机电传动控制实验指导书.docx
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机电传动控制实验指导书
机电传动控制实验指导
1-1实验的基本要求
机电传动控制实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。
培养学生能根据实验目的，实验内容及实验设备来拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
学生在整个实验过程中，必须集中精力，认真操作做好实验。
一、实验前的准备
实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题，并按照实验项目准备。
二、实验的进行
1、建立小组，合理分工
每次实验都以小组为单位进行,每组由4～6人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表
实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线
根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，一般按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。
为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线。
4、起动电机，观察仪表
在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，然后按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常（如指针正、反向是否超满量程等）。
如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。
5、获取结果，轮流操作
预习时对电机的试验方法及实验结果作到心中有数。
正式实验时,根据实验步骤获取实验结果。
完成后，本组所有成员再轮流操作一遍。
6、认真负责，实验有始有终
实验完毕，须将结果交指导教师审阅。
经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。
三、实验报告
实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。
实验报告包括以下内容：
1、实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期。
2、列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据（PN、UN、IN、nN）等。
3、列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明电机型号，电阻器阻值，电源端编号等。
4、每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。
1-2实验安全操作规程
为了按时完成电机及电气技术实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规程：
1、实验时，人体不可接触带电线路。
2、接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。
3、学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。
实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理故障后，才能继续进行实验。
4、电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路回路存在，以免损坏仪表或电源。
5、总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制，其他人只能由指导人员允许后方可操作，不得自行合闸。
1-3通电前操作规程
非常重要：
实验前要检查控制屏左侧端面上的调压器旋钮须在零位，下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关须在“关”断位置。
开启“电源总开关”，按下启动按钮，旋转控制屏左侧调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到220V。
再按下控制屏上的“停止”按钮以切断三相交流电源。
以后在实验接线之前都应如此。
8-1三相异步电动机点动和自锁控制线路
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、通过实验加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应用。
二、选用组件
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
DJ24
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
2
D61
继电接触控制挂箱
（一）
1件
3
D62
继电接触控制挂箱
（二）
1件
2、屏上挂件排列顺序：
D61、D62
注：
若未购买D62挂箱，图中的Q1和FU可用控制屏上的接触器和熔断器代替，学生可从U、V、W端子开始接线。
以后都可如此接线。
三、实验方法
1、三相异步电动机点动控制线路：
图8-1点动控制线路
图8-2自锁控制线路
按图8-1接线。
图中SB1、KM1选用D61上元器件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62上元器件，电机选用DJ24（△/220V）。
接线时，先接主电路，它是从220V三相交流电源的输出端U、V、W开始，经三刀开关Q1、熔断器FU1、FU2、FU3、接触器KM1主触点到电动机M的三个线端A、B、C的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。
主电路经检查无误后，再接控制电路，从熔断器FU4插孔W开始，经按钮SB1常开、接触器KM1线圈到插孔V。
线接好经指导老师检查无误后，按下列步骤进行实验：
（1）按下控制屏上“启动”按钮；
（2）先合上Q1，接通三相交流220V电源；
（3）按下启动按钮SB1，对电动机M进行点动操作，比较按下SB1和松开SB1时电动机M的运转情况。
2、三相异步电动机自锁控制线路：
按下控制屏上的“停止”按钮以切断三相交流电源。
