电机与电气控制实训指导.docx
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电机与电气控制实训指导
实训一单相变压器
一、实训目的
通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
二、预习要点
1.变压器的空载和短路实验有什么特点？
实验中电源电压一般加在哪一方较合适？
2.在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？
三、实训项目
1.空载实验测取空载特性UO=f（IO），PO=f（UO）。
2.短路实验测取短路特性UK=f（IK），PK=f（IK）。
四、实训设备及仪器
1．MEL系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表）
2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内）
3．三相组式变压器（MEL-01）或单相变压器（在主控制屏的右下方）
4．波形测试及开关板（MEL-05）
五、实训方法
1．空载实验
实验线路如图2-1
变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。
实验时，变压器低压线圈2U1、2U2接电源，高压线圈1U1、1U2开路。
A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。
具体配置由所采购的设备型号不同由所差别。
若设备为MEL-Ⅰ系列，则交流电流表、电压表为指针式模拟表，量程可根据需要选择；若设备为MEL-Ⅱ系列，则上述仪表为智能型数字仪表，量程可自动也可手动选择。
仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。
若电压表只有一只，则只能交替观察变压器的原、副边电压读数，若电压表有二只或三只，则可同时接上仪表。
W为功率表，根据采购的设备型号不同，或在主控屏上或为单独组件（MEL-20或MEL-24），接线时，需注意电压线圈和电流线圈的同名端，避免接错线。
a．在三相交流电源断电的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。
并合理选择各仪表量程。
变压器T额定容量PN=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4A
b．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2UN
c．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5UN的范围内；测取变压器的U0、I0、P0，共取6~7组数据，记录于表2-1中。
其中U=UN的点必须测，并在该点附近测的点应密些。
为了计算变压器的变化，在UN以下测取原方电压的同时测取副方电压，填入表2-1中。
d．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。
表1
序号
实验数据
计算数据
U0（V）
I0（A）
Po（W）
U1U1。
1U2
1
2
3
4
5
6
7
2．短路实验
实验线路如图2-2。
（每次改接线路时，都要关断电源）实验时，变压器T的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表，选择方法同空载实验。
a．断开三相交流电源，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底，即使输出电压为零。
b．合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电源，逐次增加输入电压，直到短路电流等于1.1IN为止。
在0.5~1.1IN范围内测取变压器的UK、IK、PK，共取6~7组数据记录于表2-2中，其中I=IK的点必测。
并记录实验时周围环境温度（℃）。
表2室温θ=℃
序号
