电工电子综合课程设计(答案)

1、电工电子综合课程设计（答案）天津大学电气与自动化实验中心8 月电工电子综合工程设计答案任务（一）（二）单、双开关电路的安装（ 1）工作计划任 务 名 称： （一）单、双开关电路的安装序号工作计划1 设计原理图、布局图、2 根据原理图选择元件，安装线槽、导轨、器件等，连接电路。3 检查电路，经老师检查后接通电源，观察电路现象，如有故障，排除之后再重新观察。成 绩计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间4整理实验器材，总结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型 号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P、 400V/50H1Sch

2、neider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险管RT182A /250V1上海沪工4双联开关A507510A /250V1新纪元电工5灯泡15W /250V16座灯口6A /250V17接线端子SAK800V 2.5/EN3Weidmiiller8 导线910工作清单设计原理图成绩图 1-1 单开关电路原理：开关 K 闭合时灯泡L 亮，K 断开时灯泡L 灭 .。图 1-2 双开关电路原理：图 1-2 是用两个双联开关 K1 和 K2 来控制灯泡 L 的点亮与熄灭 .，常用于楼上与楼下、门口与床头等灯的控制。工作清单工作流程叙述成绩图 1-3 电路

3、元件布局1. 安装线槽、空气开关、保险、开关、灯座、端子等。2. 分别按照图 1-1 和图 1-2 接线。3. 装入 2A 保险管，用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。任务（三）三相异步电动机点动控制任 务 名 称：（三）三相异步电动机点动控制序号工作计划1设计原理图、布局图、2根据原理图选择元件，安装线槽、导轨、器件等，连接电路。3检查电路，经老师检查后接通电源，观察电路现象，如有故障，排除之后再重新观察。4整理实验器材，总结实验报告。材 料 清单序 号名称型 号规格数 量1空气开关C65N- C1010A/3P、400V/50H12熔断器座RT18-3232A /500V13保险

4、管RT182A /250V14启动按钮ZB2-BE101C3A /240V15急停按钮ZB2-BE102C3A /240V16接触器LCID09MC79A /220V17电动机JLS61-40.28A /380V18接线端子SAK800V 2.5/EN若干9 导线10工作清单设计原理图成 绩计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间厂商Schneider dectric梅兰日兰MIRO上海沪工上海施耐德电器上海施耐德电器上海施耐德电器金钟电气Weidmiiller成 绩图 3-1 三相异步电动机点动控制图 3-1 所示为一种三相异步电动机点

5、动控制电路。左边为主电路，主电路由空气开关、接触器 KM 的主触点和电动机构成。 右边为控制电路， 控制电路由按钮 SB 和接触器 KM 的吸引线圈串联构成。工作时，首先合上空气开关，这时电动机不会运转，当按下按钮SB 时，接触器线圈KM 通电产生电磁力， KM 的三个动合主触点吸合，使电动机与三相电源接通，起动运转，松开按钮 SB，接触器 KM 的线圈断电失磁，主触点断开恢复常态，电动机断电停止运转，这就实现了电动机的点动控制。熔断器FU 的作用是控制电路电源短路保护。工作流程叙述成绩图 3-2 点动控制电路元件布局1. 安装线槽、导轨、空气开关、保险、开关、接触器、按钮固定板、端子等。2.

6、 按照图 3-1 接线。3. 用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。注：急停按钮、指示灯 L1 、 L2 备用。思考题：点动控制在工农业生产中经常用在吊装启动电动葫芦等。任务（四）三相异步电动机基本起、停控制电路任 务 名 称：（四）三相异步电动机基本起、停控制电路序 号工作计划成 绩1设计原理图、布局图、计划完成时间实际完成时间2根据原理图选择元件，安装线槽、导轨、器件等，连接电路。计划完成时间实际完成时间3检查电路，经老师检查后接通电源，观察电路现象，如有故计划完成时间障，排除之后再重新观察。实际完成时间4整理实验器材，总结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型

7、号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P、 400V/50H1Schneider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险管RT182A /250V1上海沪工4启动按钮ZB2-BE101C3A /240V1上海施耐德电器5停止按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器6急停按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器7接触器LCID09MC79A /220V1上海施耐德电器8电动机JLS61-40.28A /380V1金钟电气9指示灯XB2-BVM3C220V 绿色1上海施耐德电器10指示灯XB2-BVM4C