按图8-2接线，图中SB1、SB2、KM1、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。
检查无误后，启动电源进行实验：
（1）合上开关Q1，接通三相交流220V电源；
（2）按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M运转情况；
（3）按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M运转情况。
3、三相异步电动机既可点动又可自锁控制线路：
图8-3既可点动又可自锁控制线路
按下控制屏上“停止”按钮切断三相交流电源后，按图8-3接线，图中SB1、SB2、SB3、KM1、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V），检查无误后通电实验：
（1）合上Q1接通三相交流220V电源；
（2）按下起动按钮SB2，松手后观察电机M是否继续运转；
（3）运转半分钟后按下SB3，然后松开，电机M是否停转；连续按下和松开SB3，观察此时属于什么控制状态；
（4）按下停止按钮SB1，松手后观察M是否停转。
四、讨论题
1、试分析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图8-1和图8-2的结构和功能上有什么区别？
2、图中各个电器如Q1、FU1、FU2、FU3、FU4、KM1、FR、SB1、SB2、SB3各起什么作用？
已经使用了熔断器为何还要使用热继电器？
已经有了开关Q1为何还要使用接触器KM1？
3、图8-2电路能否对电动机实现过流、短路、欠压和失压保护？
8-2三相异步电动机的正反转控制线路
一、实验目的
1、通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
2、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。
3、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转控制及按钮和接触器双重联锁正反转控制线路的不同接法，熟悉在操作过程中有哪些不同之处。
二、选用组件
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
DJ24
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
2
D61
继电接触控制挂箱
（一）
1件
3
D62
继电接触控制挂箱
（二）
1件
2、屏上挂件排列顺序：
D61、D62
三、实验方法
1、倒顺开关正反转控制线路：
（1）旋转控制屏左侧调压器旋钮将三相调压电源U、V、W输出线电压调到220V，按下“停止”按钮切断交流电源。
（2）按图8-4接线。
图中Q1（用以模拟倒顺开关）、FU1、FU2、FU3选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。
（3）启动电源后，把开关Q1合向“左合”位置，观察电机转向。
（4）运转半分钟后，把开关Q1合向“断开”位置后，再扳向“右合”位置，观察电机转向。
2、接触器联锁正反转控制线路：
（1）按下“停止”按钮切断交流电源。
按图8-5接线。
图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。
经指导老师检查无误后，按下“启动”按钮通电操作。
（2）合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。
（3）按下SB1，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。
（4）按下SB3，观察并记录M运转状态、接触器各触点的吸断情况。
（5）再按下SB2，观察并记录M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。
图8-4倒顺开关正反转控制线路
图8-5接触器联锁正反转控制线路
3、按钮联锁正反转控制线路：
（1）按下“停止”按钮切断交流电源。
按图8-6接线。
图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。
经检查无误后，按下“启动”按钮通电操作。
（2）合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。
（3）按下SB1，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。
（4）按下SB3，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。
（5）按下SB2，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。
图8-6按钮联锁正反转控制线路
4、按钮和接触器双重联锁正反转控制线路：
（1）按下“停止”按钮切断三相交流电源按图8-7接线。
图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。
经检查无误后，按下“启动”按钮通电操作。
（2）合上电源开关Q1，接通220V交流电源。
（3）按下SB1，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。
（4）按下SB2，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。
（5）按下SB3，观察并记录电动机M的转向、各触点的吸断情况。
图8-7按钮和接触器双重联锁正反转控制线路
四、讨论题
1、在图8-4中，欲使电机反转为什么要把手柄扳到“停止”使电动机M停转后，才能扳向“反转”使之反转，若直接扳至“反转”会造成什么后果？
2、试分析图8-4、8-5、8-6、8-7各有什么特点？
3、图8-5、8-6虽然也能实现电动机正反转直接控制，但容易产生什么故障，为什么？
图8-7比图8-5和8-6有什么优点？
4、接触器和按钮的联锁触点在继电接触控制中起到什么作用？
8-3顺序控制线路
一、实验目的
1、通过各种不同顺序控制的接线，加深对一些特殊要求机床控制线路的了解。
2、进一步加深学生的动手能力和理解能力，使理论和实际进行有效的结合。
二、选用部件
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
DJ16
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
2
DJ24
