電工學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)資料.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除電工學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)篇一.題目:三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制及能耗制動(dòng)線(xiàn)路設(shè)計(jì)與裝調(diào)(一).控制對(duì)象: 一生產(chǎn)流水線(xiàn)上成品傳輸用Y型電動(dòng)機(jī)，已知其同步轉(zhuǎn)速為1500r/min(4極)，電動(dòng)機(jī)額定功率為180W，額定轉(zhuǎn)速為1440 r/min，電動(dòng)機(jī)采用Y型接法，額定電壓為380V，額定電流為0.65A，電動(dòng)機(jī)效率為85%，功率因數(shù)為0.85，電動(dòng)機(jī)空載電流為0.2A，定子電阻為40）一般采用輕載起動(dòng)，為長(zhǎng)期工作方式，可逆轉(zhuǎn)換頻繁。(二)控制方案確定:1.因?yàn)殡姍C(jī)可逆轉(zhuǎn)換頻繁,為防止轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生相間短路,必須采用正反轉(zhuǎn)互鎖(擬采用電氣與機(jī)械雙重互鎖);2.電機(jī)容量較小,可采用交流接觸器進(jìn)行控制;3.本控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,控制電路電壓直接用交流380V或交流220V(本實(shí)驗(yàn)采用交流380V );4.本系統(tǒng)所采用的保護(hù)方式有:熔斷器-短路保護(hù),;交流接觸器-失壓欠壓保護(hù); 熱繼電器-過(guò)載(流) 保護(hù)。能耗制動(dòng)：在電動(dòng)機(jī)定子繞組與交流電源斷開(kāi)之后，立即在電機(jī)的任意兩相定子繞組中通入直流電，這樣在電機(jī)的定子繞組中產(chǎn)生一個(gè)靜止的恒定磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子的慣性電機(jī)仍按原方向旋轉(zhuǎn)，而切割磁力線(xiàn)，因此在轉(zhuǎn)子電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子電流與靜止磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停止工作。（實(shí)質(zhì)上是把轉(zhuǎn)子原來(lái)儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能，又消耗在轉(zhuǎn)子的制動(dòng)上。）它常用于要求制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場(chǎng)合。能耗制動(dòng)：運(yùn)行中的三相異步電動(dòng)機(jī)要停車(chē)時(shí)，在切除交流電源的同時(shí)，將一直流電源接入電動(dòng)機(jī)定子繞組中的任意兩相。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為0時(shí)，再切斷直流電源。（制動(dòng)用的直流電通常用變壓器和整流元件組成）（本次實(shí)驗(yàn)，直流電直接用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的24V直流電源）制動(dòng)作用的強(qiáng)弱與通入直流電源的大小和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動(dòng)作用越強(qiáng)。一般取直流電流為電動(dòng)機(jī)空載電流的34倍。繪制電氣原理圖：簡(jiǎn)單扼要介紹繪圖原則：原理圖采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)，主電路與輔助電路相互分開(kāi)，按各電氣元件工作順序等原則，詳細(xì)表示設(shè)備中全部電氣元件以及各基本組成部份連接關(guān)系。（1）所有電機(jī)、電器等元器件都應(yīng)采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來(lái)表示；（2）電器控制線(xiàn)路圖分主電路和輔助電路兩部份。主電路通過(guò)的電流較大。