1、工业自动化综合应用实训（基础篇）（基础篇）我们将要学习什么？识读电路图 根据控制要求设计电路图、安装电器 常用低压电器的用途、选用 变频器控制及应用 PLC控制的编程及应用 工业自动化综合工程应用实训安全要求 1 本实训将使用220V或380V交流电，参加实训人员应严格执行实验室安全操作规程；2 严禁携带食物、饮料或外来设备进入实训室；3 实训过程中禁止吸烟、打闹、喧哗及其他不文明行为，实训开始后，严禁在电脑上打游戏、接打手机或做与实训无关的事；4 实训项目通电前，须经实训教师检查无误并提醒同组人员注意后，方可接通电源；5 实训过程中严禁带电接线、拆线、接触带电裸露部位及电动机的旋转部件；6
2、各种仪表、设备严禁过载运行或其他非正常运行，当仪表、设备发生故障时，应报告教师，不得自行拆卸设备；7 实训过程中发生故障，必须切断电源并报告教师，待查明原因并排除故障后，才能继续进行实训；8 设备进入通电试运行后，实训人员须注意观察，不得远离实训设备，出现故障应立刻切断电源；9 实训完毕后，应仔细检查实训记录，经实训教师同意后再应切断电源，拆除线路；拆除后的电器元件、实训用线及仪表工具，应分类放置在指定位置，清理实训场地及桌面。模块一 电气基础实训任务1 认识常用低压电器（1）认识常用低压电器及配线用工具；（2）了解常用低压电器类型、型号及选用方法，熟记其图形符号和文字符号；（3）掌握电路配线
3、的基本原则，工具的使用方法。什么是控制电器控制电器是一种能根据信号或要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。交流1000V、直流1500V以下为低压控制电器交流1000V、直流1500V以上为高压控制电器安全电压 安全电压为不高于36V，持续接触安全电压为24V，安全电流为10mA；电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大，致命危险越大;持续时间越长，死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流，交流为1mA，直流为5mA;人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流，交流为10mA
4、，直流为50mA;在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流，如100mA的电流通过人体1s，可足以使人致命，因此致命电流为50mA。在有防止触电保护装置的情况下，人体允许通过的电流一般可按30mA考虑。控制电器的分类低压电器根据它在电气线路中所处的地位和作用,可分为低压配电电器（也称低压开关）和低压控制电器两大类；按照它的动作方式可分为自动切换电器和非自动切换电器两类。控制电器的分类低压电器根据它在电气线路中所处的地位和作用,可分为低压配电电器（也称低压开关）和低压控制电器两大类；按照它的动作方式可分为自动切换电器和非自动切换电器两类。配电电器是指断路器、熔断器、万能开关和转换开关；控制电器是
5、指接触器、控制继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器和电磁铁等。电路图常用配电电器小型断路器额定电流至63A线路的过载和短路保护之用，也可用作不频繁接通和分断电路。小型断路器的额定电流可以按照电机总容量电流值（额定电流）的1.25-1.5倍来选取。常用配电电器熔断器用作线路和设备的短路和过载保护，熔断器串接在所保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔体自动迅带熔断，从而切断电路。主令开关按钮按钮压下后触点动作，抬起后触点复原，一般用作的起停控制或功能输入。按钮为模块化，标配为一个常开触点和一个常闭触点。主令开关急停按钮急停蘑菇按钮（一般为红色或黄色）压下时触点动作，然后自锁，将按
6、钮旋转一定角度才能复位，一般用作事故紧急停车主令开关旋钮旋钮开关通过旋转一定角度停在该位置使触点接通，反方向旋转则使触点断开，一般用作电源开关或功能切换。控制电器交流接触器接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。交流接触器的主要参数为触点电流，触点电流一般按被控装置的额定电流选取，没有相同规格的向上一档选取。线圈主触点辅助助常开触点辅助常闭触点控制电器热继电器热继电器由热敏元件、动作电流设定钮和触点等组成，将其主端子串入被保护的电路中，当线路中电流超过设定值一定时间后，热敏元件发热变形使用辅助触点动作，从而控制交流接触器断电。当热继电器用于保护长期工作制或
