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THWD-3型维修电工及技能实训装置

实验目录

实验一三相异步电动机的直接启动控制1

实验二三相异步电动机接触器点动控制线路2

实验三单向启动停止控制线路/异步电动机自锁控制线路4

实验四异步电动机单向点动、启动控制控制电路6

实验五异步电动机联锁正反转控制线路8

（A）按钮联锁的三相异步电动机正反转控制线路8

（B）接触器联锁的三相异步电动机正反转控制线路10

（C）双重联锁的三相异步电动机正反转控制线路12

实验六正反转点动、启动控制线路15

实验七异步电动机反接制动控制线路17

实验八异步电动机星形、三角形控制线路18

实验九手动顺序启动22

实验十自动顺序控制线路23

实验十一异步电动机两地控制线路25

实验十二三相异步电动机串电阻降压启动手动控制26

实验十三三相异步电动机串电阻降压启动自动控制28

实验十四单向降压启动及反接制动控制30

实验十五三相异步电动机能耗制动控制线路32

实验十六自动往返控制线路34

实验十七带点动的自动往返控制线路37

实验十八接触器控制双速电动机的控制线路39

实验十九时间继电器控制双速电机的控制线路40

THWD-3型操作台电器元件43

THWD-3型维修电工及技能实训装置

实验一三相异步电动机的直接启动控制

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

１只

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3只

M

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24

UN380V（Y）

1台

二、电路图

图1（a）

电路图如图1（a）所示，该线路简单、元件少，低压断路器中装有用于过载保护的双金属片热脱扣器,熔断器主要作短路保护。

因此,该线路对于容量较小，起动不频繁的电动机来说,是经济方便的起动控制方法。

三、安装与接线

接线图如图1（b）。

图1（b）

按图1（b）的布置要求,在本装置WD-22挂板上选择熔断器FU、开关QF及端子排ＸＴ等器件。

电机Ｍ放在桌面上，安装的动力电路采用黑色接线，保护导线PE采用黄绿双色线，用专用的导线把接线端子排的L1、L2、L3三个插头分别插进电源控制屏的L1、L2、L3插头。

