机电传动 实验报告.docx
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机电传动实验报告
实验报告
实验一三相异步电动机点动控制和自锁控制
实验二三相异步电机联锁正反转控制
实验三变频器报警与保护功能
实验四多段速度选择变频调速
实验五外部端子点动控制
实验六外部模拟量（电压/电流）变频调速
实验七时间继电器控制回路
实验一三相异步电动机点动控制和自锁控制
一、实验目的
1.通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。
2.通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点
二、实验原理
1.继电─接触控制在各类生产机械中获得广泛地应用，凡是需要进行前后、左右、进退等运动的生产机械，均采用传统的典型的正、反转继电─接触控制。
交流电动机继电─接触控制电路的主要设备是交流接触器，其主要构造为：
（1）电磁系统─铁心、吸引线圈和短路环。
（2）触头系统─主触头和辅助触头，还可按吸引线圈得电前后触头的动作状态，分动合（常开）、动断（常闭）两类。
（3）消弧系统─在切断大电流的触头上装有灭弧罩，以迅速切断电弧。
（4）接线端子，反作用弹簧等。
2.在控制回路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁和互锁控制。
要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态，这就是自锁，通常用接触器自身的动合触头与起动按钮相并联来实现，以达到电动机的长期运行，这一动合触头称为“自锁触头”。
使两个电器不能同时得电动作的控制，称为互锁控制，如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故，必须增设互锁控制环节。
为操作的方便，也为防止因接触器主触头长期大电流的烧蚀而偶发触头粘连后造成的三相电源短路事故，通常在具有正、反转控制的线路中采用既有接触器的动断辅助触头的电气互锁，又有复合按钮机械互锁的双重互锁的控制环节。
3.控制按钮通常用以短时通、断小电流的控制回路，以实现近、远距离控制电动机等执行部件的起、停或正、反转控制。
按钮是专供人工操作使用。
对于复合按钮，其触点的动作规律是：
当按下时，其动断触头先断，动合触头后合；当松手时，则动合触头先断，动断触头后合。
4.在电动机运行过程中，应对可能出现的故障进行保护。
采用熔断器作短路保护，当电动机或电器发生短路时，及时熔断熔体，达到保护线路、保护电源的目的。
熔体熔断时间与流过的电流关系称为熔断器的保护特性，这是选择熔体的主要依据。
三、实验设备
三相交流电源、三相鼠笼式异步电动机1台、实验器件台一个、按钮若干、若干导线、电笔一支、螺丝刀二把
四、实验内容及步骤
认识各电器的结构、图形符号、接线方法；
电动机及各电器铭牌数据；检查各电器线圈、触头是否完好。
鼠笼机接成△接法；实验线路电源端接三相电源的U、V、W端。
1.点动控制
按右图点动控制线路进行安装接线，接线时，先
接主电路，即从三相交流电源的输出端U、V、W开始，经接
触器KM的主触头到电动机M的三个线端A、B、C，用导线
按顺序串联起来。
主电路连接完整无误后，再连接控制电
路，即从三相交流电源某输出端（如V）开始，经过常开按钮SB1、接触器KM的线圈到三相交流电源的接地端。
显然这是对接触器KM线圈供电的电路。
开启控制屏电源总开关，按起动按钮SB1，对电动机M
进行点动操作。
比较按下SB1与松开SB1电动机和接触
器的运行情况。
实验完毕，按控制屏停止按钮，切断实验线路的三相交
流电源。
2.自锁控制电路
按右图所示自锁线路进行接线，它与上图
的不同点在于控制电路中多串联一只常闭按钮SB2，
同时在SB1上并联1只接触器KM的常开触头，它起自
锁作用。
（1）按控制屏启动按钮，接通三相交流电源。
（2）按起动按钮SB1，松手后观察电动机M是否继续运转。
（3）按停止按钮SB2，松手后观察电动机M是否停止运转。
（4）按控制屏停止按钮，切断实验线路三相电源，拆除控制回路中自锁触头KM，再接通三相电源，启动电动机，观察电动机及接触器的运转情况。
从而验证自锁触头的作用。
实验完毕，按控制屏停止按钮，切断实验线路的三相交流电源。
五、实验注意事项
1.接线时合理安排挂箱位置，接线要求牢靠、整齐、清楚、安全可靠。
2.操作时要胆大、心细、谨慎，不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分，以免触电及意外损伤。