7、间断长期工作制的电动机时，一般按电动机的额定电流来选用。热元件常闭触点控制电器时间继电器中间继电器中间继电器其它电器元件电线根据工作电流的大小选择相应截面积的电线。三相交流电源：A、B、C相对应的电线颜色分别用黄、绿、红；零线，淡蓝色；接地线：黄绿双色；直流电源：正极棕色；负极蓝色；接地中线淡蓝色。控制电路采用红色线，动力电路采用黑色线。其它电器元件压线钳常用的冷压端子有圆形预绝缘端子（O型）、叉形预绝缘端子（U型）、针形预绝缘端子（I型）、片形预绝缘端子、圆形裸端头、叉形裸端头、管形预绝缘端子、管形裸端头等。冷压端子使用专用压线钳压制电线头。冷压接线端子其它电器元件接线端子排端子排的作用是方
8、便接线、方便查线、方便发生故障时的测量以及节点的扩展。其它电器元件接线端子排端子排的作用是方便接线、方便查线、方便发生故障时的测量以及节点的扩展。其它电器元件电位器电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。RA任务2 电气控制图基础知识（1）了解机械设备电气控制电路图的分类；（2）熟悉电气控制电路图的组成；（3）掌握电气控制电路图的绘制规则和特点；（4）熟练识读简单电气图。电气控制电路图电气控制电路图一般分为主电路和辅助电路两个部分。主电路：电气控制电路中强电流通过的部
9、分，是由电动机以及与它相连接的电器元件（如接触器主触点、热继电器的热元件、熔断器等）所组成的电路，主电路一般较简单，电器数量较少。辅助电路：包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。辅助电路中通过的电流小，其中控制电路是由接钮、接触器（继电器）线圈及辅助触点等组成，辅助电路复杂，由多个单元电路组成，电器数量多。水平布置电路图水平布置时，电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件（如线圈、电磁铁和信号灯等）画在电路的最右端。垂直布置电路图垂直布置时，电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端；绘制电路图的其它规定控制电路和信号电路应画在两条电源线之间，三相交流电
10、源相序L1、L2、L3由上至下（或由左至右）依次排列画出，中线N和保护接地线PE画在相线之下（或之右）；直流电源则按正端在上（或在左），负端在下（或在右）画出。主电路和辅助电路均按功能布置，各电器元件一般按生产设备动作的先后顺序从上到下或从左至右依次排列。绘制电路图的其它规定控制电路和信号电路应画在两条电源线之间，三相交流电源相序L1、L2、L3由上至下（或由左至右）依次排列画出，中线N和保护接地线PE画在相线之下（或之右）；直流电源则按正端在上（或在左），负端在下（或在右）画出。主电路和辅助电路均按功能布置，各电器元件一般按生产设备动作的先后顺序从上到下或从左至右依次排列。电器元件的表达方式
11、（1）电器元件采用统一的图形符号和文字符号表示。（2）同一电器元件的不同部分分散在图中，使用同一文字符号标明。（3）对于同类电器元件，在表示名称的文字符号下标加一个数字序号。（4）电器元件以电器元件或设备的可动部分表示为未得电、未受外力或不工作状态或位置。电器元件的表达方式（5）电路图中各类开关、触点在绘制时有方位规定，当符号呈水平形式布置时，应下开上闭；当符号呈现垂直布置时，应左开右闭。（6）在电路图中，有直接电联系的交叉导线连接点要用黑点表示。水平布置垂直布置图区可将电路图分为若干图区，以便阅读查找，在电路图的下方沿横坐标方向划分图区并用数字1、2、3标明；同时在图的上方用文字标明该区电路
12、的功能和作用。接触器的标注在每个接触器线圈的文字符号KM的下面画两条竖直线，分成左、中、右3栏，把受其控制而动作的触点所处的图区号数字，对备用而未用的触点，在相应的栏中用记号“”标出。左栏左栏中栏中栏右栏右栏主触点所处的图区号辅助动合（常开）点所处的图区号辅助动断（常闭）点所处的图区号电路图标注（1）标明主要电器的型号、文字符号、有关技术参数和用途。（2）电路图中线号的标注按“等电位”原则，即电路中连接在一点上的所有导线具有同一电位而标注相同的线号。由电气设备的线圈、绕组、电阻、电容、各类开关、触点等电器元件分隔开的线段，应视为不同的线段，标注不同的回路标号。（3）文字符号一般标注在电气设备、
13、装置或电器元件的图形符号上或近旁。识读电气图的基本步骤1、识读主电路图（1）电源（2）保护元件（3）控制元件（4）被控制设备主电路是电气控制电路中强电流通过的部分，是由电动机以及与它相连接的电器元件如接触器主触点、热继电器的热元件、熔断器等）所组成的电路，主电路一般较简单，电器数量较少。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。辅助电路中通过的电流小，其中控制电路是由接钮、接触器（继电器）线圈及辅助触点等组成，辅助电路复杂，由多个单元电路组成，电器数量多。（1）电源。（2）控制电路动作过程（3）照明电路2、识读辅助电路图任务3 三相异步电动机的直接启动控制1、实训目标（1）了解三相异
