三相交流電路實(shí)驗(yàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)5 三相交流電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)三相負(fù)載的正確聯(lián)接方法。2掌握三相電路中線電壓、相電壓、線電流、相電流的關(guān)系，了解三相四線制低壓配電系統(tǒng)中中線的作用。3學(xué)習(xí)用二瓦特計(jì)法測(cè)三相負(fù)載的功率。4學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求選擇儀表和量程，自擬實(shí)驗(yàn)電路及數(shù)據(jù)表格。二、實(shí)驗(yàn)原理1工業(yè)及民用的交流電源，幾乎都是由三相電源供給的，單相交流電源也是由三相電源的一相提供的。三相電源一般來自發(fā)電機(jī)或變壓器二次側(cè)的三個(gè)繞組。三個(gè)繞組的始端為A、B、C、末端為X、Y、Z ，若將三個(gè)繞組的末端連在一起，便形成星形（Y型）聯(lián)結(jié)。三個(gè)繞組的連接點(diǎn)成為一個(gè)公共端，稱為中點(diǎn)，從公共端引出的導(dǎo)線稱為中線

2、（或零線），并用字母N表示，有時(shí)中線與大地直接相連稱為地線。從三個(gè)繞組始端引出的三條輸電線稱為端線或相線（俗稱火線）。這時(shí)電源有四條輸電線，稱為三相四線制電源。端線（A、B、C）與中線之間的電壓，就是一相繞組的電壓，稱為相電壓，用UP表示。相電壓有三個(gè)，即UA、UB、UC，三個(gè)相電壓是一組對(duì)稱的電壓，它們的相量表示式為 任意兩根端線（火線）之間的電壓，稱為三相電源的線電壓，用表示。三個(gè)線電壓與相電壓之間的關(guān)系為根據(jù)它們之間的幾何關(guān)系，可得三個(gè)線電壓也是一組對(duì)稱的電壓，線電壓的大小是相電壓的倍，在相位上超前相應(yīng)的相電壓。如果三相四線制電源的線電壓，則此電源的相電壓。2三相交流電路中負(fù)載有星形和三

3、角形兩種聯(lián)結(jié)方法，如圖4.5.1。采用哪種聯(lián)結(jié)方法取決于電源電壓與負(fù)載的額定電壓。目前我國低壓配電大多數(shù)為380V，三相四線制系統(tǒng)，通常電燈（單相負(fù)載）的額定電壓為220V，因此要接在相線與中線之間，并盡可能使電源各相負(fù)載均勻、對(duì)稱，所以總體看負(fù)載聯(lián)結(jié)成星形。由于有中線，可以保證在負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，負(fù)載各相電壓仍是對(duì)稱的。三相異步電動(dòng)機(jī)、三相電爐等為三相對(duì)稱負(fù)載（指各相負(fù)載阻抗的模與阻抗角完全相等，即），所以當(dāng)星形聯(lián)結(jié)時(shí)，由于中線電流IN等于零，可以采用三相三線制（即去除中線）。本實(shí)驗(yàn)用白熾燈來模擬三相負(fù)載。 圖4.5.1三相電路中負(fù)載的聯(lián)接（a）負(fù)載星形聯(lián)結(jié) （b）負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)3三相對(duì)稱負(fù)載不

4、論是星形還是三角形聯(lián)結(jié)，三相電路的有功功率式中PP為其中一相的功率，IP及Il為相電流及線電流，為相電壓和相電流的相位差。三相電路有功功率的測(cè)量，在三相四線制供電系統(tǒng)中，可采用一瓦特計(jì)法（負(fù)載對(duì)稱）和三瓦特計(jì)法（負(fù)載不對(duì)稱）。對(duì)三相三線制供電系統(tǒng)，不論負(fù)載對(duì)稱與否，亦不論負(fù)載是星形還是三角形聯(lián)接，一般都采用二瓦特計(jì)法。 圖4.5.2二瓦特計(jì)法測(cè)量三相功率本實(shí)驗(yàn)采用二瓦特計(jì)法測(cè)量三相功率，測(cè)量的原理電路如圖4.5.2所示。三相電路的總功率等于兩個(gè)功率表讀數(shù)的代數(shù)和，即PP1±P2。當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)時(shí)（例如電動(dòng)機(jī)空載或輕載運(yùn)行），測(cè)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)功率表指針反偏現(xiàn)象，無法讀數(shù)，此時(shí)可撥動(dòng)面

