专题二 三相异步电动机的电气控制电路（课件）-山东省职教高考《电器及PLC控制技术与实训》（机工版）专题复习讲练测

专题二 三相异步电动机的电气控制电路 《电器及PLC控制技术与实训》（机工版） 专题复习讲练测 1 01. 考纲解读 02. 知识点梳理 03. 考题讲解 04. 课内练习 05. 归纳小结 目录 CONTENTS 一.考纲解读 常见考点： 三相异步电动机的起动控制方法：直接启动、星角启动、Y-Δ启动、自耦降压启动等方法的原理和应用场景。 三相异步电动机起动控制方法的分类及特点：包括不同起动方法的优缺点、适用范围、启动电流大小、起动时间长短等特点。 单向启动控制电路：单向启动控制电路的组成元件、工作原理，以及如何实现对电动机的单向起动。 双向启动控制电路：双向启动控制电路的设计原则、应用场景，以及操作步骤和实现双向转动的方法。 一.考纲解读 1.理解三相异步电动机的起动控制方法包括单向、双向、顺序和Y-Δ降压起动控制。 2.能够识读和理解三相异步电动机的单向启动控制电路图。 3.具备识读和理解三相异步电动机双向启动控制电路图的能力。 考试要求 考试要求： 易考题型： 一.考纲解读 选择题 考察学生对三相异步电动机启动控制方法的了解； 绘图题 要求学生根据描述或给定条件绘制三相异步电动机的启动控制电路图； 填空题 要求学生填写三相异步电动机启动控制方法的关键步骤或原理。 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 一、接触器自锁连续控制电路：连续控制采用了一种具有自锁环节的控制电路。最基本的电动机接触器自锁连续控制电路如图 2-2所示。电路的工作原理如下:先合上电源开关 QF。 由以上分析可知，当松开SB1后，由于KM常开辅助触点闭合，KM线圈仍得电，电动机M 继续运转。接触器 KM 通过自身常开辅助触点而使线圈保持得电的作用叫做自锁。与起动按钮SB1并联起自锁作用的常开辅助触点叫自锁触点。在按下停止按钮SB2后，由于KM自锁触点已断开，SB1也是分断的，故松开SB2后，接触器线圈也不可能得电，电动机断电停转。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 二、接触器联锁 为了避免接触器KM1和KM2的主触点同时闭合，造成两相电源(L1和L3相)短路事故，可采用接触器联锁。所谓接触器联锁，就是将接触器的一对常闭辅助触点串接在另一只接触器线圈电路中，使两只接触器不能同时得电动作，接触器间这种相互制约的作用称为接触器联锁(或互锁)，实现联锁作用的常闭辅助触点称为联锁触点(或互锁触点)。 知识点梳理： 三、图2-6a所示的控制电路可以实现顺序起动同时停止功能。电动机M2的控制电路先与接触器KM1的线圈并接后再与KM1的自锁触点串接。其工作原理与图2-5b所示的控制电路相同，电动机 M1起动运行后，电动机M2才能起动运行，停止按钮SB3控制两台电动机同时停止。图 2-6 所示的控制电路可以实现顺序起动同时停止且 M2可单独停止功能。电动机 M2的控制电路中串接了接触器 KM1 的常开辅助触点，只有当电动机 M1起动运行后，电动机 M2 才能起动运行，停止按钮 SB12 控制两台电动机同时停止，停止按钮 SB22 控制电动机 M2单独停止。图2-6所示的控制电路可以实现顺序起动逆序停止功能。电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1的常开辅助触点，只有当电动机M1起动运行后，电动机M2才能起动运行，电动机 M1的控制电路中停止按钮 SB12两端并接了接触器KM2的常开辅助触点，只有当电动机M2停转后，电动机M1才能停转。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 四、能耗制动：能耗制动电路如图2-12所示，工作过程如下:当电动机切断三相交流电源后，立即在电动机两相定子绕组中通人直流电源，使之产生一个恒定的静止磁场，转子在惯性作用下继续旋转，转子切割该磁场磁感线时，在转子绕组中产生感应电流;感应电流又受到静止磁场的作用产生电磁力矩，电磁力矩的方向正好与电动机的转向相反，从而使电动机迅速停转。该制动方式应用较多的有变压器桥式整流单向运转能耗制动。能耗制动的优点是制动准确度高，能量消耗小，冲击小;缺点是需附加直流电源，制动转矩小。 重点概念复习： 二.知识点梳理和重点概念复习 1.三相异步电动机起动控制的方法：直接启动：即将电动机直接连接到电源，简单方便但起动电流大。自耦降压启动：通过自耦变压器实现降压起动，减小起动电流，但效率较低。Y-Δ启动：启动时先接Y连接，再切换到Δ连接，适用于中大功率电动机起动。 2.三相异步电动机起动控制方法的特点：直接启动简单、成本低，但起动电流大。自耦降压启动降低起动电流，但自耦变压器会带来额外损耗。 星角启动适用于中小功率电动机，可减小起动电流。Y-Δ启动适用于中大功率电动机，起动平稳但切换过程可能会产生冲击。 1.以下哪种是三相异步电动机常见的起动控制方法？ A. 单向起动 B. 单相起动 C. 多向起动 D. 随机起动 答案： A. 单向起动 解析： 方法包括单向起动、双向起动、顺序起动等，单向其中一种方式。