基准温度或所需工作温度下的数值。实验三实验三 电动机绕组直流电阻的测定电动机绕组直流电阻的测定二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)三相鼠笼式异步电动机一台。(2)双臂电桥、电压表、电流表各一块。(3)开关、滑线变阻器、电工工具及导线。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.电桥法电桥法(1)电桥选用：电桥法测定绕组直流电阻准确度及灵敏度高，并有直接读数的优点。采用电
13、桥法测量电阻时，究竟选用单臂电桥还是双臂电桥，取决于被测绕组电阻的大小和精度要求。绕组电阻小于1，必须采用双臂电桥，不允许采用单臂电桥，因为单臂电桥量得的数值中包括了连接线的电阻和接线柱的接触电阻，会给低电阻的测量带来较大的误差。(2)测量方法：用电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥能大致平衡的位置，然后按下电池按钮，接通电源，待电桥中的电流达到稳定后，方可按下检流计按钮接入检流计。测量完毕，应先断开检流计，再断开电源，以免检流计受到冲击。2.电压表和电流表法电压表和电流表法(1)用电压表和电流表法测量直流电阻时，应采用蓄电池或其他电压稳定的直流电源作为测量电源，按图9-3接线，被测绕组r与可
14、变电阻R、电流表串联以保护电压表。电压表与按钮开关S2串联，再并接在被测绕组的出线端上。图9-3 电压表和电流表法测定绕组的直流电阻(a)测量小电阻；(b)测量大电阻(2)测量过程中，应首先闭合电源开关S1，在电流稳定之后，再按下按钮开关S2，接通电压表，测量绕组两端的电压。测量后随即松开按钮S2，使电压表先行断开，否则，绕组中电流剧烈变动，断开电源时绕组所产生的自感电势可能损坏电压表。测量时，为保证足够的灵敏度，电流要有一定数值，但又不要超过绕组额定电流的20。电流表与电压表应尽快同时读数，以免因绕组发热影响测量的准确度。测量小电阻时按图9-3(a)接线，考虑电压表(内阻为rV)的分路电流，
15、被测绕组的直流电阻为VrUIUr若不考虑电压表的分路电流，r=U/I，计算值比绕组的实际电阻偏小。绕组电阻越小，分路电流越小，则误差越小，故此种接线法适于测量小电阻。测量大电阻时按图9-3(b)接线，考虑电流表内阻rA上的电压降，被测绕组的直流电阻为 若不考虑电流表内阻的压降，r=U/I，计算值中包括电流表内阻，故比实际电阻偏大。绕组电阻越大，电流表内阻越小，则误差越小，故此种接线法适于测量大电阻。对应于不同电流值测量三次，取三次测量的平均值作为绕组直流电阻。IIrUrA3.测量值的折算测量值的折算 用温度计测量绕组端部、铁芯或轴伸温度，若这些部位的温度与周围空气温度相差不大于3，则所测绕组电
16、阻为实际冷态电阻。测得的冷态直流电阻按下式换算到基准工作温度时的电阻：式中,w为基准工作温度，A、B、E级绝缘为75，F、H级绝缘为115；为绕组实际冷态温度()；r为绕组实际冷态电阻；K为常数，对于铜，K235，对于铝,K228。rKKrww一、一、实验目的实验目的(1)掌握三相异步电动机的空载实验、堵转实验和负载实验的方法。(2)用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。(3)测定三相鼠笼式异步电动机的参数。实验四实验四 三相鼠笼式异步电动机的工作特性三相鼠笼式异步电动机的工作特性二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)MEL系列电机教学实验台主控制屏。(2)电机导轨及测功机，转矩
