1、- 1 -机床电气控制实验报告单位_班级_学号_姓名_实验组_实验日期_- 2 -实验一 各种常见低压电器的识别、结构和使用方法（2 节）一、实验目的1、 掌握按钮、交流接触器、小型电磁式继电器、热继电器、行程开关、断路器、熔断器、漏电断路保护器、万能转换开关、倒顺开关、变压器的型号识别、结构、测试及使用方法。2、 掌握导线的横截面积、色标的识别、选用、连接方法。二、实验器材及工具序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 11 热继电器 NR-25 12 尖嘴钳 2 12 熔断器及熔管 RT28N-32X 53 手虎钳 1 13 倒顺开关 HY2-8 14 剥线钳 1 14
2、 万能转换开关 LW5D-16 15 万用表 DT2025 1 15 行程开关 YBLX-K1/111 26 按钮 NP2 2 167 交流接触器 CJX2-12 2 178交流接触器辅助触头 F4-11 2 189 三极断路器 DZ47-60/D16 1 1910 漏电保护器 NM1LE-100S 1 20三、 实验内容1、按钮理解按钮的用途。正确识别按钮的型号和参数的含义，掌握按钮的使用方法，用万用表测量按钮触头的好坏。2、交流接触器理解交流接触器的用途。正确识别交流接触器的型号和参数的含义，拆卸交流接触器，认识交流接触器的结构。掌握交流接触器的使用方法。用万用表测量交流接触器触头的好坏。
3、3、小型电磁式继电器理解电磁式继电器的用途。正确识别继电器的型号和参数的含义，掌握继电器的使用方法。4、热继电器- 3 -理解热继电器的用途。正确识别热继电器的型号和参数的含义，掌握热继电器的使用方法。掌握热继电器的整定电流调节方法。5、行程开关理解行程开关的用途。正确识别行程开关的型号和参数的含义，掌握行程开关的使用方法。用万用表测量行程开关触头的好坏。6、断路器理解断路器的用途。正确识别断路器的型号和参数的含义，掌握断路器的使用方法。用万用表测量断路器的好坏。7、熔断器理解熔断器的用途。正确识别熔断器座和熔体的型号和参数的含义，掌握熔断器座和熔体的使用方法。用万用表测量熔断器座及熔体的好坏
4、。8、漏电断路保护器正确识别漏电断路保护器的型号和参数的含义，掌握漏电断路保护器的使用方法。用万用表测量漏电断路保护器的好坏。并通电测试漏电断路保护器是否工作正常。9、万能转换开关正确识别万能转换开关的型号和参数的含义，掌握万能转换开关的使用方法。用万用表测量万能转换开关的好坏。10、倒顺开关正确识别倒顺开关的型号和参数的含义，掌握倒顺开关的使用方法。用万用表测量倒顺开关的好坏。11、变压器正确识别变压器的型号和参数的含义，掌握变压器的使用方法。用万用表测量变压器的好坏。12、导线正确识别导线的类型和横截面积。掌握根据工作电压和电流大小，选择导线的横截面积。掌握导线安装和连接要求。四、 实验要
5、求1、正确掌握各种常见低压电器的型号识别、结构、安装及接线方法。2、正确掌握导线的型号、横截面积、色标的识别、选用和连接方法。3、观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。五、思考题- 4 -1、熔断器能否用于电机的过载保护？为什么？解：不可以。因为熔断器动作的离散性很大，而且受环境温度、过流时间影响，无法作为过载保护。2、热继电器的整定电流调节有什么依据？解：原则上热继电器的额定电流等级一般略大于电动机的额定电流。热继电器选定后，再根据电动机的工作情况调整热继电器的整定电流，整定电流为电动机额定电流的0.951.05 倍。如果电机拖动是冲击性负载或启动时间较长或拖动的设备不允许停电，则整定电流
6、值可取电机额定电流的 1.11.5 倍。如果电机的过载能力较差，则整定电流可取电机额定电流的 0.60.8 倍。3、用于 5.5KW 的三相交流异步电机的连接铜芯导线，应选用的横截面积是多少？解：1.5mm导线，载流量为 1.5913.5(A)。则13.5380=5050W5500W，而 2.59380=8550W,所以选 2.5m。- 5 -实验二 三相异步电机起动控制线路（2 节）一、实验目的1、掌握三相异步电机的长动和点动控制线路的工件原理及接线方法。2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材及工具序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 11 热继电器 N
