成套设备控制实训任务书及指导书.doc

成套设备控制实训任务书及指导书 成套设备控制实训任务书及指导书河北工程技术高等专科学校电气工程系供用电技术教研室成套设备控制实训任务书及指导书 一、实训基地规程1.本实训基地工作电源为交流380/220V，学生进入基地应注意人身安全。 2.学生应认真研读实训指导书，了解实训的内容、步骤及实训过程应注意的问题。 3.实训以小组为单位进行，由组长负责组织工作。 各组的仪器设备、工具、材料要自行管理，因不负责任的损害坏或丢失要进行赔偿。 4.学生应首先实训各种仪器设备的型号、规格、基本结构、工作原理和使用方法，学习正确使用各种工具。 在教师的指导下检验、拆装设备时务求仔细、认真，避免损坏、装错或丢失设备零件。 5.设计原理接线图和安装接线图力求规范，图形与文字符号均使用最新标准，设计方案力求科学、合理、创新。 6.电器的安装布置应保证安全可靠及便于接线，柜内与屏后的接线应符合配线的工艺要求。 拆线与接线时务用力过猛，避免损坏设备。 7.完成安装配线后各小组首先进行自查并进行绝缘测试，再由指导老师进行检查。 8.传动实验一定要在确保无误的情况下，小组成员要相互协调，集中精力，操作人员要求操作要果断，一旦发现异常现象，立即拉闸断电。 检查与排除故障要在切断电源的情况下进行。 9.完成所有的实训项目后，应及时归还仪器设备及工具，由指导教师检查并验收。 最后提交设计图纸及实验报告。 二、实训期间管理要求1.严格遵守实训时间，不得迟到和早退。 2.按照实训计划安排认真完成各项实训任务。 3.遵守实训纪律，不得在实训区内聊天、打闹、吃零食，注意环境卫生。 4.实训期间必须严格按照实训要求操作，不得擅自修改操作规程。 5.注意实训安全，未经实训老师允许不得上电操作设备；所有设备的安装和接线都必须在切断电源的情况下进行。 三、实训计划（一）目的要求通过电气控制的图纸设计、安装配线及传动试验，学生可以运用所学专业理论知识与生产实践紧密结合，学习掌握实践操作技能，锻炼是提高分析问题和解决问题的能力，为毕业后参加工作奠定良好的基础。 在实训过程中，学生一定要遵守实训纪律，听从指导教师的指挥，严格按照实训程序认真完成每一项任务。 实训结束后要认真写出实训总结报告。 指导教师依据学生实训过程中的表现，实训各环节完成的质量以及实训总结报告评定成绩。 （二）实训项目电动机单向运行控制线路。 1.电动机可逆行控制线路。 2.自耦变压器降压起动控制线路。 3.Y降压起动控制线路。 4.变更极对数调速控制线路。 5.单向反接制动控制线路。 6.时间原则控制的单向能耗制动控制线路。 7.速度原则控制的单向能耗制动控制线路。 8.双电机顺序投入顺序退出控制线路。 9.低压配电屏接线。 （三）实训步骤针对每一项内容都要遵循以下程序进行1.熟悉各有关电气元件的结构、性能，并检验其是否良好；2.设计每一项实训题目的原理图，并绘制相应的电气接线图；3.根据安装接线图进行电气元件的安装布置；4.根据安装接线图按工艺要求进行控制电路的配线；5.检查电路连接是否正确，并进行绝缘测试；6.经指导教师同意后，通电检测控制逻辑，若出现故障必须断电源检修，再检查，再通电，直到控制逻辑正确；7.根据安装接线图按工艺要求进行主电路配线；8.检查主电路是否正确，然后上电试车，操作起动按钮、停止按钮，观察电动机的运行情况；若在转动实验中存在或出现故障，则应按图纸进行仔细认真的检查并处理，直到实验通过方可尽行下一个内容。 （四）考核标准1.电路原理图设计错误，扣20分。 2.电动机不能正常转动或不能转动或不能停止，扣15分。 3.电动机不能工作，主电路或控制电路连接错误，扣15分。 4.电动机不能工作，主电路和控制电路均连接错误，扣30分。 5.回答问题时，错一处，扣5分。 （五）实训组织1.学习实训基地的规程、管理条例。 2.熟悉相关电器设备工作原理。 3.设计电气控制原理图。 4.设计电气控制接线图。 5.安排器件定位，连接控制电路接线。 6.检查控制电路，检测电路的控制逻辑。 7.连接主电路，测试整个电路。 8.提交设计图纸及实验报告。 四、实训指导书（一）基本知识按照实训的标准程序对环节的基本知识介绍如下 1、原理图设计用规定的图形符号，按主电路与辅助电路相互分开，并依据各电气元件动作顺序等原则所绘制的线路图，叫原理接线图，但不按照电气元件实际布置的位置来绘制。 原理图一般分为主电路和辅助电路两部分主电路中是电气控制线路中强电流通过的部分，在原理图中用粗实线绘制；辅助线路包括控制、信号及保护回路，在原理图中用细线条绘制。 主电路都画在辅助电路的左侧或上面。 无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右地依次排列，其触头通常都是按没有通电和不受外力作用的正常状态画出。 同一个电器的各个部件（如接触器的线圈和触头），被分别画在各自所属的电路中。 为了便于识别，这些同一个电器的各个部件均编以相同的文字符号。 