任务三13安装与调试双速异步电动机的控制线路274282页.docx
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任务三13安装与调试双速异步电动机的控制线路274282页
13、安装与调试双速异步电动机的控制线路
一、工作任务
子任务13安装与调试双速异步电动机的控制线路
二、任务描述
根据控制要求设计电路原理图，控制要求：
1、有一台双速电动机，需要采用时间继电器自动控制双速电动机的两档速度，试设计此电路；2、该电路中要设有短路、过载、失压等保护装置；3、该电路设有低速运行和高速运行两种速度档位，高低速档设有电气联锁；当在高速档位时，电动机先低速启动后再自动转为高速运行；4、根据设计的电路图配置相关电气元件和安装此电路；5、利用多媒体技术和配套视频对工作任务进行应用描述。
学生接到本任务后，应根据任务要求，准备工具和仪器仪表，做好工作现场准备，严格遵守作业规范进行施工，线路安装完毕后进行调试，填写相关表格并交检测指导教师验收。
按照现场管理规范清理场地、归置物品。
三、任务要求
1、理解双速电动机和其控制电路在工厂中的应用范围；
2、理解电动机的调速方法，清楚双速电动机变速的原理；
3、学会双速电动机控制电路的设计技巧和方法；
4、能根据控制要求设计出双速电动机控制线路图；
5、能根据电路原理图安装其控制线路，做好电气元件的布置方案，做到安装的器件整齐、布线美观、好看；
6、通电试车，必须有指导教师在现场监护，同时要做到安全文明生产；
7、认真填写学材上的相关资讯问答题。
四、能力目标
1、掌握双速电动机控制线路在实际中应用；
2、理解电动机的调速方法，学会双速电动机的变速原理；
3、学会双速电动机控制线路的设计技巧和方法；
4、能根据控制要求设计出双速电动机控制线路原理图；
5、能掌握相应电气元件的布置和布线方法，并认真填写学材上的相关资讯问答题。
6、各小组发挥团队合作精神，学会双速电动机控制线路安装与调试的步骤、实施和成果评估。
五、任务准备
（一）、相关理论知识
1、三相异步电动机的调速方法
由三相异步电动机的转速公式可知
，改变异步电动机转速可通过三种方法来实现：
一是改变电源频率f1，二是改变转差率s，三是改变磁极对数p。
其中改变电源频率f1的调速叫变频调速，这种调速方法要专用的变频调速装置，是无级调速，现已广泛用于风机、水泵、数控机床主轴等的电动机调速控制中；改变转差率s的调整方法也要有配套的装置，并且电动机一定是特殊的滑差电动机或转子串电阻专用电动机，调速范围较窄，只能在一定范围内调速。
改变异步电动机的磁极对数调速称为变极调速。
变极调速是通过改变定子绕组的连接方式来实现的，它是有级调速，且只适合用于笼型异步电动机，常见的多速度电动机有双速、三速、四速等几种类型。
多速电动机具有可随负载性质的要求而分级地变换转速，从而达到功率的合理匹配和简化变速系统的特点，适用于需要逐级调速的各种机构，主要应用于万能、组合、专用切削机床及矿山冶金、纺织、印染、化工、农机等行业中。
2、双速异步电动机定子绕组的联结
双速异步电动机定子绕组的△/YY联结如图3-13-1所示。
图中，三相定子绕组接成△形，由三个连接点接出三个出线端U1、V1、W1,从每相绕组的中点各接出一个线圈U2、V2、W2，这样定子绕组共有6个出线端。
通过改变这6个出线端与电源的连接方式，就可以得到两种不同的转速。
a）低速△形接法b）高速YY形接法
图3-13-1双速异步电动机定子绕组的△/YY联结图
要使电动机在低速，就把三相电源分别接至定子绕组作△形联结顶点的出线端Ul、Ⅵ、W1上，另外三个出线端U2、V2、W2空着不接，如图3-13-1a所示，此时电动机定子绕组组接成△形，磁极为4极，同步转速为l500r／min；若要使电动机高速工作，就把三个出线端Ul、Ⅵ、W1并接在一起，另外三个出线端U2、V2、W2分别接到三相电源上，如图3-13-1b所示，这时电动机定子绕组接成YY形，磁极为2极，同步转速为3000r／min。
可见，双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的2倍。