17、、转速测量装备(MEL-13、MEL-14)。(3)交流功率表、功率因数表(MEL-20、MEL-24或含在实验台主控制屏上)。(4)直流电压表、毫安表、电流表(MEL-13、MEL-14)。(5)三相可调电阻900(MEL-03)。(6)波形测试及开关板(MEL-05)。(7)三相鼠笼式异步电动机(M04)。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.空载实验空载实验1)实验电路如图9-4所示，电动机绕组为连接(UN=220 V)，且电动机不与测功机同轴连接，即不带测功机。图9-4 三相鼠笼式异步电动机实验接线图(a)MEL-、MEL-型实验接线图；(b)MEL-B型实验接线图2)实验方法(1)
18、启动电机前，把交流电压调节旋钮调至零位，选择好各仪表量程。(2)接通电源，逐渐升高电压，使电动机旋转。(3)观察电动机旋转方向，并调整电源相序使电动机旋转方向符合要求。注意：调整相序时，必须先切断电源，并将交流电压调节旋钮退至零位，然后再改换接线重新启动。(4)保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行实验。(5)调节电源电压从1.2UN开始逐渐降低电压，直至电动机空载电流或功率显著增大为止，在此范围内读取空载电压UUV、UVW、UWU，空载电流IU、IV、IW和空载功率P1、P2，将7组测量数据填入表9-5中。表表9-5 电动机空载电压、电动机空载电压、空载电流、空载电
19、流、空载功率的测定空载功率的测定注意：调节电压要单方向调节，两只功率表的读数可能正负号不同，记录时要将数据和符号一起填入表中。测量过程中适当切换仪表量程，提高测量准确度。考虑到空载特性的非线性，在额定电压附近测量点应适当取密一些。(6)计算三相鼠笼式异步电动机空载相电流I0、相电压U0、空载功率P0、空载功率因数值。计算公式如下：33WVU0IIII3WUVWUV0UUUU210PPP00003cosIUP2.堵转实验堵转实验1)测量线路如图9-4所示，将测功机和三相异步电动机同轴连接。2)实验方法(1)将钢筋插入测功机堵转孔中，使测功机定、转子堵住，将三相调压器调至零位。(2)合上交流电源，
20、调节调压器逐渐升压至堵转电流达到电动机额定电流的1.2倍时，开始读取短路电压、短路电流、短路功率。(3)调节调压器逐渐降压至短路电流(降低到额定电流的0.3倍为止)，在此范围内读取堵转电压、堵转电流、堵转功率，共取4组或5组数据，填入表9-6中。表表9-6 电动机堵转电压、电动机堵转电压、电流、功率的测定电流、功率的测定(4)做完实验后，取出测功机堵转孔中的钢筋。(5)计算三相鼠笼式异步电动机堵转相电流Ik、相电压Uk、堵转功率Pk、堵转功率因数cosk。计算公式如下：33WVUIIIIk3WUVWUVUUUUkIII P PPkKKK3cosIUPk3.负载实验负载实验1)测量线路实验开始前
21、，将MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”侧，并将“转矩设定”旋钮逆时针旋到底。2)实验方法(1)合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压，并在实验中保持此额定电压不变。(2)调节测功机“转矩设定”旋钮增加负载转矩，使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到额定电流的1.25倍。(3)从此负载开始，逐渐减小负载直至空载，在此范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、转矩等数据，共读取5组或6组数据，记录于表9-7中。表表9-7 电动机负载电压、电动机负载电压、电流、电流、功率的测定功率的测定(4)计算定子相电流I1、输入功率P1、输出功率P2。计算公