7、R-25 12 尖嘴钳 2 12 熔断器及熔管 RT28N-32X 53 手虎钳 1 13 二极断路器 DZ47-60/C16 14 剥线钳 1 14 导线 1.5mm25 万用表 DT2025 1 15 三相异步电机 16 按钮 NP2 3 167 交流接触器 CJX2-12 2 178交流接触器辅助触头 F4-11 2 189 三极断路器 DZ47-60/D16 1 1910 漏电保护器 NM1LE-100S 1 20三、实验内容和原理实验图 1 长动和点动控制电路原理图 1ML123QF2U1 3KMFRPEFU45FRSB1SB23KMK1235401NQF1- 6 -实验图 2 长动
8、和点动控制电路接线图 1实验图 3 长动和点动控制电路原理图 2KMKMFU45QF1FRB1B142B23431B23432LNML123QF2FU1 F3KM2FRPEFU45FRSB1SB2SB3KM1KM21235401NQF1 KM1KM1KM26- 7 -实验图 4 长动和点动控制电路接线图 2三、实验要求和步骤1、按电气原理图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。3、操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。四、思考题1、按下 SB1 后电机可以转动但不能自锁。是什么原
9、因？解：原因一，没有接 KM 的辅助常开触头。原因二，KMKM 的辅助常开触头连接错误，与 SB3 的常开触头串联。2、在实验图 1 中，按下 SB3 后电机可以转动，但松开 SB3 后电机仍继续转动。是什么原因？解：原因一，SB3 的常闭触头没有与 KM 的辅助常开触头串联。这样就形成了 SB3 的常开触头与 KM 的辅助常开触头并联。所以按下 SB3 后造成 KM 自锁。原因二，NP-2 型按钮的行程较短，按下 SB3 后其常闭触头断开，如果突然松开SB3，由于电弧的作用（电流没有断） ，KM 还没来得及释放，而 SB3 的常闭触头已经重新闭合。造成 KM 自锁。所以操作时，当按下 SB3
10、 后，需要缓慢释放 SB3，以免造成错误。KM1KM1FU45QF1FRB14B2432LNB1231B3432KM1 KM2KM2- 8 -实验三 三相异步电机的正反转控制线路（2 节）一、实验目的1、 掌握三相异步电机的正反转控制线路的工作原理及接线方法。2、 熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材及工具序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 11 漏电保护器 NM1LE-100S 12 尖嘴钳 2 12 热继电器 NR-25 23 手虎钳 1 13 熔断器及熔管 RT28N-32X 54 剥线钳 1 14 二极断路器 DZ47-60/D16 15 断线钳
11、1 15 导线 1.5mm26 万用表 DT2025 1 16 三相异步电机 17 按钮 NP2 3 178 交流接触器 CJX2-12 2 189交流接触器辅助触头 F4-11 2 1910 三极断路器 DZ47-60/D16 1 20三、实验内容和原理 L123QF2FU1 U3KM1FRPE FU45FRSB1SB2SB3KM2123540KM2 KM2KM2KM1KM1KM167NQF1M- 9 -实验图 1 接触器联锁正反转控制电路原理图实验图 2 接触器联锁正反转控制电路接线图KM2 KM1FU45QF1FRKM1 KM212B13421B234B3123B421 LNML12L3
12、QF2FU1 FU3KM1FRPEFU45FRSB1SB2SB3KM2123540KM2KM2KM2KM1KM1KM167SB3SB289L1NQF1- 10 -实验图 3 按钮和接触器双重联锁正反转控制电路原理图实验图 4 按钮和接触器双重联锁正反转控制电路接线图三、实验要求和步骤1、按电气原理图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。3、操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。四、思考题1、在实验图 1 中，KM1 的常闭触头没有与 KM2 的电磁线圈串联，会出现什么样情况？为什
13、么会出现这样的情况？ 解：当正反转启动按钮同时按下时可能造成短路事故。因为，若 KM1 的常闭触头与 KM2 的电池线圈串联，当一个接触器得电动作时，通过常闭触头断开使另一个接触器不得动作，若不串联便不能形成断路，不能形成联锁。2、在实验图 3 中，SB2 的常闭触头没有与 KM2 的电磁线圈串联，会出现什么样的情况？为什么会出现这样的情况？ 解：当正反转启动按钮同时按下时可能造成短路事故。因为，SB2 的常闭触头与 KM2 的电池线圈串联时，两个复合按钮的常闭触头分别串联到对方的控制电路中，从而当按下正转启动按钮后，其常开触头闭合，控制正转电路得电，同时其常闭触头断开，使KM2 KM1FU4