要用粗實(shí)線(xiàn)畫(huà)，輔助電路電流較小，用細(xì)實(shí)線(xiàn)來(lái)畫(huà)，在各導(dǎo)線(xiàn)間有電的聯(lián)系時(shí)，必須在相聯(lián)導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)條交點(diǎn)處畫(huà)一個(gè)園點(diǎn)；（3）同一電器的不同部份，可以分散畫(huà)在圖中不同的部位，但要用同一文字符號(hào)標(biāo)明，對(duì)于幾個(gè)同類(lèi)電器則用不同數(shù)字同一文字的符號(hào)表示；（4）在電器控制線(xiàn)路圖中，所有繼電器、接觸器觸頭的狀態(tài)按電路未通電時(shí)的狀態(tài)畫(huà)，按鈕、行程開(kāi)關(guān)等到機(jī)械開(kāi)關(guān)按未受力作用時(shí)的狀態(tài)畫(huà)，即按常態(tài)來(lái)畫(huà)；（5）為安裝和維修的方便，電機(jī)和電器的各接線(xiàn)端子都要標(biāo)號(hào)。主電路英文字母+數(shù)字單標(biāo)或雙標(biāo)，每經(jīng)過(guò)一個(gè)器件要換號(hào)；輔助電路用數(shù)字順序標(biāo)號(hào)；（6）具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)繪出工作循環(huán)圖。工作原理：按SB2-KM1線(xiàn)圈得電并自鎖-KM1主觸頭閉合-電機(jī)得電正轉(zhuǎn)，-KM1互鎖觸頭斷開(kāi)-SB2互鎖觸頭斷開(kāi)按SB3-KM1線(xiàn)圈失電、KM1互鎖觸頭接通-KM2線(xiàn)圈得電并自鎖-KM2主觸頭閉合-電機(jī)得電反轉(zhuǎn)，-KM2互鎖觸頭斷開(kāi)-SB3互鎖觸頭斷開(kāi)按下SB1-KM1（或KM2）失電- KM1（或KM2）主觸頭斷開(kāi)-電機(jī)失電停轉(zhuǎn)；-KM3、KT得電并自鎖-直流電加入電機(jī)定子繞組中，實(shí)現(xiàn)快速停機(jī)。（經(jīng)延時(shí)，KM3、KT失電，直流電退出）(三)元件參數(shù)選擇:(根據(jù)控制對(duì)象,合理選擇元器件,主要是熔斷器的選擇;交流接觸器的選擇;熱繼電器的選擇等)（1)熔斷器FU1的選?。篒eg 2K1IqD(K1為負(fù)載系數(shù)，輕載為0.4、重載為0.50.6; IqD 為電機(jī)起動(dòng)電流(47倍電機(jī)額定電流); Ieg 2*0.4*7*0.65=3.64A;選用5A的螺旋式熔斷器即可。多臺(tái)：Ieg K2（IqD1 +Ie(n-1)）K2=0.4（2)交流接觸器選擇:額定電壓大于或等于負(fù)載回路電壓;額定電流應(yīng)大于或等于被控回路的額定電流;吸引線(xiàn)圈額定電壓應(yīng)于所控制電路的電壓一致,若電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)與轉(zhuǎn)換,則接觸器主觸頭向上一級(jí)選擇。因?yàn)殡姍C(jī)的額定電流為0.65A,故選擇10A的交流接觸器,線(xiàn)圈額定電壓為380V,型號(hào)為CJ10-10。（3)控制回路熔斷器FU2的選取:由選取定的交流接觸器,可查表知交流接觸器的起動(dòng)容量,I 0.4*起動(dòng)容量/線(xiàn)圈額定電壓=0.4*100/380=0.1A,可選取熔體為0.5A的熔體。（4)熱繼電器的選擇:考慮到熱繼電器在由額定整定電流為1.2Ie時(shí)加熱至20分鐘后開(kāi)始工作，則熱元件的額定電流為電動(dòng)機(jī)的額定電流=0.65A，故選擇JSR112/Z系列。（按0.9-1.1電機(jī)的額定電流來(lái)取,通常就取相等）列出所需元器件明細(xì)表：序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注12(四)元件布局及安裝接線(xiàn)圖設(shè)計(jì):為了具體安裝接線(xiàn)、檢查線(xiàn)路和排除故障，必須根據(jù)電路圖，繪制安裝接線(xiàn)圖，它表明電器控制系統(tǒng)中各元件的實(shí)際安裝位置和接線(xiàn)情況。安裝接線(xiàn)圖繪圖原則：（1）安裝接線(xiàn)圖，應(yīng)表示出各電器的實(shí)際安裝位置，同一電器的觸頭和線(xiàn)圈要畫(huà)在一起；凡是需要接線(xiàn)的部件端子都應(yīng)繪出（2）接線(xiàn)圖中元件的圖形和文字符號(hào)以及端子的編號(hào)應(yīng)與原理圖上的一致；（3）控制箱（柜）內(nèi)外的電器元器件之間的連線(xiàn)，應(yīng)通過(guò)接線(xiàn)端子排進(jìn)行連接；（4）走向相同的可以合并畫(huà)成單線(xiàn)；（5）應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線(xiàn)和走線(xiàn)管的型號(hào)、規(guī)格和尺寸。）