《设备电气控制与维修》课程.doc

电气工程专业实训教材系列设备电气控制与维修课程实验与实训讲义 房金菁 王 晖 班级 姓名 学号 济南铁道职业技术学院 目 录前 言实验部分第一编 常用低压电器的认识与拆装一、刀开关二、转换开关三、熔断器四、按钮五、行程开关六、交流接触器七、时间继电器八、热继电器九、速度继电器第二编 电气控制线路的基本环节一、电动机单向直接起动控制线路二、电动机可逆旋转控制线路三、电动机Y-降压起动控制线路实训部分第三编 机床故障排除训练一、普通车床故障排除训练二、平面磨床故障排除训练三、摇臂钻床故障排除训练四、万能铣床故障排除训练第四编 机床控制线路的部分环节一、机床电动机反接制动控制线路二、模拟机床工作台自动往复控制线路三、模拟机床各电机顺序工作控制线路第五编 课程设计课题一、加热炉自动上料控制线路二、车床主轴电动机与润滑油泵电动机的控制线路三、小型梁式吊车的控制线路前 言 电气控制实验与实训是设备电气控制与维修课程的教学进程中对学生进行感性认识和基本技能训练的实践性教学环节，是课程的重要组成部分，目的在于通过实训教学，使学生能将感性认识与课堂上学到的理论知识有机地结合起来，进一步巩固和加深对理论知识的理解，增强动手能力 ，在实训过程中强调实用性和针对性、培养实事求是的工作作风、训练综合运用知识的本领、提高解决实际问题的能力。通过实验与实训进一步对常用电器的结构、原理、型号、规格加深理解；熟练地掌握一般的继电接触器控制线路的基本环节；熟悉典型电气控制系统的组成；能连接模拟仿真机床的控制电路；能分析仿真机床所设的故障点，并能采取正确措施加以排除。为从事电气控制系统的安装、运行、调试、维修与管理打下良好的基础。一、电气控制实验与实训目的：1、巩固电气控制基础理论知识，加深对基本理论的理解。2、训练实践操作技能，掌握电气控制技术所涉及的常用控制元器件的原理和使用，并形成正确规范的操作习惯。3、学会处理实验与实训过程中出现的各种情况，通过分析找到原因并提出解决问题的办法，增强分析、设计或改进常见设备电气控制系统的能力。4、按照电气设备的控制要求，用继电接触控制方式自行设计主电路和控制电路，并能正确选用低压电器、正确连接线路、实现所设计的电路，正确完成各项控制要求，为后续的可编程控制器（PLC）控制电动机打好基础。5、培养理论联系实际，实事求是的工作作风。二、电气控制实验与实训要求： 1、配合课堂教学内容，验证、巩固、加深理解所学知识。 2、进行实验技能的基本训练，会正确运用低压电器，能对照线路图进行实际接线，正确完成各项控制功能。3、对实验与实训中所需的仪器设备及元器件型号、规格、数量进行检查，初步判定是否损坏。 4、遵循先接主电路、后接控制电路的接线原则，按规定的接线图进行接线，接线点应牢固，不能松动。5、学会正确处理实验数据，分析实验结果，编写实验报告。6、培养严谨的、实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风，仔细研究分析实训过程中出现的各种现象，培养解决实际问题的能力。三、实验与实训前的准备工作：实验与实训前作好准备工作，对顺利完成实验与实训和取得良好的预期效果有着十分重要的作用。因此，每次实验与实训前必须做到：1、仔细阅读实验与实训讲义，复习有关课程内容，明确实验的目的、内容和方法。2、弄懂实验电路，了解操作步骤，熟悉所需测试的项目、内容、数据，掌握有关仪表的使用方法。3、特别关注讲义中提到的安全注意事项。四、实验与实训中应注意的问题：1、实验与实训开始前，检查本组内仪器设备、器材是否齐全且完好无损、规格是否适用。2、实验与实训时，小组内人员应有分工，并轮流担任接线、记录、观察、操作等工作。3、线路连接应正确、牢固、整齐、美观。4、线路连接完毕须经指导教师检查无误后，方能接通电源进行实验。改接线路时必须先切断电源。5、合闸通电前，通知全组同学。测量数据和操作仪器设备时，要认真仔细，不要抚摸带电裸露部分，注意人身和设备的安全。6、实验与实训过程中，若发现异常现象、异常气味或其他危险迹象时，应立即切断电源，然后报告指导教师检查处理，切勿惊慌失措。7、实验与实训过程中测得的数据应自行判断是否正确，有否误读，以免过后因数据错误导致实训失败。8、实验与实训结束后，检查、清理所用的仪器、仪表、元器件、设备和导线，如有损坏应及时报告指导教师，以便及时修复，避免影响其他同学的实训。 实 验 部 分 第一编 常用低压电器的认识与拆装一、实训目的： 1、了解常用低压电器的结构、型号、规格、技术数据及使用方法。2、熟悉常用开关类电器、接触器、继电器的基本结构，掌握其拆装工艺。二、内容与步骤： 1、仔细听实训指导教师讲解具体操作中的安全注意事项。