学习目的

（1）能正确识读电气原理图，绘制安装图、接线图，掌握三相交流异步电动机正、反转控制线路的工作原理。

（2）能按照原理图、工艺文件、安全规范等完成安装、接线。

（3）能正确使用仪器仪表检测电路安装的正确性，按照作业指导书完成通电调试，调试有故障时能完成故障处理。

（4）能正确标注各控制开关的铭牌、标签，完成装调后能按照现场管理规定清理施工现场。

一、工作情景描述

（一）任务描述

三相交流异步电动机正反转连续转动的控制电路是最基本的三相交流异步电机控制方式，该控制方式在工业生产环境中运用非常多，如机械装置的往返运动控制和各种提升机构控制等。本项目要求学生在电工实训板上设计并安装一个由按钮、接触器、保险、空气短路开关、指示灯以及端子板和若干导线组成的连续运转控制电路。要求安装的电路板走线规范，布局美观、合理；连续控制电路可以正常工作，并能排除电动控制电路的常见故障。

（二）实训目的

（1）通过正反转控制线路的安装、接线，掌握该控制模式的基本控制原理。

（2）通过实验掌握并深入理解接触器互锁的运用，进一步提高安装接线的技能。

二、工作原理分析

三相交流异步电机连续运行控制原理如图2-7 所示，其运行原理如下：

（1）闭合开关QS，按下启动按钮SB2，KM1 线圈得电，主触点闭合，同时辅助触点闭合给KM1 线圈供电而使其形成自保持，这样即便释放了SB2 线圈KM1 仍然有电，此时电机正转。同样，按下按钮SB3，KM2 线圈得电，主触点闭合，同时辅助触点闭合给KM2 线圈供电而使其形成自保持，这样即便释放了SB3 线圈KM2 仍然有电，此时电机反转。要特别注意的是：接触器 KM1 和 KM2 之间有互锁，以此保证它们不会同时得电，从而防止短路事故的发生。

图2-7　三相交流异步电动机正反转控制线路

（2）在电机正转或反转的情况下按下停止按钮SB1，原先吸合的接触器（KM1 或KM2）线圈失电，其对应的各个触点复位，所以自保持解除，电机停止工作。

三、施工前的准备

（一）学习目标

（1）根据原理图分析该电路的工作原理。

（2）熟悉元器件并对元器件进行选择。

（3）绘制元件安装位置及接线图。

（二）学习过程

（1）识图：根据原理图分析该电路的工作原理。

（2）元器件选择：根据原理图及所控制电动机的功率选择元器件，并列出元器件明细表，如表2-6 所示。

（3）清点元件数量，并仔细检查各元件。

（4）绘制元件安装位置图及接线图。

（三）工作任务

1. 选择元件并填写元器件明细表

表2-6　元器件明细表

2. 元件布置图绘制

自锁控制电路元件布置可参考项目一的元件布置图。在绘制元件布置图时应注意：

（1）与前面的自锁控制相比，该电路中增加了一个接触器。为了美观和接线方便，一般是将两个接触器布置在同一水平线上，由于还有散热等方面的考虑，这两个接触器也要保持一定的距离。

