三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)故障排除在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接線(xiàn)及故障排除實(shí)訓(xùn)在教學(xué)中有著承上啟下的作用，相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握正反轉(zhuǎn)控制電路知識(shí)，但學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備不足，對(duì)于正反轉(zhuǎn)控制原理理解不夠，特別是在操作時(shí)對(duì)于出現(xiàn)的故障缺乏有效分析及排除故障的能力。現(xiàn)通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)原理、電路靜態(tài)檢測(cè)方法、電路故障排除方法等方面的介紹，有效提高了學(xué)生的故障排除能力。

關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī);正反轉(zhuǎn);故障排除;實(shí)訓(xùn)教學(xué)

0 引言

三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路是電動(dòng)機(jī)自鎖正轉(zhuǎn)電路的延伸，電路互鎖是常用的電氣控制方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)電氣控制的啟蒙教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，許多運(yùn)動(dòng)部件均需正反兩個(gè)相反方向運(yùn)行。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)維修電工實(shí)訓(xùn)課程，能夠掌握一些基本的設(shè)備安裝和檢修技能[1]。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路實(shí)訓(xùn)，可提高學(xué)生的識(shí)繪圖能力、動(dòng)手能力、排故能力、合作能力等綜合職業(yè)技能[2]。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，學(xué)生總會(huì)遇到一些電氣故障，往往學(xué)生連接好電路后直接上電，經(jīng)常造成電源短路，熔斷器大量損壞，在工作崗位，這種操作可能會(huì)造成嚴(yán)重后果[3]。因此，學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，除了按照工藝規(guī)范識(shí)圖及接線(xiàn)，更重要的是試車(chē)前進(jìn)行靜態(tài)檢測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，電路接線(xiàn)完成后不能直接上電，必須經(jīng)過(guò)靜態(tài)檢測(cè)，確認(rèn)無(wú)誤后方可通電，否則會(huì)造成嚴(yán)重的后果。

1 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)原理

三相異步電動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將三相電源中任意兩相對(duì)調(diào)即可（正轉(zhuǎn)流入電動(dòng)機(jī)電源的相序?yàn)椋篣、V、W三相;反轉(zhuǎn)時(shí)，V相不變，將U相與W相對(duì)調(diào)），在電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中，為了保證兩個(gè)接觸器動(dòng)作時(shí)能夠可靠地調(diào)換電動(dòng)機(jī)的相序，主電路接線(xiàn)時(shí)應(yīng)使接觸器的進(jìn)線(xiàn)相序保持一致，在接觸器的出線(xiàn)調(diào)相。將兩相相序?qū)φ{(diào)，必須確保兩個(gè)交流接觸器（KM）線(xiàn)圈不能同時(shí)得電，否則兩個(gè)交流接觸器主觸頭同時(shí)閉合，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的相間短路，因此，必須采取互鎖措施，使兩個(gè)交流接觸器不能同時(shí)得電。為了安全起見(jiàn)，應(yīng)用交流接觸器常閉輔助觸點(diǎn)作為互鎖，只要其中一個(gè)接觸器得電動(dòng)作，其串接在另一條支路的長(zhǎng)閉觸點(diǎn)就斷開(kāi)，使另一個(gè)交流接觸器不會(huì)得電，但如果交流接觸器常閉觸點(diǎn)發(fā)生融焊現(xiàn)象，人員誤操作還是會(huì)發(fā)生主電路短路故障。三相異步電動(dòng)機(jī)通常采用按鈕互鎖（機(jī)械）與接觸器互鎖（電氣）的雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路，如圖1所示，使用了按鈕-接觸器雙重互鎖，即使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)由于誤操作按下反轉(zhuǎn)按鈕，在雙重互鎖作用下兩個(gè)接觸器也不可能同時(shí)得電，主觸頭閉合，避免了相間短路故障的發(fā)生。另外，在機(jī)械、電氣雙重互鎖下，電動(dòng)機(jī)的供電系統(tǒng)不可能發(fā)生相間短路故障，有效保護(hù)了電機(jī)，同時(shí)避免了在電動(dòng)機(jī)調(diào)相時(shí)相間短路造成事故。

電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)：按下SB2—KM1線(xiàn)圈得電—KM1主觸頭閉合—電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行—KM1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，閉合自鎖—KM1輔助常閉觸點(diǎn)，斷開(kāi)互鎖。

電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：按下SB3常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)、常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合—KM1線(xiàn)圈失電—KM2線(xiàn)圈得電—KM2主觸頭閉合—電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行—KM2輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，閉合自鎖—KM2輔助常閉觸點(diǎn)，斷開(kāi)互鎖。

電動(dòng)機(jī)停車(chē)：按下SB1—KM2線(xiàn)圈斷電（KM1線(xiàn)圈斷電）—KM2（KM1）主觸頭斷開(kāi)—電動(dòng)機(jī)慣性停車(chē)—KM2（KM1）輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，斷開(kāi)解除自鎖—KM2（KM1）輔助常閉觸點(diǎn)閉合，解除互鎖。

此電路要使電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，只要直接按反轉(zhuǎn)按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡(jiǎn)化了操作。

2 電路靜態(tài)檢測(cè)方法

（1）接線(xiàn)完成后，閉合斷路器，裝入熔斷器，檢測(cè)主電路、控制電路有無(wú)短路點(diǎn)。

（2）使用萬(wàn)用表蜂鳴檔，根據(jù)原理圖檢測(cè)主電路有無(wú)斷點(diǎn)，接線(xiàn)端子有無(wú)虛接、錯(cuò)接。

（3）根據(jù)交流接觸器線(xiàn)圈阻值，使用萬(wàn)用表歐姆檔檢測(cè)控制電路有無(wú)斷點(diǎn)，接線(xiàn)端子有無(wú)虛接、錯(cuò)接。

