维修电工实训教案.docx

1、维修电工实训教案维修电工实训教案项目一、两地控制电动机顺序启动逆序停止控制电路设计安装与调试一、任务情景在工业生产中常常需要多电机拖动系统，这些工作对象之间具有关联关系。例如金属切削车床的主轴电机与冷却泵电机之间，要求启动时首先启动冷却泵电机，然后启动主轴电机。再如启动控制装置，必须首先启动打气泵电机，然后启动其它启动装置，停止时需要首先停止气泵电机，然后停止启动装置。二、控制电路设计有一两电机拖动系统，要求启动时电动机M1首先启动，延时30秒钟之后，电动机M2自动延时启动。停止时，电动机M2首先停止，延时30秒钟之后M1自动停止。1、电路设计方案根据控制要求，可以参考现成的电路，然后加以改造

2、。从启动的特点上看与大功率电动机降压启动电路相似，只要将Y解法控制的交流接触器控制电动机M1，D型接法的交流接触器控制电动机M2即可。但是停止电路需要在此基础上进行改造，这控制电路和主电路要使用不同颜色导线。如主电路用红、黄色，控制电路用兰色或黑色。2、器件布置要求排列整齐、间隔均匀、安装位置正确。3、线槽安装呈目字型或者日字型，横屏竖直。四、线路敷设 按照线路图要求导线两端套上线号，电器号、端子号、线号严格按照布线图要求连接。其主电路布线图如图所示； 其控制电路布线图如下图所示： 五、通电前检测与调试 用万用表检测，主电路应无短路故障，与电源的连接正确。用万用表检测控制电路电源端应无短路故障

3、后方可通电。按照电动机的额定电流对热继电器进行整定，使其整定电流等于或者略大于电动机的额定电流。对时间继电器的延时时间进行整定，可略大于设定要求值。六、通电检测 在关闭电源开关的前提下，先进行电路板负载侧的连接。然后进行电源侧连接，并注意接好保护线PE。合上电源开关，稍带一会按启动按钮，观察接触器的动作情况，试验时可将时间继电器的延时时间缩短到10秒左右，观察启动停止的顺序。然后将延时时间调到规定时间。用螺丝刀拨动热继电器拨爪，观察电动机的停止情况。七、电路的评分标准：项目要求评分标准得分安全文明生产遵守课堂纪律，态度认真，衣着整洁，不乱扔乱放工具，导线。以上每项2分，根据情况扣分10分电气安

4、装器件安装整齐、横竖平齐、间隔均匀合理，安装牢固以上每项2分，根据情况扣分10分槽板安装槽板横平竖直，结合点结合到位，槽板盖结合处城45角，安装牢固。以上每项2分，根据情况扣分。10分主电路线路敷设线号与电路一致，端子号与电路图一致，压紧螺丝用力得当，连接可靠，接线正确。以上每项3分，一点接错扣5分，自己检查出，扣1分。20分控制电路敷设线号与电路一致，端子号与电路图一致，压紧螺丝用力得当，连接可靠，接线正确。以上每项3分，一点接错扣5分，自己检查出，扣1分。20分通电效果符合控制要求，能够显示全部功能。一次通电正确满分，修改后通电正确扣5分，一项功能不能实现扣3分。20分所用时间规定时间完成

5、每超时5分钟扣5分，超时30分钟扣40分。10项目二、电子电路安装调试及维修一、题目及要求电冰箱延时供电、过压、欠压、漏电自动断电保护电路。给出电路板，画出电路原理图，说明其工作原理及调试方法。二、原理图画法采用先从电源输入端入手，是一电容降压、桥式整流滤波、二极管并联稳压的的简易稳压电源，输出电压由稳压二极管的参数决定（12V）。再从输出端入手，电源经过继电器连接到输出插座上。继电器线圈有NE555的输出端 图1 电路板PCB图3脚直接驱动。以NE555为核心，查找各引脚连接元件画出电路，是一单稳态延时电路。查找其它元件画出检测电路。原理图如图3所示。一、电路工作原理整个电路功能框图如下：电

