電工實訓指導書
編者廖無限
電氣與資訊工程學院
電工電子實驗中心
2023年10月
第5章交流電機控制實訓
低壓電器：常指用於交流額定電壓1200v、直流額定電壓1500v及以下的電路中的電器產品。主要有接觸器、繼電器、自動斷路器、熔斷器、行程開關和其它電器等電器產品。
具本細分如圖5.1所示。
圖5.1 常用低壓電器產品
常用低壓電器大多可做為控制電器，控制電器的分類及作用如圖5.2所示
圖5.2 控制電器的分類及作用
1、熔斷器
熔斷器（俗稱保險絲）擔負的主要任務是為電線電纜作短路保護（有時也作過載保護），不論短路電流值有多高，它都能切斷。其次，也適宜用作裝置和電器的保護，其外形如圖5.3所示。
圖5.3 熔斷器外形
2、主令電器
主令電器是在自動控制系統中發出指令或訊號的電器，用來控制接觸器、繼電器或其它電器線圈，使電路接通或分斷，從而達到控制生產機械的目的。主令電器應用廣泛、種類繁多。按其作用可分為：
控制按鈕、行程開關、接近開關、萬能轉換開關、主令控制器及其它主令電器（如腳踏開關、鈕子開關、緊急開關）等。
（1）按鈕
按鈕又稱控制按鈕或按鈕開關是一種接通或分斷小電流電路的主令電器，其結構簡單．應用廣泛。觸頭允許通過的電流較小．一般不超過5a，主要用在低壓控制電路中．手動發出控制訊號。如圖5.
4所示。
（a）外形b）內部結構 （c）符號
圖5.4按鈕外形、結構和符號
按鈕由按鈕帽，復位彈簧，橋式動、靜觸頭和外殼等組成。一般為複合式．即同時具有常開、常閉觸頭。按下時常閉觸頭先斷開，然後常開觸頭閉合。
去掉外力後在恢復彈簧的作用下，常開觸頭斷開，常閉觸頭復位。
3、自動開關（低壓斷路器）
低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動開關。它相當於刀開關、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。它對線路、電器裝置及電動機實行保護。
是低壓配電網中的一種重要保護電器。如圖5.5所示。
（a）外形b）內部結構c）符號
圖5.5自動開關外形、結構和符號
4、交流接觸器
電磁式的接觸器是利用電磁吸力的作用使主觸點閉合或斷開電動機電路或負載電路的控制電器。用它可以實現頻繁的遠距離操作，它具有比工作電流大數倍的接通相分斷能力。接觸器最主要的用途還是控制電動機的啟動、正反轉、制動和調速等。
因此，它是電力拖動控制系統中員重要的也是最常用的控制電器。如圖5.6所示。
接觸器按其主觸點控制的電路中的電流分為直流接觸器和交流接觸器。
交流接觸器特點：交流線圈、有短路環、採用雙斷口觸頭
直流接觸器特點：直流線圈、滾動指型觸頭
接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。交流接觸器的額定電壓一般為220v、380v、660v及1140v；直流接觸器一般為220v、440v及660v。輔助觸頭的常用額定電壓：
交流380v；直流220v。
（a）外形b）內部結構
c）符號
圖5.6交流接觸器外形、結構和符號
接觸器的額定工作電流係指主觸頭的額定電流。接觸器電流等級為：6a、10a、16a、25a、40a、60a、100a、160a、250a、400a、600a、1000a、1600a、2500a及4000a。
交流接觸器的操作頻率一般為：300次/h~1200次/h 。
5、繼電器
繼電器：是一種根據電量（電流、電壓）或非電量（時間、速度、溫度、壓力等）的變化自動接通和斷開控制電路，以完成控制或保護任務的電器。 繼電器一般由3個基本部分組成：
檢測機構、中間機構和執行機構。
與接觸器的區別：繼電器可以對各種電量或非電量的變化作出反應，而接觸器只有在一定的電壓訊號下動作。繼電器用於切換小電流的控制電路，而接觸器則用來控制大電流電路，因此，繼電器觸頭容量較小（不大於5a），且無滅弧裝置。
繼電器種類很多，按輸入訊號可分為：電壓繼電器、電流繼電器、功率繼電器、速度繼電器，壓力繼電器、溫度繼電器等；按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器、熱繼電器等；按用途可分為控制與保護繼電器；按輸出形式可分為有觸點和無觸點繼電器。
（1）熱繼電器
是利用電流流過熱元件時產生的熱量，使雙金屬片發生彎曲而推動執行機構動作的一種保護電器。主要用於交流電動機的過載保護、斷相及電流不平衡執行的保護及其它電氣裝置發熱狀態的控制。如圖5.