若是在同一个原理图中，作用相同的电气元件有若干个时，则可在文字符号前加以数字序号来区分。 在原理图中，导线的连接点均用小圆圈或黑圆点表示。 为了便于施工和分析线路，原理图中各电气元件之间连接都标有编号，标号方法按“等电位”的原则进行，即在回路中加于一点上的所有导线的必须标以相同的回路符号。 2、电气安装接线图设计用规定的图形符号，按电气元件相对位置绘制的实际接线图叫安装接线图。 它是实际接线安装的依据和准则。 可以清楚地表明各元件的相对位置及电气连接。 安装接线图不仅要把一电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合这个电器的实际情况，但对尺寸的比例严格要求。 各电气元件的图形符号、文字符号和回路标号，均应以原理图为准，与原理图一致，以便查对。 设备箱内与箱门上设备的电气连接必须通过端子排进行，同为箱内与箱门上设备的电气连接必须通过端子排进行，同为箱内或箱门上设备之间的导线连接可以直接进行。 安装接线图中，分支导线应在各电气元件接线端上接出且每一个接线端上最多时允许接出两根导线。 3、电器的安装布置必须符合安全可靠及便于接线的要求，在安装固定之前应充分熟悉该元件的结构性能，必要时先做特性测试。 4、配线的工艺要求 （1）每根导线的两端都要按原理图中所在回路的标号进行明确的标注。 （2）走线路经要横平竖直整齐美观，多根导线并行要打把捆或放入线槽内；导线两端要有一定的余量（打成圆圈）。 接线图牢固可靠不允许有许松动现象，连接导线的端部剥出的长度以接好线后不外露芯线为好，接头线芯应弯成圆形恰好能穿进螺丝为宜，线芯的弯曲方向应为顺进针方向，即与旋紧螺丝方向一致。 5、绝缘测试为传动试验前必要的安全检查措施，要求采用500伏兆欧表，各测点绝缘电阻均不得小于0.5M?，应分别测试各相对地、相间及控制回路对地绝缘电阻。 6、传动试验一定要确保无误的情况下进行。 操作人员操作要果断，一旦发现异常现象要立即拉闸断电，检查与排除故障要在停电状态下进行。 （二）根据实验室现有条件介绍几种常见的三相异步电动机制线路，供设计时参考。 1、电动机单向运行控制线路电动机单向运行控制线路如图1所示，起动时合上总电源QS，按下启动按钮SB2，则KM1动作，其三个主触头接通电动机电源，辅助触头实现自锁。 按下停止按钮SB1，则KM1断电电动机停止运行并解除自锁，电路恢复原状。 图中QS具有短路及过载保护功能，FU可实现短路保护，FR1可实现过载保护，KM1可实现欠压和失压保护。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机控制电路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯。 3、导线若干、接线端子排。 2、电动机可逆行控制线路电动机可逆运行的控制线路如图2所示。 可逆运行是通过改变三相交流电源的相序实现的。 正反转控制按钮和接触器互为闭锁，构成双重互锁电路。 由一种转向切换到另一种转向可不通过SB1而直接操作。 按下按钮SB2，电动机开始正转；按下按钮SB3，电动机反转；按下按钮SB1电动机停转。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机正反转控制电路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯。 3、导线若干、接线端子排。 3、自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路如图3所示。 降压是通过自耦变压器抽头实现的，抽头降压起动到全压进行的切换由KT自动完成。 按下SB2，KM 1、KM2动作，并自动作自锁。 实现降压起动并起动KT，待延时到达首先复归KM1和KM2并起动KM3。 KM2动作后接通主回路电动机全压行并使KM 1、KM2回路恢复原状。 停机时只需按下SB1即可。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机自耦变压器降压起动控制电路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯、时间继电器。 3、导线若干、接线端子排、自耦变压器。 4、Y降压起动控制线路三个接触构成的Y降压起动控制线路如图4所示，凡正常运转时定子绕接成三角形的笼型异步电动机，均可采用Y的降压起动方法来达到限制起动电流的目的。 起动时定子绕组首先接成Y型，待转速上升到一定程序时，再改接成型，电动机进入全电压正常运行。 按下SB2，KM 1、KM2闭合，电动机以Y型运行，时间到后由时间继电器KT，转换到型运行，按下SB1点及停止转动。