第一部分电气控制实训.docx
《第一部分电气控制实训.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一部分电气控制实训.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第一部分电气控制实训
第一部分电气控制实训
实验一时间继电器的认识与应用
一．概述
时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。
它的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。
二．工作原理
凡是继电器感测元件得到动作信号后，其执行元件（触头）要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器。
时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。
电子时间继电器：
由分立元件组成的电子延时线路所构成的时间继电器，或由固体延时线路构成的时间继电器。
继电特性当继电器线圈的电压或电流达到一定值（图2之x1）时，衔铁吸合，使常开触点闭合，触点回路接通；当线圈电压或电流逐渐减小到一定值（x2）时，衔铁释放，常开触点也随之断开，触点回路被切断。
电磁继电器利用线圈中的电压或电流来控制触点回路的电压或电流，当线圈中的电信号变化到一定值时，触点回路的电信号呈现阶跃式的变化（由
变至
）。
这种特性称为继电器的继电特性，也称继电器的输入-输出特性。
三．实验目的
认识时间继电器的工作原理。
四．实验设备
1．电子式时间继电器。
2．电源及仪表控制屏，提供三相四线制380V、220V电压。
3．导线若干。
五．实验内容
1．时间继电器的外形观察，以及时间继电器的接线。
2．时间继电器动作时间的调节。
3．时间继电器的接线训练。
六．实验步骤
1．观察时间继电器的外形结构，在断电的情况下将继电器的线包和电源的U、N端相连，然后在时间继电器的线圈两端接上220V的交流电压。
2．调节时间继电器的延时时间的旋钮，比较调节后和调节前的区别。
七．实验报告
1．阐述时间继电器的工作原理，以及时间继电器的使用场合环境。
2．分析电子式时间继电器如何改变调节时间。
实验二热继电器的认识与应用
一．工作原理
热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。
热继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。
二．实验目的
认识热继电器，了解热继电器的工作原理。
三．实验设备
1．热继电器。
2．电源及仪表控制屏，提供三相四线制380V、220V电压。
3．导线若干。
四．实验内容
1．热继电器的外形观察，以及时间继电器的接线。
2．热继电器动作特性的调节，以及热继电器的恢复特性。
3．热继电器的接线训练。
五．实验步骤
1．在设备未通电之前，将热继电器的动作电流调到最小，将三相电流通过继电器的线圈，电流的最小值要在标称值的2倍左右。
2．等待一段时间以后热继电器线圈发热，导致动作触电吸合。
3．热继电器吸合以后断开通往线包的电流。
4．采用万用表测量，当多长时间以后热继电器恢复触电断开，并记录恢复时间T。
六．验报告
1．分析热继电器的工作原理。
2．热继电器的动作时间和通过热继电器的电流有什么关系？
3．热继电器动作以后，恢复时间由那些因数决定？
实验三交流接触器及其辅助触点的认识
一．概述
接触器是一种自动化的控制电器。
接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
二．工作原理
1．交流接触器主要有四部分组成：
（1）统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯。
（2）触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的。
（3）灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头。
（4）绝缘外壳及附件，各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。
当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源。
