三相異步電動機正反轉故障排除在實訓教學中的應用

摘要：三相異步電動機正反轉接線及故障排除實訓在教學中有著承上啟下的作用，相關專業學生應掌握正反轉控制電路知識，但學生的知識儲備不足，對于正反轉控制原理理解不夠，特別是在操作時對于出現的故障缺乏有效分析及排除故障的能力。現通過對電動機正反轉原理、電路靜態檢測方法、電路故障排除方法等方面的介紹，有效提高了學生的故障排除能力。

關鍵詞：三相異步電動機;正反轉;故障排除;實訓教學

0 引言

三相異步電動機正反轉控制電路是電動機自鎖正轉電路的延伸，電路互鎖是常用的電氣控制方法，是學生學習電氣控制的啟蒙教學內容。同時，在工業生產實踐中，許多運動部件均需正反兩個相反方向運行。學生通過學習維修電工實訓課程，能夠掌握一些基本的設備安裝和檢修技能[1]。電動機正反轉控制線路實訓，可提高學生的識繪圖能力、動手能力、排故能力、合作能力等綜合職業技能[2]。在實訓過程中，學生總會遇到一些電氣故障，往往學生連接好電路后直接上電，經常造成電源短路，熔斷器大量損壞，在工作崗位，這種操作可能會造成嚴重后果[3]。因此，學生在實踐教學過程中，除了按照工藝規范識圖及接線，更重要的是試車前進行靜態檢測，培養學生養成良好的習慣，電路接線完成后不能直接上電，必須經過靜態檢測，確認無誤后方可通電，否則會造成嚴重的后果。

1 三相異步電動機正反轉原理

三相異步電動機要實現正反轉控制，將三相電源中任意兩相對調即可（正轉流入電動機電源的相序為：U、V、W三相;反轉時，V相不變，將U相與W相對調），在電動機控制系統中，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠地調換電動機的相序，主電路接線時應使接觸器的進線相序保持一致，在接觸器的出線調相。將兩相相序對調，必須確保兩個交流接觸器（KM）線圈不能同時得電，否則兩個交流接觸器主觸頭同時閉合，會發生嚴重的相間短路，因此，必須采取互鎖措施，使兩個交流接觸器不能同時得電。為了安全起見，應用交流接觸器常閉輔助觸點作為互鎖，只要其中一個接觸器得電動作，其串接在另一條支路的長閉觸點就斷開，使另一個交流接觸器不會得電，但如果交流接觸器常閉觸點發生融焊現象，人員誤操作還是會發生主電路短路故障。三相異步電動機通常采用按鈕互鎖（機械）與接觸器互鎖（電氣）的雙重互鎖正反轉控制線路，如圖1所示，使用了按鈕-接觸器雙重互鎖，即使電動機正轉時由于誤操作按下反轉按鈕，在雙重互鎖作用下兩個接觸器也不可能同時得電，主觸頭閉合，避免了相間短路故障的發生。另外，在機械、電氣雙重互鎖下，電動機的供電系統不可能發生相間短路故障，有效保護了電機，同時避免了在電動機調相時相間短路造成事故。

電動機正轉：按下SB2—KM1線圈得電—KM1主觸頭閉合—電動機正轉運行—KM1輔助常開觸點，閉合自鎖—KM1輔助常閉觸點，斷開互鎖。

電動機反轉：按下SB3常閉觸點先斷開、常開觸點后閉合—KM1線圈失電—KM2線圈得電—KM2主觸頭閉合—電動機反轉運行—KM2輔助常開觸點，閉合自鎖—KM2輔助常閉觸點，斷開互鎖。

電動機停車：按下SB1—KM2線圈斷電（KM1線圈斷電）—KM2（KM1）主觸頭斷開—電動機慣性停車—KM2（KM1）輔助常開觸點，斷開解除自鎖—KM2（KM1）輔助常閉觸點閉合，解除互鎖。

