王軍 李飛
摘 要:作者長期從事中小型船舶設備維系與保養(yǎng)工作,三相異步電動機在中小型船舶中使用最為廣泛,主要涉及船舶液壓舵機、油泵、風機、電動絞盤等重要設備。如電動機無法正常工作,嚴重影響船舶的安全航行。文章介紹的是三相異步電動機幾種常見的控制方式和常見故障,以及故障分析及排除的方法。
關鍵詞:船舶;三相異步電動機;故障診斷
引言
三相異步電動機常見的控制方式有單向啟動停止控制、正反向啟動控制和Y-△降壓起動控制等。
1 單向起動停止控制
三相異步電動機單向起動停止控制線路常用于液壓舵機、鼓風機、電砂輪、油泵等需要單向運行的電動機控制設備,如圖1所示。
啟動電機時,先將電源開關S閉合。按下啟動按鈕SB1時,交流接觸器線圈KM通電,KM主觸頭閉合,電動機與三相電源接通啟動。同時,與SB1并聯(lián)的KM輔助觸頭也閉合。當松開SB1時,接觸器線圈仍然保持通電,電動機M繼續(xù)運轉。此輔助觸頭稱為自鎖觸頭。當需要停止電動機M時,按下停止按鈕SB2,接觸器線圈KM失電,KM主觸頭和輔助觸頭均斷開,電動機M停轉。
2 正反向起動控制
正反向起動控制線路的主回路使用兩個交流接觸器KM1,KM2來改變電動機的電源相序,當KM1通電時,使電動機正轉,而KM2通電時,使電源線兩相對調接入電動機定子繞組,電機反轉。如圖2所示。
接觸器的輔助常閉觸點KM1和KM2保證了兩個接觸器線圈不能同時通電,這種控制方式稱為互鎖或者聯(lián)鎖,這兩個輔助常開觸點稱為互鎖或者聯(lián)鎖觸點。
測量主回路:(1)分別按下接觸器KM1、KM2,將兩支表筆分別接在電源接入端,應測得電動機繞組之間的電阻。(2)檢查電源換相,將兩支表筆分別接在電源接入端和機電接入端,按下KM1測得電阻值R0,按下KM2測得的電阻為電動機兩相繞組間的電阻值。
測量控制回路:將萬用表表筆分別接到控制回路接入端子上進行以下測量。(1)測量起動、停止控制,分別按下KM1、KM2的觸點,應測得KM1、KM2線圈電阻值,在按下KM1或KM2觸點架的同時,再按SB3時,萬用表應顯示電路由通而斷,這說明起動、停止控制線路良好。(2)測量自保線路,分別按下KM1、KM2線圈測量線圈的電阻值。若不正常時應檢查按鈕盒內的接線和接觸器自保持觸點接線。(3)測量按鈕聯(lián)鎖線路,將萬用表兩支筆分別接到控制回路接入端子上,按下KM1觸點架應測得KM1線圈電阻值,再按下SB2時,使其常閉觸點分斷,萬用表顯示由通而斷;同時按下SB1和SB2時,KM1或KM2的觸點無論是閉合還是斷開,萬用表顯示均為斷開。(4)檢查過載保環(huán)節(jié)。
3 Y-△降壓起動控制
Y-△降壓起動線路常用于輕載或無載起動的電動機的降壓起動控制。由于采用按鈕操作,用接觸器接通電源改換電動機繞組的接法,因而使用方便,如圖3所示。
按下起動按鈕SB1,時間繼電器KT和接觸器KM2同時通電吸合,KM2的常開主觸點閉合,把定子繞組連接成星形,其常開輔助觸點閉合,接通接觸器KM1。KM1的常開主觸點閉合,將定子接入電源,電動機在星形連接下起動。KM1的一對常開輔助觸點閉合,進行自鎖。經(jīng)一定延時,KT的常閉觸點斷開,KM2斷電復位,接觸器KM3通電吸合。KM3的常開主觸點將定子繞組接成三角形,使電動機在額定Y-△降壓起動控制電壓下正常運行。
檢主電路時,斷開控制線路。(1)檢查KM1控制作用,將萬用表的兩支表筆分別接到S的下端子和M上的U1端子,測量為斷路,按下KM1觸點測量時為通路,再用同樣的方法測量V1和W1。(2)檢查Y形接線起動,將萬用表表筆按到S下兩相,同時按下KM1和KM2的觸點,測量電動機兩相間繞組電阻值,同樣方法測量其他兩相。(3)△形運行線的檢查,將萬用表表筆按到S下兩相,同時按下KM2、KM3觸點,測量電動機兩相繞組串聯(lián)后再與第三相繞組并聯(lián)的電阻值。
檢查控制線路時,首先連接好主回路,將萬用表表筆接到S下端子兩相進行測量:(1)測量Y形起動控制時,按下KM1、KM2觸點,測出兩個線圈的并聯(lián)電阻值,松開后兩個接觸器觸點KM1、KM2復位后,再按下KM1觸點,測出結果與按下兩個接觸器觸頭相同,則說明起動線路正常。(2)Y形控制線路的檢查,同時按下KM1、KM2觸點,測出兩個線圈并聯(lián)電阻值后,再按下KM3使其常閉觸點分斷,使萬用表顯示電阻值增大(為KM1線圈電阻值),再將KM2觸頭松開,同時按下KM1、KM3觸點,測出KM1和KM3兩個線圈的并聯(lián)電阻值。
4 結束語
文章介紹了三相異步電動機的三種常見的控制方式,中小型船舶上電機控制方式多數(shù)采用上述三種控制方式或由以上三種方式發(fā)展而來,掌握以上三種方式的控制原理及故障排除方式是非常有必要的。
參考文獻
[1]馬小軍,等.可編程控制器及其應用[M].東南大學出版社,2007.
[2]李正吾,等.新電工手冊[M].安徽科學技術出版社,2015.