2、观察并熟悉各种工具的使用方法，熟悉各电器的外观、结构、型号、接线触点的位置。3、拆卸电器，按表格内容的要求逐项操作与记录。4、组装电器，恢复原状。5、完成报告及思考题。三、注意事项：1、拆卸时要注意顺序，记清各零部件的安装位置与顺序。2、观察清楚各种电器的接线触头位置。3、拆装电器时，注意选择合适的工具，不能蛮干，以免损坏电器或工具。四、实训过程： 1、按表格要求填写电器的型号规格与技术数据。2、根据实训过程中的内容，顺次写出主要零部件的名称与作用。3、根据表格中给定的故障现象分析故障原因与排除方法。4、回答问题。1、刀开关 （1） 技术数据：观察给定的刀开关的型号、额定电压、额定电流、极数；观察动作前和动作后的触头状态，并将观察结果填入实验报告册。写出刀开关的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2） 刀开关的结构和各部件的作用拆装刀开关时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3） 故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 合闸后一相有电两相无电 闸刀短路 动静触头烧坏（4） 简答题： 试述刀开关的用途。 使用刀开关时应注意事项。 使用刀开关时应如何选择？ 刀开关在电路中应如何连接？2、转换开关（1）技术数据观察给定的转换开关的型号、额定电压、额定电流、极数；观察动作前和动作后的触头状态，并将观察结果填入实验报告册。写出转换开关的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2） 转换开关的结构和各部件的作用拆装转换开关时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3） 故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 转动手柄无法转动 动静触点无法同时通断 接线柱间短路（4）简答题： 试述转换开关的用途。 使用转换开关时应注意的事项 手柄转动时每层的动触头还是静触头随之转动？ 如何选择转换开关？3、熔断器（1）技术数据观察给定的转换开关的型号、额定电压、额定电流、熔体额定电流；并将观察结果填入实验报告册。写出熔断器的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2）熔断器的结构和各部件的作用拆装熔断器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 熔体电阻无穷大 熔断器入端有电出端无电 电路接通瞬间，熔体便熔断（4）简答题： 熔断器分断能力的含义是什么？ 选择熔断器应注意什么事项？ 熔断器使用时应注意什么问题？4、按钮（1）技术数据观察给定按钮的型号、额定电压、额定电流、触头组数；观察常开触点、常闭触头动作前和动作后的闭合、断开的状态，并将观察结果填入实验报告册。写出按钮的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2）按钮的结构和各部件的作用拆装按钮时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 按下按钮触点不动作 按钮不能自动复位 触摸按钮时，有触电的感觉（4）简答题： 使用按钮时对按钮的颜色有什么要求？ 按钮是主令电器还是控制电器？使用前应如何检查？ 本型号按钮的触点是否可以扩展？如何扩展？ 画出触头初始状态的简图5、行程开关（1）技术数据观察给定行程开关的型号、额定电压、额定电流、触头组数；观察常开触点、常闭触头动作前和动作后的闭合、断开的状态，并将观察结果填入实验报告册。写出行程开关的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2）行程开关的结构和各部件的作用拆装行程开关时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 触头不能自动复位 触点不动作 开关无法限位（4）简答题： 行程开关与按钮有何区别？ 行程开关在设备电气控制系统中起何作用？ 使用行程开关时应满足哪些方面的要求？ 画出触头初始状态的简图6、交流接触器（1）技术数据观察给定的交流接触器的型号、主触头额定电压、主触头额定电流、线圈额定电压、触头组数；观察线圈通电前后常开触点和常闭触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出交流接触器的线圈和触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置。