7所示。
熱繼電器的選用：
● 過載能力較差的電動機，熱元件的額定電流irt為電動機的額定電流in的60％～80％。
● 在不頻繁的啟動場合，若電動機啟動電流為其額定電流6倍以及啟動時間不超過6秒時，可按電動機的額定電流選取熱繼電器；
● 當電動機為重複且短時工作制時，要注意確定熱繼電器的操作頻率，對於操作頻率較高的電動機不宜使用熱繼電器作為過載保護。
（a）外形b）內部結構
c）符號
圖5.7熱繼電器外形、結構和符號
5.1.3交流電動機的接線
本書所述的交流電動機是指三相非同步電動機（籠型電動機）。
三相非同步電動機的定子繞組的連線方法有△型連線法和y型連線法兩種，如圖5.8所示。
圖5.8 三相非同步電動機的定子繞組的連線方法
這種接法與電動機接線端子是一一對應的。
5.1.4基本控制電路的接線
（1）在實訓過程中，在保障電機控制邏輯正確的情況下、合理的布局也是關鍵之一，這主要為了減少控制線的長度、數量和檢修的勞動強度。如圖5.9、5.10、5.11所示。
圖5.9 按鈕的連線圖
圖5.10 電器觸點的連線
圖5.11線圈的連線
1、電動機單向運轉控制線路——直接起動的控制
乙個具有自鎖和過載保護功能的單向運轉控制線路如圖5.12所示。
（1）工作原理
主電路：
三相電源——s——fu——km（主觸點）——fr（熱元件）——m。
控制電路：
1——sb1——sb2（與km輔助觸點併聯）——km（線圈）——fr（動斷觸點）——2。
（2）自鎖與連續控制
km的輔助觸點。
（3）保護措施
短路保護（fu）、過載保護（fr）、零壓保護（km）。
2、電動機單向運轉控制線路——點動的控制
若把圖5.12中自鎖觸點 km去掉，則可對電動機實行點動控制。
動作次序：閉合開關 s 接通電源
按 sb2 → km 線圈得電→ km 主觸點閉合 → m 運轉
松 sb2 → km 線圈失電→ km 主觸頭恢復 → m 停轉
3、電動機正反轉的控制線路
要使電動機給夠實現反轉，只要把接到電源的任意兩根聯線對調一頭即可。為此用兩個接觸器來實現這一要求。如圖5.
13所示。kmf 為實現電機正轉的接觸器， kmr 為實現電機反轉的接觸器。
圖5.13中的（a）無互鎖控制，有嚴重的設計缺陷！一旦執行，可能會造成主電路三相短路！不得使用！！！
圖5.13中的（b）正-停-反控制，必須先按停止按鈕，才可改變另一方向起動控制。
圖5.13中的（b）正-停-反控制，可以不先按停止按鈕，就可以改變另一方向起動控制，但控制線多，較複雜。
圖5.12 單向直接起動控制線路
圖5.13電動機正反轉的控制線路
一、實訓目的
1、掌握三相非同步電動機的機單向直接起動。
2、掌握三相非同步電動機的點動控制方法。
3、熟悉控制電器的功能和使用。
二、實訓裝置、工具和器材
電工實訓臺、鋼絲鉗、尖嘴鉗、電工刀、一字起（大、小各乙個）、十字起（大、小各乙個）、試電筆、鋼鋸、絕緣膠布、空氣開關、保險座與保險，交流接觸器、熱繼電器、按鈕、三相交流非同步電動機、導線、塑料線槽、自攻螺絲釘等。
三、實訓電路
1、三相非同步電動機的單向直接起動電路
按圖5.12或圖5.14接線，工作原理請參照5.12的內容，自行分析。
（a）（b）
圖5.14 電動機單向運轉控制線路
2、三相非同步電動機的單向點動控制電路
若把圖5.12或5.14中自鎖觸點 km去掉，則可對電動機實行點動控制。
四、實訓步驟和內容
1、分析電路原理；
2、列出原器件表；
元器件表
3、參照本章的實訓基本要求和實訓注意事項，以及電路圖，在實訓台上進行線路合理布局；
4、.必須斷電安裝；區分控制的不同的額定電壓和額定電流等級，以便採取變通的控制電源策略；
5、認清保險、按鈕、開關、接觸器和繼電器等電器的接線端子的作用，以及與原理圖對應的位置；
6、安裝實驗器材和導線連線完成後，不允許有裸露的帶電金屬，在老師檢查認可後，再行上電檢驗；
7、檢驗時，先不要帶負載上電，待空載驗證控制電路正常後，方可帶電動機執行。
五、思考與練習
1、下圖的控制線路畫得是否合理? 原理上有無錯誤？
2、如果接觸器額定電壓是220v的，能接在380v的線路上？如何處理為妙？
3、自已設計一種即能點動控制，又能實現自鎖的控制。
一、實訓目的
1、掌握三相非同步電動機單向直接起動的兩地一控方法。
2、進一步熟悉控制電器的功能和使用。
二、實訓裝置、工具和器材
電工實訓臺、鋼絲鉗、尖嘴鉗、電工刀、一字起（大、小各乙個）、十字起（大、小各乙個）、試電筆、鋼鋸、絕緣膠布、空氣開關、保險座與保險，交流接觸器、熱繼電器、按鈕、三相交流非同步電動機、導線、塑料線槽、自攻螺絲釘等。
三、實訓電路和原理
維修電工實訓指導書 電工技能部分
維修電工實訓指導書 電工技能部分 二oo九年三月 目錄維修電工實訓任務書 2 第一節電工常用工具介紹 4 第二節基本電氣控制線路的安裝與除錯 5 專案一低壓電器的識別6 專案二單臂電橋 鉗型電流錶和兆歐表的使用 6 專案三萬能轉換開關的使用9 專案四根據電氣原理圖繪製電氣接線圖10 專案五基本控制線...
電工實訓指導書
電工技能部分 主編徐詠梅俞才新鐘曉強 浙江工商職業技術學院機電工程系 二oo七年三月 目錄維修電工實訓任務書 2 第一節電工常用工具介紹 4 第二節基本電氣控制線路的安裝與除錯 5 專案一低壓電器的識別6 專案二單臂電橋 鉗型電流錶和兆歐表的使用 6 專案三萬能轉換開關的使用9 專案四根據電氣原理圖...
電工基礎實訓指導書
電工基礎 實訓指導書 編寫 馬艷 審核 孫超 武漢交通職業學院機電工程學院制 二 一三年五月 目錄1 實訓目的 1 2 實訓器材 1 3 實訓任務 1 4 半雙工對講機的工作原理 1 5 焊接與安裝 測試與調整 3 6 時間安排 3 7 實訓報告及要求 4 8 成績評定 4 半雙工對講機製作 了解半...