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机Y降压起动自动控制线路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯、时间继电器。 3、导线若干、接线端子排。 5、变更极对数的调速控制线路电网频率固定以后，电动机的同步转速与它的极对数成反比。 若能变更电动机绕组的极数，其同步转速也会随之变化。 笼型异步电动机转子绕组本身没有固定的极数，故可通过改变其定子绕组对数的方法实现调整。 图5为4/2极的双速异步电动机定子绕组接线及自动控制线路。 将电动机定子绕组U1，V1，W1三个接线端了加以三相交流电源，而将U2，V2，W2，三个端子悬空，三相定子接成三角形，此时每相绕组中的两个线圈相互并联，于是电动机便以4极开始运行。 图5为4/2极的双速异步电动机的自动加速控制线路。 按下SB2以后电动机便以从定子绕组三角开接线的4极起动运行而起动加速到双星形接线的2极转速。 加速时间有KT来控制。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机变更极对数自动控制加速的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯、时间继电器。 3、导线若干、接线端子排。 6、单向反接制动按制线路反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子惯性旋转方向相反，因而产生制动作用的一种制动方法。 由于反接制动时，转子与定子旋转磁场的相对速度近于二倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全压直接起动时电流的两倍。 为此，一般在10KW以上电动机反接制动时，应在主电路串联一定的电阻，以限制反接动电流。 反接制动的关键在于电动机电源相序反相后，当转速下降到接近于零时，能自动将电源切断，以下引起反向起动作。 因此采用了速度断电器来检测电动机的变化，在1203000r/min范围内速度继电器触头动作，当转速低于100r/min时，其触头恢复原位。 图6为电动机单向反接制动控制线路。 起动时，按下SB1，KM1通电并自锁，电动机M通电旋转。 停车时，按下SB2，其常闭触头断开，KM1断电，M脱离三相电源，由于此时M惯性转速仍很高，KS常开触头仍处于闭合状态，所示SB2常开触头闭合时，KM2通电并自锁，使定子绕组得到与正常动转时相序不同的三相交流电源，电动机进入反接制动状态。 使转速迅速下降，当电动机转速接近零时，KS复位，KM2断电，反接制动结束。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机反接制动控制电路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯、速度继电器。 3、导线若干、接线端子排。 7、时间原则控制的单向能耗制动控制线路所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相电源以后，定子绕组上加上一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与定子静止磁场的作用以达到制动。 根据能耗制协时间控制的原则，可有时间原则和速度原则两种控制方式。 图7为时间原则控制的能耗制动控制线路。 按下按钮SB1电动机启动运行，在电动机正常运行时，若按下SB2，KM1释放，M脱离三相电源，而直流电源则由KM2通电，KM2主触头闭合而加入两相定子绕组，KT与KM2线圈同时通电，构成KM2，KT的自锁，于是进入能耗制动状态。 当转子惯性速度接近零时，KT延时打开的常闭触头断开KM2电源，KM2自锁解除，KT复归，能耗制动结束。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异步电动机时间原则控制的能耗制动控制线路的工作原理、接线方法、调试及故障排除的技能。 所需工具、材料、设备 1、螺丝刀、钳子、剥线钳、万用表。 2、交流接触器、熔断器、热继电器、按钮、刀开关、异步电动机、指示灯、时间继电器、整流二极管、变压器。 3、导线若干、接线端子排。 8、速度原则控制的单向能耗制动控制线路原理接线如图8所示。 它与图7基本相同，在这时仅是控制电路中取消了KT的线圈及电路，而在电动机轴的轴头安装了速度断电器KS，用KS的常开触头取代了KT的延时打开的常闭触头。 这样，当电动机停机时刚刚脱离三相电源，由于电动机转子的惯性速度仍然很高，KS的常开触头仍然处于闭合状态，所以KM2能够依靠SB2的按下通电并自锁，于是相定子绕组获得直流电源，M进行能耗制动。 当转子的速度接近零时，KS常开触头复位。 KM2断电释放，能耗制动结束。 目的 1、熟悉常用电器元件的结构、工作原理、型号规格、使用方法及其在控制线路中的作用。 2、熟悉三相异