样章学习情境四 电动机顺序控制1130.docx
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样章学习情境四电动机顺序控制1130
学习情境四电动机顺序控制
学习任务：
电动机顺序控制线路的安装及维修
学习目标：
完成本学习任务后，你应该能够：
1、能够理解电动机顺序控制的概念
2、掌握顺序控制线路原理图的识读方法
3、会叙述电动机顺序控制原理
4、能够正确选择和使用常用低压电器元件
5、在教师指导下按图纸正确连接顺序控制线
6、能熟练排除常见故障
内容结构
一、明确任务、获取信息
教师下达任务：
同学们，本次活动您的工作任务是：
给一个工厂流水线车间设计安装一个三相异步电动机顺序运动电路，用来拖动加工设备。
具体要求：
（1）顺序启动、逆序停止
（2）主电路、控制电路具有短路保护。
（3）电动机具有过载保护。
（４）电路能实现失压、欠压保护。
（5）功率500W。
工作前，请学习7S规定如下：
项目
课前评分
课后评分
总评
1
整理
2
整顿
3
清扫
4
清洁
5
素养
6
安全
7
节约
教师评分
工作现场是一个职业人职业素养的集中体现。
7S规范成为习惯，将使你收益终生。
一、整理（SEIRI）
必要的物品和必要的物品分开。
不必要的处理掉。
二、整顿（SEITON）
留下的分类、摆放整齐
三、清扫（SEISO）
看得见和看不见的地方打扫干净
四、清洁（SEIKETSU）
随时的清洁和保持清洁
五、素养（SHITSUKE）
积极主动、遵规守纪的职业素养
六、安全（SAFETY）
“安全第一”，不受损害
七、节约（SPARE）
工作过程中请注意节俭的习惯培养
在右边表格填写分数，以五分为满分。
请自我检查上课评一次，下课时再评一次，教师在课后给出综合评分。
按表内项目进行检查，在合格的项目打“√”不合格的打“X”，如有需要请进行调整，最后签字交给老师。
序号
检查项目
合格和否
1
桌面是否清洁整齐
2
电路电源是否正常
3
工具是否齐全
4
测量仪表是否正常
5
参考用书、笔、本是否齐全
学生签字：
教师签字：
二、教师组织引导问题学习，参考学习资料填写：
学习资料：
《电机和拖动一体化教程》
《电工手册》：
引导问题：
一）、什么是电动机顺序控制运行？
二）、如何实现顺序控制？
三）、什么是顺序启动、逆序停止？
使用举例。
四）、电动机连续控制线路需要什么电器元件？
五）为了保证电动机正常运转而不至于发生损坏，电动机依然要有过载、短路、失压欠压保护。
过载保护的电器是。
短路保护的电器是。
失压和欠压保护的电器是
。
六）主电路实现顺序控制是；控制电路实现顺序的方法有
、。
七）、顺序控制电路是如何构成的？
下面是参考电路之一
1、这个电路顺序控制是由来完成的。
2、这个电路的功能是电动机先启动，电动机后启动。
3、先后启动是通过具体实现的
八）、请分析电路的工作原理？
九）你还能设计出其它的顺序控制电路吗？
十）、如何布置元件和连线？
八）、如何对线路进行正确性检查？
1、主电路接线检查。
按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固。
2、控制电路接线检查。
用万用表电阻挡检查控制电路接线情况。
3、松开起动按钮SB1，按下KM触点架，使其常开辅助触点闭合，万用表读数应为接触器线圈的直流电阻值。
4、停车控制检查。
按下起动按钮SB1或KM触点架，测得接触器线圈的直流电阻值，同时按下停止按钮SB2，万用表读数由线圈的直流电阻值变为“∞”。
三、组织学生制定工作计划：
通过对以上问题的思考及相关资料的学习，每个小组要及时作出实施整个活动的计划，这个计划包括工作方案、电路设计、工艺流程、工具及材料清单等。
小组内组织研讨。
建议：
（１）小组积极进行研讨，制定工作方案.