6、路分为过压检测、漏电检测、RC电路、控制继电器K和OC输出与非型施密特触发器等几部分组成。当OC输出与非型施密特与非门的两输入端均为高电平时，输出低电平使得继电器K吸合，冰箱得到供电。当两输入端有1个为低电平时，输出高电平使得继电器释放。当电路初加电时，在没有漏电和电源电压正常的情况下，或非门两输入端均为低电平，因此输出高电平。但是由于电容C在电源没有供电的情况下没有电荷积累，因此施密特与非门输出高电平，冰箱没有因为电源来电而立即得电。随着电源经R给C充电，电容两端的电压逐渐升高，当升高到VCC的2/3以上时，施密特与非门输出低电平，使得继电器吸合，冰箱的得到供电。对该电路进行分析的微分方程：

7、，解方程得：带入初始条件：；所以得：当：时，有所以： 电路启动后，如果过压检测与漏电检测有其1为高电平，则或非门输出低电平，与非型施密特触发器输出高电平使得继电器释放。经过读板后绘出电路如图3所示：电路如图所示 图3 测绘的电路原理图电路中的施密特与非门由时基集成电路NE555及周围元件构成，或非门由三极管VT、二极管VD8和电阻RP2构成。二极管VD1、电阻R1、电容C3等构成过压检测电路，VD10、R4、R3、C5等构成漏电检测电路。电路中R6=2.7M，电容C6=100u，由此计算出延时时间达4.5分钟，满足要求。电路的工作原理如下：电容C1起到降压限流的作用，由于电容几乎没有损耗，而且

8、具有可靠性较高的优点，因此在没有隔离要求的情况下采用，但是要注意必须按照要求连接火线和零线，否则容易触电。二极管VD2VD5构成桥式整流电路经过稳压二极管VD6稳压电容C2滤波，构成简易的并联式稳压电源。电路中的R6、C6即为框图中R、C。OC输出施密特与非门电路由时基集成电路NE555及附属元件构成，其特点是回差电压为VCC/3，上限电压2VCC/3，下限电压VCC/3。在电源电压正常且没有漏电的情况下，三极管VT截止，NE555的2脚电压大于VCC/3，初加电时C6没有得到充电，因此2脚电位很低，NE5553脚输出高电平，经电阻R6给电容C6充电，其两端电压缓缓上升，当上升2VCC/3时，

9、触发内部的RS触发器，NE555的3脚跳变为低电平，继电器K吸合冰箱得到供电。此后电容C6经7脚内部放电管则迅速放电，放电结束C6两端的电压为0，为下次重启做准备。如果启动后三极管VT保持截止，则继电器K维持吸合。电路中R6=2.7M，电容C6=100u，由此计算出延时时间为4.5分钟，实际上由于电容存在泄漏电阻和NE555的6、7脚对地泄漏电阻存在，因此实际延时时间略小于计算值，但是偏差小于10%。或非门由二极管VD8、电阻RP2及三极管VT构成。漏电检测电路由二极管VD10、电阻R5、R4和电容C5构成，当冰箱发生漏电时，冰箱外壳连接的保护线PE出现较高的电压，此电压经过VD10整流C5滤

10、波后在电阻R3两端产生压降，当其压降高于1.2V时，三极管VT饱和，K随即释放，实现了漏电保护。过压检测电路由二极管VD1、电阻R1、电容C3、半可变电阻RP1构成，C3两端的电压与电阻R1、RP1及电源输入电压有关，可按照：计算。三极管VT的集电极输出电压为VCC/3时的集电极电流为：此时所需的基极电流为：因此调节RP2可以改变VT集电极电位，从而实现了过压保护的整定，根据实际要求输入电压达到250V时实时保护。欠压检测由半可变电阻RP1构成，调节RP1可以改变NE555的2脚电位，当2脚电位低于VCC/3时，NE555的3脚输出高电平使得K释放，从而实现欠压保护。根据实际情况当店员输入电压

11、低于190V时应该断电保护。二、电路调试及元件极性及标示1、电路中二极管VD1VD5及VD10为1N4004或者1N4007二极管，采用黑色小型塑料封装，其参数是正向最大平均电流1A，最高反向工作电压分别为400V、1000V。表示方法采用负极标示法，有白色色环的一端为负极。2、二极管VD7VD9为小功率开关二极管1N4148，正向平均最大电流100mA，反向电压60V，采用小型玻璃封装，其尺寸仅有1N4148的一半，采用负极标示法，有黑色色环的一端为负极。3、VD6为稳压二极管，额定电压12V，最大允许反向电流40mA，额定功率0.5W。采用小型玻璃封装，负极标示法，有黑色圆环的为负极。4、