22、式如下：33WVU1IIIIIII1PPP221050nTP 四、四、实验报告实验报告(1)作空载特性曲线：I0、P0、cos0=f(U0)。(2)作短路特性曲线：Ik、Pk=f(U0)。(3)作工作特性曲线：由负载实验数据计算工作特性，将实验数据填入表9-8中。计算公式为 式中，I1为定子绕组电流；U1为定子绕组电压；s为转差率；为效率。33VWU1IIII%10015001500ns11113cosIUP221050nTP%10021PP表表9-8 电动机的工作特性参数电动机的工作特性参数一、一、实验目的实验目的掌握三相异步电动机绕组首尾端的判别方法，从而保证三相异步电动机接线正确，避免其
23、空载电流严重不平衡，转速低，产生噪声、振动和损坏电动机。实验五实验五 三相异步电动机绕组首尾端的判别三相异步电动机绕组首尾端的判别二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)万用表一块。(2)毫伏表一块。(3)干电池或蓄电池若干。(4)指南针一块。(5)电压表一块。(6)电流表一块。(7)可调三相交流电源。(8)导线、开关及电工工具等。三、三、实验内容和方法实验内容和方法 1.万用表万用表/毫伏表法检查每相绕组的首尾端毫伏表法检查每相绕组的首尾端(1)用万用表查出每相绕组的两个端头。将万用表的选择开关拧在电阻挡上。将三相绕组的6个引出线端中的任一个端头与万用表的某一端接上，然后将万用表的另一端分
24、别测试剩下的5个端头。如果测出某两个端头电阻最小，则认为这个端头与万用表另一端头的绕组端是一相绕组的两个端头。同理，可确定三相绕组中其余两相绕组的两个端头。上面的测试方法也可用灯泡或绝缘电阻表检查，灯亮或绝缘电阻表指示为零，则表示这两个端头是一相绕组的两个端头。(2)查找每相绕组的首尾端。按图9-5接线，首先在某一相绕组中串入干电池(3 V左右)和开关S，另外一相绕组接入毫伏表或万用表的毫安挡。合上开关S的瞬间，毫伏表的指针应指向正方向，大于零，否则要将毫伏表的两个表笔调换一下，使表针指向正方向。这时电池的“+”极与毫伏表头的“-”极所接绕组端为两相绕组的同名端，即为两相绕组的头或两相绕组的尾
25、。按上述办法，再试其余相，便可找出三相绕组的头尾端。图9-5 用万用表/毫伏表法判断电动机绕组的首尾端2.用指南针检查每个线圈是否接反用指南针检查每个线圈是否接反检查极相绕组或单独线圈是否接反的方法是先将三相绕组连接线拆开，在某一相内接入 6 V左右的干电池或蓄电池，然后用指南针沿定子铁芯内圆周缓慢移动，观察每个极相绕组的磁极的极性。正常时的规律是每经过一个极相绕组(或叫线圈组)磁极极性变化一次，也就是指南针按N,S,N,S,变化。如果不是按这个规律变化，比如指南针变化为N,S,N,N,则说明第四个极相绕组接反了。为了进一步查找第四个极相绕组中到底是哪个线圈接反还是整个极相绕组接反了，再用指南
