电气控制及PLC实验指导书

实验一电动机全压起动控制实验一、实验目的1.掌握各种低压电器的名称、原理和电气符号。2.能熟练阅读电气原理图，掌握点动、长动和混合控制环节。3.能根据电气原理图接线，并掌握故障检测和故障分析的方法。二、电气控制原理图图1连续运行全压起动控制电路三、任务实施1．任务内容（1）读图选择电器元件如图1，按电路图选择并检测所需的电器元件，记录各元器件的型号、规格、数量，填在电器元件明细表中，见表1,检测时应在不通电的晴况下，用万用表欧姆挡检查接触器线圈、热继电器的热元件是否完好，各触点的分断情况是否良好等，用兆欧表检测电动机的绝缘性能，并记下质量检测情况。在电动机铭牌上查出额定电流值，调整热继电器的整定电流。表1电器元件明细表符号元件名称型号额定电压额定电流数量检测情况QSFU1FU2KMFRSB2）安装接线首先按电路图选择元件，绘制电器元件布置图和接线图，将各电器元件牢固地固定在接线板上。电器元件在接线板上的布置原则如下：1）利于安装配线。功能相似的元件组合在一起，外形尺寸或重量相近的元件组合在一起。2）便于操作。经常维护、检修、调整的元件组合在一起，位置要适当。3）强电和弱电要分开。有必要时，把弱电部分屏蔽起来。防止外界千扰。4）考虑重量与元件发热。体积大、较重的元件安装在下面，发热量较大的元件安装在上面。5）尽可能减少导线数量和长度。将接线关系密切的元件按顺序组合在一起。6）元件的安装位置要整齐、匀称、间距合理、便于操作。7）接线板的进出线一般采用接线端子。然后按电路图接线。接线的一般顺序是，先接控制电路，再主电路，再接。注意：电动机三相定子绕组应正确接线，图2为电动机定子绕组接线图。（a）△形内部接线（b）△形外部端子接线（c）Y形内部接线(d)Y形外部端子接线图2三相异步电动机定子绕组接线图（3）整理现场接线完毕后，注意清理工作台及接线板，以防线头、螺丝钉等小部件遗留在接线板而造成短路等事故。（4）通电前检查电路接线完成后，应在不通电的情况下，先用万用表检查电路连接是否正常。一般采用万用表电阻挡分别对主电路及控制电路进行检测，重点检查是否短路。线路工作情况可以按下相应的按钮或接触器触点，测量各点通断情况。若发现异常，则逐级检查元器件或导线，及时排除故障（5）通电试车在电路检查正确无误后，方可进行通电试车。通电试车时应由教师接通电源并现场监护，学生应正确操作，认真观察实验现象，与工作要求比较。如出现故障，对照设计图及安装图查找检测故障，直至电路正常工作。如需带电检查，必须有教师在场监护。通电试车成功后，请描述电路工作时的情况，填写表1。表1电路工作情况操作工作现象接触器KM电动机M按下启动按钮SB2松开按钮SB2按下停止按钮SB1（6）断电拆线实验完成后，断开电源，拆除线路，清理现场，把实验仪器及设备上放回原处。2．故障检测及分析（1）常用的故障电路检修方法在电路安装接线与使用过程中，免不了会出现一些故障，需要进行故障检查和排除。常用的故障电路检修方法有以下几种：1）看现象电路出现故障后，一般应立即切断电源，通过观察找出故障现象。看有无线头松脱、冒烟、烧焦等，测电气发热元件和电路温度是否正常等。2）通电试验如没有明显的外观征兆，在不损伤实验设备的条件下，可通电进行试验。一般是先点动试验各控制环节的动作，若某一电器动作不符合要求，则说明故障范围在与此电器有关的电路中。3）分析原理根据电气控制电路的工作原理，结合故障现象，分析产生故障可能的原因，缩小故障电路可能的范围。4）逐级测量确定故障范围后，若不能直接找出故障点，则可用试电笔、万用表等对电路逐级进行带电或断电测量，以确定故障点。看电气元件和导线是否损坏，以及接线位置是否错误等。