1、 电v子与信息技术专业任务1 传送带电控箱的组装及运行调试 目录目录任务目标实训设备和元器件基础知识热继电器 三相交流异步电动机连续运转控制 故障查找方法任务实施 任务说明 工作原理 操作步骤 评分标准 任务目标任务目标（1）掌握热继电器的结构与工作原理、符号、型号规格、安装接线与选用；（2）掌握三相异步电动机连续运转控制电路的工作原理；（3）掌握电路的故障排除方法；（4）能够根据传送带的电气原理图画出电气安装布置图和接线图，并完成其安装接线与通电调试。实训设备和元器件实训设备和元器件 表表1 1实训设备和元器件明细表实训设备和元器件明细表序号序号代号代号器器件名称件名称型号规格型号规格数量数
2、量1 三相交流电源3380V1套2 电工仪表与工具万用表、钢丝钳、螺丝刀、电工刀、剥线钳等1套3QF低压断路器（三相）DZ47-60系列（根据线路电压和电流自定）1个4FU1低压熔断器RT18系列（3极）1个5FU2低压熔断器RT18系列（2极）1个6SB1启动按钮LAY37-11BN(绿色)1个7SB2停止按钮LAY37-11BN(红色)1个8SB3急停按钮NPH1-1009，自锁型1个9KM接触器CJX1系列（线圈电压380V）1个10FR热继电器JR36系列，根据电动机自定1个11M三相交流异步电动机根据实训条件自定，(额定电压380V)1台12 导线若干13 U型冷压接头，导轨及行线槽
3、 若干 第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 一、酱油一、酱油 酱油是中国以及包括日本在内的其他东方国家的传统发酵食品。酱油在我国已有两千多年的历史。酱油是用蛋白质原料(如豆饼、豆柏等)和淀粉质原料(如麸皮、面粉、小麦等)，利用曲霉及其他微生物的共同发酵作用酿制而成的液体调味品。其色泽红褐，有独特酱香，富含氨基酸肽的一类调味品，具有肉样风味，有助于促进食欲。是人们常用的一种食品调味料，营养丰富，味道鲜美。第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 （一）酱油酿造的微生物 酱油营养物质及风味成分主要是由微生物及其酶利用发酵基质形成的，筛选和培育酱油酿造的微生物是酱油酿造过程的重要环节。工业上常用的
4、酱油酿造微生物有曲霉、酵母菌、乳酸菌等。第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 1.曲霉 用于酱油生产的曲霉主要有米曲霉、黄曲霉和黑曲霉等，生产用曲霉菌株应符合以下条件：不产黄曲霉毒素；蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷氨酰胺酶活力；生长快速、培养条件粗放、抗杂菌能力强；不产生异味，制曲酿造的酱制品风味好。酱油生产上常用的米曲霉菌株有：AS 3.951(沪酿3.042)；UE328、UE336；AS 3.863；渝3.811等。生产中常常是由两菌种以上复合使用，以提高原料蛋白质及碳水化合物的利用率，提高成品中还原糖、氨基酸、色素以及香味物质的水平。第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 2.酵母菌 与
5、酱油质量关系密切的酵母菌有鲁氏酵母、球拟酵母等。酵母菌主要进行酒精发酵，赋予成品醇香。3.乳酸菌 常见的乳酸菌有嗜盐片球菌、酱油片球菌、酱油四联菌、植物乳杆菌等。乳酸菌可以利用发酵基质，生成乳酸，和乙醇作用生成乳酸乙酯，是呈香物质。第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 （二）酱油酿造机理 酱油是通过曲霉、酵母、细菌等微生物经过一系列复杂的生化反应而得到的产物。主要通过蛋白质分解、淀粉糖化、酸类发酵、酒精发酵、色素形成和风味物质产生等一系列复杂的变化，使酱油最终具有特有的色、香、味。第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 （三）生产工艺 酱油是从豆酱演变和发展而成的。其生产原料是植物性蛋白质和
