电机与电气控制综合实验任务书.doc

《电机与电气控制综合实验》任务书
指导教师：周伟、田林红
一、电机与电气控制综合实验的性质、目的和任务
1．通过综合实验，对电气控制原理知识进行深入认识，掌握常用低压电器元件的结构及工作原理；
2．通过实验掌握由电气原理图变换成安装接线图并进行相应操作的能力；
3．通过实验，掌握电气控制线路的设计方法、电气安装接线图的绘制方法；
4．常用的故障检测及维修方法；
5．通过综合实验，使学生具有独立进行电气控制系统设计的能力。
二、电机与电气控制综合实验的内容
1．对学生进行安全教育；
2．由学生随机选择设计题目，然后在限定时间内完成相关任务；
3．选择拖动方案与控制方式；
4．确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号（根据实际情况也可忽略此步操作过程，但要让学生明白此步操作的关键性及其重要性）；
5．设计电气控制原理框图，确定各部分之间的联系，拟定部分技术要求；
6．设计并绘制电气原理图，并根据要求计算主要技术参数；
7．选择电气元件，制定元器件目录清单；
8．根据题目要求绘出元件分布图；
9．绘出安装接线图（根据情况也可忽略此步操作）；
10.编写设计说明书；
11．进行安装调试并验收。
三、电机与电气控制综合实验的基本要求
1．必需对学生进行安全操作培训
2．学生必须遵守安全操作规程，确保人身及设备的安全
3．学生必需学会实践操作
3．电气控制信号测量必须注意安全，测量时必须由老师指导
4．学生不允许拆卸及人为损坏元器件
5．学生必须撰写出符合要求的综合实验报告
6．教学过程中，注重师生互动、沟通，及时解决学生的疑惑，培养学生主动获取知识的能力。
四、综合实验实践环节所选用组件
1．三相鼠笼异步电动机一台UN＝220V(△接法)及双速电动机一台。
2．常用电器元件（如接触器KM、热继电器FR、时间继电器KT、万能转换开关SA、按钮SB、行程开关SQ等）。　
3．万用表、电笔等。
4. 常用电工工具及导线若干。
五、综合实验(时间分配)
序号
内容
所用学时
作业
1
安全教育
2学时

综
合
实
验
报
告
2
实验题目的选择及要求的布置
2学时
3
资料查阅及收集
8学时
4
电气系统框图的设计
2学时
5
电气系统原理图的设计
2学时
6
电器元件布置图及安装接线图的设计
4学时
7
系统的硬件连线
4学时
8
系统故障的排查与维修
6学时
9
系统的通电调试及验收
4学时
10
面试答辩及考核
6学时
六、综合实验配套教材及参考资料
建议使用教材：电气控制技术相关的各种技术资料
建议参考书目及资料：
1．《电机与电气控制》机械工业出版社 许翏
2．《电机及电气控制实验指导书》 郑州大学出版社 史增芳
3．《维修电工技能训练》 高等教育出版社 王廷才
4. 网络上相关资料
七、考核方式与评分办法
按考核标准，评定成绩等级为优、良、中、及格、不及格
1．综合实验的态度，安全文明情况(30%)
2．综合实验报告(30%)
3．面试答辩。(随即抽问与题目内容相关的问题 (40%)。
附综合实验设计题目
（一）两台电动机启停控制
两台三相笼型异步电动机，均为单向旋转，对其电气控制有如下要求：
1．两台电动机能互不影响地独立控制其起动和停止；
2．又能同时控制两台电动机的起动和停止；
3．当第一台电动机过载时，只使本机停转；但当第二台电动机过载时，则要求两台电动机同时停转。
4．设置必要的电气保护。
（二）两台电动机顺序启停控制
某机床由两台三相笼型异步电动机M1与M2拖动，其电气控制要求如下：
1．M1采用丫一Δ减压起动；
2．M1起动经5秒后方允许M2直接起动；
3．M2停车后方允许MI停车；
4．M1、M2的起动、停止均要求两地操作；
5．设置必要的电气保护。
（三）某机床主轴电动机控制
某机床主轴由一台电动机拖动，控制要求如下：
1．主轴电动机能正、反转；
2．为便于调整，主轴电动机还应能实现正、反转的点动控制；
3．设置必要的电气保护。
（四）双速电动机高低速控制
某机床主轴由一台双速三相笼型异步电动机拖动，对其电气控制有如下要求：
1．能低速或高速运行；
2．高速运行时，先低速起动；
3．能低速点动。
4．设置必要的电气保护。
（五）运料小车电气控制
试设计图示运料小车的控制线路。要求同时满足以下要求：
1．小车起动后，前进到A地；然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B；到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。
2．有过载和短路保护。
3．小车可停在任意位置。
（六）某磨床电气控制
设计要求：某磨床的冷却液输送—清滤系统由三台电动机驱动，在电控上要求做到：
1．M1、M2均可正、反转，M3单向旋转；
2．M1、M2同时起动；
3．M1、M2起动后M3方能起动；
4．停止时M3必须先停，5s后M2和M1自动同时停止。
5．设置必要的电气保护。
（七）工作台循环工作控制
试设计图示工作台的控制电路。起动后工作台遵循如下循环工作：部件A从1到2 → 部件B从3到4 → 部件A从2回到1→部件B从4回到3。要设置必要的电气保护。
（八）生产线控制

