《电气控制系统设计与装调》课件 项目3 引风机控制电路的设计与安装

项目三

引风机控制电路的设计与安装

在电焊加工车间里，电焊师傅在作业时会产生大量的烟雾，严重危害工人师傅的身体健康，为了营造良好的工作环境，某工厂预安装除尘用的引风机。现工厂委托同学们为他们的电焊车间安装两台引风机控制线路，使其能够正常运转。希望同学们通过学习完成安装任务。项目引入项目引入工作任务单工作任务安装电焊车间引风机控制配电箱派工日期年

月

日乙方项目经理

完成日期年

月

日签收人

签收日期年

月

日工作内容1.安装引风机控制配电箱，能够远距离控制引风机的连续运转与停止。2.根据已安装就位的引风机设备，用电缆从车间动力配电箱引出电源，通过控制配电箱将电源引入引风机设备。

3.控制配电箱安装完成后，进行检验和通电试车，合格后交付该车间使用4.将相关技术资料交付车间档案室归档保存申领器材该项由电气安装工程师填写：

器材申领人：

任务验收填写设备的主要验收技术参数和功能实现，由质检人员填写：

质检人员：

车间负责人评价

负责人签字：项目分组

将班级学生分组，5人为一组，由轮值安排生成组长，使每个人都有锻炼组织协调和管理能力的机会。每人都有明确的任务分工，5人分别代表乙方项目经理（组长）、乙方电气设计工程师、乙方电气安装工程师、乙方仓库管理兼汇报员、甲方项目验收工程师，模拟真实电气控制项目实施过程，培养学员团队协作能力。项目分组见表3-1。项目组长

组名

指导老师

团队成员学号角色指派备注

乙方项目经理统筹计划、进度、安排，和甲方对接，解决疑难问题，并进行质检。

乙方电气设计工程师设计并绘制电气线路原理图、布置图、接线图。

乙方电气安装工程师申领物料，进行电气配盘，配合电气工程师进行调试。

乙方仓库管理兼汇报员负责器件、材料管理，成品汇报，配合电气工程师进行调试。

甲方项目质检工程师根据任务书对项目功能、乙方表现进行评价。表3-1

项目分组表任务1认识低压断路器、按钮任务描述

低压断路器也称自动空气开关,主要用在交、直流低压电网中,可对电路或用电设备实现过载、短路和欠电压等保护,也可以用于不频繁起动电动机,是一种重要的控制和保护电器。

按钮是一种手动操作短时接通或分断小电流电路的电器,通常用于控制电路发出起动或停止命令。

本任务以小组为单位，仔细观察多种低压断路器、按钮，搜集相关资料，熟悉元器件的参数及标识的含义，利用万用表分别检测其质量,并做好记录。拆开按钮，观察其内部结构，探究其动作原理，完成后将按钮组装好后归位，整个过程要求团队协作、主动探究、严谨细致、精益求精。任务目标1.了解低压断路器、按钮的结构、功能。2.掌握低压断路器、按钮的工作原理。3.熟记低压断路器、按钮的图形符号、文字符号。4.能正确选用低压断路器、按钮以及安装接线。5.培养学生的安全意识、质量意识和团队协作意识。引导问题1：通过自主学习，了解低压断路器外形结构，写出任务书中图3-1-2低压断路器型号的含义。任务引导DZ

47—63

C

20引导问题2：画出低压断路器图形符号和文字符号，写出其功能。低压断路器的图形符号和文字符号：引导问题3：低压断路器对控制线路具有哪几种保护作用？过载、短路和欠电压等保护塑壳式断路器设计序号壳架等级额定电流瞬时脱扣器的形式（C照明保护型）额定电流20A引导问题4：低压断路器在选用时应遵循什么原则？任务引导引导问题5：通过自主学习，了解按钮的外形结构，在任务书中填写出图3-1-4按钮型号的含义。（1）低压断路器的额定电压应不小于被保护电路的额定电压，欠电压脱扣器的额定电压等于被保护电路的额定电压，分励脱扣器的额定电压等于被保护电路的额定电压。（2）低压断路器的壳架等级额定电流应不小于被保护电路的负载电流。（3）低压断路器的额定电流不小于被保护电路的负载电流。用于保护电动机时，热脱扣器的整定电流应等于电动机额定电流；用于保护三相笼型异步电动机时，其过电流脱扣器整定电流等于电动机额定电流的8～15倍。用于保护三相绕线式异步电动机时，其过电流脱扣器整定电流等于电动机额定电流的3～6倍；用于控制照明电路时，其过电流脱扣器整定电流一般取负载电流的6倍。