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
3
D61
继电接触控制挂箱
（一）
1件
4
D62
继电接触控制挂箱
（二）
1件
2、屏上挂件排列顺序:
D61、D62
三、实验方法
1、三相异步电动机起动顺序控制
（一）：
按图8-8接线。
图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1、FR2选用D62挂件，电机M1选用DJ16（△/220V），M2选用DJ24（△/220V）。
图8-8起动顺序控制
（一）
（1）按下启动按钮，合上开关Q1，接通220V三相交流电源。
（2）按下SB1，观察电机运行情况及接触器吸合情况。
（3）保持M1运转时按下SB2，观察电机运转及接触器吸合情况。
（4）在M1和M2都运转时，能不能单独停止M2。
（5）按下SB3使电机停转后，先按SB2，分析电机M2为什么不能起动。
2、三相异步电动机起动顺序控制
（二）：
按图8-9接线。
图中SB1、SB2、SB3、FR1、KM1、KM2选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4、SB4、FR2选用D62挂件，M1选用DJ16，M2选用DJ24。
（1）按下屏上起动按钮，合上开关Q1，接通220V三相交流电源。
（2）按下SB2，观察并记录电机及各接触器运行状态。
（3）再按下SB4，观察并记录电机及各接触器运行状态。
（4）单独按下SB3，观察并记录电机及各接触器运行状态。
（5）在M1与M2都运行时，按下SB1，观察电机及各接触器运行状态。
图8-9起动顺序控制
（二）
3、三相异步电动机停止顺序控制：
确保断电后，按图8-10接线。
图中SB1、SB2、SB3、FR1、KM1、KM2选用D61挂件，Q1、FU1、FU2、FU3、FU4、SB4、FR2选用D62挂件，电机M1用DJ16（△/220V），M2用DJ24（△/220V）。
（1）按下屏上起动按钮，合上开关Q1，接通220V三相交流电源。
（2）按下SB2，观察并记录电机及接触器运行状态。
（3）同时按下SB4，观察并记录电机及接触器运行状态。
（4）在M1与M2都运行时，单独按下SB1，观察并记录电机及接触器运行状态。
（5）在M1与M2都运行时，单独按下SB3，观察并记录电机及接触器运行状态。
（6）按下SB3使M2停止后再按SB1，观察并记录电机及接触器运行状态。
图8-10停止顺序控制
四、讨论题
1、比较图8-8、8-9、8-10三种线路的不同点和各自的特点。
2、例举几个顺序控制的机床控制实例，并说明其用途。
8-4三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路
一、实验目的
1、进一步掌握降压起动在机床控制中的应用。
2、掌握在各种不同场合下应用何种起动方式。
二、选用部件
1、实验设备
序号
型号
名称
数量
1
DJ16
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
2
DJ24
三相鼠笼异步电动机（△/220V）
1件
3
D61
继电接触控制挂箱
（一）
1件
4
D62
继电接触控制挂箱
（二）
1件
5
D41
三相可调电阻箱
1件
6
D32
交流电流表
1件
2、屏上挂件排列顺序:
D41、D61、D62、D32
三、实验方法
1、手动接触器控制串电阻降压起动控制线路：
把三相可调电压调至线电压220V，按下屏上“停止”按钮。
按图8-11接线。
图中FR1、SB1、SB2、SB3、KM1、KM2选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，R用D41上180Ω电阻，安培表用D32上3A档，电机用DJ24（△/220V）。
图8-11手动接触器控制串电阻降压起动控制线路
（1）按下“启动”按钮，合上Q1开关，接通220V交流电源。
（2）按下SB1，观察并记录电动机串电阻起动运行情况、安培表读数。
（3）再按下SB2，观察并记录电动机全压运行情况、安培表读数。
（4）按下SB3使电机停转后，按住SB2不放，再同时按SB1，观察并记录全压起动时电动机和接触器运行情况、安培表读数。
2、时间继电器控制串电阻降压起动控制线路：
关断电源后，按图8-12接线。
图中FR1、SB1、SB2、KM1、KM2、KT1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，R选用D41上180Ω电阻，安培表选用D32上2.5A档，电机用DJ24（△/220V）。
（1）起动电源，合上Q1，接通220V交流电源。
（2）按下SB2，观察电动机串电阻起动时各接触器吸合情况、电动机运行状态。
（3）隔一段时间，时间继电器KT1吸合后，电动机全压运行时各接触器吸合情况、电动机运行状态。
图8-12时间继电器控制串电阻降压起动控制线路
3、接触器控制Y-Δ降压起动控制线路：
关断电源后，按图8-13接线。
图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、KM3、FR1用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，安培表用D32上2.5A档，电机选用DJ24（△/220V）。
图8-13接触器控制Y-Δ降压起动控制线路
（1）起动控制屏，合上Q1，接通220V交流电源。
（2）按下SB1，电动机作Y接法起动，观察电机起动情况。
（3）按下SB2，使电机为Δ接法正常运行，观察电机运行情况。
（4）按SB3停止后，先按下SB2，再同时按下起动按钮SB1，观察电机在Δ接法直接起动时情况。
4、时间继电器控制Y-Δ降压起动控制线路：
图8-14时间继电器控制Y-Δ降压起动控制线路
关断电源后，按图8-14接线。
图中SB1、SB2、KM1、KM2、KM3、KT1、FR1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，安培表用D32上2.5A档，电机用DJ24（△/220V）。
（1）起动控制屏，合上Q1，接通220V三相交流电源。
（2）按下SB1，电动机作Y接法起动，观察电机运行情况。
（3）经过一定时间延时，电机按Δ接法正常运行后，观察电机运行情况。
（4）按下SB2，电动机M停止运转。
四、讨论题
1、时间继电器在图8-12、8-14中的作用是什么？
2、图8-12比图8-11中串电阻方法有什么优点？
3、采用Y-Δ降压起动的方法时对电动机有何要求？
4、降压起动的最终目的是控制什么物理量？
5、降压起动的自动控制与手动控制线路比较，有哪些优点？
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