8、220V 红色1上海施耐德电器11接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5/EN若干Weidmiiller12 导线工作清单设计原理图成绩图 4-1三相异步电动机基本起、停控制电路图 4-1 所示为三相异步电动机基本起、停控制电路。当按下按钮1SB 时，KM 的三个动合主触点吸合，电动机起动旋转，同时KM1 自锁、绿灯亮。按下按钮2SB 电动机停止转动，红灯亮。当按下3SB 时，为系统故障急停操作；也可以由此来模拟短路、过载、失压时的保护。 FU 的作用是控制电路电源短路保护。工作流程叙述成绩图 4-2 三相异步电动机基本起、停控制电路元件布局1. 安装线槽、导轨、空气开关、保险、开关、接

9、触器、按钮固定板、端子等。2. 按照图 4-1 接线。3. 用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。思考题：能使电机连续运转的关键部件是什么？能使电机连续运转的关键部件是交流接触器。电路如何起到欠压保护？欠压时线圈电压不足则接触器吸合不上。任务（五） 三相异步电动机的两地控制任 务 名 称：（五） 三相异步电动机的两地控制序 号工 作 计划成 绩1设计原理图、布局图、计划完成时间实际完成时间2根据原理图选择元件，安装线槽、导轨、器件等，连接电路。计划完成时间实际完成时间3检查电路，经老师检查后接通电源，观察电路现象，如有故计划完成时间障，排除之后再重新观察。实际完成时间4整理实验器材，总

10、结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型 号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P、400V/50H1Schneider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险管RT182A /250V1上海沪工4启动按钮ZB2-BE101C3A /240V1上海施耐德电器5停止按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器6急停按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器7接触器LCID09MC79A /220V1上海施耐德电器8电动机JLS61-40.28A /380V1金钟电气9指示灯XB2-BVM3C

11、220V 绿色1上海施耐德电器10指示灯XB2-BVM4C220V 红色1上海施耐德电器11接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5/EN若干Weidmiiller12 导线工作清单设计原理图成绩图 5-1 三相异步电动机的两地控制图 5-1 所示为三相异步电动机 三相异步电动机的两地控制 电路。起动时， 合上空气开关QF，引入三相电源。按下甲地起动按钮SB4，接触器KM1的线圈通电，主触头闭合且KM1通过与开关SB3和 SB4并联的辅助常开触点KM1实现自锁， 电动机在甲地起动。要使电动机停止运转，按下甲地的开关SB1或按乙地的开关SB2即可。按下起动开关SB3，接触器 KM1线圈通电，

12、 主触头闭合且其通过与开关SB3 和 SB4 并联的辅助常开触点KM1实现自锁， 电动机在乙地起动。要使电动机停止运转，按下乙地的开关SB2 或甲地的开关SB1 即可。注：在图 5-1 中，由于实验器材有限，SB2 用急停按钮代替使用思考题：这种两地控制有何缺陷？这种简单的两地控制的缺陷就是一方已经启动的电机会被另一方所停止，可加入互锁触点来解决此缺陷。怎样实现多地控制？加入多个启动按钮和停止按钮即可实现多地控制。工作流程叙述成绩图 5-2三相异步电动机的两地控制电路元件布局1. 安装线槽、导轨、空气开关、保险、开关、接触器、按钮固定板、端子等。2. 按照图 5-1 接线。3. 用万用表检查电

13、路无误后通电，观察电路工作情形。（ 1）合上漏电保护断路器及空气开关QF，引入三相电源。（ 2）按下甲地的起动按钮 SB4，观察电动机的工作情况。（ 3）按下乙地按钮 SB2,观察电机的运行情况。（ 4）按下乙地的按钮 SB3，观察电动机的工作情况。（ 5）按下甲地的停止按钮SB1 或乙地的停止按钮SB2，断开电机控制电源。（ 6）断开空气开关QF，切断三相主电源。任务（六）三相异步电动机正、反转控制任 务 名 称：（六）三相异步电动机正、反转控制序 号工 作 计划成 绩1设计原理图、布局图、计划完成时间实际完成时间2根据原理图选择元件，安装线槽、导轨、器件等，连接电路。计划完成时间实际完成时

