电机实训指导书

电机控制系统实训 电气与信息工程学院 电气工程系 二零一五年十二月 1 目录目录 实训须知 2 实训的安全操作规程 5 实训 1 提升机点动控制实训实验 一 6 实训 2 提升机点动控制实训实验 二 8 实训 3 提升机启停控制实训实验 10 实训 4 提升机运行控制实训实验 12 2 实训须知实训须知 电气综合实训教学是专业智能结构培养的重要教学环节之一 其基本任务是在理论学 习的基础上进行现场技能的基础培训 加深对所学基础理论的认识 提高分析问题和解决 现场问题的能力 开发创新思维能力 培养理论联系实际的作风和实事求是的科学态度 是走入工作岗位的初步训练 具体来说 本实训的目的在于培养学生掌握电气综合技能 从 电气操作 的角度看 实训之后学生应具有以下几方面的知识和能力 1 具有熟练使用电工材料 电工工具 电工仪器仪表的知识与能力 2 具有正确分析计算现场电路的知识与能力 3 具有绘制 阅读 安装与检修中等复杂程度的电气控制线路的知识与能力 4 具有整机电气装配 调试 运行 检修方面的知识与能力 5 具有机电设备电气故障诊断 维护方面的知识与能力 6 具有正确处理各种电气设备安全事故的知识与能力 根据本实训的具体情况 要求做好以下几方面的工作 一 实训前的准备 实训前 应复习 电力电子技术 电机与拖动 传感器原理及应用 电 力拖动自动控制系统 PLC 控制技术 等等课程中的有关内容 认真阅读本书中的有 关章节 了解实训目的 实训项目 实训方法和步骤 明确实训中应注意的问题 根据实 训要求 画出实训线路图 实验前应写出实训预习报告 经指导老师许可后 方可进行试 验 认真做好实训前的准备工作 对于培养独立工作能力 业务素质 提高实训质量和效 率是非常重要的 二 实训的实施 1 建立小组 合理分工 每次实训以小组为单位进行 每组 3 4 人 每人要有明确的分工 并在实训过程中全 组人员协调操作 每人都要有计划地轮换操作 在实训中得到全面锻炼 2 选择设备 仪器 仪表及其量程 根据实训项目和设备的铭牌数据 选择所需仪器 仪表及其量程 仪器 仪表 设备 应摆放整齐 便于检查和测取试验数据 3 按图接线 根据自拟线路图或本书提供的参考线路图进行接线 线路要求正确 简明 3 线路的接线原则是先串联主回路 再接并联支路 一个回路一个回路地进行 先从电源开 关开始连接主要的串联电路 再接并联支路 如果是三相 应三根线同时往下接 如果是 直流或单相 则从一极开始 经主要线路及其各段设备 仪器 仪表 然后返回另一极 根据电流的大小 主回路用粗导线联接 包括电流表及功率表的电流线圈 并联支路用 细导线联接 包括电压表及功率表的电压线圈 全部接完后请同组的另一人检查是否有 错 如有错改正 最后经指导老师检查无误后可进入下一步 4 接通试验设备 注意观察 试验之前 检查设备及仪器 仪表是否处于正确状态 比如仪表是否在零位 调压器 是否在所要求的位置 电机是否有机械卡住等 熟悉各仪器仪表的刻度 并记下倍率 指 导老师许可后才能接通试验设备电源 观察所有仪表是否正常 不容许超过量程 指针反 向等 对于三相电机要特别注意是否有断相情况 并观察电机运转是否正常 如出现异 常现象 应立即切断电源 报告指导老师 查找原因 排除故障 一切恢复正常后 才可 以继续进行试验 5 观察试验现象并记录 预习时对实训内容与实训结果应事先做好理论分析 并预测实训结果的大致趋势 做 到心中有数 在实训中观察试验现象并记录 实训结束后 应将实训记录交给指导老师审 阅 经指导老师认可后 再断开电源 整理导线和试验台 归还仪器 仪表 工具等 打 扫实训场地 三 实训总结 整理实训记录 写出实训中的重要环节 实训总结要求简明扼要 字迹清楚 图标整 洁 结论明确 其具体内容应包括 1 实训项目 专业班级 组号 同组同学姓名 实训日期 室温 2 实训设备和仪器 仪表的名称 型号 规格 铭牌数据及编号 3 实训目的 4 实训线路图 并注明仪器 仪表量程 5 实训内容和步骤 6 实训结果分析 计算以及结论和心得体会 这是对所学知识再提高的过程 