当线圈断电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。
2．交流接触器的选择：
（1）持续运行的设备。
接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。
（2）间断运行的设备。
接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。
（3）反复短时工作的设备。
接触器按116-120%算。
即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。
三．实验目的
认识交流接触器，了解其工作原理及其应用场合。
四．验设备
1．交流接触器。
2．电源及仪表控制屏，提供三相四线制380V、220V电压。
3．导线若干。
五．验内容
1．交流接触器的外形观察。
2．交流接触器的接线训练。
六．验步骤
1．在设备未通电之前，将交流接触器的线圈与电源的220V输出的端子相连接。
2．接通交流接触器线圈电源，观察交流接触器吸合动作是否迅速。
3．断开交流接触器线圈电源后，观察交流接触器断开动作是否迅速。
七．验报告
交流接触器的分类有那些？
实验四开关的认识与应用
一．概述
开关是用来接通和断开电路的元件。
开关应用在各种电子设备，家用电器中。
二．设备参数
按用途分：
波动开关，波段开关，录放开关，电源开关，预选开关，限位开关，控制开关，转换开关，隔离开关等。
按结构分：
滑动开关，钮子开关，拨动开关，按钮开关，按键开关，薄膜开关等。
a．额定电压：
是指开关在正常工作时所允许的安全电压。
加在开关两端的电压大于此值，会造成两个触点之间打火击穿。
b．额定电流：
指开关接通时所允许通过的最大安全电流。
当超过此值时，开关的触点会因电流太大而烧毁。
c．绝缘电阻：
指开关的导体部分与绝缘部分的电阻值，绝缘电阻值应在100MΩ以上。
d．接触电阻：
是指开关在导通状态下，每对触点之间的电阻值。
一般要求在0.1-0.5Ω以下，此值越小越好。
e．耐压：
指开关对导体及地之间所能承受的最低电压。
f．寿命：
是指开关在正常工作条件下，能操作的次数。
一般要求在5000-35000次左右。
三．实验目的
了解设备上常用的开关种类，及其在电路中的作用。
四．实验设备
1．低压按钮开关1只。
2．万用表1只（自备）。
五．实验内容
认识低压按钮开关的外观，了解低压按钮开关的工作原理。
六．实验报告
低压按钮开关的使用场合，及作用。
实验五指示灯的认识与应用
一．概述
用于指示有关照明，灯光信号，工作系统的技术状况，并对异常情况发出警报灯光信号。
二．控制按钮颜色及其含义
颜色
含义
典型应用
红色
危险情况下的操作，停止或分断
紧急停止
黄色
应急或干预
抑制不正常的情况
绿色
启动或接通
蓝色
上述几种颜色未包括的任意一种功能
三．实验目的
认识低压指示灯的外观，了解低压指示灯的工作原理。
四．实验设备
1．低压指示灯1只。
2．万用表1只（自备）。
五．实验内容
认识低压指示灯的外观，了解低压指示灯的工作原理。
六．实验报告
低压指示灯的使用场合，及作用。
实验六熔断器的认识与应用
一．概述
低压配电系统中熔断器是起安全保护作用的一种电器，熔断器广泛应用于电网保护和用电设备保护，当电网或用电设备发生短路故障或过载时，可自动切断电路，避免电器设备损坏，防止事故蔓延。
二．工作原理
熔断器是以金属导体作为熔体而分断电路的电器，根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。
熔断器串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备及家用电器起到保护作用。
具有反时延特性，当过载电流小时，熔断时间长；过载电流大时，熔断时间短。
因此，在一定过载电流范围内至电流恢复正常，熔断器不会熔断，可以继续使用。
熔断器主要由熔体、外壳和支座3部分组成，其中熔体是控制熔断特性的关键元件。
三．实验目的
认识低压熔断器的外观，了解低压熔断器的工作原理。
四．实验设备
1．低压熔断器1只。
2．万用表1只（自备）。
五．实验内容
认识低压熔断器的外观，了解低压熔断器的工作原理。
六．实验报告
低压熔断器的使用场合，及作用。
实验十一三相异步电动机接触器点动控制线路
一．概述
三相笼式异步电机由于结构简单、性价比高、维修方便等优点获得了广泛的应用。
