淺談技工院校電力拖動教學(xué)

管法家（煙臺工貿(mào)技師學(xué)院，山東　煙臺　264003）

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淺談技工院校電力拖動教學(xué)

管法家
（煙臺工貿(mào)技師學(xué)院，山東煙臺264003）

摘要：技工院校的學(xué)生基礎(chǔ)差、底子薄，大部分學(xué)生自我約束能力較差，導(dǎo)致了學(xué)生上課聽不懂，從而失去了學(xué)習(xí)興趣。針對這些學(xué)生的具體情況，我們專業(yè)課教師要改變我們的教學(xué)方法，利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大限度的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，幫助學(xué)生樹立自信心。以Y-Δ降壓啟動為例，討論在電力拖動課程教學(xué)中采用的教學(xué)方式和教學(xué)方法。通過實(shí)際教學(xué)證明，該方法能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，取得了較好的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：降壓啟動；手動降壓啟動；Y-Δ降壓啟動

1　為什么要進(jìn)行降壓啟動控制

電動機(jī)直接啟動時，啟動電流非常大，一般為額定電流的4-7倍。這樣會導(dǎo)致電源輸出電壓下降，電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩減小，影響其他設(shè)備的正常工作。因此，較大容量的電動機(jī)啟動時需要降壓啟動。由于電流隨電壓的降低而減小，所以降壓啟動達(dá)到了減小啟動電流的目的。但是，由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以降壓啟動也將導(dǎo)致電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩大為降低。因此，降壓啟動需要在空載或輕載下進(jìn)行。降壓啟動是指利用啟動設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后，加到電動機(jī)的定子繞組上進(jìn)行啟動，待電動機(jī)啟動運(yùn)轉(zhuǎn)后，再使其電壓恢復(fù)到額定電壓正常運(yùn)轉(zhuǎn)的啟動方式。

2　降壓啟動的方法

常見的降壓啟動的方法有定子繞組串電阻降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動和Y-Δ降壓啟動等。Y-Δ降壓啟動是電動機(jī)降壓啟動常用的方法，也是電力拖動控制線路中非常重要的知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。

Y-Δ降壓啟動控制線路有兩種方式：一種是手動Y-Δ降壓啟動，一種是自動Y-Δ降壓啟動。

手動控制Y-Δ降壓啟動控制線路工作原理比較簡單：啟動時，先合上電源開關(guān)QS1，然后把開啟式負(fù)荷開關(guān)QS2扳到啟動位置，此時將電動機(jī)的三個末端繞組結(jié)成一個點(diǎn)，電動機(jī)定子繞組接成Y形降壓啟動，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升并接近額定值時，再將QS2扳到運(yùn)行位置，使得電動機(jī)的三個繞組首尾相接，電動機(jī)定子繞組接成Δ全壓正常運(yùn)行。

時間繼電器控制Y-Δ降壓啟動控制線路中有五個熔斷器（FU1-FU5）、三個接觸器（KM、KM Y、KMΔ）、一個熱繼電器（KH）、一個時間繼電器（KT）和兩個按鈕組成（SB1、SB2）。

各部分元件的作用：接觸器KM作為電源引入用，接觸器KM和接觸器KM Y作為電動機(jī)Y形運(yùn)行，接觸器KM和接觸器KM Δ作為電動機(jī)Δ運(yùn)行，時間繼電器KT用作控制Y形降壓啟動時間和完成Y形到Δ運(yùn)行自動切換，SB1是啟動按鈕，SB2是停止按鈕，熔斷器FU1- FU3作主電路短路保護(hù)，F(xiàn)U4- FU5作控制電路短路保護(hù)，KH作短路保護(hù)。

3　降壓啟動電路原理分析

3.1Y形運(yùn)行工作原理分析

三相異步電動機(jī)繞組的接法有兩種：一種是Y形接法，一種是Δ接法。Y形接法是將電動機(jī)的三相繞組的尾端U2、V2、W2連接在一起，把三相繞組的首端U1、V1、W1分別引出連接電源。Δ接法是將電動機(jī)三相繞組依次首尾相接構(gòu)成一個閉合回路，三個連接點(diǎn)U1、V1、W1分別引出連接電源。

