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1、电气控制技术实验,2018年11月5日,实验教学的作用与目的,电气控制技术是一门实践性很强的课程，其任务是使学生获得电气控制技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，实验教学显得尤为重要。本课程的实验主要是综合性实验和设计性实验，内容侧重于某些理论知识的综合应用，除了巩固加深某些重要的基础理论外，主要在于帮助学生认识现象，掌握基本实验方法和基本实验技能，培养综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力。,上课必须带好电工电子实验教程； 实验前要预习，并写好预习报告； 实验过程中，严格按照实验操作流程，一定要注意安全用电； 实验完后整理好实验台，打扫好卫生；
2、 课后写好实验报告； 凡旷一次课或缺预习报告与实验报告，一律作不及格处理。,实验要求,实验台的认识,实验台的认识,三相电源输出,电压调节为220V左右,1、主电源模块,实验台的认识,2、继电接触控制模块(二),通常黄、绿、红接主电路，蓝色接辅助控制电路 接线时，遵循左进右出的原则,实验台的认识,3、继电接触控制模块(一),两个继电接触控制模块中的KM、FR、SB可随选，以方便接线为准，选定后接线时不许更改,实验台的认识,4、电阻模块,三相电阻器的A1和A2、B1和B2、C1和C2分别并联作三相电阻输出；A3、B3、C3分别作为三相电阻输入。三个电阻调器应旋到相同位置，使三相电阻平衡。,实验台的
3、认识,5、电机模块,注意电机的接线方式,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,一、实验目的, 理解三相异步电动机定子串电阻降压启动控制电路工作原理，了解其优缺点及适用场合； 掌握三相异步电动机定子串电阻降压启动控制电路接线及故障检查、分析方法。,二、实验设备, MCL-II型电机、电气传动教学实验台,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,三、实验原理,图中，SB1、SB2分别为停止按钮和启动按钮。合上电源隔离开关QS，按下SB2，接触器KM1得电并自锁，其主触点闭合，三相交流电经电阻R接入电动机定子绕组，电动机降压启动，减小启动电流对电动机和电网的冲击。与此同时，时间继电器KT得电工作
4、，达到设定的延迟时间，其延时闭合的常开触点闭合，KM2线圈得电并自锁，KM1、KT线圈断电，KM2主触点将电阻R短接，电动机加额定电压正常运行。,图4.1 串电阻降压启动电路,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,四、实验内容及步骤, 先熟悉实验台各面板的布置及使用方法，了解注意事项；如果没有专用实验台，则应根据实验电机的型号规格选择配套的元器件，在实验板上自行安装控制线路。 按图4.1所示线路连接电路。先接主电路，后接控制电路，注意选择主电路和控制电路连接导线的颜色，以便出现故障时查找线路。 电路连接完成后，先自检确认无误，再请指导老师检查后才能通电实验。自检分为二步：第一步是观察检查，
5、看接线是否正确；第二步是测量检查，用万用电表测量线路关键点位的电阻值，看是否有短路或开路故障。测量数据填入表4.1中。,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,四、实验内容及步骤,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,四、实验内容及步骤, 调节三相交流电源相电压为220V（也可按照指导老师的要求适当降低），降压电阻R调到合适阻值（约70欧姆），合上电源开关QS，按下SB2，观察电动机的运行情况以及接触器、时间继电器的工作情况。 （1）调节降压电阻R的阻值，观察电动机启动过程。如有条件，用电流表观察电动机启动电流的变化。 （2）调节时间继电器KT的延迟时间，观察接触器的转换及电动机运行情况