26、针细心检查，当出现在此极相绕组内某一线圈处指南针摇摆不定的情况时，表明这个线圈接反了。一般极相绕组数大于1(即q1)，当q=1时，则说明极相绕组接反了。3.电压表电压表/电流表法判定定子绕组的首尾端电流表法判定定子绕组的首尾端先用万用表测出各相绕组的两个线端，然后将其中的任意两相绕组串联，如图9-6所示。将调压器调压旋钮退至零位，合上绿色“闭合”按钮开关，接通交流电源并调节，在绕组端施以单相低电压U=80100 V，注意电流不可超过额定值，测出第三相绕组的电压。如测得的电压有一定读数，则表示两相绕组的连接为末端与首端相连；如测得的电压近似为零，则表明这两相绕组为末端与末端(或首端与首端)相连。
27、用同样的方法测出第三相绕组的首末端。图9-6 用电压表/电流表法判定电动机绕组的首尾端一、一、实验目的实验目的熟悉中间继电器动作电压、动作时间整定电路和实验标准。实验六实验六 中间继电器动作的整定中间继电器动作的整定二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)电压表一块。(2)自耦变压器一台。(3)电子秒表一块。(4)交流中间继电器一个。(5)直流中间继电器一个。(6)开关、熔断器、小灯泡、变阻器、导线及电工工具等。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.中间继电器动作电压与返回电压的实验中间继电器动作电压与返回电压的实验1)实验电路 中间继电器动作电压与返回电压的测量线路如图9-7所示。图 9
28、-7 中间继电器动作电压与返回电压的测量线路(a)交流中间继电器；(b)直流中间继电器2)实验内容和方法(1)最低电压实验操作顺序。合上刀闸开关S，先调整好自耦变压器ZB或可变电阻Rb的电压值，然后迅速通入电压，使衔铁完全被吸入的最低电压称为动作电压。接着缓慢降低电压，使可动接点与固定接点分开，指示灯熄灭，这时电压表的指示值称为返回电压。(2)实验标准。中间继电器的最低动作电压值不应超过其出厂规定，如无出厂规定，则一般不应超过额定电压值的60%70%，即 中间继电器的返回电压值为动作电压值的20%以上，即额定电压值测得的最低动作电压值%20%100动作电压值测得返回电压值100%(60%70%
29、)UN(3)调整。若实验结果不合乎要求，应进行调整。调整的主要项目是改变弹簧拉力。弹簧拉力不宜过小，应根据不同类型的继电器进行校验和调整。2.中间继电器动作时间与返回时间的实验中间继电器动作时间与返回时间的实验1)动作时间实验(1)实验电路：中间继电器动作时间测量线路如图9-8所示。图 9-8 中间继电器动作时间测量线路(2)实验内容和方法：闭合刀闸开关S，调节变阻器Rb,使电压达到额定值，这时继电器动作，然后拉开关S，将电气秒表(t)指针拨到零位，先合上开关S1，后合上开关S，继电器动作，即可记下秒表的动作时间。根据上述实验方法，可选择电压为70%、80%、90%及100%的几个点，测取动作
30、时间的变化。实际上继电器在额定电压的70%100%时动作时间几乎是相等的。求取每次测得时间的平均值,即为中间继电器的动作时间。时间长短可通过调整弹簧松紧和触点的距离来控制。2)返回时间实验(1)实验电路：中间继电器返回时间测量线路如图9-9所示。图 9-9 中间继电器返回时间测量线路(2)实验内容和方法：闭合刀闸开关S，调节可变电阻Rb，使继电器在额定电压下动作，然后将电气秒表(t)的指针拨到零位，合上开关S1，拉开开关S，此时电气秒表的指示值即为继电器的返回时间。其他继电器的校验可参照相关手册进行。一、一、实验目的实验目的(1)掌握接触器互锁控制方式的分析及设计方法。(2)掌握三相异步电动机
