劉希村

（青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島266404）

圖1 斷電延時(shí)帶直流能耗制動(dòng)的Y—△啟動(dòng)電路

圖1為斷電延時(shí)帶直流能耗制動(dòng)的Y—△啟動(dòng)電路，是維修電工中級(jí)操作技能考試的試題之一。這個(gè)電路涵蓋了三相交流異步電動(dòng)機(jī)常用的Y—△降壓?jiǎn)?dòng)和能耗制動(dòng)控制，十分典型，電路的復(fù)雜程度適中，非常適合維修電工中級(jí)操作技能考試。就是這樣一個(gè)老電路圖，加以研究，在授課過程中跟學(xué)生分析清楚各個(gè)元器件間的關(guān)系，同時(shí)提出一些問題供學(xué)生動(dòng)腦思考，也會(huì)有意外的收獲，使學(xué)生對(duì)創(chuàng)新性思維的建立、對(duì)繼電——接觸控制本職的理解和靈活運(yùn)用都有很大幫助，從而引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

1 對(duì)電路圖的分析

（1）元器件功能的認(rèn)定。通過對(duì)主電路的分析，不難看出，交流接觸器KM1的功能是控制三相交流電源，KM2控制電機(jī)定子繞組的△型聯(lián)結(jié)，KM3控制電機(jī)定子繞組的Y型聯(lián)結(jié)，KM4控制能耗制動(dòng)時(shí)的直流電源。

（2）電路原理分析。啟動(dòng)時(shí)，合上總開關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB2，時(shí)間繼電器KT得電，常開觸頭閉合→接觸器KM3得電，主觸頭閉合→電動(dòng)機(jī)接成Y型，常閉觸頭斷開→對(duì)KM2實(shí)現(xiàn)互鎖，常開觸頭閉合→KM1得電，主觸頭閉合→電動(dòng)機(jī)接通三相電源Y型啟動(dòng)，兩個(gè)常閉觸頭斷開→一個(gè)對(duì)KM4實(shí)現(xiàn)互鎖，另一個(gè)使KT失電，開始延時(shí)，兩個(gè)常開觸頭閉合→實(shí)現(xiàn)自鎖。

2～3s鐘后，KT延時(shí)結(jié)束，常開觸頭斷開→KM3失電，主觸頭斷開→電動(dòng)機(jī)斷開Y型，常開觸頭斷開→為下次啟動(dòng)做準(zhǔn)備，常閉觸頭閉合→KM2得電，主觸頭閉合→電動(dòng)機(jī)接成△型全壓運(yùn)行，常閉觸頭斷開→對(duì)KM3實(shí)現(xiàn)互鎖。

制動(dòng)停車時(shí)，按下停止按鈕SB1，常閉觸頭斷開→KM1、KM2失電→電動(dòng)機(jī)斷開三相電源，SB1常開觸頭閉合、KM1常閉觸頭閉合→KM4得電，主觸頭閉合→電動(dòng)機(jī)接上直流電源，常閉觸頭斷開→使KT不得電，常開觸頭閉合→KM3得電，主觸頭閉合→電動(dòng)機(jī)繞組接成Y型開始能耗制動(dòng)。

制動(dòng)結(jié)束時(shí)，松開停止按鈕SB1，KM4失電→KM3失電，電動(dòng)機(jī)與電源斷開。

如果停車時(shí)，輕按停止按鈕SB1不使其常開觸頭閉合，則電動(dòng)機(jī)也能失電停止，但因KM4不能得電而無法實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。

（3）元器件之間的聯(lián)系。這個(gè)電路的工作過程可以歸納為三個(gè)階段，Y型啟動(dòng)階段、△型運(yùn)行階段和能耗制動(dòng)階段。通過對(duì)電路的分析，一定要讓學(xué)生搞清楚4個(gè)元器件在三個(gè)階段中的聯(lián)系，可以總結(jié)為下面3個(gè)簡(jiǎn)單的公式：

KM3+KM1=Y型啟動(dòng)階段

KM1+KM2=△型運(yùn)行階段

KM4+KM3=能耗制動(dòng)階段

（4）元器件之間的矛盾。①KM2和KM3的矛盾。KM2和KM3在不同時(shí)間完成電機(jī)不同的聯(lián)結(jié)方式，不能同時(shí)工作，必須互鎖，否則造成三相電源短路。②KM1和KM4的矛盾。KM1和KM4在不同時(shí)間將不同性質(zhì)的電源送入電機(jī)定子繞組，不能同時(shí)工作，必須互鎖，否則電源內(nèi)部將形成環(huán)流。

