1、电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案1在电力拖动系统中，许多工作环境常需要根据被拖动在电力拖动系统中，许多工作环境常需要根据被拖动生产机械位置的不同而改变电动机或传动力部件的工作情生产机械位置的不同而改变电动机或传动力部件的工作情况，如在机床上的直线运动部件，当它们到达机床边缘位况，如在机床上的直线运动部件，当它们到达机床边缘位置时常要求其能自动停止或反向运动。置时常要求其能自动停止或反向运动。此类工作要求可通此类工作要求可通过行程开关配合交流电动机正反转控制实现。过行程开关配合交流电动机正反转控制实现。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气
2、控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案3 电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案4 能独立完成工作台自动往返控制线路的安装能独立完成工作台自动往返控制线路的安装 能按规定进行通电试车，并能够对线路出现能按规定进行通电试车，并能够对线路出现的故障进行检修的故障进行检修电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 依据生产机械的行程发出命令，以控制其运动方向和行程依据生产机械的行程发出命令，以控制其运动方向和行程长短的主令电
3、器称为行程开关。若将行程开关装在生产机械行长短的主令电器称为行程开关。若将行程开关装在生产机械行程的终点处，用以限制其行程，还称为程的终点处，用以限制其行程，还称为限位开关限位开关或或终点开关。终点开关。行程开关的作用是行程开关的作用是将机械位移转换成电信号将机械位移转换成电信号，使电动机运，使电动机运行状态发生改变，行状态发生改变，即按一定的行程自动停车、反转、变速或循即按一定的行程自动停车、反转、变速或循环环，用来控制机械运动或实现安全保护。，用来控制机械运动或实现安全保护。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 行程开关分类及原理行程开关分类
4、及原理 电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案（a）直动式行程开关）直动式行程开关 （b）滚轮式行程开关）滚轮式行程开关 （c）微动开关）微动开关图图2.3.1 机械接触式行程开关机械接触式行程开关 图图2.3.2 行程开关和接近开关图形及文字符号图行程开关和接近开关图形及文字符号图电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 直动式行程开关动作原理与控制按钮相同，其触头的分合直动式行程开关动作原理与控制按钮相同，其触头的分合速度取决于生产机械的移动速度速度取决于生产机械的移动速度，当移动速度低于，当移动速度
5、低于0.4m/min时时，触头分断太慢易产生电弧。图，触头分断太慢易产生电弧。图2.3.3为直动式行程开关结构原为直动式行程开关结构原理图。理图。1-顶杆顶杆 2-复位弹簧复位弹簧 3-静触头静触头 4-动触头动触头 5-触头弹簧触头弹簧图图2.3.3直动式行程开关直动式行程开关电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 当当滚轮滚轮1 1受向左外力作用后受向左外力作用后，推杆推杆4 4向右向右移动移动，并，并压缩右边弹簧压缩右边弹簧1010，同时下面的，同时下面的滚轮滚轮5 5也很快沿着擒纵件也很快沿着擒纵件6 6向右滚动向右滚动，小滚轮滚动又小滚轮
6、滚动又压缩弹簧压缩弹簧9 9，当滚轮当滚轮5 5滚过擒纵件滚过擒纵件6 6的中点时的中点时，盘型弹簧盘型弹簧3 3和弹簧和弹簧9 9都被擒纵件都被擒纵件6 6迅速转动迅速转动，从而使动触头迅速地与右边静触头分开，从而使动触头迅速地与右边静触头分开，并与左边静触头闭合并与左边静触头闭合。滚轮式行程开关适用。滚轮式行程开关适用于于低速运行低速运行的机械。的机械。1-滚轮滚轮 2-上转臂上转臂 3-盘形弹簧盘形弹簧 4-推杆推杆 5-小滚轮小滚轮 6-擒纵件擒纵件 7、8-压板压板 9-弹簧弹簧 10-弹簧弹簧 11-动触头动触头 12-静触头静触头图图2.3.4 滚轮式行程开关滚轮式行程开关电气与
