电机与控制模块实训报告书.docx
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电机与控制模块实训报告书
电机与控制实训报告
目录
一、实训的目的·····················································2·
二、实训教学的基本要求············································2·
三、实训内容····················································2·
第一部分常用低压电器元件电机控制部分
项目一三相交流异步电动机的长动，点动控制························2·
项目二三相交流异步电动机自动正、反转往复循环控制···············4·
项目三多台三相交流异步电动机顺序启动逆序停止控制···············6·
项目四三相交流异步电动机星形—三角形降压启动控制················8·
项目五三相交流异步电动机串电阻降压启动控制电气原理图············9·
项目六三相交流异步电动机按时间原则控制的能耗制动控制···········11·
项目七典型民用电器电路安装调试·································12·
第二部分PLC控制项目部分
一、项目名称···················································14·
二、控制功能···················································14·
三、I/O口的分布··················································14·
四、大体流程······················································15·
五、外部接线图·····················································15·
六、详细程序流程图·················································16·
七、原理简述·······················································16·
第三部分心得体会
心得体会··························································17·
一、实训的目的
巩固所学的电机与控制的理论知识，学习常用电气控制元件和PLC的使用方法，训练学生把理论和实际结合起来分析和解决问题的实际操作能力。
四、实训教学的基本要求
1.熟悉常用的电器元件，包括名称、作用、性能、参数和使用方法；
2.掌握简单电气控制系统的设计、接线安装、运行调试和故障排查；
3.掌握可编程控制器的基应用；
4.巩固、加深已学的理论知识；
5.写出实训报告，说清楚实训项目的设计思路，阐述说明其工作原理，汇报实训的结果，总结实训的收获。
三、实训内容
1.用常用低压电器元件实现如下的电机控制项目：
1）三相交流异步电动机的长动、点动控制；
2）三相交流异步电动机自动正、反转往复循环控制；
3）多台三相交流异步电动机顺序启动逆序停止控制；
4）三相交流异步电动机星形-三角形降压启动控制；
5）三相交流异步电动机串电阻降压启动控制；
6）三相交流异步电动机按时间原则控制的能耗制动控制；
7）典型民用电器电路安装调试；
2.用PLC和常用低压电器元件实现如下的电机控制项目：
1）电梯实物模型的运行控制；
第一部分常用低压电器元件电机控制部分
项目一三相交流异步电动机的长动，点动控制
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
在按下SB2按钮时实现对电机的长动、按下SB3常开和常闭实现点动控制。
按下SB2，电机持续转动，即长动控制，按下SB3常开常闭，电机根据按钮按下的时间长短做相应转动即按下时转动松开时停止转动。
工作原理：
当按下控制电路中的SB2（长动）按钮时，接触器KM线圈得电，主电路和控制电路的KM动断触点闭合，电机得电转动。
即使松开控制按钮SB2时，电机也不会停止转动。