14、步电动机基本知识；（2）掌握Y型联接方法；（3）练习识读电路图及电路接线图；（4）掌握电路配线方法及电工工具使用方法电动机是一种将电能转换为机械能的动力装置，由于三相异步电动机结构简单、控制简便、运行可靠、维护方便及价格低廉等优点，因此被广泛应用于工业生产。1、电动机简介 三相异步电动机的接法电动机的接法是指电动机在运行时定子绕组的连接方式，通常有星形（Y）联结和三角形（）联结两种。电机接法示意图在我国一般4KW以下较小电机都规定接成星形，4KW以上较大电机都规定接成三角形。星形（Y）联结和三角形（）联结的区别 三角形（）联接：有助于提高电机功率，缺点是启动电流大，绕组承受380V电压，提高了
15、绝缘等级要求。星形（Y）联接：绕组承受220V电压，降低绝缘等级要求，降低了启动电流。缺点是转矩降低，电机功率减小。三角接法功率大，启动电流也大；星接法功率小，启动电流也小是。三角形接法的电机在轻载启动时可采用Y-启动，以降低启动电流。轻载是条件，因为Y接法转矩会变小，降低启动电流是目的，利用Y接法降低了启动电流！三相异步电动机铭牌数据型号型号Y2 63M2-4功率0.18KW频率50Hz电压电压380V电流0.62A接法Y转速转速1310rpm绝缘等级 F防护等级IP54COSCOS 0.73 IP54，5表示防尘等级，防止有害的粉尘堆积；4表示防水等级，液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响。
16、三相异步电动机型号 三相异步电动机的直接启动控制实训控制电路图 该线路简单、元件少，小型断路器可用于电机的过载保护，熔断器可用于短路保护。该电路可用于容量较小，启动不频繁的电动机，如小型台钻、砂轮机等的启停控制。三相异步电动机的直接启动控制实训电器元件明细表代号名称型号规格数量备注QF小型断路器 BH-D6 D16/3P16A1个16A，3PFU熔断器RT18-32配熔体1A3套 M电动机Y2 63 M2-4018KW1台380VAC，Y注：小型断路器分C型和D型两种，例：C型为配电保护使用，如BH-D6 C16/1P 为1极16A配电保护型；D型为电动机保护使用，如BH-D6 C16/3P为
17、3极16A电动机保护型。三相异步电动机的直接启动控制实训布置图接线图工场经验 如电机在通电后运转但发出较大噪声，可能是由于接线不牢固或熔断器熔芯烧断造成缺相，应立即关闭电源进行检查，不能长时间缺相运行。若熔断器熔芯烧断，熔断器红灯将亮起，此时应立即断开电源，更换熔芯。任务4三相异步电动机的接触器点动控制实训目标（1）了解交流接触器各部分的结构及功能，能使用交流接触器控制电动机；（2）熟悉按钮常开（动合）触点和常闭（动断）触点的使用及判断；（3）进一步掌握识读电路图的方法。工程描述（1）点动控制：按下按钮电动机运转，松开按钮电动机停转的电机控制方式称为点动控制，这种方式常用于设备调试中检测电机旋
18、转方向。（2）用按钮控制交流接触器线圈的通/断电，从而控制交流接触器的主触点的接通和断开，实现电机的起、停控制。控制电路图三相异步电动机的直接启动控制实训电器元件明细表代号名称型号规格数量备注QF小型断路器BH-D6 D16/3P10A1个16A，3PFU熔断器RT18-32配熔体1A3套 KM交流接触器S-N10线 圈 电 压220VAC，9A1个可配4KW电机SB1按钮LAY50-11 1绿色，1常开M1电动机Y2 63 M2-4018KW1台380VAC，Y表表1.4.1 三相异步电动机的直接启动控制实训电器元件明细表三相异步电动机的直接启动控制实训电器元件明细表电路布置图与接线图 接触
19、器点动控制电路布置图图1.4.3 接触器点动控制电路接线图工场经验1 1）点动运行常常用于检查电机转向是否正确，若电机转向不对，可通过调换）点动运行常常用于检查电机转向是否正确，若电机转向不对，可通过调换接线排上接线排上U U、V V、W W三个端子的任意两个，即可改变电机转向。三个端子的任意两个，即可改变电机转向。2 2）针对三相）针对三相380 V380 V电动机配线，确定线缆截面积的常用口诀是：电动机配线，确定线缆截面积的常用口诀是：“2.5 2.5 加三，加三，4 4加四加四 ，6 6 后加六，后加六，2525加五加五 ，120120导线配百数导线配百数”。2.52.5加三加三表示表示
