三相异步电动机的正反转运行控制

一、实验目的

1、了解带动合和动断触头的按钮、热继电器的结构、工作原理及使用方法。

2、掌握三相异步电动机的正反转运行控制的工作原理和接线方法。

3、进一步掌握电气控制线路的故障分析及排除方法。

二、实验仪器

电气控制实验装置                                1台

电动机          Y801-4  0.55kw                  1 台；

万用表                                          1只

电工工具及导线

三、实验线路与原理

生产机械的工作部件常需要做两个相反方向的运动，大都靠电动机正反转来实现。电动机正反转的原理很简单，只要将三相交流异步电动机的三相电源中的任意两相对调，就可使电动机反向运转。从主电路的构成可以看出，两个接触器KM1，KM2触点接法不同，因此当KM2的触点闭合时，引入电动机的电源线左、右两相互换，改变了电动机电源的相序，从而改变电机转向。

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三相异步电动机正反转控制实验

一、实验目的 ：

1．学习和掌握PLC的实际操作和使用方法 ；

2．学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法 。

二、实验内容及步骤 ：

   本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制 ，其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图2-2 。图中：正向按钮接PLC的输入口X0，反向按钮接PLC的输入口X1，停止按钮接PLC的输入口X2，KM5为正向接触器，KM6反向接触器。继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y33、Y34。

    其基本工作原理为：合上QF1、QF5， PLC运行。当按下正向按钮，控制程序使Y33有效，继电器KA5线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM5的线圈得电，主触头闭合，电动机正转；当按下反向按钮，控制程序使Y34有效，继电器KA6线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM6的线圈得电，主触头闭合，电动机反转。

    实验步骤 ：

      1．在断电的情况下，学生按图2-1和图2-2接线（为安全起见，控制电路的PLC外围继电器KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好） ；

      2．在老师检查合格后，接通断路器QF1、QF5 ；

    3．运行PC机上的工具软件FX-WIN，输入PLC梯形图 ；

　　4．对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC；

     5． 运行PLC，操作控制面板上的相应开关及按钮，实现电动机的正反转控制。在PC机 上对运行状况进行监控，同时观察继电器KA5、KA6和接触器KM5 、KM6的动作及变化情况，调试并修改程序直至正确 ；

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机械设备电气控制

实验指导书

南京农业大学工学院机械工程系

机电教研室

实验注意事项

1.接线前合理安排电器、仪表的位置，通常以便于操作和观测读数为原则。各电器相互间距离适当，以连线整齐美观并便于检查为准。

2.连接电路完成后，应全面检查，认为无误后，请指导老师检查，然后方可通电实验。

3.在连线中，要掌握一般的控制规律，例如先串联后并联，先主电路后控制电路，先控制接点，后保护接点，最后接控制线圈等。

4.观察实验中各种现象或记录实验数据是整个实验过程中最主要的步骤,必须认真对待。

5.进行控制电路实验时应有目的地操作主令电器，观察电器的动作情况，进一步理解电路工作原理。若出现不正常现象时，应立即断开电源，检查分析，排除故障后继续进行实验。

6.实验结束应先断开电源，认真检查实验结果，确认无遗漏或其他问题后，经指导教师检查同意后，方可拆除线路，清理实验设备、导线、工具并报告指导教师后方可离开实验室。

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实验一 三相异步电动机起动、正反转控制

一、实验目的

1． 熟悉常用电器的构造和工作原理。 2． 掌握互锁触点在电路中的作用。 3． 掌握三相异步电动机起动、正反转的控制原理。 4． 学会看懂电路图并按图接线的方法，培养分析、检查和排除电气故障的能力。

1、三相异步电动机星-三角降压起动控制方法

按图1-1所示接好控制线路图，控制三相异步电动机降压起动，观察电器工作情况和电机运行情况。

二、实验内容

图1-1 三相异步电动机星-三角降压起动电路图

2、三相异步电动机正反转的控制方法。

按图1-2所示接好实验控制线路图，分别控制三相异步电动机正转、停止、反转运行，观察电器工作情况和电动机运行情况。

图1-2 三相异步电动机正反转控制电路图

三、实验步骤

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1、星-三角降压起动控制

按下起动按钮SB2，时间继电器KT、交流接触器KM1、KM3的线圈得电， KM1、KM3的主触点闭合，电动机定子接成Y型起动； KM1的辅助动断触点断开了2KM线圈电路；时间继电器开始延时。经3-5秒钟，时间继电器的延时断开的动断触点KT断开，KM1线圈失电，主触点断开，电动机定子绕组的星点打开；由于KM1的辅助动断触点恢复，KM2得电，主触点使电动机绕组呈三角形连接。电动机定子绕组加上额定电压工作运行。

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实验二  PLC 控制三相异步电动机正反转实验

一、实验目的 

1． 学习和掌握PLC的实际操作和使用方法 ；

2． 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的硬件电路设计方法；

3． 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的程序设计方法；

4． 学习和掌握PLC控制系统的现场接线与软硬件调试方法。

二、实验原理

三相异步电动机定子三相绕组接入三相交流电，产生旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组产生感应电流和电磁力，在感应电流和电磁力的共同作用下，转子随着旋转磁场的旋转方向转动。因此转子的旋转方向是通过改变定子旋转磁场旋转的方向来实现的，而旋转磁场的旋转方向只需改变三相定子绕组任意两相的电源相序就可实现。 如图2.1所示为PLC控制异步电动机正反转的实验原理电路。

        

图2.1 PLC控制三相异步电动机正反转实验原理图

左边部分为三相异步电动机正反转控制的主回路。由图 2.1可知：如果KM5的主触头闭合时电动机正转，那么 KM6 主触头闭合时电动机则反转，但 KM5 和 KM6 的主触头不能同时闭合，否则电源短路。

