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電機(jī)與電氣控制實(shí)訓(xùn)報(bào)告
一、實(shí)訓(xùn)目的
1、了解交流接觸器、熱繼電器、按鈕的結(jié)構(gòu)及其在控制電路中的應(yīng)用。
2、識(shí)讀簡單電氣控制線路圖，并能分析其動(dòng)作原理。
3、掌握電氣控制線路圖的裝接方法。
二、實(shí)訓(xùn)器材
1、交流接觸器、熱繼電器
2、常閉按鈕、常開按鈕
3、熔斷器
4、三相異步電動(dòng)機(jī)
5、導(dǎo)線
三、實(shí)訓(xùn)原理(含原理圖)
三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)
對(duì)于小容量籠型異步電動(dòng)機(jī)或變壓器容量允許的情況下，籠型電動(dòng)機(jī)可采用全壓直接起動(dòng)。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟
(一)、單向運(yùn)行控制線路
1、單向點(diǎn)動(dòng)控制線路
電動(dòng)機(jī)的單向點(diǎn)動(dòng)控制線路如圖所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要單向點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，先合上電源開關(guān)QS，然后按下起動(dòng)按鈕SB，接觸器KM線圈獲電吸合，KM常開主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)松開按鈕SB時(shí)，接觸器KM線圈斷電釋放，KM 常開主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。
2、單向長動(dòng)運(yùn)行控制線路
電動(dòng)機(jī)的單向長動(dòng)控制線路如圖所示。合上電源開關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM線圈獲電吸合，KM常開主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)使與SB2并聯(lián)的1副輔助常開觸頭閉合，這副觸頭叫自鎖觸頭。松開按鈕SB2，控制線路通過KM自鎖觸頭使KM線圈仍保持獲電吸合。如需要電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，，只需按一下停止按鈕SB1，接觸器KM線圈斷電釋放，KM常開主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)，同時(shí)KM自鎖觸頭也斷開，所以松開SB1，接觸器KM線圈不再獲電，需重新起動(dòng)。
3、兩地起動(dòng)和兩地停止控制線
電動(dòng)機(jī)兩地起動(dòng)和兩地停止控制線路如圖所示。電動(dòng)機(jī)若要兩地起動(dòng)，可按按鈕SB3或SB4;若要兩地停止，可按按鈕SB2或SB2。
4、點(diǎn)動(dòng)和起動(dòng)混合控制線路
電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和起動(dòng)混合控制線路如圖所示。合上電源開關(guān)QS后，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM線圈獲電吸合并自鎖，KM常開主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
若按下起動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM線圈獲電吸合KM常開主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于起動(dòng)按鈕SB3的常閉輔助觸頭斷開接觸器KM的自鎖回路，所以是點(diǎn)動(dòng)控制。
(二)、正反向運(yùn)行控制線路
生產(chǎn)機(jī)械往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以正反兩個(gè)方向運(yùn)行，這就要求電動(dòng)機(jī)可以正反轉(zhuǎn)控制。若將接至電動(dòng)機(jī)三相電源進(jìn)線中任意兩相對(duì)調(diào)接線，即可達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的，常用的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路有以下幾種：
1、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路采用兩個(gè)接觸器，即正轉(zhuǎn)的接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2。當(dāng)接觸器KM1三對(duì)主觸頭接通時(shí)，三相電源相序按L1、L2、L3接入電動(dòng)機(jī)。而當(dāng)KM2的三對(duì)主觸頭接通時(shí)，三相電源相序按L3、L2、L1接入電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)即反轉(zhuǎn)。
線路要求接觸器KM1和KM2不能同時(shí)通電，否則它們的主觸頭就會(huì)一起閉合，造成L1、L3兩相短路。為此在KM1和KM2線圈各自支路中相互1副常閉輔助觸頭，以保證接觸KM1和KM2的線圈不會(huì)同時(shí)通電。KM1和KM2的這2副常閉輔助觸頭在線路中所起的作用稱為聯(lián)鎖作用，這2副常閉輔助觸頭叫做聯(lián)鎖觸頭。
正轉(zhuǎn)控制時(shí)，按下按鈕SB2，接觸器KM1線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M 起動(dòng)正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1的自鎖觸頭閉合，聯(lián)鎖觸頭斷開。
反轉(zhuǎn)控制時(shí)，必須先按停止按鈕SB1，接觸器KM1線圈斷電釋放，KM1觸頭復(fù)位，電動(dòng)機(jī)斷電;然后按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，接觸器KM2線圈獲電吸合，KM2主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M 起動(dòng)反轉(zhuǎn)，同時(shí)KM2自鎖觸頭閉合，聯(lián)鎖觸頭斷開。
這種線路的缺點(diǎn)是操作不方便，因?yàn)橐淖冸妱?dòng)機(jī)的方向，必須按停止按鈕
SB1，再按反向按鈕SB3才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。
2、按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路的動(dòng)作原理與接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路基本相似。但由于采用了復(fù)合按鈕，當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3時(shí)，使接在正轉(zhuǎn)控制線路中的SB3常開觸頭先斷開，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈斷電，KM1主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)M 斷電;接著按鈕SB3的常開觸頭閉合，使反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈獲電，KM2主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M 反起動(dòng);既保證了正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1和KM2斷電，又可不按停止按鈕SB1而直接按反轉(zhuǎn)按鈕SB3進(jìn)行反轉(zhuǎn)起動(dòng);由反轉(zhuǎn)運(yùn)行改成正轉(zhuǎn)運(yùn)行的情況，也只要直接按正轉(zhuǎn)按鈕SB2即可。