20、2.5 2.5 平方毫米的铝芯绝缘线穿管敷设平方毫米的铝芯绝缘线穿管敷设,能配能配“2.52.5加加三三”KWKW的电动机，即最大可配备的电动机，即最大可配备5.5 KW5.5 KW的电动机；的电动机；4 4 加四加四表示表示4 4 平方毫米的铝芯绝缘线平方毫米的铝芯绝缘线,穿管敷设穿管敷设,能配能配“4 4 加四加四”KWKW的的电动机。即最大可配电动机。即最大可配8 KW(7.5 KW)8 KW(7.5 KW)的电动机。的电动机。56 56 后加六后加六表示从表示从6 6 平方毫米开始平方毫米开始,及以后都能配及以后都能配“加大六加大六”KWKW的电动的电动机。即机。即6 6 平方毫米可配
21、平方毫米可配12 KW12 KW的电动机，的电动机，10 10 平方毫米可配平方毫米可配16 KW16 KW，16 16 平方毫平方毫米可配米可配22 KW22 KW；2525加五加五表示从表示从25 25 平方毫米开始平方毫米开始,加数由六改变为五了。即加数由六改变为五了。即25 25 平方毫平方毫米可配米可配30 KW30 KW，35 35 平方毫米可配平方毫米可配40 KW40 KW，5050平方毫米可配平方毫米可配55 KW,70 55 KW,70 平方毫米平方毫米可配可配75 KW75 KW。1 2 01 2 0导线配百数导线配百数表示电动机大到表示电动机大到100 KW100 KW
22、。导线截面便不是以。导线截面便不是以“加大加大”的关系来配电动机的关系来配电动机,而是而是120 120 平方毫米的导线反而只能配平方毫米的导线反而只能配100 KW100 KW的电动机了。的电动机了。本口诀只适用于导线为铝芯绝缘线本口诀只适用于导线为铝芯绝缘线(或塑料线或塑料线)穿管敷设，如为同直径铜芯穿管敷设，如为同直径铜芯线，能承载的电机功率可在此基础上乘以线，能承载的电机功率可在此基础上乘以1.41.4，或导线截面积铝芯线的基础上，或导线截面积铝芯线的基础上乘以乘以0.70.7。任务5 三相异步电动机接触器启-保-停控制实训目标实训目标1.熟练使用交流接触器完成电动机的启停控制；2.掌
23、握启动按钮、停止按钮和交流接触器辅助触点的配合使用方法；3.进一步熟练掌握识读电路图的方法。工程描述（1）当按下启动按钮SB2时，KM线圈得电，主触点闭合，电动机运转；（2）当松开按钮时，接触器线圈KM通过并联在SB2两端的已闭合辅助触点KM继续维持通电，确保交流接触器主触点处于接通状态，电动机继续运转；（3）当按下停止按钮SB1时，交流接触器线圈失电，电机停止转动。（1）当按下启动按钮SB2时，KM线圈得电，主触点闭合，电动机运转；（2）当松开按钮时，接触器线圈KM通过并联在SB2两端的已闭合辅助触点KM继续维持通电，确保交流接触器主触点处于接通状态，电动机继续运转；（3）当按下停止按钮SB
24、1时，交流接触器线圈失电，电机停止转动。三相异步电动机启-保-停控制电路图图1.5.1接触器启-保-停控制电路图三相异步电动机的启-保-停控制实训电器元件明细表代号名称型号规格数量备注QF小型断路器 B H-D 6 D16/3P10A1个16A，3PFU熔断器RT18-32配熔体1A3套 KM交流接触器 S-N10线 圈 电 压220VAC，9A1个可配4KW电机SB1按钮LAY50-11 1红色，1常闭SB2按钮LAY50-11 1绿色，1常开M1电动机Y2 63 M2-4018KW1台380VAC，Y电路布置图与接线图安装与接线 接线图线太多时，为使图面清晰，易画易读，对于多条去向相同的连
25、接线，常用单线法表示，当连接线中途汇入、汇出用单线表示的一组平行连接线时，汇接处用斜线表示导线去向，其方向应易于识别连接线进入或离开汇总线的方向，连接线的两端须标注对应的线号。（3）在安装时，停止按钮应选用红色按钮，启动按钮应选用绿色按钮工场经验（1）使用接触器控制电机，能起到欠压和失压保护，预防事故的发生。如遇电源电压低于180V以下或突然停电，用断路器直接控制的电机在电力恢复后会自动启动，而用接触器控制的电机则需要重新启动。（2）在接线时，各接点须用螺钉或其它紧固件压紧，否则会因接触不良产生火花，酿成事故。任务6 数字万用表使用实训实实训任务训任务（1）了解数字万用表的结构及主要功能。（2
26、）掌握交流电压、直流电压和电路通断的测量方法。DT-9205T数字万用表基本构成可测量技术参数交流电压V、交流电流A、直流电压V-、直流电流A-、电阻、电容F、二极管 、三极管hFE、电路通断 表笔的使用方法（1）测量直流电压、交流电压、电阻、电容、二极管、三极管、检查线路通断等，将红表笔插入V孔，黑表笔插入COM孔。（2）测量mA级别的电流或A级的电流将红表笔插入mA电流专用插孔，黑表笔插入COM孔。（3）测量高于A级别的电流将红表笔插入10A或20A孔，黑表笔插入COM孔，COM孔也称公共端是专门插入黑表笔的插孔直流电压的测量测量直流电压时，黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔；功能选