安装后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

确认安装牢固、接线无误后,先接通三相总电源，按下“启动”按钮，再“合”上QF开关，电机应正常起动和平稳运转。

若熔丝熔断（可看到熔心顶盖弹出）则应“分”断电源，检查分析并排除故障后才可重新“合”电源。

实验二三相异步电动机接触器点动控制线路

一、操作所需电器元件明细表见表2　　　　　表2

代号

名称

型号

规格

数量

备注

ＱＳ

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1只

ＦＵ

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

ＫＭ

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

1

ＳＢ

按钮开关

LAY16

一常开一常闭

自动复位

1

Ｍ

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24

UN380V（Y）

1台

二、电路图

图2（a）

当合上电源开关ＱＳ时，电动机是不会起动运转的，因为这时接触器ＫＭ的线圈未通电，它的主触头处在断开状态，电动机Ｍ的定子绕组上没有电压。

若要使电动机Ｍ转动，只要按下按钮ＳＢ，使线圈ＫＭ通电，主电路中的主触头ＫＭ闭合，电动机Ｍ即可起动。

但松开按钮ＳＢ，线圈ＫＭ失电释放，KM主触头分开，切断电动机Ｍ的电源，电动机即停转．这种只有按下按钮电动机才会运转，松开按钮即停转的线路，称为点动控制线路。

这种线路常用作快速移动或调整机床。

三、安装与接线

布置图如图2（b），接线图如图2（c）

图2（b）

图2（c）

在WD-22铁板上选择熔断器FU、开关QF、接触器KM、按钮SB及端子排XT。

按照接线图图2（C）进行接线。

安装动力电路的接线采用黑色，控制电路采用红色。

安装后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

检查接线无误后，接通交流电源，“合”开关QF，此时电机不转，按下按钮SB，电机即可起动，松开按钮电机即停转。

若电机不能点动控制或熔丝熔断等故障，则应“分”断电源，分析排除故障后使之正常工作。

实验三单向启动停止控制线路/异步电动机自锁控制线路

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

KM

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

1

SB1

SB2

按钮开关

LAY16

2

SB1绿色

SB2红色

M

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24

UN380V（Y）

1

FR

热继电器

LR2-K0306

整定电流0.63A

1

二、电路图

图3（a）

线路的动作过程是这样的；当按下起动按钮SB1，线圈KM通电主触头闭合，电动机旋转。

当松开按钮时，电动机M不会停转，因为这时，接触器线圈KM可以通过并联在SB1两端已闭合的辅助触头KM（1-2）继续维持通电，保证主触头KM仍处在接通状态，电动机M就不会失电，也就不会停转。

这种松开按钮而仍能自行保持线圈通电的控制线路叫做具有自锁（或自保）的接触器控制线路，简称自锁控制线路。

与SB1并联的这一对常开辅助触头KM叫做自锁（或自保）触头。

三、安装与接线

图3（b）图3（c）

按图3（b）布置的位置，在WD-21、WD22铁板上选择熔断器FU、开关QF、接触器KM、热继电器FR、按钮SB1、SB2及端子排XT等器件。

接线时动力电路用黑色线，控制电路用红色线；启动按钮SB1用绿色，停止按钮SB2用红色。

安装接线后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

确认接线正确后，接通交流电源L1、L2、L3并“合”开关QF，按下SB1，电机应起动并连续转动，按下SB2电机应停转。

若按下SB1电机起动运转后，电源电压降到320V以下或电源断电，则接触器KM的主触头会断开，电机停转。

再次恢复电压为380V（允许±10%波动），电机应不会自行起动——具有欠压或失压保护。

实验四异步电动机单向点动、启动控制控制电路

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1

FU1

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

FU2

直插式熔断器

RT14-20

配熔体2A

1

KM1

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

1

SB1

SB2

SB3

按钮开关

LAY16

3

SB1红色

SB2绿色

SB3黑色

M

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24

UN380V（Y）

1

FR

热继电器

LR2-K0306

整定电流0.63A

1

二、电路图

图4（a）

线路的启动过程：

按下启动按钮SB2，线圈KM1通电吸合，主触头闭合接通电动机电源，电动机旋转；同时KM1（4-5）闭合，与SB3（3-5）构成自锁电路，当松开按钮时，电动机不会停转。

停止过程：

按下按钮SB1，KM1线圈失电释放，电动机停止。

点动控制过程：

按下点动控制按钮SB3，SB3常闭触点SB3（3-5）先断开，切断KM1的自锁回路；SB3常开触点SB3（3-4）后闭合，KM1线圈得电吸合，电动起动运行，虽然此时KM1（4-5）闭合，但SB3（3-5）已断开，KM1不能自锁。

松开SB3，SB3（3-4）先断开，KM1失电释放，SB3（3-5）后闭合，电路恢复初始状态，为下次启动作准备。

三、安装与接线

图4（b）

按图4（b）布置的位置，在WD-21、WD-22铁板上选择熔断器FU、开关QF、接触器KM、热继电器FR、按钮SB1、SB2、SB3及端子排XT等器件。

接线时动力电路用黑色线，控制电路用红色线；启动按钮SB2用绿色，停止按钮SB1用红色，点动控制按钮SB3用黑色。

安装接线后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

确认接线正确后，接通交流电源L1、L2、L3并“合”开关QF，按下SB2，电机应起动并连续转动，按下SB1电机应停转。

按下SB3，电动机运行，松开SB3，电动机停转。

若按下SB2电机起动运转后，电源电压降到320V以下或电源断电，则接触器KM1的主触头会断开，电机停转。

再次恢复电压为380V（允许±10%波动），电机应不会自行起动——具有欠压或失压保护。

实验五异步电动机联锁正反转控制线路

（A）按钮联锁的三相异步电动机正反转控制线路

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

KM1

KM2

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

2

FR

热继电器

LR2-K0306

整定0.63A

1

SB1

SB2

SB3

按钮开关

LAY16

一常开一常闭

自动复位

3

SB2SB1用绿色

SB3红色

M

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24

UN380V（Y）

1

二、电路图

图5A（a）

当需要改变电动机的转向时，只要直接按反转按钮就行了，不必先按停止按钮。

这是因为，如果电动机已按正转方向运转，线圈是通电的。

这时，如果按下按钮SB2，SB2串在KM1线圈回路中的常闭触头首先断开，将KM1线圈回路断开，相当于按下停止按钮SB3的作用，使电动机停转，随后SB2的常开触头闭合，接通线圈KM2的回路，使电源相序相反，电动机即反向旋转。

