機(jī)械裝備電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

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1、《機(jī)械裝備電氣控制技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書適用專業(yè)：機(jī)械工程前言本課程實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容主要包括常用低壓電器控制原理的驗(yàn)證以及可編程控制器PLC的編程方法的學(xué)習(xí)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生需要掌握的低壓電器常用控制原理如電機(jī)星三角啟動(dòng)以及電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、PLC基本編程指令的認(rèn)識(shí)，基本編程方法。為了使學(xué)生更好地理解和深刻地把握這些知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上，訓(xùn)練和培養(yǎng)哪些方面的技能，設(shè)置的具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：1）三相異步電機(jī)Y－△換接起動(dòng)控制掌握星三角啟動(dòng)原理，訓(xùn)練硬件接線以及出現(xiàn)問題時(shí)解決問題能力。2）三相異步電機(jī)聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制掌握電機(jī)正反轉(zhuǎn)原理，訓(xùn)練硬件接線以及出現(xiàn)問題時(shí)解

2、決問題能力。3）PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程及S7-200基本指令認(rèn)識(shí)熟悉S7-200編程環(huán)境，熟練基本指令的使用。4）基于PLC的三相異步電機(jī)Y/△換接起動(dòng)控制掌握設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)的方法，硬件和軟件的設(shè)計(jì)以及如何調(diào)試5）十字路口交通燈控制的模擬掌握PLC編程的方法，嘗試不同方法編程實(shí)現(xiàn)同一問題。本指導(dǎo)書所涉及的實(shí)驗(yàn)是完全根據(jù)相應(yīng)的課程所開設(shè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間點(diǎn)與相應(yīng)課程的進(jìn)度相對(duì)應(yīng)。實(shí)驗(yàn)難度循序漸進(jìn)，學(xué)生容易接受。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目適用機(jī)械工程專業(yè)。實(shí)驗(yàn)一三相異步電機(jī)Y－△換接起動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型：（驗(yàn)證）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握三相異步電機(jī)星

3、三角啟動(dòng)的原理，學(xué)會(huì)如何適用低壓電氣實(shí)現(xiàn)星三角啟動(dòng)方法。2.訓(xùn)練硬件接線，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)教師講解三相異步電機(jī)的星三角啟動(dòng)的原理，低壓電氣如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)星三角的啟動(dòng)過程，包括主回路以及控制回路的講解。2.學(xué)生按照?qǐng)D2-1接線，包括主回路以及控制回路的接線。3.老師驗(yàn)收，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如果出現(xiàn)問題，讓學(xué)生找出問題，并自行解決問題直到結(jié)果正確。三、實(shí)驗(yàn)原理1.按時(shí)間原則控制電路的特點(diǎn)是各個(gè)動(dòng)作之間有一定的時(shí)間間隔，使用的元件主要是時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器是一種延時(shí)動(dòng)作的繼電器，它從接受信號(hào)（如線圈帶電）到執(zhí)行動(dòng)作（如觸點(diǎn)動(dòng)

4、作）具有一定的時(shí)間間隔。此時(shí)間間隔可按需要預(yù)先整定，以協(xié)調(diào)和控制生產(chǎn)機(jī)械的各種動(dòng)作。時(shí)間繼電器的種類通常有電磁式、電動(dòng)式、空氣式和電子式等。其基本功能可分為兩類，即通電延時(shí)式和斷電延時(shí)式，有的還帶有瞬時(shí)動(dòng)作式的觸頭。時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間通?？稍?.4s～80s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。2．按時(shí)間原則控制鼠籠式電動(dòng)機(jī)Y－△降壓自動(dòng)換接起動(dòng)的控制線路如圖2-1所示。從主回路看，當(dāng)接觸器KM1、KM2主觸頭閉合，KM3主觸頭斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相定子繞組作Y連接；而當(dāng)接觸器KM1和KM3主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相定子繞組作△連接。因此，所設(shè)計(jì)的控制線

5、路若能先使KM1和KM2得電閉合，后經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)，使KM2失電斷開，而后使KM3得電閉合，則電動(dòng)機(jī)就能實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)換到正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2-1的控制線路能滿足上述要求。該線路具有以下特點(diǎn):(1)接觸器KM3與KM2通過動(dòng)斷觸頭KM3(5-7)與KM2(5-11)實(shí)現(xiàn)電氣互鎖，保證KM3與KM2不會(huì)同時(shí)得電，以防止三相電源的短路事故發(fā)生。(2)依靠時(shí)間繼電器KT延時(shí)動(dòng)合觸頭(11-13)的延時(shí)閉合作用，保證在按下SB1后，使KM2先得電，并依靠KT(7-9)先斷，KT(11-13)后合的動(dòng)作次序，保證KM2先斷，而后再自動(dòng)接通KM3，

6、也避免了換接時(shí)電源可能發(fā)生的短路事故。(3)本線路正常運(yùn)行（△接）時(shí)，接觸器KM2及時(shí)間繼電器KT均處斷電狀態(tài)。圖2-1星三角啟動(dòng)線路圖四、實(shí)驗(yàn)條件1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單序號(hào)名稱數(shù)量1三相交流電源12三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（DJ26）13交流接觸器24時(shí)間繼電器15按鈕16熱繼電器17萬用電表18切換開關(guān)12.實(shí)驗(yàn)參考書：課本《電氣自動(dòng)控制》五、實(shí)驗(yàn)步驟：1.按圖2-1線路進(jìn)行接線，先接主回路后接控制回路。要求按圖示的節(jié)點(diǎn)編號(hào)從左到右、從上到下，逐行連接。2.在不通電的情況下，用萬用電表Ω檔檢查線路連接是否正確，特別注意KM2與KM3兩個(gè)互鎖觸頭是否

7、正確接入。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可通電。3.開啟控制屏電源總開關(guān)，按控制屏啟動(dòng)按鈕，接通三相交流電源。4.按起動(dòng)按鈕SB1，觀察電動(dòng)機(jī)的整個(gè)起動(dòng)過程及各繼電器的動(dòng)作情況，記錄Y－△換接所需時(shí)間。5.按停止按鈕SB2，觀察電機(jī)及各繼電器的動(dòng)作情況。6.調(diào)整時(shí)間繼電器的整定時(shí)間，觀察接觸器KM2、KM3的動(dòng)作時(shí)間是否相應(yīng)地改變。7.實(shí)驗(yàn)完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實(shí)驗(yàn)線路電源六、思考題1.采用Y－△降壓起動(dòng)對(duì)鼠籠電動(dòng)機(jī)有何要求。2.如果要用一只斷電延時(shí)式時(shí)間繼電器來設(shè)計(jì)異步電動(dòng)機(jī)的Y－△降壓起動(dòng)控制線路，試問三個(gè)接觸器的動(dòng)作次序應(yīng)作如何改動(dòng)，控制回

8、路又應(yīng)如何設(shè)計(jì)？3.控制回路中的一對(duì)互鎖觸頭有何作用？若取消這對(duì)觸頭對(duì)Y－△降壓換接起動(dòng)有何影響，可能會(huì)出現(xiàn)什么后果？4.降壓起動(dòng)的自動(dòng)控制線路與手動(dòng)控制線路相比較