27、择开关置于直流电压档 V-量程范围，选择合适的量程，然后并联进电路测量电压。若不知被测信号值的大小，要选择最大量程测量并逐渐下降；如果显示器只显示“1”，表示过量程；测量直流电压不要高于1000V。测量直流电压时，红表笔所接端的极性将同时显示于显示屏上，如数值前不显示正负符号，则红表笔所接端为正极；如显示为负，则红表笔所接端为负极。交流电压的测量直流电流的测量 测量直流电流时，应根据被测电流大小不同，选择插孔，如果测量最大值为200mA的电流时，将红表笔插入mA孔，黑表笔插入COM孔；如果测量最大值为20A的电流时，红表笔插入20A插孔，黑表笔插入COM孔，功能选择开关置于直流电流档 A-量程
28、范围，将红黑表笔串进线路中测量电流。若不知被测电流值的大小，则要选择最大量程测量并逐渐下降，如果测量出来显示“1”说明过量程，则要增大量程测量。mA孔一般会设置一个 200mA的保险管，过大的电流将烧坏保险管；20A孔无保险管，测量大电流时，测量时不能超过15秒。测量直流电流时，红表笔所接端的极性将同时显示于显示屏上，如数值前不显示正负符号，则红表笔所接端为正极；如显示为负，则红表笔所接端为负极。交流电流的测量 测量交流电流时的方法与直流电流的测量方法一致。在生产中常使用钳形表测量电流。采用电磁式电流互感器制作的钳形表，只能测量交流电流，只能准确测量50Hz附近的正弦波电流，不能测量直流电流。
29、但采用霍尔电流传感器制作的钳形表，可以测量交直流电流，并且具有较高的带宽，可以测量不同频率的正弦波及畸变波电流。电阻的测量测量电阻时，将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，功能选择开关置于量程，选择合适的量程，将测试表笔连接到待测电阻两端上。若不知被测电阻阻值大，则应该选择最大量程，如果测量中万用表显示为“1”，说明过量程，则要增大量程测量；对于大于1M或更高的电阻，要几秒钟后读数才能稳定。测量电阻前，应先短接表笔，表笔线的电阻值一般在0.1-0.3，若阻值超过0.5，说明万用表9V电池电压偏低；测量时手不能接触表笔金属部分，以免引入人体电阻，引起测量误差。线路通断检测及二极管的测量将黑
30、表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔(红表笔极性为“+”)将功能开关置于“”档。将表笔连接到待测二极管的两端，如果两端之间电阻值，内置蜂鸣器鸣响，则红表笔所接端为正极，黑表笔所接端为负极，显示屏读数为二极管正向压降的近似值（单位mV）。如果正向压降为0.5V，反向电阻值无穷大，则说明二极管工作状态良好，如果正反向电阻值均为无穷大，说明二极管开路，如果正反向电阻值均为0说明二极管已失去单向导电性，二极管已被击穿。发光二极管（LED）所需的工作电流远小于白炽灯泡，所以它们串联后LED正常发光而白炽灯泡不会亮，正是由于LED的这种低功耗高发光效率的特性，使它成为前景很好的目前各类灯具的替代者。电容
31、的测量 连接待测电容之前，注意每次转换量程时，复零需要时间，有漂移读数存在不会影响测试精度。测量电容时，功能选择开关置于电容档F(C)量程范围，选择合适的量程，电容的一端引脚插入COM插孔，电容的另一端引脚插入mA插孔，电容测量不分极性。如果不知道被测电容有多大，则要选择最大量程测量并逐渐下降；如果显示器只显示“1”，表示过量程，功能开关应置于更高量程；注意:（1）仪器本身已对电容档设置了保护，故在电容测试过程中不用考虑极性及电容充放电等情况.（2）测量大电容时稳定读数需要一定的时间。自动电源切断使用说明（1）仪表设有自动电源切断电路，当仪表工作时间约30分钟-1小时，电源自动切断，仪表进入睡
32、眠状态，这时仪表约消耗7A的电流。（2）当仪表电源切断后若要重新开启电源请重复按动电源开关两次。使用用数字万用表检测启-保-停控制电路中的各项技术参数（1）用数字万用表检测插座端口电压及插头接线是否正确；（2）用数字万用表“”档判断启动按钮和停止按钮触点是否正常及熔断器熔体是否熔断。（3）用数字万用表电阻“2K”档检测交流接触器线圈阻值，并用此档测交流接触器线圈启-保-停回路是否正常。（4）用数字万用表“”档检测交流接触器线圈是否有“零线”接入，因为本实验用的交流接触器线圈额定输入电压为220V，接入零线就能确保输入的电压不会烧毁交流接触器线圈；（5）用数字万用表的“V750”档检测交流接触器
