机床电气控制实验报告.docx
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机床电气控制实验报告
《机床电气控制》实验报告
单位______________________
班级______________________
学号______________________
姓名______________________
实验组____________________
实验日期__________________
实验一各种常见低压电器的识别、结构和使用方法（2节）
一、实验目的
1、掌握按钮、交流接触器、小型电磁式继电器、热继电器、行程开关、断路器、熔断器、漏电断路保护器、万能转换开关、倒顺开关、变压器的型号识别、结构、测试及使用方法。
2、掌握导线的横截面积、色标的识别、选用、连接方法。
二、实验器材及工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
热继电器
NR-25
1
2
尖嘴钳
2
12
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
3
手虎钳
1
13
倒顺开关
HY2-8
1
4
剥线钳
1
14
万能转换开关
LW5D-16
1
5
万用表
DT2025
1
15
行程开关
YBLX-K1/111
2
6
按钮
NP2
2
16
7
交流接触器
CJX2-12
2
17
8
交流接触器辅助触头
F4-11
2
18
9
三极断路器
DZ47-60/D16
1
19
10
漏电保护器
NM1LE-100S
1
20
三、实验内容
1、按钮
理解按钮的用途。
正确识别按钮的型号和参数的含义，掌握按钮的使用方法，用万用表测量按钮触头的好坏。
2、交流接触器
理解交流接触器的用途。
正确识别交流接触器的型号和参数的含义，拆卸交流接触器，认识交流接触器的结构。
掌握交流接触器的使用方法。
用万用表测量交流接触器触头的好坏。
3、小型电磁式继电器
理解电磁式继电器的用途。
正确识别继电器的型号和参数的含义，掌握继电器的使用方法。
4、热继电器
理解热继电器的用途。
正确识别热继电器的型号和参数的含义，掌握热继电器的使用方法。
掌握热继电器的整定电流调节方法。
5、行程开关
理解行程开关的用途。
正确识别行程开关的型号和参数的含义，掌握行程开关的使用方法。
用万用表测量行程开关触头的好坏。
6、断路器
理解断路器的用途。
正确识别断路器的型号和参数的含义，掌握断路器的使用方法。
用万用表测量断路器的好坏。
7、熔断器
理解熔断器的用途。
正确识别熔断器座和熔体的型号和参数的含义，掌握熔断器座和熔体的使用方法。
用万用表测量熔断器座及熔体的好坏。
8、漏电断路保护器
正确识别漏电断路保护器的型号和参数的含义，掌握漏电断路保护器的使用方法。
用万用表测量漏电断路保护器的好坏。
并通电测试漏电断路保护器是否工作正常。
9、万能转换开关
正确识别万能转换开关的型号和参数的含义，掌握万能转换开关的使用方法。
用万用表测量万能转换开关的好坏。
10、倒顺开关
正确识别倒顺开关的型号和参数的含义，掌握倒顺开关的使用方法。
用万用表测量倒顺开关的好坏。
11、变压器
正确识别变压器的型号和参数的含义，掌握变压器的使用方法。
用万用表测量变压器的好坏。
12、导线
正确识别导线的类型和横截面积。
掌握根据工作电压和电流大小，选择导线的横截面积。
掌握导线安装和连接要求。
四、实验要求
1、正确掌握各种常见低压电器的型号识别、结构、安装及接线方法。
2、正确掌握导线的型号、横截面积、色标的识别、选用和连接方法。
3、观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
五、思考题
1、熔断器能否用于电机的过载保护？
为什么？
解：
不可以。
因为熔断器动作的离散性很大，而且受环境温度、过流时间影响，无法作为过载保护。
2、热继电器的整定电流调节有什么依据？
解：
原则上热继电器的额定电流等级一般略大于电动机的额定电流。
热继电器选定后，再根据电动机的工作情况调整热继电器的整定电流，整定电流为电动机额定电流的～倍。
如果电机拖动是冲击性负载或启动时间较长或拖动的设备不允许停电，则整定电流值可取电机额定电流的～倍。
如果电机的过载能力较差，则整定电流可取电机额定电流的～倍。
3、用于的三相交流异步电机的连接铜芯导线，应选用的横截面积是多少？
解：
’导线，载流量为×9＝（A）。
则·380=5050W<5500W，而·9·380=8550W,所以选㎡。
实验二三相异步电机起动控制线路（2节）
一、实验目的
1、掌握三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材及工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
热继电器