5、板上的極性開關(guān)（有些功率表無此開關(guān)，可調(diào)換電流線圈的兩個(gè)接線端），使指針正偏，但讀數(shù)應(yīng)取負(fù)值。本次實(shí)驗(yàn)為電阻性電燈負(fù)載，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，測(cè)量的總功率就為PP1P2。三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備電流插座、插頭（各1 ）、燈板（配4個(gè)220V、100V白熾燈泡）、交流電壓表（0250500V）、交流電流表（012A及00.51A各1 ）、功率表（00.51A、075150300600V）。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1本實(shí)驗(yàn)采用線電壓為220V的三相電源，用四個(gè)220V、100W的白熾燈泡接成三相負(fù)載。2燈泡負(fù)載接成星形（1）測(cè)量對(duì)稱負(fù)載有中線及無中線兩種情況下的各線電壓、相電壓、線電流，有中線時(shí)的中線電流和無中線時(shí)電

6、源中點(diǎn)與負(fù)載中點(diǎn)之間的電壓。將測(cè)得數(shù)據(jù)記入自擬表格。（2）測(cè)量不對(duì)稱負(fù)載（A相負(fù)載中并接一個(gè)白熾燈泡），有中線及無中線兩種情況下與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2（1）中所測(cè)相同內(nèi)容的各數(shù)據(jù)，記入自擬表格。3燈泡負(fù)載接成三角形（1）測(cè)量負(fù)載對(duì)稱與不對(duì)稱（AB相負(fù)載上并接一個(gè)白熾燈泡）兩種情況下的各線電壓、線電流及AB相的相電流，將測(cè)得數(shù)據(jù)記入自擬表格。（2）用二瓦計(jì)法測(cè)量對(duì)稱情況下三相燈泡負(fù)載的總功率，將兩功率表的數(shù)據(jù)記入自擬表格。五、預(yù)習(xí)要求1將圖4.5.3中白熾燈泡負(fù)載畫成星形聯(lián)結(jié)和三相電流插座及電源開關(guān)相連。要求一次接線能完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2中各項(xiàng)要求。分析圖（c）中S1、S2起什么作用。2將圖4.5.3中白熾燈泡

7、負(fù)載畫成三角形聯(lián)結(jié)的三相對(duì)稱負(fù)載，并在AB相中串聯(lián)一個(gè)測(cè)量相電流的電流表。（a） (b) (c)圖4.5.3三相交流實(shí)驗(yàn)中所用電源板、電流插座及燈板的示意圖（a）電源的開關(guān)板 (b)電流插座 (c) 燈板 3根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2、3，自擬相應(yīng)的數(shù)據(jù)表格和選擇儀表量程。4按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3（2）的要求，畫出用二瓦特計(jì)法測(cè)量三相功率的接線圖。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告1根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2的結(jié)果，說明中線的作用，以及在星形聯(lián)結(jié)時(shí)的條件。2畫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2（2）中不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)接有中線情況下的電流相量圖（以為參考相量）。3畫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3（1）不對(duì)稱負(fù)載情況下的各線電流和AB相電流的相量圖（以為參考量）。實(shí)驗(yàn)6 單相變壓器及單

