西安郵電大學
電氣控制技術實驗報告
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班級：指導老師：
實驗一：電機的正反轉起動
實驗目的
1.學習繼電器、各種按鈕以及接觸器的使用
2.學習和掌握plc控制三相非同步電動機正反轉的硬體電路及程式設計方法。
3.學習和掌握plc控制系統的現場接線與軟硬體除錯方法。
實驗器材
安裝板1塊，熱繼電器2 個，接觸器3個，開關電源1個，2p空開2 個，3p空開2 個，導線若干，do模組1個，電機1個，萬用表1 個，工具1套。
實驗原理
三相非同步電動機定子三相繞組接入三相交流電，產生旋轉磁場，旋轉磁場切割轉子繞組產生感應電流和電磁力，在感應電流和電磁力的共同作用下，轉子隨著旋轉磁場的旋轉方向轉動。因此轉子的旋轉方向是通過改變定子旋轉磁場旋轉的方向來實現的，而旋轉磁場的旋轉方向只需改變三相定子繞組任意兩相的電源相序就可實現。
電機要實現正反轉控制，將其電源的相序中任意兩相對調即可（我們稱為換相），通常是v相不變，將u相與w相對調節器，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調換電動機的相序，接線時應使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調相。由於將兩相相序對調，故須確保二個km線圈不能同時得電，否則會發生嚴重的相間短路故障，因此必須採聯鎖。為安全起見，常採用按鈕聯鎖（機械）與接觸器聯鎖（電氣）的雙重聯鎖正反轉控制線路；使用了按鈕聯鎖，即使同時按下正反轉按鈕，調相用的兩接觸器也不可能同時得電，機械上避免了相間短路。
另外，由於應用的接觸器聯鎖，所以只要其中乙個接觸器得電，其長閉觸點就不會閉合，這樣在機械、電氣雙重聯鎖的應用下，電機的供電系統不可能相間短路，有效地保護了電機，同時也避免在調相時相間短路造成事故，燒壞接觸器。
接觸器的工作原理：
當接觸器線圈通電後，線圈電流會產生磁場，產生的磁場使靜鐵心產生電磁吸力吸引動鐵心，並帶動交流接觸器點動作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原，常開觸點斷開，常閉觸點閉合實驗構成
電磁繼電器的工作原理
電磁繼電器一般由電磁鐵、銜鐵、彈簧片、觸點等組成的，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構成。電磁繼電器還可以實現遠距離控制和自動化控制。只要**圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。
當線圈斷電後，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用點返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對於繼電器的「常開、常閉」觸點，可以這樣來區分：
繼電器線圈未通電時處於斷開狀態的靜觸點，稱為「常開觸點」；處於接通狀態的靜觸點稱為「常閉觸點」。
空氣開關作用原理：
在電路中作接通、分斷和承載額定工作電流，並能**路和電動機發生過載、短路、欠壓的情況下進行可靠的保護。斷路器的動、靜觸頭及觸杆設計成平行狀，利用短路產生的電動斥力使動、靜觸頭斷開，分斷能力高，限流特性強。
熱繼電器的原理：
熱繼電器是由流入熱元件的電流產生熱量，使有不同膨脹係數的雙金屬片發生形變，當形變達到一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現電動機的過載保護。
電動機正反轉執行程式
實驗二：電動機△-y啟動控制系統
一．實驗目的
降壓起動也稱為星形—三角形降壓起動，簡稱星三角降壓起動。這一線路的設計思想仍是按時間原則控制起動過程。所不同的是，在起動時將電動機定子繞組接成星形，每相繞組承受的電壓為電源的相電壓（220v），減小了起動電流對電網的影響。
而在其起動後期則按預先整定的時間換接成三角形接法，每相繞組承受的電壓為電源的線電壓（380v），電動機進入正常執行。凡是正常執行時定子繞組接成三角形的鼠籠式非同步電動機，均可採用這種線路。
2. 三相鼠籠式非同步電動機採用y—△降壓起動的優點在於：定子繞組星形接法時，起動電壓為直接採用三角形接法時的1/3，起動電流為三角形接法時的1/3，因而起動電流特性好，線路較簡單，投資少。