值得注意的是，双速电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时．必须把电源相序反接，以保证电动机的旋转方向不变。
3、双速电动机的控制线路
1）接触器控制双速电动机的控制线路
图3-13-2所示双速电动机控制线路，具体工作原理请读者自行分析。
图3-13-2接触器控制双速异步电动机的电路图
2）时间继电器控制双速电动机的控制线路
用时间继电器控制双速电动机低速启动高速运转的电路图职图3-13-3所示。
时间继电器KT控制电动机△形启动时间和△—YY的自动换接运转。
图3-13-3时间继电器控制双速双速电动机电路图
线路的工作原理分析如下：
先合上电源开关QS。
△形低速启动运转：
按下SB1SB1常闭触头先分断
SB1常开触头后闭合KM1线圈得电KM1自锁触头闭合自锁
KM1主触头闭合
KM1两对辅助常
电动机M接成形低速启动运转。
闭触头分断对KM2、KM3联锁。
YY形高速运转：
按下SB2KT线圈得电KT-1常开触头瞬时闭合自锁经KT整定时间
KM2联锁触触头分断对KM1联锁
KT-2先分断KM1线圈失电KM1常开触头均分断
KM1常闭触头恢复闭合
KT-3后闭合
KM2、KM3线圈得电KM2、KM3联锁触头分断对KM1联锁
KM2、KM3主触头闭合电动机M接成YY形高速运转。
停止时，按下SB3即可，若电动机只需高速运转时，可直接按下SB2，则电动机△形低速启动后，YY形高速运转。
（二）外围设备、工具的准备
为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供借用工具清单。
表3-13-1工作岛借用工具清单
序号
名称（型号、规格）
数量
借出时间
学生签名
归还时间
学生签名
管理员签名
1
2
3
4
5
（三）材料的准备
为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供领用材料清单。
表3-13-2工作岛借用材料清单
序号
名称（型号、规格）
数量
借出时间
学生签名
归还时间
学生签名
管理员签名
1
2
3
4
5
（四）团队分配的方案
将学生分为5个小组，每个工作岛为1组，根据工作岛工位要求，每组6人，每组指定1人为小组长、2人为材料管理员，材料管理员负责材料领取分发，小组长负责组织本组相关问题的计划、实施及讨论汇总，填写各组员工作任务实施所需文字材料的相关记录表。
还等什么?
赶快决策出工作计划并实施它
六、制定工作计划
七、任务实施
（一）为了更好的完成任务，你可能需要回答以下资讯
关于三相异步电动机的调速控制，还可以参考学习工作站提供的辅助教材《电力拖动基本控制线路》模块二课题十的案例。
（1）三相异步电动机的调速方法有三种，一是调速，二是调速，三是调速。
（2）改变异步电动机的调速称变极调速，变极调速是通过改变来实现的。
（3）变极调速属于级调速，只适用于异步电动机。
（4）凡可改变的电动机称多速电动机，常见的多速电动机有、、等几种类型。
（5）双速异步电动机的定子绕组共有个出线端，可作和
两种连接方式，电动机低速时定子绕组接成，高速时接成。
（6）双速异步电动机定子绕组按成△时，磁极为极，同步转速为
r/min;接成YY时，磁极为极，同步转速为r/min。
（7）双速电动机高速运转时候，定子绕组出线端的连接方式应为接三相电源，
并接在一起；双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的倍。
完成了，仔细检查，客观评价，及时反馈
…………………………………………………………………………………………
（二）安装与调试双速异步电动机控制线路
1、设计要求
（1）根据控制要求设计一个双速异步电动机控制线路。
控制要求：
①设计一台采用时间继电器控制双速电动机的控制线路；
②电路中设有短路、过载、失压等保护装置；
③电路设有低速运行和高速运行两种速档位，高低速档设有电气联锁；当按下高速档位时，电动机先低速启动后再自动转为高速运行。
（2）根据任务要求设计出安装与调试双速异步电动机控制线路电器布置图。