NR-25
1
2
尖嘴钳
2
12
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
3
手虎钳
1
13
二极断路器
DZ47-60/C16
1
4
剥线钳
1
14
导线
5
万用表
DT2025
1
15
三相异步电机
1
6
按钮
NP2
3
16
7
交流接触器
CJX2-12
2
17
8
交流接触器辅助触头
F4-11
2
18
9
三极断路器
DZ47-60/D16
1
19
10
漏电保护器
NM1LE-100S
1
20
三、实验内容和原理
实验图1长动和点动控制电路原理图1
实验图2长动和点动控制电路接线图1
实验图3长动和点动控制电路原理图2
实验图4长动和点动控制电路接线图2
三、实验要求和步骤
1、按电气原理图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。
3、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、思考题
1、按下SB1后电机可以转动但不能自锁。
是什么原因？
解：
原因一，没有接KM的辅助常开触头。
原因二，KMKM的辅助常开触头连接错误，与SB3的常开触头串联。
2、在实验图1中，按下SB3后电机可以转动，但松开SB3后电机仍继续转动。
是什么原因？
解：
原因一，SB3的常闭触头没有与KM的辅助常开触头串联。
这样就形成了SB3的常开触头与KM的辅助常开触头并联。
所以按下SB3后造成KM自锁。
原因二，NP-2型按钮的行程较短，按下SB3后其常闭触头断开，如果突然松开SB3，由于电弧的作用（电流没有断），KM还没来得及释放，而SB3的常闭触头已经重新闭合。
造成KM自锁。
所以操作时，当按下SB3后，需要缓慢释放SB3，以免造成错误。
实验三三相异步电机的正反转控制线路（2节）
一、实验目的
1、掌握三相异步电机的正反转控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材及工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
漏电保护器
NM1LE-100S
1
2
尖嘴钳
2
12
热继电器
NR-25
2
3
手虎钳
1
13
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
4
剥线钳
1
14
二极断路器
DZ47-60/D16
1
5
断线钳
1
15
导线
6
万用表
DT2025
1
16
三相异步电机
1
7
按钮
NP2
3
17
8
交流接触器
CJX2-12
2
18
9
交流接触器辅助触头
F4-11
2
19
10
三极断路器
DZ47-60/D16
1
20
三、实验内容和原理
实验图1接触器联锁正反转控制电路原理图
实验图2接触器联锁正反转控制电路接线图
实验图3按钮和接触器双重联锁正反转控制电路原理图
实验图4按钮和接触器双重联锁正反转控制电路接线图
三、实验要求和步骤
1、按电气原理图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。
3、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、思考题
1、在实验图1中，KM1的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，会出现什么样情况？
为什么会出现这样的情况？
解：
当正反转启动按钮同时按下时可能造成短路事故。
因为，若KM1的常闭触头与KM2的电池线圈串联，当一个接触器得电动作时，通过常闭触头断开使另一个接触器不得动作，若不串联便不能形成断路，不能形成联锁。
2、在实验图3中，SB2的常闭触头没有与KM2的电磁线圈串联，会出现什么样的情况？
为什么会出现这样的情况？
解：
当正反转启动按钮同时按下时可能造成短路事故。
因为，SB2的常闭触头与KM2的电池线圈串联时，两个复合按钮的常闭触头分别串联到对方的控制电路中，从而当按下正转启动按钮后，其常开触头闭合，控制正转电路得电，同时其常闭触头断开，使反转电路不能德电，实现双重联锁，若不串联则不能实现双重联锁。
实验四三相异步电机的位置控制和自动往复循环控制线路（2节）
一、实验目的
1、掌握三相异步电机的自动往复控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材和工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
漏电保护器
NM1LE-100S
1
2
尖嘴钳
2
12
热继电器
NR-25
2
3
手虎钳
1
13
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
4
剥线钳
1
14
