三相非同步電路

A. 三相非同步電動機電路，如何起動和停止。請回答詳細的過程

按下SB1，KM線圈帶電，與SB1並聯的輔助接點閉合，實現自保，此時松開SB1，KM線圈仍有電，KM三個主觸頭接通電機三相電源，電機工作。按SB2，其常閉觸點斷開，KM失電，同時其輔助觸點斷開，解除自保，此時SB2再松開(觸點閉合)，KM仍然無電，其主觸頭斷開電機三相電源，電機停止運轉。

B. 三相交流非同步電動機的控制電路

1. 啟動控制
三相非同步電動機從接通電源開始運轉，轉速逐漸上升直到穩定運轉狀態，這一過程稱為啟動。按照啟動方式不同，它可以分為直接啟動和降壓啟動。
直接啟動的啟動電流大，對供電變壓器影響較大，容量較大的鼠籠非同步電動機一般都採用降壓啟動。降壓啟動就是將電源電壓適當降低後，再加到電動機的定子繞組上進行啟動，待電機啟動結束或將要結束時，再使電動機的電壓恢復到額定值。這樣做的目的主要是為了減小啟動電流，但是因為降壓，電動機的啟動轉矩也將降低。因此，降壓啟動僅適用於空載或輕載啟動。
1） 直接啟動
i. 採用開關直接啟動：採用開關直接啟動的電路僅適用於不頻繁啟動的小容量電動機，它不能實現遠距離控制和自動控制，也不能實現零壓、欠壓和過載保護。
ii. 採用接觸器點動控制：採用接觸器點控制電路，可控制容量稍大或者啟動頻繁的電動機，並且實現「一點就動，松開不動」的功能。
iii. 採用接觸器長動控制：採用接觸器長動控制的電動機，在按下啟動按鈕後，電動機開始運轉，因為具有自鎖觸點，所以如果想讓電機停轉，必須按下停止按鈕。
iv. 長動與點動混合控制：如果電動機既要點動控制，又要連續運轉控制，那麼可以結合一下，採用三個按鈕和自鎖觸點，實現點動與長動運轉控制。
2） 降壓啟動
i. 定子繞組串電阻（電抗器）降壓啟動：電動機啟動時，在三相定子電路中串入電阻，使電動機定子繞組電壓降低，限制了啟動電流，待電動機轉速上升到一定值後，將電阻切除，使電動機在額定電壓下穩定運行。
ii. 星形三角形降壓啟動：
星形三角形降壓啟動是指電動機啟動時，把定子繞組接成星形，以降低啟動電壓，限制啟動電流；待電動機啟動後，再把定子繞組改接成三角形，使電動機從起運行。凡是在正常運行時定子繞組做成三角形連接的非同步電動機，均可用這種降壓方法。電動機啟動時，接成Y形，加在每相定子繞組上的啟動電壓只有三角形接法的，啟動電流為三角形接法的1/3，啟動轉矩也只有三角形接法的1/3。所以這種降壓啟動方法，只適用於輕載或空載下啟動。
iii. 自耦變壓器降壓啟動：
自耦降壓啟動是在啟動時將電源電壓加在自耦變壓器的原邊繞組上，電動機的定子繞組與自耦變壓器的副邊繞組連接，當電動機的轉速達到一定值時，將自耦變壓器切除，電動機直接與電源相接，在正常電壓下運行。
在交流非同步電動機的諸多調速方法中，變頻調速的性能最好，其特點是調速范圍大、穩定性好、運行效率高。
2. 正反轉控制
根據電機學原理，只要把接到三相非同步電動機的三相交流電源線中的任意兩相對調，即可以實現反轉。
正反轉控制方法主要有以下四種：
1) 手動控制
2) 接觸器互鎖控制
3) 按鈕互鎖控制
4) 接觸器與按鈕雙重互鎖控制
3. 制動控制
三相電動機在切斷電源後，由於慣性，總要經過一段時間才能完全停止。有時候，要求電機在斷電後能迅速停止運轉，這就需要對電動機進行制動。
制動方法大致可分機械制動和電氣制動兩類。常用的機械制動裝置有電磁抱閘和電磁離合器兩種。電氣制方法有反接制動、能耗制動、回饋制動和電容制動等。
1) 反接制動控制線路
反接制動是將運動中的電動機電源反接（即將任意兩根線接法交換）以改變電動機定子繞組中的電源相序，從而使定子繞組的旋轉磁場反射，轉子受到與原旋轉方向相反的制動力矩而迅速停轉。
在這種制動方式中，有一個問題值得注意：當電機轉速接近零時，如不及時切斷電源，則電動機將會反向旋轉。為此必須採取相應措施保證當電機轉速被制動到接近零時迅速切斷電源防止其反轉。一般的反接制動控制線路中常利用速度繼電器進行自動控制。
2) 能耗制動控制線路
能耗制動控制電路是當電動機停車後，立即在電動機定子繞組中通入兩相直流電源，使之產生一個恆定的靜止磁場，由運動的轉子切割該磁場後，在轉子繞組中產生感應電流。這個電流又受到靜止磁場的作用產生電磁力矩，產生的電磁力矩的方向正好與電動機的轉向相反，從而使電動機迅速停轉。應用較多的有變壓器橋式整流單向運轉能耗制動。能耗制動的優點是制動准確能量消耗小，沖擊小；缺點是需附加直流電源，制動轉矩小。
4. 變頻調速控制
調速就是指讓電動機在同一負載下能得到不同的轉速，以滿足實際需要。改變電動機轉速有三種可能：一是變頻調速，二是變極調速，三是變轉差率調速。