当按下制动按钮SB1时，电路失电，动断触点KM断开，电机才会停转。
当按下控制电路中的SB3（连动）按钮后（SB3的常闭按钮断开），接触器KM得电，同时控制电路和主电路中的KM的常开触点闭合，电机得电，当SB3按钮弹起（SB3的常闭按钮闭合），由于接触器KM已经失电，导致电机失电停止转动，即SB3连动按钮为点动按钮。
每按一次按钮控制电机动作一下。
三、动作过程
四、调试过程
第一个项目是我跟其他同学拉开差距的项目，有些地方不清楚导致误接，比如线圈接错，倪鑫同学做了一定指导，打开了接线的大门，这个图虽然是最简单的但我调试了近一早上，也是差距的开始，不过，在这个图基础上积累了很多经验，在后面各项目中基本是一次通过，没有调试！
项目二三相交流异步电动机自动正、反转往复循环控制
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
按下SB2前进，碰到行程开关SQ2倒退，碰到SQ1前进；按下SB3倒退，碰到行程开关SQ1前进，碰到SQ2后退。
工作原理：
当按下常开按钮SB2时，交流接触器KM1的线圈得电吸合，在主电路中KM1的常开触点闭合，交流电机通电转动，工作台向前运行，当工作台触碰到行程开关SQ2时，在控制电路中SQ2的常闭触点断开，KM1的线圈失电，电机停转；同时，控制电路中行程开关的常开触点闭合，KM1的常闭触点闭合。
接触器KM2的线圈得电吸合，主电路中KM2的常开触点闭合，三相交流电机的两根线互调，电机反转，工作台向后运行。
当工作台触碰到行程开关SQ1时，在控制电路中SQ1的常闭触点断开，KM2的线圈不得电，电机停转；同时，控制电路中行程开关的常开触点闭合，KM2的常闭触点闭合，交流接触器KM1的线圈得电吸合，主电路中KM1的常开触点闭合，三相交流电机的两根线互调，电机反转，工作台又向前运行，如此循环往复。
控制电路中的交流接触器KM1和KM2的常闭触点起到了互锁的作用，即当KM1的线圈得电吸合时，KM2由于KM1的常闭触点断开而必然不得电；当KM2的线圈得电吸合时，KM1由于KM2的常闭触点断开而必然失电。
三、动作过程
四、按下SB2→KM1线圈得电→KM1常开触点闭合→电机正转→工作台前进→工作台触碰到SQ2→SQ2常闭触点断开→KM1线圈不得电，KM2线圈得电→电机反转→工作台触碰到SQ1→SQ1常闭触点断开→KM1线圈得电，KM2线圈不得电→电机正转→循环往复
五、调试过程
本项目的开关种类较多，线圈的常开常闭，行程开关，手动开关，搞清开关之间的接法是成功的关键！
项目三多台三相交流异步电动机顺序启动逆序停止控制
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
SB1按钮控制顺序启动，即按下SB1时，接触器KM1先得电，电机M1先转动；一段时间后KM2得电，电机M2转动。
用按钮SB2来控制逆序停止，即按下按钮SB2时，接触器KM2先失电，电机M2先停转；一段时间后KM1失电，电机M1才停转。
工作原理：
当按下启动按钮SB1时，交流接触器KM1的线圈得电吸合，主电路中KM1的常开触点闭合，交流电机M1开始转动。
在控制电路中，KM1的常开触点也闭合，时间继电器KT1的线圈得电吸合，通过一段时间，KT1的常开触点闭合，交流接触器KM2线圈得电吸合，主电路中KM2的常开触点闭合，交流电机M2开始转动。
当按下停止按钮SB2时，交流接触器KV的线圈得电吸合，控制电路中KV的常闭触点断开，交流接触器KM2的线圈不得电，电机M2停转。
同时，由于KV的常开触点闭合，时间继电器KT2的线圈得电，KT2的常闭触点过一段时间断开，此后KM1的线圈不得电，电机M1停转。
这样就实现了当按下启动按钮SB1时，M1先启动，M2后启动；当按下SB2时，M1先停止，M2后停止。
三、动作过程
SB1按下→KM1线圈得电→KM1常开触点闭合→M1转动，KT1线圈得电→KT1常开触点闭合→KM2线圈得电→KM2常开触点闭合→M2转动→按下SB2→KV线圈得电→KV常闭触点断开，常开触点闭合→KM2线圈不得电，KT2线圈得电→M2停转→KT2常闭触点断开，KM1线圈不得电→M1停转
四、调试过程
主电路接线非常容易，控制电路也不是很复杂，本项目接线不易出错，只要细心，容易一次成功！
项目四三相交流异步电动机星形—三角形降压启动控制