（2）交流接触器的结构和各部件的作用拆装交流接触器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 触头熔焊 吸力不足 线圈过热或烧毁 衔铁振动或噪声 触头不能复位（4）简答题： 交流接触器的用途及使用方法。 选用交流接触器的依据是什么？ 7、时间继电器（1）技术数据观察给定的时间继电器的型号、额定电压、额定电流、延时类型、触头组数；观察线圈通电前后延时触点和瞬时触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出时间继电器的线圈、瞬时触头、延时触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置。（2）时间继电器的结构和各部件的作用拆装时间继电器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 延时不准确 延时触点不能准确动作 触点不能准确恢复原位（4）简答题： 怎样从图形上来判断时间继电器的延时触头和瞬时触头？ 试举一例你所知道的时间继电器，谈谈其工作原理。8、热继电器（1）技术数据观察给定的热继电器的型号、额定电压、额定电流、热元件的规格、触头组数；观察模拟热元件动作前后触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出热继电器的热元件、触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置。（2）热继电器的结构和各部件的作用拆装热继电器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 热元件烧断 热继电器误动作 热继电器不动作（4）简答题： 如何选用热继电器？ 既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否可以不装熔断器？为什么？9、速度继电器（1）技术数据观察给定的速度继电器的型号、额定电压、额定电流、动作转速、复位转速、触头组数；观察模拟速度继电器动作前后触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出速度继电器转子、触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置。（2）速度继电器的结构和各部件的作用拆装速度继电器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验报告册。 电动机断电后不能迅速制动 电动机反向制动后继续往反方向转动（4）简答题： 速度继电器在电路中如何使用？ 速度继电器的两组触点在接线时是否可以随便选用？ 第二编 电气控制线路的基本环节 本部分的实验在本专业自制的电气控制接线训练柜中完成。电气控制接线训练柜的外形和内部构成如下图所示： 柜体面板上是已经安装好的指示灯和各种带有常开或常闭触头的按钮，当右上方红绿黄三色灯发光时表示电源已接入柜子，若有某灯不亮，则说明来电缺相；面板上还有电流表和电压表可以检测电机的运行情况，以及各线电压的数值；内部是各种低压电器，比如刀开关、转换开关、不同形式的熔断器、不同型号的接触器、不同型号的热继电器、时间继电器以及接线排和电机，学生应当按照实验要求，实验前设计实验电路，实验时自行按要求选择元器件，并连接电路，直至电机正常运行 实验一、电动机直接起动控制线路一、实验目的：1、了解三相异步电动机的直接起动控制电路的构成。2、练习三相异步电动机控制电路的连接。3、熟悉三机异步电动机直接起动的方法、实现点动和长动的相应措施。4、学会各种简单故障的判断和处理。二、实验器材1、三相异步电动机 1台2、热继电器 1个3、按钮 3个4、三相刀开关 1个5、交流接触器 1个6、熔断器 5个7、工具箱 1个三、实验内容 1、电动机的直接起动和停止控制：自行设计电路，画于实验报告图11处，并按一定规则编号，根据主电路、控制电路中各点的编号用导线按照先连接串联电路、后连接并联电路的顺序连接电路。在每个接点上，接线尽量不超过两根，以保证接线牢固可靠。2、电动机的点动控制：拆去图11控制电路中自锁触点的连接线，再按起动按钮，实现点动控制。3、电动机的既能点动又能长动的控制： 主电路不变，控制电路改接成既能点动又能长动的控制电路,将图画于实验报告图12处。按SB2 ,由KM自锁，电动机长动；按SB1,电动机停止。