31、正、反转控制线路的安装、接线和故障检修方法。(3)了解正、反转控制应注意的问题。实验七实验七 三相异步电动机正、三相异步电动机正、反转控制反转控制二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)三相异步电动机Y-801-4，0.55 kW，1台。(2)交流接触器CJ10-10,380 V/10 A，2只。(3)自动断路器DZ5-20330，1只。(4)熔断器RL1-15，熔体5 A，5套。(5)热继电器JR0-203，1.6 A，1只。(6)三联按钮LA4-3H，1只。(7)万用表1块。(8)兆欧表1块。(9)电工工具1套。(10)导线若干。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.实验线路实验线路三
32、相异步电动机正、反转控制线路如图9-10所示。图9-10 三相异步电动机正、反转控制线路2.实验方法实验方法(1)检查各电气元件的质量情况，了解其使用方法、结构及工作原理。(2)按图9-10接线，经指导老师检查后，合闸通电。(3)按下正转启动按钮启动电动机，电动机稳定运行后按下停止按钮，观察电动机的启动和停车情况。(4)按下反转启动按钮启动电动机，电动机稳定运行后按下停止按钮，观察电动机的启动和停车情况。四、四、实验报告实验报告(1)说明三相异步电动机正、反转电气控制过程。(2)若实验中发生故障，分析其原因。(3)电路中采用了哪些保护措施?分析保护过程。一、一、实验目的实验目的(1)掌握Y-降
33、压启动的工作原理。(2)了解时间继电器的结构、工作原理及使用方法。(3)掌握电动机Y-降压启动控制线路的分析方法和安装方法。实验八实验八 三相异步电动机三相异步电动机Y-降压启动控制降压启动控制二、二、实验设备及仪器实验设备及仪器(1)电动机Y-801-4，0.55 kW,1台。(2)自动断路器DZ5-20/330，1只。(3)熔断器RL1-15，熔体5 A,5套。(4)按钮LA4-2H，2个。(5)交流接触器CJ10-10，380 V/10 A,2个。(6)时间继电器JS7-1A，380 V/5 A,1个。(7)电工工具1套。(8)万用表1块。(9)兆欧表、钳型电流表各1块。(10)导线若干
34、。三、三、实验内容和方法实验内容和方法1.实验线路实验线路Y-降压启动控制线路如图9-11所示。图9-11 Y-降压启动控制线路2.实验方法实验方法(1)检查各电气元件的质量情况，了解其使用方法、结构及工作原理。(2)按图9-11接线，经老师检查后，合闸通电。(3)按下启动按钮，用钳型电流表测量启动电流，观察电动机的启动情况(同全压直接启动相比)和旋转方向。(4)电动机运行稳定后，按下停止按钮观察电动机停车情况。四、四、实验报告实验报告(1)说明Y-降压启动过程。(2)比较Y-降压启动过程和全压直接启动时启动电流、启动转矩的大小，并说明其原因。(3)调整时间继电器延时时间的长短，观察其对电动机
35、启动的影响。一、一、实训目的实训目的三相异步电动机在检修中经常需要拆装，如果拆装时操作不当，就会损坏零部件，反而使电动机损坏，修理质量就得不到保证。因此，必须学会选择正确的拆装方法，并掌握电动机的拆装技术。实训项目一实训项目一 三相异步电动机的拆装三相异步电动机的拆装二、二、电动机的拆卸电动机的拆卸1 准备准备(1)准备各种工具：扳手、拔轮器(拉具)等。(2)拆卸前作好记录：在线头、端盖等处作好标记，便于装配。2 拆卸步骤拆卸步骤(1)拆开轴伸端负载；(2)拆卸皮带轮或联轴器；(3)拆卸风罩和风叶；(4)拆卸轴承盖和端盖；(5)抽出转子。3 主要零部件的拆卸工艺要点主要零部件的拆卸工艺要点(1