12、发光二极管LED1（绿色）、LED2（红色），长脚是正极短脚为负极。如图所示。5、三极管的极脚辨认三极管VT采用韩国产（或者韩资企业）S9013，为NPN型小功率硅三极管。PCM=300mW，引脚如图所示。6、电解电容极性辨认电解电容用于脉动直流电路，其正极电位必须始终高于负极电位，否则电容会出现放炮现象。铝电解电容器采用负极标示法，负极一侧标有负号。未使用过的电解电容器的长引脚为正极，短引脚为负极。4、集成电路引脚辨认如图所示为NE555时基集成电路的引脚排布图。三、电路安装及焊接 元件安装分为立式安装和卧式安装，立式安装密度高，卧式安装操作比较方便。焊接前首先观察烙铁头上焊锡融化情况，可以

13、摆动烙铁看焊锡流动情况。选择烙铁与焊接引脚的接触面，以便于将热量尽快传递到被焊部位上，然后将焊锡丝与烙铁及引脚接触，使得焊锡融化流到适当位置上。一个焊点需要34秒钟的时间。一个良好的焊点应该光亮，圆整，没有毛刺。否则可能出现虚焊或者假焊。四、电路调整接入自耦变压器，注意火线零线不能接错。当输入电压降低到180V时，调节半可变电阻RP1，使得NE5552脚电位等于Vcc/3，使得NE555输出高电平，继电器释放实现欠压保护。当输入电压上升到240V时，调节RP2使得三极管集电极电位下降到Vcc/3。项目三、相交流异步电动机故障诊断异步电动机应用广泛，但通过长期运行后会发生各种故障，及时判断故障原

14、因，进行相应处理，是防止故障扩大保证设备正常运行的一项重要的工作。一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟1故障分析电动机不能转动，可能是绕组中没有电流（无响声），绕组中有电流但不能产生电磁转矩（有响声），绕组中有电流能产生电磁转矩，但是转子卡死或者转动阻力过大（响声大）。2故障原因：电源未通(至少两相未通)；熔丝熔断(至少两相熔断)；过流继电器调得过小；控制设备接线错误。3故障排除 用万用表检测电动机主电路供电电压，观察是否异常，然后根据情况进行一下处理：检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复。检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝。 调节继电器整定值与电动机配合。改正接线。

15、二、通电后电动机不转，然后熔丝烧断1.故障分析：熔丝熔断，显然是出现过流，过流的原因有以下可能：一种缺相，这是由于缺少一相电流，而其它两相电流过大，没有启动转矩而熔丝熔断。一种是电源出现欠压，在带负载启动的情况下因启动转矩小而不能启动从而烧坏熔断器。一种是电动机或其负载导致电动机不能启动。一种是电动机绕组出现局部短路。缺一相电源，或定干线圈一相反接；定子绕组相间短路；定子绕组接地；定子绕组接线错误；熔丝截面过小；电源线短路或接地。2.故障排除首先查找损坏的保险属于哪一相电源，在不带电的情况下转动电动机转子估测电动机及负载有事出现问题。检查刀闸是否有一相未合好，可电源回路有一相断线；消除反接故障

16、；查出短路点，予以修复；消除接地；查出误接，予以更正；更换熔丝；消除接地点。三、通电后电动机不转有嗡嗡声l.故障原因定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电；绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；电源回路接点松动，接触电阻大；电动机负载过大或转子卡住；电源电压过低；小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；轴承卡住。2.故障排除查明断点予以修复；检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；减载或查出并消除机械故障，检查是还把规定的面接法误接为Y；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，重新装配使之灵活；更换合格油脂；修复轴承。四、电动机起动困难，

17、额定负载时，电动机转速低于额定转速较多1.故障原因电源电压过低；面接法电机误接为Y；笼型转子开焊或断裂；定转子局部线圈错接、接反；修复电机绕组时增加匝数过多；电机过载。2.故障排除测量电源电压，设法改善；纠正接法；检查开焊和断点并修复；查出误接处，予以改正；恢复正确匝数；减载。五、电动机空载电流不平衡，三相相差大1.故障原因重绕时，定子三相绕组匝数不相等；绕组首尾端接错；电源电压不平衡；绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。2.故障排除重新绕制定子绕组；检查并纠正；测量电源电压，设法消除不平衡；峭除绕组故障。六、电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动1.故障原因笼型转子导条开焊或断条；绕线型转