实验数据
计算数据
UK（V）
IK（A）
PK（W）
1
2
3
4
5
6
六、注意事项
1.在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。
2.短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。
七、实验报告
1.计算变比
由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K。
K=U1U11U2／U2U12U2
2.绘出空载特性曲线
实训二三相异步电动机的单向旋转与点动控制
一、实训目的：
1、了解交流接触器、热继电器和按钮的结构及其在控制电路中的应用。
2、学习异步电动机基本控制电路的连接。
3、学习按钮、熔断器、热继电器的使用方法。
二、实训仪器和设备：
1、交流接触器1只2、热继电器1个
3、二位（或三位）按钮1个4、三相电动机1台
5、熔断器5个6、三相刀开关1个
7、电工工具1套8、导线若干
三、实训原理：
1、继电接触器控制大量应用于对电动机的启动、停止、正反转、调速、制动等控制。
从而使生产机械按规定的要求动作；同时，也能对电动机和生产机械进行保护。
2、下图是三相异步电动机直接启动的控制电路。
四、实训内容和步骤：
1、在实验板上找到交流接触器等，了解其结构及动作原理。
2、通过实验，掌握基本电路的接线方法。
3、按下图a、b异步电动机直接启动线路连接，经老师检查允许后再送电。
4、b图的控制电路改接为d图后，即是具有点动又能连续运转控制的电路。
五、实训总结：
1、电路中自锁点起什么作用？
2、什么叫零压保护，既电路的零压保护是如何实现的？
3、热继电器的整定值调节的原则是什么？
实训三三相异步电动机的正、反转控制电路
一、实训目的
1、熟悉三相异步电动机正反转的控制原理。
2、进一步熟悉三相异步电动机基本控制电路的连接。
3、学会可逆旋转控制电路的故障分析及排除故障的方法。
二、实训仪器和设备
1、交流接触器2只
2、热继电器1只
3、三联按钮1个
4、三相刀开关1个
5、熔断器5个
6、三相电动机1台
7、电工工具1套
8、导线若干
三、实训线路及原理
1、继电接触器控制大量应用于对电动机的启动、停止、正反转、调速、制动等控制。
从而使生产机械按规定的要求动作；同时，也能对电动机和生产机械进行保护。
2、下图是三相异步电动机正停反控制电路。
实训内容和步骤：
1、在实验板上找到接触器，热继电器，熔断器等电气器件，了解其结构及动作原理。
2、通过实验，掌握基本电路的接线方法。
3、三相异步电动机正、反转线路连接好后，须经老师检查后方可送电。
4、观察三个起停按钮按下后电机的旋转情况。
四、实训总结及问题提出。
1、电路中具有哪些保护环节？
2、接触器互锁的作用是什么？
3、按下正、反转按钮，电动机旋转方向不变的原因是什么？
实训四三相异步电动机Y—△启动控制电路
一、实训目的：
1、熟悉空气阻尼式时间继电器的结构、原理及使用方法。
2、掌握异步电动机Y—△启动控制电路的工作原理及接线方法。
3、进一步熟悉电路的接线方法，故障分析及排除方法。
二、实训仪器和设备：
1、交流接触器3个2、热继电器1个
3、二联按钮1个4、时间继电器1个
5、熔断器5个6、三相刀开关1个
7、三相电动机（△接法）1台8、电工工具1套
三、实训原理及线路：
下图是异步电动机Y—△起动的控制电路。
四、实训内容和步骤：
1、检查电器元件是否良好，要弄清时间继电器的类型。
2、用粗线接好主回路，用细线接好控制电路，经老师检查后进行下列操作。
3、合上Q，按下SB2，观察各电器元件的动作。
4、调节KT的延时，观察其动作时间和电动机的起动情况。
五、实训总结：
1、异步电动机Y—△起动控制电路有何优点、缺点？
适用于什么情况。
2、时间继电器KT的延时太短有何影响？
3、若延时常开、常闭触点接反会发生什么现象？
为什么？
实训五三相异步电动机能耗制动控制电路
一、实训目的
1、掌握三相异步电动机时间原则能耗制动工作原理及方法。
2、熟悉三相异步电动机时间原理能耗制动接线及调试方法，学会排除故障方法，了解能耗制动效果。
二、实训仪器和设备
3、二极管4个2、三相异步电动机1台