按下SB3，电动机起动；松开则停止，即为点动。实现了既能点动又能长动的控制。4、模拟电源突然切断后，电动机的失压保护：在电动机运行时，断开刀开关模拟电源突然断电。稍后合上刀开关恢复供电 ，这时，若不按起动按钮，电动机将不会自行起动。四、实验参考电路下图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路，（a）图是点动控制电路；(b)图是用小开关SA实现的既能点动也可长动的控制电路。五、注意事项：1、不允许带电接、拆线。合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。六、思考题： 1、电动机直接起动和停止控制电路是否一次成功，出现了什么故障，如何排除的？ 2、为什么凡是用按钮和接触器一起控制电动机起动运行的电路，都有失压保护作用，根据是什么？ 实验二、电动机可逆旋转控制线路一、实验目的：1、学习三相异步电动机的可逆旋转控制电路的连接和操作。2、加深理解三相异步电动机的可逆旋转控制电路的工作原理，以及电路中自锁和互锁环节的作用。二、实验设备：1、三相鼠笼式异步电动机 1台2、交流接触器 2个3、三相刀开关 1个4、复合按钮 3个5、热继电器 1个6、熔断器 5个7、工具箱 1个三、实验内容：1、接触器互锁的可逆旋转控制： 自行设计电路，画于实验报告册图21处，并按一定规则编号。 先接主电路，后接控制电路。主电路用导线从电源端开始逐渐接到负载端，并且先接好正转接触器的主触点，然后再并联上反转接触器的主触点。控制电路则可以先接正转控制电路，然后再接反转控制电路。 电路接好，经教师检查后，开始起动操作。2、接触器和复合按钮双重互锁的可逆旋转控制： 主电路不变，控制电路的其他部分接线不变，仅将按钮部分的接线改接成复合按钮，将图画于实验报告册图22处，然后将电路接好，经指导教师检查确认无误后，便可通电操作。四、实验参考电路下图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路。控制电路为接触器互锁。 五、注意事项：1、不允许带电接、拆线。合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。六、思考题：1、本实验电路中共有哪些保护环节？它们由什么电器元件来完成这些保护作用？2、通常在接有复式按钮的直接正反转控制电路中，仍然接有由两个接触器的常闭触点组成的联锁环节，为什么？3、对大容量的电动机，如果不是让它先停止再反转，而是直接使它快速反转，这样做有什么不妥？ 实验三、电动机Y-降压起动控制电路一、实验目的：1、进一步明确三相异步电动机降压起动的目的。2、熟悉三相异步电动机Y-降压起动控制电路的构成。3、了解Y-降压起动的工作原理。二、实验设备：1、三相异步电动机1台2、三相刀开关1个3、交流接触器2个4、熔断器 5个5、热继电器1个6、按钮3个7、时间继电器1个8、工具箱 1个三、实训内容：1、 手动Y-减压起动：（1）电路设计： 用三个交流接触器的主触点实现电动机定子绕组的Y-连接； 用两个按钮实现减压起动与全压运行； 有必要的保护环节； 将电路画在实验报告册图31处。（包括主电路与控制电路）（2）接线练习： 按图接线，先接主电路，后接控制电路。主电路导线从电源端开始逐渐接到负载端，并且分别接好实现Y连接接触器的主触点、连接的接触器的主触点。控制电路也依次相联。 电路接好，经教师检查后，再进行通电运行。2、用时间继电器自动实现Y-减压起动。主电路不变，对控制电路稍作修改，使电动机从起动到运行能实现自动过渡，即用时间继电器的延时触点代替按钮来完成从Y连接起动到连接运行的过渡，将电路画在实验报告册的图32处，并改接线路。接线完毕，经指导教师检查确认无误后，便可通电操作。部分的内容，若时间不够可以不做。四、实验参考电路下图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路。控制电路为接触器互锁。 五、注意事项：1、不允许带电接、拆线。合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。六、思考题： 1、本次实验中，自动Y-减压起动控制电路从起动转换到运行的时间是多少秒？这个时间与什么有关？ 2、Y-减压起动控制电路起动时的电压是运行时的多少倍？起动转矩是全压起动的多少倍？起动电流是全压起动的多少倍？ 实 训 部 分第三编 机床故障排除训练 本部分实验内容为机床电气控制线路常见故障的查找与排除训练。利用我院电气专业自行设计制作的机床电气故障排除训练柜，进行训练。 