7、电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 当推杆当推杆5在机械作用力压下时，弓簧在机械作用力压下时，弓簧6产生机械变形，储存产生机械变形，储存能量并产生位移，当达到临界点时，弹簧片连同桥式动触头瞬能量并产生位移，当达到临界点时，弹簧片连同桥式动触头瞬时动作。当外力失去后，推杆在弓簧作用下迅速复位，触头恢时动作。当外力失去后，推杆在弓簧作用下迅速复位，触头恢复原来状态。微动开关采用瞬动结构，触头换接速度不受推杆复原来状态。微动开关采用瞬动结构，触头换接速度不受推杆压下速度的影响。压下速度的影响。1-常开静触头常开静触头 2-动触头动触头 3-常闭静触头常闭静
8、触头 4-壳体壳体 5-推杆推杆 6-弓簧片弓簧片图图2.3.5 微动开关微动开关电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案图图2.3.6 行程开关型号及含义行程开关型号及含义电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案行程开关常见故障及处理方法行程开关常见故障及处理方法表2.3.1 行程开关常见故障及处理方法行程开关常见故障及处理方法故障现象故障现象产生原因产生原因处理方法处理方法挡铁碰撞行程开关后，触点不挡铁碰撞行程开关后，触
9、点不动作动作安装位置不正确安装位置不正确触点接触不良触点接触不良触点弹簧失效触点弹簧失效调整安装位置调整安装位置清理触点或紧固接线清理触点或紧固接线更换弹簧更换弹簧杠杆已经偏转，或无外界机械杠杆已经偏转，或无外界机械力作用，但触点不复位力作用，但触点不复位复位弹簧失效复位弹簧失效内部碰撞卡阻内部碰撞卡阻调节螺钉太长，顶住开关按钮调节螺钉太长，顶住开关按钮更换弹簧更换弹簧清扫内部杂物清扫内部杂物检查调节螺钉检查调节螺钉电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 直动式常开、常闭触点检查方法与按钮的常开、常闭触点直动式常开、常闭触点检查方法与按钮的常开、常
10、闭触点的检测方法相同。的检测方法相同。万用表选择万用表选择100或者或者1K档，并校零档，并校零；将触点两两测量查找将触点两两测量查找，未按下推杆未按下推杆时阻值为时阻值为，而，而按下推按下推杆杆时时阻值为阻值为0的一对为常开触点的一对为常开触点；相反，不按时阻值为；相反，不按时阻值为0，按下，按下后阻值为后阻值为的是一对常闭触点。的是一对常闭触点。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 机械设备的往复运动往往只有一台电动机作为动力源，机械设备的往复运动往往只有一台电动机作为动力源，通通过电动机的正反转实现相反方向运动过电动机的正反转实现相反方向运
11、动，通过行程开关在行程终通过行程开关在行程终点处的限位作用实现运动方向的自动切换点处的限位作用实现运动方向的自动切换。此外，线路应配备。此外，线路应配备有有多个按钮多个按钮用于在行程任意位置的起动与停止。用于在行程任意位置的起动与停止。图图2.3.7 工作台自动往返循环运动示意图工作台自动往返循环运动示意图 电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案电动机正电动机正转启动转启动电动机正向运行，拖动工作台从电动机正向运行，拖动工作台从2号位置向号位置向1号前进号前进到达到达1号号位置，撞位置，撞击击SQ1到达到达2号号位置，撞位置，撞击击SQ2电动机停电
12、动机停止转动止转动电动机反电动机反向启动向启动电动机反向运行，拖动工作台从电动机反向运行，拖动工作台从1号位置向号位置向2号后退号后退工作台从工作台从1号号位置离开后，位置离开后，SQ1复位复位再次接通再次接通KM1KM1线线圈线路，实现圈线路，实现了自动往返循了自动往返循环控制环控制电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案小结：小结：此线路可实现正此线路可实现正-停停-反的控制，也可实现正反的控制，也可实现正-反反-停的控制。停的控制。但是这种直接正反转控制电路仅适用于小容量电动机且正反向但是这种直接正反转控制电路仅适用于小容量电动机且正反向转换不
13、频繁拖动的、机械装置惯量较小的场合。转换不频繁拖动的、机械装置惯量较小的场合。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案18 电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案192 2元器件明细表元器件明细表按表按表2.3.22.3.2配齐所用电器元件，并进行质量检验。配齐所用电器元件，并进行质量检验。表表2.3.2 2.3.2 元件明细表元件明细表代号名称型号规格数量M三相异步电动机Y112M-44kW、380V、8.8A、接法、1440r/min1QS开启式负荷开关HK1-30/3三极、380V、30A、熔体直连