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
按下启动按钮后，电机为星形降压启动，过一定时间后，电机变为三角形启动。
工作原理：
在上述电路图中，电动机按M1、M2的顺序启动；停止时，电动机按M2、M1的顺序停止。
即在启动时，只有当电机M1启动运转后，电机M2才能启动运转；在停止时，只有当电机M2停止后电机M1才能停止。
具体控制如下:
顺序启动：
当按下启动按钮SB1后，接触器线圈KM1得电，动断触点KM1闭
合，电机M1得电开始转动，同时KT1线圈得电，延时一段时间后，KT1闭合，即线圈KM2得电，动断触点KM2闭合，电机M2得电后转动。
即先是电机M1转动延时一段时间后电机M2才能转动。
逆序停止：
当按下停止按钮SB2时，线圈KT2得电，由于KM1也是闭合的，线圈KV得电，相应的它的常闭触点KV断开，即线圈KM2失电，动断触点KM2断开，电机M2失电开始停止转动。
虽然线圈KT2已经得电，但由于时间继电器的延时作用，KT2会在延时时间达到时才断开，然后接触器线圈KM1失电，同时KM动断触点断开，电机M1失电停止转动。
即先是电机M2停止转动延时一段时间后电机M1才停止转动。
三、动作过程
按下SB2→KM1线圈得电，KT线圈得电→KM1常开触点闭合→M承受相电压，开始转动（星形接法）→KT常开触点闭合，常闭触点断开→KM1线圈不得电→KM1常开触点断开，常闭触点闭合→KM2线圈得电→KM2常开触点闭合→M承受线电压转动（三角形接法）
四、调试过程
这个项目是非常容易出错的项目，因为电机的接法不像其他项目一样，其他项目只需把电机接入主电路，这个项目不但要接入主电路，还要接入控制电路。
很多同学都是这个项目调试了很长时间。
项目五三相交流异步电动机串电阻降压启动控制电气原理图
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
电机一开始串入电阻降压启动，过一定时间后，电机不串电阻而正常启动。
工作原理：
当电动机启动时，在三相定子电路中串接电阻，可降低定子绕组上的电压，使电动机在降低了电压的情况下启动，已达到限制启动电流的目的。
如果电动机转速接近额定值时，切除串联电阻，使电动机进入全电压下正常工作。
左图为主电路，其余两个为辅助控制线路。
图中，KM1为降压接触器，KM2全压接触器，KT为降压启动时间继电器。
右图，按下启动按钮SB2，KM1和KT线圈同时得电。
KM1线圈得电，主触点闭合，主电路的电流通过降压电阻流入电动机，使电动机降压启动，同时KM1的辅助出点闭合，形成自锁。
KT线圈得电开始延时，当延时到一定的时候，KT延时闭合敞开触点闭合，使KM2线圈得电，其辅助常开触点闭合，形成自锁，辅助常闭触点断开，切断了KM1和KT线圈的电源，KM2主触点闭合，使电动机全电压进行运行。
同样，当按下SB1时，KM2线圈失电，使电动机停止转动。
三、动作过程
按下SB2→KM1线圈得电，KT线圈得电→KM1常开触点闭合→电机串电阻启动→KT常开触点闭合→KM2线圈得电→KM2常闭触点断开，常开触点闭合→KM1线圈不得电→KM1常开触点断开→电机以正常电源电压工作，所以转速加快。
四、调试过程
由于串入的电阻过大，一开始很难启动，解决办法是每个电阻再并联上一个电阻（共6个电阻），这样启动效果就比较明显。
项目六三相交流异步电动机按时间原则控制的能耗制动控制
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
电机一开始正常启动，过一定时间后，电机能耗制动，逐渐减速直至停止。
工作原理：
当按下开关SB1时，交流接触器KM1的线圈得电吸合，主电路中KM1的常开触点闭合，三相交流电机通电正常转动。
当按下开关SB2时，KM1线圈断电，同时KM1的常闭触点闭合，KM2线圈得电吸合，控制电路中KM2的常开触点闭合，时间继电器KT的线圈得电吸合。
而在主电路中KM2的常开触点闭合，此时电机的U相和V相短路，由L3送电，电机的W相则由于KM2常开触点的闭合经过二极管V的半波整流变成直流电，直流电产生的恒定磁场则不断消耗U、V两相产生的交流磁场，电机逐渐减速直至停止。
为了确保电机的停转是能耗制动所引起的，我们必须把时间继电器KT的延时时间设长一些。
当KT的常闭触点断开后，KM2线圈不得电，电机没有供电。
三、动作过程