6、。 在完成上面实验的基础上，将时间继电器KT线圈连接线断开，观察线路工作及电动机运行情况。,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,实验一 三相异步电动机定子串电阻降压启动,五、思考题, 与直接启动比较，三相异步电动机定子串电阻降压启动有什么优点； 测量V11W11间电阻时，如果按下SB2前后的电阻值不变化，可能是什么故障？,实验二 三相异步电动机Y-降压启动,一、实验目的, 理解三相异步电动机Y-降压启动控制电路工作原理，了解其优缺点及适用场合； 掌握三相异步电动机Y-降压启动控制电路接线及故障检查、分析方法。,二、实验设备, MCL-II型电机、电气传动教学实验台,三、实验原理,图中，S
7、B1、SB2分别为停止按钮和启动按钮。合上电源隔离开关QS，按下SB2，接触器KM1得电并自锁，时间继电器KT和接触器KMY线圈得电，KM1、KMY主触点闭合，电动机定子绕组接成Y形，三相交流电接入电动机定子绕组，电动机在Y形接法下降压启动，减小启动电流对电动机和电网的冲击。当KT达到设定的延迟时间时，其延时触点动作，KM线圈得电，KMY、KT线圈断电，电动机定子绕组接成形，加额定电压正常运行。,实验二 三相异步电动机Y-降压启动,图4.2 Y-降压启动电路,四、实验内容及步骤, 先熟悉实验台各面板的布置及使用方法，了解注意事项；如果没有专用实验台，则应根据实验电机的型号规格选择配套的元器件，
8、在实验板上自行安装控制线路。 按图4.2所示线路连接电路。先接主电路，后接控制电路，注意选择主电路和控制电路连接导线的颜色，以便出现故障时查找线路。 电路连接完成后，先自检确认无误，再请指导老师检查后才能通电实验。自检分为二步：第一步是观察检查，看接线是否正确；第二步是测量检查，用万用电表测量线路关键点位的电阻值，看是否有短路或开路故障。测量数据填入表4.2中。,实验二 三相异步电动机Y-降压启动,四、实验内容及步骤,实验二 三相异步电动机Y-降压启动,四、实验内容及步骤, 调节三相交流电源相电压为220V（也可按照指导老师的要求适当降低），降压电阻R调到合适阻值（约70欧姆），合上电源开关Q
9、S，按下SB2，观察电动机的运行情况以及接触器、时间继电器的工作情况。 （1）调节降压电阻R的阻值，观察电动机启动过程。如有条件，用电流表观察电动机启动电流的变化。 （2）调节时间继电器KT的延迟时间，观察接触器的转换及电动机运行情况。 在完成上面实验的基础上，将时间继电器KT线圈连接线断开，观察线路工作及电动机运行情况。,实验二 三相异步电动机Y-降压启动,五、思考题, 为什么采用Y降压启动能减小启动电流？ 连接电路时，若将图4.2中KT的二个延时触头调换位置，电路将如何工作？,实验二 三相异步电动机Y-降压启动,实验三 按时间原则控制的电动机反接制动,一、实验目的, 理解按时间原则控制的电
10、动机反接制动电路工作原理，了解其优缺点； 掌握按时间原则控制的电动机反接制动电路接线及故障检查、分析方法。,二、实验设备, MCL-II型电机、电气传动教学实验台,三、实验原理,图中，SB1、SB2分别为停止按钮和启动按钮。合上电源隔离开关QS，按下SB2，接触器KM1得电并自锁，主触点闭合，三相交流电通入电动机定子绕组，电动机启动运行。停车时，按下SB1，KM1线圈断电，其主触点释放，时间继电器KT和接触器KM2线圈得电，KM2主触点闭合，三相交流电改变相序流入电动机定子绕组，产生与转子转动方向相反的转矩，进行反接制动。当电动机转速制动到接近零时，KT达到设定的延迟时间，其延时断开的常闭触点
11、断开，KM2和KT线圈断电，KM2主触点释放，电动机断电停止。,实验三 按时间原则控制的电动机反接制动,图4.3 时间原则反接制动,四、实验内容及步骤, 先熟悉实验台各面板的布置及使用方法，了解注意事项；如果没有专用实验台，则应根据实验电机的型号规格选择配套的元器件，在实验板上自行安装控制线路。 按图4.3所示线路连接电路。先接主电路，后接控制电路，注意选择主电路和控制电路连接导线的颜色，以便出现故障时查找线路。 电路连接完成后，先自检确认无误，再请指导老师检查后才能通电实验。自检分为二步：第一步是观察检查，看接线是否正确；第二步是测量检查，用万用电表测量线路关键点位的电阻值，看是否有短路或开
