黑龙江科技学院

综合性、设计性实验报告

 实验项目名称            配电盘的设计     
 所属课程名称              电气控制       
 实 验 日 期           5月13日—5月17日

 班    级         电气04——6班  
 学    号               25号      
 姓    名              徐圣治      
 成    绩                          

 电气与信息工程学院实验室

实验概述：
【实验目的】
 电气控制工程实践是电类专业大学阶段重要的实践性教学环节，着眼于工程设计，动手组装，调试等实践来验证课程的基本理论，并培养学生的工程意识和实践技能。
【实验要求】
 1、综合运用电气控制课程中的理论知识去独立完成一个项目的设计。
   2、通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力
   3、熟悉常用电器元件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。
   4、学会电气控制电路的安装，配线的技能。
   5、学会电气控制电路的故障分析和处理方法。
   6、学会撰写实践总结报告。
   7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
   8、通过本次实践的具体操作学会配电盘的使用，明白其工作原理，例如：一台润滑泵间歇工作的控制电路。
   9、注意：在进行线路连接时，不能进行带电连接，在闭合空气开关后，不能随便接触任何一根导线，以免触电;在进行带电调试的时候，要有指导教师在场，以免发生事故。
【实验原理】
 实践题目：一台电动机启动５秒后停止，再经５秒后反转。
 使用器件：空气开关，快速熔断器，接触器，热继电器，时间继电器，中间继电器。
    电气控制图设计：（如图１）
 如图所示，主电路中电流从空气开关流入，经过熔断器，熔断器起到保护电路的作用，然后再经过接触器，此时只需将接触器KJ2中的3条线与KJ1中的3条线连接，出线段改变KJ1中的第1和第2条线的顺序，起到电动机反转的作用，电流再从接触器流入热继电器到电机中。
 控制电路中，(1)电流从熔断器到热继电器常闭开关，再到常毕按钮开关ST，常开按钮开关SQ 与接触器的常闭开关KJ1和SJ1的延时打开开关并联，进行KJ1的自锁和定时关闭，然后连接KJ2的常闭接点，进行KJ1与KJ2的互锁，时间继电器SJ1与KJ1线圈并联，此部分完成电机的启动后延时关闭。(2)第二部分与SQ同时并联SJ1延时打开开关和ZJ的常开接点，经过KJ1延时关闭开关ZJ的常开接点后，连接到ZJ线圈与时间继电器SJ1线圈的并联，此部分实现电动机正转5秒后停止5秒。(3)第三部分与SQ同时并联SJ2的延时关闭开关和KJ2的常开接点，经过SJ2的延时关闭开关和KJ2的常开接点后，连接KJ1的常闭接点，进行KJ1与KJ2的互锁，然后经过KJ2的线圈，此部分完成电机的反转。
完成以上三部分，回归带有熔断器的地线，完成设计，实现：1台电动机器启动5秒钟后停止，在经过5秒钟反向启动。
【实验环境】（使用的软件）
    时间：2006年５月１3日到５月１7日
    地点：黑龙江科技学院四味书屋-----电气工程实践基地
    人物：徐圣治
    使用元件及器材：空气开关一个，快速熔断器五个，接触器两个，热继电器一个，中间继电器一个，时间继电器二个，夹线钳一把，花头和扁头螺丝刀各一把，尖嘴钳子一把，虎口钳子一把，导线若干。

实验内容：
【实验方案设计】
 设计要点
 设计一个电气控制电路图，再设计一配电盘，将所设计电路组装到配电盘上。要求设计简明，安全，可靠，组装电路时用料节约。盘面美观。
 设计方案
 依据所选的题目和设计要求设计一个电气控制电路图，设计电路图之前一定要自己将要设计的电路工作原理弄明白，因为只有对原理十分的明白，才能知道当把电路设计为一个配电盘的时候所要用到的电气元件和连接配电盘时的布线方法。本实验所选的题目是控制一台电动机启动5秒后停止，再经过5秒后自动反转。所以我们可以看出在主电路中我们需要用到一台电动机，这样的话我们在设计之前就要选用两组接触器、热继电器便可。主电路上两个接触器并联，并使其中一条导线不变，另外两条互换连接，达到电动机反转的作用。当主电路设计完以后，将要对控制电路进行设计，在设计控制电路的时候，一定要对此电路的工作原理和稳定性仔细思考，本实验我们需要用到两个常闭开关和两个常开开关，同时我们还需要想到一个自锁开关，两个互锁开关，这是电路准确的关键，做到这些，我们便可以按照电路图的绘制要求正确的设计出所要求的电路图了。在设计完电路图以后，我们需要选用电路图中所用到的电气元件，本着安全，可靠，节约，美观的原则来对配电盘进行设计了。当配电盘设计完成后，要对所设计的配电盘进行调试和故障分析，记录相应的数据，实验就可以结束了。
 

