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1、本科实训报告 实训名称：异步电机的点动连续运行控制线路 实验地点： 电机馆电力拖动实验室 专业班级： 电气1202 学号：07 学生姓名： 姚占辉 指导教师： 赵荣理 2016年 1 月 10 日目录第一章 电气控制原理电路的设计简介1.1 概要电气控制原理电路设计是原理设计的核心内容，各项设计指标通过它来实现，它又是工艺设计和各种技术资料的依据。电气控制原理电路的基本设计方法电气控制原理电路设计的方法主要有分析设计法和逻辑设计法两种。1、分析设计法分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完
2、整线路。当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。分析设计法的优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它是在熟练掌握各种电气控制电路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制电路能力的基础进行的，容易为初学者所掌握，对于具备一定工作经验的电气技术人员来说，能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采用；其缺点是设计出的方案不一定是最佳方案，当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。为此，应反复审核电路工作情况，有条件时还应进行模拟试验，发现问题及时修改，直到电路动作准确无误，满足生产工艺要求为止。2、逻辑设计法逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出
3、发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。逻辑设计法的优点是能获得理想、经济的方案，但这种方法设计难度较大，整个设计过程较复杂，还要涉及一些新概念，因此，在一般常规设计中，很少单独采用。其具体设计过程可参阅专门论述资料，这里不再作进一步介绍。1.2 电气原理图设计的基本步骤电气原理图设计的基本步骤是：（l）根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。（2）设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计时按主电路、控制电路、辅助电路、联锁与保护、总体检查反复修改
4、与完善的先后顺序进行。（3）绘制总原理图。（4）恰当选用电器元件，并制订元器件明细表。设计过程中，可根据控制电路的简易程度适当地选用上述步骤。1.3 原理图设计中的一般要求一般来说，电气控制原理图应满足生产机械加工工艺的要求，电路要具有安全可靠，操作和维修方便，设备投资少等特点，为此，必须正确地设计控制电路，合理地选择电器元件。原理图设计应满足以下要求：1、电气控制原理应满足工艺的要求在设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解，并在此基础上来考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置。2、控制电路电源种类与电压数值的要求对于比较简单的控制电路
5、，而且电器元件不多时，往往直接采用交流380V或220V电源，不用控制电源变压器。对于比较复杂的控制电路，应采用控制电源变压器，将控制电压降到110V或48V、24V。这种方案对维修、操作以及电器元件的工作可靠均有利。对于操作比较频繁的直流电力传动的控制电路，常用220V或110V直流电源供电。直流电磁铁及电磁离合器的控制电路，常采用24V直流电源供电。交流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：6V，24V，48V，110V（优选值），220V，380V，50Hz。直流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：6V，12V，24V，48V，110V，220V。3、确保电气控制电路工
6、作的可靠性、安全性为保证电气控制电路可靠地工作，应考虑以下几个方面：（1）电器元件的工作要稳定可靠，符合使用环境条件，并且动作时间的配合不致引起竞争。复杂控制电路中，在某一控制信号作用下，电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态，常常有几个电器元件的状态同时变化，考虑到电器元件总有一定的动作时间，对时序电路来说，就会得到几个不同的输出状态。这种现象称为电路的“竞争”。而对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出的可能性，这种现象称为“冒险”。“竞争”与“冒险”现象都将造成控制电路不能按照要求动作，从而引起控制失灵。通常所分析的控制电路电器的动作和触点的接通与
7、断开，都是静态分析，没有考虑电器元件动作时间，而在实际运行中，由于电磁线圈的电磁惯性、机械惯性、机械位移量等因素，使接触器或继电器从线圈的通电到触点闭合，有一段吸合时间；线圈断电时，从线圈的断电到触点断开，有一段释放时间，这些称为电器元件的动作时间，是电器元件固有的时间，不同于人为设置的延时，固有的动作延时是不可控制的，而人为的延时是可调的。当电器元件的动作时间可能影响到控制电路的动作时，需要用能精确反映元件动作时间及其互相配合的方法（如时间图法）来准确分析动作时间，从而保证电路正常工作。（2）电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定电器元件图形符号应符合GB4728中的规定，绘制时要