同样，当电动机已作反向旋转，若按下SB1，电动机就先停转后正转。

该线路是利用按钮动作时，常闭先断开、常开后闭合的特点来保证KM1与KM2不会同时通电，由此来实现电动机正反转的联锁控制。

所以SB1与SB2的常闭触头也称为联锁触头。

三、安装与接线

图5A（b）

按布置图器件的位置，在挂板上选择QF、FU、KM1、KM2、FR、SB1、SB2、SB3及XT等器件。

图5A（b）中，各端子的编号法有二种：

1）用器件端子的实际编号，例：

KM1的1、3、5、13、A1；FR的95；SB的①②③④等。

2）用器件端子的人为编号，例FU的1、3、5，指示灯的1、2等。

一般器件的端子已有实际编号应优先采用，因为编号本身就表示了元件的结构。

例KM1的1与2、3与4代表常开主触头；SB的①与②代表常闭按钮，③与④代表常开按钮……。

另外，在图5A（b）的接线图中，我们没画连续线或中断线，仅在端子上标出线号，有助于操作者画出完整的接线图。

安装与接线后仍应符合第二章的要求。

四、检测与调试

确认接线正确后，接通交流电源，按下SB1，电机应正转；按下SB2，电机应反转；按下SB3，电机应停转。

若不能正常工作，则应分析并排除故障。

（B）接触器联锁的三相异步电动机正反转控制线路

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1

FU1

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

FU2

直插式熔断器

RT14-20

配熔体2A

2

KM1

KM2

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

2

FR

热继电器

LR2-K0306

整定0.63A

1

SB1

SB2

SB3

按钮开关

LAY16

一常开一常闭

自动复位

3

SB2、SB3绿色

SB1红色

M

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24（厂编）

UN380V（Y）

1

二、电路图

图5B（a）

图5B（a）控制线路的动作过程是：

（1）正转控制合上电源开关QF，按正转起动按钮SB2，正转控制回路接通：

L12FRSB1SB2KM2常闭触头

KM1线圈KM1常开触头闭合自锁

KM1常闭触头断开对KM2联锁

接触器KM1的线圈通电动作，主触头闭合，主电路按U1、V1、W1相序接通，电动机正转。

（2）反转控制要使电动机改变转向（即由正转变为反转）时，应先按下停止按钮SB1，使正转控制电路断开，电动机停转，然后才能使电动机反转，为什么要这样操作呢？

因为反转控制回路中串联了正转接触器KM1的常闭触头。

当KM1通电工作时，它是断开的，若这时直接按反转按钮SB3，反转接触器KM2是无法通电的，故电动机仍然处在正转状态，不会反转，当先按下停止按钮SB1，使电动机停转以后，再按下反转按钮SB3，电动机才会反转。

这时，反转控制线路为：

L12FRSB1SB3KM1常闭触头

KM2线圈KM2常开触头闭合自保

1KM2常闭触头对KM1联锁

反转接触器KM2通电动作，主触头闭合，主电路按W1、V1、U1相序接通，电动机电源相序改变了，故电动机作反向旋转。

三、安装与接线

图5B（b）

图5B（c）

按布置图的位置，在挂板上选择QF、FU1、FU2、KM1、KM2、FR、SB1、SB2、SB3及XT等器件。

接线按图5B（c）所画的连续线表示的单元接线图接线，其中动力电路用黑色线,交流控制电路用红色线，安装与接线后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