*對(duì)于較復(fù)雜的電器控制系統(tǒng)的安裝接線(xiàn)圖,常采用簡(jiǎn)化畫(huà)法(相對(duì)標(biāo)號(hào)法)所謂相對(duì)標(biāo)號(hào)法：指兩個(gè)相關(guān)電器元器件接線(xiàn)連接端子甲與乙，在甲端標(biāo)注指向乙端；在乙端標(biāo)注指向甲端；同時(shí)在接線(xiàn)端子旁邊標(biāo)注線(xiàn)號(hào)。參考安裝接線(xiàn)圖: (略) 先了解學(xué)生繪圖情況, 再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)講解電氣元件布局和安裝接線(xiàn)圖設(shè)計(jì)：（1）電氣元件的布局應(yīng)達(dá)到操作維護(hù)方便，以提高勞動(dòng)效率；（2）應(yīng)考慮維修工藝要求；（3）為便于配電箱與外線(xiàn)連接，端子排應(yīng)布置在控制箱出線(xiàn)處；（4）連接導(dǎo)線(xiàn)最短原則；（5）連接導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)按原理圖上的編號(hào)進(jìn)行標(biāo)注。安裝接線(xiàn)圖繪制：安裝接線(xiàn)圖是表示電氣設(shè)備或裝置的連接關(guān)系的一種簡(jiǎn)圖，用來(lái)進(jìn)行安裝接線(xiàn)、線(xiàn)路檢查、線(xiàn)路維修和故障處理。要點(diǎn):1.圖中所有電器元件的帶電部分應(yīng)按實(shí)物,依對(duì)稱(chēng)原則繪制;2.圖上各電器元件及引線(xiàn)均應(yīng)注明與電氣控制原理圖一致的文字符號(hào)、接線(xiàn)端號(hào);3.同一電器元件的各個(gè)部分必須畫(huà)在一起;4.電氣接線(xiàn)圖一律用細(xì)線(xiàn)條繪制，應(yīng)清楚地表示出各電器元件的接線(xiàn)點(diǎn)和接線(xiàn)去向。（走線(xiàn)方式有板前、板后兩種）其它：接線(xiàn)圖中應(yīng)標(biāo)出布線(xiàn)用的各種導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)、規(guī)格、截面積及顏色要求；柜內(nèi)、柜外設(shè)備連接都應(yīng)經(jīng)過(guò)端子排；接線(xiàn)端子排上各接點(diǎn)按線(xiàn)號(hào)順序排列，并將動(dòng)力線(xiàn)、交、直流控制線(xiàn)分開(kāi)。(五)電路安裝及綜合調(diào)試.（1）電氣元件的安裝：應(yīng)按接線(xiàn)圖上的位置安裝固定；（2）電路的安裝應(yīng)嚴(yán)格遵守工藝操作規(guī)程；（3）最好的接線(xiàn)方式是先根據(jù)接線(xiàn)圖配線(xiàn)，配線(xiàn)后，應(yīng)在每一線(xiàn)的兩端穿上號(hào)碼簡(jiǎn)并編號(hào)，最后依據(jù)線(xiàn)號(hào)進(jìn)行接線(xiàn)和捆綁、整形。1.安裝接線(xiàn)前應(yīng)對(duì)所使用的電器元器件逐個(gè)進(jìn)行檢查(外觀、活動(dòng)機(jī)構(gòu)是否靈活、線(xiàn)圈、觸頭是否完好-萬(wàn)用表查)；（各器件簡(jiǎn)介）2。按圖接線(xiàn)（注意接（配）線(xiàn)工藝）3。線(xiàn)路的檢查和試車(chē)運(yùn)行（注重檢查方法-電阻法與電壓法）4。故障的查找與排除(附加:*電機(jī)首尾端的判別)電氣控制箱配線(xiàn)工藝：1.布線(xiàn)時(shí),嚴(yán)禁損傷線(xiàn)芯和導(dǎo)線(xiàn)絕緣;2.各電器元件接線(xiàn)端子引出導(dǎo)線(xiàn)的走向,以元件的水平中心線(xiàn)為界線(xiàn),上端進(jìn)入上線(xiàn)槽,，下端進(jìn)入上線(xiàn)槽，任何導(dǎo)線(xiàn)都不允許從水平方向進(jìn)入走線(xiàn)槽內(nèi)；3導(dǎo)間之間連接一般不允許直接架空敷設(shè)；元件與線(xiàn)槽之間的外露導(dǎo)線(xiàn)，應(yīng)走線(xiàn)合理，并盡可能做到橫平豎直，變換走向要垂直；同一個(gè)元件上位置一致的端子和同型號(hào)電器元件中位置一致的端子上引出或引入的導(dǎo)線(xiàn)，應(yīng)敷設(shè)在同一平面上，做到高低一致或前后一致，不得交叉；一般一個(gè)接線(xiàn)端子最多只能連接兩根導(dǎo)線(xiàn)。（六）