按下SB1→KM1线圈得电→KM1常开触点闭合→电机正常启动→按下SB2→KM1线圈不得电，KM2线圈得电，KT线圈得电→能耗制动，电机减速至停止→KT常闭触点断开，KM2线圈不得电，KM2常开触点断开。
四、调试过程
本项目也是很容易出错的项目，主要原因也是电机部分，主电路中不但要跟KM1的触点相接，还要跟KM2的触电相接，L3还要串联二极管，另外还要会判断二极管的极性。
多数同学也是这个项目出错。
项目七典型民用电器电路安装调试
一、电气原理图
二、电路功能与工作原理
电路功能：
实现日光灯的启动。
工作原理：
当开关闭合后电源把电压加在启辉器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。
电路接通后，启辉器中的氖气停止放电，U型片冷却收缩（启辉器分压少、辉光放电无法进行，不工作），两个触片分离，电路自动断开。
在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同喧个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。
日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。
三、调试过程
这个项目的接线是所有项目中最简单的，因为这个项目基本不需要接线，只要会启动日光灯即可，但是要把原理说清楚还是需要一定的能力，老师也发现，很多同学会启动，但让其口述原理，却很难说清楚。
第二部分PLC控制项目部分
一、项目名称：
大电梯模型控制
二、控制功能
实现电梯的升降，到达相应的楼层，按下相应的按钮的停止，并实现电梯门的开和关。
三、I/O口的分布
本程序用信捷PLC的XC3—32R型号，具体的I/O分配如下图所示：
输入I/O分配
序号
输入作用
输入名称
PLC输入点
1
外部呼叫电梯
一层呼叫
X0
2
二层呼叫上
X1
二层呼叫下
X2
3
三层呼叫上
X3
三层呼叫下
X4
4
四层呼叫
X5
5
内部选择楼层
到一层
X15
6
到二层
X16
7
到三层
X17
8
到四层
X20
9
行程开关
一层行程开关
X6
10
二层行程开关
X10
11
三层行程开关
X11
12
四层行程开关
X12
13
开门停止行程开关
X13
14
关门停止行程开关
X14
15
关门
关门按钮
X7
输出I/O分配
序号
输出作用
输出名称
PLC输出点
1
电机上正转
电梯上
Y0
2
电机下反转
电梯下
Y1
3
电机开门正转
电梯开门
Y2
4
电机关门反转
电梯关门
Y3
5
四个继电器用来控制上下和开关门
四、大体流程
五、外部接线图
相同标号的表示接着一起的。
六、详细程序流程图
七、原理简述
电梯不论是开门与关门，还是电梯的上下，其实质就是电动机的正转和反转的控制。
电动机的正转和反转通常采用H桥来控制。
如图4.12所示，Q1，Q4接通正转，Q3，Q2，接通反转。
PlC编程实现其正反转及行程控制。
第三部分心得体会
为期两周的实训，还是学到了不少东西，第一周是PLC控制电梯的是实训，第二周是低压电气元件控制电机的实训。
PLC控制电梯，我们是三个人一组，他俩主要负载程序的编写，我主要负责外部线路的接线。
PLC这门课程需要软硬件相结合，有一定的难度。
连上周末的时间的，才基本实现电梯的升降，电梯门的关和开。
要实现电梯的与现实生活的高度逼真，还需要约3天时间。
低压电气元件控制电机，我才一个人一组，其他同学基本都是两人一组，与PLC控制电梯相比，低压电气元件控制电机要容易得多，第一个项目三相交流异步电动机的长动、点动控制虽然简单，但毕竟它是第一个，做的时候有些不熟，所以所花的时间是最长的，这个项目做完后，积累了一定的经验，其他项目就比较顺手了。
大部分同学4天就做完了，我一个人一组，进度和他们差不多，也是4天就做完了。
我接线比较慢，但接得很认真，除第一个项目外，基本都是一次通过，根本不需要调试就成功。
所有项目通过后，仉老师说：
“马敏铁的全部都是一个人接的。
”说实话，我听到这句话很高兴，说明我在这方面的能力有一定的增长。
使我对自己的专业又增加了很多信心。
感谢胡老师和仉老师对我们耐心的指导。
在这次实训中我们受益匪浅！
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