18、子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良。2.故障排除查出断条予以修复或更换转子；检查绕转子回路并加以修复。七、电动机空载电流平衡，但数值大1. 1.故障原因修复时，定子绕组匝数减少过多；电源电压过高；Y接电动机误接为；电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短；气隙过大或不均匀；大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损。2.故障排除重绕定子绕组，恢复正确匝数；设法恢复额定电压；改接为Y；重新装配；更换新转子或调整气隙；检修铁芯或重新计算绕组，适当增加匝数。八、电动机运行时响声不正常，有异响1、.故障原因转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；轴承磨损或油内有砂粒等异物；定转子铁芯松

19、动；轴承缺油；风道填塞或风扇擦风罩，定转子铁芯相擦；电源电压过高或不平衡；定子绕组错接或短路。2、故障排除修剪绝缘，削低槽楔；更换轴承或清洗轴承；检修定、转子铁芯；加油；清理风道；重新安装置；消除擦痕，必要时车内小转子；检查并调整电源电压；消除定子绕组故障。九、运行中电动机振动较大1. 故障原因由于磨损轴承间隙过大；气隙不均匀；转子不平衡；转轴弯曲；铁芯变形或松动；联轴器(皮带轮)中心未校正；风扇不平衡；机壳或基础强度不够；电动机地脚螺丝松动；笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障。2. 故障排除检修轴承，必要时更换；调整气隙，使之均匀；校正转子动平衡；校直转轴；校正重叠铁芯，重新校正

20、，使之符合规定；检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；进行加固；紧固地脚螺丝；修复转子绕组；修复定子绕组。十、轴承过热1.故障原因滑脂过多或过少；油质不好含有杂质；轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧)；轴承内孔偏心，与轴相擦；电动机端盖或轴承盖未装平；电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；轴承间隙过大或过小；电动机轴弯曲。2.故障排除降低电源电压(如调整供电变压器分接头)，若是电机Y、接法错误引起，则应改正接法；提高电源电压或换粗供电导线；检修铁芯，排除故障；消除擦点(调整气隙或挫、车转子)；减载；按规定次数控制起动；检查并消除转子绕组故障；恢复三相运行；采用二次浸漆及真空浸漆工艺；清洗电动

21、机，改善环境温度，采用降温措施；检查并修复风扇，必要时更换；检修定子绕组，消除故障器仪表；机加工车间更是样样俱全。车、铣、磨、铇、冲等，完全实现电机加工修造一体化。一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。 1故障原因电源未通（至少两相未通）；熔丝熔断（至少两相熔断）；过流继电器调得过小；控制设备接线错误。2故障排除检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；调节继电器整定值与电动机配合；改正接线。 二、通电后电动机不转，然后熔丝烧断 1故障原因缺一相电源，或定干线圈一相反接；定子绕组相间短路；定子绕组接地；定子绕组接线错误；熔丝截面过小；电源

22、线短路或接地。 2故障排除检查刀闸是否有一相未合好，可电源回路有一相断线；消除反接故障；查出短路点，予以修复；消除接地；查出误接，予以更正；更换熔丝；消除接地点。三、通电后电动机不转有嗡嗡声 l故障原因定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；电源回路接点松动，接触电阻大；电动机负载过大或转子卡住；电源电压过低；小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；轴承卡住。 2故障排除查明断点予以修复；检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；减载或查出并消除机械故障，检查是还把规定的接法误接为Y；是否由于电源导线过细

23、使压降过大,予以纠正；重新装配使之灵活；更换合格油脂；修复轴承。 四、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多1故障原因电源电压过低；接法电机误接为Y；笼型转子开焊或断裂；定转子局部线圈错接、接反；修复电机绕组时增加匝数过多；电机过载。 2故障排除测量电源电压，设法改善；纠正接法；检查开焊和断点并修复；查出误接处，予以改正；恢复正确匝数；减载。 五、电动机空载电流不平衡，三相相差大 1故障原因重绕时，定子三相绕组匝数不相等；绕组首尾端接错；电源电压不平衡；绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。 2故障排除重新绕制定子绕组；检查并纠正；测量电源电压，设法消除不平衡；峭除绕组故障。 六、

24、电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动. 1故障原因笼型转子导条开焊或断条；绕线型转子故障（一相断路）或电刷、集电环短路装置接触不良。 2故障排除查出断条予以修复或更换转子；检查绕转子回路并加以修复。 七、电动机空载电流平衡,但数值大 1故障原因修复时，定子绕组匝数减少过多；电源电压过高；Y接电动机误接为；电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短；气隙过大或不均匀；大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损。2故障排除重绕定子绕组，恢复正确匝数；设法恢复额定电压；改接为Y；重新装配；更换新转子或调整气隙；检修铁芯或重新计算绕组，适当增加匝数。 八、电动机运行时响声不正常,有异