右边部分为采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制的控制回路。由图可知：正向按钮接PLC的输入口X0，反向按钮接 PLC的输入口X1，停止按钮接 PLC的输入口X2；继电器 KA4、KA5 分别接于 PLC 的输出口 Y33、Y34，KA4、KA5 的触头又分别控制接触器KM5和KM6的线圈。

实验中所使用的PLC为三菱FX2N系列晶体管输出型的，由于晶体管输出型的输出电流比较小，不能直接驱动接触器的线圈，因此在电路中用继电器KA4、KA5 做中间转换电路。

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实验六    三相异步电动机正反转及Y—△降压起动控制线路

一、实验目的

1.进一步掌握三相异步电动机的正反转控制线路的接线方法。

2.进一步掌握三相异步电动机的Y—△降压起动控制线路的接线方法。

3.熟悉三相异步电动机的正反转及Y—△降压起动控制线路的工作原理。

4.熟悉三相异步电动机的正反转及Y—△降压起动控制线路的接线方法。

二、实验原理

1. 三相异步电动机的正反转及Y—△降压起动控制线路如图一所示。

2. 正转Y—△降压起动控制过程如下：

三相闸刀开关QS合闸通电后，指示灯D1亮启，表明控制线路处于“准备好”的状态，按起动按钮SB2后且在转换为△形接法（正常运行）之前，该指示灯保持亮启状态，以表明控制线路处于Y降压起动状态。当转入△形正常运行状态后，D1指示灯熄灭，同时指示灯D2亮启，表明已进入正常运行状态，之后，只要不按停止按钮SB1，指示灯D2将一直保持亮启状态。

3. 反转Y—△降压起动控制过程如下：

指示灯D1和D2的亮灭情况与正转降压起动控制过程类似。

三、实验仪器设备

四、实验内容与步骤

1.       将交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮开关在控制板上进行布置。

2.       按照图一进行布线联接。

3.       全部联接完成后应进行仔细检查核对，直至正确无误。经指导教师确认接线正确后，方可合闸刀通电。

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实验一三相异步电动机的正反转控制实验报告

实验目的

⑴  了解三相异步电动机接触器联锁正反转控制的接线和操作方法。

⑵  理解联锁和自锁的概念。

⑶   掌握三相异步电动机接触器的正反转控制的基本原理与实物连接的要求。

 实验器材

三相异步电动机（M  3～）、万能表、联动空气开关（QS1）、单向空气开关（QS2）、交流接触器（KM1，KM2）、组合按钮（SB1，SB2，SB3）、端子排7副、导线若干、螺丝刀等。

实验原理

  三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向，而磁场的旋转方向又取决于电源的相序，所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。任意改变电源的相序时，电动机的旋转方向也会随之改变。

  实验操作步骤

连接三相异步电动机原理图如图所示，其中线路中的正转用接触器KM1和反转用的接触器KM2，分别由按钮SB2和反转按钮SB2控制。控制电路有两条，一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。

当按下正转启动按钮SB1后，电源相通过空气开关QS1,QS2和停止按钮SB3的动断接点、正转启动按钮SB1的动合接点、接触器KM和其他的器件形成自锁，使得电动机开始正转，当按下SB3时，电动机停止转动，在按下SB2时，接触器KM和其他的器件形成自锁反转。

安装接线

1在连接控制实验线路前，应先熟悉各按钮开关、交流接触器、空气开关的结构形式、动作原理及接线方式和方法。

2 在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。检查接触器时，特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。

3将电器元件摆放均匀、整齐、紧凑、合理，并用螺丝进行安装，紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。

4控制电路采用红色，按钮线采用红色，接地线绿黄双色线。布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动。同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。 .布线应横平竖直，变换走向应垂直。导线与接线端子或线桩连接时，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。 e一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。

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实验二三相异步电动机的正反转控制实验

一、实验目的

⑴  了解三相异步电动机接触器联锁正反转控制的接线和操作方法。

⑵  理解联锁和自锁的概念。

⑶  掌握三相异步电动机接触器的正反转控制的基本原理与实物连接的要求。

 二、实验器材

三相异步电动机、万能表、联动空气开关（QS1）、单向空气开关（QS2）、交流接触器（KM1，KM2）、组合按钮（SB1，SB2，SB3）、端子排7副、导线若干、螺丝刀等。

三、实验原理

  三相异步电动机的旋转方向是取决于磁场的旋转方向，而磁场的旋转方向又取决于电源的相序，所以电源的相序决定了电动机的旋转方向。任意改变电源的相序时，电动机的旋转方向也会随之改变。

 四、实验操作步骤

连接三相异步电动机原理图如图所示，其中线路中的正转用接触器KM1和反转用的接触器KM2，分别由正转按钮SB1和反转按钮SB2控制。控制电路有两条，一条由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。

当按下正转启动按钮SB1后，电源相通过空气开关QS1,QS2和停止按钮SB3的动断接点、正转启动按钮SB1的动合接点、接触器KM和其他的器件形成自锁，使得电动机开始正转，当按下SB3时，电动机停止转动，在按下SB2时，接触器KM和其他的器件形成自锁反转。

1在连接控制实验线路前，应先熟悉各按钮开关、交流接触器、空气开关的结构形式、动作原理及接线方式和方法。

2 在不通电的情况下，用万用表检查各触点的分、合情况是否良好。检查接触器时，特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。

3布线时要符合电气原理图，先将主电路的导线配完后，再配控制回路的导线；布线时还应符合平直、整齐、紧贴敷设面、走线合理及接点不得松动。

4实验接线前应先检查电动机的外观有无异常。

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