实际训练中，由教师在电气控制线路中预设故障，并演示给学生看故障现象，学生根据现象，判断故障存在于电路的某一部分，比如是主电路、控制电路还是信号电路。断电后学生用万用表循着电路图进行查找。具体查明故障点，并提出解决办法。 实训一、车床电气故障的查找与排除普通车床故障排除训练柜的电气控制线路是以C650-2 型车床为原型，加以修改后制成的，所以查找故障的过程中应以附图1为基础。本训练柜既可以作为故障排除训练之用，也可以进行车床工作状态的模拟。训练柜的外形和内部如图所示。 一、训练柜功能简介： 车床共有三台电动机，主轴电动机M1：主要完成主轴主运动和刀具的纵横向进给运动的驱动，电动机为不调速的笼型异步电动机，能实现正反两个方向的运行，采用全压直接起动，串电阻反接制动。冷却泵电动机M2：在加工工件时提供冷却液，防止刀具和工件的温升过高。采用直接启动方式和连续工作状态。刀架快速移动电动机M3，可以根据使用需要，随时手动控制起停。1、电气控制线路分析 C650-2型车床电气控制线路是由主电路、控制电路、信号电路、保护环节、照明电路等部分组成。主电路由黑色导线、控制电路由红色导线、信号电路由绿色导线分别在柜内的线槽里走线。各电动机采用380V的交流电源供电。当外接电源送电时，训练柜外表右上方三色电源指示灯亮，表示供电正常。闭合柜内QS，面板上的黄色电源指示灯亮，表示训练柜内已接通电源。（1）主轴电动机的控制：正转起动按钮为SB2，按下后使接触器KM3线圈得电，常开触点闭合，主触头KM3闭合，中间继电器KA得电，常开触点KA闭合，使KM1线圈得电，自锁触点闭合，主触头KM1闭合，主轴电动机正转，车床正转运行。停止时，按下按钮SB6，KM3线圈失电，中间继电器常闭触点闭合，由于电动机转速高，速度继电器KS的一组触点处于闭合状态，使得KM2线圈得电，接入反相序电源，电动机串电阻反接制动开始，当电动机速度下降到100r/min时速度继电器触点断开，制动结束。反转起动按钮为SB3，按下后使接触器KM3线圈得电，然后KA线圈得电，使KM2线圈得电，KM2主触头闭合，电机反转，主电动机工作在反转状态。停止时，按下SB6，KM3线圈失电，中间继电器常闭触点闭合，由于电动机转速高，速度继电器另一组触点处于闭合状态，使得KM1线圈的电，接入反相序电源，实现反接制动，速度下降到100r/min时速度继电器触点断开，制动结束。（2）冷却泵电动机的控制过程：起动时按SB1，线圈KM4得电并自锁，冷却泵电动机起动。SB7为停止按钮。 （3）刀架快速移动电动机的控制过程：刀架快速移动电动机由按钮SB5点动实现，且电动机由一组按星形连接的灯泡代替实现。2、模拟车床运行状态 面板上相应的指示灯与按钮其颜色与位置一一对应。如要使主轴机正转运行，按下绿色正转起动按钮，电机正转，且面板指示灯中的绿色正转指示灯点亮；按下红色停止按钮，正转指示灯灭，绿色反转指示灯和红色制动灯同时点亮，表示电机正进入反接制动状态，电机迅速停机后，反转指示灯和制动指示灯同时灭，表示制动结束。电动机反转时的起动和停止与正转时相类似，通过反转起动按钮和停止按钮来完成，相应指示灯会点亮或熄灭。正转点动按钮表示车床主轴机有单方向的点动，以模拟车刀的对刀过程。刀架快移时，按下刀架快移按钮，使相应的指示灯点亮来模拟车削加工间隙时迅速改变刀架位置，提高工作效率。 3、在控制线路中设置故障指导教师在电器元件上设置故障，或通过柜内故障盒在电路中设置故障，以此模拟车床实际运行中的常见故障，要求学生观察故障现象，在一定时间内加以排除。二、训练内容：故障排除训练时，待教师设置12个故障后，学生记下故障现象，断电后根据附图1，结合补充教材中所叙述的故障排查方法和步骤，用万用表逐点查找。在实验报告中写出查找步骤，并将故障现象、故障位置、产生故障的可能的原因以及解决办法填入实验报告册的表格中。三、训练要求1认真分析老师设定的故障，能理解并描述故障现象。2熟练掌握查找故障的步骤，会用流程图分析故障。3按要求填写实验报告。实训二、平面磨床电气故障的查找与排除平面磨床故障排除训练柜的电器控制线路是以M7120型磨床为原型，加以修改后制成的，所以查找故障的过程中应以附图2为基础。本训练柜既可以作为故障排除训练之用，也可以进行磨床工作状态的模拟。训练柜的外形和内部如图所示。一、训练柜功能简介： 磨床共有四台电动机，液压泵电动机M1：主要驱动液压机构完成纵横向进给运动，电动机为不调速的笼型异步电动机，能实现正反两个方向的运行，采用全压直接起动。主轴机M2：带动砂轮完成磨削加工；冷却泵M3：在加工工件时提供冷却液，防止砂轮工件的温升过高。砂轮升降电动机M4，可以根据使用需要，控制砂轮的磨削量。 本训练柜中省略了液压机构，也省略了电磁吸盘，仅保留了电磁吸盘的控制回路部分。