1、a）Y YY （ 2pp） b）顺串 Y 反串 Y（2p p） c） YY（2p p）图 21-3 双速电动机常用的变极接线方式必须指出，当改变定子绕组接线时， 必须同时改变定子绕组的相序（对调任意两相绕组出线端） ，以保证调速前后电动机的转向不变。这是因为在电机定子圆周上，电角度 =p机械角度，当 p=1 时， U、V、 W 三相绕组在空间分布的电角度依次为 0、 120、240；而当 p=2 时，U、V 、W 三相绕组在空间分布的电角度变为 0、1202=240、 240 2=480 （即 120）。可见，变极前后三相绕组的相序发生了变化， 因此变极后只有对调定子的两相绕组出线端， 才能保
2、证电动机的转向不变。变极调速电动机，有倍极比 （如 24 极、 48 极等 ）双速电动机、非倍极比 （如 46 极、 68 极等 ）双速电动机；还有单绕组三速电动机，这种电动机的绕组结构复杂一些。变极调速时， 转速几乎是成倍变化，所以调速的平滑性差。但它在每个转速等级运转时，和普通的异步电动机一样，具有较硬的机械特性，稳定性较好。变极调速既可用181于恒转矩负载， 又可用于恒功率负载， 所以对于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、 通风机、升降机等都采用多速电动机拖动。（2）双速异步电动机的控制线路下面就双速异步电动机的 YY 手动调速控制线路进行分析。1） 双速异步电动机定子绕组的连接
3、双速异步电动机定子绕组的 /YY 接线图如图 21-4 所示。图中，三相定子绕组接成形， a） b）a）低速一接法 （4 极 ） b）高速一 YY 接法、 （2 极 ）图 21-4 双速电动机三相定子绕组 YY 接线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出线端 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。 要使电机在低速工作时， 就把三相电源分别接至定子绕组作形连接顶点的出线端 U1、V1 、Wl 上，另外三个出线端 U2、V2 、W2 空着不接，如图 21-4a）所示，此时电动
4、机定子绕组接成形，磁极为 4 极，同步转速为 1500 rmin ；若要使电动机高速工作，就把三个出线端U1、V1 、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 21-4b）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 3000 rmin。可见双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的两倍。2）接触器控制双速电动机的控制线路用按钮和接触器控制双速电动机的电路如图 21-5 所示。其中182SB1、KM1 控制电动机低速运转； SB2、KM2 、KM3 控制电动机高速运转。图 21-5 接触器控制双速电动机的电路图线路工作原理如下：先合上电
5、源开关 QS。 形低速启动运转：停转时，按下 SB3 即可实现。3）时间继电器控制双速电动机的控制线路183用按钮和时间继电器控制双速电动机低速启动高速运转的电路图如图 21-6 所示。时间继电器 KT 控制电动机启动时间和一 YY 的自动换接运转。图 21-6 按钮和时间继电器控制双速电动机自动控制电路图线路工作原理如下：先合上电源开关 Qs。形低速启动运转：YY形高速运转。184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，自动变成 YY 形高速运。2以图 21-6 控制线路为例简述双速电动机自动控制线路的一般检修方法（1）电动机不能低速起动