（2）如果是为了在上面的自锁电路的基础上少做改动，KM2 布置在KM1 的左边；如果是为了看起来整体效果更好，则将KM1 布置在KM2 的左边。

在下方绘制元件安装位置图（自行设计）。

3. 接线图绘制

结合自锁控制原理和元件布置图，同时遵照相关标准，可进一步绘制本项目的接线图。

注意事项：

（1）接线图中使用的是电气标准图形和文字符号。

（2）同一个元件的不同部分用虚线框包围，如接触器的线圈、主触头和辅助触头等。

（3）为了简洁，元件间的连线可用一根线来表示线束，但一定要有明确的线号，要标注所用导线的型号、线径和颜色。

在下方绘制接线图（自行设计）。

四、现场施工

（一）学习目标

（1）安装元器件时能遵守安全规范和操作要求。

（2）接线时能正确选择导线颜色。

（3）熟悉线路原理，线路接线完毕后能完成调试并进行故障检修。

（4）完成线路调试后清理现场。

（二）学习过程

1. 电路安装

1）材料准备和检查

（1）根据表2-6 准备仪表、工具、耗材和器材，检查各元器件、耗材与表中的型号与规格是否一致。

（2）检查各元器件的外观是否完好无损，附件、备件是否齐全。

（3）用仪表检查各元器件和电动机的有关技术参数是否符合要求。

（4）接触器安装前的检查：

① 检查接触器铭牌与线圈的技术参数（如额定电压、电流、操作频率等）是否符合实际使用要求。

② 检查接触器外观是否无机械损伤；用手推动接触器可动部分时，接触器应动作灵活，无卡阻现象；灭弧罩应完好无损，固定牢固。

③ 将接触器铁心极面上的防锈油脂或粘在极面上的铁垢用煤油擦净，以免多次使用后衔铁被粘住，造成断电后不能释放。

④ 测量接触器的线圈电阻和绝缘电阻。绝缘电阻要大于0.5 MΩ，线圈电阻不同的接触器有差异，一般为1.5 kΩ。

（5）按钮安装前的检查：

① 检查按钮外观是否无机械损伤；用手按动按钮钮帽时，按钮应动作灵活，无卡阻现象。

② 按动按钮，测量检查按钮常开、常闭的通断情况。

2）根据元件布置图安装固定低压电器元件

（1）按钮的安装与使用维护要求。

① 按钮安装在面板上时，应布置整齐，排列合理。

② 在本项目中使用的按钮为一体式盒式按钮，需要注意其出线口朝下。

③ 按钮的安装应牢固，由于塑料盒式按钮比较脆，上紧固螺丝时拧紧就行，力量过大可能破坏塑料外壳。

④ 注意保持触头的清洁，如果触点发黑或有油污，应及时清理。

（2）接触器的安装与使用维护要求。(www.daowen.com)

① 交流接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过5°；若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上，并按规定留有适当的飞弧空间。

② 安装和接线时，注意不要将零件失落或掉入接触器内部。安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺钉以防振动松脱。

③ 安装完毕，检查接线正确无误后，在主触头不带电的情况下操作几次，测量产品的动作值和释放值，所测数值应符合产品的规定要求。

（3）安装元件及其标识。

在控制板上按布置图安装固定电气元件，并贴上有醒目文字符号的标签，标签应当粘贴在相应元件的附近以便识别，如图2-8 所示。（图中QF 及熔断器位置设计不太合理，请同学自行改正）。