L

A

18—2/2

主令电器按钮设计序号两对动合触点两对动断触点引导问题6：

画出按钮的图形符号和文字符号，写出其功能。引导问题7：按钮在选用时应遵循什么原则？（1）根据使用场合，选择按钮的种类，如开启式、保护式、防水式和防腐式等。（2）根据用途，选用合适的形式，如手把旋钮式、钥匙式、紧急式和带灯式等。（3）根据控制回路的要求，选择不同按钮数，如单钮、双钮、三钮和多钮等。（4）根据按钮在控制回路中所起作用，选择按钮的颜色。（5）根据控制回路的额定电压和额定电流，选择按钮的额定电压和额定电流。任务引导工作计划按照任务书要求和获取的信息，把任务分解，制定工作计划，分派任务并填入任务书的表3-1-1中。同时也要根据学习任务，将所需的工具、器件填入任务书的表3-1-2中。表3-1-2工具、器件计划清单序号名称型号和规格单位数量备注

任务实施2.操作步骤（1）用万用表电阻挡分别检测并记录低压断路器在分闸、合闸状态时三对接线柱之间的阻值，并把测量结果记录在任务书的表3-1-3中。文字符号名称检测状态检测结果QF低压断路器合闸状态

分闸状态（2）仔细观察复合按钮，按下按钮，各触点的工作状态如何变化？松开按钮，各触点的工作状态又是如何变化的？1.领取器件、工具根据表3-1-2的计划清单，领取器件、工具。任务实施

（3）用万用表电阻挡检测复合按钮的动断、动合触点在静态和按下状态时的阻值，并将测量结果记录在任务书的表3-1-4中。文字符号名称检测状态检测结果SB按钮静态位置动合触点：动断触点：按下状态动合触点：动断触点：（4）展示作品，总结任务的完成过程并提交阐述材料。任务评价进行学生自评、组内互评、教师评价，完成考核评价表。考核评价表见表3-1-5。序号评价项目评价内容分值自评30%互评30%师评40%合计1职业素养30分分工合理，制定计划能力强，严谨认真5

爱岗敬业、安全意识、责任意识、服从意识5

团队合作、交流沟通、互相协作、分享能力5

遵守行业规范、现场6S标准5

主动性强，保质保量完成工作页相关任务5

能采取多样化手段收集信息、解决问题5

2专业能力60分工具仪表规范操作10

低压断路器检测方法及结果15

复合按钮观察及检测结果15

操作过程严肃认真、精益求精10

技术文档整理完整10

3创新意识10分创新性思维和行动10

合计100

评价人签名：时间：拓展提高1.知识闯关完成任务书上知识闯关题目。2.总结归纳在本次任务实施过程中，给你印象最深的是哪件事？自己的职业能力有哪些明显提高？3.能力提升课下请同学们识读低压断路器、按钮说明书，进一步熟悉电器元件的用途、主要技术参数、安装与使用方法。

任务2认识熔断器、热继电器任务描述本任务是以小组为单位，观察多种型号熔断器、热继电器的外形结构，搜集相关资料，熟悉元器件的参数及标识的含义，利用万用表检测其质量,并做好记录。拆开熔断器、热继电器，观察其内部结构，探究其工作原理，完成后再组装好归位。整个过程要求团队协作、主动探究、严谨细致、精益求精。任务目标1.了解熔断器、热继电器的结构、功能。2.掌握熔断器、热继电器的工作原理3.熟记熔断器、热继电器的图形符号、文字符号。4.能正确选用熔断器、热继电器以及安装接线。5.培养学生的安全意识、质量意识和团队协作意识。任务引导引导问题1：通过自主学习，了解熔断器外形结构，在任务书中填写出图3-2-2熔断器型号的含义。RT

28—32

X有填料封闭管式熔断器设计序号熔断器额定电流（A）改良型引导问题2：画出熔断器图形符号和文字符号，写出其功能。熔断器的图形符号和文字符号：功能：短路保护任务引导引导问题3：熔断器在选用时应遵循什么原则？引导问题4：通过自主学习，了解其外形结构，在任务书中填写出图3-2-4热继电器型号的含义。JR