某生产线由电动机驱动输送带，工件由入口进入，即自动输送到输送带上，如上图所示。若工件输送到工作站1，限位开关SQ1检测出工件已到位，电动机停转，输送带停止运动，工件在工作站1加工2分钟，电动机再运行，输送带将工件输送到工作站2加工，然后再输送到工作站3加工，最后送至搬运车。
（九）三台电动机顺序起动控制
某机床由三台电动机拖动，均为单向旋转，控制要求如下：
1．起动时M1先起动，10s后M2自动起动，M2运行5s后M3自动起动；
2．停止时M1、M2、M3同时停；
3．设置必要的电气保护。
（十）双速电动机正反转控制
某机床主轴由一台双速异步电动机拖动，对其电气控制有如下要求：
1．能低速、高速直接转换；
2．高低速运行时均可正、反转，且可以直接转换；
3．设置必要的电气保护。
（十一）三台电动机顺序控制
某机床由三台电动机拖动，M1和M3为单向旋转，M2可以正反转，控制要求如下：
1．起动时必须按照M1→M2→M3顺序由按钮起动；
2．停车时必须按照M3→M2→M1顺序由按钮停车；
3．设置必要的电气保护。
（十二）电动机正反转循环控制
控制要求：
1．正转3S，停2S，反转3S，停2S，如此循环。
2．设置必要的电气保护。

任务一 两台电动机顺序启停控制
某机床由两台三相笼型异步电动机M1与M2拖动，其电气控制要求如下：
1．M1起动经5秒后方允许M2直接起动；
2．M2停车后方允许MI停车；
3．M1、M2的起动、停止均要求两地操作；
4．设置必要的电气保护。

设计过程：
1．对学生进行安全教育；
2．由学生随机选择设计题目，然后在限定时间内完成相关任务；
3．选择拖动方案与控制方式；
4．确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号（根据实际情况也可忽略此步操作过程，但要让学生明白此步操作的关键性及其重要性）；
5．设计电气控制原理框图，确定各部分之间的联系，拟定部分技术要求；
6．设计并绘制电气原理图，并根据要求计算主要技术参数；
7．选择电气元件，制定元器件目录清单；
8．根据题目要求绘出元件分布图；
9．绘出安装接线图（根据情况也可忽略此步操作）；
10.编写设计说明书；
11．进行安装调试并验收。