6、淀粉质。植物性蛋白质普遍取自大豆榨油后的豆饼，或溶剂浸出油脂后的豆粕，也有以花生饼、蚕豆代用，传统生产中以大豆为主。淀粉质原料普遍采用小麦及麸皮，也有以碎米和玉米代用，传统生产中以面粉为主。原料经蒸熟冷却，接入纯粹培养的米曲霉菌种制成酱曲，酱曲移入发酵池，加盐水发酵，待酱醅成熟后，以浸出法提取酱油。酱油工业正在打破传统的方法而逐步采用新方法。此外，诱变育种出优良突变新菌株及液体曲的应用，也是重要的发展方向。酱油酿造工艺主要包括：原料预处理、制曲、发酵、浸提、灭菌等工序。其工艺流程见图7-1。一、热继电器 继电器是根据电压、电流、时间、温度等信号变化，控制电路“接通/断开”，实现自动控制或保护的
7、电器。按信号性质分类：中间继电器KA、热继电器FR、时间继电器KT、速度继电器KS、电流继电器KI等。本任务主要介绍热继电器。热继电器是利用电流的热效应控制电路通断的自动保护电器，对交流电动机进行过载及断相保护，防止电动机过热而烧毁。图1所示为常用的几种热继电器的外形图。（a）JR36-20系列（b）JR20系列（c）T系列 （d）JRS系列图图1常用热继电器的外形常用热继电器的外形基础知识基础知识 （一）热继电器的结构和工作原理 热继电器主要由热元件(双金属片/热敏电阻)、触头系统、动作机构、整定电流调节、复位装置组成。（a）热继电器的外部结构（b）热继电器的内部结构（c）热继电器的符号图图
8、2热继电器的结构与符号热继电器的结构与符号基础知识基础知识 热继电器的结构中各部分的作用如表热继电器的结构中各部分的作用如表2 2所示。所示。表表2 2热继电器的结构热继电器的结构 基础知识基础知识结构结构部件名称部件名称作用作用备注备注 外部结构热元件L1、L2、L3端 接三相电源侧 热元件T1、T2、T3端 接三相负载侧 95、96接线端子常闭触点接接触器线圈97、98接线端子常开触点接报警或指示电路整定值调节钮调节热继电器动作电流将整定旋钮调至相应整定电流值的位置。整定电流：能长期通过热元件而不引起热继电器动作的电流值整定值调节螺钉调节复位方式螺钉旋入为自动复位，旋出为手动复位手动复位按
9、钮进行触头复位过载故障排除后，需手动/自动复位，使常闭触点再次闭合；内部结构电阻丝热元件发热，导体产生热量 热元件双金属片受热产生变形变形大小与温度成正比传动推板控制触点动作将双金属片的变形位移传递给触头常开触点、常闭触点 接通或分断电路 热继电器的工作原理是热继电器的工作原理是：当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量使双金属片弯曲，推动导板向左移动，进而推动温度补偿双金属片，使推杆绕轴转动，从而推动触头动作，串联在电动机控制线路中的常闭触头断开，使接触器线圈断电释放，将电动机电源切断起到保护作用。（二）热继电器的规格型号 我国目前生产的热继电器主要有JR0、JR1、JR2、J
10、R9、R10、JR15、JR16等系列，JR1、JR2系列热继电器采用间接受热方式，其主要缺点是双金属片靠发热元件间接加热，热耦合较差；双金属片的弯曲程度受环境温度影响较大，不能正确反映负载的过流情况。JR15、JR16等系列热继电器采用复合加热方式并采用了温度补偿元件，因此较能正确反映负载的工作情况。基础知识基础知识 基础知识基础知识 JR1、JR2、JR0和JR15系列的热继电器均为两相结构，是双热元件的热继电器，可以用做三相异步电动机的均衡过载保护和Y形连接定子绕组的三相异步电动机的断相保护，但不能用做定子绕组为连接的三相异步电动机的断相保护。JR16和JR20系列热继电器均有带有断相保
11、护的热继电器，具有差动式断相保护机构。对于三相感应电动机，定子绕组为连接的电动机必须采用带断相保护的热继电器。图3位热继电器的型号规格。图图3 3热继电器的型号规格热继电器的型号规格例如，JRS1-12/3表示JRS1系列额定电流12A的三相热继电器。基础知识基础知识（三）热继电器的选用方法（三）热继电器的选用方法图图4 4热继电器的技术参数实物图热继电器的技术参数实物图 从图4中可以看出，JR36-20系列的热继电器的主要技术参数。选择热继电器作为电动机的过载保护时，应使选择的热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能地接近，甚至重合，以充分发挥电动机的能力，同时使电动机在短时过载