3.通电观察继电器动作情况时,要注意安全,防止碰触带电部位。
六、实验结果
通过实验实现了三相异步电动机点动控制和自锁控制，充分了解了电动机的点动控制和自锁控制的原理
实验二三相异步电机联锁正反转控制
一、实验目的
1.通过对三相鼠笼式异步电动机连锁正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。
2.加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。
3.学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。
二、实验原理
在鼠笼电机正反转控制线路中，通过相序的更换来改变电动机的旋转方向。
本实训给出两种不同的正、反转控制线路，具有如下特点：
1.电气互锁
为了避免接触器KM1（正转）、KM2（反转）同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM1（KM2）动断触头，它们保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电（如图6-24-1），以达到电气互锁目的。
三、实验设备
三相交流电源、三相鼠笼式异步电动机1台、实验器件台一个、按钮若干、若干导线、电笔一支、螺丝刀二把
四、实验内容及步骤
认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并检查各电器线圈、触头是否完好。
鼠笼电机接成Δ接法。
接触器联锁的正反转控制线路
在做实验时一定要注意：
1）此电机是正——停——反控制的控制。
2）在按下停止按钮后，一定要等电机完全停稳后才能按另外的按钮。
操作如下
（1）开启控制屏电源总开关，打开电源。
（2）按正向起动按钮SB1，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。
（3）按反向起动按钮SB2，观察并记录电动机和接触器的运行情况。
（4）按停止按钮SB3，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。
（5）再按SB2，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。
（6）实验完毕，按控制屏停止按钮，切断三相交流电源。
五、实验出现问题及原因
1.接通电源后，按起动按钮（SB1或SB2），接触器吸合，但电动机不转且发出“嗡嗡”声响；或者虽能起动，但转速很慢。
这种故障大多是主回路一相断线或电源缺相。
2.接通电源后，按起动按钮（SB1或SB2）,若接触器通断频繁，且发出连续的劈啪声或吸合不牢，发出颤动声，此类故障原因可能是：
（1）线路接错，将接触器线圈与自身的动断触头串在一条回路上了。
（2）自锁触头接触不良，时通时断。
（3）接触器铁心上的短路环脱落或断裂。
（4）电源电压过低或与接触器线圈电压等级不匹配。
六、实验结果
成功实现了三相异步电机联锁正反转控制，使我充分了解到三相异步电机联锁正反转控制的原理。
实验三变频器报警与保护功能
一、实验目的
1.了解变频器过载，电机过流报警的参数设置方法，学习怎么用变频器对电机进行热保护。
2.观察变频器过载时的现象。
二、控制要求
启动变频器内对电机过载时的电子热保护功能，当变频器检测到电机因过流产生热量，有可能会对电机造成损坏时，切断电源，达到保护负载的功能。
三、实验内容
设置变频器的电流过载保护功能。
1.参数设置
P79=0P9=0.1P161=1
2.连接线路图
四、实验步骤
1.按照实验线路连接变频器与电机。
2.给变频器供电，按PU键，设定参数．连接实验线路，电机为星形连接方式。
将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端。
按下FWD/REV运行变频器。
按SET键切换变频器显示区，使变频器显示输出电流，旋转M旋钮调节频率，输出电流将增大。
3.实验现象的观察：
先将变频器的旋钮旋到最小，使变频器输出电流接近0A，慢慢调节M旋钮，使输出电流增大，在达到0.1A，观察实验现象及电机的运行情况，以及变频器的报警现象，更改P9为不同的参数，重复原来的操作，观察现象（电机空载情况下，在电流达不到0.1A时，变频器不报警）。
4.电子过电流的保护功能在变频器的电源复位及复位信号的输入后恢复到初始状态，所以尽量避免不必要的复位或电源切断。
5.连接多台电机时电子过电流保护功能无效。
五、保护功能的复位
变频器复位，复位时，电子过电流保护内部计算值和再试次数被清零。
