任务1.1 电动葫芦单向点动控制线路装调

电气控制与PLC应用技术任务1.1电动葫芦单向点动控制线路装调收集信息任务描述电动葫芦属于起重设备与运输构架的重要组成部分，其在码头、港口、仓库等生产区域得到了广泛应用。电动葫芦的应用可有效提高生产效率，改善生产条件。具有轻便易携、结构紧凑、操作简单等优点，作为起升机具日益受到青睐。通常情况下，可用在1t、2t、3t、5t等起重机中。收集信息任务描述工作过程：按下向上按钮，向上运行，松开按钮停止运行按下向下按钮，向下运行，松开按钮停止运行按下向左按钮，向左运行，松开按钮停止运行按下向右按钮，向右运行，松开按钮停止运行以上工作方式便属于点动运行。

机械设备手动控制间断工作，即按下启动按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制方式称为点动。电动机的点动控制线路是最简单的控制线路，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。收集信息任务要求1.了解低压断路器、按钮、熔断器、三项交流异步电机、交流接触器的原理2.完成点动电路的设计3.掌握电动葫芦单向点动控制线路的工作过程4.掌握电动葫芦单向点动控制线路的检测方法收集信息低压断路器（1）低压断路器的功能低压断路器又称为自动空气开关或空气断路器，简称断路器。它是低压配电线路和工厂电气控制设备中常用的配电电器，集控制和保护于一体，能在正常情况下接通和断开电路以及控制小容量电机的运行，又能在发生短路、欠压、过载、漏电等故障时，自动切断电路，达到保护线路和电气设备的目的。图1.1-1低压断路器外观收集信息（2）低压断路器的结构低压断路器主要由触点、灭弧系统、各种脱扣器和操作机构等组成，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器1-主触点；2-自由脱扣机构；3-过电流脱扣器；4-分励脱扣器；5-热脱扣器；6-欠电压脱扣器；7-按钮

收集信息（3）低压断路器型号及含义常用DZ系列低压断路器的型号及含义如下：例如，DZ47-63/3P型表示框架等级额定电流为63A，设计序号为47的三极低压断路器。图1.1-2DZ系列低压断路器的型号及含义收集信息（4）低压断路器符号图1.1-3低压断路器的符号收集信息（5）低压断路器选型（1）根据使用场合和保护要求来选择断路器类型。如照明线路、电动机控制一般选用塑壳式；配电线路短路电流很大时选用限流型断路器；额定电流比较大或有选择性保护要求时选用框架式。（2）保护含有半导体器件的直流电路时应选用直流快速断路器等。低压断路器的选择应从以下几方面考虑：（3）断路器额定电压、额定电流应不小于线路、设备的正常工作电压、工作电流。（4）断路器极限通断能力不小于线路可能出现的最大短路电流。（5）欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。（6）过电流脱扣器额定电流不小于线路的最大负载电流。收集信息按钮按钮是一种结构简单、使用广泛的手动主令电器，它可以与接触器或继电器配合，对电动机进行远距离的自动控制。常用的按钮如图1.1-4所示。图1.1-4按钮外形图

常用的主令电器有：控制按钮、行程开关、接近开关，万能转换开关、主令控制器及其它主令电器（如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等）。本节仅介绍几种常用的主令电器。控制按钮接近开关万能转换开关行程开关收集信息按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳组成，如图所示，具有常闭触点和常开触点，按下按钮时，先断开常闭触点，后接通常开触点；松开按钮时，在复位弹簧的作用下，按钮触点自动复位的先后顺序相反，即先断开常开触点，后接通常闭触点。通常在无特殊说明的情况下，有触点电器的触点动作顺序均为“先断后合”。图1.1-5按钮的机构及图形符号为了便于识别按钮的作用，通常在按钮帽上做出不同的颜色，如红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮，黑色、白色或灰色表示点动按钮，蘑菇型表示急停按钮，按钮的选择主要依据场所、所需要数量、种类及颜色。收集信息按钮型号标志组成及其含义如下：

其中，结构形式代号的含义为：K为开启式，S为防水式，J为紧急式，X为旋钮式，H为保护式，F为防腐式，Y为钥匙式，D为带灯按钮。电气符号。按钮的图形符号及文字符号如图1.1-6所示。常开触点