（２）根据工作方案，画草图并进行修正。
（３）根据修正结果（注意创新性思维），画出正式电路图。
（４）作出工具及材料清单。
（５）作出工作流程表。
电器元件明细表
序号
名称
型号和规格
单位
数量
1
三相异步电动机
台
2
组合开关
只
3
低压断路器
个
4
熔断器
只
5
熔断器
只
6
交流接触器
只
7
热继电器
只
8
按钮
只
9
端子排
条
10
导轨
11
木螺钉
个
12
塑料硬铜线
m
13
塑料软铜线
m
14
接地线
m
15
编码套管
m
16
别径压端子
个
四、教师帮助作出决策：
每个小组上交工作计划，小组派代表向全班展示并征求意见，最终作出科学、正确的决策。
1、每个小组选派代表上讲台阐述本组的设计方案。
2、各组对其它组的设计方案要提出自己不同的看法。
3、教师结合大家完成的情况进行点评，选出最佳方案。
五、实施
学生按本组制定的计划实施，记录自己（本组）的实施过程。
选择电机、控制器件、及导线
元件布置规则、规范要求？
接线的规范要求及注意事项？
如何检查线路？
实施过程中应注意的问题：
1、布置元件的要求：
1组合开关、熔断器的受电端子应该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。
2各个元件的安装位置应该整齐、匀称、间距合理，便于元器件的更换。
3紧固元件时候用力应该均匀，元件牢固即可。
2、连线导线要点
1布线通道尽可能少，同路并行导线按主、控制电路分类集中，单层密排，紧帖安装面布线。
2同一平面的导线应该高低一致、前后一致。
不能够交叉。
非交叉不可的时候，该根导线应该在接线端子引出时，就水平架空跨越，但必须走线合理。
3布线应该横平竖直、分布均匀。
变换走向时候应该垂直。
4布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。
5布线一般以接触器为中心，由里向外，由低到高，先控制电路后主电路。
6每根导线两断应该有编码套管，导线中间应该没有接头。
7导线和接线端子连接时不应该有压绝缘皮，不反圈、不露铜过长。
8同一元件、同一回路的不同接点的导线间距应该保持一致。
9一个电器元件的接线端子上的连接导线不得多余两根，没节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。
3、如何检测电路是否正确？
1主电路接线检查。
按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固。
2控制电路接线检查。
用万用表电阻挡检查控制电路接线情况。
3松开起动按钮SB1，按下KM触点架，使其常开辅助触点闭合，万用表读数应为接触器线圈的直流电阻值。
4停车控制检查。
按下起动按钮SB1或KM触点架，测得接触器线圈的直流电阻值，同时按下停止按钮SB2，万用表读数由线圈的直流电阻值变为“∞”。
4、通电试车注意哪些问题？
1为保证人身安全，在通电试车时，要认真执行安全操作规程的有关规定，经老师检查并现场监护。
2接通三相电源L1、L2、L3，合上电源开关QS，用电笔检查熔断器出线端，氖管亮说明电源接通。
按下SB，观察接触器情况是否正常，是否符合线路功能要求，观察电器元件动作是否灵活，有无卡阻及噪声过大现象，观察电动机运行是否正常。
若有异常，立即停车检查。
六、检验控制：
学生自检：
本组开始有步骤的对自己的作品进行检验，自己的作品是否达到设计要求等？
是否有使用价值？
作品质量等。
有记录，为作品展示做准备。
七、评定反馈：
作品展示和评价：
1、学生必须在规定的时间内上交计划方案、设计原理图、控制柜以及活动总结报告等。
2、各小组在课堂上进行成果展示，介绍任务的完成过程，通电试车。
3、小组自评：
根据展示的结果，小组各成员对自己的工作过程、成果打分。
4、小组互评：
根据展示的结果，各小组之间进行互评打分
5、教师评价：
