项目33三相异步电动机正反转运转控制电路的安装与调试教学设计 山东省设备维修类专业技能考试

三相异步电动机正反转运转控制电路的安装与调试 教学设计 项 目 内 容 省份与专业 山东省设备维修类专业 项目名称 三相异步电动机正反转运转控制电路的安装与调试 授课时数 2课时 教学目标 理解双重联锁正反转控制线路的工作原理及自锁功能 掌握电气原理图、接线图的绘制规范及符号标注 熟悉低压断路器、接触器、按钮等元件的选型与功能 能按工艺要求完成主电路与控制电路的布线安装 能使用万用表检测线路通断及故障排查 能独立完成通电调试并分析常见故障现象 教学重难点 双重联锁控制原理（按钮+接触器联锁） 自锁触点的接线方法（KM常开触点并联启动按钮） 主电路换相与控制电路互锁的逻辑关系 复合按钮与接触器联锁触点的协同作用 线路调试中"触点竞争"现象的避免 故障排查时的逻辑分析（如正转正常但反转不动作） 场地与器材 实训场地 电力拖动实训室（配备380V三相电源、绝缘操作台） 多媒体设备（播放原理动画、演示接线步骤） 器材清单 主电路：三相异步电动机（0.5kW）、熔断器RT14-20、低压断路器（DZ47-63）控制电路：CJX2-1210接触器×2、LA4-3H按钮盒、JR16B热继电器 工具：万用表、剥线钳、螺丝刀套装、号码管打印 耗材：BV1.5mm²导线（红/黄/绿）、冷压端子 教学方法 任务驱动法 发布真实案例（如机床自动往返控制需求）引导学生设计电路2 理实一体化教学 先通过仿真软件（如CADe_SIMU）验证原理图4，再实操接线 项目实施 过程步骤 1、 电气原理与控制过程 1. 主电路设计 换相原理：通过两个接触器（KM1/KM2）切换三相电源的相序（如L1-L2-L3→L3-L2-L1），实现电机转向改变。 关键元件： 断路器QF：主电路短路保护 接触器KM1/KM2：分别控制正/反转 热继电器FR：过载保护（常闭触点串联在控制回路） 2. 控制电路设计（双重联锁） 自锁功能：并联在启动按钮（SB1/SB2）上的接触器常开触点（KM1/KM2），实现连续运转。 联锁保护： 电气联锁：对方接触器的常闭触点（KM1串联在KM2回路，反之亦然） 机械联锁：复合按钮（SB1/SB2的常闭触点交叉串联） 典型控制逻辑： 正转启动：SB1按下→KM1得电→主触点闭合（正转）→自锁触点闭合 停止：SB3按下→控制回路断电→KM1/KM2复位 反转启动：需先停止，再按SB2（联锁强制顺序） 二、接线与安装步骤 1. 绘制电气图 原理图：按GB/T 4728标准绘制，标注线号（如U11/V11/W11主电路，1/2/3控制电路） 接线图：明确端子排编号，建议采用"从上到下、从左到右"的布线顺序。 2. 安装流程 元件固定： 将断路器、接触器、热继电器等安装在导轨上，间距≥20mm。 主电路接线： 电源侧：QF→KM1主触点→FR→电机（U1/V1/W1） 换相侧：QF→KM2主触点时，调换L1/L3相序（如KM2的U1接L3，W1接L1） 控制电路接线： 联锁触点：KM1常闭触点→KM2线圈回路，KM2常闭触点→KM1线圈回路。 自锁触点：KM1常开触点并联SB1，KM2常开触点并联SB2。 工艺要求： 线槽布线，弯曲半径≥2倍线径 多股线压接端子，禁止裸露铜线 3. 剥线钳使用 功能：剥离导线绝缘层，不损伤内部金属线。 适用场景：接线前剥除电线外皮。 使用步骤： 根据线径选择合适的剥线孔。 将导线放入孔中，轻压手柄剥除外皮。 检查剥线长度是否合适（通常5-10mm）。 4. 常用连接方法 （1）单股导线连接 直线连接（对接） 步骤： 剥去导线端头绝缘层（约3~5cm）。 将两线芯十字交叉，互相缠绕3~5圈。 用尖嘴钳夹紧末端，剪去多余线头。 T型分支连接 步骤： 干线剥皮3cm，支线剥皮5cm。 支线绕干线缠绕5~8圈，钳子压紧。 （2）多股导线连接 缠绕法（需绑扎） 线芯散开成伞状，交叉插入对方线芯。 用一根细铜线（绑扎线）缠绕固定，最后焊接加固。 压接法（推荐） 选用合适规格的铜套管或端子。 插入导线后用压线钳压紧（需压2~3道）。 5.典型接线图示例 三、调试与测试 1. 静态检测（断电状态） 万用表测试： 电阻档测量KM1/KM2线圈阻值（通常几百欧姆） 通断档检查联锁触点：按下SB1时，KM2回路应断开 绝缘测试：用500V兆欧表测量相间绝缘电阻≥1MΩ 2. 动态调试（通电测试） 空载测试： 暂不接电机，通电后按SB1→KM1应吸合并自锁，按SB3释放 测试反转时KM1/KM2不得同时吸合 带载测试： 接电机后观察转向：正转时顺时针，反转时逆时针 过载测试：手动触发FR，电机应立即停转 3. 常见故障处理 故障现象 可能原因 排查方法 电机单转向 某相接触器触点损坏 测量KM1/KM2主触点导通性 自锁失效 接触器常开触点未接 检查KM1/KM2自锁回路 短路跳闸 相间短路或接地 分段测量绝缘电阻 四、安全保护措施 电气保护： 熔断器（主电路） + 热继电器（过载） + 断路器（短路） 机械保护： 急停按钮串联在控制回路 操作规范： 调试时使用"单手操作法"（避免双手触电） 先断电再改接线 五、技术拓展 PLC改造：用PLC程序替代继电器逻辑（如西门子S7-200的SET/RET指令实现自锁） 状态指示：增加正/反转指示灯（HL1/HL2接KM1/KM2辅助触点） 教学小结 本次课程围绕三相异步电动机双向运转连续控制电路展开，重点讲解了其电气原理、安装步骤与调试方法。通过理论分析，学生理解了双重联锁（按钮+接触器）的控制逻辑，掌握主电路换相及自锁功能的实现方式。在实操环节，学生按照规范完成元件安装、线路布线与端子压接，并通过万用表检测线路通断，确保联锁和自锁功能可靠。调试阶段，学生进行空载与带载测试，验证电机正反转功能，同时学习故障排查技巧，如自锁失效、触点竞争等问题的处理方法。课程强调安全操作规范，包括断电检测、防短路措施及急停保护，培养学生的职业素养与工程思维。 教学反思 学生掌握情况：反思学生是否能够掌握三相异步电动机正反转运转控制电路的安装与调试，是否存在普遍性问题。 教学改进：根据学生的反馈和表现，调整教学方法和内容，提高教学效果。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$