常闭触点

复合触点图1.1-6按钮图形、文字符号收集信息按钮的选择

按钮主要根据使用场合、用途、控制需要及工作状况等进行选择。（1）根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开启式、防水式、防腐式等。（2）根据用途，选用合适的形式，如钥匙式、紧急式、带灯式等。（3）根据控制回路的需要，确定不同的按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等（4）根据工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。2故障的处理办法

按钮的常见故障及其处理方法如表所示。

按钮的常见故障及其处理方法故障现象产生原因处理方法按下启动按钮时有触电感觉1.按钮的防护金属外壳与连接导线接触2.按钮帽的缝隙间充满铁屑，使其与导电部分形成通路1.检查按钮内连接导线2.清理按钮及触点按钮，不能接通电路，控制失灵1.接线头脱落2.触点磨损松动，接触不良3.动触点弹簧失效，使触点接按下启动触不良1.检查启动按钮连接线2.检修触点或调换按钮3.重绕弹簧或调换按钮按下停止按钮，不能断开电路1.接线错误2.尘埃或机油、乳化液等流入按钮形成短路3.绝缘击穿短路1.更改接线2.清扫按钮并相应采取密封措施3.调换按钮收集信息

熔断器1.熔断器的功能和种类熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器。广泛用于低压配电系统和控制系统中，主要用作短路保护和严重过载保护。熔断器串接于被保护电路中，当通过的电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔断，切断电路，达到保护电路及电气设备的目的。熔断器的种类很多，常见的有RC插入式熔断器、RL螺旋式熔断器、RM无填料封闭式熔断器、RS快速熔断器、RT有填料管式熔断器和RZ自复式熔断器等。如图1.1-6所示为熔断器外形图。图1.1-6熔断器外形图收集信息1.熔断器的功能和种类收集信息1.熔断器的功能和种类收集信息2.熔断器的主要参数

熔断器的主要技术参数包括额定电压、熔体额定电流、熔断器额定电流、极限分断能力等。

额定电压

指熔断器长时间工作所能承受的电压。如果熔断器实际工作电压大于其额定电压，熔体熔断时可发生电弧不能熄灭的危险。

熔体额定电流

指熔体长期通过而不会熔断的电流。

熔断器额定电流

指保证熔断器能长期正常工作的电流。它由熔断器各部分长期工作时允许的升温决定。

极限分断能力指熔断器在额定电压下所能开断的最大短路电流。在电路中出现的最大电流一般是指短路电流值，所以，极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。

收集信息3.熔断器的选型熔断器的额定电流应大于等于所装熔体的额定电流，因此确定熔体电流是选择熔断器的主要任务，具体来说有下列几条原则：1）对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载熔断器作过载和短路保护用，熔体的额定电流应大于或等于负载的额定电流，即IRN≥IN。式中，IRN为熔体的额定电流，IN为负载的额定电流。电动机的启动电流很大，熔体在短时通过较大的启动电流时，不应熔断，因此熔体的额定电流选的较大，熔断器对电动机只宜作短路保护而不用作过载保护。2）保护单台长期工作的电机熔体电流选取

IRN≥(1.5～2.5)IN如果电动机频繁起动，式中系数可适当加大至3～3.5，具体应根据实际情况而定。收集信息3.熔断器的选型3）保护多台长期工作的电机出现尖峰电流时，熔断器不应熔断，则：IRN≥(1.5～2.5)INmax+ΣININmax-容量最大的一台电动机的额定电流，ΣIN——其余各台电动机额定电流之和。

4）快速熔断器熔体额定电流的选择

在小容量变流装置中（可控硅整流元件的额定电流小于200A）熔断器的熔体额定电流则应按下式计算：IRN=1.57ISCR式中ISCR为可控硅整流元件的额定电流收集信息熔断器的型号标志组成及其含义如下：熔断器的文字和图形符号如下：FU4.熔断器的型号及符号收集信息5.熔断器的检测

熔断器在安装之前需要进行检测以确保元件的正常。其测试方法为，将万用表打到蜂鸣档，表笔分别打在熔断器中某一相的两个接线柱上，蜂鸣，则为正常。收集信息6.熔断器的常见故障及处理收集信息