根据整个活动过程及产品质量，教师给出每组、每个学生公正评价。
通电试车通过上述的各项检查，完全合格后，清点工具材料，清除安装板上的线头杂物，检查三相电源，将热继电器按照电动机的额定电流整定好，在一人操作一人监护下通电试车，具体步骤为：
（1）连接好电源。
（2）提醒同组人员注意。
（3）通电试车，如出现故障按下急停按钮，重新检测，排除故障。
（4）通电试车后，断开电源，先拆除三相电源线，再拆除电动机负载线。
配电板留用。
评估过程可以设定“检修”项目
1.故障设置在主电路和控制电路中人为设置电气故障各1处。
2.教师示范检修教师进行示范检修时，可把下述检修步骤及要求贯穿其中，直至故障排除。
（1）用试验法来观察故障现象。
主要注意观察电动机的运行情况、接触器的动作和线路的工作情况等，如发现有异常情况，应马上断电检查。
（2）用逻辑分析法缩小故障范围，并在电路图上用虚线标出故障部位的最小范围。
（3）用测量法正确、迅速地找出故障点。
（4）根据故障点的不同情况，采取正确的修复方法，迅速排除故障。
（5）排除故障后通电试车。
3.学生检修教师示范检修后，再由教师重新设置两个故障点，让学生进行检修。
在学生检修的过程中，教师可进行启发性的示范指导。
4、检修注意事项：
（1）要认真听取和仔细观察指导教师在示范过程中的讲解和检修操作。
（2）要熟练掌握电路图中各个环节的作用。
（3）在排除故障的过程当中，分析思路和排除方法要正确。
（4）工具和仪表使用要正确。
（5）不能随意更改线路和带电触摸电器元件。
（6）带电检修故障时，必须有教师在现场监护，并要确保用电安全。
（7）检修要在规定的时间内完成。
5.整理现场，做好维修记录。
项目活动评价表
学习领域活动日期
学习情境工作页编号
班级姓名学号教师
项目过程评价
成果质量评价
40分
配分
自评
互评
教师
40分
配分
自评
互评
教师
个人
技术能力
2
个人
项目内容
2
工作态度
2
项目说明
2
协调能力
4
项目展示
4
工作质量
4
效果图
4
复杂程度
4
工作主动
4
创新节约
4
交流沟通
10
小组
计划合理
4
小组
规划周密
4
项目创意
4
分工合理
4
过程有序
4
特色
4
完成情况
4
接受批评
4
协作情况
4
提出建议
4
项目阐述（方案优化）
加减分理由：
20分
配分
得分
个人
涉及项目的细节和相关知识
10
满分
加减分
合计得分
小组
10
学生一体化教学过程评价成绩册
课程名称学习情境学分1
专业班级教师
学号
姓名
项目过程评价
项目阐述评价
项目质量评价
得分
40%
20%
40%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
八、知识索引
在许多生产机械中，为了保证操作过程的合理和工作的安全可靠，电动机需要按一定的顺序起动或停止。
如CA6140型卧式车床要求主拖动电动机起动后，冷却泵电动机才可以起动；X62W型万能铣床要求主轴电动机起动后，进给电动机才能起动；传送带要求第一台电动机起动后，第二台电动机才可以起动，第二台电动机起动后第三台电动机才可以起动，而且要求逆序停止。
这种要求几台电动机的起动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式，称为电动机的顺序控制。
一）顺序控制电路分析
常用的顺序控制线路有两种：
一是主电路的顺序控制，二是控制线路的顺序控制。
1、主电路的顺序控制
主电路的顺序控制有电动机M2是通过接插器、转换开关等接在接触器KM1主触头下面的电路。
图4-1所示控制线路。
图4-1接插器控制主电路实现顺序控制
M7120型平面磨床的砂轮电动机和冷却泵电动机就是采用的插接器连接的顺序控制线路。
CA6140型车床主轴电动机和冷却泵电动机是采用的转换开关连接的顺序控制线路。
你能画出CA6140主轴电动机和冷却泵电动机顺序控制线路图吗?