在工农业生产中，经常采用继电器接触控制系统对中小功率笼式异步电机进行点动控制，其控制线路大部分由继电器、接触器、按钮等有触头电器组成。
图2是三相鼠笼异步电动机接触器点动控制线路。
起动时，合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。
按下起动按钮SB2时，交流接触器KM1的线圈通电，主触头KM1闭合，电动机接通电源起动。
当手松开按钮时，接触器KM1断电释放，主触头KM1断开，电动机电源被切断而停止运转。
图2
二．实验目的
1．熟悉三相鼠笼异步电动机点动控制线路中各元器件的使用方法及其在线路中所起的作用。
2．掌握三相鼠笼异步电动机点动控制线路的工作原理、接线方法、调试及故障排除技能。
三．实验设备
序号
名称
数量
备注
1
电源及仪表控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
2
三相异步电动机
1
3
交流接触器
1
4
按钮开关
2
5
热继电器
1
6
导线若干
四．实验内容
三相鼠笼异步电动机接触器点动控制。
五．实验步骤
1．检查各实验设备外观及质量是否良好。
2．按图2三相鼠笼式异步电动机接触器点动控制线路进行正确的接线。
先接主回路，再接控制回路。
自己检查无误并经指导老师检认可后方可合闸通电实验。
（1）热继电器值调到1.0A。
（2）合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。
（3）按下起动按钮SB2时，观察电机工作情况，体会点动操作。
（注意，操作次数不宜频繁）
（4）断开空气开关QF，切断三相主电源。
（5）断开漏电保护断路器，关断总电源。
实验十二三相异步电动机接触器自锁控制线路
一．概述
三相笼式异步电机由于结构简单、性价比高、维修方便等优点获得了广泛的应用。
在工农业生产中，经常采用继电器接触控制系统对中小功率笼式异步电机进行自锁控制，其控制线路大部分由继电器、接触器、按钮等有触头电器组成。
图3是三相鼠笼异步电动机接触器自锁控制线路。
起动时，合上漏电断路器及空气开关QF，引入三相电源。
按下起动开关SB2，接触器KM1的线圈通电，主触头KM1闭合，电动机接通电源直接起动运转。
同时与SB2并联的常开辅助触头KM1闭合并自锁。
当手松开按钮时，由于辅助触点KM1闭合自锁，所以电动机一直运转。
要使电机停止运转，按下开关SB1即可。
图3
二．实验目的
1．熟悉三相鼠笼异步电动机的接触器自锁控制线路中各元器件的使用方法及其在线路中所起的作用。
2．掌握三相鼠笼式异步电动机接触器自锁控制线路的工作原理、接线方法、调试及故障排除技能。
三．实验设备
序号
名称
数量
备注
1
电源仪表及控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
2
三相异步电动机
1
3
交流接触器
1
4
热继电器
1
5
按钮开关
2
6
万用表、剥线钳、螺丝刀、尖嘴钳等
1套
7
导线若干
四．实验内容
三相鼠笼异步电动机接触器自锁控制线路。
五．实验步骤
1．检查各实验设备外观及质量是否良好。
2．按图3三相鼠笼异步电动机接触器自锁控制线路进行正确接线，先接主回路，再接控制回路。
自己检查无误并经指导老师检查认可方可合闸实验。
（1）热继电器值调到1.0A。
（2）合上漏电断路器及空气开关QF，引入三相电源。
（3）按下起动按钮SB2，观察电机工作情况。
（4）按下停止按钮SB1，切断电机控制电源。
（5）断开空气开关QF，切断三相主电源。
（6）断开漏电保护断路器，关断总电源。
六．思考题
1．在图3中，若自锁常开触头错接成常闭触头，会发生什么现象？
2．自锁控制线路在长期工作后可能出现失去自锁作用的现象，试结合有关资料分析产生的原因。
实验二十三相异步电动机的两地控制
一．概述
在电动机拖动的机床电气设备中，经常要求电动机两地或多地起动及停车。
图8是三相异步电动机的两地控制线路。
起动时，合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。
按下甲地起动按钮SB4，接触器KM1的线圈通电，主触头闭合且KM1通过与开关SB3和SB4并联的辅助常开触点KM1实现自锁，电动机在甲地起动。
要使电动机停止运转，按下甲地的开关SB1或按乙地的开关SB2即可。
按下起动开关SB3，接触器KM1线圈通电，主触头闭合且其通过与开关SB3和SB4并联的辅助常开触点KM1实现自锁，电动机在乙地起动。
要使电动机停止运转，按下乙地的开关SB2或甲地的开关SB1即可。
