继电控制实训手册V110Word格式.docx

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第一章继电控制实训

实训一三相异步电动机点动控制

一、实训目的

1、了解三相异步电动机点动控制电路的基本原理。

2、熟悉三相异步电动机点动控制电路的控制过程。

3、掌握三相异步电动机点动控制电路的接线技能。

4、熟悉各控制元器件的工作原理及构造。

二、实训内容

1、三相异步电动机点动控制的主回路参考原理图如图1（a）所示。

2、三相异步电动机点动控制的控制回路参考原理图如图1（b）所示。

（a）主回路原理图（b）控制回路原理图

图1三相异步电动机点动控制电路参考原理图

三、实训器材

三相鼠笼式异步电动机1台，交流接触器1个，热继电器1个，按钮开关1个，指示灯2个，熔断器3个，小型三相断路器1个，小型两相断路器1个，连接导线及相关工具若干。

四、工作原理

1、继电－接触控制在各类生产机械中获得了广泛的应用，凡是需要进行前后、上下、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。

交流电动机继电器——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。

2、控制按钮通常通过短时通、断小电流的控制回路，实现近、远距离控制电动机等执行部件的起、停或正、反转等控制。

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。

3、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。

采用热继电器实现过载保护，使电动机免受过载之危害，其主要的技术指标是整定电流值，即电流超过此值的20％时，其动断触头应能在一定的时间内断开，切断控制回路，动作后只能由人工进行复位。

4、在电气控制线路中，最常见的故障发生在接触器上。

接触器线圈的电压等级通常有220V和380V等，使用时必须认清，切勿疏忽，否则，电压过高易烧坏线圈，电压过低，吸力不够，不易吸合或吸合频繁，这不但会产生很大的噪声，也因磁路气隙增大，致使电流过大，也易烧坏线圈。

此外，在接触器铁心的部分端面上嵌有短路铜环，其作用是为了使铁心吸合牢靠，消除颤动与噪声，若发现短路环脱落或断裂现象，接触器将会产生很大的震动与噪声。

5、HL1为电机动运转指示灯，通过交流接触器KM的辅助常开触点控制，HL2为电动机停止指示灯，通过交流接触器KM的辅助常闭触点控制。

五、注意事项

1、接线时合理安排布线，保持走线美观，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、只有在断电的情况下，方可用万用电表

档来检查线路的接线正确与否。

4、在主线路接线时一定要注意各相之间的连线不能弄混淆，不然会导致相间短路。

六、实训步骤

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；

并用万用电表欧姆档检查各电器线圈、触头是否完好。

三相鼠笼式异步电动机接成Y型接法；

主回路电源接三路小型断路器输出端L1、L2、L3，供电线电压为380V，二次控制回路电源接二路小型断路器L、N供电电压为220V。

参考图1进行安装接线，接线时，先接动力主回路，它是从380V三相交流电源小型断路器QS1的输出端L1、L2、L3开始，经熔断器、交流接触器KM的主触头，热继电器FR的热元件到电动机M的三个线端U、VW的电路，用导线按顺序串联起来。

主电路连接完整无误后，再连接二次控制回路，它是从220V单相交流电源小型断路器QS2输出端L开始，经过常开按钮SB、接触器KM的线圈、热继电器FR的常闭触头到三相交流电源另一输出端N，显然它是对接触器KM线圈供电的线路；

另外HL1、HL2为启动、停止指示灯，分别受交流接触器KM的辅助常开、常闭触点控制。

接好线路，经指导教师检查后，方可进行通电操作。

1、合上控制台内的电源总开关，按下控制台面板上的电源启动按钮。

2、合上小型断路器QS1、QS2，启动主回路和控制回路的电源。

3、按下起动按钮SB，对电动机M进行点动操作，比较按下SB与松开SB电动机和接触器的运行情况及电动机、指示灯的工作情况。

4、实验完毕，按台体电源停止按钮，切断实验线路三相交流电源。

七、思考题

1、交流接触器线圈的额定电压为220V，若误接到380V电源上会产生什么后果？

反之，若接触器线圈电压为380V，而电源线电压为220V，其后果又如何？

2、在主回路中，熔断器和热继电器热元件可否少用一只或两只？

熔断器和热继电器两者可否只采用其中一种就可起到短路和过载保护作用？

为什么？

实训二三相异步电动机自锁启停控制

1、了解三相异步电动机自锁起停控制电路的基本原理。

2、熟悉三相异步电动机自锁起停控制电路的控制过程。

3、掌握三相异步电动机自锁起停控制电路的接线技能。

1、三相异步电动机自锁起停控制的主回路参考原理图如图1（a）所示。

2、三相异步电动机自锁起停控制的控制回路参考原理图如图1（b）所示。

图1三相异步电动机自锁控制电路参考原理图

三相鼠笼式异步电动机1台，交流接触器1个，热继电器1个，按钮开关2个，指示灯2个，熔断器3个，小型三相断路器1个，小型两相断路器1个，连接导线及相关工具若干。

1、继电－接触控制在各类生产机械中获得了广泛的应用，凡是需要进行前后、上下、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。