12、路故障。测量数据填入表4.3中。,实验三 按时间原则控制的电动机反接制动,四、实验内容及步骤,实验三 按时间原则控制的电动机反接制动,四、实验内容及步骤, 调节三相交流电源相电压为220V（也可按照指导老师的要求适当降低），降压电阻R调到合适阻值（约70欧姆），合上电源开关QS，按下SB2，观察电动机的运行情况以及接触器、时间继电器的工作情况。 （1）按下SB1，观察电动机停车过程。如有条件，可用转速表观察电动机转速变化情况。 （2）调节时间继电器KT的延迟时间，观察停车时接触器的转换及电动机停止过程，找出KT的最佳延迟时间。 在完成上面实验的基础上，将时间继电器KT线圈连接线断开，观察线路工
13、作及电动机运行情况。,实验三 按时间原则控制的电动机反接制动,五、思考题, 电动机反接制动具有什么特点？适用于什么场合？ 若要将图4.3电路改成按速度原则控制，电路应如何设计？,实验三 按时间原则控制的电动机反接制动,实验四 工作台自动往返循环控制,一、实验目的, 掌握三相异步电动机正反转控制电路工作原理，了解其应用场合； 掌握行程控制原理、功能、操作及故障检查、分析方法。,二、实验设备, MCL-II型电机、电气传动教学实验台,三、实验原理,图中，SB1为停止按钮，SB2、SB3分别为正向、反向启动按钮，通过电动机正、反转拖动工作台前进、后退运动。SQ1、SQ2分别为工作台后退、前进限位开关
14、；SQ3、SQ4分别为工作台后退、前进终端保护限位开关，防止SQ1、SQ2失灵时工作台从床身上冲出。 合上电源隔离开关QS，按下SB2，接触器KM1得电并自锁，主触点闭合，电动机正转，拖动工作台前进。工作台前进到预定位置，挡块压下SQ2，其常闭触点断开，KM1断电，工作台停止前进；常开触点闭合，KM2得电，电动机反转，拖动工作台后退。工作台后退到设定位置，挡块压下SQ1，其常闭触点断开，KM2断电，工作台停止后退；常开触点闭合，KM1得电，电动机又正转，工作台又前进。如此往复循环，直至按下停止按钮SB1，电动机断电停止。,实验四 工作台自动往返循环控制,图4.4 自动往返循环控制,四、实验内容
15、及步骤, 先熟悉实验台各面板的布置及使用方法，了解注意事项；如果没有专用实验台，则应根据实验电机的型号规格选择配套的元器件，在实验板上自行安装控制线路。 按图4.4所示线路连接电路。先接主电路，后接控制电路，注意选择主电路和控制电路连接导线的颜色，以便出现故障时查找线路。 电路连接完成后，先自检确认无误，再请指导老师检查后才能通电实验。自检分为二步：第一步是观察检查，看接线是否正确；第二步是测量检查，用万用电表测量线路关键点位的电阻值，看是否有短路或开路故障。测量数据填入表4.4中。,实验四 工作台自动往返循环控制,四、实验内容及步骤,实验四 工作台自动往返循环控制,四、实验内容及步骤, 调节
16、三相交流电源相电压为220V（也可按照指导老师的要求适当降低），降压电阻R调到合适阻值（约70欧姆），合上电源开关QS，按下SB2，观察电动机的运行情况以及接触器、时间继电器的工作情况。 （1）分别按下SB2、SB3，观察电动机运行以及接触器的工作情况。 （2）用转换开关代替行程开关，模拟工作台运行。在电机启动稳定运行后，手动扳动SQ2和SQ1，使电动机正转和反转，模拟工作台运行，观察接触器和电动机的工作情况。 在进行上面实验的基础上，压下行程开关SQ3、SQ4，体验其作为工作台后退、前进终端保护限位开关的作用。,实验四 工作台自动往返循环控制,五、思考题, 简述从电动机正向启动开始，工作台前进、后退完成一个工作循环的工作过程。 若要求工作台前进到终点，再后退回到原位停止，不作往复循环运动，电路应如何设计？,实验四 工作台自动往返循环控制,实验五 无变压器单向能耗制动控制,一、实验目的, 掌握无变压器单向能耗制动控