C. 三相非同步電動機的電路

三相非同步電動機由轉子部分和定子部分組成；電路主要由一次迴路和二次迴路組成，一次迴路含電源開關、熔斷器、熱繼電器主接點、交流繼電器主接點、電線（導線）電動機、PE線等組成，二次迴路由熔斷器、熱繼電器輔助接點、交流繼電器輔助接點和線圈、控制按鈕等組成。具體要看電動機大、小、類型，負載要求點、使用環境等情況來定。
這樣可以么？

D. 三相非同步電機其他控制電路心得體會

第一個是三相非同步電動機控制電路的連接。

這個看似簡單的實驗，其實沒想像中的簡單。為了做好這個實驗，我們要經過不斷的嘗試，試錯。不過我覺得收獲還是很豐厚的，通過這個實訓我們掌握了控制電路的接線及檢查方法；通過學習低電壓電器的有關知識，我們了解了控制電路基本環節的作用，並掌握了三相非同步電動機的幾種起動控制電路的工作原理。

在實驗中有許多要注意的地方，第一，連接線路前要檢查元件是否故障，空氣開關螺釘連接處是否松脫，能否實現短路、過載等保護；接觸器螺釘是否松脫，線圈是否松動，通電運行時是否會過熱；控制按鈕觸點接觸是否良好。第二，線路連接過程中避免粗心大意，開關控制按鈕有常開常閉兩對觸點，接線時將兩者弄混，可能會導致電路無法正常工作。第三，接線時部分銅導線不能有裸露在外的部分，否則連接機械強度低，或端排螺絲緊固程度不夠，導線易脫落，發生短路或觸電事故。第四，整體接線分布要有條理，否則不易查線和檢修。盡量使用長度適宜的導線，減少導線數量。

這個部分我最大的感觸就是要有心細、謹慎的工作作風，在接線的時候一定要保持注意力高度集中，哪裡接錯了一根線都不會出效果，同時還要有耐心，面對越來越多的接線，不要有怕麻煩的心理，思路不要亂，對照電路圖耐心細致地接好每一根線。接好線路後再仔細檢查一遍，確定無誤後再交付老師評分。我們不僅要會接電路，還要會知曉原理，為什麼要這么接，弄清了原理再去接線就會有理論指導，有理有據，而且也更不易出錯。

電機及拖動基礎對於我們專業的學生來說是一門非常重要的專業基礎課，我們學習的大部分專業課都與它有著緊密的聯系，所以可以說電機及拖動基礎這門課不僅僅對於我們學習專業課有著重要意義，對於我將來的工作也很重要。電機控制實習讓我提前了解了電機的控制方法，結合了理論和實際。
在電機控制接線過程中使我懂得了互助合作的重要性。接線工作不是一個人的事情，也是一個人需要較長時間才能完成的，通過與搭檔的合作可以取長補短使自己學到更多的知識，並且使工作變的事半功倍。團隊精神，互幫互助，這是保證自己成功的最重要的因素之一。

E. 三相非同步電動機電路有什麼工藝要術

三相非同步電動機電路的工藝要求：按照電機的絕緣等級，選用維修用材料，包括電磁線，槽絕緣，端部絕緣，電機引線，接線柱絕緣，絕緣漆等，繞線時，選用合適的繞線模，不要使線圈過大，既浪費銅線又不好裝配，下線過程中，不能劃傷電磁線絕緣層及槽絕緣。

三相非同步電動機的結構

根據轉子繞組的不同的形式，我們把三相非同步電動機分為鼠籠式型的三相非同步電動機和繞線型的三相非同步電動機，定子由機座，定子鐵芯，定子繞組，轉子由轉子鐵芯，轉子繞組，以及相應的軸和軸承所組成。