8、相異步電動(dòng)機(jī)的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解變壓器的構(gòu)造和銘牌數(shù)據(jù)的意義。2學(xué)會(huì)判定變壓器繞組極性的方法。3學(xué)習(xí)測(cè)定變壓器外特性及電壓調(diào)整率。4學(xué)習(xí)正確使用單相自耦調(diào)壓器。5學(xué)習(xí)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和反轉(zhuǎn)的操作方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1變壓器是一種靜止的電器，具有變換電壓、電流和變換阻抗的作用，應(yīng)用較廣泛。由于應(yīng)用的領(lǐng)域不同，變壓器種類繁多，但其工作原理都是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的，它們的基本結(jié)構(gòu)主要由鐵心和線圈（又稱變壓器的繞組）兩部分組成。通常將接到交流電源的繞組稱為一次繞組（又稱原繞組、初級(jí)），而將接到負(fù)載的繞組稱為二次繞組（又稱副繞組、次級(jí)）。變壓器的一次二次繞組之間有磁耦合，當(dāng)一次繞組外加交流

9、電壓后，由于電磁感應(yīng)作用，使二次繞組產(chǎn)生交流電壓，而原一次二次繞組之間在電路上沒有連接，是相互隔離的。變壓器的變壓比（簡(jiǎn)稱變比）規(guī)定為變壓器二次側(cè)開路（即空載）時(shí)，變壓器的一次繞組與二次繞組電壓之比，用字母來表示 式中為一次側(cè)所加的電壓，為二次側(cè)的開路電壓，、分別為一次、二次繞組的匝數(shù)。變壓比k是變壓器的一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)變壓器一次側(cè)接通電源，二次側(cè)接通負(fù)載后，電路中就會(huì)產(chǎn)生電流，變壓器成為負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)變壓器一次、二次電流有效值的關(guān)系為。變壓器的銘牌數(shù)據(jù)主要是額定電壓、額定電流和額定容量，它指導(dǎo)用戶安全、合理地使用。變壓器的額定電壓是指變壓器空載時(shí)，各繞組的電壓；額定電流是以其額定容量除以

10、額定電壓計(jì)算得出；額定容量又稱額定視在功率，其值等于變壓器額定電壓與額定電流的乘積。2有些變壓器的一次、二次繞組不止一個(gè)，當(dāng)需要將它們串聯(lián)或并聯(lián)使用時(shí)，要特別注意繞組的正確聯(lián)接，為此須判定它們的相對(duì)極性。本實(shí)驗(yàn)采用交流法判定繞組相對(duì)極性，如圖4.6.1所示。先將兩繞組任一端點(diǎn)（如點(diǎn)2與4）相聯(lián)，在點(diǎn)1、2兩端加一個(gè)比較低的便于測(cè)量的交流電壓，再用電壓表分別測(cè)量點(diǎn)1與3之間的電壓和兩繞組的電壓及，若其有效值之間的關(guān)系為，則點(diǎn)1與4是同極性端（或同名端）標(biāo)有“”號(hào)；若，則點(diǎn)1與3是同極性端。用同樣的方法可判定多繞組變壓器各繞組的相對(duì)極性。3當(dāng)變壓器帶負(fù)載后，由于一次、二次繞組存在電阻和漏磁抗，所以

11、其輸出電壓將隨負(fù)載電流增加而下降。當(dāng)電源電壓和負(fù)載功率因數(shù)為常數(shù)時(shí)，和的變化關(guān)系稱為變壓器的外特性曲線。對(duì)于電阻性或電感性負(fù)載，其外特性如圖4.6.2所示。變壓器從空載到 圖4.6.1測(cè)定變壓器繞組的相對(duì)極性額定負(fù)載，二次繞組電壓的變化程度用電壓調(diào)整率U表示（為空載時(shí)的輸出電壓）。 圖4.6.2變壓器的外特性曲線 圖4.6.3變壓器的空載特性曲線4變壓器的空載實(shí)驗(yàn)主要是為了測(cè)量空載電流和空載損耗?？蛰d電流產(chǎn)生磁通，空載損耗主要是鐵心損耗（包括磁滯和渦流損耗）。空載特性是空載電壓與空載電流之間的關(guān)系，如圖4.6.3所示。圖4.6.4單相自耦調(diào)壓器的電路符號(hào) 圖4.6.5實(shí)驗(yàn)原理接線圖5本實(shí)驗(yàn)中，

