机电传动试验报告

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传动控制实验报告机电传动实验报告第 1 页共 24 页

系名:机械工程系专班级

学号: 姓名:

日期:2012/6/4

业机电

实验题目三相异步电动机点动和自锁控制

班级机电一班学号 201003320117 姓名赖锦彬

一、实验目的

1. 通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。

2.通过实训进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点

二、实训原理

1. 继电─接触控制在各类生产机械中获得广泛地应用，凡是需要进行前后、

上下、左右、进退等运动的生产机械，均采用传统的典型的正、反转继电─接触控制。

交流电动机继电─接触控制电路的主要设备是交流接触器，其主要构造为： (1) 电磁系统─铁心、吸引线圈和短路环。

(2) 触头系统─主触头和辅助触头，还可按吸引线圈得电前后触头的动作状态，分动合（常开）、动断（常闭）两类。

(3) 消弧系统─在切断大电流的触头上装有灭弧罩，以迅速切断电弧。 (4) 接线端子，反作用弹簧等。

2. 在控制回路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁和互锁控制。要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态，这就是自锁，通常用接触器自身的动合触头与起动按钮相并联来实现，以达到电动机的长期运行，这一动合触头称为“自锁触头”。使两个电器不能同时得电动作的控制，称为互锁控制，如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故，必须增设互锁控制环节。为操作的方便，也为防止因接触器主触头长期大电流的烧蚀而偶发触头粘连后造成的三相电源短路事故，通常在具有正、反转控制的线路中采用既有接触器的动断辅助触头的电气互锁，又有复合按钮机械互锁的双重互锁的控制环节。

3. 控制按钮通常用以短时通、断小电流的控制回路，以实现近、远距离控制电动机等执行部件的起、停或正、反转控制。按钮是专供人工操作使用。对于复合按钮，其触点的动作规律是：当按下时，其动断触头先断，动合触头后合；当松手时，则动合触头先断，动断触头后合。

4. 在电动机运行过程中，应对可能出现的故障进行保护。

采用熔断器作短路保护，当电动机或电器发生短路时，及时熔断熔体，达

到保护线路、保护电源的目的。熔体熔断时间与流过的电流关系称为熔断器的

保护特性，这是选择熔体的主要依据。三、实训设备

四、实训内容

序号 1 2 3 4 5 名称三相交流电源三相鼠笼式异步电动机交流接触器（AC36V）按钮万用电表（用户自备）数量 1 1 1 2 １认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并在断电状态下用万用电表检查各电器线圈、触头是否完好。

鼠笼机接成△接法；实训线路电源端接三相电源的 U、V、W端。

1. 点动控制

按右图点动控制线路进行安装接线，接线时，先

接主电路，即从三相交流电源的输出端U、V、W开始，经接触器KM的主触头到电动机M的三个线端A、B、C，用导线按顺序串联起来。主电路连接完整无误后，再连接控制电

路，即从三相交流电源某输出端(如V)开始，经过常开按钮SB1、接触器KM的线圈到三相交流电源的接地端。显然这是对接触器KM线圈供电的电路。

接好线路，经指导教师检查后，方可进行通电操作。 (1) 开启控制屏电源总开关。

(2) 按起动按钮SB1，对电动机M进行点动操作，比较按下SB1与松开SB1电动机和接触器的运行情况。（3）实训完毕，按控制屏停止按钮，切断实训线路三相交流电源。

2. 自锁控制电路

按右图所示自锁线路进行接线，它与上图

的不同点在于控制电路中多串联一只常闭按钮SB2，

同时在SB1上并联1只接触器KM的常开触头，它起自锁作用。

接好线路经指导教师检查后，方可进行通电操作。（1）按控制屏启动按钮，接通三相交流电源。（2）按起动按钮SB1，松手后观察电动机M是否继续运转。（3）按停止按钮SB2，松手后观察电动机M是否停止运转。 (4) 按控制屏停止按钮，切断实训线路三相电源，拆除控制回路中自锁触头KM，再接通三相电源，启动电动机，观察电动机及接触器的运转情况。从而验证自锁触头的作用。