25、响 1故障原因转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；轴承磨损或油内有砂粒等异物；定转子铁芯松动；轴承缺油；风道填塞或风扇擦风罩，定转子铁芯相擦；电源电压过高或不平衡；定子绕组错接或短路。2故障排除修剪绝缘，削低槽楔；更换轴承或清洗轴承；检修定、转子铁芯；加油；清理风道；重新安装置；消除擦痕，必要时车内小转子；检查并调整电源电压；消除定子绕组故障。 九、运行中电动机振动较大 1故障原因由于磨损轴承间隙过大；气隙不均匀；转子不平衡；转轴弯曲；铁芯变形或松动；联轴器（皮带轮）中心未校正；风扇不平衡；机壳或基础强度不够；电动机地脚螺丝松动；笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障。2故障排除检修轴承，必要

26、时更换；调整气隙，使之均匀；校正转子动平衡；校直转轴；校正重叠铁芯，重新校正，使之符合规定；检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；进行加固；紧固地脚螺丝；修复转子绕组；修复定子绕组。 十、轴承过热 1故障原因滑脂过多或过少；油质不好含有杂质；轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；轴承内孔偏心，与轴相擦；电动机端盖或轴承盖未装平；电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；轴承间隙过大或过小；电动机轴弯曲。 2故障排除按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；更换清洁的润滑滑脂；过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；修理轴承盖，消除擦点；重新装配；重新校正，调整皮带张力；更换新轴承

27、；校正电机轴或更换转子。 十一、电动机过热甚至冒烟 1故障原因电源电压过高，使铁芯发热大大增加；电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；定转子铁芯相擦；电动机过载或频繁起动；笼型转子断条；电动机缺相，两相运行；重绕后定于绕组浸漆不充分；环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；电动机风扇故障，通风不良；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误） 2故障排除降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、接法错误引起，则应改正接法；提高电源电压或换粗供电导线；检修铁芯，排除故障；消除擦点（调整气隙或挫、车转子）；减载；按规

28、定次数控制起动；检查并消除转子绕组故障；恢复三相运行；采用二次浸漆及真空浸漆工艺；清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；检查并修复风扇，必要时更换；检修定子绕组，消除故障。项目四、变频器应用的基本知识变频器的应用分为四个环节，首先是系统设计、然后是电路设计及安装、参数设置、试用与调试。1、系统设计是根据控制任务的要求，确定变频器的控制方式及相关电路。较复杂的系统一般由PLC、变频器、文本显示器GOT等构成。系统设计还要根据负载及控制要求选择电器型号规格。2、电路设计：电路设计是根据控制任务的要求确定电器的连接、布置方案，变频器电路是整体电路的一部分。变频器电路分为主电路和控制电路两部分，主电

29、路连接很简单，一般为：电源通过断路器与变频器R、S、T电源输入端连接，要求输入电压与变频器标定电压相同，没有相序要求。电动机与变频器的U、V、W端连接，有相序要求，相序不对变频器操作及显示与实际情况不同，没有其它危害。变频器主电路连接必须注意一下几点：一是R、S、T与电源之间必须经开关或者熔断器连接，以便于在变频器较长时间不工作时断电和检修时的隔离，二是变频器的U、V、W输出端与电动机之间不能接开关和熔断器，特殊情况如电动机需要变频与工频切换时，应在变频器的停止状态实现电动机与变频器的连接，否则在变频器有输出的情况下突然加载，轻则造成变频器跳闸报警，重则导致变频器逆变模块的损坏。变频器的控制电路主要是输入端子的连接，端子的功能需要有参数定义。3、变频器的参数设置使用变频器一般需要进行一下设置：一是电动机参数设置，这需要将电动机的参数输入变频器，以便于变频器根据电动机的参数实现恰当的保护，类似于热继电器的整定。二是负载状况相关的参数设置，这需要根据电动机及其负载的特点设置变频器的最低（下限）频率、最高（上限）频率、启动频率、点动频率、启动加速时间、制动减速时间等，这些参数设置不合适会造成变频器不能正常工作跳闸报警。三是变频器的工作参数，主要有控制方式、频率给定方式、端子定义等。我院PLC、变频器实训室采用德国西门子公