要注意線圈的引出線端，應嵌放在機殼的出線孔一側。為了嵌線方便和防止出差錯，一般嵌線時習慣上要面向機座出線孔的對面，嵌線時，應將線圈寬度捎壓縮，先嵌靠身體一側的線圈有效邊未拉入的導線可用劃線板劃入槽內，要使槽內導線平整服貼，不能太亂和交叉太多。

當槽內部分導線有凸起或槽滿率較高時，可把壓線板從槽的一端插入，用小錘輕敲壓線板背部，邊敲邊移，把槽內導線壓實壓平，蓋上槽蓋絕緣打入槽鍥，為了使暫不嵌入線圈的另一有效邊，不影響其他線圈邊的嵌線，可用線繩將其綁在膛內吊起來，或用破布等暫時墊起。

F. 三相非同步電動機原理

三相非同步電動機是靠同時接入380V三相交流電流（相位差120度）供電的一類電動機。 三相非同步電動機轉子的轉速低於旋轉磁場的轉速，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而產生電動勢和電流，並與磁場相互作用產生電磁轉矩，實現能量變換。其擁有結構簡單、運行可靠、價格便宜等優點。

工作原理
當向三相定子繞組中通入對稱的三相交流電時，就產生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由於旋轉磁場以n1轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。由於轉子導體兩端被短路環短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。

通過上述分析可以總結出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電後，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

基本結構
三相非同步電動機由固定的定子和旋轉的轉子兩個基本部分組成，轉子裝在定子內腔里，藉助軸承被支撐在兩個端蓋上。為了保證轉子能在定子內自由轉動，定子和轉子之問必須有一間隙，稱為氣隙。電動機的氣隙是一個非常重要的參數，其大小及對稱性等對電動機的性能有很大影響。
定子
定子由定子三相繞組、定子鐵心和機座組成。

定子三相繞組是非同步電動機的電路部分，在非同步電動機的運行中起著很重要的作用，是把電能轉換為機械能的關鍵部件。定子三相繞組的結構是對稱的，一般有六個出線端U1、U2、V1、V2、W1、W2，置於機座外側的接線盒內，根據需要接成星形（Y）或三角形（△），

定子鐵心是非同步電動機磁路的一部分，由於主磁場以同步轉速相對定子旋轉，為減小在鐵心中引起的損耗，鐵心採用0.5mm厚的高導磁硅鋼片疊成，硅鋼片兩面塗有絕緣漆以減小鐵心的渦流損耗。

機座又稱機殼，它的主要作用是支撐定子鐵心，同時也承受整個電動機負載運行時產生的反作用力，運行時由於內部損耗所產生的熱量也是通過機座向外散發。中、小型電動機的機座一般採用鑄鐵製成。大型電動機因機身較大澆注不便，常用鋼板焊接成型。

轉子
非同步電動機的轉子由轉子鐵心、轉子繞組及轉軸組成。

轉子鐵心也是電動機磁路的一部分，也是用硅鋼片疊成。與定子鐵心沖片不同的是，轉子鐵心沖片是在沖片的外圓上開槽，疊裝後的轉子鐵心外圓柱面上均勻地形成許多形狀相同的槽，用以放置轉子繞組。

轉子繞組是非同步電動機電路的另一部分，其作用為切割定子磁場，產生感應電勢和電流，並在磁場作用下受力而使轉子轉動。其結構可分為籠型繞組和繞線式繞組兩種類型。這兩種轉子各自的主要特點是：籠型轉子結構簡單，製造方便，經濟耐用；繞線式轉子結構復雜，價格貴，但轉子迴路可引入外加電阻來改善起動和調速性能。

籠型轉子繞組由置於轉子槽中的導條和兩端的端環構成。為節約用鋼和提高生產率，小功率非同步電動機的導條和端環一般都是融化的鋁液一次澆鑄出來的；對於大功率的電動機，由於鑄鋁質量不易保證，常用銅條插入轉子鐵心槽中，再在兩端焊上端環。籠型轉子繞組自行閉合，不必由外界電源供電，其外形像一個籠子，故稱籠型轉子，如圖4所示。

氣隙
非同步電動機的氣隙是很小的，中小型電動機一般為0.2～2mm。氣隙越大，磁阻越大，要產生同樣大小的磁場，就需要較大的勵磁電流。由於氣隙的存在，非同步電動機的磁路磁阻遠比變壓器為大，因而非同步電動機的勵磁電流也比變壓器的大得多。變壓器的勵磁電流約為額定電流的3%，非同步電動機的勵磁電流約為額定電流的30%。勵磁電流是無功電流，因而勵磁電流越大。