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.双向起动控制电路用于控制电动机的什么运行状态？ A. 正向运行 B. 反向运行 C. 单向运行 D. 停止状态 答案： B. 反向运行 解析： 双向起动控制电路可以实现电动机的正反转运行。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.顺序起动控制电路可实现电动机按照设定的顺序依次启动，这在哪些情况下特别适用？ A. 启动时需快速加速 B. 启动时需逆序运行 C. 多台电动机联锁启动 D. 高效率启动 答案： C. 多台电动机联锁启动 解析： 顺序起动控制电路非常适用于多台电动机联锁启动的情况。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.Y-Δ降压起动控制电路中，降压起动的目的是为了减小什么？ A. 电压 B. 电流 C. 频率 D. 转速 答案： B. 电流 解析：目的是为了降低起动电流，减小电动机启动时的电流冲击。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.在实际接线中，电动机的三相引线应按照什么顺序连接至电源端子？ A. BAC相序 B. ABC相序 C. CBA相序 D. ACB相序 答案： B. ABC相序 解析： 电动机三相引线应按照ABC相序连接至电源端子，确保电机运行稳定。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.单向起动电路是指电动机只能在哪个方向启动？ A. 正向 B. 反向 C. 任意方向 D. 非运行方向 答案： A. 正向 解析： 单向起动电路是指电动机只能在一个方向启动，通常是正向启动。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.Y-Δ降压起动控制电路适用于哪一种功率的电动机？ A. 小功率 B. 中功率 C. 大功率 D. 任意功率 答案： C. 大功率 解析： Y-Δ降压起动控制电路适用于大功率的三相异步电动机。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.根据起动方式的不同，三相异步电动机的起动方法主要分为__________起动和__________起动。 答案： 直接，间接。 解析： 三相异步电动机的起动方法可以分为直接起动（直接连接到电网）和间接起动（通过降压起动或起动器控制）两种。 三.常考习题练习与讲解 填空题 2.降压起动方法是通过控制__________电压降低电动机的起动电流。（ 答案： 起动。 解析： 降压起动方法通过控制起动电压来降低电动机的起动电流，减少对电网冲击。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3.在单相起动控制电路中，通常使用__________作为起动电容器来提高起动扭矩。 答案： 启动。 解析： 在单相起动控制电路中，通常使用启动电容器来提高起动扭矩，辅助电动机起动。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4.Y-Δ降压起动控制电路中，起动时首先接通__________连接方式，再切换至__________连接方式。 答案： Y，Δ。 解析： Y-Δ降压起动控制电路中，起动时首先接通星形连接方式（Y），起动后再切换至三角形连接方式（Δ）。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5.在Y-Δ降压起动控制电路中，Y连接方式下的电流是Δ连接方式下的__________倍。 答案： 根号3。 解析： 在Y-Δ降压起动控制电路中，Y连接方式下的电流是Δ连接方式下的根号3倍，用于减小起动电流。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.电动机的双向起动控制电路可以实现电动机的正反转运行。（ ） 答案： 正确 解析： 正确答案为正确。双向起动控制电路能够实现电动机的正反转运行，提高了电机的灵活性。 三.常考习题练习与讲解 判断题 2.Y-Δ降压起动控制电路是一种直接起动方法。（ ） 答案： 错误 解析： 正确答案为错误。Y-Δ降压起动控制电路是一种间接起动方法，通过降低起动电压来减小电动机的起动电流。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.Y-Δ降压起动控制电路中，切换至Δ连接方式时，电机的转速会快速增加。（ ） 答案： 正确 解析： 正确答案为正确。切换至Δ连接方式时，电机的转速会快速增加，实现电机的顺利起动。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.Y-Δ降压起动控制电路能够在电动机起动时快速提高电机的输出功率。（ ） 答案： 错误 解析： 正确答案为错误。Y-Δ降压起动控制电路主要是为了减小起动时的电流冲击，保护电网和设备，并非提高输出功率。