实训完毕，按控制屏停止按钮，切断实训线路的三相交流电源。五、实训注意事项

1. 接线时合理安排挂箱位置，接线要求牢靠、整齐、清楚、安全可靠。 2. 操作时要胆大、心细、谨慎，不许用手触及各电器元件的导电部分及电动机的转动部分，以免触电及意外损伤。

3. 通电观察继电器动作情况时,要注意安全,防止碰触带电部位。六、思考题

1. 试比较点动控制线路与自锁控制线路从结构上看主要区别是什么？从功能上看主要区别是什么？

2. 自锁控制线路在长期工作后可能出现失去自锁作用。试分析产生的原因是什么？

3. 交流接触器线圈的额定电压为36V，若误接到220V 电源上会产生什么后果？

实验题目三相异步电动机联锁正反转控制

班级学号姓名

一、实训目的

1. 通过对三相鼠笼式异步电动机连锁正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2. 加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。 3. 学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。二、原理说明

在鼠笼电机正反转控制线路中，通过相序的更换来改变电动机的旋转方向。本实训给出两种不同的正、反转控制线路，具有如下特点： 1. 电气互锁

为了避免接触器KM1（正转）、KM2（反转）同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM1（KM2）动断触头，它们保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电（如图6-24-1），以达到电气互锁目的。

3. 线路具有短路、过载、失、欠压保护等功能。三、实训设备

序号名称数量 1 三相交流电源 1 2 三相鼠笼式异步电动机 1 3 交流接触器（AC36V） 2 4 按钮 3 5 万用电表（用户自备） 1 四、实训内容

认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并用万用电表Ω档检查各电器线圈、触头是否完好。鼠笼电机接成Δ接法。

接触器联锁的正反转控制线路

按图接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作。在做实训时一定要注意：

1）此电机是正——停——反控制的控制。

2）在按下停止按钮后，一定要等电机完全停稳后才能按另外的按钮。

(1) 开启控制屏电源总开关，打开电源。

(2) 按正向起动按钮SB1，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。 (3) 按反向起动按钮SB2，观察并记录电动机和接触器的运行情况。 (4) 按停止按钮SB3，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。 (5) 再按SB2，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。 (6) 实训完毕，按控制屏停止按钮，切断三相交流电源。五、故障分析

1. 接通电源后，按起动按钮(SB1或SB2)，接触器吸合，但电动机不转且发出“嗡嗡”声响；或者虽能起动，但转速很慢。这种故障大多是主回路一相断线或电源缺相。

2. 接通电源后，按起动按钮(SB1或SB2), 若接触器通断频繁，且发出连续的劈啪声或吸合不牢，发出颤动声，此类故障原因可能是：

(1) 线路接错，将接触器线圈与自身的动断触头串在一条回路上了。 (2) 自锁触头接触不良，时通时断。 (3) 接触器铁心上的短路环脱落或断裂。

(4) 电源电压过低或与接触器线圈电压等级不匹配。六、思考题

1．在电动机正、反转控制线路中，为什么必须保证两个接触器不能同时工作？采用哪些措施可解决此问题，这些方法有何利弊，最佳方案是什么？

2.在控制线路中,短路、过载、失、欠压保护等功能是如何实现的? 在实际运行过程中,这几种保护有何意义?

实验题目三相异步电动机顺序控制

班级学号姓名

一、实训目的

1. 通过对三相鼠笼式异步电动机顺序控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2. 加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁、顺序启动及停止的理解。 3. 学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。二、原理说明

在多机拖动系统中，各电动机所起的作用是不同的，有时需要按一定的顺序启动，才能保证操作过程的合理性和工作的安全可靠。

控制电路特点：

1）控制电路一：电动机M2的控制电路并联在接触器 KM1的线圈两端，再与KM1自锁触点串联，从而保证了KM1得电吸合，电动机M1启动后，KM2线圈才能得电，M2才能启动，以实现M1-M2的顺序控制要求。停机为同时停。

2）控制电路二：在电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1的辅助触点。只要KM1线圈不得电，M1不启动，即使按下SB4，由于KM1的常开触点未闭合，KM2线圈不得电，从而保证M1启动后，M2才能启动的控制要求。停机无顺序要求，按下SB1为同时停机，按下SB3为M2单独停机。三、实训设备