任务二 某机床主轴电动机高低速控制
某机床主轴由一台电动机拖动，控制要求如下：
1．能低速或高速运行；
2．高速运行时，先低速起动；
3．能低速点动。
4．设置必要的电气保护。
设计过程：
1．对学生进行安全教育；
2．由学生随机选择设计题目，然后在限定时间内完成相关任务；
3．选择拖动方案与控制方式；
4．确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号（根据实际情况也可忽略此步操作过程，但要让学生明白此步操作的关键性及其重要性）；
5．设计电气控制原理框图，确定各部分之间的联系，拟定部分技术要求；
6．设计并绘制电气原理图，并根据要求计算主要技术参数；
7．选择电气元件，制定元器件目录清单；
8．根据题目要求绘出元件分布图；
9．绘出安装接线图（根据情况也可忽略此步操作）；
10.编写设计说明书；
11．进行安装调试并验收。

任务三 运料小车电气控制
试设计图示运料小车的控制线路。要求同时满足以下要求：
1．小车起动后，前进到A地；然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B；到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。
2．有过载和短路保护。
3．小车可停在任意位置。

设计过程：
1．对学生进行安全教育；
2．由学生随机选择设计题目，然后在限定时间内完成相关任务；
3．选择拖动方案与控制方式；
4．确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号（根据实际情况也可忽略此步操作过程，但要让学生明白此步操作的关键性及其重要性）；
5．设计电气控制原理框图，确定各部分之间的联系，拟定部分技术要求；
6．设计并绘制电气原理图，并根据要求计算主要技术参数；
7．选择电气元件，制定元器件目录清单；
8．根据题目要求绘出元件分布图；
9．绘出安装接线图（根据情况也可忽略此步操作）；
10.编写设计说明书；
11．进行安装调试并验收。

任务四 机械滑台的一次工作进给自动控制
工进
快进
1. 机械滑台由两台电机M1、M2带动。M1为工进电动机，M2为快速电动机。工作示意图如下。
快退

2. 按下起动按钮，小车快进，到SQ2处转为工进，到SQ3处快退，退回原位自动停止。
3. 设小车快进快退按钮，单独控制小车快进、快退。
4. 工进过程中，按停止按钮无效，快进快退也无效。
5. 工进的终端位置要有超行程保护。
6. 电机采用过载保护，有其他必要保护措施。

设计过程：
1．对学生进行安全教育；
2．由学生随机选择设计题目，然后在限定时间内完成相关任务；
3．选择拖动方案与控制方式；
4．确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号（根据实际情况也可忽略此步操作过程，但要让学生明白此步操作的关键性及其重要性）；
5．设计电气控制原理框图，确定各部分之间的联系，拟定部分技术要求；
6．设计并绘制电气原理图，并根据要求计算主要技术参数；
7．选择电气元件，制定元器件目录清单；
8．根据题目要求绘出元件分布图；
9．绘出安装接线图（根据情况也可忽略此步操作）；
10.编写设计说明书；
11．进行安装调试并验收。

任务五 生产线控制

某生产线由电动机驱动输送带，工件由入口进入，即自动输送到输送带上，如上图所示。若工件输送到工作站1，限位开关SQ1检测出工件已到位，电动机停转，输送带停止运动，工件在工作站1加工2分钟，电动机再运行，输送带将工件输送到工作站2加工，然后再输送到工作站3加工，最后送至搬运车。
设计过程：
1．对学生进行安全教育；
2．由学生随机选择设计题目，然后在限定时间内完成相关任务；
3．选择拖动方案与控制方式；
4．确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号（根据实际情况也可忽略此步操作过程，但要让学生明白此步操作的关键性及其重要性）；
5．设计电气控制原理框图，确定各部分之间的联系，拟定部分技术要求；
6．设计并绘制电气原理图，并根据要求计算主要技术参数；
7．选择电气元件，制定元器件目录清单；
8．根据题目要求绘出元件分布图；
9．绘出安装接线图（根据情况也可忽略此步操作）；
10.编写设计说明书；
11．进行安装调试并验收。