6、故障的检修电动机不能起动的原因有：电源故障；熔断器熔丝断；控制回路1-0号线间元件或线路出故障； 接触器 KM 主触头或线圈出故障； 检查步骤如下。1）检查电源接触器 KM 能否吸合。按压起动按钮 SB1，这时可用听觉来判断接触器 KM 是否吸合。如果吸合，就会有响亮而清脆的 “喀”声；假如没有吸合，则无响声。注意试车时间要短，应一开即停，否则可能造成电动机将烧坏。如果 KM 吸合而电动机不能起动，这说明1-8号之间的线路和元件正常。故电动机不能起动的原因只有电源断相、接触器 KM 主触头接触不良二种可能。如果 KM 不能吸合，除了没有控制电源 （含FU2熔断 ）外，还可能是控制电路 1-8号
7、间存在故障或接触器 KM1 的铁心卡死。2）检查电动机是否断相。 当接触器 KM 吸合而电动机不能起动时，可以听听电动机有无 “嗡嗡 ”声；用手摸电动机外壳时有先微微振动的感觉，如有 “嗡嗡 ”声和微微振动，则存在电动机断相故障。要立即按185停止按钮 SB3，拆除电动机接线，再进行下面的检测，寻找故障点。检测时先用万用表交流 500V档测量熔断器 FUl 进线及出线的三相线电压应为 380V10。如进线断相，则是电源故障或进线断，需修理电源或更换导线；如果是出线断相，则 FUl 熔体熔断，需更换熔体。如电源电压正常，再测接触器 KM 主触头进线及出线的三相电压。如果进线断相，则是线路断，需更
8、换导线；如果是出线断相，则为 KM 主触头损坏，可修复或更换主触头。如果 KM 正常，则需再检测 FR1进出线的三相电压，注意应分别对应两种转速进行测量，（先测量低速时 Ul 、V1、W1、），同样，进线断相是线路断；出线断相是 FR1热元件损坏。应进行修复或更换热继电器。如果接触器吸合，电动机不能起动，但也没有 “嗡嗡 ”声和微微振动，则是电动机断开两相电源造成。 并应按上述方法检查主接触器和热继电器进出线三相电压。3）接触器 KM1 不吸合故障的检修。检修过程如下。用万用表交流 500V档测量 FU2进线及出线电压，应为380V如仅仅是出线没有电压，则 FU2熔体断，应更换熔体；如果 FU
9、2进线没有电压，则为电源故障，按前述方法检查。测量 1-5号间的电压，如有 380V为正常；如接触器 KM1 不吸合，则为 SB3按钮动断触头未接通，需修复或更换按钮 SB3。测量 1-6号间的电压，如有电压正常；则是 KT 延时常闭触头损坏，修复或更换时间继电器。如没有电压，则是 KM2 、KM3 联锁常闭触186头损坏或 KM1 线圈连线断路， 可切断电源， 用万用表 R1档，测量 6-7号、 7-8号KM2 、KM3 联锁常闭触头，若断线修复或更换 KM2 、KM3接触器，若 6-8号电阻为零，则测量 KM1 线圈，应有低值电阻；若电阻为无限大，即为线圈断路，应更换 KM1 线圈。若所有
10、各点电压均正常，则可能是接触器 KM1 的动铁心卡死，此时接触器 KM1 。在线圈通电情况下应有微微振动及发出电磁噪声。这时，可拆下检查或修理或更换。如无微振及电磁噪声，也可能是起动按钮 SB1接触不好，可用万用表 Rl档进行检查并修复。4）电动机只有低速点动的检修。首先检查接触器。 KM1 的自锁功能。在切断电源的情况下，用螺丝刀顶压接触器动铁心，使呈吸合状态，再用万用表 R1档测量 4-5号间的电阻， 如果电阻值不为零， 则自锁触头有故障，应进行修复或更换 KM1 接触器。如果自锁触头接触良好，则分别测量检查连至自锁触头的 4号线和5号线连线是否已断或连接处松脱，找出故障点后，修复即可。（
11、2）电动机一起动就爆断主回路熔体 FU1的故障，检修这种故障是由于线路短路或电动机短路所致。 此时，控制回路短路的可能性极小，因 FU2熔体的电流等级比 FUl 要小得多，故它应先熔断。1）检查短路故障点。对于短路点，除穿管导线和电动机外，一般都可以明显地看到灼痕及熔化的金属粒， 检修时应注意观察；同时，可在断电情况下；用 500V绝缘电阻表分段测量线路的对地和线间绝缘电阻，找出故障段后，再用脱开某些连线头的方法进一步缩小范围，直至找出短路点所在导线或元件进行更换或修复。1872）检查电动机转子是否堵转， 电动机转子堵转也能造成熔体 FUl在电动机起动瞬间爆断。检查时，先切断电源，再由人来转动
