电气控制实验指导书

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电气控制实验指导

焦水林 高瑜 编

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目录

实验一 三相笼型异步电动机正-停-反转控制............................... 4

一、实验目的及要求 ................................................................................................. 4 二、实验装置及仪表 ................................................................................................. 4 三、电气原理图 ........................................................................................................ 4 四、实验步骤............................................................................................................ 5 五、注意事项............................................................................................................ 7 六、思考题 ............................................................................................................... 7

实验二 三相笼型异步电动机的正反转控制 ........................... 9

一、实验目的及要求 ................................................................................................. 9 二、实验装置及仪表 ................................................................................................. 9 三、电气原理图 ........................................................................................................ 9 四、实验步骤.......................................................................................................... 10 五、注意事项...........................................................................................................11 六、思考题 ..............................................................................................................11

实验三 三相笼型异步电动机Y—△减压起动控制 ............. 12

一、实验目的及要求 ............................................................................................... 12 二、实验装置及仪表 ............................................................................................... 12 三、电气原理图 ...................................................................................................... 12 四、实验步骤.......................................................................................................... 13 五、注意事项.......................................................................................................... 14 六、思考题 ............................................................................................................. 14

实验四 欧姆龙PLC编程软件的熟悉及基本指令的练习 ... 15

一、目的要求.......................................................................................................... 15 二、实验设备.......................................................................................................... 15 三、实验内容与步骤 ............................................................................................... 15 四、实验报告要求................................................................................................... 20

实验五 PLC控制电动机正反转实验 .......................................... 22

一．目的要求.......................................................................................................... 22 二、实验设备.......................................................................................................... 22 三、实验内容与步骤 ............................................................................................... 23 四、思考题 ............................................................................................................. 26

实验六 PLC控制电动机Y—△实验 .......................................... 27

一．目的要求.......................................................................................................... 27 二、实验设备.......................................................................................................... 27 三、实验内容与步骤 ............................................................................................... 28 四.思考题................................................................................................................ 31

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实验七 三相异步电动机调速实验 ............................................... 32

一．目的要求.......................................................................................................... 32 二、实验设备.......................................................................................................... 32 三、实验内容与步骤 ............................................................................................... 32 四、思考题 ............................................................................................................. 38

附录一：实验板接线图介绍 ......................................................... 39 实验板1........................................................................................... 39 实验板2........................................................................................... 44 附录二：欧姆龙PLC编程软件的练习 ....................................... 49 附录三：变频器控制端子简介 ..................................................... 60

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实验一 三相笼型异步电动机正-停-反转控制

一、实验目的及要求

1）熟悉控制电路中各电器元件结构、型号规格、工作原理、使用方法及其在电路中所起的作用。

2）通过实验加深对三相异步电动机和正-停-反转控制电路工作原理的理解。

3）掌握三相异步电动机正转和反转控制电路安装接线的步骤、方法、调试及排除故障的方法。 二、实验装置及仪表

三、电气原理图

实验电气原理图，如图1.1所示。

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图1.1 三相电机正-停-反控制原理图 四、实验步骤 1.熟悉、检查电器元件

查看本次实验各电器元件，并将其型号规格等填入表中。 检查各电器元件的质量，用万用表的欧姆档检测各电器的常开、常闭触点的通断情况。

实验一电器元件的型号规格

２．按图接线

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按图1.1主电路和正-停-反转控制电路接线，从空气开关的下端开始自上而下地接线，先接主电路后接控制电路，先串联后并联，先控制点后保护点的接线规律连接，最后接电源进线。

主电路使用导线的粗细按电动机的工作电流选取，中小容量电动机的辅助电路一般可用截面积为1mm2左右导线，实验中使用实验室提供的导线即可。 ３．检查电路

接线完成后，仔细检查电路有无漏接、短接、错接以及接线端的接触是否良好。检查主电路，断开FU，切除控制电路，用万用表欧姆档对各接点做通断检查。检查控制电路，也是同样断开FU,切断主回路，用万用表欧姆档对各接点做通断检查。 ４．通电实验

1）电动机正转起动、停止控制：合上电源开关QS，接通电源，按下按钮SB2，观察接触器KM1动作情况以及电动机运行情况，放开按钮SB2，接触器KM1的常开触点闭合，进行“自保”，电动机仍继续运转。