36、)皮带轮或联轴器的拆卸。首先，在皮带轮或联轴器的轴伸端作好尺寸标记，再拆开电动机的端接头，然后把皮带轮或联轴器上的定位螺钉或销子松脱取下，用两爪或三爪拉具把皮带轮或联轴器慢慢地拉出来。使用拉具时丝杠尖端必须对准电动机轴端的中心，使其受力均匀，以便于拉出来，如图9-12所示。若拉不出来，切勿硬卸，可在定位螺钉孔内注入煤油，待数小时后再卸，如仍拉不出来，可用喷灯在皮带轮或联轴器四周加热，使其膨胀后迅速拉出，但加热温度不能过高，以防转轴变形。禁止用手锤直接敲打皮带轮或联轴器，以免皮带轮或联轴器碎裂，转轴变形或端盖等受损。图9-12 电动机皮带轮或联轴器的拆卸(2)风罩和风叶的拆卸。首先把外风罩螺栓松
37、脱，取下风罩，然后把转轴尾部风叶上的定位螺栓或销子松脱取下，用金属棒或手锤在风叶四周均匀地轻敲，风叶就可以松脱下来。小型异步电动机的风叶一般不用卸下，可随转子一起抽出。但如果后端盖内的轴承需加油或更换，则必须拆卸，这时可把转子连同风叶放在压力机上一起压出。对于塑料风叶的电动机，可用热水使塑料风叶膨胀后卸下。(3)轴承盖和端盖的拆卸。首先，把轴承的外盖螺栓松下，卸下轴承外盖，然后松开端盖的紧固螺栓，在端盖与机座的接缝处作好记号。随后用锤子均匀地敲打端盖四周，把端盖取下。对于小型电动机，可先把轴伸端的轴承外盖卸下，再松下后端盖的固定螺栓，然后用木锤敲打轴伸端，这样可把转子连同端盖一起取下。(4)抽
38、出转子。小型电动机的转子可以连同端盖一起取出。抽出转子时，应谨慎小心，动作缓慢，要求不可歪斜，以免碰伤定子绕组。三、三、电动机的装配电动机的装配电动机的装配工序与拆卸时的工序相反，其工艺要点如下：(1)检查定子、转子有无杂物，如有应清除后再将转子装入定子。(2)在装配端盖时，应注意拆卸时所作的记号。装配时要求受力均匀，可用木锤均匀敲击端盖四周。拧紧螺栓时，要求均匀用力，上下左右对角逐步拧紧，以免耳攀断裂或转子同轴度不良。通常要检查轴承是否清洁，并加入适量润滑脂。(3)电动机装配后，用手转动电动机转子，转动应灵活、均匀、无停滞或偏重现象。(4)安装皮带轮或联轴器时，可在端面垫上一木块用手锤打入。
39、若打入困难，为了使轴承不受伤，应在轴的另一端垫一木块后，顶在固定装置上再打入皮带轮或联轴器。四、四、轴承的检查、轴承的检查、拆装和清洗拆装和清洗中、小型电动机普遍采用滚动轴承，因为它装配方便，维护简单，且与轴配合紧密。电动机常见的机械故障多数发生在轴承上，故必须加强对轴承的检查和维护。1 轴承的检查轴承的检查(1)运行中的检查。在电动机运行过程中，可用螺丝刀抵在电动机的轴承外盖上，耳朵贴在手柄上倾听声响，如有“咯啦”等异声，就说明有故障。(2)轴承发热检查。用酒精温度计来测量轴承温度。滚动轴承在环境温度为35时，其允许工作温度为60。致使轴承过热的原因很多，例如轴承内、外圈碎裂，滚珠锈蚀、碎裂
40、、松动，轴承外盖的内圈与转轴相擦，轴承外盖压合轴承太紧等。(3)轴承拆卸后检查。轴承拆卸后，先清除废油，用汽油或煤油洗净油污，用布擦干或用压缩空气吹干，再进行检查。要求轴承的加工平面清洁，无划痕、裂纹或锈蚀，内、外轴承无裂缝，用手滚动轻快、灵活、均匀，没有阻滞、卡住或过松现象。用塞尺检查轴承磨损情况，不应超过表9-9所示的许可值。表表9-9 电动机轴承磨损许可值电动机轴承磨损许可值2 轴承的拆卸轴承的拆卸常用的滚动轴承拆卸方法有：(1)用拉具拆卸。拉具要大小适宜，拉具的脚爪扣在轴承的内圈上，切勿放在外圈上，以免拉坏轴承；拉具的丝杠顶点对准轴端中心，动作要慢，用力要均匀。(2)用金属棒拆卸。轴承
