机电传动与控制实验要求Word格式.docx
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三相鼠笼式异步电动机(DJ24)
3
交流接触器
4
时间继电器
5
按钮
6
热继电器
7
万用电表
8
切换开关
四、实验内容
1.手动控制Y-△降压起动控制线路。
按右图线路接线。
(1)开关Q2合向上方、使电动机为△接法。
(2)按控制屏启动按钮,接通三相交流电源,观察电动机的转速。
(3)按控制屏停止按钮,切断三相交流电
源,待电动机停稳后,开关Q2合向下方,使电动机为Y接法。
(4)按控制屏启动按钮,接通三相交流电源,观察电动机在Y接法直接起动时,电动机的转速。
(5)按控制屏停止按钮,切断三相交流电源,
(6)待电动机停稳后,操作开关Q2,使电动机作Y-△降压启动。
a.先将Q2合向下方,使电动机Y接,按控制屏启动按钮,使电动机转动。
b.待电动机接近正常运转时,将Q2合向上方△运行位置,使电动机正常运行。
实验完毕后,按控制屏停止按钮,切断实验线路电源。
2.接触器控制Y-△降压起动线路
按图线路接线,经指导教师检查后,方可进行通电操作。
(1)按控制屏启动按钮,接通三相交流电源。
(2)按下按钮SB2,电动机作Y接法起动,注意观察起动时,电机的转速。
(3)待电机转速接近正常转速时,按下按钮SB2,使电动机为△接法正常运行。
(4)按停止按钮SB3,电动机断电停止运行。
(5)实验完毕,按控制屏停止按钮,切断实验线路电源。
3.时间继电器控制Y-△自动降压起动线路
(1)按图线路进行接线,先接主回路后接控制回路。
要求按图示的节点编号从左到右、从上到下,逐行连接。
(2)在不通电的情况下,用万用电表Ω档检查线路连接是否正确,特别注意KM2与KM3两个互锁触头是否正确接入。
经指导教师检查后,方可通电。
(3)开启控制屏电源总开关,按控制屏启动按钮,接通三相交流电源。
(4)按起动按钮SB1,观察电动机的整个起动过程及各继电器的动作情况,记录Y-△换接所需时间。
(5)按停止按钮SB2,观察电机及各继电器的动作情况。
(6)调整时间继电器的整定时间,观察接触器KM2、KM3的动作时间是否相应地改变。
(7)实验完毕,按控制屏停止按钮,切断实验线路电源。
五、实验注意事项
1.注意安全,严禁带电操作。
2.只有在断电的情况下,方可用万用电表Ω档来检查线路的接线正确与否。
六、思考题
1.采用Y-△降压起动对鼠笼电动机有何要求。
2.如果要用一只断电延时式时间继电器来设计异步电动机的Y-△降压起动控制线路,试问三个接触器的动作次序应作如何改动,控制回路又应如何设计?
3.控制回路中的一对互锁触头有何作用?
若取消这对触头对Y-△降压换接起动有何影响,可能会出现什么后果?
4.降压起动的自动控制线路与手动控制线路相比较,有哪些优点?
实验二三相异步电机带延时正反转控制
在继电接触控制实验挂箱中完成本实验。
1.通过对三相鼠笼式异步电动机延时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。
在鼠笼电机延时正反转控制线路中,通过相序的更换来改变电动机的旋转方向。
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。
2.电气和机械双重互锁
除电气互锁外,可再采用复合按钮SB1与SB2组成的机械互锁环节(如图6-24-2),以求线路工作更加可靠。
3.线路具有短路、过载、失、欠压保护等功能。
三相交流电源
交流接触器
按钮
热继电器
时间继电器
万用电表
四、实验内容
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Ω档检查各电器线圈、触头是否完好。
按下图接线,经指导教师检查后,方可进行通电操作。
实验步骤:
(1)开启控制屏电源总开关。
(2)按正向起动按钮SB2,观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。
(3)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。
(4)调整时间继电器的整定时间,观察接触器KM1、KM2的动作时间是否相应地改变。
(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。
实验三基于PLC的三相异步电机Y/△换接起动控制
由于电机正反转换接时,有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因,使接触器主触头产生较为严重的起弧现象,如果电弧还未完全熄灭时,反转的接触器就闭合,则会造成电源相间短路。
用PLC来控制电机则可避免这一问题。
一、实验目的
1.掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。