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三相电源的短路事故，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。

4、在电动机运行过程中，应对可能出现的故障进行保护。

5、在电气控制线路中，最常见的故障发生在接触器上。

6、指示灯HL1为电机动运转指示灯，通过交流接触器KM的辅助常开触点控制，HL2为电动机停止指示灯，通过交流接触器KM的辅助常闭触点控制。

实验主回路电源接小型三相断路器输出端L1、L2、L3，供电线电压为380V，二次控制回路电源接小型二相断路器L、N供电电压为220V。

参考图1所示自锁线路进行接线，它与实训一图1的不同之处在于控制电路中多串联一只常闭按钮SB2，同时在SB1上并联一只接触器KM的常开触头，它起自锁作用。

接好线路经指导教师检查后，方可进行通电操作。

3、按下启动按钮SB1，松手后观察电动机M是否继续运转及指示灯工作情况。

4、按下停止按钮SB2，松手后观察电动机M是否停止运转及指示灯工作情况。

5、按下控制屏停止按钮，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。

6、实验完毕，按控制台门停止按钮，切断实验线路的三相交流电源，拆除线路。

1、试比较点动控制线路与自锁控制线路从结构上看主要区别是什么？

从功能上看主要区别是什么？

2、自锁控制线路在长期工作后可能出现失去自锁作用。

试分析产生的原因是什么？

实训三接触器互锁控制三相异步电动机正反转

1、了解接触器互锁控制三相异步电动机正反转电路的基本原理。

2、熟悉接触器互锁控制三相异步电动机正反转电路的控制过程。

3、掌握接触器互锁控制三相异步电动机正反转电路的接线技能。

二、实验内容

1、接触器互锁控制三相异步电动机正反转的主回路参考原理图如图1（a）。

2、接触器互锁控制三相异步电动机正反转的控制回路参考原理图如图1（b）。

图1接触器互锁控制三相异步电动机正反转电路参考原理图

三相鼠笼式异步电动机1台，交流接触器2个，热继电器1个，按钮开关3个，指示灯3个，熔断器3个，小型三相断路器1个，小型两相断路器1个，连接导线及相关工具若干。

在三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路中，需通过相序的更换来改变电动机的旋转方向，图中HL1为电动机正转指示灯，HL2为电动机反转指示灯，HL3为停止指示灯。

通过交流接触器的交替动作而控制电动机的供电相序从而实现控制正反转。

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KM2（KM1）动断触头，他们保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，以达到电气互锁的目的。

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”声响或电动机能起动，但转速很慢，这种故障来自主回路，大多是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，且发出连续的噼啪声或吸合不牢，发出颤动声，此原因可能是：

（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。

三相鼠笼式异步电动机接成Y接法；

动力主回路电源接三路小型断路器输出端L1、L2、L3，供电线电压为380V；

二次控制回路电源接二路小型断路器输出端L、N，供电电压为220V。

参考图1完成动力主回路及二次控制回路接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作。

3、按正向起动按钮SB1，观察并记录电动机的转向和接触器、指示灯的运行状况。

4、按反向起动按钮SB2，观察并记录电动机的转向和接触器、指示灯的运行状况。

5、按停止按钮SB3，观察并记录电动机的转向和接触器、指示灯的运行状况。

6、再按SB2，观察并记录电动机的转向和接触器、指示灯的运行情况。

7、实验完毕，按控制台电源停止按钮，切断三相交流电源，拆除连线。

在控制线路中，短路、过载、失、欠压保护等功能是如何实现的？

在实际运行过程中，这几种保护有何意义？

实训四时间继电器控制三相异步电动机延时正反转

1、了解时间继电器控制三相异步电动机延时正反转电路的基本原理。

2、熟悉时间继电器控制三相异步电动机延时正反转电路的控制过程。

3、掌握时间继电器控制三相异步电动机延时正反转电路的接线技能。

1、时间继电器控制三相异步电动机延时正反转主回路参考原理图如图1（a）所示。

2、时间继电器控制三相异步电动机延时正反转控制回路参考原理图如图1（b）所示。

图1时间继电器控制三相异步电动机延时正反转电路参考原理图

三相鼠笼式异步电动机1台，交流接触器2个，热继电器1个，按钮开关3个，指示灯3个，熔断器3个，时间继电器2个，小型三相断路器1个，小型两相断路器1个，连接导线及相关工具若干。

在三相鼠笼式异步电动机延时正反转控制线路中，通过时间继电器延时时间的设定来控制电动机正反转工作的时间，实现正反转自动切换，图中HL1为电动机正转指示灯，HL2为电动机反转指示灯，HL3为停止指示灯。