（4）萬(wàn)用表歐姆檔兩表筆放在FU2出線(xiàn)處。按下SB3（SB2）測(cè)試按鈕，萬(wàn)用筆顯示其中一個(gè)線(xiàn)圈阻值，這時(shí)候按下另一個(gè)按鈕SB2（SB3）測(cè)試按鈕，萬(wàn)用表顯示數(shù)值無(wú)窮大，檢測(cè)機(jī)械互鎖。

（5）萬(wàn)用表歐姆檔兩表筆放在FU2出線(xiàn)處，按下KM1（KM2）測(cè)試按鈕，萬(wàn)用筆顯示其中一個(gè)線(xiàn)圈阻值，這時(shí)候按下另一個(gè)KM2（KM1）測(cè)試按鈕，萬(wàn)用表顯示數(shù)值無(wú)窮大，檢測(cè)電氣互鎖。

3 通電試車(chē)

（1）靜態(tài)檢測(cè)完成無(wú)問(wèn)題后，對(duì)電路接入三相電源并接通電動(dòng)機(jī)。

（2）檢查完熔斷器后，閉合斷路器，對(duì)連接好的電路進(jìn)行通電檢測(cè);正轉(zhuǎn)啟動(dòng)-反轉(zhuǎn)運(yùn)行-停止，觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況。

（3）若出現(xiàn)故障，必須立刻斷電檢測(cè)，針對(duì)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象分析原因，并讓學(xué)生重新檢測(cè)、調(diào)試，再通電試車(chē)，直到試車(chē)成功。

（4）最后總結(jié)故障現(xiàn)象及其原因，以免后續(xù)再出現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題。

4 電路故障排除方法

4.1? ? 控制電路無(wú)自鎖

控制電路無(wú)自鎖是因?yàn)閮蓚€(gè)交流接觸器KM1或KM2的輔助常開(kāi)觸頭沒(méi)有與開(kāi)關(guān)SB2或SB3并聯(lián)，并與線(xiàn)圈串聯(lián)在一起。當(dāng)出現(xiàn)此問(wèn)題時(shí)，檢測(cè)是KM1無(wú)自鎖還是KM2無(wú)自鎖，檢查KM1或KM2進(jìn)出線(xiàn)是否和SB2或SB3連接在一起。若是KM1無(wú)自鎖，則應(yīng)檢測(cè)KM1的常開(kāi)觸頭;若是KM2無(wú)自鎖，則應(yīng)檢測(cè)KM2的常開(kāi)觸頭。

4.2? ? 控制電路無(wú)互鎖

控制電路無(wú)互鎖是因?yàn)閮蓚€(gè)交流接觸器KM1或KM2的常閉觸頭沒(méi)有互相串接在彼此的線(xiàn)圈電路中，即KM1或KM2的常閉觸頭沒(méi)有串聯(lián)于KM2或KM1的線(xiàn)圈電路中，或者因?yàn)閮蓚€(gè)按鈕SB1、SB2的常閉觸頭沒(méi)有互相串接在彼此的線(xiàn)圈電路中，即SB1或SB2的常閉觸頭沒(méi)有串聯(lián)于SB2或SB1的線(xiàn)圈電路中。

檢測(cè)按鈕和交流接觸器的常閉觸頭是否接對(duì)。

4.3? ? 控制電路不帶電

控制電路不帶電是因?yàn)闆](méi)有取相（回相），此時(shí)可以檢查一下控制電路，交流接觸器線(xiàn)圈出線(xiàn)是否回到FU2，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)SB2或SB3時(shí)，檢測(cè)是否通路，若通路，則檢測(cè)熔斷器是否正常。

4.4? ? 主電路不帶電

主電路不帶電可能是斷路器沒(méi)有閉合，或熔斷器已燒壞，也有可能是主觸點(diǎn)接觸不良，可用萬(wàn)用表測(cè)量，確定問(wèn)題所在。

4.5? ? 電路缺相

電路缺相表現(xiàn)為電機(jī)轉(zhuǎn)速慢，并產(chǎn)生較大的噪聲，此時(shí)可以測(cè)量三相電路，確定缺相的線(xiàn)路，并加以調(diào)整。

4.6? ? 電路短路

電路短路問(wèn)題的后果最為嚴(yán)重，必須對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行測(cè)量、檢查。

5 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備的前進(jìn)和倒退、提升和下降等運(yùn)動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)既可正轉(zhuǎn)又可反轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)電路比較簡(jiǎn)單，電路元器件不多。在電動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生經(jīng)常遇到一些短路或換相故障，只要掌握電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路原理，靈活運(yùn)用萬(wàn)用表，就可以節(jié)約故障排除時(shí)間。三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)故障排除實(shí)訓(xùn)教學(xué)在職業(yè)教育中具有重要作用，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)操作的過(guò)程中不僅能夠自己發(fā)現(xiàn)、檢測(cè)并排除電路故障，還能逐漸提升自己的創(chuàng)新實(shí)踐能力，提高動(dòng)手能力與就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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收稿日期：2020-07-06

作者簡(jiǎn)介：楊飛（1989—），男，云南昆明人，助理工程師，從事高職院校電氣系教學(xué)工作。