《设备电气控制与维修》课程

1、电气工程专业实训教材系列设备电气控制与维修课程 实验与实训讲义房金菁王晖班级 姓名 学号济南铁道职业技术学院实验部分第一编常用低压电器的认识与拆装一、刀开关二、转换开关三、熔断器四、按钮五、行程开关六、交流接触器七、时间继电器八、热继电器九、速度继电器3、学会处理实验与实训过程中出现的各种情况，通过分析找到原因并提出解决问题的办 法，增强分析、设计或改进常见设备电气控制系统的能力。4、按照电气设备的控制要求，用继电接触控制方式自行设计主电路和控制电路，并能正 确选用低压电器、正确连接线路、实现所设计的电路，正确完成各项控制要求，为后续的可编 程控制器(PLC)控制电动机打好基础。5、培养理论联

2、系实际，实事求是的工作作风。二、电气控制实验与实训要求：1、配合课堂教学内容，验证、巩固、加深理解所学知识。2、进行实验技能的基本训练，会正确运用低压电器，能对照线路图进行实际接线，正确完 成各项控制功能。3、对实验与实训中所需的仪器设备及元器件型号、规格、数量进行检查，初步判定是否 损坏。4、遵循先接主电路、后接控制电路的接线原则，按规定的接线图进行接线，接线点应牢 固，不能松动。5、学会正确处理实验数据，分析实验结果，编写实验报告。6、培养严谨的、实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风，仔细研究分析实训过程中 出现的各种现象，培养解决实际问题的能力。三、实验与实训前的准备工作:实验与实训前

3、作好准备工作，对顺利完成实验与实训和取得良好的预期效果有着十分重 要的作用。因此，每次实验与实训前必须做到：1、仔细阅读实验与实训讲义，复习有关课程内容，明确实验的目的、内容和方法。2、弄懂实验电路，了解操作步骤，熟悉所需测试的项目、内容、数据，掌握有关仪表的使用方法。3、特别关注讲义中提到的安全注意事项。四、实验与实训中应注意的问题：1、实验与实训开始前，检查本组内仪器设备、器材是否齐全且完好无损、规格是否适 用O2、实验与实训时，小组内人员应有分工，并轮流担任接线、记录、观察、操作等工作。3、线路连接应正确、牢固、整齐、美观。4、线路连接完毕须经指导教师检查无误后，方能接通电源进行实验。改

4、接线路时必须先 切断电源。5、合闸通电前，通知全组同学。测量数据和操作仪器设备时，要认真仔细，不要抚摸带 电裸露部分，注意人身和设备的安全。6、实验与实训过程中，若发现异常现象、异常气味或其他危险迹象时，应立即切断电 源，然后报告指导教师检查处理，切勿惊慌失措。7、实验与实训过程中测得的数据应自行判断是否正确，有否误读，以免过后因数据错误 导致实训失败。8、实验与实训结束后，检查、清理所用的仪器、仪表、元器件、设备和导线，如有损坏 应及时报告指导教师，以便及时修复，避免影响其他同学的实训。实验部分第一编常用低压电器的认识与拆装一、实训目的：1、了解常用低压电器的结构、型号、规格、技术数据及使用

5、方法。2、熟悉常用开关类电器、接触器、继电器的基本结构，掌握其拆装工艺。二、内容与步骤：1、仔细听实训指导教师讲解具体操作中的安全注意事项。2、观察并熟悉各种工具的使用方法，熟悉各电器的外观、结构、型号、接线触点的位置。3、拆卸电器，按表格内容的要求逐项操作与记录。4、组装电器，恢复原状。5、完成报告及思考题。三、注意事项:1、拆卸时要注意顺序，记清各零部件的安装位置与顺序。2、观察清楚各种电器的接线触头位置。3、拆装电器时，注意选择合适的工具，不能蛮干，以免损坏电器或工具。四、实训过程：1、按表格要求填写电器的型号规格与技术数据。2、根据实训过程中的内容，顺次写出主要零部件的名称与作用。3、