是实训总结的重要部分 可以对根据不同试验方法所 得到的结果进行比较 对各种试验方法的优缺点进行探讨 比较实训结果与理论分析是否 相符 如有偏差 找出原因 4 报告要求用实训报告纸书写 每次实训报告每人独立完成 一人一份 并按时送交指 导老师批阅 5 实训的安全操作规程实训的安全操作规程 为了保证电气综合实训的顺利进行 确保人身安全和设备安全 实训时应严格遵守 实训室的安全操作规程 电气综合实训安全操作规程如下 1 进入实训场地 态度要认真 注意力要高度集中 严禁大声喧哗 打闹 2 人体不可接触任何带电部位与转动零件 接触电机外壳 应用手背接触 3 遵守实训室各项规章制度 使用设备 仪器 仪表必须遵守操作规程 不准动用与本 次实训无关的设备和仪器 仪表 经指导老师许可后方可动用其他仪器 仪表 设备和接 通电源进行操作 4 实训进行时 不准离开岗位 并在实训过程中全组人员协调操作 每人都要有计划地 轮换操作 在实训中得到全面锻炼 5 电源必须经过开关 或接触器 熔断器后接入试验设备 电源进线应接到开关进线 端 切断电源后 方可拆线或改接线路 6 完成接线或改接线路后 必须经指导老师检查 并在招呼其他同学引起注意后 方可接 入电源 试验中如发生事故 应保持冷静 首先切断电源 防止事故扩大 并保护现场 报告指导老师 待查明事故原因和妥善处理后 才能重新试验 7 试验时 不准围围巾 不准戴手套 不准穿拖鞋 女生长发需盘起或塞入帽中 注意 衣服及导线不要卷入电机旋转部分 不得用手或脚去促使电机转动或停转 以免发生危险 8 电动机直接启动时 电流表及功率表电流线圈应从线路中拆离或经并联开关短路 9 试验中不得随意调换电流表量程 电流互感器二次侧不允许开路 以免产生高电压损 坏仪器 仪表和危及人身安全 10 完成试验后 应按照分断程序依次断开各个开关 方可拆线 11 总电源应有实验室工作人员掌控 其他人不准操作 6 实训实训 1 提升机点动控制实训 一 提升机点动控制实训 一 一 实训目的一 实训目的 让学生熟悉电机综合实训平台各种电气和设备 二 实训仪器和设备二 实训仪器和设备 1 三相异步电动机 1 台 2 隔离开关 1 只 3 熔断器 3 个 4 交流接触器 1 个 5 按钮 1 个 6 万用表 1 块 7 接线端子板 若干 8 电工工具 1 套 9 PLC S7 200 10 变频器 11 触摸屏 三三 实训内容及要求实训内容及要求 1 了解各种相关设备及低压控制电器 2 电器元件的测试 在实训实验室找到交流接触器 熔断器 按钮等控制电器 了解其结 构及动作原理 用万用表检查接触器 按钮的触点通断状况是否良好 3 了解各智能设备间的通信 4 熟悉 EasyBuilder 软件 利用软件开发各种开关 指示灯 5 开发电动机点动控制界面 实现电动机的点动控制 四 实训总结四 实训总结 1 画出三相异步电动机的点动控制界面 2 编制 PLC 点动控制程序 3 根据实训操作 简要写出实训步骤 4 总结实训结果 写出本次实验的心得体会 7 实训实训 2 提升机点动控制提升机点动控制实训实训 二 二 一 实训目的一 实训目的 让学生掌握异步电动机点动控制原理 并学会接线 二 实训仪器和设备二 实训仪器和设备 1 三相异步电动机 1 台 2 隔离开关 1 只 3 熔断器 3 个 4 交流接触器 1 个 5 按钮 1 个 6 万用表 1 块 7 接线端子板 若干 8 电工工具 1 套 9 导线 若干 三 实训线路及原理三 实训线路及原理 电动机的点动控制电路是电工线路中最简单 最基本的环节 其电路见图 2 1 合上 总电源开关 QS 后 压下按钮 SB 接触器 KM 线圈获电 KM 常开触点吸合 电动机 M 即转动 而松开按钮 SB 时 KM 线圈失电 KM 主触点释放 M 停止供电 此电路能实 现点一下 电动机就动一动 不点不动的点动动作 又称寸动 M QS U1 V1 SB KM UVW KM FU 0 1 2 W1 L1 L2 L3 N 图 2 1 点动控制电路图 四四 实训内容及要求实训内容及要求 6 电器元件的测试 