12、在單相變壓器前接有單相自耦調(diào)壓器，以保證單相變壓器一次繞組所要求的電壓。自耦調(diào)壓器的電路符號(hào)如圖4.6.4所示，AX端接電源，ax端接負(fù)載 ，Xx為公共端，接電源的中線。當(dāng)一次側(cè)電壓為220V時(shí)，二次側(cè)電壓在0250V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，它的一次側(cè)與二次側(cè)之間有直接電氣聯(lián)系。單相自耦調(diào)壓器的接線圖及額定值均己在銘牌上給出，供使用參考。接通電源前應(yīng)先用驗(yàn)電筆測(cè)試出電源的中線，將電源的中線與X端相接，然后將自耦調(diào)壓器的調(diào)壓手柄逆時(shí)針旋到零位，以保證輸出電壓為零，接通電源后，再根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)壓，使用完畢，應(yīng)先將調(diào)壓手柄逆時(shí)針旋到零，再斷開電源。本實(shí)驗(yàn)的原理接線圖如圖4.6.5所示。 6單相異步電動(dòng)機(jī)采用

13、單相交流電源，其輸出功率較?。?KW以下），主要應(yīng)用于電動(dòng)工具，家用電器、醫(yī)用器械和自動(dòng)化儀表等設(shè)備中。本實(shí)驗(yàn)采用在家用電器中廣泛應(yīng)用的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)，其定子繞組為單相繞組，轉(zhuǎn)子為籠型繞組。當(dāng)定子繞組通入單相交流電后 ，在定子內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)，其大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，而空間位置沿定子繞組軸線方向不變?？梢苑治龃藭r(shí)轉(zhuǎn)子受到的轉(zhuǎn)矩為零，電動(dòng)機(jī)不能自行起動(dòng)。單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)采用分相法起動(dòng)，使轉(zhuǎn)子在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而使電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)。這種電動(dòng)機(jī)定子上裝有兩組繞組，一組為工作繞組W，另一組為起動(dòng)繞組S，它們?cè)诳臻g位置相差90o，起動(dòng)繞組串接電容C后與工作繞組并聯(lián)接入電源，如圖

14、4.6.6所示。在同一單相電源作用下，如果電容量選擇適當(dāng)，可使工作繞組和起動(dòng)繞組的電流相位差接近90o，這樣就能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，籠型轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向決定。 圖4.6.6單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)原理示意圖本實(shí)驗(yàn)選用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)，手動(dòng)控制模擬洗衣機(jī)的洗滌過程，即實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)停反轉(zhuǎn)停的運(yùn)轉(zhuǎn)功能。三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備單相變壓器（500VA，110220V，4.55/2.77A）、單相自耦調(diào)壓器（1kVA，2200250V）、交流電壓表（0300V）、交流電流表（02.55A及02.51A各1）、低功率因數(shù)功率表（02.55A，0

15、150300V）、負(fù)載燈板（配220V，100V白熾燈泡5個(gè)）、驗(yàn)電筆、電流插座、插頭、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)、電容器、常開按鈕（2個(gè)）、單刀鈕子開關(guān)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1判定一次、二次繞組的相對(duì)極性按圖4.6.5接線，使單相變壓器二次側(cè)（高壓側(cè)）開路（即斷開開關(guān)S1S5），將自耦調(diào)壓器輸出端a、b調(diào) 到30V，即使單相變壓器的一次繞組電壓U130V。按實(shí)驗(yàn)原理2中介紹的交流法，判定一次、二次繞組的相對(duì)極性。注意：使用自耦調(diào)壓器時(shí)，按實(shí)驗(yàn)原理5介紹的方法，一次側(cè)、二次側(cè)不能接錯(cuò)，并應(yīng)先將輸出電壓調(diào)到零；升壓時(shí)須用電表監(jiān)測(cè)輸出電壓，手柄指示的刻度盤電壓僅作參考。2測(cè)變壓器的變比圖4.6.5中，單相變