本训练项目采用时间继电器互锁延时正反转控制线路，具有如下特点：

按时间原则控制电路的特点是各个动作之间有一定的时间间隔，使用的元件主要是时间继电器。

时间继电器是一种延时动作的继电器，它从接受信号（如线圈带电）到执行动作（如触点动作）具有一定的时间间隔，此时间间隔可按需要预先整定，以协调和控制生产机械的各种动作。

时间继电器的种类通常有电磁式、电动式、空气式和电子式等。

其基本功能可分为两类，即通电延时式和断电延时式，有的还带有瞬时动作式的触头。

时间继电器根据型号的不同，其可设定延时时间也不同，实训装置所提供的时间继电器的延时时间可在1s～999s范围内调节。

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）、KT2（KT1）动断触头，他们保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，以达到互锁的目的。

动力主回路电源接三路小型断路器输出端L1、L2、L3，供电线电压为380V，二次控制回路电源接二路小型断路器L、N供电电压为220V。

3、设置时间继电器的延时时间，通常为10S-50S，

4、按正向起动按钮SB1，观察并记录电动机的转向变化和接触器、时间继电器、指示灯的运行状况。

5、按停止按钮SB3，观察并记录电动机的转向和接触器、时间继电器、指示灯的运行情况。

6、按反向起动按钮SB2，观察并记录电动机和接触器、时间继电器、指示灯的运行情况。

7、按停止按钮SB3，观察并记录电动机的转向变化和接触器、时间继电器、指示灯的运行情况。

8、实验完毕，按控制台电源停止按钮，切断三相交流电源，并拆除连线。

在延时正反转控制电路中设置一对时间继电器互锁触头其作用是什么，若取消将有何影响。

实训五三相异步电动机Y/△启动自动控制

1、了解三相异步电动机Y/△启动自动控制电路的基本原理。

2、熟悉三相异步电动机Y/△启动自动控制电路的控制过程。

3、掌握三相异步电动机Y/△启动自动控制电路的接线技能。

1、三相异步电动机Y/△启动自动控制的主回路参考原理图如图1（a）所示。

2、三相异步电动机Y/△启动自动控制的控制回路参考原理图如图1（b）所示。

图1三相异步电动机Y/△启动自动控制电路参考原理图

三相鼠笼式异步电动机1台，交流接触器3个，热继电器1个，按钮开关2个，熔断器3个，时间继电器1个，小型三相断路器1个，连接导线及相关工具若干。

四、工作原理

当按下启动按钮SB1时，KT得电，开始计时，同时KMY得电，电动机绕组接成“Y形”接法降压启动，同时KMY常开触点闭合，KM线圈自锁。

当KT计时到时，KMY失电释放，KM△得电吸合，电动机由“Y形”接法转换成“△形”接法。

1、参考图1完成动力主回路及二次控制回路接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作。

2、合上控制台内的电源总开关，按下控制台面板上的电源启动按钮。

3、合上小型断路器QS1、启动主回路和控制回路的电源。

4、按下起动按钮SB1，观察并记录电动机工作状态。

5、按下起动按钮SB2，观察并记录电动机工作状态。

6、实验完毕，按控制台电源停止按钮，切断三相交流电源，拆除连线。

对于用时间继电器实现自动转换的Y/△启动控制线路，如果电路出现“Y”型运转没有“△”型运转控制，试分析接线时可能发生的故障。

实训六三相异步电动机自往返控制

1、了解三相异步电动机自往返控制电路的基本原理。

2、熟悉三相异步电动机自往返控制电路的控制过程。

3、掌握三相异步电动机自往返控制电路的接线技能。

1、三相异步电动机自往返控制的主回路参考原理图如图1（a）所示。

2、三相异步电动机自往返控制的控制回路参考原理图如图1（b）所示。

图1三相异步电动机自往返控制电路参考原理图

三相异步电动机1台，按钮开关2个，交流接触器2个，熔断器3个，行程开关4个，小型三相断路器1个，小型两相断路器1个，热继电器1个，连接导线及相关工具若干。

在生产时间中，有些生产机械的工作台需要自动往返运动，如龙门刨床、捣鬼磨床等。

本实训的参考电路原理图为最基本的自动往返循环控制线路，它是利用行程开关实现往返运动控制的，通常也被称为行程控制。

限位开关SQ1放在左端需要反向的位置，而SQ2放在右端需要反向的位置，机械挡铁要装在运动部件上。

启动时利用正向或反向启动按钮，如按正转按钮SB2，KM1通电吸合并自锁，电动机作正向旋转并带动工作台左移。

当工作台移至左端并碰到SQ1时，将SQ1压下，其常闭触点断开，切断KM1接触器线圈电路，同时其常开触点闭合，接通反转接触器KM2线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，带动工作台向右移动，直到压下SQ2限位开关电动机由反转变为正转，这样驱动运动部件进行往返的循环运动。

除了利用限位开关实现往返循环之外，还可以做限位保护，如图中的行程开关SQ3、SQ4分别为左右超限位保护用。

2、操作时注意安全，严禁带电操作。

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。