36—20热过载继电器设计序号

额定电流任务引导引导问题5：画出热继电器的图形符号和文字符号，写出其功能。引导问题6：热继电器的工作原理是什么？引导问题7：热继电器在选用时应遵循什么原则？当电路过载时，流过加热元件的电流超过热继电器的整定电流，加热元件发热并使双金属片弯曲，通过机械联动机构将动断触点断开，切断控制电路，从而使主电路断开。

热继电器的功能：主要与接触器配合使用，用作电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行保护及其他电气设备发热状态的控制。工作计划按照任务书要求和获取的信息，把任务分解，制定工作计划，分派任务并填入任务书的表3-2-1中。同时也要根据学习任务，将所需的工具、器件填入任务书的表3-2-2中。表3-2-2工具、器件计划清单序号名称型号和规格单位数量备注

任务实施2.操作步骤

（1）用万用表电阻挡检测熔断器两接线端子之间的通断情况，并把测量结果记录在任务书中。1.领取器件、工具根据表3-2-2的计划清单，领取器件、工具。

（2）按照图3-2-5所示，将RT系列熔断器拆开，认真观察并掌握其结构组成，观察完毕复位，并记录在任务书中。任务实施（3）用万用表电阻挡检测热继电器三组热元件的阻值以及95和96、97和98两对触点的阻值，并记录在任务书的表3-2-3中。

文字符号名称待测端子阻值状态分析FR热继电器1L1-2T1之间

3L2-4T2之间

5L3-6T3之间

95和96之间

97和98之间

（4）展示作品，总结任务的完成过程并提交阐述材料。任务评价进行学生自评、组内互评、教师评价，完成考核评价表。考核评价表见表3-2-4。序号评价项目评价内容分值自评30%互评30%师评40%合计1职业素养30分分工合理，制定计划能力强，严谨认真5

爱岗敬业、安全意识、责任意识、服从意识5

团队合作、交流沟通、互相协作、分享能力5

遵守行业规范、现场6S标准5

主动性强，保质保量完成工作页相关任务5

能采取多样化手段收集信息、解决问题5

2专业能力60分工具仪表规范操作10

低压断路器检测方法及结果15

复合按钮观察及检测结果15

操作过程严肃认真、精益求精10

技术文档整理完整10

3创新意识10分创新性思维和行动10

合计100

评价人签名：时间：拓展提高1.知识闯关完成任务书上知识闯关题目。2.总结归纳在本次任务实施过程中，给你印象最深的是哪件事？自己的职业能力有哪些明显提高？3.能力提升课下请同学们识读熔断器、热继电器说明书，熟悉电器元件的用途、主要技术参数、安装与使用方法。

任务3认识交流接触器任务描述交流接触器是一种用来频繁地接通或断开交流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。本任务以小组为单位，搜集相关资料，观察交流接触器，熟悉元器件参数及标识的含义，利用万用表测量交流接触器线圈的阻值；按下和松开实验按钮，分别测量各对触点的通断情况,并做好记录。拆开交流接触器，观察其内部结构，探究其工作原理，将交流接触器装好后归位。整个过程要求团队协作、主动探究、严谨细致、精益求精。任务目标1.了解交流接触器的结构、功能。2.掌握交流接触器的工作原理3.熟记交流接触器的图形符号、文字符号。4.能正确选用交流接触器以及安装接线。5.培养学生的安全意识、质量意识和团队协作意识。任务引导引导问题1：通过自主学习，了解交流接触器的外形结构，写出图3-3-2交流接触器型号的含义。接触器设计序号额定电流（A）两对常开触点，两对常闭触点引导问题2：画出交流接触器图形符号和文字符号（线圈、主触点、辅助动断触点、辅助动合触点）。图形符号和文字符号：

C

J

X1—16/22交流任务引导引导问题3：写出交流接触器欠电压、失电压保护的原理。引导问题4：交流接触器在选用时应遵循什么原则？当交流接触器线圈电压低于额定电压的85%时，由于电磁吸力不足，小于反作用衔铁将使动、静铁心自动分开，使其主触点断开，从而切断电动机主电路，使电动机等电气设备自动断电。1）接触器主触点的额定电压应不小于主触点所在线路的额定电压，主触点的额定电流应不小于主触点所在线路的额定电流。2）交流接触器线圈电压有36V、110V、220V、380V等。从人身安全的角度考虑，线圈电压可选择低一些，但当控制线路简单，为了节省变压器，可选用与电源电压相配套的线圈电压。3）交流接触器的触点数量应满足辅助电路的要求，触点类型应满足辅助电路的功能要求。工作计划按照任务书要求和获取的信息，把任务分解，制定工作计划，分派任务并填入任务书的表3-3-1中。同时也要根据学习任务，将所需的工具、器件填入任务书的表3-3-2中。表3-3-2工具、器件计划清单序号名称型号和规格单位数量备注