16、壓器二次側(cè)開路，將自耦調(diào)壓器手柄先轉(zhuǎn)動(dòng)到使其輸出電壓為零的位置 ，然后調(diào)節(jié)手柄，使變壓器一次側(cè)（低壓側(cè)）電壓為額定值（），測(cè)二次側(cè)電壓，一次側(cè)電流，記錄于自擬表格中。注意：待接通電源后，再將電流表接入變壓器器一次側(cè)電路。3測(cè)定變壓器的外特性圖4.6.5中，用自耦調(diào)壓器維持單相變壓器一次側(cè)電壓始終為額定值（即110V），分五次增加變壓器的負(fù)載直到額定值（逐次合上開關(guān)S1S5）測(cè)量和，并記錄于自擬表格中。注意：每次增加負(fù)載后，須復(fù)測(cè)，務(wù)必使保持額定值110V；變壓器從空載到負(fù)載，須注意電流表的量程。4測(cè)定變壓器的空載特性圖4.6.5中，將變壓器二次側(cè)（高壓側(cè)）開路，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器使其為1.2倍的變

17、壓器一次側(cè)（低壓側(cè)）額定電壓，即。從開始至0.2，分七次至九次分別測(cè)量相應(yīng)的空載電壓（即），空載電流和當(dāng)電源電壓為110V時(shí)的空載損耗Po，記錄于自擬表格中。（變壓器空載時(shí)功率因數(shù)為0.2左右，所以測(cè)功率時(shí)用低功率因數(shù)功率表較好）。5單相異步電動(dòng)機(jī)的使用圖4.6.7中，AX、BY為電動(dòng)機(jī)相同的兩個(gè)繞組，電容C為4F，SB1、SB2為兩個(gè)常開按鈕，S 為單刀鈕子開關(guān)。（1）觀察不接電容時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)情況。斷開開關(guān)S，合上電源開關(guān)Q ，并按動(dòng)開關(guān)SB1，觀察不接電容時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)情況，若此時(shí)用手拔一下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，觀察起動(dòng)情況。（2）單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及正、反轉(zhuǎn)，模擬洗衣機(jī)的洗滌過程。

18、合上開關(guān)S，按下按鈕SB1，觀察電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，當(dāng)手松開時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，按下SB2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向改變，當(dāng)手松開時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。五、預(yù)習(xí)要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2、3、4的要求，自擬數(shù)據(jù)表格，并選擇儀表的量程范圍。2變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)二次側(cè)電流增大，一次側(cè)電流為什么隨著增大？3若自耦調(diào)壓器的一次側(cè)、二次側(cè)接錯(cuò)，將出現(xiàn)什么事故？自耦調(diào)壓器用完后為什么應(yīng)將手柄調(diào)到零位？ 圖4.6.7 單相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)電路六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告1根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器空載時(shí)的電壓比和滿載時(shí)的電流比，并與理論值對(duì)比。2根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪出變壓器在電阻性負(fù)載時(shí)的外特性曲線，計(jì)算變壓器的電壓調(diào)整率。3根據(jù)

19、測(cè)量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上繪出變壓器的空載特性，并簡(jiǎn)單討論基本變化趨勢(shì)是否與理論相符。4為什么單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的改變？實(shí)驗(yàn)7 三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電接觸器控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解交流接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、行程開關(guān)和按鈕的結(jié)構(gòu)及其在控制電路中的應(yīng)用。2學(xué)習(xí)異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路的聯(lián)接。3學(xué)習(xí)用萬用表檢查控制電路的方法，初步培養(yǎng)分析和排除故障的能力。4學(xué)習(xí)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，設(shè)計(jì)主電路和和控制電路。二、實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)要求繼電接觸器控制大量應(yīng)用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動(dòng)等控制，從而使生產(chǎn)機(jī)械按既定的要求動(dòng)作；同時(shí)也能對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行保護(hù)。交流接觸器有一個(gè)鐵心