6、根据表格中给定的故障现象分析故障原因与排除方法。4、回答问题。1、刀开关 (1)技术数据：观察给定的刀开关的型号、额定电压、额定电流、极数；观察动作前和 动作后的触头状态，并将观察结果填入实验报告册。写出刀开关的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。(2)刀开关的结构和各部件的作用拆装刀开关时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的 主要作用，填入实验报告册。(3)故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。合闸后一相有电两相无电闸刀短路动静触头烧坏(4)简答题：试述刀开关的用途。使用刀开关时应注意事项。使用刀开关时应如何选择？刀开

7、关在电路中应如何连接？2、转换开关（1）技术数据观察给定的转换开关的型号、额定电压、额定电流、极数；观察动作前 和动作后的触头状态，并将观察结果填入实验报告册。写出转换开关的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2）转换开关的结构和各部件的作用拆装转换开关时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件 的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。转动手柄无法转动动静触点无法同时通断接线柱间短路（4）简答题:试述转换开关的用途。使用转换开关时应注意的事项手柄转动时每层的动触头还是静触头随之转动？如何选择转

8、换开关？3、熔断器（1）技术数据观察给定的转换开关的型号、额定电压、额定电流、熔体额定电流；并将观察结果填入实 验报告册。写出熔断器的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。(2)熔断器的结构和各部件的作用拆装熔断器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件 的主要作用，填入实验报告册。(3)故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。熔体电阻无穷大熔断器入端有电出端无电电路接通瞬间，熔体便熔断(4)简答题：熔断器分断能力的含义是什么？选择熔断器应注意什么事项？熔断器使用时应注意什么问题？4、按钮(1)技术数据观察给定按钮的型号、额定电

9、压、额定电流、触头组数；观察常开触点、常闭触头动作前 和动作后的闭合、断开的状态，并将观察结果填入实验报告册。写出按钮的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。(2)按钮的结构和各部件的作用拆装按钮时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。按下按钮触点不动作按钮不能自动复位触摸按钮时，有触电的感觉（4）简答题:使用按钮时对按钮的颜色有什么要求?按钮是主令电器还是控制电器？使用前应如何检查?本型号按钮的触点是否可以扩展？如何扩展?画出触头初始状态的简图5、行程开

10、关（1）技术数据观察给定行程开关的型号、额定电压、额定电流、触头组数；观察常开触点、常闭触头动 作前和动作后的闭合、断开的状态，并将观察结果填入实验报告册。写出行程开关的图形符号和文字符号，填入实验报告册相应位置。（2）行程开关的结构和各部件的作用拆装行程开关时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。（3）故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。触头不能自动复位触点不动作开关无法限位(4)简答题:行程开关与按钮有何区别?行程开关在设备电气控制系统中起何作用?使用行程开关时应满足哪些方面的要求?画出触头初始状态

11、的简图6、交流接触器(1)技术数据观察给定的交流接触器的型号、主触头额定电压、主触头额定电流、线圈额定电压、触头 组数；观察线圈通电前后常开触点和常闭触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告 册。写出交流接触器的线圈和触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置C(2)交流接触器的结构和各部件的作用拆装交流接触器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部 件的主要作用，填入实验报告册。(3)故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。触头熔焊吸力不足线圈过热或烧毁 衔铁振动或噪声触头不能复位(4)简答题:交流接触器的用途及使用方法

12、。选用交流接触器的依据是什么?7、时间继电器(1)技术数据观察给定的时间继电器的型号、额定电压、额定电流、延时类型、触头组数；观察线圈通 电前后延时触点和瞬时触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出时间继电器的线圈、瞬时触头、延时触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册 相应位置。(2)时间继电器的结构和各部件的作用拆装时间继电器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部 件的主要作用，填入实验报告册。(3)故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。延时不准确延时触点不能准确动作触点不能准确恢复原位(4)简答题：怎样从图形上

13、来判断时间继电器的延时触头和瞬时触头？试举一例你所知道的时间继电器，谈谈其工作原理。8、热继电器(1)技术数据观察给定的热继电器的型号、额定电压、额定电流、热元件的规格、触头组数；观察模拟 热元件动作前后触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出热继电器的热元件、触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置。(2)热继电器的结构和各部件的作用拆装热继电器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部 件的主要作用，填入实验报告册。(3)故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。热元件烧断热继电器误动作热继电器不动作(4)简答如