12、和起动瞬间(47IN电机)时不受影响。(1)(1)热继电器的类型选择热继电器的类型选择。一般轻载起动、长期工作的电动机或间断长期工作的电动机，选择两相结构的热继电器；当电源电压的均衡性和工作环境较差或较少有人照管的电动机，应选用带断相保护装置的热继电器。(2)(2)热继电器的额定电流及型号选择。热继电器的额定电流及型号选择。根据热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流，确定热继电器的型号。(3)(3)热元件的额定电流选择。热元件的额定电流选择。热继电器的热元件的额定流略大于电动机的额定电流。(4)(4)热元件的整定电流选择。热元件的整定电流选择。根据热继电器的型号和热元件额定电流，确定热元件额
13、定电流的调节范围。一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.60.8倍；对起动时间较长，拖动冲击性负载或不允许停车的电动机，热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.11.15倍。基础知识基础知识 基础知识基础知识 热继电器动作后的复位时间：当处于自动复位时，热继电器可在5min内复位；当调为手动复位时，则在3min后，按复位键能使继电器复位。表表3 JR36-20系列的热元件号及整定电流范围系列的热元件号及整定电流范围 例如：某电机的额定电流9A，额定电压380V，若选用JR36-20型热继电器（JR36-20系列的
14、热元件号及整定电流范围见表9.1.3所示），可选热元件号10#，其额定电流等级11A，调节范围6.811A，因此可设置整定电流为9A。（四）热继电器的安装及使用四）热继电器的安装及使用(1)热继电器只能作为电动机的过载保护，而不能作短路保护用。(2)热继电器安装时，应清除触头表面尘污，以免因接触电阻太大或电路不通，而影响热继电器的动作性能。(3)热继电器必须按照产品说明书规定的方式安装。当它与其他电器装在一起时，应注意将它装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。(4)热继电器出线端的连接导线。这是因为导线的材料和粗细均能影响到热元件端接点传导到外部热量的多少。导线过细，轴向导
15、热差，热继电器可能提前动作；反之，导线过粗，轴向导热快，热继电器可能滞后动作。若用铝芯导线，导线的截面积应增大约1.8倍，且端头应搪锡。基础知识基础知识 二、三相交流异步电动机连续运转控制点动控制属于短时工作方式，因此不需要对电动机进行过载保护。而连续控制电路中的电动机往往要长时间工作，所以必须对电动机进行过载保护。基础知识基础知识图图 5 5三相异步电动机连续运转控制电路三相异步电动机连续运转控制电路 由断路器QF1、熔断器FU1、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路主电路。启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器KM的线圈及其常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头和熔断
16、器FU2构成控制回路控制回路。启动时，合上QF，引入三相电源。按下SB1，交流接触器KM的线圈通电，接触器主触头闭合，电动机接通电源直接启动运转。同时与启动按钮并联的接触器常开辅助触头闭合，当松开SB1时，KM线圈通过本身辅助触点继续保持通电，从而保证了电动机连续运转。这种依靠接触器自身辅助触点保持线圈通电的电路，称为自锁自锁或自保电路，辅助常开触点称为自锁触点自锁触点。当需要电动机停止运转时，可按下停止按钮SB2，切断KM线圈电路，KM常开主触点与辅助触点均断开，切断电动机电源电路和控制电路，电动机停止运转。基础知识基础知识 该电路可实现保护环节如下：该电路可实现保护环节如下：(1)(1)短
17、路保护短路保护由熔断器FU1、FU2分别实现主电路和控制电路的短路保护。为扩大保护范围，在电路中熔断器应安装在靠近电源端，通常安装在电源开关下边。(2)(2)过载保护过载保护由于熔断器具有反时限保护特性和分散性，难以实现电动机的长期过载保护，为此采用热继电器FR实现电动机的长期过载保护。当电动机出现长期过载时，串接在电动机定子电路中的双金属片因过热变形，致使其串接在控制电路中的常闭触头打开，切断KM线圈电路，电动机停止运转，实现了过载保护。(3)(3)欠压和失压保护欠压和失压保护当电源电压由于某种原因严重欠压和失压时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，常开主触点与自锁触点断开，电动机停止