12、电动机转轴，电动机应能转动。若无法转动，则为电动机卡死或传劫机构卡死；如果是电动机转子本身卡死，大多是因为轴承滚珠碎裂造成，可拆修电动机，更换轴承，如果是传动机构卡死，则应由钳工修理。（3）控制回路熔体爆断的检修 这种故障一般是由于控制回路短路或对地短路造成。1）在断开电源的情况下，用万用表 R1档测量接触器线圈两端电阻，这时应有较大的电阻值，如为零，则是线圈短路，需要更换线圈；如电阻值很小，而且线圈发汤，并有焦臭味，则线圈有匝间短路存在，也需更换线圈。2）用万用表 R1档测量FU2的出线端： 1号线、0号线对地电阻，其阻值应保持在无限大处。 如发现某点对地电阻值极小或为零， 则存在对地短路点
13、。 假设为 1。对地短路， 此时可拆去 6号线。若故障依旧，再拆去 3号线，依次类推，直到故障消除为止。找出短路故障点后，针对故障发生的原因 （元件绝缘击穿、导线绝缘破损、导线连接部分碰地，元件安装不当使导电体碰地等 ）所在，再进行更换元件、导线，重新紧固元件和导线连接点等修理工作。（4）高速运行时的故障检修 如图 21.6所示，当合上开关 QS，按下起动按钮 SB2，首先是时间继电器 KT 吸合，KM1 吸合，电动机低速启动运行，经时间继电器延时后其延时常闭触头断开， 使接触器 KM1 断电， KMl 释放，其常闭联锁触头恢复闭合，电动机低速运行结束，188当时间继电器延时后其延时常开触头闭
14、合后， KM2 、KM3 接触器吸合，电动机就由低速起动转入高速运行。1）电动机不能转入高速运行的检修。此时存在两种情况。 电动机低速起动后， 一直运行在低速状态， 这种故障出自时间继电器 KT ，可能是铁心卡死呈断电状态；也可能是延时机构失灵，致使延时常闭触头不能断开。 应该修理或更换时间继电器， 并根据需要整定好延时时间。电动机低速起动，经过一段时间延时后，电动机停止转动。出现该故障时，时间继电器 KT 和接触器 KMl 的线圈回路工作均正常。首先应检查时间继电器 KT 的瞬时触头 KT-1 不能闭合自锁，在断开电源的情况下，用万用表 R1档测量 KT-1 的瞬时触头是否能闭合，阻值应为零
15、，如果不通，则应该修理或更换时间继电器。如果阻值为零，则测量 KM1 联锁触头，若电阻为无限大，应该修理或更换接触器 KM1 。如果阻值为零，即为 KM2 、KM3 线圈断路，电阻为无限大，应更换 KM2 、KM3 线圈检修或更换 KM2 、KM3 接触器。到此，只要接触器、 KM1 、KM2 、KM3 完好，电动机就能正常进入高速运行状态了。21.3 实训准备器材表 21-1实训准备工具、仪表、器材明细表序号名称型号与规格单位数量1单相交流电源220V 和 36 V、5 A处2三相四线电源3 380， 220V 、 20A189345678电工通用工具万用表兆欧表钳形电流表劳保用品圆珠笔，尺
16、验电笔、钢丝钳、螺丝刀（一字形和十字形 ） 、电工刀、尖嘴钳、活扳手、套剥线钳等M47 型万用表块5050 型、 500V 、 0200M T301A 、050A绝缘鞋、工作服等自备表 21-2序号 名称1 三相电动机配线板组合开关交流接触器中间继电器热继电器时间继电器9熔断器及熔芯配1011三联按钮12两联按钮13接线端子排实训准备电器明细表YD12M-4/2 3.3KW/4KW 、 380V 、台7.4A/8.6A 、 YY500mm 450mm 20 mmHZ10-25/3个CJ20-16，线圈电压 380V只ZJ7-4/4，线圈电压 380VJRl6-20/3D ，整定电流 7.4 A