2.学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。
二、控制要求
触动启动按钮SB2后,电机先作星形连接启动,经延时6秒后自动换接到三角形连接运转;
触动停止按钮SB3后电机停止转动。
三、基于PLC的三相异步电动机星/三角换接启动控制实验接线图
PLC接线图电机接线图
四、动作过程分析
启动:
按启动按钮SB2,X000的动合触点闭合,M100线圈得电,M100的动合触点闭合,Y001线圈得电,即接触器KM1的线圈得电,1秒后Y003线圈得电,即接触器KM3的线圈得电,电动机作星形连接启动;
同时定时器线圈T0得电,当启动时间累计达6秒时,T0的动断触点断开,Y003失电,接触器KM3断电,触头释放,与此同时T0的动合触点闭合,T1得电,经0.5秒后,T1动合触点闭合,Y002线圈得电,电动机接成三角形,启动完毕。
定时器T1的作用使KM3断开0.5秒后KM2才得电,避免电源短路。
停车:
按停止按钮SB3,X001的动断触点断开,M100、T0失电;
M100、T0的动合触点断开,Y001、Y003失电。
KM1、KM3断电,电动机作自由停车运行。
过载保护:
当电动机过载时,热过载保护继电器FR的动断触点断开,电动机也停车。
注意:
接通电源之前,将三相电源模块的开关置于“关”位置,请在连好实验接线后,才将这一开关接通,请千万注意人身安全。
第二类:
变频调速控制技术实验
实验一变频器功能参数设置与操作实验
在MF51变频器实验挂箱中完成此实验
了解并掌握变频器面板控制方式与参数的设置
二、变频器面板图
三、基本功能参数一览表
参数
名称
表示
设定范围
单位
出厂设定值
0
转矩提升
P0
0~15%
0.1%
6%5%4%
1
上限频率
P1
0~120Hz
0.1Hz
50Hz
2
下限频率
P2
0Hz
3
基波频率
P3
4
3速设定(高速)
P4
5
3速设定(中速)
P5
30Hz
6
3速设定(低速)
P6
10Hz
7
加速时间
P7
0~999s
0.1s
5s
8
减速时间
P8
0.1s
9
电子过电流保护
P9
0~50A
0.1A
额定输出电流
30
扩展功能显示选择
P30
0,1
79
操作模式选择
P79
0~4,7,8
只有当Pr.30“扩展功能显示选择”的设定值设定为“1”时,变频器的扩展功能参数才
有效。
Pr.79------操作模式选择:
变频器的操作模式可以用外部信号操作,也可以用PU(旋钮、RUN键)操作。
任何一种操作模式都可固定或组合使用。
设定值
内 容
用PU/EXT键可切换PU(设定用旋钮、RUN键)操作或外部操作。
只能执行PU(设定用旋钮、RUN键)操作。
只能执行外部操作
运行频率
启动信号
·
用设定用旋钮设定
多段速选择
4~20mA(仅当AU信号ON时有效)
外部端子(STF、STR)
外部端子信号(多段速、DC0~5V等)
RUN键
PU操作互锁(根据MRS信号的ON/OFF来决定是否可移往PU操作模式)
操作模式外部信号切换(运行中不可)根据X16信号的ON/OFF移往操作模式选择
Pr.53------频率设定操作选择
变频器的-频率设定可以用旋钮设定或调节。
显示
名 称
概 要
出厂时设定
P53
频率设定操作选择
可以用设定用旋钮象调节音量一样运行。
0:
设定用旋钮频率设定模式
1:
设定用旋钮音量调节模式
五、实验过程
1.设定频率运行(例:
在50Hz状态下运行)。
操作步骤如下:
(1)接通电源,显示监示显示画面。
(2)按键设定PU操作模式。
(3)旋转设定用旋钮,直至监示用3位LED显示框显示出希望设定的频率。
约5秒闪灭。
(4)在数值闪灭期间按键设定频率数。
此时若不按键,闪烁5秒后,显示回到0.0。
还需重复“操作3”,重新设定频率。
(5)约闪烁3秒后,显示回到0.0状态,按键运行。
(6)变更设定时,请进行上述的3、4的操作。
(从上次的设定频率开始)
(7)按键,停止运行。
2.参数设定(例:
把Pr.7的设定值从“5秒”改为“10秒”)。
(2)按键选中PU操作模式,此时PU指示灯亮。
(3)按键进入参数设置模式。
(4)拨动设定用按钮,选择参数号码,直至监示用三位LED显示P7。
(5)按键读出现在设定的值。
(出厂时默认设定值为5)
(6)拨动设定用按钮,把当前值增加到10。
(7)按键完成设定值。
(1)设定频率时,有时会出现不能在设定的频率下运行,为什么?
找出问题并加以解决。
(2)能不能在运行中写入各个参数?
操作并记录结果。
实验二三相异步电机的变频开环调速
1.进一步了解掌握变频器各参数的功能与设置方法
2.了解掌握三相异步电机的变频开环调速的方法
二、控制要求
使电机的转速随着变频器旋钮的旋转而时时改变
三、三相异步电机的变频开环调速实验面板
四、接线图
五、实验步骤
一)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。
1.
按键设定PU操作模式
2.