這種線路的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，缺點(diǎn)是易產(chǎn)生短路事故。如正轉(zhuǎn)接觸KM1主觸頭了生熔焊故障而分?jǐn)嗖婚_時(shí)，若按反轉(zhuǎn)按鈕SB3進(jìn)行換向，則會(huì)產(chǎn)生短路故障。
3、按鈕接觸器復(fù)合聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
按鈕接觸器復(fù)合聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路是綜合了按鈕、接觸器聯(lián)鎖兩個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)，既可不按停止按鈕而直接按反向按鈕進(jìn)行反向起動(dòng)，當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器發(fā)生熔焊故障時(shí)又不會(huì)發(fā)生相間短路故障。
4、自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制線路
利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程來控制其自動(dòng)往返的方法叫自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制，它是通過位置開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。
合上電源開關(guān)QS ，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M 正轉(zhuǎn)起動(dòng)，工作臺(tái)向左移動(dòng);當(dāng)工作臺(tái)移到一定位置時(shí)，擋鐵1碰撞位置開關(guān)SQ1，使SQ1的常閉觸頭斷開，接觸器KM1線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M 斷電;與此同時(shí)位置開關(guān)SQ1常開觸頭閉合，接觸器KM2線圈獲電吸合，使電動(dòng)機(jī)M 反轉(zhuǎn)。拖動(dòng)工作臺(tái)向右移動(dòng)，此時(shí)位置開關(guān)SQ1雖然復(fù)位，但接觸器KM2的自鎖觸頭已閉合，故電動(dòng)機(jī)M 繼續(xù)拖動(dòng)工作臺(tái)向右移動(dòng); 當(dāng)工作臺(tái)向右移動(dòng)到一定位置時(shí)，擋鐵2碰撞位置開關(guān)SQ2，使SQ2的常閉觸頭斷開，接觸器KM2線圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M 斷電;同時(shí)位置開關(guān)SQ2常開觸頭閉合，接觸器KM1線圈獲電吸合，使電動(dòng)機(jī)M 又轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左移動(dòng)，如此周而復(fù)始，工作臺(tái)在預(yù)定的距離內(nèi)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
位置開關(guān)SQ3和SQ4安裝在工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的極限位置上，以防止位置開關(guān)SQ1和SQ2失靈，工作臺(tái)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)不停止而造成事故。
5、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)
大容量籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很大，起動(dòng)時(shí)會(huì)引起電網(wǎng)電壓降低，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小，甚至起動(dòng)困難，而且還要影響同一供電網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備的正常工作，所以大容量籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流應(yīng)即制在一定的范圍內(nèi)，不允許直接起動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)可否直接起動(dòng)，應(yīng)根據(jù)起動(dòng)次數(shù)、電網(wǎng)容量、和電動(dòng)機(jī)的容量來決定。一般規(guī)定是：起動(dòng)時(shí)供電母線上的電壓降落不得超過額定電壓的10%～15%;起動(dòng)時(shí)變壓器的短進(jìn)過載不超過最大允許值，即電動(dòng)機(jī)的最大容量不超過變壓器容量的20%～30%
由于機(jī)床電動(dòng)機(jī)一般都為空載起動(dòng)，所以常采用降低電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓的方法來減少起動(dòng)電流。
(一)、串電阻降壓起動(dòng)控制線路
用時(shí)間繼電器控制串電阻降壓起動(dòng)的控制線路工作原理，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM1線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M串電阻 Rst降壓起動(dòng)，時(shí)間繼電器KT線圈獲電吸合，KT常開觸頭延時(shí)閉合，KM2線圈獲電吸合，起動(dòng)電阻Rst被短接，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。同時(shí)KM2的常閉觸頭斷開，時(shí)間繼電器KT線圈斷電釋放。
起動(dòng)電阻一般采用ZX1、ZX2系列鑄鐵電阻。鑄鐵電阻功率大，能夠通過較大電流，三相所串的電阻值相等。
時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的Y-△降壓啟動(dòng)線路原理圖
五、實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的問題及解決方法：
1.裝接電源應(yīng)遵循“先主后次，從上到下。從左到右"的原則。
2.布線應(yīng)注意走線工藝，要求“橫平豎直"變換走線應(yīng)豎直，避免交叉，多心集中并攏，嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣。
3.電動(dòng)機(jī)的整定電流必須按照電動(dòng)機(jī)的額定電流進(jìn)行調(diào)整。
4.電動(dòng)機(jī)和按鈕的金屬外殼必須可靠接地。使用兆歐表一次測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組與外殼及各繞組間的絕緣電阻值檢查絕緣電阻是否符合要求。
5.實(shí)訓(xùn)重要文明操作，注意用電安全，需要通電時(shí)應(yīng)在實(shí)訓(xùn)教師指導(dǎo)下進(jìn)行。
6.用星形降壓啟動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)，必須有6個(gè)出線端子，且定子繞組在三角形接法的額定電壓等于三角形電源線電壓。
7.接線時(shí)保證電動(dòng)機(jī)三角形接法的正確性，當(dāng)接觸器主觸頭閉合時(shí)，應(yīng)保證定子繞組的V1與W2,V1與V2，W1與V2相連接。
8.通電檢查時(shí)，檢查熔體規(guī)格和時(shí)間繼電器，熱繼電器的各整定值是否符合要求，各個(gè)器件是否良好的接觸排除安全隱患。
9.通電效驗(yàn)時(shí)，根據(jù)電路的控制要求獨(dú)立進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，若出現(xiàn)故障，先切斷電源進(jìn)行檢查。
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