在检查和分析电路故障时，一般需要以上几种方法同时进行，才能尽快找出故障点，排除故障。检查出故障点后，采取相应的手段排除故障，再进行通电试车。（2）电路中常见故障的分析1）接通电源或按下启动按钮时，熔体立即熔断电路中有短路。仔细检查电路，看是主电路还是控制电路的故障，然后逐级检查，缩小故障范围。2）接触器不动作，电动机不能转动若按下启动按钮，接触器不动作，电动机也不转动，说明接触器线圈没有通电，则先检查电源输入是否正常，若正常，则控制电路有故障，应先逐级检查控制电路部分，待控制电路故障排除后，接触器通电动作，再观察电动机是否运行。3）接触器动作，电动机不能转动若按下启动按钮，接触器动作，而电动机不能转动，说明接触器线圈已通电，控制电路完好，则故障点在主电路，应逐级检查主电路部分。4）电动机发出异常声音而不能转动或转速很慢它是电动机缺相运行，主电路某一相电路开路，如线头松脱、接触器某对主触点损坏、熔断器的熔体熔断或电动机的接线有一相断开等。5）只能点动控制它是接触器自锁失灵。检查自锁电路中接触器KM的自锁触点及接线情况。6）接通电源时，没有按下按钮而电动机自行启动启动按钮被短接。检查控制电路中启动按钮SB2的触点及接线。7）电动机不能停止可能是接触器的主触点烧焊，也可能是停止按钮被卡住不能断开或者被短接。检查接触器和停止按钮的触点及接线。（3）教师示范检修1）用试验法来观察故障现象。主要注意观察电动机运行情况、接触器的动作情况和线路的工作情况等，如发现有异常，马上切断检查。2）用逻辑分析法缩小故障范围，并在电路图上用虚线标出故漳部位的最小范围。3）用测量法正确、迅速地找出故障点。4）根据故障点的不同情况，采取正确的修复方法，迅速排除故障。5）排除故障后通电试车。（4）学生检修教师根据学生情况，在主电路和控制电路分别设置1～2个故障，让学生根据工作时故障的情况，从原理上分析可能的故障原因，列出可能故障点，逐步测试查找并排除故障。在检修过程中，教师可给予启发性的指导。（5）注意事项1）要认真听取和仔细观察指导教师在示范中的讲解和检修操作。2）要熟练掌握电路图中各个环节的作用。3）在排除故障过程中，故障分析的思路和方法要正确。4）工具及仪表使用要安全、正确。5）带电检修故障时，必须有指导教师在现场监护，并要确保用电安全。6）检修必须在规定时间内完成。3．任务测评评分标准见附表1。思考与练习1.电路图中QS、FU、KM、SB、FR分别是什么电器元件的文字符号？2．如何判断笼型异步电动机是否可采用直接启动？3．自锁在控制电路中起什么作用？4．电动机主电路中既然安装了熔断器，为什么还要安装热继电器？它们各有什么作用？5．长动控制与点动控制有什么区别？6．什么是“互锁”？7．在图1中，若主电路有一相熔体已熔断，会发生什么现象？附表1评分标准项目内容配分评分标准扣分得分绘制电器元件布置图和接线图10元件布置不合理每处扣2分接线图绘制不正确每处扣2分安装前检测5电器元件漏检或错检，每个扣1分元件选择及安装10元件规格选错，每个扣5分不按电气安装图安装，扣10分元件安装不牢固，每个扣2分元件安装不整齐、不合理，每个扣2分损坏元件，每个扣10分布线及接线15不按电气原理图接线，扣10分布线不符合要求，每根扣2分接点松动、导线裸露部分过长，扣5分损伤导线绝缘层或线芯，每根扣5分故障分析10标错故障范围，每个扣5分故障分析的思路不正确，每个扣5分回答问题错误，每个扣5分故障排除20不能排除故障，每个扣10分产生新的或扩大故障，每个扣10分损坏电器元件，每个扣10分损坏电动机，扣20分通电试车20第一次试车不成功，扣10分第二次试车不成功，扣15分第三次试车不成功，扣20分安全、文明操作10违反安全、文明操作，扣10分合计规定完成时间：90分钟