仔细检查确认接线无误后，接通交流电源，按下SB2，电机应正转（电机右侧的轴伸端为顺时针转，若不符合转向要求，可停机，换接电机定子绕组任意两个接线即可）。

按下SB3，电机仍应正转。

如要电机反转，应先按SB1，使电机停转，然后再按SB3，则电机反转。

若不能正常工作，则应分析并排除故障，使线路能正常工作。

（C）双重联锁的三相异步电动机正反转控制线路

一、操作所需电器元件明细

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

KM1

KM2

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

2

FR

热继电器

LR2-K0306

整定0.63

1

SB1

SB2

SB3

按钮开关

LAY16

3

SB2、SB1用绿色SB3红色

XT

接线端子排

10位

M

三相鼠笼式

异步电动机

WDJ24（厂编）

UN380V（Y）

1

二、电路图

图5C（a）

该控制线路集中了按钮联锁和接触器联锁的优点，故具有操作方便和安全可靠等优点，为电力拖动设备中所常用。

三、安装与接线

按布置图器件的位置，在WD-21、WD-22挂板上选择QF、FU、KM1、KM2、FR、SB1、SB3、SB2、XT等器件。

图5C（b）为用中断线表示的单元接线图，每个器件端子处接的线号及端子之间的连线图上已明确示出。

对接线和查线带来很大方便。

安装与接线后，应符合第二章的要求。

图5C（b）

四、检测与调试

1、经检查接线牢固、无误后，按下SB1（或SB2），电机应正转（或反转）；按下SB3电机应停转；

2、按下SB1，电机应正转；松开SB1，再按下SB2，电机应从正转状态变为反转状态。

3、按下SB2，电机应反转；松开SB2，再按下SB1，电机应从反转状态变为正转状态。

4、若控制线路不能正常工作，则应分析排除故障后才能重新操作。

五、思考题

为什么要采用双重联锁？

如果单采用按钮或接触器联锁，可能会有什么意外事故发生。

实验六正反转点动、启动控制线路

一、实验所需电气元件明细表：

代号

名称

型号

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

1

FU1

螺旋式熔断器

RL1-15

3

装熔芯3A

FU2

直插式熔断器

RT14-20

1

装熔芯2A

KM1、KM2

交流接触器

LC1-K0910Q7

2

线圈AC380V

FR

热继电器

LR2-D1305N/0.63-1A

1

SB1~SB5

按钮开关

LAY16

5

2绿2红1黑

M

三相鼠笼异步电机

WDJ24（厂编）

1

380V/Y

二、电气原理

图6（a）

图6（a）控制线路的动作过程是：

（1）正转启动控制合上电源开关QF，按正转起动按钮SB2，正转控制回路接通，KM1的线圈通电动作，其常开触头闭合自锁、常闭触头断开对KM2联锁，同时主触头闭合，主电路按U1、V1、W1相序接通，电动机正转。

（2）正转点动控制合上电源开关QF，按点动按钮SB4，触头SB4（3-4）接通，KM1线圈通电动作，电动机正转，此时触头SB4（3-6）断开，KM1不能自锁；松开SB4，SB4（3-4）先断开，SB4（3-6）后闭合，KM1失电释放，电机停止。

（3）反转启动控制合上电源开关QF，按反转起动按钮SB3，反转控制回路接通，KM2的线圈通电动作，其常开触头闭合自锁、常闭触头断开对KM1联锁，同时主触头闭合，主电路按W1、V1、U1相序接通，电动机反转。

（4）反转点动控制合上电源开关QF，按点动按钮SB5，触头SB5（3-7）接通，KM2线圈通电动作，电动机反转，此时触头SB5（3-9）断开，KM2不能自锁；松开SB5，SB5（3-7）先断开，SB5（3-9）后闭合，KM1失电释放，电机停止。