序号名称数量 1 三相交流电源 1 2 三相鼠笼式异步电动机 1 3 交流接触器（AC36V） 2 4 按钮 4 5 万用电表（用户自备） 1 四、实训内容

认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并用万用电表Ω档检查各电器线圈、触头是否完好。

按下图接线，经指导教师检查后，方可进行通电操作

五、实训报告

(1) 按照上图接线

(2) 开启控制屏电源总开关。控制电路一：

1)先按SB2按钮，在按SB3，观察并记录电动机的动作、接触器的运行情况。 2) 按停止按钮SB3，观察并记录电动机的动作、接触器的运行情况。

控制电路二：

1)先按SB2按钮，在按SB4，观察并记录电动机的动作、接触器的运行情况。

2) 按停止按钮SB1或者SB3，观察并记录电动机的动作、接触器的运行情况。

实验题目变频器功能参数设置与操作

班级学号姓名一、实训目的

了解并掌握变频器、面板控制方式，参数的设置。二、实训要求

变频器的输出最高频率不要超过电机的额定运转频率。三、PU操作面板图说明

四、更改参数操作说明 Er1 名称内容禁止写入错误 1．Pr.77参数写入选择中设定为禁止写入，这样的情况下采取写入动作时 2．频率跳变的设定范围重复时。

检查要点名称内容检查要点措施名称内容检查要点名称内容检查要点措施 3．V/F5点可调整的设定值重复的情况下。 4．参数单元与频器的连接。 1．请确认Pr.77参数写入选择的设定值。 2．请确认Pr.31～Pr.36的设定值。 3．请确认Pr.100～Pr.109的设定值。 4．请确认参数单元与变频器的连接。 Er2 运行中写入错误 Pr.77不等于2（任何运行模式下都可写入）的情况下，在运行中或STF（STR）置为ON时采取参数写入动作时。 .请确认Pr.77的设定值。 .是否是运行中？ . 请设置为Pr.77=2。 . 停止运行后进行参数的写入动作。 Er3 校正错误模拟输入的偏置，增益的校正值过于接近时。请确认校正参数C3、C4、C6、C7（校正功能）的设定值。 Er4 模式指定错误。 Pr.77不等于2的情况下外部，网络运行模式下进行参数设定时。 1. 运行模式是否为“pu运行模式”？ 2. 请确认Pr.77的设定值。 1. 把运行模式切换为“pu运行模式”后进行参数设定。 2. 请设置为Pr.77=2后进行参数设定。

五、参数清除及全部清除操作

1.供给电源后，按PU/EXT键切换到PU运行模式。

2.按MODE键进行参数设定，使显示P. N（例如：P. 0，N为任意数）。 3.旋转M旋钮，找到Pr.CL参数清楚（ALLC参数全部清除）。 4.按SET键读取当前设定值，显示0，用旋钮改变为1，按SET键进行设定。六、实训内容

1.用变频器面板控制电机调速，频率从0～50HZ（PU运行模式）。 2.用控制面板实施启动，停止操作（PU运行模式）。

七、实训步骤

给变频器供电，按PU键，旋转M旋钮直接设定频率，在数值闪烁时按SET键．连接实训线路，电机为星形连接方式。将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端。按下FWD/REV运行变频器，按STOP/RESET键停止。

八、实训报告

参考变频器使用手册，完成不同的实训项目，充分了解变频器的功能。

实验题目变频器报警与保护功能

班级学号姓名

一、实训目的

1.了解变频器过载，电机过流报警的参数设置方法，学习怎么用变频器对电机进行热保护。

2.观察变频器过载时的现象。二、控制要求

启动变频器内对电机过载时的电子热保护功能，当变频器检测到电机因过流产生热量，有可能会对电机造成损坏时，切断电源，达到保护负载的功能。三、实训内容

设置变频器的电流过载保护功能。 1.参数设置

P79=0 P9=0.1 P161=1 2.实训连接线路

四、实训步骤

1.按照实训线路连接变频器与电机。

2.给变频器供电，按PU键，设定参数．连接实训线路，电机为星形连接方式。将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端。按下FWD/REV运行变频器。按SET键切换变频器显示区，使变频器显示输出电流，旋转M旋钮调节频率，输出电流将增大。

