电子工艺实习报告.docx
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电子工艺实习报告
电工实习报告
电动机Y-△启动控制电路设计
院（系）别：
机械工程
专业：
交通设备信息工程
年级：
2010—01
姓名：
学号：
日期：
2012.7.07—2012.7.11
目录
1实验目的1
2预习内容1
2.1三相异步电机结构和工作原理1
2.2Y-△启动控制原理2
2.3接触器、按钮、继电器等控制器结构和原理4
2.4实验电路图4
3实验仪表和设备5
4实验任务和实验步骤5
5.实验现象及最终接线图7
6.实验注意事项8
7.心得体会9
一、实验目的：
（1）了解并掌握接触器、热继电器、时间继电器、按钮等器件的结构及控制原理。
（2）能将掌握的知识较灵活地应用于实际设计中。
（3）培养独立思考、独立操作、独立解决问题的能力，提高综合实验的设计水平。
（4）了解简单的工程实践设计、实施过程、掌握工程实践技能。
二、预习内容：
（1）预习三相异步电动机的结构工作原理及电动机的Y-Δ启动控制原理。
（2）预习接触器、继电器、按钮等控制器件的结构及控制原理。
（3）根据实验设计要求，拟定出三相异步电机Y-Δ启动控制线路。
（4）拟定出实验操作步骤及实验中的注意事项。
2.1三相异步电机结构和工作原理。
三相异步电机主要是由定子、转子两大部分和机座、轴承、端盖、接线盒、风扇、风扇罩壳以及空气间隙等组成。
当向三项定子绕组中通过入对称的三项交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。
由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。
由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。
电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：
当电动机的三项定子绕组（各相差120度电角度），通入三项交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
2.2Y-Δ控制原理：
电动机Y—Δ自动降压启动控制线路
a.起动按钮（SB2）。
手动按钮开关，可控制电动机的起动运行。
b.停止按钮（SB1）。
手动按钮开关，可控制电动机的停止运行。
c.主交流接触器（KM）。
电动机主运行回路用接触器，起动时通过电动机起动电流，运行时通过正常运行的线电流。
d.Y形连接的交流接触器（KM-Y）。
用于电动机起动时作Y形连接的交流接触器，起动时通过Y形连接降压起动的线电流，起动结束后停止工作。
e.Δ形连接的交流接触器（KM-Δ）。
用于电动机起动结束后恢复Δ形连接作正常运行的接触器，通过绕组正常运行的相电流。
f.时间继电器（KT）。
控制Y—Δ变换起动的起动过程时间（电机起动时间），即电动机从起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间。
g.热继电器（或电机保护器FR）。
热继电器主要设置有三相电动机的过负荷保护；电机保护器主要设置有三相电动机的过负荷保护、断相保护、短路保护和平横保护等。
②控制原理
三相异步电动机Y—Δ转换启动的控制原理大致如下：
i.按下启动按钮SB2后，电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、Δ形连接交流接触器KM-Y常闭辅助触头，接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始。
此时时间继电器KT虽已动作，接点应断开，但其延时接点是瞬间闭合延时断开的（延时结束后断开），同时通过此KT延时接点去接通Y形连接的交流接触器KM-Y的线圈回路，则交流接触器KM-Y带电动作，其主触头去接通三相绕组，使电动机处于Y形连接的运行状态；KM-Y辅助常开触头闭合去接通主交流接触器KM的线圈。
ii.主交流接触器KM带电启动后，其辅助触头进行自保持功能（自锁功能）；而KM的主触头闭合去接通三相交流电源，此时电动机启动过程开始。
iii.当时间继电器KT延时断开接点（动断接点）KT的时间达到（或延时到）电动机启动过程结束时间后，时间继电器KT接点随即断开。
iv.时间继电器KT接点断开后，则交流接触器KM-Y失电。
KM-Y主触头切断电动机绕组的Y形连接回路；同时接触器KM-Y的常闭辅助触头闭合，去接通Δ形连接交流接触器KM-Δ的线圈电源。
v.当交流接触器KM-Δ动作后，其主触头闭合，使电动机正常运行于Δ形连接状态；而KM-Δ的常闭辅助触头断开使时间继电器KT线圈失电，并对交流接触器KM-Y联锁。
电动机处于正常运行状态。
vi.启动过程结束后，电动机按Δ形连接正常运行。
2.3接触器、继电器、按钮原理。
a接触器利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。
接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。
其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作；常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。
当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：
常闭触头闭合；常开触头断开。
b热继电器由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。
发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。
双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。
图中所示的双金属片，下层一片的热膨胀系数大，上层的小。
当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。
由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。