主电路顺序控制还有通过两个接触器控制的线路，电路图如4—2所示：
M1M2
图4-2主电路顺序控制线路
图4—2中，主电路中接触器KM2的三个主触头串在接触器KM1主触头的下方，因此只有当KM1主触头闭合，电动机M1启动后，KM2才能使电动机M通电启动，满足电动机M1、M2顺序起动的要求。
二、控制线路的顺序控制
如果不在电动机主电路采用顺序控制，也可以在控制线路实现顺序控制功能。
电路如图4-3所示。
M1M2
（a）
（b）（c）
图4-3控制线路的顺序控制电路图
图4-3（a）线路的工作过程如下：
起动过程：
合上QS，按下启动按钮SB1,KM1线圈得电，KM1主触头闭合，KM1辅助常开触头闭合实现自锁，M1得电连续运转；按下启动按钮SB2，KM2主触头闭合，接通主电路，KM2辅助常开触头闭合，实现自锁，M2得电连续运转。
停车过程：
按下SB3，KM1、KM2线圈同时断电，主触头分断，电动机M1、M2同时断电停转。
控制特点：
M1起动运转之后，电动机M2才可以起动，M1、M2同时停车。
图（b）是用将一个KM1辅助常开触头作为顺序控制触头，串联在接触器KM2的线圈回路中；当接触器KM1线圈通电自锁、常开触头闭合后，接触器KM2线圈才具备通电工作的条件，本控制线路可以实现：
控制特点：
M1起动运转之后，电动机M2才可以起动，M2可以单独停车或M1、M2同时停车。
图（c）除具有顺序起动控制功能以外，还能实现逆序停车的功能；接触器KM2常开触头并联在停车按钮SB1常闭触头两端，只有接触器KM2线圈断电，电动机M2停转后，操作SB1才能使接触器KM1线圈断电，电动机M1停转。
控制特点：
M1、M2顺序起动，停止时M1先停，M2才能停；即顺序启动，逆序停止，
二）顺序起动、逆序停止控制线路安装
一、器材的准备
1.电器元件明细表识读电动机顺序控制线路原理图5-3图（c），熟悉电路所用电器元件的作用和电路的工作原理。
所用电器元件见表5-1。
表5-1电器元件明细表
序号
名称
型号和规格
数量
1
三相异步电动机
Y132M-4-B34KW,380V,8.8A，1450r/min
2
2
三相断路器
三相，20A，DZ5-20或自定
1
3
交流接触器
CJ10-20380V
2
4
热继电器
JR36-20/3D15.4A整定电流8.8A
2
5
熔断器
RL1-60/25,500V
3
6
熔断器
RL1-15/2,500V
2
7
控制按钮
LA10-3H,5A，红、绿、黑三色
1
8
端子板
JX2-1015
1
9
导线
BVR1.5㎜21㎜20.75㎜2
若干
10
走线槽
若干
2.检查所用的电器元件,要求外观应完整无损，附件、备件齐全。
3.用万用表、绝缘电阻表检测电器元件及电动机的有关技术数据是否符合要求。
二、顺序控制线路的安装
根据电器元件选配安装工具和控制板，工艺要求和安装步骤如下：
1.绘制布置图，在控制板上按布置图安装电器元件，并贴上醒目的文字符号。
2.按图5-4所示布置图布置电器元件，在控制板上安装线槽配线，并在导线上套上号码管。
。
图5-4元件布置图
3.安装电动机及保护接地线。
4.连接三相电源等控制板外部的导线。
5.检测主电路和控制线路。
（1）按照原理图5-3图（c）核查接线，有无错接、漏接、脱落、虚接等现象，检查导线和各端子的接线是否牢固。
（2）用万用表检查线路通断情况，用手动操作来模拟触头分合动作。
1）检查主电路首先取下主电路熔体，用万用表分别测量熔断器下接线端子之间电阻，应均为断路（R→∞）。
若某次测量结果为短路（R→0），这说明所测两相之间的接线有短路现象，检查并排除故障。
其次压下接触器KM1，重复上述测量，测量结果应为短路（R→0），若某次测量结果为断路（R→∞），这说明所测两相之间的接线有断路现象，检查找出断路点并排除故障。
2）检查控制线路，首先取下控制线路熔体，用万用表测量熔断器下接线端子之间电阻，控制回路电路阻值应为无穷大，若测量结果为短路（R→0），说明控制线路存在短路故障，应检查并排除故障；然后按下按钮SB3（或SB4），测量控制回路电阻值，控制回路电路阻值应为接触器线圈电阻，松开后电阻值无穷大，否则应检查线路排除故障。
6.检查无误，通电试车。