14、1FU1螺旋式熔断器RL1-60/25500V、60A、配熔体25A3FU2螺旋式熔断器RL1-15/2500V、15A、配熔体2A2SB按钮LA10-3H保护式、按钮数31KM交流接触器CJ10-2020A、线圈电压380V3SQ行程开关滚轮式 2KT通电延时型时间继电器 1XT端子排JX2-101510A、15节、380V1电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案20 电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 图图2.3.9 2.3.9 电器布置图电器布置图 做到布线横平竖直、做到布线横平竖直、整齐、分
15、布均匀、紧整齐、分布均匀、紧贴安装面、走线合理；贴安装面、走线合理；套编码管套要正确；套编码管套要正确；严禁损伤线芯和导线严禁损伤线芯和导线绝缘层；结点牢靠，绝缘层；结点牢靠，不得松动，不得压绝不得松动，不得压绝缘层，不反圈及不露缘层，不反圈及不露铜过长等。按电气接铜过长等。按电气接线图确定走线方向并线图确定走线方向并进行布线、连接。接进行布线、连接。接线时，必须先接负载线时，必须先接负载端，后接电源端；先端，后接电源端；先接接地端，后接三相接接地端，后接三相电源相线。电源相线。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案二、线路检测二、线路检测 根据电
16、气原理图所示，检查控制面板布线的正确性。根据电气原理图所示，检查控制面板布线的正确性。按电路图或接线图从电源端开始，逐段检验有无漏接、错按电路图或接线图从电源端开始，逐段检验有无漏接、错接之处，检查导线结点是否符合要求，压线是否牢固，以接之处，检查导线结点是否符合要求，压线是否牢固，以免带负载运行时产生起弧现象。接着用万用表检查，检查免带负载运行时产生起弧现象。接着用万用表检查，检查时先断开刀开关时先断开刀开关QS，将万用表置于欧姆档，将万用表置于欧姆档R1K档，然档，然后对照各电路进行检查，方法如下：后对照各电路进行检查，方法如下：电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气
17、控制技术课程教案课程教案主电路检测主电路检测主电路检主电路检测方法与测方法与上一任务上一任务相同相同电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案辅控线路检测辅控线路检测KM1自锁线路、自锁线路、SQ2常开触点检常开触点检测方法与测方法与SB1相相同同辅控电路辅控电路检测检测KM2线圈线路线圈线路控制线路检测控制线路检测方法与方法与KM1线线圈圈线路相同线路相同电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案三、通电试车三、通电试车 在上述检查无误后，检查三相电源电压，进行通电试车。在上述检查无误后，检查三相电源电压，进
18、行通电试车。1 1空操作试车空操作试车 空操作试车是指不接电动机主电路，只检查控制电路工作空操作试车是指不接电动机主电路，只检查控制电路工作情况的试车方法。具体做法如下：情况的试车方法。具体做法如下：合上刀开关合上刀开关QSQS，按下按钮，按下按钮SB2SB2，接触器，接触器KM1KM1应立即动作；应立即动作；按下按钮按下按钮SB1SB1，接触器，接触器KM1KM1复位。监听复位。监听KMKM主触点分合的动作主触点分合的动作声音和接触器线圈运行的声音是否正常。声音和接触器线圈运行的声音是否正常。SB3 SB3控制的控制的KM2KM2线路操作方法是一样的。线路操作方法是一样的。反复试验多次，检查
19、控制线路的可靠性。反复试验多次，检查控制线路的可靠性。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案1 1空操作试车空操作试车 实验结果完好后实验结果完好后：再按一下再按一下SB2SB2使接触器使接触器KM1KM1线圈通电并吸合，然后用绝缘线圈通电并吸合，然后用绝缘棒按下棒按下SQ3SQ3的滚轮，使其动断触点分断，则接触器的滚轮，使其动断触点分断，则接触器KM1KM1因失电因失电而释放。再按下而释放。再按下SB3SB3使使KM2KM2线圈通电而动作，同样，用绝缘棒线圈通电而动作，同样，用绝缘棒按下按下SQ4SQ4滚轮，滚轮，KM2KM2因失电而释放。反复实
20、验几次，检查极限因失电而释放。反复实验几次，检查极限保护动作的可靠性。保护动作的可靠性。按下按下SB2SB2使使KM1KM1通电动作后，用绝缘棒稍按通电动作后，用绝缘棒稍按SQ1SQ1滚轮，使其滚轮，使其动断触点分断，动断触点分断，KM1KM1应释放，将应释放，将SQ1SQ1滚轮按到底，则滚轮按到底，则KM2KM2通电动通电动作；再用绝缘棒缓慢按下作；再用绝缘棒缓慢按下SQ2SQ2的滚轮，则应先后看到的滚轮，则应先后看到KM2KM2释放，释放，将将SQ2SQ2滚轮按到底，则滚轮按到底，则KM1KM1通电动作。反复实验几次以后，检通电动作。反复实验几次以后，检查行程控制动作的可靠性。查行程控制动