20、線圈吸引銜鐵動(dòng)作，還有三個(gè)主觸點(diǎn)和若干輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)接在主電路中，對(duì)電動(dòng)機(jī)起接通或斷開電源的作用，線圈和輔助觸點(diǎn)接在控制電路中，可按自鎖或聯(lián)鎖的要求來聯(lián)接，亦可起接通或斷開控制電路某分支的作用。接觸器還可起欠壓保護(hù)作用。選用接觸器時(shí)，應(yīng)注意它的額定電流、線圈電壓及觸點(diǎn)數(shù)量。熱繼電器主要由發(fā)熱元件、感受元件和觸點(diǎn)組成。發(fā)熱元件接在主電路中，觸點(diǎn)接在控制電路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載時(shí)，主電路中的發(fā)熱元件通過感受元件使接在控制電路中的動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)斷開，因而接觸器線圈斷電，使電動(dòng)機(jī)主電路斷開，起到過載保護(hù)作用。選用熱繼電器時(shí)，應(yīng)使其整定電流與電動(dòng)機(jī)的額定電流基本一致。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，有時(shí)需按時(shí)間控

21、制原則換接電路，采用時(shí)間繼電器可以達(dá)到上述要求。時(shí)間繼電器種類很多，按其基本功能有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩類，它們的延時(shí)時(shí)間可按要求事先整定。本實(shí)驗(yàn)選用通電延時(shí)的晶體管式時(shí)間繼電器，它有一個(gè)延時(shí)斷開的動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)，一個(gè)延時(shí)閉合動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)，這種時(shí)間繼電器延時(shí)范圍大。在生產(chǎn)中有時(shí)需要控制生產(chǎn)機(jī)械的行程和位置，采用裝有限位開關(guān)的控制電路可解決此類問題。限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，一般具有一對(duì)動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)和一對(duì)動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)。其操作機(jī)構(gòu)有直桿式、單臂滾輪式、雙臂滾輪式等，它是由裝在運(yùn)動(dòng)部件上的檔塊來撞動(dòng)的，具有瞬時(shí)換接觸點(diǎn)，大部分品種具有自動(dòng)復(fù)位的特點(diǎn)?？刂齐娐吩韴D中所有電器的觸點(diǎn)都處于靜態(tài)位

22、置，即電器沒有任何動(dòng)作的位置。例如：對(duì)于繼電器接觸器，是指其線圈沒有電流時(shí)的位置；按鈕是指沒有受到壓力時(shí)的位置 。 1三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制的原理，圖4.7.1是異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制電路。先接通電源開關(guān)Q1，為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)作好準(zhǔn)備，當(dāng)接通控制電路電源的開關(guān)Q2，并按下起動(dòng)按鈕SBST時(shí)，交流接觸器線圈KM通電，其主觸點(diǎn)閉合，使電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)。KM動(dòng)合（常開）輔助觸點(diǎn)起自鎖作用，以保證松開按鈕SBST時(shí)，電動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若需電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，可按停止按鈕SBSTP。圖中熔斷器FU1和FU2起短路保護(hù)作用，熱繼電器KH起過載保護(hù)作用。圖4.7.2是異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，其中KMF和K

23、MR分別是用作正反轉(zhuǎn)控制的兩個(gè)交流接觸器。為防止接觸器同時(shí)工作，而使電源通過它們的主觸點(diǎn)發(fā)生短路，所以在控制電路中，正轉(zhuǎn)接觸器KMF的一個(gè)動(dòng)斷（常閉）輔助觸點(diǎn)串接在反轉(zhuǎn)接觸器KMR的線圈電路中；反轉(zhuǎn)觸器KMR的一個(gè)動(dòng)斷（常閉）輔助觸點(diǎn)串接在正轉(zhuǎn)接觸器KMF的線圈電路中，這兩個(gè)動(dòng)斷（常閉）輔助觸點(diǎn)起聯(lián)鎖作用。在圖4.7.2中，如果在正轉(zhuǎn)過程中要求反轉(zhuǎn)，必須先按停止按鈕SBSTP，使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KMF閉合后，按反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBSTR，電動(dòng)機(jī)才能反轉(zhuǎn)。 圖4.7.1異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制電路 圖4.7.2異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 2故障分析方法（1）在圖4.7.1中，接通電源以后，按起動(dòng)按鈕SBST，

