常州机电学院项目课程教案1

常州机电职业技术学院项目课程教案

教学内容与步骤

二、相关实践知识：

（一）元器件认识

1.低压断路器

低压断路器也称为空气开关(或称自动空气断路器)。它是一种既能作开关用，又具有电路自动保护功能的低压电器。用于设备保护的断路器可进行过载和短路保护。

2.接触器

接触器是一种用来自动地接通与断开大电流电路的电器。大多数情况下其控制对象是电动机，但也可用于控制其它负载，如电热器、照明设备等

接触器的触头按功能不同分为主触头和辅助触头两类。按主触头流过的电流制式不同，可分为交流接触器和直流接触器；辅助触头用于接通和分断小电流的控制电路，有常开和常闭两种。数控机床强电控制线路中常用交流接触器。如图1-3为交流接触器外形结构和电气图形符号，通常用KM表示。

3．按钮

按钮是一种短时接通或分断小电流电路的手动主令电器。适用于交流电压500V或直流电压440V、电流5A及以下电路中。一般它不直接操纵主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”，去控制接触器、继电器等自动电器，再由它们去控制主电路。按钮在控制线路中也可作为电气联锁使用。

按钮一般由按钮帽、复位弹簧、常开触头、常闭触头、接线柱和外壳等组成。其外形、结构、图形符号如图1—47所示。按钮根据用途和结构的不同．分为停止按钮(动断按钮)、起动按钮(动合按钮)和复合按钮(动合与动断的组合按钮)几种。

（二）三相交流异步电动机

交流电动机有同步电动机和异步电动机之分．同步电动机的制造工艺比较复杂，起动困难，故多用在特定的范围内(如用在发电机或带动大的负载)；异步电动机(又称感应电动机)的结构简单、坚固耐用、维修方便，因此得到广泛的应用。

异步电动机根据转子结构可分为鼠笼型和绕线型两种．这里介绍三相鼠笼型异步电动机(又称三相鼠笼型感应电动机)。

1.三相鼠笼型异步电动机的结构和工作原理

（1）三相鼠笼型异步电动机的基本结构

三相鼠笼型异步电动机由定子，转子及其它部件组成。在电气原理图中的图形符号.如图1-16所示．

定子(图1-17)由定子铁芯，机座和定子绕组等组成。圆环形的定子是形成旋转磁场。产生电磁转矩的部件，定子铁芯由冲了槽的硅钢片叠压而成，硅钢片上面涂有绝缘漆，互相绝缘，以减少涡流损耗

机座主要用来支承定子铁芯和固定端盖，一般用铸铁制成．为了增加散热面，封闭式电动机的机座外表有散热片．

三相鼠笼型异步电动机的绕组对称地嵌放在定子铁芯的槽内(适当安排其位置，可以得到p 对磁极 轴承盖接线盒端盖机座定子铁心定子绕组转轴转子风扇罩壳轴承(a)(b)（a ） (b) 图1-16 三相交流异步电动机 a)结构 b)图形符号

六个出线端固定在机座外壳的接线盒内(使用时，三相交流电经过电气控制线路进入接线盒内)．各相绕组的首端依次标有U1，V1，W1，末端依次标有U2、V2。W2．根据电动机铭牌标注，定子绕组的六个出线端可以接成星形(Y)或者三角形(∆)，如图1-18．

转子由转轴、转子铁芯、转子绕组和风扇组成．

转轴两端的轴颈与轴承相配合，装配在端盖上，轴的伸出端固定有皮带轮或联轴器与负载相连．转子铁芯是电动机磁路的一部分，由0.5mm 厚的硅钢片叠压而成，装在转轴或固定在支架上。硅钢片上冲有均匀的槽(糟的结构不同，转子的工作特性也有差异)，槽内嵌放有裸导体条(铜条或铝条)，两端用短路环焊接成鼠笼型，如图1-19所示．

此外三相鼠笼型异步电动机还有端盖，轴承、风扇及风罩等其它部件．定子内面与转子表面彼此保持的间隙，称为气隙．中，小型异步电动机的气隙约在0.2～1.0mm 范围内．

（2）三相鼠笼型异步电动机的工作原理

三相异步电动机定子绕组每相只有一个线圈， 定子铁心有6个槽。 则在定子铁心内相当于有一对N 、 S 磁极在旋转。当三相交流电变化一周时，合成磁场在空间上正好转过一周。若三相交流电不断变化， 则产生的合成磁场在空间不断转动， 形成旋转磁场

一对磁极的旋转磁场电流每交变一次， 磁场就旋转一周。 设电源的频率为f 1， 即电流每秒钟变化f 1次， 磁场每秒钟转f 1圈， 则旋转磁场的转速n 1=f 1 (r/s)，习惯上用每分钟的转数来表达转速，即n 1=60f 1(r/min)。 两对磁极的旋转磁场，电流每变化f 1次，旋转磁场转f1/2圈， 即旋转磁场的转速为n 1=60f1/2 (r/min)

p 对磁极的旋转磁场， 电流每交变一次， 磁场就在空间转过1/p 周， 因此， 转速应为

（式1-1）

旋转磁场的转向是由通入定子绕组的三相电源的相序决定的。 由图1-18可知， 定子绕组中电流的相序按顺序U —V —W 排列， 旋转磁场按顺时针方向旋转。 如果将三相电源中的任意两相对调， 例如V 和W 两相互换， 则定子绕组中的电流相序为U —W —V ， 应用前面讲的分析方法， 旋转磁场的方向也相应地改变为逆时针方向。

min)/(6011r p f n =

定子铁心定子绕组机座(a)(b)图1-17 定子结构 图1-19转子结构 图1-18 定子绕组接线图