41、内圈垫上金属棒，用手锤沿轴承内圈周围敲打金属棒，把轴承敲出，如图9-13所示。敲打时要沿轴承内圈四周均匀地用力，不可偏敲一边或用力过猛。(3)搁在圆筒上拆卸。将轴承的内圈下面用两块铁板夹住，轴承搁在圆筒上面，再在轴的端面上垫放铝块或铜块，用手锤敲打，其着力点应对准轴中心，如图9-14所示。圆筒内应放置棉丝，以防轴承脱下时摔坏转子和转轴。当敲至轴承逐渐松动时，用力要减弱。此外，也可在压力机上把轴承压卸下来。图9-13 用金属棒拆卸电动机滚动轴承图9-14 搁在圆筒上拆卸电动机滚动轴承(4)加热拆卸。当装配过紧或遇轴承氧化不易拆卸时，可将轴承内圈加热使其膨胀而松脱。加热前，用湿布包好转轴，防止热量
42、扩散，用100左右的机油淋浇在轴承的内圈上，趁热将轴承拆下。(5)轴承在端盖内的拆卸。在拆卸时若遇轴承留在轴承内室的情况，应把端盖止口面向下，平稳地搁在两块铁板上，垫上一段直径小于轴承外径的金属棒，用手锤沿轴承外圆敲打金属棒，将轴承敲出，如图9-15所示。图9-15 电动机端盖内轴承的拆卸3 轴承的清洗轴承的清洗轴承拆卸后，用汽油或煤油洗净油污，再用布擦干或用压缩空气吹干。若加工平面滚道内有锈迹，可用00号砂纸擦净，再放入汽油中洗净。若有较深的裂纹，应更换新轴承。新轴承应放入7080的变压器油中加热约5分钟，去掉全部防锈油脂，取出滴干，放在汽油中洗净，再用压缩空气吹干。轴承清洗干燥后，按规定加
43、入新的润滑脂，要求润滑脂洁净，无杂质和水分，加入轴承时应防止外界的灰尘、水和铁屑等异物落入。同时，要求填装均匀，不应完全装满，两极电机装满1/31/2空腔容积，两极以上电机装满2/3空腔容积；轴承两侧的轴承盖内的润滑脂一般为盖内容积的1/31/2。常用各种润滑脂的使用场合见表9-10。表表9-10 常用各种润滑脂的使用场合常用各种润滑脂的使用场合4 轴承的安装轴承的安装轴承清洗及加入润滑脂后，可进行运行安装。轴承安装即将轴承套到轴径上，套入前应将轴径部分擦干净，并把经过清洗且加润滑脂的轴承套上。套法有冷套和热套两种，具体如下：(1)冷套法。把轴承套在轴上，对准轴颈，用一段铁管的一端顶在轴承内圈
44、上，用铁锤缓慢敲入。最好用压力机将轴承压入。(2)热套法。轴承可放在变压器油中加热，温度为20100，加热2040 min。加热时，轴承应放在网孔架上，不与箱底或箱壁接触，油面淹没轴承，油应能对流，使轴承加热均匀。热套时，要趁热迅速把轴承一直推到位。注意温度不能太高，时间不宜过长，以免轴承退火。如果套不进去，则应检查原因。如无外因，可用套筒顶住内圆以手锤轻轻敲入。轴承套好后用压缩空气吹去轴承内的变压器油。一、一、手动正转控制线路手动正转控制线路1 控制线路控制线路电动机的手动正转控制电线如图 9-16 所示。实训项目二实训项目二 基本控制线路的接线练习基本控制线路的接线练习图9-16 电动机的
45、手动正转控制线路2 工作原理工作原理启动时，只需把塑壳开关QS或转换开关SA合上，使电动机M接通电源，则电动机启动运转。停车时，也只需把塑壳开关QS或转换开关SA断开，切断电动机的电源，电动机便停转。使用这种控制方法很不方便，也不安全，操作劳动强度大，还不能进行自动控制。常采用按钮、接触器等来控制电动机的工作。二、二、点动正转控制线路点动正转控制线路 1 控制电路控制电路电动机的点动正转控制线路如图9-17所示。2 工作原理工作原理按一下按钮SB，电动机就转一下，只要松开按钮，电动机就停止。实现这种动作的控制线路就叫点动控制线路。图9-17 电动机的点动正转控制线路(a)实物示意图；(b)原理
