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1、机电传动控制实验指导书主编：靳继勇 李雪丽中原工学院机电学院机械实验中心2013年 4 月 25 日35前 言现代生产机械一般由原动机、传动机构、工作机构和控制系统等几部分组成，当原动机为电动机时，即由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时，这种传动方式称为“机电传动”。一般来说，机电传动系统包括电动机、电气控制电路以及电动机和运动部件相互联系的传动机构，可以把电动机和传动机构合并一起称为“机电传动”部分；把满足加工工艺要求使电动机启动、停止、反向、调速、快速定位等的电气控制和电气操作部分视为“机电传动控制”部分。随着现代化进程的加快，人们对机电传动控制也提出了越来越高的要求，以满足社会生产
2、发展的需要。机电传动控制课程融合了电力拖动、自动控制原理、计算机技术、继电器-接触器控制、PLC控制技术等相关技术，其目的就是实现生产机械的启动、停止以及调速等方面的控制，完成各种生产工艺过程的的控制要求。所以机电传动控制课程是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一。学习机电传动控制课程的目的在于应用到生产实际中去。本书是针对我院机械设计制造及其自动化专业，配合机电传动控制这门必修专业基础课所编写的一本机电传动控制实验指导书。机电传动控制课程实验是与机电传动控制这门课相配套的电机系统综合实验。编制机电传动控制实验指导书的目的就是通过实验环节，使学生进一步认识和掌握机电传动控制的相关内容，使学
3、生在理论教学的基础上能够将理论知识运用到工程实际中去，掌握电气控制线路的基本环节。该系列实验能开拓学生思维，提高学生的动手实践能力，提高感性认识和解决问题的能力，使学生能更好地掌握理论知识，为培养机电传动控制方面的高素质综合性人才打下良好基础，同时对机械设计制造及其自动化专业和机械电子工程专业的学生学习其它相关专业课也具有重要的指导意义。由于编写时间仓促和编者水平有限，编写过程中难免出现错误，敬请读者批评指正。目 录第一章 概述1第二章 实验要求及注意事项2第三章 实验项目3实验一 继电接触电气控制系统实验31按钮和接触器双重互锁控制三相异步电动机的正、反转32时间继电器控制三相异步电动机Y降
4、压启动43继电器-接触器顺序控制电机实验6实验二 变频器的应用实验8实验三 变频器的多段速度控制实验13第四章 实验项目涉及的主要仪器设备简介17附录A 变频器的基本操作与运行17附录B 变频器功能参数一览表25第五章 参考文献35第一章 概述机电传动控制是机械设计制造及自动化专业的一门必修课，机电传动控制实验指导书是结合机电传动控制这门专业必修课，针对机电学院机械设计制造及其自动化专业和机械电子工程专业而编写的一本实验指导书。机电传动控制实验课程是本学科理论联系实际的一个重要环节，属专业课实验。机电传动控制实验课的目的是通过机电传动控制的实验教学环节，使学生初步具备运用理论知识分析和解决实际
5、问题，培养学生自己动手分析问题的能力和基本实验技能，为专业能力的培养和从事生产技术工作打好基础。本实验指导书根据课时要求与课程的重点内容，实验教学的主要内容包括：继电接触电气控制系统的设计、变频器调速，一共编写了三个实验项目：继电接触电气控制系统的设计（包括继电器-接触器综合控制电机实验和继电器-接触器顺序控制电机实验）、变频器的应用实验、变频器的多段速度控制实验。实验项目的设置及学时分配如下表：实验项目设置及学时分配表序号实验项目名称学时每组人数实验属性1继电接触电气控制系统实验（1）按钮和接触器双重互锁控制三相异步电动机的正、反转（2）时间继电器控制三相异步电动机Y降压启动（3）继电器-接
6、触器顺序控制电机实验44人综合性实验2变频器的应用实验25人综合性实验3变频器的多段速度控制实验25人设计性实验第二章 实验要求及注意事项1准时到达实验室，与实验无关的物品不得带入室内，入室后按指定分组进行实验，保持室内整洁、禁止随地吐痰，不准喧哗和打闹。2在整个实验过程中要注意人身及设备安全，严格遵守实验操作规程，认真操作，与本实验无关的仪器设备不得任意动用。3实验前必须先结合教材认真预习实验指导书，熟悉实验目的、实验要求和实验内容。4实验前应检查实验仪器设备及器材是否处于安全状态，熟悉仪器设备的使用方法和注意事项。5. 接线前(包括改接线路)、实验后都必须断开实验线路的电源，特别改接线路和
7、拆线时必须遵守“先断电，后拆线”的原则。6. 实验过程中，各小组接线图接好线后，必须仔细检查线路，经指导批准后方可上电。上电前应检查导线是否缠绕在电机轴上，人和物品不要紧挨电机，避免上电后，电机轴转速很高而造成人身和设备危险事故的发生。7. 实验过程中，如果发现不正常现象或不安全因素等，应立即“断开”；8. 实验完毕后，应按正确的顺序依次切断各电源，并将仪器设备及附件、实验用具、凳子等摆放整齐，搞好卫生，经指导教师检查同意后方可离开实验室。9. 实验后，应根据实验过程，独立写出实验报告，实验报告要简明扼要、字迹清析、图表整洁，结论明确。10不遵守本规定，经指出不听者，指导教师有权停止其实验。故