14、何选用热继电器？既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否可 以不装熔断器？为什么？9、速度继电器(1)技术数据观察给定的速度继电器的型号、额定电压、额定电流、动作转速、复位转速、触头组数; 观察模拟速度继电器动作前后触头的闭合、断开状态，并将观察结果填入实验报告册。写出速度继电器转子、触头的图形符号和文字符号，并填入实验报告册相应位置。(2)速度继电器的结构和各部件的作用拆装速度继电器时，观察器件结构，写出主要部件的名称，并分析各部件的主要作用，填入实验报告册。(3)故障分析及排除方法针对下列故障现象，指出故障原因，提出排除该故障的方法，填入实验 报告册。电动机

15、断电后不能迅速制动电动机反向制动后继续往反方向转动(4)简答题:速度继电器在电路中如何使用？速度继电器的两组触点在接线时是否可以随便选用?第二编电气控制线路的基本环节本部分的实验在本专业自制的电气控制接线训练柜中完成。电气控制接线训练柜的外形和内部构成如下图所示:柜体面板上是已经安装好的指示灯和各种带有常开或常闭触头的按钮，当右上方红绿黄三 色灯发光时表示电源已接入柜子，若有某灯不亮，则说明来电缺相；面板上还有电流表和电压 表可以检测电机的运行情况，以及各线电压的数值；内部是各种低压电器，比如刀开关、转换 开关、不同形式的熔断器、不同型号的接触器、不同型号的热继电器、时间继电器以及接线排 和电

16、机，学生应当按照实验要求，实验前设计实验电路，实验时自行按要求选择元器件，并连 接电路，直至电机正常运行实验一、电动机直接起动控制线路 一、实验目的：1、了解三相异步电动机的直接起动控制电路的构成。2、练习三相异步电动机控制电路的连接。3、熟悉三机异步电动机直接起动的方法、实现点动和长动的相应措施。4、学会各种简单故障的判断和处理。二、实验器材1、三相异步电动机1台2、热继电器1个3、按钮 3个4、三相刀开关1个5、交流接触器1个6、熔断器5个7、工具箱1个三、实验内容1、电动机的直接起动和停止控制：自行设计电路，画于实验报告图11处，并按一定规则编号，根据主电路、控制电路中 各点的编号用导线

17、按照先连接串联电路、后连接并联电路的顺序连接电路。在每个接点上，接 线尽量不超过两根，以保证接线牢固可靠。2、电动机的点动控制：拆去图11控制电路中自锁触点的连接线，再按起动按钮，实现点动控制。3、电动机的既能点动又能长动的控制：主电路不变，控制电路改接成既能点动又能长动的控制电路,将图画于实验报告图12 处。按SB2，由KM自锁，电动机长动；按SB1,电动机停止。按下SB3,电动机起动；松开 则停止，即为点动。实现了既能点动又能长动的控制。4、模拟电源突然切断后，电动机的失压保护：在电动机运行时，断开刀开关模拟电源突然断电。稍后合上刀开关恢复供电，这时，若 不按起动按钮，电动机将不会自行起动

18、。四、实验参考电路下图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路，（a）图是点动控制电路；（b）图是用 小开关SA实现的既能点动也可长动的控制电路。五、注意事项：1、不允许带电接、拆线。合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。六、思考题：1、电动机直接起动和停止控制电路是否一次成功，出现了什么故障，如何排除的？2、为什么凡是用按钮和接触器一起控制电动机起动运行的电路，都有失压保护作用，根据 是什么？实验二、电动机可逆旋转控制线路一、实验目的：1、学习三相异步电动机的可逆旋转控制电路的连接和操作。2、加深理解三相异

19、步电动机的可逆旋转控制电路的工作原理，以及电路中自锁和互锁环节的 作用，二、实验设备:1、三相鼠笼式异步电动机1台2、交流接触器2个3、三相刀开关1个4、复合按钮3个5、热继电器1个6、熔断器5个7、工具箱1个三、实验内容：1、接触器互锁的可逆旋转控制：自行设计电路，画于实验报告册图21处，并按一定规则编号。先接主电路，后接控制 电路。主电路用导线从电源端开始逐渐接到负载端，并且先接好正转接触器的主触点，然后再 并联上反转接触器的主触点。控制电路则可以先接正转控制电路，然后再接反转控制电路。电路接好，经教师检查后，开始起动操作。2、接触器和复合按钮双重互锁的可逆旋转控制：主电路不变，控制电路的