14、5QF1FRKM1K212B13421B234B3123B421 LN- 11 -反转电路不能德电，实现双重联锁，若不串联则不能实现双重联锁。实验四 三相异步电机的位置控制和自动往复循环控制线路（2 节）一、实验目的1、掌握三相异步电机的自动往复控制线路的工作原理及接线方法。2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材和工具序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 11 漏电保护器 NM1LE-100S 12 尖嘴钳 2 12 热继电器 NR-25 23 手虎钳 1 13 熔断器及熔管 RT28N-32X 54 剥线钳 1 14 二极断路器 DZ47-60/D16
15、15 断线钳 1 15 导线 1.5mm26 万用表 DT2025 1 16 三相异步电机 17 按钮 NP2 3 17 行程开关 YBLX-K1/111 48 交流接触器 CJX2-12 2 189交流接触器辅助触头 F4-11 2 1910 三极断路器 DZ47-60/D16 1 20三、实验内容和原理KM1KM2FRFR SB1SB2SB3PEFU1 FU3KM1MKM2FU45L123QF2KM1KM2KM2KM1Q1 SQNQF1 01234566987- 12 -实验图 1 位置控制电路原理图实验图 2 位置控制电路接线图KM2 KM1FU45QF1FRKM1 KM212B1342
16、1B234B3123B421 LNSQ1SQ2KM1KM2SQ1FRFRSB1SB2SB3PEFU1 FU3KM1MKM2FU45L123QF2KM1 KM2KM2KMSQ4SQSQ3SQ2 SQ1NQF1 0 87654321 1091- 13 -实验图 3 自动往复循环控制电路原理图实验图 4 自动往复循环控制电路接线图四、实验步骤和要求1、按电气原理图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。3、操作行程开关，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。四、思考题1、在实验图 1 中，拨动 SQ1
17、 的轮子，会出现什么样的情况？拨动 SQ2 的轮子，会出现什么样的情况？ 解：拨动 SQ1 的轮子，SQ1 常闭触头断开，交流接触器 KM1 线圈失电，交流接触器 KM1 主触头恢复断开，交流接触器 KM1 常开自锁触头恢复断开，电动机 M 停转（正转限位） 。 拨动 SQ2 的轮子，SQ2 常闭触头断开，交流接触器 KM2 线圈失电，交流接触器 KM2 主触头恢复断开，交流接触器 KM2 常开自锁触头恢复断开，电动机 M 停转（反转限位） 。 2、按实验图 1 接线通电试车，按下 SB1 时 KM1 频繁地吸合释放是什么原因？ 解：电源电压波动过大，电源的频率过小，小于了电磁线圈 KM1 的
18、频率就使得电磁线圈的磁通减少，吸力减小，KM1 不足以吸合，就断开释放了。频率大于等于了 KM1 的频KM2 KM1FU45QF1FRKM1 KM2K1K2LNSQ3SQ4SQ1SQ2B32B134B21B2341B342B1- 14 -率，就能满足吸合条件。实验五：CA6140 车床电气控制线路（4 节）一、实验目的1、掌握 CA6140 车床控制线路的工作原理及接线方法。2、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材和工具序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 11 漏电保护器 NM1LE-100S 12 尖嘴钳 2 12 热继电器 NR-25 23 手虎钳 1
19、 13 熔断器及熔管 RT28N-32X 54 剥线钳 1 14 二极断路器 DZ47-60/D16 15 断线钳 1 15 导线 1.5mm26 万用表 DT2025 1 16 三相异步电机 37 按钮 NP2 5 17 行程开关 YBLX-K1/111 18 交流接触器 CJX2-12 3 18 信号灯 19交流接触器辅助触头 F4-11 3 1910 三极断路器 DZ47-60/D16 1 20三、实验步骤及要求1、按电气原理图正确连接线路。2、检查无误后，并经指导教师检查后合闸通电试验。3、操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。4、实验中出现不正常现象时，应切断电源，