此外，冷却泵M3和砂轮升降电动机M4分别由两组星形连接的灯泡代替。1、电气控制线路分析 M7130型平面磨床的电气控制线路是由主电路、控制电路、信号电路、保护环节、照明电路等部分组成。主电路由黑色导线、控制电路由红色导线、信号电路由绿色导线分别在柜内的线槽里走线。各电动机采用380V的交流电源供电。当外接电源送电时，训练柜外表右上方三色电源指示灯亮，表示供电正常。闭合柜内QS，面板上的黄色电源指示灯亮，表示训练柜内已接通电源。（1）电磁吸盘的充磁和退磁：闭合SB3给电磁吸盘充磁， KM5得电，使欠压继电器KV得电。其他电机的控制回路才能得电。按下SB4模拟电磁吸盘的退磁。以表示电磁吸盘反向通电，消除吸力，可以取下工件。（2）液压泵电动机的控制：按下SB1起动液压泵电动机，按下SB2 液压泵电动机停止。（3）主轴机的控制：按下SB6，起动砂轮电动机，按下SB7 使主轴机停止。另外，本训练柜模拟了磨床实际操作中在吸盘没充磁的情况下对液压泵主轴机的调试过程。即闭合SA1后，可任意调试液压泵（SB1KM1M1）与主轴机（SB6KM2M2）的状态。（4）冷却泵电动机的控制：主轴机起动后，将柜内组合开关SA3 闭合，此时代替电动机的灯泡组发光，表示冷却泵电动机已起动。若此前组合开关SA3 已闭合，则起动主轴机的同时，冷却泵电动机也被起动。（5）砂轮机升降电动机的控制：按下SB8砂轮机上升，按下SB9砂轮机下降。砂轮机的升与降的回路为互锁回路，操作时，在一回路得电情况下，操作另一回路无效。在操作过程中，若出现异常情况可按急停SB10使整个控制回路断电。2、模拟磨床运行状态 面板上相应的指示灯与按钮其颜色与位置一一对应。运行时，首先必须按下充磁按钮当充磁灯亮后，才能起动各个部分的工作，模拟磨床实际工作顺序，即先充磁，确保工件被吸持住后，才能起动砂轮进行磨削加工。如要使主轴机运行，按下绿色起动按钮，电机运行，且面板指示灯中的绿色的运行指示灯点亮；按下红色停止按钮，红色停止灯点亮，表示电机正进入停机状态，指示灯灭，表示停机。液压泵电动机的起动和停止与主轴电动机的运行相类似，通过反转起动按钮和停止按钮来完成，相应指示灯会点亮或熄灭。砂轮升降控制时，按下上升按钮，上升指示灯点亮，按下下降按钮，下降指示灯点亮。 3、在控制线路中设置故障指导教师在电器元件上设置故障，或通过柜内故障盒在电路中设置故障，以此模拟车床实际运行中的常见故障，要求学生观察故障现象，在一定时间内加以排除。二、训练内容：故障排除训练时，待教师设置12个故障后，学生记下故障现象，断电后根据附图1，结合补充教材中所叙述的故障排查方法和步骤，用万用表逐点查找。在实验报告中写出查找步骤，并将故障现象、故障位置、产生故障的可能的原因以及解决办法填入实验报告册的表格中。三、训练要求1认真分析老师设定的故障，能理解并描述故障现象。2熟练掌握查找故障的步骤，会用流程图分析故障。3按要求填写实验报告。实训三、摇臂钻床电气故障的查找与排除摇臂钻床故障排除训练柜的电气控制线路是以Z35型钻床为原型，加以修改后制成的，所以查找故障的过程中应以附图3为基础。本训练柜既可以作为故障排除训练之用，也可以进行钻床工作状态的模拟。训练柜的外形和内部如图所示。一、训练柜功能简介： 钻床共有四台电动机。M1是主轴电动机，带动主轴旋转和使主轴作轴向进给运动，作单方向旋转。M2是摇臂升降电动机，可作正反向运行。M3是立柱夹紧与放松电动机，模拟立柱的夹紧和松开，作正反向运行。M4是冷却泵电动机，供给钻削时所需的冷却液，作单方向旋转，由开关SA1控制， 摇臂和立柱的放松与夹紧本应用液压泵电动机带动液压泵实现，本训练柜中省略了液压机构，摇臂和立柱的放松与夹紧分别用指示灯代表，摇臂和立柱的放松与夹紧所需的延时用时间继电器的延时触点来模拟。此外，主轴电动机M1和冷却泵电动机M3分别由两组星形连接的灯泡代替。1、电气控制线路分析 Z3040摇臂钻床的电气控制线路是由主电路、控制电路、信号电路、保护环节、照明电路等部分组成。主电路由黑色导线、控制电路由红色导线、信号电路由绿色导线分别在柜内的线槽里走线。各电动机采用380V的交流电源供电。当外接电源送电时，训练柜外表右上方三色电源指示灯亮，表示供电正常。闭合柜内QS，面板上的黄色电源指示灯亮，表示训练柜内已接通电源。按下按钮SB1，欠电压继电器KV的线圈得电，KV自锁触点闭合，使控制回路通电，为电动机的起动做准备。（1）主轴电动机M1的控制:按下起动按钮SB2，接触器KM1的线圈得电并自锁，KM1的主触点闭合，电动机M1旋转。按下停止按钮SB5，接触器KM1的线圈失电，KM1的主触点断开，电动机M1停转。在M1的运转过程中，按下摇臂上升按钮SB3或摇臂下降按钮SB4，由于按钮的机械互锁，M1也会停转。