3、熔断器7个4、交流接触器2个
5、热继电器1个6、按钮2个
7、滑线变阻器1个8、万用表1快
9、直流电源1个10、接线端子板1组
11、电工工具1套12、导线若干
三、实训线路及原理
1、继电接触器控制大量应用于对电动机的启动、停止、正反转、调速、制动等控制。
从而使生产机械按规定的要求动作；同时，也能对电动机和生产机械进行保护。
2、能耗制动是把处于电动运行状态的电动机定子绕组从三相交流电源上切除，迅速将其接入直流电源，通入直流电流，流过电动机定子绕组的直流电流在电动机气隙中产生一个静止的恒定磁场，而转子因惯性继续按原方向旋转，转子导体切割恒定磁场产生感应电动势和感应电流，转子感应电流与恒定磁场相互作用产生电磁力与电磁转矩，该电磁转矩起制动作用，使电动机转速迅速下降。
3、下图是能耗制动的的电气原理图
四、实训内容和步骤
1、实验板上找到交流接触器等低压元器件，了解其结构及动作原理。
2、先主电路后控制电路连接好后，调整滑线变阻器R的值，以改变电动机两绕组间的直流电压的大小。
经教师检查通过后以待通电实验。
3、在实验过程中若出现异常现象，切断电源，记录下故障现象，分析并排除故障，然后在通电实验。
五、实训总结。
1、能耗制动控制电路有何优点和缺点，适用于什么情况？
2、转子回路制动电阻的大小对制动效果有何影响？
实训六三相异步电动机反接制动控制电路
一、实训目的
4、掌握三相异步电动机速度原则反接制动控制的工作原理。
5、掌握速度继电器的原理、结构及使用方法。
6、熟悉三相异步电动机反接制动控制电路的接线、调试方法及排除故障方法，了解该控制电路的制动效果。
二、实训仪器和设备
1.速度继电器1个2、三相异步电动机1台
3、熔断器5个4、交流接触器2个
5、热继电器1个6、按钮2个
7、限流电阻箱1个8、万用表1快
9、接线端子板1组10、电工工具1套
11、导线若干
三、电气原理图
四、实训内容和步骤
1、实验板上找到交流接触器等低压元器件，了解其结构及动作原理。
2、先连接好主电路，再连接控制电路，连接完成后，调整好制动电阻R的值，经实验指导老师检查无误后以带通电。
3、按下起动按钮，电动机起动运行，运行一段时间后再按下停止按钮，观察速度继电器触点动作情况。
4、调整速度继电器的反力弹簧，观察制动效果，并予以记录。
五、实训总结。
1、反接制动控制电路有何优点和缺点，适用于什么情况？
2、速度继电器反力弹簧反力大小对制动效果有何影响？
实训七三相绕线转子异步电动机串电阻起动控制电路
一、实训目的
7、掌握三相绕线转子异步电动机按时间原则起动控制的工作原理。
8、掌握时间继电器的原理、结构及使用方法。
9、熟悉三相绕线转子异步电动控制电路的接线及排除故障方法。
二、实训仪器和设备
1.时间继电器3个2、三相绕线转子异步电动1台
3、熔断器5个4、交流接触器4个
5、热继电器1个6、按钮2个
7、限流电阻箱1个8、万用表1快
9、接线端子板1组10、电工工具1套
11、导线若干
三、电气原理图
四、实训内容和步骤
1、实验板上找到交流接触器、时间继电器等低压器件，了解它们的结构及动作原理。
2、先连接好主电路，再连接控制电路，连接完成后，调整好三相对称限流电阻R1、R2、R3的值，经实验指导老师检查无误后以带通电。
3、按下起动按钮，电动机起动运行，观察各接触器的动作情况。
4、分别调整限流电阻的大小和时间继电器的延时时间，观察观察电机起动过程中的运行情况，并予以记录。
五、实训总结。
1、三相绕线转子异步电动机控制电路有何优点和缺点，适用于什么情况？
2、限流电阻的大小和时间继电器的延时时间对起动效果有何影响？
实训八Z3040型钻床的演试实验
一、实训目的
10、熟悉Z3040型摇臂钻床电气控制电路的特点，掌握电气控制电路的动作原理。
能够对钻床进行操作并清楚摇臂升降、夹紧放松等各运动中行程开关的作用及其逻辑关系。
11、了解Z3040型摇臂钻床电气控制电路板中各电器位置的合理布置及配线方式。
熟悉所用电器的规格、型号、用途及动作原理。
12、学习摇臂钻床电气控制电路板的接线规则和方法，了解摇臂钻床电气控制电路的线号标注规则及导线、按钮规定使用的颜色。
13、能正确使用万用表、工具等对机床电气控制电路进行有针对性的检查、测试和维修。