在实训实验室找到交流接触器 熔断器 按钮等控制电器 了解其 结构及动作原理 用万用表检查接触器 按钮的触点通断状况是否良好 8 7 在切断电源的情况下 按照三相异步电动机点动控制线路接线 要求接线正确 8 三相异步电动机点动控制线路的故障检修 要求 自己设置故障点 至少 5 个 观察有故障时电路的故障现象 如 a 将电机绕组少接一相 b 将 SB 换为常闭按钮 c 将 KM 线圈的两个接线端子断开一个不接 d 将 KM 主触头的 3 个接线端子断开一个不接 e 将 KM 三个主触点中的一个垫上一张小纸片 由老师假设故障现象 由学生对照电路分析故障发生的可能原因 如 a 按下 SB 电机不转 b 接通电源后 电机转个不停 SB 按钮不起作用 c 接通电源后 电机不转 接触器有嗡嗡声 d 合上 QS 后 熔断器 FU 马上熔断 e 合上 QS 后 按下 SB 按钮 FU 马上熔断 五 实训总结五 实训总结 1 画出三相异步电动机的点动控制电路图 2 记录交流接触器的规格和数量 并简要分析其作用 3 根据实训操作 简要写出实训步骤 4 总结实训结果 实训过程中有无出现故障 是什么性质的故障 试分析一下如何检查和 排除 5 写出本次实验的心得体会 9 实训实训 3 提升机启停控制实训提升机启停控制实训 一 实训目的一 实训目的 1 学会三相异步电动机自锁控制的接线和操作方法 2 理解自锁的概念 3 熟悉按钮开关 交流接触器的结构形式 动作原理及接线方式和方法 二 实训仪器和设备二 实训仪器和设备 1 三相异步电动机 1 台 2 隔离开关 1 只 3 熔断器 4 个 4 交流接触器 1 个 5 按钮 2 个 6 万用表 1 块 7 接线端子板 若干 8 电工工具 1 套 9 导线 若干 三 实训线路及原理三 实训线路及原理 1 具有自锁的电动机正转控制电路 主电路 三相电源经隔离开关 QS 熔断器 FU1 交流接触器 KM 的主触点 再到电动机三相定子 绕组 控制电路 用两个控制按钮 启动按钮 SB2 和停止按钮 SB1 控制交流接触器 KM 线圈的通 断电 从而控制电动机 M 启动和停止 2 启动过程分析 合上隔离开关 QS 控制回路得电 按动启动按钮 SB2 KM 线圈通电并自锁 电动机 M 通电正转运行 KM 自锁触点闭合 是指与 SB2 并联的常开辅助触点 其作用是当按钮 SB2 闭合后又断开 KM 的通电状态保持不变 称为通电状态的自我锁定 也叫自保持触点 停止时 按动停止按钮 SB1 用于切断 KM 线圈电流 并打开自锁电路 使主回路的电动 机 M 定子绕组断电停止工作 原理图如图 3 1 所示 10 M KM KM SB1 SB2 QS 1 2 0 VUW U1 V1 W1 U11 V11 W11 3 FU2 L1 L2 L3 N KM FU1 图 3 1 具有自锁的电动机正转控制电路图 四四 实训内容及要求实训内容及要求 1 在连接控制线路前 应熟悉按钮开关 交流接触器的结构形式 动作原理及接线方式和 方法 2 按照电路图接线 先主电路后控制电路连接好后 检查接线无误后方可通电实验 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 然后再 通电实验 4 记录实验设备参数 将这次实训中使用的主要实验电器的型号规格及额定参数记录下来 并理解和体会各参数的实际意义 五 实训总结五 实训总结 1 画出三相异步电动机的接触器启停控制电气原理图 与点动控制电路相比较 说明 启 停 控制电路能够连续运行的原因是什么 2 根据实验操作 简要写出实验步骤 3 总结实训结果 实训过程中有无出现故障 是什么性质的故障 试分析一下如何检查和 排除 4 写出本次实验的心得体会 11 实训实训 4 提升机提升机运行控制实训运行控制实训 一 实训目的一 实训目的 1 让学生对提升机的工作原理有进一步认识 2 熟悉 PLC 触摸屏 变频器的使用 3 熟悉 PLC 编程及触摸屏控制界面的开发 4 熟悉计算机 PLC 及触摸屏相互之间的通信 二 实训仪器和设备二 实训仪器和设备 