如发生过载，则串在M1电源回路中的热继电器FR动作，控制回路中FR常闭触点断开，同样也使KM1的线圈失电，电动机M1停转。（2）摇臂升降电动机M2的控制： 摇臂上升时，按下SB3，中间继电器KA得电并自锁，通电延时继电器KT1得电，也为断电延时继电器KT2得电做准备。同时接触器KM2得电，KA触点和KM2触点闭合，使得KM2自锁， KT2线圈得电，由于KM2和KM3互锁，KM3不得电，为摇臂夹紧作准备。KM2主触点闭合，电动机正转，摇臂上升。当摇臂上升到所需的位置时，按下停止按钮SB5，中间继电器KA失电，KA常开触点断开，通电延时继电器KT1、断电延时继电器KT2失电，触点延时断开。同时，接触器KM2也失电，主触点断开，上升停止，但是KM2互锁常闭触点闭合，KM3线圈得电，KM3主触点闭合，电动机开始反向运行，表示摇臂正在夹紧，直至KT2延时结束，电动机停止，表示摇臂已夹紧。摇臂的下降过程与此相类似，只是起动按钮为SB4，控制接触器KM2和断电延时继电器KT3，停止按钮仍然为SB5。（3）立柱的夹紧与放松 立柱夹紧的操作，是按下按钮SB6，接触器KM4得电，KM4主触点闭合，立柱松紧电动机M3正向旋转，代表立柱正在放松；松开按钮，电动机M3停转。立柱放松的的操作与此相类似，只是控制按钮为SB7，控制接触器KM5，立柱松紧电动机M3反向旋转。（4）冷却泵电动机的控制：主轴机起动后，将柜内组合开关SA1 闭合，此时代替电动机的灯泡组发光，表示冷却泵电动机已起动。若此前组合开关SA1 已闭合，则起动主轴机的同时，冷却泵电动机也被起动。2、模拟钻床运行状态 面板上相应的指示灯与按钮其颜色与位置一一对应。正常的起动和停止由训练柜的面板指示灯所示，使用钻床前必须先将钻床调整好，如摇臂的高度，摇臂与工件的相对位置，立柱、摇臂、主轴箱必须成一刚体，才能开始进行钻削加工。摇臂要作纵向运动即高度调整时，先按下控制电路接通按钮使整个控制电路得电，然后按下摇臂上升按钮，摇臂升降电机正转，摇臂放松指示灯点亮，过一段时间（KT1通电延时时间，可以调节延时时间），摇臂上升指示灯也点亮，表示摇臂正在上升。当上升到预定位置时，按下停止按钮，摇臂放松和摇臂上升指示灯同时熄灭，但电动机反转，摇臂夹紧指示灯亮，表示摇臂正在夹紧。一段时间后摇臂升降电机停止，摇臂夹紧指示灯灭，表示摇臂已夹紧，上升过程结束。也就是说，按下摇臂上升按钮后，摇臂松开的灯先亮，然后摇臂上升的灯才亮，已表明摇臂必须先松开才能上升。当要停止时，按下停止按钮，上升灯灭，表示停止上升，但是摇臂夹紧灯亮，以表明停止上升后，摇臂自动夹紧，确保能顺利地进行钻削加工。下降时同理。摇臂的回转运动，即与工件相对位置的调整。此运动形式是外立柱沿内立柱旋转实现的。按住立柱放松按钮，立柱松紧电动机正转，立柱放松指示灯亮，到位后松开按钮，电动机停止，指示灯灭。手动调整好位置后，按住立柱夹紧按钮，立柱松紧电动机反转，立柱夹紧指示灯亮，到位后松开按钮，电动机停机，指示灯灭，表示摇臂回转调整结束。调整完毕后可按主轴运行按钮，此时主轴电机灯亮，表明开始对工件进行加工。加工完毕可按停止按钮。加工中若需要冷却液可闭合SA1启动冷却泵，完毕后断开SA1即可。3、在控制线路中设置故障指导教师在电器元件上设置故障，或通过柜内故障盒在电路中设置故障，以此模拟车床实际运行中的常见故障，要求学生观察故障现象，在一定时间内加以排除。二、训练内容：故障排除训练时，待教师设置12个故障后，学生记下故障现象，断电后根据附图1，结合补充教材中所叙述的故障排查方法和步骤，用万用表逐点查找。在实验报告中写出查找步骤，并将故障现象、故障位置、产生故障的可能的原因以及解决办法填入实验报告册的表格中。三、训练要求1认真分析老师设定的故障，能理解并描述故障现象。2熟练掌握查找故障的步骤，会用流程图分析故障。3按要求填写实验报告。 实训四、铣床电气故障的查找与排除万能铣床故障排除训练柜是以X62型铣床为原型，加以修改后制成的，所以查找故障的过程中应以附图4为基础。本训练柜既可以作为故障排除训练之用，也可以进行铣床工作状态的模拟。训练柜的外形和内部如图所示。一、训练柜功能简介： 铣床共有三台电机，主轴电动机M1：带动铣刀进行铣削加工，空载直接起动，停车采用反接制动，以提高工作效率；为完成顺铣和逆铣，设有正反转双向运行，在本训练柜中，用SA2实现主轴电动机的正反转运行。工作台进给电动机M2：为了满足工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动，用同一台电动机M2拖动三个方向的选择由机械手柄操作，每个运动方向的正反，由电动机的正反转实现。为了提高生产效率，还设有快速移动装置和限位控制。