c按钮，是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开‘控制电路（其中电流很小），从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。
2.4实验原理图
三：
实验仪表设备
名称
型号规格
精度
数量
备注
三相调压器
1
万用表
1
按钮开关
6
接触器
3
延时开关
2
熔断器
3
三相异步电机
1
四：
实验任务和步骤
（1）设计一个能自启动完成三相异步电机Y-Δ降压启动控制实验电路。
（2）控制电路Y-Δ降压启动具有短路保护、零压保护和过载保护。
（3）控制电路具有锁定功能，不允许Y型电路和Δ型电路同时工作。
（4）自拟实验步骤。
实验步骤：
⑴实验准备工作
①电器的结构及动作原理
在连接控制实验线路前，应熟悉按钮开关、交流接触器、热继电器的结构形式、动作原理及接线方式和方法。
②记录实验设备参数
将所使用的主要实验电器的型号规格及额定参数记录下来，并理解和体会各参数的实际意义。
③电动机的外观检查
实验接线前应先检查电动机的外观有无异常。
如条件许可，可用手盘动电动机的转子，观察转子转动是否灵活，与定子的间隙是否有磨擦现象等。
⑵安装接线
①检查电器元件质量
应在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。
检查接触器时，应拆卸灭弧罩，用手同时按下三副主触点并用力均匀；同时应检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。
②安装电器元件
在木板上将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装。
注意组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的中心端；紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。
③板前明线布线
a.走线通道应尽可能少，同一通道中的沉底导线，按主、控电路分类集中，单层平行密排，并紧贴敷设面。
b.同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。
当必须交叉时，该根导线应在接线端子引出时，水平架空跨越，但必须属于走线合理。
c.布线应横平竖直，变换走向应垂直。
d.导线与接线端子或线桩连接时，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。
并做到同一元件、同一回路的不同接点的导线间距离保持一致。
e.一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。
f.布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘。
g.布线时，不在控制板上的电器元件要从端子排上引出。
④按检验控制板布线正确性。
实验线路连接好后，应先自行进行认真仔细的检查，特别是二次接线，一般可采用万用表进行校线，以确认线路连接正确无误。
⑤电源、电动机等控制板外部的导线。
⑶控制实验
经教师检查无误后，即可接通电动机三相交流电源。
①接通电源。
合上电源开关QS。
②启动实验。
按下启动按钮SB2，进行电动机的启动运行；观察线路和电动机运行有无异常现象，并仔细观察时间继电器和电动机控制电器的动作情况以及电动机的运行情况。
③功能实验。
做Y—Δ转换启动控制和保护功能的控制实验，如失压保护、过载保护和启动时间等。
④停止运行。
按下停止按钮SB1，电动机M停止运行。
⑷实验结束
①实验工作结束后，应切断电动机的三相交流电源。
②拆除控制线路、主电路和有关实验电器。
③将各电气设备和实验物品按规定位置安放整齐。
五实验现象及最终接线图：
1：
实验现象：
按钮开关SB2按下KM接触器和KM-Y接触器闭合，电机Y连接方式运行，一段时间后KM-Y接触器断开KM-Δ闭合电机以Δ连接方式运行，按下按钮开关SB1，接触器KM和KM-Δ弹开，电机停止工作。
2.最终接线图
六实验注意事项
1.进行Y—Δ启动控制的电动机，必须是有6个出线端子且定子绕组在Δ接法时的额定电压等于三相电源线电压的电动机。
2.接线时要注意电动机的三角形接法不能接错，应将电动机定子绕组的U1、V1、W1通过KM-Δ接触器分别与W2、U2、V2连接，否则，会使电动机在三角形接法时造成三相绕组各接同一相电源或其中一相绕组接入同一相电源而无法工作等故障。
3.KM-Y接触器的进线必须从三相绕组的末端引入，若误将首端引入，则在KM-Y接触器吸合时，会产生三相电源短路事故。
4.通电校验前要检查一下熔体规格及各整定值是否符合原理图的要求。
5.接电前必须经教师检查无误后，才能通电操作。
6.实验中一定要注意安全操作
七心得体会
在经历过一些曲折后，在老师的协调和帮助下，这次电工实习和谐的气氛中顺利进行了。
在一次次的实验中，我渐渐找到了状态，意识到电工实习是一件很有意思的事，尤其是在反复研究修改之后，电动机终于转起来的时候，总是觉得很有成就感。
动手能力是时代对大学生提出的要求，也是当代大学生必备的基本素质，因此，在校园里必须把握好一切实践的机会锻炼自己的动手能力。
在这次的电工实习中，我学到了很多东西，也深刻的理解到了“实践出真知”这一道理。
通过这次实习，我觉得自己有以下几个方面的收获：
一、通过实习，我熟悉了异步电动机几种简单的启动方式，以及一些常用的电子器件如熔断器、热继电器、接触器、空气开关等的的使用方法及注意事项。
同时经过亲自动手操作连线，对一些原理有了更深刻的感性和理性的理解。
二、实事求是，不能为了完成任务而敷衍了事。
我清醒的意识到对待任何事情都必须要认真、要实事求是，不可随意敷衍，否则终会尝到苦果。
三、考虑问题时要尽可能全面、细致。
在这段时间的实习过程中，我遇到了很多困难，也出现过一些错误，我也尽自己最大的努力去解决了。
自己在思想认识和动手能力方面都有了一定的提高，使自己收获到了很多教科书上学不到的东西。
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