按下停止按钮SB1，接触器KM1失电，电动机停转。反复操作SB1、SB2，观察电路的工作情况。切记千万不能同时按下SB2、SB3按钮，否着可能会烧毁电机。

2）电动机反转起动、停止控制：合上电源开关QS，接通电源，按下按钮SB3，观察接触器KM2动作情况以及电动机运行情况，放开按钮SB2，接触器KM2的常开触点闭合，进行“自保”，电动机仍

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继续运转。

按下停止按钮SB1，接触器KM2失电，电动机停转。反复操作SB1、SB3，观察电路的工作情况。切记千万不能同时按下SB2、SB3按钮，否着可能会烧毁电机。

3）热继电器的触点动作对电路的影响：可用手动断开热继电器FR的常开触点，观察电动机停转情况。

4）故障的分析及排除：实验过程中若出现异常现象，应立即切断电源，并记录下故障现象。分析并排除故障，再通电实验（也可由老师人为设置故障点）。

5）结束实验：实验完成后，先切断电源，再拆线并清点整理电器元件和实验器材。

五、注意事项

1）把电路接好后，先进行自检，经老师检查正确后，再通电实验。

2）实验中如发现有接触器振动、有噪声、主触点燃弧严重、电动机不能正常起动等异常现象，应立即切断电源，分析原因，排除故障后再通电实验。

3）热继电器安装时应使盖板向上以便散热，确保在工作时使其保护特性符合要求。

六、思考题

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1）主电路中若有一相熔体接触不良，会出现什么情况? 2）说明图1.1正-停-反转控制电路中按下SB2或是SB3为何不是点动?

3）从图1.1的接线上分析电机正反转的区别？然后从原理上分析这样接线的原因？

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实验二 三相笼型异步电动机的正反转控制

一、实验目的及要求

1）掌握三相笼型异步电动机正反转转控制电路的工作原理，加深理解电路中电气联锁与机械联锁的原理。

2）进一步熟悉异步电动机控制电路的接线方法。 3）学会正反转控制电路的故障分析及排除故障的方法。 二、实验装置及仪表

三、电气原理图

实验电气原理图如图2.1所示

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图2.1 三相电机正反控制原理图

四、实验步骤

１．检查元器件及接线

1）检查按钮、交流接触器、热继电器、三相空气开关、熔断器等所有电器元件质量是否良好，查看型号规格，明确使用方法。 2）按电气原理图，遵循一般接线规律，正确连接电路。 3）自检电路无误，经老师检查后，可接通电源。 ２．通电实验

1）正反转运行。分别按SB2、SB3，观察电动机正反转运行情况，按SBl则停机。

2）电气互锁、机械互锁控制的验证。同时按下SB2和SB3，接触器KMl和KM2均无电，电动机不转。按下正转按钮SB2，电动机正向运行，再按反转按钮SB3，电动机从正转变为反转。 3）若在实验中出现异常现象，则断开电源，记录下故障现象分析并排除故障，再通电实验。

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五、注意事项

1）主电路KMl和KM2主触点的换相连线须正确。

2）按钮SB2和SB3常开、常闭触点接成联锁连线须正确，并仔细检查，以防“自起动”甚至造成短路故障。

3）电动机不宜频繁持续由正转变反转，反转变正转，故不能频繁持续操作SB2和SB3。 六、思考题

1）若频繁持续操作SB2和SB3，会产生什么现象?为什么? 2）同时按下SB2和SB3，会不会引起电源短路?为什么? 3）当电动机正常正向／反向运行时，很轻地碰一下反向起动按钮SB3／正向起动按钮SB2，即未将按钮按到底，电动机运行状况如何?为什么?

4）如何判断与检查，主电路是否倒相接线?