33、线圈加载的电压是否为220V，并检测电机三相电压是否为380V。插座电压检测 检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，功能选择开关调至交流电压区“750V”档位；用万用表的两根表笔分别插在插座两插口上进行一一测量，根据测量值判断零线和火线所在的插口，并对应插头找出零线所在的插口。如一支表笔所在插口为零线，则与其它插口对应时的测量电均为220V；若对应的两个插口均为相线，测量电压应为380V。插头零线位置检测 将万用表调至“”档，进行通断测试，一根表笔接在插头的零线插口（与插座零线插口对应）上不动，另一根表笔分别去接触图所示万用表测量点I、J、K、R，发出蜂鸣的点则为零线接线端子。用此
34、方法将其它插口和对应的接线端子找到。启动按钮SB1的测量 分辨按钮上的常开触点和常闭触点可根据触点颜色标记判定，触点颜色标记为红色是常闭触点，触点颜色标记为绿色为常开触点。也可用万用表确定触点的类型，检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，将功能选择开关调至“”档。断电状态下将黑表笔接在测量点B上，红表笔接在点C上，按下启动按钮SB2，万用表发出蜂鸣并显示“0”，这说明启动按钮所接的常开触点是正常的。停止按钮SB2的测量 检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，将功能选择开关调至“”档。断电状态下将黑表笔仍然接在图测量点B上，红表笔接在点D上，此时万用表发出蜂鸣并显示“0”
35、，按下停止按钮SB1，蜂鸣消失并显示“1”，这说明停止按钮所接的常闭触点是正常的。熔断器熔体的测量 检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，将功能选择开关调至“”档，断电状态下将黑表笔接在图测量点E上，红表笔接在点F上，若万用表发出蜂鸣并显示“0”，则说明熔断器熔芯是好的，反之则已损坏。线圈阻值测量 检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，将功能选择开关调至电阻“2K”档，断电状态下，将黑表笔接在测量点H上，红表笔接在测量点G上，显示一个阻值，则为交流接触器线圈阻值，也说明线圈是好的。如果显示“1”，调至大量程测还是显示“1”，则说明线圈被烧断；如果显示“0”，则说明线圈被
36、烧短路。线圈启-保-停回路测量 检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，将功能选择开关调至电阻“2K”档，断电状态下，将小型断路器合上，黑表笔接测量点H上（即零线上），红表笔接在点R上，按下启动按钮SB2不松开（或强制按下交流接触器的吸铁），此时万用表会显示线圈的阻值，表示线圈回路接通，同时在按下停止按钮SB1，此时万用表会显示1，表示线圈回路断开。满足这两个条件说明启-保-停回路接线正常。交流接触器线圈是否有零线接入检测 在三相5线制用电场合，对额定电压为220V的电器，须保证输入电源有一根零线接入，如果接入两根相线，电气元件会因过压而烧毁。检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入
37、V/插孔，将功能选择开关调至“”档。断电状态下，将小型断路器合上，黑表笔接在测量点I上(即零线)，红表笔分别点触一下点H和点G，其中任意一点使万用表发出蜂鸣并显示“0”，则说明交流接触器线圈电源输入端有一根接在零线上，这样就能保证线圈安全工作。测线圈工作电压 检测时将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V/插孔，将功能选择开关调至交流电压“750V”档。将电源插头插上，小型断路器合上，按下启动按钮SB2使电动机运转起来。黑表笔接在测量点H上，红表笔接在点G上，观察显示屏显示是否为220V。测电机工作电压 黑表笔接在测量点S上，红表笔接在点T上，观察UV相电压是否为380V。然后将黑表笔接点T上，红
38、表笔接在点X上，观察VW相电压是否为380V。最后将黑表笔接点S上，红表笔接在点X上，观察UW相电压是否为380V。【工场经验】1）点动运行常常用于检查电机转向是否正确，若电机转向不对，可通过调换接线排上U、V、W三个端子的任意两个，即可改变电机转向。2）针对三相380 V电动机配线，确定线缆截面积的常用口诀是：“2.5 加三，4加四，6 后加六，25加五，120导线配百数”。2.5加三表示2.5 平方毫米的铝芯绝缘线穿管敷设,能配“2.5加三”KW的电动机，即最大可配备5.5 KW的电动机；4 加四表示4 平方毫米的铝芯绝缘线,穿管敷设,能配“4 加四”KW的电动机。即最大可配8 KW(7.