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.在电气控制电路图中，直线箭头表示电流的方向。（ ） 答案： 错误 解析： 正确答案为错误。在电气控制电路图中，直线箭头一般用来表示电气信号的传递方向，而不是电流的方向。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.简述三相异步电动机的单向起动方式，并说明其工作原理。 答案：三相异步电动机的单向起动方式是指电动机在一个方向上启动和运行，这种起动方式适用于大多数的工业和家用电器。在单向起动时，通常只有一组启动绕组和一组运行绕组被激活。工作原理是利用三相交流电通过三个绕组产生旋转磁场，这个旋转磁场与电机内部的转子形成电磁相互作用，从而产生旋转运动。 四.课内练习与讲解 2.什么是三相异步电动机的顺序起动？它的主要作用是什么？ 答案：三相异步电动机的顺序起动是指多个电动机按照一定顺序依次启动的方式。它的主要作用是避免电网因多台电动机同时起动而带来的大电流冲击和电压波动，保证电网运行的稳定性和电动机的安全性。 四.课内练习与讲解 3.Y-Δ降压起动控制电路是如何实现电动机的起动过程中降低电流冲击的？ 答案：Y-Δ降压起动控制电路通过在电动机启动初期将电动机的起动方式从星形（Y）连接切换为三角（Δ）连接，从而降低了电动机起动时的起动电流。在星形连接状态下，电机起动电流较大，而在三角连接状态下，电流较小。这种方式可以有效减小电动机起动过程中的电流冲击，减轻对电网的影响。 四.课内练习与讲解 4.在实物接线时，为什么要按照正确的相序连接电动机的三相引线至电源端子？具体讲述连接错误可能带来的后果。 答案：按照正确的相序连接电动机的三相引线至电源端子是为了确保电机能够正常启动和运行。如果连接错误，可能会导致电流不平衡、电机转向错误、机械损坏以及电机烧坏等后果。三相电动机的运行依赖于正确的相序，错误连接相序会导致电机无法正常工作，并且可能对设备和系统造成严重影响。 四.课内练习与讲解 5.单向起动电路中的辅助绕组是如何实现电动机的起动的？简要描述其工作原理。 答案：在单向起动电路中，辅助绕组通过在启动时提供附加的磁场助力来启动电动机。工作原理是当电动机启动时，辅助绕组产生一个起动时的辅助磁场，这个磁场会与定子产生一个额外的转矩，帮助电动机启动。一旦电动机达到一定的速度，辅助绕组会自动脱离电路，电机可以自主运行。 四.课内练习与讲解 四.课内练习与讲解 6.画出直接启动控制电路；并说明其工作原理 答案：合上开关Q，按下起动按钮SB2，接触器KM的线圈得电,主触点闭合使电动机通电起动:与此同时并联在SB2两端的自锁触电KM也闭合给自身的线圈送电，使得即使松开SB2后接触器KM的线圈仍能继续得电以保证电动机工作。 四.课内练习与讲解 7.画出星三角变换减压起动工作流程图； 答案： 8.一台三相异步电动机的额定电压为380V，额定功率为5kW，采用Y-Δ降压起动。求Y连接时各相线电流大小。 答案：Y连接时每相电流等于额定功率除以(√3 * 额定电压)，即 I = 5000 / (√3 * 380) ≈ 8.19A。 四.课内练习与讲解 9.三台三相异步电动机分别采用Y-Δ降压起动，额定功率分别为4kW、6kW、8kW，额定电压均为380V。求这三台电动机Y连接时的总相线电流大小。 答案：分别计算每台电动机 Y 连接时的各相线电流，然后求总和。总相线电流为 4kW 电机的电流 + 6kW 电机的电流 + 8kW 电机的电流。 四.课内练习与讲解 五.课程小结 在本节课中，我们了解了数控铣床和加工中心的输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置以及机床本体的结构。我们深入掌握了数控铣床和加工中心的工作原理、分类及特点，包括其自动化程度、加工精度、加工效率等方面。通过学习这些知识点，我们可以更好地理解数控铣床和加工中心的运行原理和特点，为日后的实际应用提供基础。 在今天的课堂中，我们学习了三相异步电动机的起动控制方法、分类及特点，以及掌握了单向、双向、顺序、Y-Δ降压起动控制电路的相关知识。关于三相异步电动机的起动控制，我们要注意以下几点：起动控制方法的分类：三相异步电动机的起动控制方法主要包括直接起动、自耦降压起动、星角起动和Y-Δ起动等。每种方法都有其适用的场合和特点。控制电路的绘制和实物接线：学习了单向、双向、顺序、Y-Δ降压起动控制电路的原理和电路组成后，我们要能够识读、绘制相应的电路图，并能够在实际操作中正确接线，确保电动机起动控制的有效性和安全性。 五.课程小结 重点复习知识点 1.点动是指按下按钮，电动机通电运转;松开按钮，电动机断电停转。这种控制方法常用于电动葫芦的起重电动机控制和车床拖板箱的快速移动电动机控制。（知识点：点动正转控制电路） 2.为了克服接触器联锁正反转控制电路操作不便的缺点，在接触器联锁的基础上又增加了按钮联锁，构成了按钮、接触器双重联锁正反转控制电路。（知识点：按钮、接触器双重联锁正反转控制电路） 3.电动机断开电源后，由于惯性作用需要转动一段时间后才能停转。对于起重机、万能铣床等要求生产机械迅速停车的场合，必须对电动机进行制动，制动方法有机械制动和电气制动。（知识点：制动控制电路） 感谢观看 $$