18、运转。而当电源电压恢复正常时，电动机不会自行启动运转，避免事故发生。因此具有自锁的控制电路具有欠压与失压保护功能。基础知识基础知识 三、故障查找方法当电路出现故障时，通常需要维修人员对电气线路进行必要的维修。故障现象有很多，产生的原因也有很多种，但检修方法和步骤却是不变的。方法主要有电压法和电阻法两类，步骤主要有以下三步：(1)(1)用试验法观察故障现象，初步判定故障范围。用试验法观察故障现象，初步判定故障范围。试验法是在不扩大故障范围，不损坏电气设备和机械设备的前提下，对线路进行通电试验，通过观察电气设备和电器元件的动作，判断电路是否正常，各控制环节的动作程序是否符合要求，找出故障发生的部位
19、或回路。(2)(2)用逻辑分析法缩小故障范围。用逻辑分析法缩小故障范围。逻辑分析法是根据电气控制线路的工作原理、控制环节的动作程序以及它们之间的联系，结合故障现象作具体的分析，迅速地缩小故障范围从而判断出故障所在。这种方法是一种以判断准确为前提，尽快查出故障点为目的的检查方法，特别适用于对复杂线路的故障检查。(3)(3)用测量法确定故障点。用测量法确定故障点。测量法是利用电工工具和仪表(如测电笔、万用表、钳形电流表、兆欧表等)对线路进行带电或断电测量，是查找故障的有效方法。基础知识基础知识 (一)电阻分阶测量法电阻分阶测量法如图6所示。按启动按钮SB1，若接触器KM不吸合，说明KM线圈得电回路
20、有故障。基础知识基础知识图图6电阻分阶测量法电阻分阶测量法检查时，先断开电源，把万用表转换到电阻档2K，按下SB1不放，测量1-5两点间的电阻。如果电阻为无穷大，说明电路断路；然后逐段分阶测量5-4、5-3、5-2各点的电阻值。当测量到某标号时，若电阻突然增大，说明表棒刚跨过的触头或连接线接触不良或断路。电阻分阶测量法查找故障点见表4所示。表4电阻分阶测量法查找数点基础知识基础知识故障现象测试状态5-15-25-35-4故障点按下SB1时，KM不吸合按下SB1不放RRRFR常闭触头接触不良RRSB2接触不良RSB1接触不良KM线圈断路注：R表示有一定的电阻值，数值为KM线圈的冷态直流电阻。基础
21、知识基础知识（二）分段电阻测量法（二）分段电阻测量法电阻的分段测量法如图7所示。检查时，先切断电源，按下启动按钮SB1，然后逐段测量相邻两标号点1-2、2-3、3-4、4-5的电阻。如测量某两点间电阻很大，说明该触头接触不良或导线断路。例如，测得2-3两点间电阻很大时，说明停止按钮SB2接触不良。图图7电阻分电阻分段段测量法测量法图图 基础知识基础知识注意:电阻测量法的优点是安全，缺点是测量电阻值不准确时易造成判断错误，为此应注意下述几点：(1)用电阻测量法检查故障时，一定要断开电源。(2)所测量电路如与其他电路并联，必须将该电路与其他电路断开，否则所测电阻值不准确。(3)测量高电阻电器元件，
22、要将万用表的电阻档板到适当的位置。（三）电压分段测量法（三）电压分段测量法首先将万用表的转换开关打到交流电压750V的挡位上，然后按如下方法进行测量，如图8所示。先用万用表测量5-1两点间的电压，若为380V，则说明电源电压正常。然后一人按下启动按钮SB1，若接触器KM不吸合，则说明电路有故障，这时另一人可用万用表的红、黑两根表棒逐段测量相邻两点1-2、2-3、3-4、4-5之间的电压，检测若有电压，说明该检测段为开路故障。基础知识基础知识图图8电压分段测量法电压分段测量法 表表5 5 电压分段测量法所测电压值及放点电压分段测量法所测电压值及放点基础知识基础知识故障现象测试状态1-22-33-
23、44-5故障点按下SB1时，KM不吸合按下SB1不放有电压0V0V0VFR常闭触头接触不良0有电压0V0VSB2触头接触不良00有电压0VSB1触头接触不良000有电压KM线圈断路 1.任务说明任务说明 本任务要求各小组首先根据表1准备好实训设备和元器件，然后对图9的传送带的工作原理进行分析，并且能够根据传送带的电气原理图画出电气安装布置图和接线图，最后完成传送带电控箱的安装接线与运行调试。图图9 9传送带电气原理图传送带电气原理图 任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 2.工作原理工作原理保护：熔断器FU1对主电路起短路保护；熔断器FU2对控制电路起短路保护