39、5 KW)的电动机。6 后加六表示从6 平方毫米开始,及以后都能配“加大六”KW的电动机。即6 平方毫米可配12 KW的电动机，10 平方毫米可配16 KW，16 平方毫米可配22 KW；25加五表示从25 平方毫米开始,加数由六改变为五了。即25 平方毫米可配30 KW，35 平方毫米可配40 KW，50平方毫米可配55 KW,70 平方毫米可配75 KW。1 2 0导线配百数表示电动机大到100 KW。导线截面便不是以“加大”的关系来配电动机,而是120 平方毫米的导线反而只能配100 KW的电动机了。本口诀只适用于导线为铝芯绝缘线(或塑料线)穿管敷设，如为同直径铜芯线，能承载的电机功率可
40、在此基础上乘以1.4，或导线截面积铝芯线的基础上乘以0.7。模块二 变频调速器应用实训三相交流异步电动机由于结构简单、价格低廉、性能稳定，因此在工业生产中被广泛应用。但随着工业生产的发展，电动机速度调整不便的弱点也逐渐显现出来。近年来，用于控制和调节电机速度变频器的出现，不仅克服了电动机调速困难的缺点，而且当电机的工作电流频率低于50Hz的时候，节能效果十分显著。随着工业自动化和节能理念的普及和推广，受变频器驱动的交流电动机被广泛应用于各种调速及控制场合。变频器在恒压供水系统中的应用变频器在自动扶梯上的应用变频器在卷扬机上的应用变频器在数控机床上的应用任务1 变频器基础知识实实训任务训任务（1
41、）了解变频器的基本工作原理（2）了解变频调速器的基本构成和功能（3）了解变频调速器的常用调速控制方式（4）掌握变频调速器的选型方法变频器的工作原理 变频器一般是指交流电动机变频调速器，它通过改变电动机工作电压和工作频率而实现调速的一种电力电子控制设备。简单来说，是将恒压恒频（CVCF）的交流电转换成变压变频（VVVF）的交流电，以满足交流电动机变频调速的需要。电动机转子的转速计算公式nm电动机转速（rpm）n0同步转速（rpm）,S转差率，当对电机转速施加负载时，转速 会低于同步转速，低于同步转速 的程度表示为“转差率”。额定运行时，S=0.03-0.05，停止时S=1。f电源频率（Hz）中国
42、、东南亚、欧洲等电源频率为50Hz；美国、加拿大、日本等电源频率为60HZ。P极数，三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极，每个电机每相含有的磁极个数就是极数。由于磁极是成对出现的，所以电机有2、4、6、8极之分。060 fnP00mnnSn改变电机转速的方式 改变电机转速nm的方式有三种：改变频率f、改变极数n和改变转差率S 三种调速方式的比较调速方式优点缺点变频调速连续平滑无极调速，低速转矩大，特性好，效率高需要变频变压变极调速简单低速转矩大不能连续调节转率率调速（调压调速、串电阻调速等）系统简单调压低速调速转矩小；串电阻调速效率低变频器的基本构成 间接变频器又称为有中间直流环节的变频装置
43、或交-直-交变频器。通用变频器的主电路由整流电路、直流中间电路、逆变电路构成；其控制电路主要由主控电路、操作面板、控制电源、外部接线端子等组成。变频器的基本功能（1）保护功能：通用变频器一般具有欠电压保护、过电压保护、过载保护、接地故障保护、短路保护、电动机失步保护、电动机堵转保护、电动机过热保护、变频器过热保护、电动机缺相保护等功能。（2）运行控制功能：通用变频器具有正转、反转、停止、复位、制动等功能。（3）频率设定功能：通用变频器具有设定运行频率、基准频率设定、多段速功能设定、最高/低频率设定等功能。（4）加减速时间、加减速模式的设定功能：通用变频器可根据负载情况进行加减速时间和加减速模式
44、的设定，确保变频器平滑起动和停止。对于大功率负载，如果设定的加速时间太短，起动负载过大，会发生起动转矩不足、过电流、变频器失速，从而引起变频器保护性停机；如果设定的减速时间过短，在停机和减速时，易产生再生能量过大，致使直流电压升高、过电压保护动作而自动停机。（5）转矩提升（补偿）功能：又称为自动电压调整功能，其目的是为了在电动机低速运行时对其输出转矩进行补偿。变频器的基本功能（6）防失速功能：包括电动机在加速、恒速、减速过程中的的三种防失速功能。电动机恒速运行和加速过程中的失速是由于电动机加速过快或负载过大等原因出现过电流，导致变频器保护性停机；而电动机减速时失速是因惯性产生的能量回馈而导致的