按键进入参数设置模式。
3.拨动设定用按钮,选择参数号码,直至监示用三位LED显示“P30”。
4.
按键读出现在设定的值。
(出厂时默认设定值为0)
5.拨动设定用按钮,把当前值增加到1。
6.
按键完成设定值。
7.重复步骤(4)、(5)、(6)、(7),把Pr.53设置为“1”。
把Pr.79设置为“1”。
8.
连续按两次按钮,退出参数设置模式。
9.
按按钮启动电机,旋转设定用按钮对电机速度进行调节观察。
二)接上转速传感器电源,连接电机与光电编码器以测量转速。
三)连接磁粉制动器及控制器相关连线以加制动载荷。
四)数据记录
确定磁粉制动器的磁粉制动力为0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5,分别调节变频器为不同的转速,记录转速,频率,画出转速及制动力曲线。
1.若要使频率上升最高为60Hz,参数如何设置?
2.若要使频率从0Hz上升最高为60Hz所用时间为15秒,参数如何设置?
3.分析制动力曲线的变化趋势及原因。
实验三基于PLC通信方式的变频器开环调速
在MF51变频器实验挂箱与继电接触控制实验挂箱中完成此实验
1.熟悉变频器与PLC之间的通讯方式和接线方法。
2.掌握用PLC控制电机转速的方法。
本实验中的SB1为启动/停止开关,SB2、SB3分别为加、减频率按钮。
触动一次SB1,使系统处于启动状态,再触动SB2、SB3对频率进行调节,电机的转速随之而改变。
再次触动SB1,电机停止转动。
三、系统接线图
四、实验步骤
(1)正确按接线图接好线后,接通PLC电源和变频器电源。
(2)按下表设置变频器参数。
Pr.30
Pr.79
n1
n2
n3
n4
n5
n6
n7
n8
n9
n10
n11
48
10
----
在改其他的参数时,要首先把n10改成0,然后掉电,再开电把变频器打开,再按PU键使变频器PU指示灯亮,然后改其他的参数,然后掉电。
把参数保存入变频器,然后上电,再改n10参数,然后在上电保存参数。
(注意:
不要改变频器的其它参数,容易出错。
更不要随意改变频率上限值,以免引发事故。
)
(3)程序写入。
打开GX软件,调出相应的实验参考程序,选择“在线”菜单下的“PLC写入”选项,进行程序的下载(由PC机进入PLC主机)。
写入程序的对话框中三项只需选中“程序MAIN”即可,写入完毕后PLC主机要断电一次,以确保参数的写入。
下载完毕后将主机切换到“RUN”位置。
(4)触动SB1、SB2、SB3,观察对电机转速的影响。
当将PLC主机由“STOP”切换到“RUN”状态时,触动SB1,此时电机的初始转速默认为零,只有触动SB2按钮对频率进行加值,电机方才转动。
实验四基于PLC通信方式的变频器闭环定位控制
了解并掌握PLC高速计数定位的方法
电机上同轴连旋转编码器,变频器控制电机。
变频器按照设定值工作,带动电机运行,同时电机带动编码盘旋转,电机每转一圈,从编码盘脉冲端输出500个脉冲信号到PLC的高速计数端X0,这样就可以根据计数器所计脉冲数计算出电机转数。
当计数器计数到设定阀值后执行减速程序段,控制电机减速至停止,完成定位控制。
三、系统接线原理图
四、电机转速曲线
上述“阀值”只是系统中的一个设定参数,它是根据大量实验所得到的一个数据,在实验过程中,可根据实际情况加以适当修改,以达到最佳的控制效果。
1.按下表对变频器进行参数设置:
Pr.8
在改其他参数时,要首先把n10改成0,然后掉电,再开电把变频器打开,再按PU键使变频器PU指示灯亮,然后改其他参数,然后掉电。
2.正确将导线连接完毕后,将程序下载至PLC主机,将“RUN/STOP”开关拨到“RUN”。
3.点击标准工具条上的“软件测试”快捷项(或选择“在线”菜单下“调试”项中的“软件测试”项),进入软件测试对话框。
(1)在“字软元件/缓冲存储区”栏中的“软元件”项中键入D10,设置D10的值,确定电机的起始转速。
输入设定值N,N为十进制数,为变频器设定的频率。
(如:
N=30,则变频器的设定起始频率为30Hz)。
建议频率设定不要过大或过小,否则电机将不易受到PLC的控制。
(2)在“字软元件/缓冲存储区”栏中的“软元件”项中键入D0,设置D0的值,确定电机的转数。
输入十进制数“100”,则电机将在启动的条件下转动100圈后停止运行)。
由于电机本身的性能以及变频器的特性,定位略有偏差。
(3)在位软元件中的软元件键入M0,由M0强制ON控制电机转动。
电机将在转动设定圈数后停止运行。
如想在此过程中让其停止,点击“强制OFF”便可。