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实验三 三相笼型异步电动机Y—△减压起动控制

一、实验目的及要求

1）了解空气阻尼式时间继电器的结构、原理和使用方法 2）掌握Y-△减压起动控制电路工作原理。

3）进一步熟悉电路的接线方法，故障分析及排除方法。 二、实验装置及仪表

三、电气原理图

实验电气原理图如图3.1所示。

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图3.1 三相电机Y—△启动控制原理图

图3.2 三相电机△运行接线原理图

四、实验步骤

１．检查元器件及接线

1）按常规要求查看各电器元件型号规格、质量情况，明确使用方法。特别是对空气阻尼式时间继电器，用手操作检查延时情况，再检查时间继电器的瞬时、延时动作触点的位置。

2）遵循一般接线规律，按图接线。注意电动机六个出线标志的

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正确接线。

3）自检电路无误后，适当调整时间继电器的延时时间，经老师再作检查后，可接通电源。 ２．通电实验

1）自动实现Y-△减压起动控制。要求设置好KT时间继电器的时间后，操作SB2观察KM1、KM3、KT的动作情况并记录。然后观察当KT的定时时间达到后KM2、KM3、KT的动作情况并记录。这样就完成了电动机Y-△切换的减压起动过程。

2）实验过程中若出现异常现象，断开三相电源，记录下故障现象。分析并排除故障，再通电实验。 五、注意事项

1）通电前重点检查主电路中电动机六个出线端的接线，以及KM2、KM3主触点的接线，确保电动机实现Y-△切换。

2）注意控制电路中联锁线的正确接线，KM2、KM3常闭点的不能接错位置，KT常开、常闭触点接线要正确。 3）时间继电器的衔铁释放方向正确。 六、思考题

1）若把图中时间继电器的延时常开、常闭触点，错接成瞬时动作的常开、常闭触点电路的工作状态如何变化?

2）请设计一个用断电延时的时间继电器控制的Y-△减压起动控制电路。

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实验四 欧姆龙PLC编程软件的熟悉及基本指令的练习

一、目的要求

1）认识PLC，并初步掌握PLC的接线方法。（见附录1） 2）熟悉CX-Programmer编程软件的使用（见附录2）。 3）加深对基本指令的理解。 二、实验设备

主控单元（CMP2AH，工作电源选交流220V）PLC 一台 实验开关板 一块 计算机（已安装CX-Programmer编程软件） 一台 三、实验内容与步骤 1、PLC的接线

1）正确连接计算机与PLC，通过老师发的串口线一段接到计算机，另一端接到PLC。确保PLC的串口位置的开关拨到ON。

2）将PLC主控单元上的各输入接口分别与开关板上的开关相连接，使用主控单元提供的24V直流电源。如图4.1PLC的端口线图,其余参考附录1提供的实验板原理图介绍。

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图4.1 PLC的端口线图

注：图中粗线框起来的部分为一个回路

2.本实验的接线图，如图4.2所示

(a)

(b)

图4.2 (a)PLC点灯接线图 (b)PLC输出方波

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如图4.2可知，通过将1、2、3、4分别与输入点00、01、02、03可以让相应的线圈得电，断开则该输入线圈失电的控制。 3．熟悉CX-Programmer编程软件

按照实验指导书后面附录2的内容熟悉编程软件。会用符号梯形图编程方式进行编程，以及程序编辑、调试、监控、下载等功能的使用。

4．基本指令的练习 （1）按图4.2（a）接线

1）输入程序Ⅰ（如图4.3）并运行，将运行结果记录于表4.1中。 2）输入程序Ⅱ（如图4.4）并运行，将运行结果记录于表4.2中。 3）输入程序Ⅲ（如图4.5）并运行，将运行结果记录于表4.3中。

图4.3 PLC I/0口实验编程试例

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图4.4PLC 定时器口实验编程试例

图4.5 PLC 计数器口实验编程试例

（2）按图4.2（b）接线

输入程序代码Ⅳ（如图4.6所示）并运行，按下按钮，观察现象，分析程序。

图4.6 PLC输出方波

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表4.1程序Ⅰ运行情况记录

表4.2程序Ⅱ运行情况记录

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表4.3程序Ⅲ运行情况记录

5.回答问题

1）比较程序Ⅰ运行时Y0和Y1的状态。

2）如果将程序Ⅲ的计数器CNT000输入端的25313（常ON点）改为25314（常OFF点），或将X5改为25313，运行的情况有什么不同？

四、实验报告要求

1）实验名称、日期、班别、学号、姓名、同组人姓名、实验台号。 2）实验目的及要求。

3）实验设备、电器元件型号规格。 4）电气原理图、主要实验过程及 步骤。

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5）写出本次实验的三个程序(梯形图和指令表)。 6）写出程序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的指令表。

7）填表记录程序运行情况并分析三个程序的运行情况。 8）认真思考回答相应的思考题 9）实验总结及心得体会。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1ru4.html