14、间3检查电路，经老师检查后接通电源，观察电路现象，如有故计划完成时间障，排除之后再重新观察。实际完成时间4整理实验器材，总结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型 号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P、400V/50H1Schneider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险管RT182A /250V1上海沪工4启动按钮ZB2-BE101C3A /240V1上海施耐德电器5停止按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器6急停按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器7接触器LCID

15、09MC79A /220V1上海施耐德电器8电动机JLS61-40.28A /380V1金钟电气9指示灯XB2-BVM3C220V 绿色1上海施耐德电器10指示灯XB2-BVM4C220V 红色1上海施耐德电器11接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5/EN若干Weidmiiller12 导线工作清单设计原理图成绩图 6-1 三相异步电动机正、反转控制图 6-1 所示为电动机正、反转控制电路，与前两个实验电路不同的是主电路用了两个接触器，采用了两组主触点，即正转用主触点KM 1 和反转用的主触点KM 2。右边为控制电路。电路要求接触器KM 1 和 KM 2 不能同时通电，否则它们的主触点

16、将同时闭合，造成L1和 L 3 两相电源短路， 为此在 KM 1 和 KM 2 线圈各自支路中串联了对方的一组常闭辅助触点，以保证接触器 KM 1 和 KM 2 不会同时通电。要改变电动机的转向， 必须先按停止按钮 SB 1，再按反转按钮 SB3，才能使电动机反转。工作流程叙述成绩图 6-2三相异步电动机正、反转控制 电路元件布局1. 安装线槽、空气开关、保险、开关、接触器、按钮固定板、端子等。2. 按照图 6-1 接线。3. 用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。任务（七）电动机限位运行控制电路任 务 名 称：（七） 电动机限位运行控制电路序 号工 作 计划成 绩1设计原理图、布局图

17、、计划完成时间实际完成时间2根据原理图选择元件，安装线槽、导轨、器件等，连接电路。计划完成时间实际完成时间3检查电路，经老师检查后接通电源，观察电路现象，如有故计划完成时间障，排除之后再重新观察。实际完成时间4整理实验器材，总结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型 号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P、 400V/50H1Schneider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险管RT182A /250V1上海沪工4启动按钮ZB2-BE101C3A /240V1上海施耐德电器5停止按钮ZB2-BE102C3A

18、 /240V1上海施耐德电器6急停按钮ZB2-BE102C3A /240V1上海施耐德电器7接触器LCID09MC79A /220V1上海施耐德电器8电动机JLS61-40.28A /380V1金钟电气9指示灯XB2-BVM3C220V 绿色1上海施耐德电器10指示灯XB2-BVM4C220V 红色1上海施耐德电器11接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5/EN若干Weidmiiller12限位开关213 导线工作清单设计原理图成绩图 7-1电动机正反转限位运行控制电路图 7-2 电动机正反转机械限位示意图图 6-1 所示为电动机正、反转限位控制电路，SQ1 和 SQ2 为限位开关，装在

19、预定位置上。按下 SB2 按钮，接触器KM 1 线圈获电动能，电动机正转起动。运动部件向前运行。当运行到终端位置时， 装在运动物体上的挡铁碰撞行程开关SQ ，使 SQ1的常闭触点断开。 接1触器 KM1线圈断点释放。电动机断电。运动部件停止运动。此时，即使按下SB 按钮，接2触器 KM1的线圈也不会获电故保证了运动部件不会超过SQ 所在位置。当按下 SB按钮时13电动机会反转，运动部件向后运动至挡铁碰撞行程开关SQ2 时，运动部件停止运动，如中间需停车，可按下停止按钮SB 。1工作流程叙述成绩图 7-3电动机正反转限位运行控制电路元件布局1. 安装线槽、空气开关、保险、开关、接触器、按钮固定板