二极断路器
DZ47-60/D16
1
5
断线钳
1
15
导线
6
万用表
DT2025
1
16
三相异步电机
1
7
按钮
NP2
3
17
行程开关
YBLX-K1/111
4
8
交流接触器
CJX2-12
2
18
9
交流接触器辅助触头
F4-11
2
19
10
三极断路器
DZ47-60/D16
1
20
三、实验内容和原理
实验图1位置控制电路原理图
实验图2位置控制电路接线图
实验图3自动往复循环控制电路原理图
实验图4自动往复循环控制电路接线图
四、实验步骤和要求
1、按电气原理图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。
3、操作行程开关，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、思考题
1、在实验图1中，拨动SQ1的轮子，会出现什么样的情况？
拨动SQ2的轮子，会出现什么样的情况？
解：
拨动SQ1的轮子，SQ1常闭触头断开，交流接触器KM1线圈失电，交流接触器KM1主触头恢复断开，交流接触器KM1常开自锁触头恢复断开，电动机M停转（正转限位）。
拨动SQ2的轮子，SQ2常闭触头断开，交流接触器KM2线圈失电，交流接触器KM2主触头恢复断开，交流接触器KM2常开自锁触头恢复断开，电动机M停转（反转限位）。
2、按实验图1接线通电试车，按下SB1时KM1频繁地吸合释放是什么原因？
解：
电源电压波动过大，电源的频率过小，小于了电磁线圈KM1的频率就使得电磁线圈的磁通减少，吸力减小，KM1不足以吸合，就断开释放了。
频率大于等于了KM1的频率，就能满足吸合条件。
实验五：
CA6140车床电气控制线路（4节）
一、实验目的
1、掌握CA6140车床控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。
二、实验器材和工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
漏电保护器
NM1LE-100S
1
2
尖嘴钳
2
12
热继电器
NR-25
2
3
手虎钳
1
13
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
4
剥线钳
1
14
二极断路器
DZ47-60/D16
1
5
断线钳
1
15
导线
6
万用表
DT2025
1
16
三相异步电机
3
7
按钮
NP2
5
17
行程开关
YBLX-K1/111
1
8
交流接触器
CJX2-12
3
18
信号灯
1
9
交流接触器辅助触头
F4-11
3
19
10
三极断路器
DZ47-60/D16
1
20
三、实验步骤及要求
1、按电气原理图正确连接线路。
2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。
3、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
四、思考题
1、KM1没吸合时，按下SB5，KM2能吸合。
是什么错误造成的？
解：
与KM2线圈串联的常开触头KM1被短路了。
2、合闸后，指示灯亮。
但按下任何启动按钮都没反应，可能出现的故障部位在哪里？
解：
可能是：
?
行程开关SQ发生了断路，?
在2-3之间的热继电器FR1发生了断路。
3、M1吸合。
但M1电机不转且发出嗡嗡声，是什么原因？
解：
：
电动机的相载过载了，就要发生电机不转且发出嗡嗡声，说明连接在M1上的FR1坏了，不起作用,导致过载了。
五、实验原理内容
实验六：
PLC控制三相异步电机正反转线路（2节）
一、实验目的
1、掌握PLC对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法。
2、熟悉PLC控制继电装置的编程方法和程序高调试方法。
3、加深PLC在工业电气设备中的应用。
二、实验器材
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
11
热继电器
NR-25
1
2
尖嘴钳
2
12
熔断器及熔管
RT28N-32X
5
3
手虎钳
1
13
三相异步电机
1
4
剥线钳
1
14
PLC
FX1S-30MR
1
5
万用表
DT2025
1
15
三极断路器
DZ47-60/D16
1
6
按钮
NP2
3
16
漏电保护器
NM1LE-100S
1
7
交流接触器
CJX2-12
2
17
二极断路器
DZ47-60/D16
1
8
交流接触器辅助触头
F4-11
2
18
三、实验原理和内容
1、PLC的I/O分配
表1PLC的I/O分配
输入信号
输入点
输出信号
输出点
过载保护FR
X0
正转KM1
Y1
停止按钮SB1
X1
反转KM2
Y2
正转按钮SB2
X2
反转按钮SB3
X3
1、电机主电路
实验图1正反转主电路