1 实验室用提升机 1 台 2 S7 200 PLC 1 台 3 计算机 1 台 4 变频器 1 台 5 光电传感器 4 个 6 按钮 3 个 7 隔离变压器 1 台 8 开关电源 1 个 9 接线端子板 若干 10 隔离开关 2 只 11 熔断器 5 个 12 导线 若干 三 实训原理三 实训原理 矿用提升机是一种大型提升机械设备 由电机带动机械设备 以带动钢丝绳从而带动 容器在井筒中升降 完成输送任务 现代的矿井提升机提升量大 速度高 安全性高 已 发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械 本次实训所用提升机为实验室用提升机 原理与大型提升机相同 调速方式为变频调速 由 PLC 控制变频器的输出频率从而实现提 升机的速度调节 四四 实训内容及要求实训内容及要求 1 观察实训所要用到器材 注意其型号及其各个参数 2 按照图 4 1 图 4 2 所示接线 3 编写 PLC 程序 完成以下各种要求 1 上下行 电机正反转 上升 停止 下降 停止 2 带限位上下行 上升 停止 上升到上限位开关停 下降 停止 下降到下限位开关停 3 带限位上下行自动往返 上升 下降至下 上限位开关停 然后自动往返 4 带限位上下行自动往返 上升 下降至下 上限位开关停 延时 10s 然后自动往返 5 带调速自动往返 快速上升 25HZ 慢速下降 15HZ 上升 下降至下 上限位开 关停 延时 10s 然后自动往返 12 运行过程中注意观察变频器的频率变化及提升机的速度变化情况 4 开发触摸屏控制界面 完成以上各种要求 五 实训总结五 实训总结 1 画出提升机的主接线图及 PLC 接线图 并且分析提升机的工作原理 2 实训过程中有无出现故障 是什么性质的故障 试分析一下如何检查和排除 3 写出本次实训的心得体会 空空气气开开关关1 RST PI 8000 变频器 M 3 L1 L2 L3 FU UVW 图 4 1 提升机主接线图 13 空空气气开开关关 隔隔离离变变压压器器 PLC CPU 224 PI8000 变变频频器器 开开关关电电源源 光光电电 开开关关1 光光电电 开开关关4 光光电电 开开关关3 光光电电 开开关关2 I0 2 I0 3 I0 4 I0 6 I0 7 1M I1 0 I1 1 2M L M EM235 M L M0 V0 Q0 0 Q0 1 1L L1 N DI1 DI2 COM AI1 GND DC24V AC220V SB1 上上升升 SB2 停停止止 SB3 下下降降 FU 棕棕 黑黑蓝蓝 上上加加 上上减减 下下加加 下下减减 棕棕 蓝蓝 黑黑 图 4 2 PLC 硬件接线图 14 实训实训 17 提升机提升机自动往返运行控制实训实验自动往返运行控制实训实验 一 实训目的一 实训目的 1 让学生对提升机的工作原理有进一步认识 2 对 PLC 编程进一步熟悉 二 实训仪器和设备二 实训仪器和设备 1 实验室用提升机 1 台 2 S7 200 PLC 1 台 3 计算机 1 台 4 变频器 1 台 5 光电传感器 4 个 6 按钮 3 个 7 隔离变压器 1 台 8 开关电源 1 个 9 接线端子板 若干 10 隔离开关 2 只 11 熔断器 5 个 12 导线 若干 三 实训原理三 实训原理 矿用提升机是一种大型提升机械设备 由电机带动机械设备 以带动钢丝绳从而带动 容器在井筒中升降 完成输送任务 现代的矿井提升机提升量大 速度高 安全性高 已 发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械 本次实训所用提升机为实验室用提升机 原理与大型提升机相同 四四 实训内容及要求实训内容及要求 利用实验室用提升机做一个升降运动 1 个上升启动按钮 1 个下降启动按钮 1 个 停止按钮 利用上下 2 个光电传感器 到位 光电传感器 后延时 5S 自动反转 循环运行 直至按下停止按钮 1 观察实训所要用到器材 注意其型号及其各个参数 2 接线方式同提升机实训 一 3 编写 P