20、分析故障并排除后，才能再通电试验。四、思考题1、KM1 没吸合时，按下 SB5，KM2 能吸合。是什么错误造成的？ 解：与 KM2 线圈串联的常开触头 KM1 被短路了。2、合闸后，指示灯亮。但按下任何启动按钮都没反应，可能出现的故障部位在哪里？解：可能是：行程开关 SQ 发生了断路， 在 2-3 之间的热继电器 FR1 发生了断路。3 、M1 吸合。但 M1 电机不转且发出嗡嗡声，是什么原因？ 解：电动机的相载过载了，就要发生电机不转且发出嗡嗡声，说明连接在 M1 上的- 15 -FR1 坏了，不起作用,导致过载了。五、实验原理内容ML123QF2U1 3KM1FR1PE FU45SB1SB
21、1KM1K3123540NF1 MKM3K2FR2 KM1KM1M22FR1FR2SQSB2S3SB4SB567890HL电 源 开 关 主 电 路短 路 保 护 主 轴电 动 机 冷 却 泵电 动 机 刀 架 快 速 移动 电 动 机 控 制 电 路短 路 保 护 断 电保 护 主 轴 电机 控 制 刀 架 快 速移 动 控 制 冷 却 泵控 制 信 号 灯3X8054X10123456789101CA6140卧 式 车 床 控 制 电 路 实 验 图FR2KM1 KM1FU45QF1FR1 LNKM2KM3KM3 KM1SQB1B142B3241B3432B1243B512B354LKM2
22、- 16 -实验六：PLC 控制三相异步电机正反转线路（2 节）一、实验目的1、 掌握 PLC 对继电装置、电机的控制线路的工作原理及接线方法。2、 熟悉 PLC 控制继电装置的编程方法和程序高调试方法。3、 加深 PLC 在工业电气设备中的应用。二、实验器材序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 11 热继电器 NR-25 12 尖嘴钳 2 12 熔断器及熔管 RT28N-32X 53 手虎钳 1 13 三相异步电机 14 剥线钳 1 14 PLC FX1S-30MR 15 万用表 DT2025 1 15 三极断路器 DZ47-60/D16 16 按钮 NP2 3 16
23、 漏电保护器 NM1LE-100S 17 交流接触器 CJX2-12 2 17 二极断路器 DZ47-60/D16 18交流接触器辅助触头 F4-11 2 18三、实验原理和内容1、PLC 的 I/O 分配表 1 PLC 的 I/O 分配输入信号 输入点 输出信号 输出点过载保护 FR X0 正转 KM1 Y1停止按钮 SB1 X1 反转 KM2 Y2正转按钮 SB2 X2反转按钮 SB3 X3- 17 -1、电机主电路实验图 1 正反转主电路2、PLC 控制电路实验图 2 PLC 控制电路说明：在 PLC 的外部电路中，利用交流接触器的常闭触头实现互锁。ML123QF2FU1 FU3KM1F
24、RPE KM2QF1FU45 KM1L1N PLCFX1S-30MR-01LCOMX32X10N Y2Y1COM1FRQF1SB32SB1 KM1KM2KM2C2- 18 -3、梯形图程序实验图 3 梯形图程序之一说明：利用 PLC 内部的输出继电器的常开触头实现交流接触器的自锁。利用 PLC内部的输出继电器的常闭触头实现输出继电器的互锁。利用 PLC 内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。实验图 4 梯形图程序之二说明：利用置位指令实现 PLC 内部的输出继电器自锁。利用复位指令实现 PLC 内- 19 -部的输出继电器的互锁。利用 PLC 内部的输入继电器的常闭触头实现按钮联锁。实验图
25、5 PLC 控制电路接线图四、实验步骤和要求1、 根据控制要求，确定输入输出设备，进行 PLC 的 I/O 分配。2、 按电气原理图正确连接线路。3、 用上位机的编程软件编写 PLC 梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入。4、 经指导教师检查后合闸通电试验。5、 操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。6、 实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。KM1FU45QF12B13421B234B3123B421LNPLCFX1s-30MR-01L X21X0COMN 3COM1 Y21KM12FRCO2- 20 -五、思考题1、两个梯形图程序