45、直流中间电路出现过电压导致的变频器保护性停机。因此，电动机在加速、恒速、减速运行过程中，在变频器保护电路未动作之前，自动降低其输出频率、限制输出电流增大或通过延长减速时间，以达到防止失速的目的。（7）PID控制功能。变频器的基本功能变频器的常用控制方式 变频器的控制方式是电动机的转速与变频器的输出电压之间的关系，常用的控制方式有U/f控制、磁通矢量控制、无速度传感器控制等方法。U/f控制是指当频率（f）可变时，必须通过控制使它与电压（V）保持一定的比率。磁通矢量控制是指通过把变频器的输出电流划分为励磁电流和扭矩成分电流，通过实施电压补偿使电机电流与负载转矩相匹配，以提高低速转矩；同时实施输出频
46、率的补偿（转差补偿），以使得电机的实际转速与速度指令值更为接近，从而达到提高调速精度的目的。先进磁通矢量控制提供了自动转矩补偿功能，通过自学习过程计算电机常数，根据负载变化来适时调整变频器的输出，从而提高对普通电机的调速精度。这种控制方式通常应用在负载的变动较为剧烈、速度控制和低速转矩要求较高的场合，如空压、卷扬设备等。无速度传感器控制是利用定子电压、电流等物理量进行速度估计以取代速度传感器，实现速度控制和转矩控制。无速度传感器的控制系统无需检测硬件，提高了系统的可靠性，降低了系统的成本；另一方面，使得系统的体积小、重量轻，而且减少了电机与控制器的连线。此控制方式通常应用在负载变动大但要求速度
47、波动控制在最小范围等控制要求较高的场合，如提升设备。使用无传感器矢量控制要求一台变频器带一台电机。变频器的选择 正确选择变频器时要充分了解变频器所驱动负载的机械特性，典型的机械特性有恒转矩负载、恒功率负载及二次方率负载。恒转矩负载特性的变频器可用于二次方率负载，而二次方率负载特性的变频器不能用于恒转矩负载。没有恒功率负载特性变频器，恒功率负载特性依靠变频器U/f控制方式实现。恒转矩负载变频器的选择 压缩机、压榨机、搅拌器、磨床、钻床、卷板机、拔丝机、带式输送机、桥式起重机等负载都属于恒转矩负载，这类负载使用变频器的目的是实现设备自动化，提高劳动生产和产品质量。在不同的转速下，恒转矩负载的输入转
48、矩基本恒定，即TL=常数，也就是负载转矩TL人大小与转速nL的高低无关。而负载功率PL与转矩TL、转速nL之间的关系为：9550LLLT nP 恒功率负载变频器的选择 机床主轴、轧机、造纸机、各种薄膜卷取机械都属于恒功率负载。在不同的转速下，恒功率负载的功率基本恒定，即PL=常数，也就是负载功率的大小与转速的高低无关，而负载的输入转矩基本与转速成反比。在调速范围内的转速高、转矩小，转速低、转矩大，9550PTLLLn 对于恒功率负载，可选择通用型变频器，采用U/f控制方式已经足够。但对动态性能要求较高的卷取机械，则必须采用具有矢量控制功能的变频器。由于变频器在低速时不能输出足够大的转矩，所以在
49、控制设计时可考虑分段调速，尽量使用6-8极电机，变频器的容量一般取1.11.5倍的电动机容量。二次方率负载变频器的选择 风机和水泵都属于典型的二次方率负载。负载转矩TL与转速nL的二次方成正比。对于二次方率负载，使用变频器的主要目的是节能，因此可选用风机、泵类专用变频器。对于空压机、深井泵、泥沙泵、音乐喷泉等负载，需要加大变频器容量。2LTLTK n任务任务2 认识三菱认识三菱FR-E740-0.4K-CHT变频器变频器实实训训任务任务（1）掌握E700系列变频器的基本功能；（2）掌握E700系列变频器基本控制方式；（4）了解E700系列变频器主要技术参数。三菱FR-E700系列变频器是可实现
50、高驱动性能的经济性产品，功率范围：0.47.5KW（三相380V）,0.42.2KW（单相220V），它具有多种磁通矢量控制方式，同时具备良好的保护功能。三菱FR-E700系列变频器型号说明变频器的安装与配线 变频器的输入输出端子分为主电路端子和控制电路端子。电源线、电机与主电路端子连接；外部运行用开关、频率指令器与标准控制电路端子连接；标准控制电路端子按各输入输出端子的种类分为3个端子排。主电路的接线 主电路的接线包括电源、电动机和接地三部分配线。电动机配线示意图电源配线示意图接地 为防止触电事故的发生和采取防干扰措施，进行电源配线前，须将变频器和电机接地。接地的目的大致分为防止触电和防止噪