学会根据电气原理图分析和排除故障，初步掌握一般机床电气设备的调试。
故障分析和排除故障的方法，具有一定的维修能力。
14、进一步牢固地掌握继电—接触器控制电路的基本环节在钻床电路中的控制作用，初步具备改造和安装一般生产机械电气设备控制电路的能力。
。
二、实训仪器和设备
1、三相交流异步电动机或三相负载模拟设备4台
2、Z3040型摇臂钻床电气控制电路板1块
3、万用表、兆欧表各1块
4、常用电工工具1套
5、连接电源和电动机的三芯橡胶电缆若干根
三、电气原理图
四、实训内容和步骤
1、熟悉电路元器件及外观检查。
2、检查线号及端子接线。
3、检查电路接线。
4、检查行程开关。
5、通电实验。
五、实训总结。
1、在Z3040型摇臂钻床电气控制电路中，设有那些联锁与保护？
2、试述Z3040型摇臂钻床欲使摇臂向下移动时的操作及电路工作情况。
实训九XA6132铣床电气原理与故障分析
一、实训目的
15、熟悉XA6132铣床电气控制电路的特点。
16、了解XA6132铣床电气控制电路板中各电器位置的合理布置及配线方式。
熟悉所用电器的规格、型号、用途及动作原理。
17、学习XA6132铣床电气控制电路板的接线规则和方法，了解XA6132铣床电气控制电路的线号标注规则及导线、按钮规定使用的颜色。
18、能正确使用仪表、工具等对机床电气控制电路进行有针对性的检查、测试和维修。
学会根据电气原理图分析和排除故障，初步掌握一般机床电气设备的调试。
故障分析和排除故障的方法，具有一定的维修能力。
19、进一步牢固地掌握继电—接触器控制电路的基本环节在XA6132铣床电气控制电路中的控制作用，初步具备改造和安装一般生产机械电气设备控制电路的能力。
二、实训仪器和设备
1、三相交流异步电动机（其中一台连有速度继电器）3台
2、XA6132铣床电气控制电路板（自制）1块
3、万用表、兆欧表各1只
4、常用电工工具1套
5、连接电源和电动机的三芯橡胶电缆若干
三、实训内容和步骤
1、分析XA6132铣床的控制特点
①主轴旋转运动的控制
②工作台的进给控制
2、检查与观察电器元件
①对电器元件进行外观检查
②写出元件的规格型号
③检查进给行程开关状态
3、检查线号及端子接线。
4、检查电路接线。
5、检查行程开关。
6、通电实验。
四、电气原理图
五、实训总结。
1、在XA6132铣床电气控制电路中，设有那些联锁与保护？
2、实验板的电气设备及接线要做那几项检查？
主回路和控制回路线号标注的原则是什么？
实训十T68镗床电气原理与故障分析
一、实训目的
20、熟悉T68镗床电气控制电路的特点。
21、了解T68镗床电气控制电路板中各电器位置的合理布置及配线方式。
熟悉所用电器的规格、型号、用途及动作原理。
22、学习T68镗床电气控制电路板的接线规则和方法，了解T68镗床电气控制电路的线号标注规则及导线、按钮规定使用的颜色。
23、能正确使用仪表、工具等对机床电气控制电路进行有针对性的检查、测试和维修。
学会根据电气原理图分析和排除故障，初步掌握一般机床电气设备的调试。
故障分析和排除故障的方法，具有一定的维修能力。
24、进一步牢固地掌握继电—接触器控制电路的基本环节在T68镗床电气控制电路中的控制作用，初步具备改造和安装一般生产机械电气设备控制电路的能力。
。
二、实训装置及仪表
1、三相交流异步电动机（其中一台连有速度继电器）2台
2、T68镗床电气控制电路板（自制）1块
3、万用表、兆欧表各1只
4、常用电工工具1套
5、连接电源和电动机的三芯橡胶电缆若干
6、控制变压器一台
三、电气原理图
四、实训内容和步骤
1、熟悉电路元件。
2、检查线号、注意端子接线是否牢固、规范
3、检查线号及端子接线。
4、检查电路接线。
5、检查行程开关。
6、通电实验。
五、实训总结。
1、在T68镗床电气控制电路中，设有那些联锁与保护？
2、实验板的电气设备及接线要做那几项检查？
主回路和控制回路线号标注的原则是什么？
3、在实验板上怎样实现T68镗床的主运动、进给运动和辅助运动？
4、速度继电器KV1、KV2触点在电路中起何作用？
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