20、其他部分接线不变，仅将按钮部分的接线改接成复合按钮，将图 画于实验报告册图22处，然后将电路接好，经指导教师检查确认无误后，便可通电操作。四、实验参考电路F图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路。控制电路为接触器互锁。五、注意事项:1、不允许带电接、拆线。合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。六、思考题：1、本实验电路中共有哪些保护环节？它们由什么电器元件来完成这些保护作用?2、通常在接有复式按钮的直接正反转控制电路中，仍然接有由两个接触器的常闭触点组成的 联锁环节，为什么？3、对大容量的电动机，如果不是

21、让它先停止再反转，而是直接使它快速反转，这样做有什么 不妥？实验三、电动机丫-降压起动控制电路一、实验目的：1、进一步明确三相异步电动机降压起动的目的。2、熟悉三相异步电动机Y降压起动控制电路的构成。3、了解Y-降压起动的工作原理。二、实验设备：1、三相异步电动机1台2、三相刀开关1个3、交流接触器2个4、熔断器5个5、热继电器1个6、按钮3个7、时间继电器1个8、工具箱1个三、实训内容：1、手动Y一减压起动:(1)电路设计：用三个交流接触器的主触点实现电动机定子绕组的Y-连接;用两个按钮实现减压起动与全压运行；有必要的保护环节；将电路画在实验报告册图31处。(包括主电路与控制电路)(2)接线

22、练习：按图接线，先接主电路，后接控制电路。主电路导线从电源端开始逐渐接到负载端，并且 分别接好实现Y连接接触器的主触点、连接的接触器的主触点。控制电路也依次相联。电路接好，经教师检查后，再进行通电运行。2、用时间继电器自动实现丫一减压起动。X主电路不变，对控制电路稍作修改，使电动机从起动到运行能实现自动过渡，即用时间继 电器的延时触点代替按钮来完成从Y连接起动到连接运行的过渡，将电路画在实验报告册的 图32处，并改接线路。接线完毕，经指导教师检查确认无误后，便可通电操作。部分的内容，若时间不够可以不做。四、实验参考电路下图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路。控制电路为接触器互锁。五、注意

23、事项：1、不允许带电接、拆线。合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。六、思考题：1、本次实验中，自动Y-减压起动控制电路从起动转换到运行的时间是多少秒？这个时 间与什么有关？2、Y-减压起动控制电路起动时的电压是运行时的多少倍？起动转矩是全压起动的多少 倍？起动电流是全压起动的多少倍？实刃II吾R分第三编机床故障排除训练本部分实验内容为机床电气控制线路常见故障的查找与排除训练。利用我院电气专业自行 设计制作的机床电气故障排除训练柜，进行训练。实际训练中，由教师在电气控制线路中预设故障，并演示给学生看故障现象，

24、学生根据现 象，判断故障存在于电路的某一部分，比如是主电路、控制电路还是信号电路。断电后学生用 万用表循着电路图进行查找。具体查明故障点，并提出解决办法。实训一、车床电气故障的查找与排除普通车床故障排除训练柜的电气控制线路是以C650-2型车床为原型，加以修改后制成 的，所以查找故障的过程中应以附图1为基础。本训练柜既可以作为故障排除训练之用，也可 以进行车床工作状态的模拟。训练柜的外形和内部如图所示。 J普通车床 故障排除训练柜一、训练柜功能简介：车床共有三台电动机，主轴电动机Ml:主要完成主轴主运动和刀具的纵横向进给运动的驱 动，电动机为不调速的笼型异步电动机，能实现正反两个方向的运行，采用全压直接起动，串 电阻反接制动。冷却泵电动机M2:在加工工件时提供冷却液，防止刀具和工件的温升过高。 采用直接启动方式和连续工作状态。刀架快速移动电动机M3,可以根据使用需要，随时手动 控制起停。1、电气控制线路分析C650-2型车床电气控制线路是由主电路、控制电路、信号电路、保护环节、照明电路等 部分组成。主电路由黑色导线、控制电路由红色导线、信号电路由绿色导线分别在柜内的线槽 里走线。各电动机采用380V的交流电源供电。当外接电源送电时，训练柜外表右上方三色电源指 示灯亮，表示供电正常。闭合柜内QS,面板上的黄色电源指示灯亮，表示训练柜内已接通电 源。