内容正文:
专题十 三相异步电动机的降压起动控制(教案)-《电机与拖动》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.三相笼型异步电动机的降压起动方法原理,如定子串电阻降压起动、自耦变压器降压起动、Y-Δ 降压起动等,要求学生掌握其工作原理和特点。
2.三相绕线式异步电动机起动控制的方法,如转子串电阻起动、转子串频敏变阻器起动等,理解其工作过程和适用场合。
3.判定三相异步电动机绕组首尾端的方法,能够实际操作并准确判断。
4.按钮、接触器 -Δ降压起动控制电路的组成、工作原理和线路连接。
5.时间继电器在 Y-Δ降压起动电路中的作用和工作原理。6.理解并励电动机的工作特性,和在能耗制动控制电路中的表现。
[课时安排]2课时
[知识梳理]
一、三相笼型异步电动机的降压起动方法
三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有3种,见表3-3-1。
二、三相绕线式异步电动机起动控制
三相绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组,且均采用星形联结。起动时通常在三相绕组中串电阻起动,见表3-3-2,也有部分用频敏变阻器起动。
三、判定三相异步电动机绕组首尾端
1.器材和工具三相异步电动机绕组首尾端的判定器材和工具如图 3-3-2 所示。二、操作步骤(1)使用万用表分清三相异步电动机每一相绕组中的两个线头(同一绕组两端间电阻很小),并进行编号。(2)按图 3-3-3 接线,将一相绕组接万用表的最小电流挡,另一相绕组接直流电源(2V)。(3)开关合上瞬间,若万用表指针正偏,则接直流电源正极的线头与万用表黑表笔所接的
四、按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路
按钮、接触器 Y-△ 降压起动控制电路如图 3-3-4 所示1.电路组成该电路由主电路和控制电路组成,起动按钮为SB1,停止按钮为SB3,Y-A 切换按钮为 SB2。2.工作过程(1)合上电源开关 QF(2)起动过程如下:按下按钮SB1--KM线图通电-KM主触点闭合-KM自锁触点闭合-KMY线图通电-KMY主触点闭合电动机Y形联结起动(3)转换为运行过程如下:按下按钮SB2---KMY线图断电--KMY主触点分断--断开电动机Y形联结-KMA线图通电--KMA自锁触点闭合KMY 联锁触点恢复闭合-KMA主触点闭合--电动机A形联结,正常运行
五、安装按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路
1.器材和工具按钮,接触器 Y-A 降压起动控制电路器材和安装工具如图 3-3-5 所示。2.操作步骤(1)识读图 3-3-4所示电路图,明确电路所用元件及其作用,熟悉电路的工作过程。
(2)检查安装按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路所需的元件及导线型号、规格、数量质量,并将检查情况列表记录。(3)在事先准备好的配电板上,按工艺要求布置元件,如图 3-3-6(a)所示。
(4)按图3-3-6(h)所示接线。①先接主电路,再接控制电路②先接串联电路,再接分支电路,③所有元件布局、接线要安全、方便。同一电源导线尽量用同一颜色。走线要横平竖直、整齐合理,接点不得松动。(5)接线完毕后,先进行直观检查。直观检查确认无误后,在不通电的情况下,用万用表检测电路有无断路、短路故障。(6)合上开关接通电源试车。
六、时间继电器自动控制Y-Δ 降压起动电路
时间继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路如图 3-3-7 所示。
1.电路组成该电路由主电路和控制电路组成,起动按钮为SB1,停止按钮为 SB2。
2.工作过程(1)合上电源开关 QF。(2)起动过程如下:-KMY线圈通电--KMY动断触点分断--KMA线圈有效断电电动机--KMY主触点闭合星形联结起动ㄑ築哌㐂对下-KM线圈近电一--KM动合触点闭合,自锁按钮--KM主触点闭合SB1-KT动断触点分断-- ①-KT线圈通电,延时--KT延时结束-KT动合触点闭合-KMY主触点分断--星形联结起动停止。电动机-KMΔ线通电--②三角形--KMY线图断电-KMY动断触点闭合联结,正常--KMA动合触点闭合,自锁运行-KMA主触点闭合2(3)停止过程如下:按下停止按钮 SB2→KM、KMΔ 线圈断电→KM、KMA 主触点分断,电动机停转
七、安装时间继电器自动控制Y-Δ 降压起动电路
1.器材和工具时间继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路器材和安装工具如图 3-3-8 所示。
2.操作步骤(1)识读图 3-3-7所示的电路图,明确电路所用元件及作用,熟悉电路的工作过程。(2)检查安装时问继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路所需的元件及导线型号、规格、数量、质量,并将检查情况列表记录。(3)在事先准备好的配电板上,按工艺要求布置元件,如图 3-3-9(a)所示。(4)按图3-3-9(b)所示接线。
[真题练讲]
1.(2018年山东省统一考试) 安装按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路时,布线应( )
A. 横平竖直 B. 随意布置 C. 尽量节省导线 D. 以上都不对
答案:A
解析:布线应规范,横平竖直,便于检查和维护。
2.(2016年山东省统一考试) 时间继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路中,若时间继电器故障,电机可能( )