G. 三相非同步電動機的電路主要由哪兩部分組成

三相非同步電動機轉子的轉速低於旋轉磁場的轉速，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，並與磁場相互作用產生電磁轉矩，實現能量變換。與單相非同步電動機相比，三相非同步電動機運行性能好，並可節省各種材料。按轉子結構的不同，三相非同步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的非同步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。繞線式三相非同步電動機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組並通過滑環、電刷與外部變阻器連接。調節變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節電動機的轉速。

H. 試設計三相非同步電動機的正反轉控制電路(畫出主電路和控制電路);並寫出工作原理

電路圖和控制電路綜合圖：

原理：

圖中使用了2個分別用於正轉和反轉的電磁接觸器KM1、KM2，對這個電動機進行電源電壓相的調換。此時，如果正轉用電磁接觸器KM1，電源和電動機通過接觸器KM1主觸頭，使L1相和U相、L2相和V相、L3相和W相對應連接，所以電動機正向轉動。

如果接觸器KM2動作，電源和電動機通過KM2主觸頭，使L1相和W相、L2相和V相、L3相和U相分別對應連接，因為L1相和L3相交換，所以電動機反向轉動。

(8)三相非同步電路擴展閱讀：

三相非同步電動機正反轉控制：

主要電氣元件:按鈕開關3個，接觸器2個，熱過載1個，最好加3個熔斷器為保護3條火線用。

電機要實現正反轉控制，將其電源的相序中任意兩相對調即可(我們稱為換相)，通常是V相不變，將U相與W相對調，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調換電動機的相序。

接線時應使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調相。由於將兩相相序對調，故須確保二個KM線圈不能同時得電，否則會發生嚴重的相間短路故障，因此必須採取聯鎖。

三相非同步電動機正反轉控制的安全措施：

電動機的正反轉控制操作中，如果錯誤地使正轉用電磁接觸器和反轉用電磁接觸器同時動作，三相電源的L1相和L3相的線間電壓，通過反轉電磁接觸器的主觸頭，形成了完全短路的狀態。

所以會有大的短路電流流過，燒壞電路。所以，為了防止兩相電源短路事故，接觸器KM1和KM2的主觸頭決不允許同時閉合。

I. 三相非同步電動機是接三根相線的，請問它是怎麼構成迴路

三相非同步電動機構成迴路的方式是：
三相之間可以兩兩構成迴路。因為三項之間都是有相位差的，所以也就存在電勢差，將兩項負載後，就能形成迴路。

三相非同步電機(Triple-phase asynchronous motor)是靠同時接入380V三相交流電源（相位差120度）供電的一類電動機，由於三相非同步電機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速成旋轉，存在轉差率，所以叫三相非同步電機。

J. 畫出三相非同步電動機正反轉動控制電路電路圖並說明原理

電路圖如下：

在上圖中，用兩個起保停電路來分別控制電動機的正轉和反轉。按下正轉啟動按鈕SB2，X0變ON，其常開觸點接通，Y0的線圈「得電」並自保。使KM1的線圈通電，電機開始正轉運行。按下停止按鈕SB1，X2變ON，其常閉觸點斷開，使Y0線圈「失電」，電動機停止運行。

在上圖中，將Y0與Y1的常閉觸電分別與對方的線圈串聯，可以保證他們不會同時為ON，因此KM1和KM2的線圈不會同時通電，這種安全措施在繼電器電路中稱為「互鎖」。

除此之外，為了方便操作和保證Y0和Y1不會同時為ON，在梯形圖中還設置了「按鈕互鎖」，即將反轉啟動按鈕X1的常閉點與控制正轉的Y0的線圈串聯，將正轉啟動按鈕X0的常閉觸點與控制反轉的Y1的線圈串聯。

設Y0為ON，電動機正轉，這是如果想改為反轉運行，可以不安停止按鈕SB1，直接安反轉啟動按鈕SB3，X1變為ON，它的常閉觸點斷開，使Y0線圈「失電」，同時X1的敞開觸點接通，使Y1的線圈「得電」，點擊正轉變為反轉。

(10)三相非同步電路擴展閱讀

圖中FR是作過載保護用的熱繼電器，非同步電動機長期嚴重過載時，經過一定延時，熱繼電器的常開觸點斷開，常開觸點閉合。

其常閉觸點與接觸器的線圈串聯，過載時接觸其線圈斷電，電機停止運行，起到保護作用。有的熱繼電器需要手動復位，即熱繼電器動作後要按一下它自帶的復位按鈕，其觸點才會恢復原狀，及常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

這種熱繼電器的常閉觸點可以像圖2那樣接在PLC的輸出迴路,仍然與接觸器的線圈串聯，這反而可以節約PLC的一個輸入點。