20、、端子等。2. 按照图 7-1 接线。3. 用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。任务（八）正负15 伏电源的焊接、调试任 务 名 称：（八）正负15 伏电源的焊接、调试序工作计划号1 设计原理图、选择元器件、2 根据原理图在小板上将各器件插好，经指导教师检查无误后，再进行可焊接。3 焊接完成后，用万用表通断档检查有无短路、断路现象。通电检查，用万用表20V 直流档，检测是否有正负15V 输出。4 整理实验器材，总结实验报告。材 料 清单序 号名称型号规格数 量1焊接板12三端稳压器件7815+15V13三端稳压器件7915-15V14电解电容器1000/50V25电容器0.1 /10

21、0V46二极管（整流桥）DB107C1A/200V27 导线89101112成 绩计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间厂商工作清单设计原理图成绩图 8-1正负 15 伏电源电路图 8-1 所示为单相桥式整流电路，是由两个单相桥式整流电路组合而成的，D1、D 2 分别是整流桥。电路中的C1、C2 电容器用来旁路高频干扰脉冲。C5、C6 电容器起改善瞬变响应特性，减少高频输出阻抗的作用。C3、C4 为电解电容（焊接时注意极性），在电路中起滤波作用。 7815、7915 为三端固定正负电压集成稳压器，它们均有+15V 、-15V 输出电压，

22、均可以输出1.5A 的电流。工作流程叙述成绩图 8-2 正负 15V 电源焊接板示意图工作流程：按电路说明选择元器件，在小板上将各器件插好，经指导教师检查焊接完成后，用万用表通断档检查有无短路、断路现象。通电检查，用万用表20V 直流档，检测是否是正负15V 电源。任务（九）三相异步电动机自动控制电路任 务 名 称：（九）三相异步电动机自动控制电路序工作计划成 绩号1按设计要求选择元器件、导线，在网空板上装配元器件，计划完成时间按设计电路图连接电路。实际完成时间2在焊接板上布置元件，连线进行焊接。计划完成时间实际完成时间3经教师检查无误后，进行实际调试，操作，观察电路的计划完成时间功能。如有故

23、障，排除之后再重新观察。实际完成时间4整理实验器材，总结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型 号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P 、400V/50H1Schneider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险管RT182A /250V1上海沪工4急停按钮ZB2-BE101C3A /240V1上海施耐德电器5接触器LCID09MC79A /220V1上海施耐德电器6电动机JLS61-40.28A /380V1金钟电气7指示灯XB2-BVM3C220V 绿色1上海施耐德电器8指示灯XB2-BVM4C220V 红

24、色1上海施耐德电器9接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5/EN若干Weidmiiller10电阻1/4 W10K711运放LM-32423122工作清单设计原理图成绩图 9-1三相异步电动机自动控制主电路图 9-2 三相异步电动机自动控制电路图 9-1 所示为三相异步电动机自动控制主电路，图 9-2 所示为三相异步电动机自动控制电路ui1（插针 5、 6，插针 9、10）、 ui2（插针 7、 8，插针9、 10）可利用底层电路板上的二个电位器获得。由于光偶是共阳极，则要求运放输出为低电平，接至插针27、 28，插针 29、 30。利用底层电路板上的光偶输出控制继电器，继电器触点A24

25、 、A26 的通断来控制主电路的 AC220V 的接触器线圈，带动电机起、停。工作流程叙述成绩图 9-3 三相异步电动机自动控制电路元件布局1. 安装线槽、空气开关、保险、开关、接触器、按钮固定板、端子等。2. 按照图 9-1 接线。3. 用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。当输入信号ui1 、ui2 之和 ui 小于给定信号7.5V 时，电机运转，当输入信号ui1 、ui2 之和 ui 大于给定信号7.5V 时，电机停止转动。三相异步电动机自动控制电路也可用以下方法，直接用加法器和一个反相器如图9-4。图 9-4 三相异步电动机自动控制电路方法二任务（十）三相异步电动机正、反转控制

26、电路任 务 名 称：（十）三相异步电动机正、反转控制电路序工作计划成 绩号1按设计要求选择元器件、导线，在网空板上装配元器件，计划完成时间按设计电路图连接电路。实际完成时间2在焊接板上布置元件，连线进行焊接。计划完成时间实际完成时间3经教师检查无误后，进行实际调试，操作，观察电路的计划完成时间功能。如有故障，排除之后再重新观察。实际完成时间4整理实验器材，总结实验报告。计划完成时间实际完成时间材料清单序 号名 称型 号规 格数 量厂 商1空气开关C65N- C1010A/3P、400V/50H1Schneider dectric梅兰日兰2熔断器座RT18-3232A /500V1MIRO3保险

