工厂电气控制实验指导.docx
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工厂电气控制实验指导
实验一 三相异步电动机直接起动
一、实验目的
1、了解按钮、交流接触器和热继电器的基本结构和动作原理。
2、掌握三相异步电动机直接起动的工作原理、接线及操作方法。
3、了解电动机运行时的保护方法。
二、概述
在工农业生产中，广泛采用继电接触控制系统对中小功率异步电动机进行直接起动和正反转控制。
这种控制系统主要由交流接触器、按钮、热继电器等组成。
交流接触器主要由铁芯、吸引线圈和触点组等部件组成。
铁芯分为动铁芯和静铁芯，当吸引线圈加上额定电压时，两铁芯吸合，从而带动触点组动作。
触点可分主触点和辅助触点。
主触点的接触面积大，并具有灭弧装置，能通断较大的电流，可接在主电路中，控制电动机的工作。
辅助触点只能通断较小的电流，常接在辅助电路（控制电路）中。
触点还有动合（常开）触点和动断（常闭）触点之分，前者当吸引线圈无电时处于断开状态，后者为吸引线圈无电时处于闭合状态。
当吸引线圈带电时，动合触点闭合，动断触点断开。
交流接触器在工作时，如加于吸引线圈的电压过低，则铁芯会释放，使触点组复位，故具有欠压（或失压）保护功能。
按钮是一种简单的手动开关，在控制电路中用来发出“接通”或“断开”的指令。
它的触点也有动合和动断两种形式。
热继电器是一种利用感受到的热量进行动作的保护电器，用来保护电路的过载。
它主要由发热元件和辅助触点等组成。
当电路过载时触点动作，从而使控制电路中的接触器线圈失电，达到切断主电路的目的。
三相异步电动机可用一个交流接触器和按钮来实现单方向直接起动控制。
控制电路中还利用辅助触点实现自锁和联锁。
如图1－1中与SB1并联的动合触点KM为自锁触点，用来保持电动机连续运行。
三、实验设备及所选用组件箱
名称
数量
备注
电源控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
三相异步电动机
1
继电接触箱EEL-10C
1
吸引线圈额定电压220V
图1－1电动机自锁控制
四、预习要求
1、认真阅读实验指导书中各项内容，初步了解交流接触器、热继电器、按钮等的基本结构和工作原理。
2、分析图1－1电路的工作原理。
五、实验内容
1、认真听老师讲解，了解常用低压电器（熔断器、按钮、交流接触器、行程开关、热继电器、时间继电器等）的结构和动作原理，掌握常用继电接触控制电路的工作原理。
2、三相异步电动机的直接起动控制
1）按图1－1接线，其中电动机采用Δ接法。
2）合上电源开关，操作按钮SB1和SB2，使电动机起动和停止，观察电动机和交流接触器的动作情况。
3）断开电源开关，拆除控制电路中的自锁触头，按图1－2接线。
再合上电源开关，操作按钮SB、观察电动机的点动工作情况，体会自锁触头的作用。
六、实验总结
1、讨论直接起动的优点和缺点。
2、实验电路中的短路、过载和失压三种保护功能是如何实现的？
图1－2电动机点动控制
实验二 常用继电接触控制电路
一、实验目的
1．了解时间继电器和行程开关的基本结构，掌握它们的使用方法。
2、掌握常用的几种继电接触控制电路的工作原理、控制功能、接线及操作方法。
二、概述
如果要求电动机按一定顺序、一定时间间隔进行起动运行或停止，常用时间继电器来实现。
时间继电器是一种延时动作的继电器，它从接受信号（如线圈带电）到执行动作（如触点动作）具有一定的时间间隔，此时间间隔可按需要预先整定，以协调和控制生产机械的各种动作。
时间继电器的种类通常有电磁式、电动式、空气式和电子式等。
时间继电器的触点系统有延时动作触点和瞬时动作触点，其中又分动合触点和动断触点。
延时动作触点又分带电延时型和断电延时型。