24、；热继电器FR对电机起过载保护；接触器KM具有失压、欠压保护。任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 图图1010传送带电控箱安装布置图传送带电控箱安装布置图3.操作步骤操作步骤第第1 1步：步：根据表1准备好电器元件，并检测断路器、熔断器、按钮和接触器、热继电器、电动机的质量好坏，特别要注意检查接触器线圈电压是否符合控制电路的电压等级。第第2 2步：按照图步：按照图1010在电器板上安装元器件在电器板上安装元器件，要求各元器件安装位置整齐、匀称，间距合理。第第3 3步：步：按照图按照图11
25、11进行接线。进行接线。接线应先接主电路，再接控制电路。线路安装应遵循横平竖直的原则，尽量做到合理布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠，不松动、不压皮、不损伤线芯。任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 图图1111传送带电控箱安装接线图传送带电控箱安装接线图 第第4 4步：通电前检查。步：通电前检查。接线完成后，必须经过认真检查以后，才允许通电，以防错接、漏接造成不能正常工作或短路事故。检查步骤：1）对控制电路进行检查。将数字万用表达到2K电阻档，表棒分别放在U11和V11线端上，读数应为“”。按下启动按钮SB1时，读数应为接触器KM线圈的冷态直流电阻值（
26、几百或一千多欧姆）。松开启动按钮SB1，手动按下接触器KM使衔铁吸合，读数也应为接触器线圈的冷态直流电阻值（几百或一千多欧姆）。按下启动按钮SB1（或手动按下接触器），同时按下停止按钮SB2（或急停按钮SB3），读数应为“”。2)断开控制电路检查主电路有无开路或短路现象。将数字万用表达到200电阻档，表棒分别放在L1和U、L2和V、L3和W线端上，读数都应为“”。闭合断路器QF，手动按下接触器KM使衔铁吸合，表棒分别放在L1和U、L2和V、L3和W线端上，表盘上都有读数。任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 第第5 5步：步：通电调试通电调试 检查接线无误后，
27、接通交流电源，合上断路器QF，此时电动机不转，按下启动按钮SB1，电动机M应自动连续运转并驱动传送带工作，按下停止按钮SB2或急停按钮SB3电动机应停止转动，传送带停止工作。若出现异常，则应分断电源，分析排查故障后使之正常工作。若电动机M1连续运行一段时间后，电源电压降到320V以下或电源断电，则KM主触点会断开，电动机停转。再次恢复电压380V（允许正负10%波动）电动机应不会自行启动具有欠压、失压保护。如果电动机M1转轴被卡住而接通交流电源，则在几秒内热继电器FR应动作，自动断开加在电动机上的交流电源（注意不能超过10S，否则电动机过热会冒烟导致损坏）。第第6 6步：步：实验结束后关闭设备
28、总电源、整理器材、做好实验室5S工作；第第7 7步：步：小组实验总结。任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 序号序号考核项目考核项目评分标准评分标准配分配分得分得分1安装前检查选错元件数量或型号规格，扣2分/个电器元件漏检或错检，扣1分/处10 2安装元器件不按布置图安装，扣15分；元器件安装不牢固,每处扣3分；元器件安装不整齐、不均匀对称,不合理每处，扣3分；损坏元器件扣15分15 3布线不按电路图接线扣15分；布线不符合要求，主电路每根扣4分，控制电路每根扣2分；接点松动、露铜过长等，每处扣1分；损坏导线绝缘或线芯,每处扣5分；导线乱线敷设，扣20分30
29、4通电前检查不会对主电路进行检查扣5分不会对控制电路进行检查扣5分10 5故障分析与排除会但不熟悉，扣2分；掌握部分，扣5分基本不会，扣10分10 6通电试车第一次试车不成功，扣5分第二次试车不成功，扣10分第三次试车不成功，扣15分15 6安全文明操作穿拖鞋、衣冠不整，扣5分实验完成后未进行工位卫生打扫，扣5分工具摆放不整齐，扣5分10 7定额时间120min一般不允许超时,只有在修复故障过程中才允许超时,每超时1min（扣5分)8开始时间 结束时间 总评分 备注：除定额时间外，各项的最高扣分，不应超过其配分数4.评分标准评分标准 表表5传送带电控箱组装及运行调试评分标准传送带电控箱组装及运行调试评分标准 任务实施任务实施:传送带电控箱组装及运行调试传送带电控箱组装及运行调试 THE END