冷却泵电动机M3：在加工工件时提供冷却液。本训练柜省略了铣床的机械变速部分和变速冲动部分；此外，冷却泵电动机M3由一组星形连接的灯泡代替。1、电气控制线路分析 X62W万能铣床的电气控制线路是由主电路、控制电路、信号电路、保护环节、照明电路等部分组成。主电路由黑色导线、控制电路由红色导线、信号电路由绿色导线分别在柜内的线槽里走线。各电动机采用380V的交流电源供电。当外接电源送电时，训练柜外表右上方三色电源指示灯亮，表示供电正常。闭合柜内QS，面板上的黄色电源指示灯亮，表示训练柜内已接通电源。（1）主轴电动机的控制起动：先将转换开关SA2扳到预选方向位置，闭合QS，按下SB1，KM3得电并自锁，M1直接起动（M1升速后，速度继电器触点动作，为反接制动做准备）。制动：按下停止按钮SB2，KM3失电，KM2得电，进行反接制动。当M1的转速下降至一定值时，KV的触点自动断开，M1失电，制动过程结束。 （2）进给电动机的控制矩形工作台进给方向有左右、前后、上下运动。这六个方向的运动是通过两个手柄（十字形手柄和纵向手柄）操纵四个限位开关（SQ1SQ4）来完成机械挂挡，接通KM4或KM5，实现M2的正反转而拖动工作台按选定的方向进给。圆形工作台只有单方向的旋转运动（3）工作台的选择：SA1是圆工作台选择开关，设有接通和断开两个位置，当不需要圆形工作台时，将SA1置于断开位置，此时接入矩形工作台；SA1置于接通位置，则断开矩形工作台，接入圆形工作台。矩形工作台工作时，按下起动按钮SB5，接触器KM6得电，矩形工作台实现点动。（4）冷却泵电动机的控制：按下起动按钮SB3，接触器KM1得电，电动机M3起动；按下停止按钮SB4，接触器KM1失电，电动机M3停止。2、模拟铣床运行状态 面板上相应的指示灯与按钮其颜色与位置一一对应。正常的起动和停止由训练柜的面板指示灯所示，使用铣床前必须先选择主轴机的转向，而且主轴机起动后，工作台才能实现进给，以保证主轴机的空载起动。当左边的万能开关左右旋转时，实现主轴机的正反转；右边的万能开关左右旋转时；实现矩形工作台与圆形工作台的切换，当它在矩形工作台位置时，可以操纵中间的十字开关和旋转按钮，模拟实现矩形工作台的上、下、左、右、前、后方向上的进给运动。确保能顺利地进行铣削加工。X62W万能铣床的运动较多，控制电路较复杂，为安全可靠地工作，必须具备必要的联锁。主运动和进给运动的顺序联锁：主轴机起动后，工作台才能实现进给，主轴机停止时，进给立即停止。工作台左、右、上、下、前、后六个运动方向间的联锁：六个运动方向采用机械和电气双重联锁。本训练柜将矩形工作台的左、右进给用一个三位置的控制，按钮本身就能起到左、右运动的联锁；工作台的横向和垂直运动间的联锁，由实现。工作台的纵向与横向垂直运动间的联锁，则利用电气方法实现。圆工作台和钜形工作台间的联锁：圆工作台工作时，不允许矩形工作台在纵、横、垂直方向上有任何移动，一旦转动旋转按钮或十字形手柄,圆工作台的电路立刻被切断,将马上停止运行,同时矩形工作台也不会运行,因为SA1还在接通圆工作台,切断了矩形工作台的进给控制电路。反之亦然，实现了圆工作台和机床工作台纵向、横向及垂直方向运动的联锁控制。3、在控制线路中设置故障指导教师在电器元件上设置故障，或通过柜内故障盒在电路中设置故障，以此模拟车床实际运行中的常见故障，要求学生观察故障现象，在一定时间内加以排除。二、训练内容：故障排除训练时，待教师设置12个故障后，学生记下故障现象，断电后根据附图1，结合补充教材中所叙述的故障排查方法和步骤，用万用表逐点查找。在实验报告中写出查找步骤，并将故障现象、故障位置、产生故障的可能的原因以及解决办法填入实验报告册的表格中。三、训练要求1认真分析老师设定的故障，能理解并描述故障现象。2熟练掌握查找故障的步骤，会用流程图分析故障。3按要求填写实验报告。 第四编 机床控制线路的部分环节 本部分内容作为课程实训周中的实作训练项目，仍然在电气控制接线训练柜中完成，但是要求电气控制线路将比第二编中的线路更加完整，控制线路中应当包括主电路、控制电路、信号电路三部分；对接线速度、接线质量、接线准确性等方面的要求也更高。对这部分内容的实作项目数量和时间安排由实训指导教师按照实训计划执行。实训一、机床电动机反接制动控制线路一、实训目的1、了解三相异步电动机反接制动工作原理。2、熟悉三相异步电动机反接制动控制电路的构成。二、实训设备：1、三相异步电动机1台2、三相刀开关1个3、交流接触器2个4、熔断器 5个5、热继电器1个6、按钮3个7、时间继电器1个8、工具箱 1个三、实训内容：1参考课本、补充教材或其他参考书中C6201普通车床的控制电路，要求电动机单向运行，实现用电源换相的方法实现反接制动，并