方法1：
用操作面板，按STOP/RESET键复位变频器。
方法2：
重新断电一次，在合闸。
方法3：
接通复位信号RES0.1秒以上。
维持RES信号ON时，显示“Err”闪烁。
变频器故障较严重时，请参考使用手册异常显示一览表。
实验四多段速度选择变频调速
一、实验目的
掌握变频器外部控制端子的功能，以及外部运行模式下变频器的操作方法。
二、实验要求
变频器的输出最高频率不要超过电机的额定频率，电机为星形连接。
通过外部接线端子的控制可以运行在不同的速度上。
通过RH、RM、RL、REX的不同组合，进行16段速度调速选择。
通过改变不同的参数，可以自由设定，每一段速度。
三、实验内容
1．参数设置
P79=3P178=60P179=61P180=0
P181=1P182=2P187=8P189=8
2.连接线路图
四、实验步骤
1．连接实验线路，电机为星形连接。
2．切换各个钮子开关的通断，观察变频器的输出频率
3．实验现象有误时，请对变频器复位后，重新上述操作。
五、实验结果
同过设定不同的参数，观察输出频率的变化。
也可通过设定参数，设定7段速调速等实训。
通过此表格，填写所观察到的频率。
RL
RM
RH
RES
频率RL
1
0
0
0
11
0
1
0
0
49
0
0
1
0
21
0
0
0
1
23
0
0
1
1
39
0
1
0
1
36
0
1
1
0
19
0
1
1
1
44
1
0
0
1
30
1
0
1
0
15
1
0
1
1
41
1
1
0
0
10
1
1
0
1
35
1
1
1
0
19
1
1
1
1
45
实验五外部端子点动控制
一、实验目的
掌握变频器外部控制端子的功能，以及外部运行模式下变频器的操作方法。
二、实验要求
变频器的输出最高频率不要超过电机的额定频率，电机为星形连接。
通过外部接线端子的控制可以进行点动。
能够设定点动运行用的频率和加减速时间。
能够进行运输机械的位置调整和试运行等。
三、实验内容
1．参数设置
参数号
名称
初始值
设定范围
内容
PR.15
点动频率
5HZ
0～400
设定点动时的频率
PR.16
点动加减速时间
0.5S
0～3600/360S*
设定点动运行时的加减速时间，加减速时间不能分别设定。
Pr79=2
需变更运行时，请变更Pr.15点动频率。
（初始值“5Hz”）
需变更加减速时，请变更Pr.16点动加减速时间。
（初始值“0.5S”）
2.实验连接线路
四、实验步骤
1．连接实验线路，电机为星形连接。
2.参数设置步骤
（1）按接线图正确将线连好后，合上电源，准备设置变频器各参数。
（2）按下MODE按键。
（3）旋转M旋钮，找到Pr.CL参数，按下SET按键。
（4）拨动设定用按钮，把当前值增加到1，按下SET按键完成设定值。
（5）重复（3）、（4）的步骤设置Pr79=2、Pr15=30、Pr16=5
如果遇到不能清除参数的情况，请将Pr79=3、Pr77=2设到变频器内。
3．点动信号ON时通过启动信号（STF，STR）启动，停止。
请确定接通电源时处于外部运行模式。
端子JOG-SD置为ON。
五、实验结果
以PU做为点动运行模式，仅在按下启动按钮时运行。
观察实验现象。
改变点动的频率，以及点动加减速的参数，观察实验现象。
实验六外部模拟量（电压/电流）变频调速
1．外部模拟量电压变频调速
一、实验目的
通过改变变频器外部模拟量电压输入值来改变变频器的运行频率。
二、实验要求
变频器的输出最高频率不要超过电机的额定运转频率。
1K的可调电位器在电路没接通之前，应旋到阻值最大。
通过改变可调电位器的来改阻值变变频器的输出频率，电机的转速随电压的升高而加快。
运用电压表对电压输入进行监视。
三、实验内容
1.运行模拟量电压输入方式调速。
2.实验连接线路
3.参数设置
P79=4P1=50
四、实验步骤
1．连接实验线路，电机为星形连接，将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端。
2．将频率设定单元的1K的可调电位器旋到中间，直流电压表选择20V档位。
3．接通电源设置变频器参数。
4．按“REV”正转指令启动变频器，REV指示灯闪烁。
5．调节可调电位器的阻值，加速调节，电位器慢慢向右旋转到最大。
显示的频率值逐渐增大显示为50.00HZ。
6．减速调节，电位器慢慢向左旋转到最小，显示为0.00HZ，运行状态指示灯REV闪烁，电机停止，按下STOP键，停止，运行状态显示REV灯灭。
7．实验现象有误时，请对变频器复位后，重新上述操作。
五、实验结果
通过调节电压来改变电机的频率，以达到电动机的调速。
2．外部模拟量电流变频调速
一、实验目的