其缺點是起動轉矩也相應下降為三角形接法的1/3，轉矩特性差。所以該線路適用於輕載或空載起動的場合。另外應注意，y—△聯接時要注意其旋轉方向的一致性。
3.可程式設計控制器（plc）是現代自動控制領域的三大支柱之一，為了更好的掌握plc的使用方法，本次實習就以plc控制三相非同步電機y-△啟動的方法為例，結合繼電器、接觸器、空開和控制電路梯形圖的關係進行**與實驗。
二．實驗器材
西門子s7-300系列cpu315-2dp系列plc
西門子s7-300系列321系列輸入模組
西門子s7-300系列322系列輸出模組
正太ps307系列電源
安裝板、熱繼電器、接觸器、2p空開、3p空開、三相非同步電機、萬用表以及導線若干
三．實驗原理圖以及介面連線圖
電路佈線圖
電路佈線圖
電路控制梯形圖
電路原理圖
實物連線圖
實物連線圖
四． 實驗步驟
１．檢查元器件及接線
1）按常規要求檢視各電器元件型號規格、質量情況，明確使用方法。特別是對空氣阻尼式時間繼電器，用手操作檢查延時情況，再檢查時間繼電器的瞬時、延時動作觸點的位置。
2）遵循一般接線規律，按圖接線。注意電動機六個出線標誌的正確接線。
3）自檢電路無誤後，適當調整時間繼電器的延時時間，經老師再作檢查後，可接通電源。
２．通電實驗
1）自動實現y-△減壓起動控制。把轉換開關k1自動位置，即接通，操作k2和k3 實現y-△切換的減壓起動過程，記錄下從按k2接法起動到切換成△接法的時間秒。
2）手動實現y-△減壓起動控制。把轉換開關k1在手動位置，即斷開，按下k2電動機按y接法起動。起動後，按下k3換成△接法執行。
3）實驗過程中若出現異常現象，斷開電源，記錄下故障現象。分析並排除故障，再通電實驗。
實驗三利用變頻器控制電機正反轉
一、實驗目的：
1、掌握通用變頻器控制非同步電動機的主迴路接線；
2、掌握通用變頻器控制非同步電動機變頻器內的引數的設定；
3、掌握通用變頻器控制非同步電動機變頻器面板啟動方法；
4、掌握通用變頻器控制非同步電動機變頻器外部端子控制變方式的電動機啟動方法；
5、掌握通用變頻器控制非同步電動機的正反轉執行方法；
二、實驗器材
變頻器三相非同步電機導線若干
3、實驗電路及原理
採用的電路圖如圖1所示，li1、li2、li3為三相380v電源進線，q為小型斷路器，m為三相非同步電動機，s1、s2為轉換按鈕，用於變頻器的外部端子啟動，其中s1為正轉啟動，s2為反轉啟動（通過設定變頻器內部引數來設定），pe為保護接地。
實驗電路圖如下所示：
四、變頻器端子說明及配線
1、 主迴路端子及功能說明
圖2-4主迴路端子圖(適用於drs3000-v4t0055～0075機型)
圖2-5主迴路端子圖(適應於drs3000-v4t0110～0150機型)
圖2-6主迴路端子圖(適用於drs3000-v4t0185以上機型)
表2-2主迴路端子功能說明
2、 控制迴路端子及功能說明
圖2-7 控制迴路端子圖
(適用於drs3000-v4t0055c以上機型)
表2-3 控制迴路端子功能說明
五、實驗內容及步驟
1、按電路圖圖所示進行外部連線（變頻器的動力引出線和控制線已經引出到實驗板的端子上，在連線時不需開啟變頻器的面板，電動機線直接引到相應的端子上，並確認相應的線號）。
2、確定接線正確無誤，連線可靠後，將變頻器上電。
3、在變頻器的面板上進行設定，通過調參完成對電機正反轉的控制。
實驗心得：
這幾次實驗課一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這幾次比較完整的設計電動機的plc控制，我擺脫了單純的理論知識學習狀態。通過實際設計相結合，鍛鍊了我綜合運用所學的專業基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規範以及電腦製圖等其他專業能力水平。提高了我的意志力和品質力，提公升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方。
總的來說這幾次次實訓收穫很多，以前只在圖紙上看到這些接線圖。而這次是讓我們通過對圖形的理解，接出相應的實物接線圖。由於對線路圖本身也有一定的理解，所以接線本身不是很大的問題，關鍵是要注意一些細節的地方，很容易出錯。
通過這次實訓，我懂得了，在面對困難的時候，要有勇於戰勝和克服困難的決心，在接線的時候，要多想想為什麼這樣子接，要按步驟的接線，避免漏接線路。
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