啟動：先合上電源開關(guān)QF。按下啟動按鈕SB1，KM Y線圈得電，KM Y常開觸頭閉合，KM Y主觸頭閉合，KM Y聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬MΔ，KM Y線圈得電，KM自鎖觸頭閉合自鎖，KM主觸頭閉合，電動機(jī)M結(jié)成Y形降壓啟動。

線路特點(diǎn)：Y形運(yùn)行時就是將KM 和KM Y兩個接觸器都得電，使得電動機(jī)的三個末端繞組結(jié)成一個點(diǎn)，這樣電動機(jī)就進(jìn)行Y形運(yùn)行。

3.2Δ運(yùn)行工作原理分析

按下啟動按鈕SB1，KM Y線圈得電，KM Y常開觸頭閉合，KM Y主觸頭閉合，KM Y聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M Δ，KM Y線圈得電，KM自鎖觸頭閉合自鎖，KM主觸頭閉合，電動機(jī)M結(jié)成Y形降壓啟動，KT線圈得電，當(dāng)M轉(zhuǎn)速上升到一定值時，KT延時結(jié)束，KT常閉觸頭分?jǐn)啵琄M Y線圈失電，KM Y常開觸頭分?jǐn)啵琄M Y主觸頭分?jǐn)啵獬齓形連接，KM Y聯(lián)鎖觸頭閉合，KM Δ線圈得電，KM Δ聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)啵琄M Δ主觸頭閉合，KM Y聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)啵琄T線圈失電，KT常閉觸頭瞬時閉合，電動機(jī)M接成Δ形全壓運(yùn)行。

線路特點(diǎn)：Δ運(yùn)行時就是將KM 和KM Δ兩個接觸器都得電，使得電動機(jī)的三個繞組首尾相接，這樣電動機(jī)就進(jìn)行Δ形運(yùn)行。

時間繼電器KT的作用：電動機(jī)剛開始啟動時作Y形運(yùn)行，此時電動機(jī)為低壓運(yùn)行，當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行一段時間以后，時間繼電器的延時常開觸頭閉合，接通Δ運(yùn)行的接觸器KM Δ線圈，KM Δ主觸頭也閉合，帶動電動機(jī)Δ運(yùn)行。當(dāng)時間繼電器的延時常開觸頭閉合的同時其常閉觸頭斷開，切斷Y形運(yùn)行的回路，對接觸器進(jìn)行互鎖，起到了保護(hù)作用。

停止時，按下SB2，KM 、KM Y、KM Δ線圈都失電。

熱繼電器KH的作用：當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行過程中，由于電源電壓的波動或電動機(jī)負(fù)載變大時，流過電動機(jī)的電流增大，流過熱繼電器熱元件的電流也隨之增大，電流增大會導(dǎo)致熱繼電器熱元件發(fā)熱，會使熱繼電器熱元件發(fā)生彎曲，導(dǎo)致熱繼電器的常閉觸頭斷開，從而切斷其控制線路。熱繼電器常閉觸頭斷開后，線路中KM 、KM Y、KM Δ線圈都失電，從而起到了過載保護(hù)的作用。

4　總結(jié)

在實(shí)際教學(xué)過程中，通過手動降壓啟動與自動降壓啟動的對比學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生順利的理解并接受Y-Δ降壓啟動控制線路，并對線路的控制原理有了系統(tǒng)的分析，在實(shí)際的教學(xué)中取得了很好的教學(xué)成果。針對現(xiàn)在技工院校學(xué)生自我控制力差、理解能力差的特點(diǎn)，在實(shí)際教學(xué)中教師可以利用多媒體教學(xué)，將復(fù)雜的線路簡單化，給同學(xué)們更加直觀的認(rèn)知環(huán)境，可以促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣可以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)：

［1］李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練［J］.中國勞動社會保障局出版社，2007.

［2］沈蓬.電機(jī)與變壓器［J］.中國勞動社會保障局出版社，2014.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.170

作者簡介：管法家（1985-），男，本科，助理講師，研究方向：電氣自動化。