了解频率与变频器与外部模拟量电流之间的关系。
二、实验要求
电机的转速和电源的频率、电机的磁极对数有关。
在电机的磁极对数不变的情况下，用变频器输出不同频率的电源接到电机中，从而改变电机的转速。
通过外部端子4电流输入来控制输出不同的频率，从而控制电机的转速。
三、实验内容
1．参数设置
P79=4P267=0
2．线路连接图
四、实验步骤
1.将DC5V电源接到线路中，1K电位器调到最大。
2.将电流表串入电路中，选择20mA档，测量电流为4～5mA，表示调节正确，此步骤不可缺少。
3.在保证上面2步正确的前提下，按上图连接实验线路。
4.连接实验线路，电机为星形连接，将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端，将AU与SD短接。
5.设置变频器参数。
6.调节可调电位器的阻值，加速调节，电位器慢慢向右旋转的过程中，使电流表的电流逐渐增大：
在电流表显示接近8mA时，输出频率大约为12.5Hz。
在电流表显示接近12mA时，输出频率大约为25.00Hz。
在电流表显示接近16mA时，输出频率大约为37.50Hz，为了避免电流输入过大，对变频器造成损害，在电流表显示大约16mA时，停止调节，
7.减速调节，电位器慢慢向左旋转到最大，显示为0.00HZ，运行状态指示灯REV闪烁，电机停止，按下STOP键，停止，运行状态显示REV灯灭。
8.实验现象有误时，请对变频器复位后，重新上述操作。
五、实验结果
通过调节电流来改变电机的频率，以达到电动机的调速。
实验七时间继电器控制回路
一、实验目的
1.通过对三相鼠笼式异步电动机时间控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。
2.加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。
3.学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。
二、实验原理
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。
在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。
它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。
时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。
空气阻尼型时间继电器的延时范围大（有0.4～60s和0.4～180s两种），它结构简单,但准确度较低。
当线圈通电时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。
但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹,上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。
经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。
从线圈通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。
延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的
大小来改变。
吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。
空气经出气孔被迅速排出。
3、实验设备
三相交流电源、三相鼠笼式异步电动机1台、交流接触器1个、时间继电器1个、电笔一支、螺丝刀二把、按钮二个、导线若干
四、实验内容及其步骤
认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并检查各电器线圈、触头是否完好。
鼠笼电机接成Δ接法。
接触器联锁的正反转控制线路
按图接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作。
在做实验时一定要注意：
（1）此电机是时间继电器控制的控制。
（2）当电动机启动后，开始计时，当30秒时间到了以后，看电动机是否停止运转。
（3）实验完毕，按控制屏停止按钮，切断三相交流电源
5、实验结果
电动机启动后，正常转动后，在规定的30秒时间后自动停止运转。
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