三、安装与接线

布置与接线可参考图6（b），操作者应画出实际接线图。

安装与接线后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

确认接线正确后，接通交流电源，按下SB2，接触器KM1吸合并自锁，电机正转；按下SB1，再按SB3电机应反转；按下SB1，电机应停转。

按下SB4，电机正转，松开SB4，电机停止；按下SB5，电机反转，松开SB5，电机停止；若不能正常工作，则应分析并排除故障。

图6（b）

实验七异步电动机反接制动控制线路

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

1

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

3

KM1

KM2

交流接触器

LC1-K0910Q7

2

线圈AC380V

SB1SB2

按钮

LAY16

2

SB1用红色

SB2用绿色

M

三相异步电动机

WDJ24-1（厂编）

1

380V/Y

SR

速度继电器

JFZO

1

R

电阻

75Ω/75W

3

二、电路图

图7（a）

图7（a）中KM1为正转运行接触器，KM2为反接制动接触器，用虚线和电动机M相连的SR，表示速度继电器SR与M同轴，动作过程分析如下：

启动过程：

按下启动按钮SB2，KM1线圈得电吸合，并通过触点KM1（1-2）自锁，同时常闭触点KM1（4-5）断开，切断KM2线圈电路；KM1主触头闭合接通电动机M的电源，电动机起动，当电机转速提升到一定值时，速度继电器SR的触点SR（U2-4）闭合，为停止时的反接制动做准备。

反接制动的控制过程：

按下停止按钮SB1，KM1断电释放，KM1主触头断开，电动机M暂时失电，电动机由于惯性仍保持较高的速度，速度继电器触点SR（U2-4）还不能断开，此时KM1（4-5）已经恢复闭合，KM2线圈得电吸合，KM2主触头闭合，电动机M通过KM2主触头、电阻R反相接通电源，电动机转速迅速下降，当电动机转速下降到接近零时，速度继电器触点断开，KM2断电释放，电动机M失电，制动过程完成。

三、安装与接线

操作者应画出实际接线图。

安装与接线后应符合第二章的要求。

四、检测与调试

经检查安装牢固与接线无误后，操作者可接通交流电源自行操作，若动作过程不符合要求或出现不正常现象，则应分析并排除故障，使控制线路能正常工作。

实验八异步电动机星形、三角形控制线路

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

整定电流0.63-1A

1

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

KM1

KMY

KM△

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

3

FR

热继电器

LR2-K0306

整定0.63A

1

SB1

SB2

按钮开关

LAY16

一常开一常闭

自动复位

2

SB1绿色

SB2红色

KT

时间继电器

ST3PA-B

二常开二常闭

1

XT

接线端子排

JF5

AC660V25A

10位

M

三相鼠笼式异步电动机

WDJ26（厂编）

UN308V（△）

1

二、电路图

图8（a）

三、安装与接线

图8（b）

按图8（b）布置的位置，在WD-21挂板上选择QF、FU、KM、KMY、KM△、FR、SB1、SB2、KT、XT等器件。

接线图为图8（c）及图8（d），其中图8（c）仅画出接线号（接线图上没画连续线）。

图8（d）是按国家标准用中断线表示的单元接线图，图中各电器元件的端子编号都是器件实际的端子编号，各器件的连接线都采用中断线表示，这种用实际端子号及中断线画的接线图虽然画起来比用连续线画的接线图复杂，但接线很直观（每个端子应接一根还是二根线，另根线应接在哪个器件哪个端子），查线也简单（从上到下，从左到右，用万用表分别检查端子①及端子②直至全部端子都查一遍）。

因此，操作者不仅要熟悉而且能学会画这种接线图。

图8（c）

图8（d）

四、检测与调试

确认接线正确后，可接通交流电源，“合”开关QF，按下SB1，控制线路的动作过程应按原理所述，若操作中发现有不正常现象，应断开电源分析排除后重新操作。

实验九手动顺序启动

一、操作所需电器元件明细表

代号

名称

型号

规格

数量

备注

QF

低压断路器

DZ108-20/10-F

0.63-1A

1

FU

螺旋式熔断器

RL1-15

配熔体3A

3

KM1KM2

交流接触器

LC1-K0910Q7

线圈AC380V

2

FR1FR2

热继电器

LR2-K0306

整定电流0.63A

2

SB11SB12

SB21SB22

按钮开关

LAY16

4

SB11、SB21为绿色

SB12