通过上述的各项检查，完全合格后，清点工具材料，清除安装板上的线头杂物，检查三相电源，将热继电器按照整定电流8.8A整定好，在一人操作一人监护下通电试车，具体步骤为：
（1）通电试车前，应熟悉线路的操作过程，即先和上电源开关，然后按下SB3，再按下SB4顺序起动。
停车时，先按下停车按钮SB2，再按下SB1，M2、M1逆序停转。
（2）试车时应注意观察电动机和电器元件的状态是否正常。
若发现异常现象，应立即切断电源重新检查，排除故障。
（3）通电试车后，断开电源，拆除导线，整理工具材料和操作台。
三）故障设置和检修训练
顺序控制电路（以顺序起动逆序停止控制线路为例）常见故障现象有：
电动机M1、M2均不能起动、电动机M1起动后M2不能起动、不能逆序停止、M1、M2均不能停止。
表5-2顺序控制电路常见的故障现象及成因
操作动作
故障现象
故障分析
故障处理
按下SB3、SB4
M1、M2均不能起动
1.电源开关未接通；
2.熔断器熔芯熔断；
3.热继电器未复位；
1.检查QF，如上口有电，下口没电，QF存在故障检修或更换，如果下口有电，QF正常；
2.FU熔芯熔断更换同规格熔芯；
3.复位FR常闭触头。
M1起动后，按下SB4
M2不能起动
1.KM2线圈控制电路不通；
2.KM1常开辅助触头故障；
3.M2电源缺相或没电；
4.M2电动机烧坏
1.检查KM2线圈电路导线有无脱落，若有脱落恢复；检查KM2线圈是否损坏，如损坏更换；检查SB3按钮是否正常，若不正常修复或更换；
2.检查KM1常开辅助触头是否闭合，不闭合修复；
3.检查KM1主触头以下至M2部分有无导线脱落，如有脱落恢复；检查KM2主触头是否存在故障若存在修复或更换接触器；
4.拆下M2电源线，检修电动机。
M2未停车，按下SB1
M1停车
KM2辅助常开故障
检修KM2辅助常开及接线，若损坏或脱落更换或修复。
按下SB2
不能停车
1.SB2、SB1故障；
2.接触器主触头故障
立即切断电源QF,首先检查SB2、SB1是否被短接物短接或熔焊，拆除短接物或更换按钮；再检查KM1、KM2主触头是否熔焊，若熔焊，更换触头
知识拓展控制继电器
控制继电器是继电器的一种。
继电器是一种根据输入信号（电量或非电量）的变化，接通或断开小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。
继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组成。
前者用于反映输入量的变化，后者完成触头分合动作（对有触头继电器）或半导体元件的通断（对无触头继电器）。
继电器具有跳跃的输入-输出特性 。
当继电器接受一个输入信号X时，只有它达到动作值Xd，继电器才动作，输出从零跃至Ymax。
输入信号继续增大，输出信号仍为Ymax不变。
继电器动作之后，如果减少输入信号，则继电器只在输入减少到Xf时才动作，返回起始位置，输出信号跃回零。
这一特性称为继电特性。
这里，使继电器开始动作的输入量值（动作值）、使继电器恢复原状态的输入最大量值（返回值）、触头的额定电压和电流（触头额定量值）、继电器由一种状态变至另一种状态的时间（动作时间）是继电器的主要技术参数。
它们既表征继电器工作过程的性能，又是选用继电器的依据。
继电器有多种分类。
如电气量继电器（其输入量可为电流、电压、频率、功率等），非电量继电器（其输入量可为温度、压力、速度等）；保护继电器，控制继电器；有触头继电器，无触头继电器 ；敞开式（主体元件无防护措施）、封闭式（加保护外壳）、密封式（外壳内外无气体交换）继电器等等。
常用的按工作原理分类的继电器有电磁继电器 、电动继电器、极化继电器、舌簧继电器、热继电器和时间继电器等。
20世纪后，继电器有很大发展，先后出现磁性无触头继电器、半导体无触头继电器、专用集成电路式电子时间继电器、固态继电器、印刷电路板安装式（双列直插式）继电器，以及带微处理器的保护继电器和智能化继电器。
控制继电器一般情况下不直接控制电流较大的主电路，而是通过接触器或其它电器对主电路进行控制。
同接触器相比，控制继电器具有触头分段能力小、结构简单、体积小、重量轻、反应灵敏、动作准确、工作可靠等优点。
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