（3）根据任务要求设计出双速异步电动机的制动控制线路电气接线图。
2、安装步骤及工艺要求
（1）逐个检验电气设备和元件的规格和质量是否合格；
（2）正确选配导线的规格、导线通道类型和数量、接线端子板型号等；
（3）在控制板上安装电器元件，并在各电器元件附近做好与电路图上相同代号的标记；
（4）按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码套管；
（5）选择合理的导线走向，做好导线通道的支持准备，并安装控制板外部的所有电器；
（6）进行控制箱外部布线，并在导线线头上套装与电路图相同线号的编码套管。
对于可移动的导线通道应放适当的余量，使金属软管在运动时不承受拉力，并按规定在通道内放好备用导线；
（7）检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性；
（8）检查热继电器的整定值是否符合要求。
各级熔断器的熔体是否符合要求，如不符合要求应予以更换；
（9）检测电动机及线路的绝缘电阻，清理安装场地。
3、通电调试
（1）通电空转试验时，应认真观察各电器元件、线路；
（2）通电带负载试验时,应认真观察各电器元件、线路。
4、注意事项
（1）不要漏接接地线。
严禁采用金属软管作为接地通道。
（2）在导线通道内敷设的导线进行接线时，必须集中思想，做到查出一根导线，立即套上编码套管，接上后再进行复验。
（3）在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求。
（4）通电操作时，必须严格遵守安全操作规程。
八、任务评价
（一）成果展示
各小组派代表上台总结完成任务的过程中，学会了哪些技能，发现错误后如何改正，并展示已接好的电路，在老师的监护下通电试验效果。
并描述高、低速启动时的工作情况。
低速启动时的工作情况：
高速启动时的的工作情况：
其他小组提出的改进建议：
（二）学生自我评估与总结
。
（三）小组评估与总结
。
（四）教师评估与总结
。
（五）各小组对工作岗位的“6S”处理
在小组和教师都完成工作任务总结以后，各小组必须对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和实习工件。
（六）评价表
表3-13-3子任务13：
安装与调试双速异步电动机的控制线路评价表
班级：
___________
小组：
___________
姓名：
___________
指导教师：
______
日期：
___________
评价
项目
评价标准
评价依据
评价方式
权重
得分小计
学生
自评
20%
小组
互评
30%
教师
评价
50%
职业素养
1、遵守企业规章制度、劳动纪律
2、按时按质完成工作任务
3、积极主动承担工作任务，勤学好问
4、人身安全与设备安全
5、工作岗位6S完成情况
1、出勤
2、工作态度
3、劳动纪律
4、团队协作精神
0.3
专业能力
1、理解双速电动机和其控制电路在工厂中的应用范围；
2、理解电动机的调速方法，清楚双速电动机变速的原理；
3、能根据控制要求设计出双速电动机控制电路图；
4、能掌握相应电气元件的布置和布线方法，并认真填写学材上的相关资讯问答题；
5、能根据电路原理图安装其控制电路，做好电气元件的布置方案，做到安装的器件整齐、布线美观、好看。
1、操作的准确性和规范性
2、工作页或项目技术总结完成情况
3、专业技能任务完成情况
0.5
创新能力
1、在任务完成过程中能提出自己的有一定见解的方案
2、在教学或生产管理上提出建议，具有创新性
1、方案的可行性及意义
２、建议的可行性
0.2
合计
九、技能拓展
利用前面所学的知识，设计一台三速电动机的控制线路。
要求：
1、按下低速按钮时，电动机低速启动运行；按下中速按钮时，电动机低速启动，5S后自动切换到中速运行；按下高速按钮时，电动机低速启动，5S后自动切换到中速，再5S后自动切换到高速运行。
2、线路应有有短路、过载、失压和欠压等电气保护。
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