3.实训现象的观察：

先将变频器的旋钮旋到最小，使变频器输出电流接近0A，慢慢调节M旋钮，使输出电流增大，在达到0.1A ，观察实训现象及电机的运行情况，以及变频器的报警现象，更改P9为不同的参数，重复原来的操作，观察现象（电机空载情况下，在电流达不到0.1A时，变频器不报警）。

4.电子过电流的保护功能在变频器的电源复位及复位信号的输入后恢复

到初始状态，所以尽量避免不必要的复位或电源切断。

5.连接多台电机时电子过电流保护功能无效。五、保护功能的复位

变频器复位，复位时，电子过电流保护内部计算值和再试次数被清零。复位所需时间约1秒。

方法1：用操作面板，按STOP/RESET键复位变频器。方法2：重新断电一次，在合闸。方法3：接通复位信号RES 0.1秒以上。维持RES信号ON时，显示“Err”

闪烁。

变频器故障较严重时，请参考使用手册异常显示一览表。

实验题目多段速度选择变频调速

班级学号姓名

一、实训目的

掌握变频器外部控制端子的功能，以及外部运行模式下变频器的操作方法。

二、实训要求

变频器的输出最高频率不要超过电机的额定频率，电机为星形连接。通过外部接线端子的控制可以运行在不同的速度上。

通过RH、RM、RL 、REX 的不同组合，进行16段速度调速选择。通过改变不同的参数，可以自由设定，每一段速度。三、实训内容 1．参数设置

P79=3 P178=60 P179=61 P180=0 P181=1 P182=2 P187=8 P189=8 如果遇到不能清除参数的情况，请将Pr79=3、Pr77=2设到变频器内。速度参数设置如下表：

2.实训连接线路

四、实训步骤

1．连接实训线路，电机为星形连接。 2．切换各个钮子开关的通断，观察变频器的输出频率，切换方式如下图：

对于组合开关的通断为为所选的速度。

3．实训现象有误时，请对变频器复位后，重新上述操作。五、实训报告

同过设定不同的参数，观察输出频率的变化。也可通过设定参数，设定7段速调速等实训。

通过此表格，填写所观察到的频率。 RL RM RH RES 频率RL 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

实验题目外部端子点动控制

班级学号姓名

一、实训目的

掌握变频器外部控制端子的功能，以及外部运行模式下变频器的操作方法。

二、实训要求

变频器的输出最高频率不要超过电机的额定频率，电机为星形连接。通过外部接线端子的控制可以进行点动。

能够设定点动运行用的频率和加减速时间。能够进行运输机械的位置调整和试运行等。三、实训内容 1．参数设置参数号名称初始设定范围内容值 PR.15 点动频率 5HZ 0～400 设定点动时的频率 PR.16 点动加减速时0.5S 0～3600/360S* 设定点动运行时的加减速间时间，加减速时间不能分别设定。 Pr79=2 需变更运行时，请变更Pr.15点动频率。（初始值“5Hz”）需变更加减速时，请变更Pr.16点动加减速时间。（初始值“0.5S”） 2.实训连接线路

四、实训步骤

1．连接实训线路，电机为星形连接。

2.参数设置步骤

（1）按接线图正确将线连好后，合上电源，准备设置变频器各参数。（2）按键。

（3）旋转M旋钮，找到Pr.CL参数，按键。

（4）拨动设定用按钮，把当前值增加到1，按键完成设定值。（5）重复（3）、（4）的步骤设置Pr79=2、Pr15=30、Pr16=5

如果遇到不能清除参数的情况，请将Pr79=3、Pr77=2设到变频器内。 3．点动信号ON时通过启动信号（STF，STR）启动，停止。请确定接通电源时处于外部运行模式。端子JOG-SD置为ON。五、实训报告

以PU做为点动运行模式，仅在按下启动按钮时运行。观察实训现象。改变点动的频率，以及点动加减速的参数，观察实训现象。

实验题目控制电动机运转时间操作

班级学号姓名

一、实训目的

掌握变频器外部控制端子的功能，以及外部运行模式下变频器的操作方法。

二、实训要求

变频器的输出最高频率不要超过电机的额定频率，电机为星形连接。利用启动自保持功能来控制电机运行时间,启动自动保持功能在STOP信号变为ON时有效,此时,正反信号仅作为启动信号工作,点动开关S1和S2作为一个启动信号。当按下S1时，电机正转，断开S1电机继续运转；KI 断开电机停止,当K1闭合时,按下S2时，电机反转，断开S2电机继续运转,K1 断开电机停止。三、实训内容