46、图三、三、三相异步电动机的正、三相异步电动机的正、反转控制线路反转控制线路许多生产机械往往要求运动部件可以向两个方向运动，如机床工作台的前进与后退，主轴的正转与反转，起重机的上升与下降，等等，这就要求电动机能正、反转双向运动。由电机原理可知，改变电动机电源的相序，会改变电动机的旋转方向。现介绍几种常用的正、反转控制线路。1 联锁正、联锁正、反转控制电路反转控制电路(1)控制电路。三相异步电动机联锁正、反转控制线路如图9-18所示。(2)正转控制。如图9-18所示，先合上电源开关QS，按下正转启动按钮SB2,接触器KM1线圈得电，其主触点闭合,电机正转，同时其辅助常开触点闭合,保证电机连续运转，
47、其辅助常闭触点断开使接触器KM2线圈不能得电，实现电器互锁。若需电机停转，则按下停止按钮SB1即可。图9-18 三相异步电动机联锁正、反转控制线路(3)反转控制。如图9-18所示，先合上电源开关QS，按下反转启动按钮SB3,接触器KM2线圈得电，其主触点闭合，电机反转，同时其辅助常开触点闭合，保证电机连续运转，其辅助常闭触点断开使接触器KM1线圈不能得电，实现电器互锁。若需电机停转，则按下停止按钮SB1即可。这种联锁正、反转控制线路也存在一个缺点，如需要电动机从一个旋转方向改变到另一个旋转方向，则必须首先按下停止按钮，这对于频繁改变运转方向的电动机来说是不方便的。在实际中为了提高生产效率，尽量
48、缩短辅助时间，达到不按停止按钮就能直接由一种转向改变为另一种转向，又能防止电源线间短路的目的，可采用按钮机械联锁和接触器电气联锁来实现电机的不停电正、反转控制。2 按钮、按钮、接触器双重互锁的正、接触器双重互锁的正、反转控制电路反转控制电路(1)控制电路。按钮、接触器双重互锁正、反转控制线路如图9-19所示。(2)工作原理。其动作原理与按钮互锁正、反转控制线路相似，只是增加了一种电气联锁(即接触器联锁)。电动机可由正转运行直接变为反转运行，也可由反转运行直接变为正转运行，不必按停止按钮SB3。关于线路原理，读者可自行分析。当前工厂中常用的Z35型摇臂钻床立柱松紧电动机的电气控制和X62W型万能
49、铣床的主轴反接控制均采用这种双重互锁的控制线路。图9-19 按钮、接触器双重互锁正、反转控制线路四、四、位置与自动往返控制线路位置与自动往返控制线路生产机械中常需要控制某些机械运动的行程或终端位置，或实现整个加工过程的自动往返等，这种控制生产机械运动行程和位置的方法称为位置控制。其控制方法就是利用位置开关与生产机械运动部件上的挡铁碰撞，使位置开关触头动作，接通或断开电路，从而控制生产机械运动部件的行程和往返。1 位置控制位置控制(1)控制电路。位置开关串联在接触器线圈电路中，就可以达到位置和行程控制的目的。(2)工作原理。如图9-20所示，先合上开关QS，按下前行启动按钮SB1，接触器KM1线
50、圈通电动作，电动机正转启动向前运行，同时其辅助常闭触点断开，按后行启动按钮SB2不起作用。当行车运行到终端位置时，由于行车上的挡铁块碰撞位置开关SQ1，使SQ1的常闭触头断开，接触器KM1线圈断电释放，电动机断电，行车则停止运行。此时，即使再按下前行启动按钮SB1，接触器KM1的线圈也不会获电，从而保证了行车不会越过SQ1的位置。图9-20 位置控制线路当按下后行启动按钮SB2时，接触器KM2线圈获电，KM2主触头闭合，电动机反转，行车向后运行，位置开关SQ1复位闭合。当行车运行到另一终端位置时，位置开关SQ2的常闭触头被撞开，切断电源，行车停止运行。2 自动往返行程控制自动往返行程控制(1)