17、JRl6-20/3D ，整定电流 8.6 AJS7-2A，线圈电压 380VRL1-60/20 ， 25ARL1-15/4 ， 5ALA10-3H 或 LA4-3HLA10-2H 或 LA4-2HJX2-1015，500V 、 10A、 15 节条1901415161718192021螺丝，螺母，平M425mm 或 M435垫圈塑料软铜线BVR-2.5mm 2，颜色黑色或自定米25BVR-0.75 mm 2，颜色红色或自定BVR-1.5 mm 2 ，颜色黄绿双色别径压端子UT2.5-4 ， UT1-4行线槽TC3025，长 34cm，两边打 3.5mm孔异型编码套管3.5mm0.3以上为手动自
18、动双速电机控制线路的两个课题的电器明细表， 可根据实际训练课题选用。21.4 实训操作要点1安装训练操作要点（1）安装步骤及工艺要求安装工艺可参照课题 18 技能训练的工艺要求进行。其安装步骤如下：1）按表 21-2 配齐所用电器元件，并检验元件质量。2）根据图 21-6、所示电路图，画出布置图。3）在控制板上按布置图固装除电动机以外的电器元件，并贴上醒目的文字符号。4）在控制板上根据电路图进行板前线槽布线，并在线端套编码套管和冷压接线头。5）安装电动机。1916）可靠连接电动机及电器元件不带电金属外壳的保护接地线。7）可靠连接控制板外部的导线。8）自检。9）检查无误后通电试车，并用转速表测量
19、电动机转速。（2）注意事项1）接线时，注意主电路中接触器 KM1 、KM2 在两种转速下电源相序的改变，不能接错；否则，两种转速下电动机的转向相反，换向时将产生很大的冲击电流。2）控制双速电动机形接法的接触器 KM1 和 YY 接法的 KM2 的主触头不能对换接线，否则不但无法实现双速控制要求，而且会在YY形运转时造成电源短路事故。3）热继电器 FR1、FR2 的整定电流及其在主电路中的接线不要搞错。4）通电试车前，要复验一下电动机的接线是否正确，并测试绝缘电阻是否符合要求。5）通电试车时，必须有指导教师在现场监护，同时做到安全文明生产。2检修训练操作要点（1）故障设置在控制电路和主电路中各人
20、为设置电气故障两处共四处。（2）故障检修由学生自编检修步骤，经教师审阅合格后，参照课题18技能训练中的检修步骤和方法进行检修训练。192（3）注意事项1）检修前要认真阅读电路图，掌握线路的构成、工作原理及接线方式。2）检修过程中，故障分析、排除故障的思路和方法要正确，严禁扩大和产生新的故障。3）工具、仪表使用要正确，带电检修时必须有指导教师在现场监护，以确保用电安全。4）检修必须在定额时间内完成。21.5 实训过程记录1绘制电气原理图、接线图和布置图。2按图选择元器件并作记录。3固定元器件位置及线槽位置4连接导线21.6 实训成绩评定1双速电动机自动变速控制线路安装成绩评定表 21-3考核配分
21、及评分标准项目内容配分评分标准扣分得分1线路原理图不正确扣 4 分线路设计2布置图不正确扣 3 分3接线图不正确装前检查1元器元件漏检或检错2电动机质量检查扣 2 分1不按布置图安装扣 5 分元器件选2元件安装不牢固每只择安装3元件安装不整齐、不合理4损坏元件1不按电器原理图接线布线2布线不符合要求：主电路193控制电路3接点松动、露铜过长、压绝缘层、反圈等4损伤导线绝缘或线芯5编码套管装不正确6漏接地线1热继电器未整定或整定错2熔体规格配错、主、控电路各通电试车302第一次试车不成功3第二次试车不成功4第三次试车不成功5负载接线错误安全文明1违反安全及文明规程扣 1050 分生产2乱线敷设，加扣不安全分扣 10分定额时间3.5h开始时间结束时间考试类型过程型教师签字成绩2双速电动机自动变速控制线路故障检修成绩评定表 21-4得分自编检修检修步骤不合理、不完善扣10分步骤1故障分析、排除故障思路不正确故障分析40扣 20分2标错电路故障范围1停电不验电2工具