27、管RT182A /250V1上海沪工4急停按钮ZB2-BE101C3A /240V1上海施耐德电器5接触器LCID09MC79A /220V1上海施耐德电器6电动机JLS61-40.28A /380V1金钟电气7指示灯XB2-BVM3C220V 绿色1上海施耐德电器8指示灯XB2-BVM4C220V 红色1上海施耐德电器9接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5mm2若干Weidmiiller10电阻10K、20K各 2 只11运放LM-3342 312工作清单设计原理图成绩图 10-1三相异步电动机正、反转控制电路图 10-2 三相异步电动机正、反转自动控制电路ui（插针 7、 8，插针

28、 9、 10）可利用底层电路板上的电位器获得。由于光偶是共阳极，则要求运放输出为低电平，接至插针25、 26， 27、28， 29、30。利用底层电路板上的光偶输出控制继电器，继电器触点A24 、 A26 ， 27、 28 即 J1、 J2的通断来控制主电路的AC220V 的接触器线圈，带动电机起、停。ui5V 时，电动机正转；ui 5V 时，电动机反转；而当ui（ 5V 10V ）之间时，电动机停工作流程叙述成绩图 10-3 三相异步电动机正、反转控制电路自动控制电路元件布局ui 可用底层电路上的电位器获得（插针5、 6 9、10）。功能电路可用：二个比较器。电器主控制电路注意电动机正反转时

29、， 需在接触器线圈回路采取保护措施 （互锁），即控制电动机正转的接触器线圈断电后，才能接通控制电动机反转的接触器线圈，反之亦然。1. 安装线槽、空气开关、保险、开关、接触器、按钮固定板、端子等。2. 按照图 9-1 接线。3. 用万用表检查电路无误后通电，观察电路工作情形。ui 5V 时，电动机正转；ui 5V 时，电动机反转；当 ui（ 5V 10V ）之间时，电动机停任务（十一）三相异步电动机时间控制电路任 务 名 称：（十一）三相异步电动机时间控制电路序工作计划号1按设计要求选择元器件、导线，在网空板上装配元器件，按设计电路图连接电路。2 在焊接板上布置元件，连线进行焊接。3经教师检查无

30、误后，进行实际调试，操作，观察电路的功能。如有故障，排除之后再重新观察。4 整理实验器材，总结实验报告。材 料 清单序 号名称型 号规格数 量1空气开关C65N- C1010A/3P、400V/50H12熔断器座RT18-3232A /500V13保险管RT182A /250V14急停按钮ZB2-BE102C15W /250V15接触器LCID09MC750H /220V26电动机JLS61-42A /380V17指示灯XB2-BVM3C220V 绿色18指示灯XB2-BVM4C220V 红色19接线端子SAK 2.5/EN800V 2.5mm2若干10电阻10K、20K若干11运放LM-33

31、22 312成 绩计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间计划完成时间实际完成时间厂商Schneider dectric梅兰日兰MIRO上海沪工上海施耐得Schneider electric金钟电气上海施耐得上海施耐得Weidmiiller工作清单设计原理图成绩图 11-1三相异步电动机时间控制主电路图 11-2 三相异步电动机时间控制电路要求 (SB1)闭合后（ 3 5）秒之后电动机运转考虑由一个积分器和一个比较器构成时间控制电路。由Vo = -1 / RC （Vi T ），算出 T = 5S(SB1) 闭合后电容充电，按住(SB1)5 秒之后积分器输出-15V ，电动机运转 ,按下 (SB2) 电容 C 放电，电动机停止转动。工作流程叙述成绩图 11-3 三相异步电动机时间控制电路元件布局(SB1) 闭合后 5 秒之后电动机运转考虑由一个积分器和一个比较器构成时间控制电路。由Vo = -1 / RC （Vi T ），算出 T = 5S(SB1) 闭合后电容充电，按住(SB1)5 秒之后积分器