中職電工電子專業異步電動機正反轉控制的安裝與調試的教學特色分析

吳曉平

摘 要：在中職電工電子教學中，三相異步電動機正反轉控制是一個重點內容。在實際工作中，各類自動化裝置的電動機驅動工作部往往需要正、反兩個方向的運動，如主軸的正轉與反轉、搖臂的上升和下降等很多是靠電動機的正反轉來實現的。三相異步電動機的正反轉控制是一個基本的自動控制環節，對教學中較簡單的控制內容教師可以在此基礎上做一些刪改，較復雜的控制內容可以在此基礎上進行適當的補充。本文通過作者多年三相異步電動機正反轉控制的教學與實踐經驗，對這部分內容分四個模塊進行教學，重點介紹在中職電工電子專業教學中，幾種常見的正反轉控制電路的安裝與調試中的常見問題及解決方案。

關鍵詞：中職 電工電子 電動機 安裝調試 教學分析

一、倒順開關正反轉控制線路的安裝與調試模塊的特點分析

在中職電工電子教學中，倒順開關正反轉控制線路所用電器較少，線路比較簡單，操作人員勞動強度大，操作安全性差。在倒順接法安裝時，學生的一些常見問題有：一是開關的金屬外殼是否可靠接地。接地線連接倒順開關是否接到指定的接地螺釘上，切忌接在開關的罩殼上。二是進出線接線是否接錯。接線時，應看清開關線端標記，保證標記為L1、L2、L3接電源，標記為U、V、W接電動機，否則會造成兩線電源短路。三是倒順開關的操作順序是否正確。四是若作為臨時性裝置安裝時，如將倒順開關安裝在墻壁上時，接到電動機的引線可采用塑料銅線或橡套電纜線，并采用金屬軟管保護；若將開關和電動機一起安裝在同一金屬結構件上或支架上，開關的電源進線必須采用四角插頭和插座連接，并在插座前裝熔斷器或再加裝隔離開關。可移動的引線必須完整無損，不得有接頭。引線的長度一般不超過2m。

學生在調試時的注意事項：一是電動機由正轉變反轉。應先使電動機停轉，然后再把手柄扳到倒向的位置，使其反轉。若直接由順變倒，電動機的定子繞組會因為電源突然反接而產生很大的反向電流，易使電動機定子繞組因過熱而損壞。二是調試時電動機不啟動或電動機缺相可能使熔斷器的熔體熔斷、倒順開關操作失控、倒順開關動靜觸頭接觸不良。查明原因后更換熔體、修復或更換倒順開關，對觸頭進行修整。這些應是教師指導的重點。

二、電動機接觸器控制線路的安裝與調試模塊的教學分析

在教學中，我們采用接觸器來控制電動機的正反轉，可以大大減輕勞動強度，但電路相對復雜。學生在實習安裝時有以下常見問題。

1.接線常見故障

接觸器連鎖觸頭接線沒有正確連接兩個接觸器，即正轉的接觸器和反轉的接觸器沒有分別用正轉按鈕和反轉按鈕控制。教師要提醒學生注意兩個接觸器的主觸頭所接的電源相序不同，其相應的控制電路有兩個接觸器連鎖觸頭，如果連接錯誤會造成主電路中兩相電源短路。一般我們采取的措施就是在正反轉控制電路中分別串接對方接觸器的一對常閉輔助觸頭。在調試時，我們應先合上QF，再按下SB1及SB3，看控制是否正常，并在按下SB1后，再按下SB2，觀察有無連鎖作用。