【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析）
（一）根据所选的题目设计出相应的电气控制电路图。
（二）电路图设计完成后，依照所设计电路选择所需电器元件，包括对自动开关的选择，熔断器的选择，接触器的选择和继电器的选择。
 （1）自动开关的选择
①自动开关的额定电压和额定电流应不小于电路的正常工作电压和电流
②热脱扣器的整定电流应与所控制电动机的额定电流或负载额定电流一致
③电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的尖峰电流。对于电动机负载来说，DZ型自动开关电磁脱扣机构的瞬时脱扣整定电流值可按Iset＝KIst计算
 （2）熔断器的选择
①类型选择  其类型应根据线路要求，使用场合和安装条件选择
②额定电压的选择   其额定电压应大于或等于线路的工作电压
③额定电流的选择   其额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流
④熔体额定电流的选择   保护多台电动机，应按Ifv≥（1.5～2.5）INmax+∑IN计算，式中INmax为容量最大的一台电动机的额定电流，∑IN为其余电动机额定电流的总和。
 （3）接触器的选择
①类型选择  根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型
②额定电压的选择  其额定电压应大于或等于负载回路的电压
   ③额定电流的选择  其额定电流应大于或等于被控回路的额定电流
   ④吸引线圈的额定电压选择  吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压一致
   ⑤接触器的触点数量，种类的选择  其触点数量和种类应满足主电路和控制电路的要求
 （4）时间继电器的选择
 ①根据控制线路的要求来选择延时方式，即通电延时型或断电延时型
 ②根据延时准确度要求和延时长，短要求来选择
 ③根据使用场合，工作环境选择合适的时间继电器
  （5）热继电器的选择
 热继电器的选择应按电动机的工作环境，启动情况，负载性质等因素来考虑
①热继电器结构形式的选择  星形连接的电动机可选用两相或三相结构热继电器；角形连接的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器
②热元件额定电流的选择  一般可按IR=(1.15～1.5)IN选取，式中IR为热元件的额定电流，IN为电动机的额定电流。
（三）元件选择完毕后，对配电盘进行设计，要求设计美观，用料节约，安全，可靠。
（四）配电盘设计完成后，对自己所设计的配电盘进行空载调试。
 （五）空载调试无误后，对配电盘进行负载调试。
 （六）对配电盘调试完毕后，进行故障分析
 故障分析：主电路在连接时要使三相电路单独导通，相与相之间不导通，如果测试时发现相之间导通，可能使因为连线时发生错误，再一种可能就时主电路所连接的电气元件内部发生短路。
 在主电路连接无误后，对控制电路的连接进行检查：
（1）如用万用表测接触器常开开关短路可能是电路短路或接触器短路。
（2）如按下SB2时发现，按住时电机工作正常，当松开手的时候电机就停止转动，则分析可能为电路中的自锁开关在连接的时候出现问题。
（3）如果接触器动作正常，但时间继电器不计时，则分析可能为时间继电器连接有误或时间继电器本身出现问题。
（4）当通电时发生了放炮，则是因为电路连接过程中出现短接，应仔细检查电路。以免发生危险。

【结论】（结果）
 
  经调试，所设计的配电盘经修改调试成功。
 
【小结】
     随着工业的发展，生产机械的电气控制系统的设计显得格外重要。其重要性可以决定一台设备的使用效能和自动化程度即决定着生产机械设备的先进性、合理性又可以决定电气控制设备的生产可行性、经济性、合理性、又可以决定电气控制设备的生产可行性、经济性、造型的美观和使用性，所以我本着以上原则进行电气控制原理的设计及其操作。
   首先，我就电气控制的一些基本元件的功能，用途，及其外型做以了解。例如低压开关，其作用是用力隔离、转换以及接通和分断电路熔断器，对RL1系列螺旋试熔断器做以了解，其主要适用于控制箱，配电屏，机床设备及振动较大的场合作用保护元件；接触器是一种用来频繁地接通或短开交流和直流主电路及大容量控制电路的自动化切换电器继电器是一种根据点或非电信号的变化来接通或断开小电流电路的自动控制电器。
　　在了解了这些基础知识后，按照给它的题目，进行电路图的设计。在完成设计以后，进行实际操作的过程。首先把原有的配电盘进行处理，把自己所需要的元件找到。
　　接下来，按照图纸开始布线，布时要仔细的琢磨线路的走向，要做到实用、经济、美观、清晰等几个条件，以便线路出了故障时查找及维修。在布线事还要验证一下电器元件是否有破损，以及导线联结到电器元件上是否牢固等基础的操作。在布线的同时要按照电气控制的基本步骤来进行，切不要使用电路短路或短路，这是很危险的。
　　最后，把配电盘接好后，用万用表来查验，看是否每一条线路都到达其功能。在查验的过程中要细心、耐心、不要把任何一条导线落下。不对的地方要仔细分析后再捉以改正。切记不要出现短路或断路现象，这两点在上电时很危险的。
　　经过以上的这些操作后进行上电检验，按图纸要求好电源、电机、合上开关，按下按钮，看电路是否完成了其功能。
　　在这几天的实践学习过程中，自己总结了理论和实践结合的重要性。工作过程中要细心、耐心、虚心。出现问题后要仔细分析后再查找。

指导教师评语及成绩：
评语：

 成绩：           指导教师签名：
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