图2-8　元件布置参考图

2. 接线

按接线图进行明线布线和套管编码。图2-9 为正反转电路最终的接线效果图，图2-10 所示为其中热继电器的接线效果。

图2-9　正反转电路接线效果图

图2-10　热继电器接线图

注意事项：

（1）在套管时要特别注意容易混淆的编号，如6 和9、U 和V 等。

（2）接线时应注意：

① 导线要保证平直。

② 导线要尽量贴紧版面。

③ 导线转角尽量保证直角。

④ 元件接线处距离导线大约2 cm（约2 指宽）。

（3）应根据接线图安装各电气元件，安装要符合要求。

（4）应根据电气原理图及接线图接线，接线要符合工艺要求。主电路用红色导线，控制电路用蓝色导线。

任务完成后，按表2-7 所示内容给出评分。

表2-7　评分表

五、通电试车

（一）自检步骤及工艺要求

（1）对照电路图或接线图，从电源端开始，逐段核对检查接线和接点。

（2）用万用表检查线路的通断情况。

（3）用兆欧表检查线路的绝缘电阻的阻值。

（二）交验

学生完成以上自检后，在没有发现问题的情况下提出申请，经教师检查同意后，在教师的监护下方可继续进行下一个步骤。

（三）通电试车

1. 通电试车前的准备工作

（1）为保证人身安全，在通电试车时，要认真执行安全操作规程的有关规定，一人监护，一人操作。

（2）试车前，应检查与通电试车有关的电气设备是否有不安全的因素存在，若查出应立即整改，然后方能试车。

（3）通电试车前，必须征得教师的同意，并由指导教师接通三相电源L1、L2、L3，同时在现场监护。

（4）合上电源开关QF 后，用测电笔检查熔断器出线端，氖管亮说明电源接通。上述检查一切正常后，做好准备工作，在指导教师监护下试车。

2. 通电试车的步骤

1）空操作试验

（1）在断电的情况下取掉主回路3 个熔断器的熔管（记得取出熔管后将熔断器的盖子盖上），使主回路断开。

（2）给电路提供电源，在正常情况下，合上QF，按下按钮SB2，接触器KM1 得电吸合，释放SB2 后接触器KM1 依然保持吸合；按下按钮SB1 后KM1 失电复位；按下按钮SB3，接触器KM2 得电吸合，释放SB2 后接触器KM2 依然保持吸合，直到再次按下SB1 接触器KM2失电复位。

（3）反过来执行步骤（2），即在QF 合上的情况下，按下SB3，接触器KM2 得电吸合，释放SB2 后接触器KM2 依然保持吸合；按下SB1 后KM2 失电复位；按下SB2，接触器KM1得电吸合，释放SB2 后接触器KM1 依然保持吸合，直到再次按下SB1，接触器KM1 失电复位。

（4）观察电路是否满足功能要求，电气元件的动作是否灵活，接触器能否自锁、有无卡阻及噪声过大等现象。

（5）按下SB1 时接触器应该失电复位，要注意接触器是否有明显的关断，此时可用万用表电阻挡检查接触器的主触头是否能够有效接通。

（6）注意当KM1 和KM2 中任何一个接触器吸合后，用按钮启动另外一个接触器是无效的。反复操作几次，检查互锁功能（KM1 或KM2 吸合后，其对应的常闭是否有效断开），以保证其可靠性。

上面步骤正常后可进一步实验带负荷试车。

2）带负荷试车

（1）在断电的情况下恢复主回路3 个熔断器的熔管，接好电动机接线。

（2）按照上面空载实验的步骤再操作一遍，在此过程中要特别注意：当电机由于惯性仍在转动时，不要启动反向运行，同时注意观察KM1 或KM2 吸合时，电动机的运转方向是否相反。

（3）如果无异常现象，在电动机运转平稳后，用钳形电流表测量三相电流是否平衡。

提示：出现故障后，若需带电检查时，必须在教师现场监护的情况下进行。检修完毕后，如需要再次试车，也应该在教师现场监护下进行，并做好时间记录。

六、故障检修

调试成功后，由教师设置3 个故障，学生试着排除。

具体故障及其检修办法如下。

1. 控制电路无自锁

这是因为交流接触器KM1（或KM2）的常开没有与开关SB2（SB3）并联，并与线圈串联在一起。出现此问题时，先检测是KM1 无自锁还是KM2 无自锁，若是KM1 则应检测KM1的常开，否则查看KM2。

2. 控制电路无互锁

这是因为两个交流接触器KM1、KM2 的常闭没有互相控制彼此的线圈电路，即KM1（KM2）的常闭没有串联于KM2（KM1）的线圈电路中。

3. 接触器不动作

首先检查进线电源是否正常，再检查控制部分接线是否松动。检查控制电路时，按下开关SB2 或SB3，检查是否通路，若为通路，则检测熔断器是否正常。排除以上故障后，再用电阻法检查接触器线圈回路。

4. 主电路不带电

此故障可能是因为开关没有闭合，或熔断器已烧坏，也有可能是主触点接触不良。可用万用表测量，确定问题所在。

5. 回路缺相

此故障表现为电机转速慢，并产生较大的噪声。此时，可以测量三相电路，确定少相的线路，并加以调整。

6. 电路短路

此故障最为严重，首先要判断是主回路还是控制回路造成的短路。建议将保险取下后分别测量，分清是哪个回路的接线错误造成的短路。主回路短路的原因可能有：机械卡死导致主回路短路；接线错误造成两个接触器同时动作等。控制回路短路除了接线错误的原因以外，还可能是由于接触器线圈短路。

七、总结与评价

以小组为单位，选择线路接线调试后成品，或以PPT、录像等形式向全班展示、汇报学习成果，并按表2-8 所示内容给出评分。

表2-8　评分表