此電路要使電動機改變轉向，只要直接按反轉按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。

2 電路靜態檢測方法

（1）接線完成后，閉合斷路器，裝入熔斷器，檢測主電路、控制電路有無短路點。

（2）使用萬用表蜂鳴檔，根據原理圖檢測主電路有無斷點，接線端子有無虛接、錯接。

（3）根據交流接觸器線圈阻值，使用萬用表歐姆檔檢測控制電路有無斷點，接線端子有無虛接、錯接。

（4）萬用表歐姆檔兩表筆放在FU2出線處。按下SB3（SB2）測試按鈕，萬用筆顯示其中一個線圈阻值，這時候按下另一個按鈕SB2（SB3）測試按鈕，萬用表顯示數值無窮大，檢測機械互鎖。

（5）萬用表歐姆檔兩表筆放在FU2出線處，按下KM1（KM2）測試按鈕，萬用筆顯示其中一個線圈阻值，這時候按下另一個KM2（KM1）測試按鈕，萬用表顯示數值無窮大，檢測電氣互鎖。

3 通電試車

（1）靜態檢測完成無問題后，對電路接入三相電源并接通電動機。

（2）檢查完熔斷器后，閉合斷路器，對連接好的電路進行通電檢測;正轉啟動-反轉運行-停止，觀察電動機的運行情況。

（3）若出現故障，必須立刻斷電檢測，針對出現的故障現象分析原因，并讓學生重新檢測、調試，再通電試車，直到試車成功。

（4）最后總結故障現象及其原因，以免后續再出現類似問題。

4 電路故障排除方法

4.1? ? 控制電路無自鎖

控制電路無自鎖是因為兩個交流接觸器KM1或KM2的輔助常開觸頭沒有與開關SB2或SB3并聯，并與線圈串聯在一起。當出現此問題時，檢測是KM1無自鎖還是KM2無自鎖，檢查KM1或KM2進出線是否和SB2或SB3連接在一起。若是KM1無自鎖，則應檢測KM1的常開觸頭;若是KM2無自鎖，則應檢測KM2的常開觸頭。

4.2? ? 控制電路無互鎖

控制電路無互鎖是因為兩個交流接觸器KM1或KM2的常閉觸頭沒有互相串接在彼此的線圈電路中，即KM1或KM2的常閉觸頭沒有串聯于KM2或KM1的線圈電路中，或者因為兩個按鈕SB1、SB2的常閉觸頭沒有互相串接在彼此的線圈電路中，即SB1或SB2的常閉觸頭沒有串聯于SB2或SB1的線圈電路中。

檢測按鈕和交流接觸器的常閉觸頭是否接對。

4.3? ? 控制電路不帶電

控制電路不帶電是因為沒有取相（回相），此時可以檢查一下控制電路，交流接觸器線圈出線是否回到FU2，當按下開關SB2或SB3時，檢測是否通路，若通路，則檢測熔斷器是否正常。

4.4? ? 主電路不帶電

主電路不帶電可能是斷路器沒有閉合，或熔斷器已燒壞，也有可能是主觸點接觸不良，可用萬用表測量，確定問題所在。

4.5? ? 電路缺相

電路缺相表現為電機轉速慢，并產生較大的噪聲，此時可以測量三相電路，確定缺相的線路，并加以調整。

4.6? ? 電路短路

電路短路問題的后果最為嚴重，必須對整個電路進行測量、檢查。

5 結語

在實際生產中，設備的前進和倒退、提升和下降等運動，要求電動機既可正轉又可反轉。三相異步電動機的正反轉電路比較簡單，電路元器件不多。在電動機教學實踐中，學生經常遇到一些短路或換相故障，只要掌握電動機正反轉電路原理，靈活運用萬用表，就可以節約故障排除時間。三相異步電動機正反轉故障排除實訓教學在職業教育中具有重要作用，學生在實訓操作的過程中不僅能夠自己發現、檢測并排除電路故障，還能逐漸提升自己的創新實踐能力，提高動手能力與就業競爭力。

[參考文獻]

[1] 王亞軍.維修電工實訓課的改革與思考[J].內蒙古教育，2018（18）：91-92.

[2] 任秀敏，侯娟，李春林，等.電動機控制實訓課程教學改革與探索[J].山東工業技術，2019（5）：246.

[3] 雷聲媛，李懷才，苗華.淺談維修電工實訓中電路故障檢測的思路與方法——以三相異步電動機正反轉控制為例[J].電腦知識與技術，2019，15（24）：233-234.

收稿日期：2020-07-06

作者簡介：楊飛（1989—），男，云南昆明人，助理工程師，從事高職院校電氣系教學工作。