21、作的可靠性。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案三、通电试车三、通电试车2 2带负荷试车带负荷试车 安装电动机，做到安装牢固平稳，以防止在换向时产生抖安装电动机，做到安装牢固平稳，以防止在换向时产生抖动而引起事故。可靠连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线动而引起事故。可靠连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。连接电源、电动机等控制板外部的导线。然后做下面几项实。连接电源、电动机等控制板外部的导线。然后做下面几项实验：验：行程控制实验、电动机转向实验、限位控制实验、正反向控行程控制实验、电动机转向实验、限位控制实验、正反向控制实验。制实验。具体的实
22、验细节可以参考教材和实验指导书来进行操作。具体的实验细节可以参考教材和实验指导书来进行操作。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案四、常见故障诊断与处理四、常见故障诊断与处理表表2.3.3 常见故障及处理方法常见故障及处理方法故障现象故障现象可能原因可能原因处理方法处理方法按下正转或反转起动按钮后整体无反应或部分线路有反应辅助电路断路电阻法测量，逐段查找有无断点电动机不换相主电路KM1、KM2没有换相将KM2与KM1接线任意两相交换交流接触器剧烈震动，主触点起弧，电动机时转时停互锁触点联入了自己的线圈线路中将KM1、KM2常闭触点串接到对方的线圈线
23、路中去电动机到达行程终点处不能停转运动部件的挡铁和行程开关的滚轮的相对位置不对正，滚轮行程不够，造成行程开关常闭触点不能分断矫正位置电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案29图图2.3.10 LX19-2322.3.10 LX19-232行程开关实物行程开关实物电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案图图2.3.11 一只行程开关实现自动往返的控制电路一只行程开关实现自动往返的控制电路起动工作台时，按下起动按钮起动工作台时，按下起动按钮SB2，中间继电器中间继电器KA得电吸合并自锁，接触器得电吸合并自锁，
24、接触器KM1得电吸合，其主触点闭合，电动机得电吸合，其主触点闭合，电动机正转运行（工作台向左移）。当工作台向正转运行（工作台向左移）。当工作台向左移动到位时，右边的撞块将行程开关左移动到位时，右边的撞块将行程开关SQ撞动而改变状态（即撞动而改变状态（即SQ行程开关的动行程开关的动断触点断开，动合触点闭合），接触器断触点断开，动合触点闭合），接触器KM1失电释放，电动机正转运行停止失电释放，电动机正转运行停止（工作台向左移动停止）。（工作台向左移动停止）。电气与电子工程系电气与电子工程系电机与电气控制技术电机与电气控制技术课程教案课程教案 同时，接触器同时，接触器KM2得电吸合，其主触点得电吸合
25、，其主触点闭合，电动机反转运行（工作台向右移），当闭合，电动机反转运行（工作台向右移），当工作台向右移动到位时，左边的撞块将行程开工作台向右移动到位时，左边的撞块将行程开关关SQ撞动，恢复原撞动，恢复原来来状态（即状态（即SQ行程开关的行程开关的动断触点闭合，动合触点断开），接触器动断触点闭合，动合触点断开），接触器KM2失电释放，电动机反转运行停止（工作失电释放，电动机反转运行停止（工作台向台向右右移动停止）。此时，接触器移动停止）。此时，接触器KM1又得又得电吸合，其主触点闭合，电动机再次正转运行电吸合，其主触点闭合，电动机再次正转运行（工作台向左移）。这样一直循环重复，从而（工作台向左移）。这样一直循环重复，从而实现自动往返控制。按下停止按钮，则电动机实现自动往返控制。按下停止按钮，则电动机停止运行。停止运行。SQ行程开关可安装在机器中间位置，左右行程开关可安装在机器中间位置，左右两个撞块可分别安装在工作台上，且根据两个撞块可分别安装在工作台上，且根据LX19-232型行程开关的动作要求各自错开一型行程开关的动作要求各自错开一定的角度，使左右两个撞块能分别撞动行程开定的角度，使左右两个撞块能分别撞动行程开关的各个轮珠即可。关的各个轮珠即可。图图2.3.11 一只行程开关实现自动往返的控制电路一只行程开关实现自动往返的控制电路