行程开关（也称限位开关）是一种根据生产机械的行程信号进行动作用电器，用于控制生产机械的运动方向、行程大小或位置保护。
行程开关所控制的是辅助电路，因此也是一种继电器。
行程开关安装在固定的基座上，当与装在被它控制的生产机械运动部件上的“撞块”相撞时，撞块压下行程开关的滚轮，便发出触点通、断信号。
当撞块离开后，有的行程开关自动复位（如单轮旋转式），而有的行程开关不能自动复位（如双轮旋转式），后者须依靠另一方向的二次相撞来复位。
三、实验设备及所选用组件箱
名称
数量
备注
电源控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
三相异步电动机
2
继电接触箱EEL-10C
1
吸引线圈额定电压220V
四、预习要求
1、掌握时间继电器和行程开关的图形符号。
2、分析各实验电路的工作原理，弄清其控制功能。
图 1－3
五、实验内容及步骤
1、顺序控制电路
图1—3中KM1、KM2为三相接触器；SB2、SB3为三相接触器起动按钮；SB1为停止按钮；KT为时间继电器。
按图1－3接线，图中M1、M2为三相异步电动机。
电路接好后，操作SB2、SB3、SB1，观察电路的工作情况。
若先操作SB3，工作情况如何？
2．时间控制电路
主电路和图1－3中相同，控制电路按图1－4接线。
操作SB2经一定时间后再操作SB1，观察电路的工作情况。
再调节时间继电器的延时时间，重复上述操作，并观察电路的工作情况。
图 1－4
六、实验总结
分析说明各实验电路的工作原理，总结它们的动作结果。
实验三 三相异步电动机的正反转控制
一、实验目的
掌握三相异步电动机正反转控制电路的工作原理、接线及操作方法。
二、概述
生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向，常用的控制电路可采用倒序开关以及按钮、接触器等电器元件实现。
图1－5、1—6为两个按钮分别控制两个接触器来改变电动机相序，实现电动机可逆旋转的控制电路。
图1—5较为简单，按入正转起动按钮SB2，KM1线圈通电并自锁，接通正序电源，电动机正转。
当要使电机反转时，必须先按下停止按钮，使KM1断电，然后按下反转起动按钮SB3，实现电机的反转。
在电路中，由于将KM1、KM2常闭辅助触点串接在对方线圈电路中，形成相互制约的控制，称为互锁或联锁控制。
图1－5
对于要求频繁实现正反转的电动机，可用图1－6电路实现电动机控制，它是在图1—5电路基础上将正转起动按钮SB2与反转起动按钮SB3的常闭触点串接在对方常开触点电路中，利用按钮的常开、常闭触点的机械联接，在电路中互相制约的接法，称为机械互锁。
这种具有电气、机械双重互锁的控制电路是常用的、可靠的电动机可旋转控制电路，它既可实现正转－停止－反转－停止的控制，又可实现正转－反转－停止的控制。
图1－6
三、实验设备及所选用组件箱
名称
数量
备注
电源控制屏
1
提供三相四线制380V、220V电压
三相异步电动机
1
继电接触箱EEL－10C
1
吸引线圈额定电压220V
四、预习要求
了解电机实现正反转可采用哪几种电路实现以及每一种电路的适用场合。
五、实验内容
1．按图1－5接线，检查接线正确后，合上主电源。
按下SB2按钮，电动机正转，观察各交流接触器的动作情况；按下SB1，电机停转，再按下SB3，观察电机的转向，并体会联锁触头的作用。
2．按图1－6接线，实现电机的正反转。
六、实验总结
1．分析图1—5的实验原理。
2．讨论自锁触头和联锁触点的作用。
七、实验思考
1．图1—5中将KM1、KM2常闭辅助触点串接在对方线圈电路，实现联锁，可否直接利用按钮开关的常闭触点实现互锁。
2．分析以下电路的工作原理。
图1—7
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