8、合理安排版面。例如，主电路一般安排在左面或上面，控制电路或辅助电路排在右面或下面，元器件目录表安排在标题上方。为读图方便，有时以动作状态表或工艺过程图形式将主令开关的通断、电磁阀动作要求、控制流程等表示在图面上，也可以在控制电路的每一支路边上标注出控制目的。在实际连接时，应注意以下几点： 正确连接电器线圈。交流电压线圈通常不能串联使用，即使是两个同型号电压线圈也不能采用串联后，接在两倍线圈额定电压的交流电源上，以免电压分配不均引起工作不可靠。在直流控制电路中，对于电感较大的电器线圈，如电磁阀、电磁铁或直流电机励磁线圈等，不宜与同电压等级的接触器或中间继电器直接并联使用。 合理安排电器元件和触点
9、的位置。对于串联回路，电器元件或触点位置互换时，并不响其工作原理，但在实际运行中，影响电路安全并关系到导线长短， 防止出现寄生电路。寄生电路是指在控制电路的动作过程中，意外出现不是由于误操作而产生的接通电路。 尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线的长度。 控制电路工作时，应尽量减少通电电器的数量，以降低故障的可能性并节约电能。 在电路中采用小容量的继电器触点来断开或接通大容量接触器线圈时，要分析触点容量的大小，若不够时，必须加大继电器容量或增加中间继电器，否则工作不可靠。4、应具有必要的保护环节控制电路在事故情况下，应能保证操作人员、电气设备、生产机械的安全，并能有效地制止事故的扩大。为此，在
10、控制电路中应采取一定的保护措施。常用的有漏电开关保护、过载、短路、过流、过压、失压、联锁与行程保护等措施。必要时还可设置相应的指示信号。5、操作、维修方便控制电路应从操作与维修人员的工作出发，力求操作简单、维修方便。6、控制电路力求简单、经济在满足工艺要求的前提下，控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路，缩减电器的数量，采用标准件和尽可能选用相同型号的电器第二章 实训所用设备简介 2.1 交流接触器 （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
11、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。（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。电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位
12、，断开线路或解除互锁。2.2 辅助触头辅助触头的作用产品电子化。在现代化企业中，采用PC控制系统代替由电气机械元件组成的系统，已是机械电气控制系统的主流。该系统要求电器产品具有高可靠性、高抗干扰性，还要求触点能可靠接通低电压、弱电流，触头断开时的电弧不能干扰电子电路的正常运行。产品组合化、模块化。将不同功能的模块按不同的需求组合成模块化组合电器，是当今低压电器行业的发展方向。在接触器的本体上加装辅助触头组件、延时组件、自锁组件、接口组件、机械连锁组件及浪涌电压组件等，可以适应不同场合的要求，从而扩大产品适用范围，简化生产工艺，方便用户安装、使用与维修。与此同时，还将进一步提高产品的可靠性和产品
13、质量。虽然到目前为止，国内外低压电器标准还没有对低压电器智能化进行定义。但被业界普遍认可的是，智能低压电器必须具有四个功能基本特征：即保护功能非常齐全、测量实时电流参数、故障记录与显示、内部故障自诊断等。 2.3 继电器继电器(relay)一种电控制器件，在输入量变化到额定规定时，在输出电路被接通或阻断的一种电器装置。我们通常应于自动化控制中，经常用的方式是用小电流去控制大电流，在电路中起到“自动开关”的作用，因此继电器是一种自动保护装置。由于继电器是具有隔离功能的自动开关元件，在工业电子中被广泛用于遥控、通迅、自动控制、机电一体化设备和电力电子中，是最常用的控制元件之一。其主要作用可分为：1
14、、扩大控制范围，使用多点继电器控制信号达到一定值时，触控多点，同时换接、开断、接通不同的线路2、放大作用，用一个很微小的控制量可以控制大功率的电路3、信号综合，多信号控规定输入继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果4、遥控、监测、自动装置，可以使用矢口程序控制线路实现自动化。 继电器的分类：1、按工作原理和结构特性可分为：电磁继电器、固体继电器、温度继电器、舌簧继电器、时间继电器、高频继电器、极化继电器、其他类型的继电器（有继电器，声继电器，热继电器，仪表式继电器，霍尔效应继电器，差动继电器等）2、按动作原理可分为：电磁型、感应型、整流型、电子型、数字型等3、按继电器的作用可分为：启动继电
15、器、量度继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器、出口继电器 2.3.1 时间继电器时间继电器是一种利用电磁原理和机械原理实现电路中延时控制或通断的控制电器,从动作原理上可分为有空气阻尼型、电动型和电子型和其它型。时间继电器的电气控制系统是一个非常重要的元器件,按功能又可分为通电延时和断电延时两种类型。时间继电器的工作原理当线圈通电时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹, 上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置