交流接触器交流接触器是一种中间控制元件，其优点是可频繁的通、断线路，以小电流控制大电流。配合热继电器工作还能对负载设备起到一定的过载保护作用。因为它是靠电磁场吸力通、断工作的，相对于人手动分、合闸电路，它更高效率，更灵活运用，可以同时分、合多处负载线路，还有自锁功能，通过手动短接吸合后，就能进入自锁状态持续工作。交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。三相异步电机分类收集信息（1）交流接触器的结构（1）电磁机构电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。（2）触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。（3）灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。高压接触器多采用真空灭弧。（4）其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。三相异步电机铭牌收集信息（2）交流接触器的型号和符号接触器的标志组成及其含义如下：交、直流接触器的图形符号及文字符号如下图三相异步电机铭牌收集信息（3）交流接触器的工作原理线圈通电：所有触点改变原状态线圈失电，所有触点恢复原状态线圈通电产生电磁吸力-克服弹簧力动铁芯向下移动，带动触点改变原状态三相异步电机铭牌收集信息（4）交流接触器的选择1）根据负载性质选择接触器的结构形式及使用类别。2）主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。要注意的是接触器的额定工作电流是在规定的条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。接触器按其主触头通过电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。交流接触器又可分为电磁式和真空式两种。这里主要介绍常用的电磁式交流接触器。

3）主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路电压。

4）吸引线圈的额定电压应与控制电路电压相一致。当控制线路简单，使用电器较少时，为节省变压器，可直接选用380V或220V的交流电压；当线路复杂，使用电器超过5个时，从人身和设备安全角度考虑，吸引线圈电压要选低一些，可用36V或110V的交流电压的线圈。（5）接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。（5）交流接触器的检测1.触点检测

万用表蜂鸣档2.线圈检测

万用表2k欧姆档接触器常见故障及其处理方法接触器常见故障及其处理方法如表所示故障现象产生原因处理方法接触器不吸合或吸不牢1.电源电压过低2.线圈断路3.线圈技术参数与使用条件不符4.铁心机械卡阻1.调高电源电压2.调换线圈3.调换线圈4.排除卡阻物线圈断电，接触器不释放或释放缓慢1.触点熔焊2.铁心表面有油污3.触点弹簧压力过小或复位弹簧损坏4.机械卡阻1.排除熔焊故障，修理或更换触点2.清理铁心极面3.调整触点弹簧力或更换复位弹簧4.排除卡阻物收集信息（6）交流接触器的常见故障及处理方法接触器常见故障及其处理方法接触器常见故障及其处理方法如表所示故障现象产生原因处理方法触点熔焊1.操作频率过高或过负载使用2.负载侧短路3.触点弹簧压力过小4.触点表面有电弧灼伤5.机械卡阻1.调换合适的接触器或减小负载2.排除短路故障更换触点3.调整触点弹簧压力4.清理触点表面5.排除卡阻物铁心噪声过大1.电源电压过低2.短路环断裂3.铁心机械卡阻4.铁心极面有油垢或磨损不平5.触点弹簧压力过大1.检查线路并提高电源电压2.调换铁心或短路环3.排除卡阻物4.用汽油清洗极面或更换铁心5.调整触点弹簧压力线圈过热或烧毁1.线圈匝间短路2.操作频率过高3.线圈参数与实际使用条件不符4.铁心机械卡阻1.更换线圈并找出故障原因2.调换合适的接触器3.调换线圈或接触器4.排除卡阻物收集信息（6）交流接触器的常见故障及处理方法收集信息三相交流异步电动机（1）三相异步电动机的结构三相异步电动机的基本结构是由定子和转子两大部分组成，在定子和转子之间处在0.25—2mm的气隙，此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。图1.1-7所示为笼型三相异步电动机的结构组成。三相异步电机分类图4.7(a)笼型异步电动机结构图图4.7(b)绕线转子异步电动机结构图异步电动机由两个基本部分组成：

定子（固定部分）和转子（旋转部分）。三相异步电动机按转子结构不同笼型异步电动机绕线转子异步电动机收集信息（1）三相异步电动机的结构三相异步电动机的定子定子铁心（绝缘硅钢片叠成，固定在机座上）定子绕组嵌在定子槽中（铜线）连接规则三相对称星形

三角形三相异步电机定子绕组三相异步电机定子收集信息（1）三相异步电动机的结构三相异步电机转子三相异步电动机的转子转子铁心（绝缘硅钢片叠成）转子绕组铁心外槽内结构不同绕线型转子三相对称绕组嵌在转子铁心槽中三个线端接到转轴端部三个绝缘铜环上笼型转子铁心槽内放置铜条铜条两端用短路环焊接铝浇铸三相异步电机转子收集信息（1）三相异步电动机的结构三相异步电机结构总结：异步电动机由两个基本部分组成：