26、相比较，有什么区别？解：图 1：利用 PLC 内部的输出继电器的常开触头实现交流接触器的自锁。利用 PLC 内部的输出继电器的常闭触头实现输出继电器的互锁。图 2：利用置位指令实现 PLC 内部的输出继电器自锁。利用复位指令实现 PLC 内部的输出继电器的互锁。2、PLC 一通电，就执行 Y01、Y02 的复位操作，是什么原因？ 解：对继电器进行复位是为了保证继电器的常开、常闭触头能恢复到原始状态，保证实验的顺利进行。- 21 -实验七：PLC 控制信号灯（2 节）一、实验目的1、 熟悉 FX 系列编程软件的使用方法和程序调试方法。2、 掌握 PLC 的 I/O 点数的选择原则。3、 掌握 P
27、LC 的硬件接线方法。4、 通过 PLC 对信号灯的控制，加深对 PLC 的控制指令和功能的理解。二、实验器材和工具序号名称 型号数量序号名称 型号数量1 改刀 一字、十字 5 8 漏电保护器 NM1LE-100S 12 尖嘴钳 2 9 熔断器及熔管 RT28N-32X 43 手虎钳 1 10 二极断路器 DZ47-60/D16 14 剥线钳 1 11 导线 1.5mm21.0mm25 断线钳 1 12 PLC FX1S-30MR 16 万用表 DT2025 1 13 信号灯 37 按钮 NP2 4 14 二极断路器 DZ47-60/C16 1三、实验内容和原理1、 控制要求（1） 工作方式
28、1：按下 SB2，按 L1L2L3L1 方式循环交替发光，每只发光 10S 后熄灭，轮到下一只发光。直到按下 SB1 后，所有信号灯熄灭。（2） 工作方式 2：按下 SB3，按 L3L2L1L3 方式循环交替发光，每只发光 10S 后熄灭，轮到下一只发光。直到按下 SB1 后，所有信号灯熄灭。（3） 工作方式 3：按下 SB4，按 L1L2L3L1 方式循环交替发光，每只发光 5S 后熄灭，轮到下一只发光。循环 10 次后所有信号灯自动熄灭。2、 PLC 的 I/O 分配。表 1 PLC 的 I/O 分配输入信号 输入点 输出信号 输出点停止按钮 SB1 X1 信号灯 L1 Y0工作方式 1
29、按钮 SB2 X3 信号灯 L2 Y1- 22 -工作方式 2 按钮 SB3 X5 信号灯 L3 Y2工作方式 3 按钮 SB4 X73、PLC 控制电路实验图 1 PLC 控制电路P L CF X 1 S - 3 0 M R - 0 0 1LC O MX 7X 5X 3X 1NY 2Y 1Y 0C O M 0L 1L 3L 2S B 1Q FS B 4S B 3S B 2LF U 2F U 1NF U 4F U 3C O M 2C O M 1P L CF X 1 s - 3 0 M R - 0 0 1L X 5X 3X 1C O MN X 7C O M 0Y 2Y 1Y 0L NL 1 1L
30、 3 2L 3 1L 2 2L 1 2L 2 1S B 1 4S B 1 3S B 2 3S B 4 4S B 4 3S B 3 4S B 2 4S B 3 3F U 1 F U 2F U 3 F U 4Q FC O M 1 C O M 2- 23 -实验图 2 PLC 控制电路接线图4、梯形图实验图 3 工作方式 1 梯形图程序- 24 -实验图 4 工作方式 2 梯形图程序实验图 5 工作方式 3 梯形图程序- 25 -实验图 6 PLC 内部输出继电器梯形图程序四、实验步骤和要求1、 根据控制要求，确定输入输出设备，进行 PLC 的 I/O 分配。2、 按电气原理图正确连接线路。3、 用
31、上位机的编程软件编写梯形图控制程序，经仿真调试运行无误后，方可写入PLC。4、 经指导教师检查后合闸通电试验。5、 操作控制按钮，并观查实验结果。解答思考题，书写实验报告。6、 实验中出现不正常现象时，应切断电源，分析故障并排除后，才能再通电试验。5、思考题 1、在梯形图程序的第 81 步中，按下停止按钮 SB1，X001 闭合，进行什么样的指令操作？ 为什么要对 C0 进行复位操作？ 解： 按下停止按钮 SB1，X001 闭合，辅助继电器线圈 M9 通电，使辅助继电器常闭触头断开，所有灯熄灭。 2、工作方式 3 改为：按下 SB4 后，L1 指示灯发光 3S 后，L2 发光（L1 不熄灭） ，L2 发光 5S 后，L3 发光（L2 不熄灭） 。L1、L2、L3 发光 7S 后同时熄灭。请编写相应的梯形图程序。解：- 26 -