A. 无法起动 B. 一直处于 Y 形接法运行 C. 直接切换到 Δ 形接法 D. 以上都有可能
答案:D
解析:时间继电器故障可能导致各种不正常的运行情况。
3.(2002年河北省统一考试)三相笼型异步电动机降压起动方法中,自耦变压器降压起动的特点是( )
A. 设备简单 B. 起动转矩大 C. 成本低 D. 以上都不是
答案:B
解析:自耦变压器降压起动具有较大的起动转矩。
4.(2019年山东省统一考试) 三相绕线式异步电动机转子串电阻起动,适用于( )
A. 轻载 B. 重载 C. 空载 D. 以上都不是
答案:B
解析:转子串电阻起动适用于重载起动。
5.(2020年湖南省统一考试) 判定三相异步电动机绕组首尾端的方法中,最准确的是( )
A. 万用表法 B. 电池法 C. 综合使用多种方法 D. 以上都不对
答案:C
解析:综合使用多种方法可以更准确地判定绕组首尾端。
[限时练讲]
1. 三相笼型异步电动机采用 Y-Δ 降压起动时,下列说法正确的是( )
A. 起动电流和起动转矩均为直接起动时的 1/3
B. 起动电流为直接起动时的 1/3,起动转矩为直接起动时的 1/2
C. 起动电流为直接起动时的 1/2,起动转矩为直接起动时的 1/3
D. 起动电流和起动转矩均为直接起动时的 1/2
答案:A
解析:Y-Δ 降压起动时,起动电流和起动转矩均降为直接起动时的 1/3。
2. 三相绕线式异步电动机转子串电阻起动,其主要目的是( )
A. 增大起动电流 B. 减小起动电流 C. 增大起动转矩 D. 减小起动转矩
答案:C
解析:三相绕线式异步电动机转子串电阻起动,主要是为了增大起动转矩。
3. 在判定三相异步电动机绕组首尾端时,若用电池和万用表,当电池接通瞬间,万用表指针( ),则与电池正极相连的为绕组首端。
A. 不动 B. 向左摆动 C. 向右摆动 D. 以上都有可能
答案:C
解析:电池接通瞬间,万用表指针向右摆动,说明与电池正极相连的是绕组首端。
4. 按钮、接触器 -△ 降压起动控制电路中,实现降压起动的接触器是( )
A. 主接触器 B. -形接触器 C. △形接触器 D. 以上都不是
答案:B
解析:在 -△ 降压起动控制电路中,-形接触器实现降压起动。
5. 安装按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路时,下列操作错误的是( )
A. 先接主电路,后接控制电路
B. 接线不牢固
C. 按照电路图规范接线
D. 选择合适规格的导线
答案:B
解析:接线应牢固,否则会影响电路的正常运行。
6. 时间继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路中,时间继电器的作用是( )
A. 控制电机的运行时间
B. 控制电机的停止时间
C. 控制 Y 形接法到 Δ 形接法的切换时间
D. 以上都不是
答案:C
解析:时间继电器用于控制 Y 形接法到 Δ 形接法的切换时间。
7. 下列哪种降压起动方式适用于重载起动( )
A. 定子串电阻降压起动 B. 自耦变压器降压起动 C. Y-Δ 降压起动 D. 以上都不是
答案:B
解析:自耦变压器降压起动具有较大的起动转矩,适用于重载起动。
8. 简述三相笼型异步电动机定子串电阻降压起动的工作原理。
答案:在定子绕组回路中串联电阻,使加在定子绕组上的电压降低,从而减小起动电流。随着电机转速上升,切除串联电阻,使电机在额定电压下正常运行。
9. 三相绕线式异步电动机转子串频敏变阻器起动有何优点?
答案:频敏变阻器的等效阻抗随转速升高自动减小,实现平滑无级起动,且结构简单,运行可靠,维护方便。
10. 请说明判定三相异步电动机绕组首尾端的两种方法及步骤。
答案:
方法一:电池法。步骤:先用万用表找出三个绕组,将其中一个绕组的一端与电池正极相连,另一端瞬间触碰电池负极,同时用万用表测量另外两个绕组的电压。若有示数,与电池正极相连的一端为首端;若无示数,则为尾端。再用同样方法判定另外两个绕组的首尾端。
方法二:万用表法。步骤:先找出三个绕组,将万用表调至电阻档,测量任意两个绕组的电阻,电阻小的为同一绕组,再根据绕组的绕向和万用表的测量结果判定首尾端。
11. 阐述按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路中时间继电器的作用。
答案:时间继电器用于控制电动机从 Y 形接法降压起动到 Δ 形接法全压运行的切换时间。当达到设定的时间后,时间继电器动作,使电路从 Y 形切换为 Δ 形,保证电机正常运行。
12. 安装时间继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路时需要注意哪些问题?
答案:要选择合适的电器元件,保证其质量和性能;按照电路图正确接线,注意接线的牢固性和准确性;调试前要仔细检查电路,确保无短路和断路;调试时要注意安全,避免触电事故;根据电机的实际情况合理设置时间继电器的延时时间。
[学法建议]
重点复习知识点:
1. 三相笼型异步电动机常见降压起动方法的原理、特点及适用场合。
2. 三相绕线式异步电动机起动控制的方式和优势。
3. 准确判定三相异步电动机绕组首尾端的操作方法及关键要点。
4. 按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路的组成元件和工作流程。
5. 时间继电器在 Y-Δ 降压起动电路中的作用及参数设置。
6. 安装按钮、接触器 Y-Δ 降压起动控制电路的步骤和注意事项。
7. 时间继电器自动控制 Y-Δ 降压起动电路的原理及与手动控制的区别。
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