定子（固定部分）和转子（旋转部分）。定子转子收集信息（1）三相异步电动机的结构收集信息图1.1-7三相异步电动机的结构组成前端盖转子部分定子部分吊顶后端盖风扇风罩转子绕组转子绕组定子绕组定子铁心机座（1）三相异步电动机的结构三相异步电机铭牌按电动机铭牌所规定的条件和额定值运行，称作额定运行状态。收集信息（2）三相异步电动机的铭牌三相异步电机型号

型号指电动机的产品代号、规格代号和特殊环境代号。电机产品型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。三相异步电动机机座中心高机座长度代号磁极数Y112

S--6收集信息（2）三相异步电动机的铭牌三相异步电机额定值（1）额定功率PN：

指电动机在额定运行时，轴上输出的机械功率，（kW）。（2）额定电压UN和接法：

额定电压指电动机额定运行状态时，定子绕组应加的线电压，（V）。

（3）额定电流IN:指电动机在额定电压下运行，输出功率达到额定值，流入定子绕组的线电流，（A）。

（4）额定频率fN:指加在电动机定子绕组上的允许频率，（HZ）。42

（5）

额定转速nN：指电动机在额定电压、额定频率和额定输出的情况下电动机的转速，（r/min）。收集信息（2）三相异步电动机的铭牌三相异步电机额定值（6）噪声量：

该指标随电动机容量及转速的不同而不同（容量及转速相同的电动机，噪声指标又分“1”、“2”两段）（9）绝缘等级：指电动机内部所有绝缘材料允许的最高温度等级，它决定了电动机工作时允许的温升。

（7）震动量:表示电动机震动的情况。

（8）定额:按电动机在额定运行时的持续时间，定额分为连续--S1、短时--S2及断续--S3三种。43

（10）

防护等级：提示电动机防止杂务与水进入的能力。它是由外壳防护标志字母IP后跟2位具有特定含义的数字代码进行表定的。（2）三相异步电动机的铭牌连续定额的电机适应常年运转，只要正常维护就可以。比如化工厂的水泵电机，压缩机电机，都是这样。短时定额电机，其力矩和功率输出很大，体积很小，只适合短时间运行，比如汽车的发动机用的起动电机。每次工作时间不超过5秒钟。还有所谓舵机的电机，都是工作时间极短。

断续定额电机比如家用吸尘器电机，手电钻电机，豆浆机电机，一般都是规定最长工作时间为几十分钟。建议间歇使用可以延长寿命。定额收集信息（2）三相异步电动机的铭牌三相定子绕组收集信息（3）三相异步电动机的定子接线方式第一相U相：两个引出端子为U1、U2第二相V相：两个引出端子为V1、V2第三相W相：两个引出端子为W1、W2三相定子绕组U1V1W1U2V2W2收集信息（3）三相异步电动机的定子接线方式三相定子绕组接法接法一：星形（Y）接法接法二：三角形（

）接法收集信息（3）三相异步电动机的定子接线方式三相定子绕组接法U1U2V1W1V2W2U1U2V1V2W1W2尾尾相接：U2、V2、W2连接在一起接法一：星形（Y）接法收集信息（3）三相异步电动机的定子接线方式三相定子绕组接法首尾相连，U1与V2，V1与W2，W1与U2相连接法二：三角形（

）接法U1V1W1U1U2V1V2W1W2U2V2W2收集信息（3）三相异步电动机的定子接线方式1点动控制电路组成电动机点动控制线路的原理图，由主电路和控制电路两部分组成。点动控制电路主电路控制电路点动控制电路主电路主电路组成：空气开关、熔断器、交流接触器主触点、电机1点动控制电路组成点动控制电路控制电路1点动控制电路组成控制电路组成：电源、熔断器、常开按钮、交流接触器线圈2点动控制电路工作原理点动控制电路工作过程合上空开QF2点动控制电路工作原理点动控制电路工作过程按下起动按钮SB合上空开QF2点动控制电路工作原理点动控制电路工作过程按下起动按钮SB接触器KM线圈通电合上空开QF2点动控制电路工作原理点动控制电路工作过程按下起动按钮SB接触器KM线圈通电KM主触点闭合-电动机M通电直接起动合上空开QF2点动控制电路工作原理点动控制电路工作过程松开启动按钮SBKM线圈断电-主触点断开，电机停