2 問題的提出

（1）主電路中熱繼電器FR熱元件的位置在電機(jī)定子繞組△型內(nèi)部和在△型外相比有什么區(qū)別？區(qū)別在于熱繼電器感受電機(jī)的電流不同，熱元件的位置在△型內(nèi)部感受電機(jī)的相電流，在△型外部感受電機(jī)的線電流。從而引起熱繼電器的整定電流不同，在△型內(nèi)部應(yīng)按照電機(jī)銘牌額定電流值進(jìn)行整定，在△型外部整定電流與電機(jī)的額定值相等即可。但將熱元件設(shè)置在△型內(nèi)部實(shí)施配線時(shí)更為方便。熱元件的位置改到電機(jī)定子繞組△型外部后電路如圖2所示。

圖2 主電路將熱元件的位置改到△型外

（2）原圖中有兩個(gè)KM1的常開觸頭，是否可以合并成一個(gè)？可以合并。合并后可以減少一個(gè)觸頭，簡(jiǎn)化電路復(fù)雜程度。合并后的效果如圖3所示。

（3）電路圖中時(shí)間繼電器KT采用了斷電延時(shí)型，能否換成通電延時(shí)型？有什么區(qū)別？可以采用斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。相比而言，斷電延時(shí)型更經(jīng)濟(jì)，通電延時(shí)型電路結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。時(shí)間繼電器改為通電延時(shí)型后電路如圖4所示。

圖3 KM 1的兩個(gè)常開觸頭合并后

圖4 KT改為通電延時(shí)型后

圖5 互鎖觸頭位置改進(jìn)、用KM2來進(jìn)行能耗制動(dòng)

（4）控制電路中，KM1對(duì)KM4、KM3對(duì)KM2的互鎖位置非常明顯，而KM4對(duì)KM1、KM2對(duì)KM3的互鎖位置卻不明顯，這是為什么？能不能改進(jìn)一下？KM4的互鎖觸頭放在圖中的位置可以既能“ 鎖”KM1，又能“ 鎖”KT，而KM2的互鎖觸頭只需要“ 鎖”KM3?？梢酝ㄟ^改變互鎖觸頭的位置，使其更明顯。接觸器互鎖觸頭位置改進(jìn)后電路如圖5所示。

（5）原電路圖中電機(jī)停車時(shí)是通過KM4和KM3配合完成能耗制動(dòng)的，是否可以改成KM4與KM2完成能耗制動(dòng)？可以改成KM4與KM2來進(jìn)行能耗制動(dòng)，無論從主電路還是從控制電路來看，結(jié)構(gòu)更清晰、更合理。用KM2來完成能耗制動(dòng)效果如圖5所示。

3 結(jié)語

子曰：“溫故而知新。”是對(duì)創(chuàng)新的最好詮釋。創(chuàng)新有兩種情況，一是對(duì)舊有的東西進(jìn)行大刀闊斧的改造甚至全盤否定，從而創(chuàng)造出全新的東西，二是在舊有東西的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使之更加合理好用、煥然一新。當(dāng)舊有的東西已經(jīng)不再適用，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)創(chuàng)新。新的高等教育形勢(shì)，要求老師和學(xué)生都要用創(chuàng)新性思維來面對(duì)所教和所學(xué)知識(shí)。老師要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)方法，學(xué)生要?jiǎng)?chuàng)新學(xué)習(xí)方法。要?jiǎng)?chuàng)新，首先要繼承，然后是多思考。就像我們面對(duì)一個(gè)常用的電路時(shí)，如果能多研究，多提幾個(gè)為什么，然后再把它們搞明白，那么我們對(duì)這個(gè)電路可能就有了全新的認(rèn)識(shí)，更加透徹，從而就有了收獲。

但我們還要清醒的認(rèn)識(shí)到，當(dāng)初電路的設(shè)計(jì)人員對(duì)于電路的設(shè)計(jì)肯定考慮的非常周全。我們對(duì)電路的創(chuàng)新和改進(jìn)，不是想說明改動(dòng)后的電路更加優(yōu)越，而是想通過思考和探討，既搞清楚電路的原理，又揣摩設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，比較不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以便使學(xué)生真正理解繼電——接觸控制的實(shí)質(zhì)，建立創(chuàng)新性思維模式，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。不是為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，而是因?yàn)樾枰艅?chuàng)新。