24、若接觸器動(dòng)作，而電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，說明主電路中有故障；如果電動(dòng)機(jī)伴有嗡嗡聲，則有可能有一相電源斷開。檢查主電路的保險(xiǎn)絲，主觸點(diǎn)KM是否良好，熱繼電器KH是否正常，聯(lián)接導(dǎo)線有無斷開等。（2）接通電源后，按SBST若接觸器不動(dòng)作，說明控制電路有故障。檢查控制電路的保險(xiǎn)絲，熱繼電器復(fù)位按鈕是否正常，停止按鈕SBSTP接觸是否良好，線圈及導(dǎo)線是否斷線等。3三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí)間控制與行程控制的設(shè)計(jì)要求：本實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)下述生產(chǎn)機(jī)械的要求，設(shè)計(jì)主電路和控制電路，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路是否滿足控制要求。某工作臺(tái)工作時(shí)要求：（1）用按鈕操作使用工作臺(tái)前進(jìn)（電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）。（2）當(dāng)前進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)，由行程開關(guān)ST1（見

25、圖4.7.3工作臺(tái)動(dòng)作示意圖）控制停車，經(jīng)延時(shí)后，工作臺(tái)自動(dòng)后退（電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)），當(dāng)后退至預(yù)定位置時(shí)，工作臺(tái)又自動(dòng)前進(jìn)。用按鈕操作使工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。圖4.7.3工作臺(tái)動(dòng)作示意圖（3）工作臺(tái)前進(jìn)和后退要求有電氣聯(lián)鎖，防止發(fā)生電源短路。（4）有過載和短路保護(hù)。（5）可以用按鈕操作，直接使用工作臺(tái)后退。4設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單控制電路的方法和步驟如下：（1）弄清控制要求、動(dòng)作順序及保護(hù)要求，確定必要的電器元件。（2）根據(jù)控制要求及動(dòng)作順序逐步畫出主電路和控制電路原理圖，力求簡(jiǎn)單、可靠。（3）要電路圖中加上必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。（4）根據(jù)所用電源電壓及控制對(duì)象的負(fù)荷大小，選擇電氣元件的線圈額定電壓及觸點(diǎn)的額定工作電流，確定

26、電器型號(hào)。（由于本實(shí)驗(yàn)己給定電器元件，所以不能自行選擇）。三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備三相異步電動(dòng)機(jī)、交流接觸器（2個(gè)，線圈電壓220V）、熱繼電器、行程開關(guān)、交流時(shí)間繼電器、按鈕3個(gè)、萬用表。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制（1）在實(shí)驗(yàn)桌上找到交流接觸器、熱繼電器和按鈕等控制電器，了解其結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理。（2）在斷開電源的情況下，用萬用表判斷上述各種電器的動(dòng)合（常開）、動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)和線圈等對(duì)應(yīng)的接線柱，并將線圈的電阻值記入表4.7.1。檢查接觸器的動(dòng)合（常開）和動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)時(shí)，可用手將其動(dòng)鐵心反復(fù)按下和松開，若觸點(diǎn)接觸器良好，則無接觸電阻。 表4.7.1測(cè)試項(xiàng)目交流接觸器交流接觸器線圈電阻值 （3）異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制按圖4.7.1接線，接好線后，可進(jìn)行下列試驗(yàn)： 檢查控制電路，在電源開關(guān)Q1、Q2斷開的情況下按下起動(dòng)按鈕SBST，用萬用表電阻檔測(cè)量控制電路兩端的電阻值，若測(cè)得的阻值接近接觸器線圈阻值時(shí)，則說明控制電路無短路或斷路，可以準(zhǔn)備通電（注意：切勿帶電檢查）。 檢查主電路接線無