图8
二．实验目的
序号
名称
数量
备注
1
电源仪表及控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
2
三相电动机
1
3
热继电器
1
4
按钮开关
4
5
交流接触器
1
6
万用表、剥线钳、螺丝刀、尖嘴钳等
1套
7
导线若干
1．掌握两地控制的特点，使学生对机床控制中两地控制有感性的认识。
2．通过对此实验的接线，掌握多地控制在机床控制中的应用场合。
三．实验设备
四．实验内容
三相异步电动机的两地控制。
五．实验步骤
1．检查各实验设备外观及质量是否良好。
2．按图8三相鼠笼异步电动机两地控制线路进行正确接线，先接主回路，再接控制回路。
自己检查无误并经指导老师检查认可方可合闸实验。
（1）热继电器值调到1.0A。
（2）合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。
（3）按下甲地的起动按钮SB4，观察电动机的工作情况。
（4）按下乙地按钮SB2,观察电机的运行情况。
（5）按下乙地的按钮SB3，观察电动机的工作情况。
（6）按下甲地的停止按钮SB1或乙地的停止按钮SB2，断开电机控制电源。
（7）断开空气开关QF，切断三相主电源。
（8）断开漏电保护断路器，关断总电源。
六．思考题
1．这种两地控制有没有什么缺陷？
2．怎么实现多地控制？
实验十四按钮联锁的三相异步电动机正反转控制线路
一．概述
生产过程中，生产机械的运动部件往往要求能进行正反方向的运动，这就是拖动电机能作正反向旋转。
由电机原理可知，将接至电机的三相电源进线中的任意两相对调，即可改变电机的旋转方向。
但为了避免误动作引起电源相间短路，往往在这两个相反方向的单相运行线路中加设必要的机械及电气互锁。
按照电机正反转操作顺序的不同，分别有“正—停—反”和“正—反—停”两种控制线路。
对于“正—停—反”控制线路，要实现电机有“正转—反转”或“反转—正转”的控制，都必须按下停止按钮，再进行方向起动。
然而对于生产过程中要求频繁的实现正反转的电机，为提高生产效率，减少辅助工时，往往要求能直接实现电机正反转控制。
图4是按钮联锁的三相异步电动机正反转控制线路。
起动时，合上漏电保护断路器和合上空气开关QF，引入三相电源。
按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，主触头KM1闭合，同时线圈KM1通过与开关SB2并联的辅助触点KM1实现自锁并且通过按钮SB3的常闭触点与KM2形成互锁，电动机正转。
当按下按钮SB3时，接触器KM2线圈通电，其主触头闭合且线圈KM2通过与开关SB3并联的辅助常开触点KM2实现自锁，同时接触器KM1互锁的常闭触点SB3断开，使接触器KM1断电释放。
电动机反转运行。
如需要电动机停止运行，按下开关SB1即可。
图4
二．实验目的
1．掌握三相鼠笼式异步电动机正反转的工作原理、接线方式及操作方法。
2．掌握机械及电气互锁的连接方法及其在控制线路中所起的作用。
3．掌握按钮联锁控制的三相异步电动机正反转的控制线路。
三．实验设备
序号
名称
数量
备注
1
电源仪表及控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
2
三相异步电动机
1
3
交流接触器
2
4
按钮开关
3
5
热继电器
1
6
万用表、剥线钳、螺丝刀、尖嘴钳等
1套
7
导线若干
四．实验内容
按钮联锁的电动机正反转控制。
五．实验步骤
1．检查各实验设备外观及质量是否良好。
2．按图4三相鼠笼异步电动机按钮联锁的电机正反转控制线路进行正确接线，先接主回路，再接控制回路。
自己检查无误并经指导老师检查认可方可合闸实验。
★进行“正—反—停”操作。
（1）热继电器值调到1.0A。
（2）合上漏电断路器及空气开关QF，引入三相电源。
（3）按下起动按钮SB2，观察电动机及各接触器的工作情况。
（4）按下按钮SB3，观察接触器及电动机的工作情况。
（5）按下停止按钮SB1，断开电动机控制电源。
（6）断开空气开关QF，切断三相主电源。
（7）断开漏电保护断路器，关断总电源。
六．思考题
1．在图4中，按钮开关是如何实现机械及电气互锁的？
2．按钮联锁实现电机正反转的优缺点是什么？
与接触器互锁控制有什么不同？
3．在上述实验当中，观察一下电机在转换过程中会出现什么情况？
与正－停－反控制有什么区别，分析一下原因。
4．若在实验中发生故障，分析故障原因。
升级会员 