任务实施2.操作步骤

（1）观察交流接触器的结构，找出线圈、主触点、辅助触点的接线端子，拆开交流接触器，观察其内部结构，在任务书上写出其工作原理。1.领取器件、工具根据表3-3-2的计划清单，领取器件、工具。

（2）用万用表电阻挡检测所给交流接触器线圈（A1-A2之间）的电阻值，并做好记录。用万用表按测量要求测量交流接触器触点间的电阻，并把测量结果记录在表3-3-3中。任务实施（4）展示作品，总结任务的完成过程并提交阐述材料。（3）用万用表按测量要求测量交流接触器触点间的电阻，并把测量结果记录在任务书的表3-3-3中。文字符号名称待测状态待测端子检测结果KM交流接触器吸合状态（按下实验按钮）主触点：1L1-2T1之间3L2-4T2之间5L3-6T3之间

辅助动合触点：13-14之间43-44之间

辅助动断触点：21-22之间31-32之间

释放状态主触点：1L1-2T1之间3L2-4T2之间5L3-6T3之间

辅助动合触点：13-14之间43-44之间

辅助动断触点：21-22之间31-32之间任务评价进行学生自评、组内互评、教师评价，完成考核评价表。考核评价表见表3-3-4。序号评价项目评价内容分值自评30%互评30%师评40%合计1职业素养30分分工合理，制定计划能力强，严谨认真5

爱岗敬业、安全意识、责任意识、服从意识5

团队合作、交流沟通、互相协作、分享能力5

遵守行业规范、现场6S标准5

主动性强，保质保量完成工作页相关任务5

能采取多样化手段收集信息、解决问题5

2专业能力60分工具仪表规范操作10

低压断路器检测方法及结果15

复合按钮观察及检测结果15

操作过程严肃认真、精益求精10

技术文档整理完整10

3创新意识10分创新性思维和行动10

合计100

评价人签名：时间：拓展提高1.知识闯关完成任务书上知识闯关题目。2.总结归纳在本次任务实施过程中，给你印象最深的是哪件事？自己的职业能力有哪些明显提高？3.能力提升课下请同学们识读交流接触器说明书，熟悉电器元件的用途、主要技术参数、安装与使用方法。

任务4引风机控制线路的设计与安装任务描述

电焊师傅在车间里工作时，会产生大量的烟雾，严重危害工人师傅的身体健康，为了营造良好的工作环境，某工厂预安装除尘用的引风机。要求具有保护功能，并能控制其连续运转或停止。

任务目标1.掌握绘制和识读电气原理图、布置图、接线图的原则与要求2.会绘制、识读点动正转控制线路、接触器自锁正转控制线路电路图、接线图和布置图。3.会分析点动正转控制线路、接触器自锁正转控制线路工作原理。4.熟悉板前明线布线工艺规范标准。5.熟悉电气控制线路故障维修的一般步骤和方法。6.会安装、调试、运行引风机控制线路。7.培养学生的安全意识、质量意识和团队协作意识。引导问题1：绘制和识读电气原理图、布置图、接线图的原则与要求是什么？任务引导2.1点动控制：按住按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转，这种控制方法就叫点动。三相交流电源控制电路熔断器QF低压断路器启动按钮主电路熔断器电动机接触器主触头接触器线圈2.2电路组成：低压断路器QF：电源隔离开关熔断器ＦＵ1、ＦＵ２：分别为主电路和控制电路作短路保护按钮ＳＢ：控制接触器ＫＭ的线圈得电和失电从而使接触器ＫＭ的主触头控制电动机的启动与停止。引导问题2：什么是点动控制？熟悉点动正转控制线路的组成，并分析线路的工作原理。