控制方式一

1．参数设置：P250=9999 P79=3 2．设置频率：任意值例：20.00Hz 3．实训接线图

控制方式二

1．参数设置：P250=8888 P79=3 2．设置频率：任意值例：20.00Hz 3．实训接线图

四、实训步骤

按控制方式一

1.连接实训线路，电机为星形连接，将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端。

2.接通电源设置变频器参数。（1）按接线图正确将线连好后，合上电源，准备设置变频器各参数。（2）按键。

（3）旋转M旋钮，找到Pr.CL参数，按键。

（4）拨动设定用按钮，把当前值增加到1，按键完成设定值。（5）重复（3）、（4）的步骤设置Pr79=3、Pr250=9999。

如果遇到不能清除参数的情况，请将Pr79=3、Pr77=2设到变频器内。（6）按键。旋转M旋钮，设置频率为20HZ，按键

3.按S1电机正转启动运行,将S3按动一次,电机停止,按S2反转启动运行,S3按动一次,电机停止。

按控制方式二

1.连接实训线路，电机为星形连接，将电机X、Y、Z短接，A、B、C接到变频器的U、V、W输出端。

2.接通电源设置变频器参数。（1）按接线图正确将线连好后，合上电源，准备设置变频器各参数。（2）按键。

（3）旋转M旋钮，找到Pr.CL参数，按键。

（4）拨动设定用按钮，把当前值增加到1，按键完成设定值。（5）重复（2）、（3）、（4）的步骤设置Pr79=3、Pr250=8888。如果遇到不能清除参数的情况，请将Pr79=3、Pr77=2设到变频器内。

3.按S2电机正转启动运行,将K1闭合,电机保持正转,按动S1一次,电机减速后停止,按S2电机反转,S1按动一次,电机停止。

4.实训现象有误时，请对变频器复位后，重新上述操作。五、实训报告

分析控制时序图,在不同的时间段,按动各按钮,观看实训现象。绘制运行状态图。

实验题目电压/电流监视器信号输出及显示

班级学号姓名

一、实训目的

掌握操作面板的输入、输出端子监视器。电压、电流频率的监视信号的输出及显示。二、实训要求

变频器的输出最高频率不要超过电机的额定运转频率，电机运行方向能人为地在外部进行控制，电机为星形连接。三、实训内容

实训一、操作面板的输入输出端子监视器 1．参数设定 Pr.52设定值监视器内容 55 显示变频器主机的输入，输出端子的ON/OFF状态 56 显示数字输入选件（FR-A7AX）的输入端子的ON/OFF状态 57 显示数字输出选件（FR-A7AY），继电器输出选件（FR-A7AR）的输出端子的ON/OFF状态 2．实训内容主机输入输出端子监视器（Pr.52=“55”）在LED的上部显示输入端子的状态，下部显示输出端子的状态。

输入选件端子监视器（Pr.52=“56”）中的第一位LED的小数点LED点亮。

输入选件端子监视器（Pr.52=“57”）中的第二位LED的小数点LED点亮。

四、实训步骤

（1）合上电源，准备设置变频器各参数。（2）按键。

（3）旋转M旋钮，找到Pr.CL参数，按键。

（4）拨动设定用按钮，把当前值增加到1，按键完成设定值。（5）重复（3）、（4）的步骤，分别设置Pr.52=55、Pr.52=56、Pr.52=57 (6) 按两次键。

（7）按两次键，则可观察到我们所需要的现象。

如果遇到不能清除参数的情况，请将Pr79=3、Pr77=2设到变频器内。五、实训报告

（1）合上电源，准备设置变频器各参数。（2）按键。

（3）旋转M旋钮，找到Pr.CL参数，按键。

（4）拨动设定用按钮，把当前值增加到1，按键完成设定值。（5）重复（2）、（3）、（4）的步骤，分别设置Pr.52=55

（6）按图接线，当STF、RH、RUN时按两次键。按两次键，记录下所观察到的实训现象。