2、PLC控制电路
实验图2PLC控制电路
说明：
在PLC的外部电路中，利用交流接触器的常闭触头实现互锁。
3、梯形图程序
实验图3梯形图程序之一
说明：
利用PLC内部的输出继电器的常开触头实现交流接触器的自锁。
利用PLC内部的输出继电器的常闭触头实现输出继电器的互锁。
利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。
实验图4梯形图程序之二
说明：
利用置位指令实现PLC内部的输出继电器自锁。
利用复位指令实现PLC内部的输出继电器的互锁。
利用PLC内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。
实验图5PLC控制电路接线图
四、实验步骤和要求
1、根据控制要求，确定输入输出设备，进行PLC的I/O分配。
2、按电气原理图正确连接线路。
3、用上位机的编程软件编写PLC梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入。
4、经指导教师检查后合闸通电试验。
5、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
6、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
五、思考题
1、两个梯形图程序相比较，有什么区别？
解：
图1：
利用PLC内部的输出继电器的常开触头实现交流接触器的自锁。
利用PLC内部的输出继电器的常闭触头实现输出继电器的互锁。
图2：
利用置位指令实现PLC内部的输出继电器自锁。
利用复位指令实现PLC内部的输出继电器的互锁。
2、PLC一通电，就执行Y01、Y02的复位操作，是什么原因？
解：
对继电器进行复位是为了保证继电器的常开、常闭触头能恢复到原始状态，保证实验的顺利进行。
实验七：
PLC控制信号灯（2节）
一、实验目的
1、熟悉FX系列编程软件的使用方法和程序调试方法。
2、掌握PLC的I/O点数的选择原则。
3、掌握PLC的硬件接线方法。
4、通过PLC对信号灯的控制，加深对PLC的控制指令和功能的理解。
二、实验器材和工具
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
改刀
一字、十字
5
8
漏电保护器
NM1LE-100S
1
2
尖嘴钳
2
9
熔断器及熔管
RT28N-32X
4
3
手虎钳
1
10
二极断路器
DZ47-60/D16
1
4
剥线钳
1
11
导线
断线钳
1
12
PLC
FX1S-30MR
1
6
万用表
DT2025
1
13
信号灯
3
7
按钮
NP2
4
14
二极断路器
DZ47-60/C16
1
三、实验内容和原理
1、控制要求
（1）工作方式1：
按下SB2，按L1→L2→L3→L1方式循环交替发光，每只发光10S后熄灭，轮到下一只发光。
直到按下SB1后，所有信号灯熄灭。
（2）工作方式2：
按下SB3，按L3→L2→L1→L3方式循环交替发光，每只发光10S后熄灭，轮到下一只发光。
直到按下SB1后，所有信号灯熄灭。
（3）工作方式3：
按下SB4，按L1→L2→L3→L1方式循环交替发光，每只发光5S后熄灭，轮到下一只发光。
循环10次后所有信号灯自动熄灭。
2、PLC的I/O分配。
表1PLC的I/O分配
输入信号
输入点
输出信号
输出点
停止按钮SB1
X1
信号灯L1
Y0
工作方式1按钮SB2
X3
信号灯L2
Y1
工作方式2按钮SB3
X5
信号灯L3
Y2
工作方式3按钮SB4
X7
3、PLC控制电路
实验图1PLC控制电路
实验图2PLC控制电路接线图
4、梯形图
实验图3工作方式1梯形图程序
实验图4工作方式2梯形图程序
实验图5工作方式3梯形图程序
实验图6PLC内部输出继电器梯形图程序
四、实验步骤和要求
1、根据控制要求，确定输入输出设备，进行PLC的I/O分配。
2、按电气原理图正确连接线路。
3、用上位机的编程软件编写梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入PLC。
4、经指导教师检查后合闸通电试验。
5、操作控制按钮，并观查实验结果。
解答思考题，书写实验报告。
6、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。
五、思考题1、在梯形图程序的第81步中，按下停止按钮SB1，X001闭合，进行什么样的指令操作？
为什么要对C0进行复位操作？
解：
按下停止按钮SB1，X001闭合，辅助继电器线圈M9通电，使辅助继电器常闭触头断开，所有灯熄灭。
2、工作方式3改为：
按下SB4后，L1指示灯发光3S后，L2发光（L1不熄灭），L2发光5S后，L3发光（L2不熄灭）。
L1、L2、L3发光7S后同时熄灭。
请编写相应的梯形图程序。
解：
升级会员 