8、意损坏仪器设备及器材者按学院有关规定处理。参加实验的学生应认真按期完成实验报告，实验报告要求如下：1实验指导书应使用专用的实验报告纸加封面装订。2封面上应包括：实验名称、学院及专业、班级、姓名、实验日期及完成报告日期。3正文应包括：实验名称、实验目的、使用仪器设备等。4简述实验步骤，写出实验过程中出现的问题及解决方法。第三章 实验项目实验一 继电接触电气控制系统实验1按钮和接触器双重互锁控制三相异步电动机的正、反转一、实验目的1熟悉热继电器、接触器、按扭等常用低压电器工作原理和接线方法，掌握其在控制电路中的作用。2掌握按钮互锁与接触器互锁的控制原理；能够设计双重互锁的三相异步电动机正反转控制电
9、路，并掌握其接线方法。3培养对常见故障分析、判断和排除故障及调试的技能。二、实验属性本次实验属于综合性实验。三、实验仪器设备及器材1由按钮、常用继电器、交流接触器、显示灯等组成的继电器-接触器综合实验台。2本次实验用到继电器-接触器综合实验台上的元器件和其他设备器材如下：（1）自动空气断路器 1个（2）熔断器 5个（3）交流接触器 2个（4）热继电器 1个（5）复合按钮 3个其他设备器材：（6）三相交流异步电动机 1台（7）电源开关 1个（8）电工工具 1套（9）多种规格、颜色的导线 若干四、实验要求1实验前，认真阅读实验指导书并复习课本三相异步电动机正反转控制电路的相关内容。2熟悉所用仪器设
10、备的原理及接线方法。3设计电动机正反转控制电路，要求带有接触器互锁和按钮互锁的双重互锁电路，能实现正反转直接切换，并带有过载保护。4实验过程中通过接线组成实际电路后，经指导老师检查通过后方可通电试运行，通电时要注意安全，以防触电伤人。5按实验报告规定的格式完成实验报告。五、实验原理带有按钮和接触器双重互锁控制电机正反转的参考电路图如图3-1所示。图3-1 按钮和接触器双重互锁控制电机正反转原理图六、实验步骤1检查继电器-接触器实验台上的元件是否完好，了解其使用方法。2依据设计的电机正反转控制电路，在继电器-接触器实验台上找出相应的电器及接线端。3依据设计实验电路，数清需用导线的数目，准备导线。
11、这样，线路接完，导线用尽，可防止错接、漏接、多接。4依设计的实验电路，接好主电路（电动机暂不接入）和控制电路，电路接好后仔细检查，经老师检查无误后方可通电，严禁在通电状态下修改电路接线、拆线。5合上自动空气开关QF，接通380V交流电源，分别按正转、反转和停止按钮观察各电气元件的动作和指示灯显示情况。6实验完成后，必须牢记：先断电，后拆线，并整理好导线及实验工具。2时间继电器控制三相异步电动机Y降压启动一、实验目的1了解热继电器、时间继电器、接触器、按扭等常用低压电器的工作原理和使用方法，掌握其在控制电路中的作用。2掌握Y-起动控制线路的工作原理，能够设计三相异步电动机Y-起动控制电路，并掌握
12、其接线方法。3培养对常见故障分析、判断和排除故障及调试的技能。二、实验属性本次实验属于综合性实验。三、实验仪器设备及器材1由按钮、常用继电器、交流接触器、显示灯等组成的继电器-接触器综合实验台。2本次实验用到继电器-接触器综合实验台上的元器件和其他设备器材如下：继电器-接触器综合实验台上的元器件：（1）自动空气断路器 1个（2）熔断器 5个（3）交流接触器 2个（4）热继电器 1个（5）复合按钮 3个（6）时间继电器 1个其他设备器材：（7）三相交流异步电动机（接法） 1台（8）电源开关 1个（9）电工工具 1套（10）两种规格、颜色的导线 若干四、实验要求1实验前，认真阅读实验指导书并复习课
13、本三相异步电动机Y降压启动控制电路的工作原理等有关章节内容。2实验前，要求练习设计电动机星三角降压启动控制电路，并带有过载保护。熟悉电路中各元器件的接线方法。3实验过程中通过接线组成实际电路后，经指导老师检查通过后方可通电试运行，通电时要注意安全，以防触电伤人。4实验完成后，按实验报告规定的格式完成实验报告。五、实验原理电动机Y- 降压启动的控制电路参考图如图3-2所示。图3-2 时间继电器控制三相异步电动机Y降压启动原理图六、实验步骤1检查继电器-接触器实验台上的元件是否完好，了解其使用方法，特别要看清时间继电器的类型。 2依据设计三相异步电动机Y降压启动控制电路，在继电器-接触器实验台上找
14、出相应的电器及接线端。3依据设计的实验控制电路，数清需用导线的数目，准备导线。这样，线路接完，导线用尽，可防止错接、漏接、多接。4依据设计的实验电路，接好主电路（电动机暂不接入）和控制电路，电路接好后仔细检查，经老师检查无误后方可通电，严禁在通电状态下修改电路接线、拆线。5（1）合上自动空气开关QF，接通380V交流电源。（2）按下启动，观察并记录观察各电气元件的动作。（3）符合要求后接入电机，调节KT的延时，观察其动作时间和电动机启动情况。6实验完成后，必须牢记：先断电，后拆线，并整理好导线及实验工具。3继电器-接触器顺序控制电机实验一、实验目的1了解热继电器、时间继电器、接触器、按扭和行程开关等常用低压电器的工作原理和使用方法，掌握其