2.學生實習排除故障常見原因

（1）鐵芯吸不上或吸力不足。原因：電流電壓過低、線圈技術參數不符合使用要求、線圈燒斷或斷線、卡住、生銹、彈力過大。

（2）鐵芯不放開或釋放過慢。原因：觸頭熔焊或壓力過小、卡住、生銹、磁面有油污或塵埃、剩磁過大（鐵芯材料或加工問題）。

（3）線圈過熱或燒毀：鐵芯不能完全吸合。原因：使用條件不符、操作頻率過高（交流）、空氣潮濕或含有腐蝕性氣體。

（4）電磁鐵噪聲過大。原因：電壓過低、壓力過大、磁面不平、有油污、塵埃、斷路環斷裂。

（5）觸頭熔焊。原因：操作頻率過高或過負荷、觸頭表面有金屬顆粒突起或異物、有卡住現象。

解決這些問題對于教學效果的提升非常重要。

三、電動機接觸器雙重連鎖正反轉控制電路模塊的教學分析

教學中對于接觸器連鎖正反轉控制線路的優點是安全可靠的，缺點是操作不便。用接觸器控制電動機的正反轉，大大減輕了勞動強度，但電路要相對復雜；用按鈕連鎖正反做控制線路的優點是操作方便，不需按動停止按鈕，可以直接進行正反轉切換，但缺點是容易產生相間短路。如：當接觸器主觸頭熔焊或者被異物卡住時，即使接觸器線圈失電，其主觸頭也沒有分斷，這時按下開關，得電動作，主觸頭閉合，就會造成相間短路。所以，這一電路存在一定的安全隱患，這也是教學中教師和學生應該關注的一個重點問題。按鈕、接觸器雙重連鎖正反轉控制電路克服了接觸器控制電路中間歇性的缺點，但電路中元件較多。控制電路至少含有5個控制電器，正反停3個按鈕，正反轉2個接觸器。這樣線路相對復雜，電路中有兩個按鈕不帶自鎖，具有兩對觸點，一組常開，一組常閉。利用按鈕與接觸器的觸點組成的電路，在按下正轉按鈕后再按反轉按鈕就沒有反應，這就是連鎖；相反，在反轉時按正轉按鈕也沒有反應，這樣正反轉切換必須要在停機后才能起作用。在實際應用當中，設計的電路既要工作安全也要操作方便，這就是按鈕、接觸器雙重連鎖正反轉控制線路的特點。優點：接觸器連鎖控制線路與按鈕連鎖控制線路組合在一起形成的新電路，具備了以上兩種電路的優點，操作方便、安全可靠，還不會造成相間短路。在完成教學任務時，學生應該同時完成作業記錄表格，培養良好的職業習慣。

四、位置控制線路的控制電路模塊的教學特點分析

在機械運動過程中，一些部件的行程或位置要進行限制。學生在設計控制電路時要對機械工作性能、結構特點、運動情況、加工工藝及加工情況加以充分的了解，使控制系統簡單、經濟、合理，便于操作，維修方便，安全可靠，能夠最大限度地滿足機械加工工藝的要求，但更重要的是確保控制電路工作的安全性和可靠性。學生在學習此部分內容時，要經常考慮安裝調試的注意事項：一是要正確連接電器的線圈、正確連接電器元件的觸頭、防止出現寄生電路；二是在控制電路中控制觸頭應合理布置，所有導線的截面積在等于或大于0.55mm2時，必須使用軟管，在布線時嚴禁損傷線芯和導線絕緣；三是在各電器元件接線端子上引入和引出的導線，除了間距很小和元件機械強度很差允許直接架空敷設外，其他導線必須經過走線槽進行連接，進入走線槽內的導線要完全置于走線槽內，并盡可能避免交叉；四是在所有接線端子、導線線頭上，都應套有與電路圖上相應接線號碼一致的編碼套管，并按線號連接，連接必須牢靠，不得松動，并嚴格按照工序要求操作。學生完成作業項目后，教師要組織小組進行評價和檢查，防止出現錯誤連接和安全事故。

五、小結

在中職電工電子課實習教學中，異步電動機的檢查與調整內容是教學的重點，我們采取模塊化教學有助于學生更好地理解體會不同正反轉控制電路的優缺點，學生通過比較學習能夠強化理解和記憶能力，有助于理解此部分內容。但在實際工作中，學生會遇到更為復雜的故障，因此只通過教學中簡單的實習是遠遠不夠的，還需要在實習的基礎上進行更深刻的思考與探究。

參考文獻：

[1]常斗南.可編程序控制器原理·應用·實驗[M].北京：機械工業出版社，1998.

[2]鄧朝陽.互動式教學在可編程控制器教學中的應用[J].職業教育研究，2006（1）.

（作者單位：江蘇省海安中等專業學校）