在分析各种控制线路原理图时，为了简单明了，通常采用电器文字符号和箭头配以少量文字来表示线路的工作原理。2.3点动正转控制线路的工作原理可叙述如下：起动：按下SB→KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机运转停止：松开SB→KM线圈失电→KM主触点断开→电动机停转合上电源开关QF:点动控制线路只适合电动机短时间运行的场合，而引风机一旦启动需要长时间连续运行。能否在点动控制线路的基础上改进，实现连续控制呢？点动控制线路中，若要保持电动机连续运转需要持续按住按钮SB，如果电动机起动之后有一条线路可以将按钮SB短路，交流接触器则可以保持通电状态，电动机就可以连续运转，怎样设计呢？①如何实现电动机连续运行？②如何控制电动机的停止？③辅助常开触头在电动机连续运转电路中的作用？KMSB1KMKML1L2L3QFFU1FU2SB2M3~自锁触头停止按钮3.1当启动按钮松开后，接触器通过自身的辅助常开触头使其线圈保持得电的作用称为自锁。3.2与启动按钮并联起自锁作用的

称为自锁触头。辅助常开触头引导问题3：什么是自锁控制？实现接触器自锁的触点是什么触点？

电动机在运行过程中，如果长期过载、频繁起动、欠电压运行或者断相运行等，都可能缩短电动机寿命甚至烧坏电动机。如何对电路进行保护？

保护的作用是在某种现象发生时能主动、快速切断主电路，从而保护设备、人身安全，故可以在电路中串联能起保护作用的元器件。①需要什么保护？②那些元器件能起到保护作用？③如何接入电路？具有过载保护的接触器自锁正转控制线路主电路：与自锁正转控制线路主电路差别在于，此电路加入了能起到过载保护作用的热继电器，主电路串联热元件。控制电路：与自锁正转控制线路比较，不同点在于：串联了热继电器的常闭触点。4.1电路组成：4.2线路的保护功能熔断器FU——短路保护热继电器FR——过载保护交流接触器KM——欠压、失压保护接地线PE——接地保护热继电器热元件热继电器常闭触点引导问题4：熟悉具有过载保护的接触器自锁正转控制线路的组成，并能解释各元器件在线路中的作用。具有过载保护的接触器自锁正转控制线路工作原理如下：播放视频板前明线布线的工艺要求如下：（1）走线通道尽可能少，同一通道中的导线按主、控电路分类集中。（2）同一平面的导线应高低一致或前后一致，导线不能互压交叉。（3）布线应横平竖直，变换走向时应垂直。（4）导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层，露线芯不能超过2mm。（5）从一个接线端子到另一个接线端子的导线必须连续，中间无接头。（6）一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根。引导问题5：板前明线布线的工艺要求是什么？工作计划

按照任务书要求和获取的信息，把任务分解，制定工作计划，同时向小组成员分派任务。根据甲方需求及安装场所的特点，确定引风机的主要技术参数，并模拟完成以下任务。（工作任务单）1.设计并绘制引风机主电路和控制电路电气原理图。序号名称型号和规格单位数量价格备注

2.制定出物料清单，根据电气原理图，上网搜集资料或查阅电工手册，确定电气元件规格型号及其价格。在任务书的表3-4-2中列出为完成任务所用材料器具。

3.根据电气原理图和电气元件规格型号，绘制电气配盘布置图。（实际工作中，电气配盘布置图是进行配电箱设计的依据，其尺寸决定了配电箱的规格大小。）FU1FU2QSXTSB2KMFR电气配盘布置图SB1注意事项插入视频1.异步电动机和低压电器的接线要正确，以确保用电安全。2.接线完毕经检查无误后方可通电试车。3.通电试车时必须有老师现场监护。4.安全操作，文明生产。任务实施1.填写物料领取表根据计划清单表3-4-2填写物料领取表3-4-3，领取物料，同时选择适当的电工安装工具、仪表，检查各元件的质量。序号工具或材料名称规格型号数量备注

表3-4-3任务实施2.在控制板上进行电气配盘根据引风机控制电路的电气原理图和电气配盘布置图，电气安装工程师按照电气配盘工艺要求，完成元器件连接任务。（1）根据配盘布置图划线，安装导轨。（2）元器件安装（3）按接线图进行布线。任务实施播放视频任务实施3.自检控制板布线质量（1）断电检查，确保接线安全。（2）通电检查，确保接线正确。

以“小组形式”进行自我检查，也可以采用“互查”的方式，包括通电前的安全检查和通电试车。为保证安全，通电试车前必须请示组长及老师，若出现故障小组自行排故。小组长记录本组成员完成情况。4.技术文档整理。按照甲方需求，整理出项目技术文档，移交给甲方，内容包括控制要求