检测方法-概述检测分为两大部分：一、主电路检测1.主电路短路检测※※※2.主电路断路检测二、控制电路检测该检测为电路安装完毕之后进行的检测。检测的目的：1.保障上电安全；2.检查线路安装的准确性。注意：该检测全部过程在下电情况下进行。检测方法-概述主电路检测：

1.主电路短路检测※※※（确保上电安全）

检测三相电之间以及电机绕组之间是否短路，采用万用表蜂鸣档进行测量。

2.主电路断路检测

手动按下接触器，检测三相电与电机绕组是否能够接通，采用万用表蜂鸣档进行测量。注意：所有检测在下电情况下进行。检测方法-概述控制电路检测检测-电阻测量法：万用表打在控制电源两端，手动改变控制回路状态，测试回路电阻情况以验证线路的正确性。注意：所有检测在下电情况下进行。器件安装与布线一一、器件布局原则1.大而重的电气元件安装在电气板的下方，而发热元件应安装在电气控制柜的上部或后部，但应将热继电器置于其下部，因为热继电器的输出端直接与电动机连接，便于引出线，输入端直接与接触器连接，接线方便，接线短，且便于散热。2.把强弱电分开，注意屏蔽，防止外界干扰。3.需要经常维护、检查和调整的电器元件的安装位置不宜过高或过低。需要经常监测的手动开关和仪表的安装位置应符合人机工程学原理。有较完善的操作、点检、维修三位一体的管理体制。器件安装与布线一一、器件布局原则4.电气元件的布置要考虑防护间隙，做到整齐、美观、对称。尺寸、结构相似的电器可以放在一起，便于加工、安装、接线。若采用线槽式接线方式，应适当增加每排电器之间的距离，以便于接线和维修。5.在确定了每个电气元件的位置之后，就可以绘制电气布局图。电气布置图是根据电气元件的轮廓线绘制的，即以各元件的轴线为基础标出其间距。应按产品说明书的标准标注各电器元件的安装尺寸及公差范围，以保证安装板的加工质量和各电器的顺利安装。6.在电器布局的设计中，也要选择进线和出线的方式，接线端子、连接器或接插件按元器件的进、出线数、所用导线的规格、出线位置进行编号，并按一定顺序标出进、出线的接线号。器件安装与布线一（a）三相交流异步电动机点动控制电路布局简图（b）三相交流异步电动机点动控制电路接线图线路检查二1、

主电路断路检测

断路检测诀主电路中定支路，万用表调蜂鸣档；电源做首电机尾，手动闭合各断点；蜂鸣即为无断路。线路检测分为三部分，分别是主电路短路检测、主电路断路检测和控制电路功能检测，使用工具为数字式万用表，需要注意的是，三部分检测均在下电情况下进行。线路检查二1、

主电路断路检测

断路检测诀主电路中定支路，万用表调蜂鸣档；电源做首电机尾，手动闭合各断点；蜂鸣即为无断路。3条支路：L1-UL2-VL3-W检测工具：数字式万用表调节档位：蜂鸣档线路检查二1、

主电路断路检测

断路检测诀主电路中定支路，万用表调蜂鸣档；电源做首电机尾，手动闭合各断点；蜂鸣即为无断路。线路检查二1、

主电路断路检测

断路检测诀主电路中定支路，万用表调蜂鸣档；电源做首电机尾，手动闭合各断点；蜂鸣即为无断路。举例：第一条支路：L1-U万用表两端分别分别放在L1和U两端

3条支路：L1-U1L2-V1L3-W1线路检查二1、

主电路断路检测

断路检测诀主电路中定支路，万用表调蜂鸣档；电源做首电机尾，手动闭合各断点；蜂鸣即为无断路。举例：第一条支路：L1-U万用表两端分别分别放在L1和U两端

支路一断点：KM手动闭合该断点

蜂鸣则此支路无断路检测序号表笔位置操作说明万用表示数1

合上空开（不带电，模拟上电）

2L1、U按下KM蜂鸣3L2、V按下KM蜂鸣4L3、W按下KM蜂鸣检测工具：数字式万用表调节档位：蜂鸣档检测步骤如表1.1-3所示：表1.1-3双速电机主电路断路检测步骤线路检查二1、

主电路断路检测

断路检测诀主电路中定支路，万用表调蜂鸣档；电源做首电机尾，手动闭合各断点；蜂鸣即为无断路。主电路短路检测主要分为两部分，一部分为电源短路检测、另一部分为电机绕组短路检测，具体检测过程如下：检测工具：数字式万用表调节档位：蜂鸣档检测步骤如表1.1-