实验一三相异步电动机启动特性实验 实验目的 1.学习和掌握三相异步电动机的启动特性 二、实验内容及步骤: 本实验利用交流电流表或万用表测量三相异步电动机的输入电流(如图1-1I1和I2两 点之间的电流)。从而得出三相异步动机的启动特性 实验步骤: 1.卸下三相异步电动机M和主轴之间的传动皮带,松开用于给三相异步电动机加载的 加载螺钉,使三相异步电动机处于空载状态 2.学生按图1-1接线。其中,I1和I2两点分别接至交流电流表或万用表的两个探头, (交流电流表的量程为:2.5A或1A;万用表使用交流电流档) 3.经老师检查认可后才可进行下面操作! 4.合上断路器QF4,按下控制面板上“启动”按钮,观察交流电流表或万用表并记录 5.按下控制面板上“停止”按钮 5.装上传动皮带并旋紧加载螺钉,使三相异步电动机M处于加载状态:重复上述4 和5步操作 ~380V U1 V1 W1 N V4+4 控制电路 王 电 (主触头) 停止 路 圈) (辅角头) 图1-1接线图 三.实验说明及注意事项 1.为避免三相异步电动机M缺相运行,在实验之前,一定要先将测量电流的交流电流 表或万用表的两个探头分别连至I1、12,以确保三相异步电动机正常运行(U1、Ⅵ1、 W1三相均得电); 2.在本实验中,电动机的工作电压为380VAC,请注意安全
实验一 三相异步电动机启动特性实验 一、实验目的 1. 学习和掌握三相异步电动机的启动特性 二、实验内容及步骤 ： 本实验利用交流电流表或万用表测量三相异步电动机的输入电流（如图 1-1 I1 和 I2 两 点之间的电流）。从而得出三相异步动机的启动特性。 实验步骤 ： 1．卸下三相异步电动机 M 和主轴之间的传动皮带，松开用于给三相异步电动机加载的 加载螺钉，使三相异步电动机处于空载状态 ； 2．学生按图 1-1 接线。其中，I1 和 I2 两点分别接至交流电流表或万用表的两个探头， （交流电流表的量程为：2.5A 或 1A ；万用表使用交流电流档）； 3．经老师检查认可后才可进行下面操作！ 4．合上断路器 QF4，按下控制面板上“启动”按钮，观察交流电流表或万用表并记录 ； 5．按下控制面板上“停止”按钮 ； 5．装上传动皮带并旋紧加载螺钉，使三相异步电动机 M 处于加载状态 ；重复上述 4 和 5 步操作 。 图 1-1 接线图 三．实验说明及注意事项 1．为避免三相异步电动机 M 缺相运行，在实验之前，一定要先将测量电流的交流电流 表或万用表的两个探头分别连至 I1、I2，以确保三相异步电动机正常运行（U1、V1、 W1 三相均得电） ； 2．在本实验中，电动机的工作电压为 380V AC ，请注意安全 ；
3.由于该实验较简单,建议将其作为认识实验。 四.实验用仪器工具 三相异步电动机 1台 交流电流表或万用表 断路器(QF4) 接触器(KM5) 个个个个 按钮 2 实验导线 若干 五.实验前的准备 预习实验指导书及附录相关内容 六.实验报告要求 1.比较三相异步电动机在空载和加载时的电流,并分析之 七.思考题 1.如果三相异步电动机的电源线断了一根会产生什么后果? 2.衡量三相异步电动机的启动特性的主要技术指标是什么? 3.试说出三相异步电动机的常用启动方法并比较其异同点
3．由于该实验较简单，建议将其作为认识实验 。 四．实验用仪器工具 三相异步电动机 1 台 交流电流表或万用表 1 个 断路器（QF4） 1 个 接触器（KM5） 1 个 按 钮 2 个 实验导线 若干 五．实验前的准备 预习实验指导书及附录相关内容 。 六．实验报告要求 1．比较三相异步电动机在空载和加载时的电流，并分析之 。 七．思 考 题 1． 如果三相异步电动机的电源线断了一根会产生什么后果？ 2． 衡量三相异步电动机的启动特性的主要技术指标是什么？ 3． 试说出三相异步电动机的常用启动方法并比较其异同点
实验二三相异步电动机启停控制实验 实验目的: 进一步学习和掌握接触器以及其它控制元器件的结构、工作原理和使用方法; 2、通过三相异步电动机的启、停控制电路的实验,进一步学习和掌握接触器控制电路的 结构、工作原理 二、实验内容及步骤: 图2-1为三相异步电动机的基本启停电路。电路的基本工作原理是:首先合上电源开 关QF4,再按下“启动”按钮,KM5得电并自锁,主触头闭合,电动机得电运行。按下“停 止”按钮,KM5失电,主触头断开,电动机失电停止 实验步骤 6.按图2-1完成控制电路的接线; 2.经老师检查认可后才可进行下面操作! 3.合上断路器QF4,观察电动机和接触器的工作状态 4.按下操作控制面板上“启动”按钮,观察接触器和电动机的工作状态 5.按下操作控制面板上“停止”按钮,观察接触器和电动机的工作状态。 6.当未合上断路器QF5时,进行4和5步操作,观察结果 U1 V1 W1 N v44 控制电路 王 电 (主触头) 停止 启动 路 154V54W5 M (线圈) 图2-1三相异步电动机基本启停控制 三.实验说明及注意事项 1.本实验中,主电路电压为380VAC,请注意安全; 2.松开用于给三相异步电动机M加载的加载螺钉,使三相异步电动机M处于空载状态 四.实验用仪器工具
实验二 三相异步电动机启停控制实验 一、实验目的： 1、进一步学习和掌握接触器以及其它控制元器件的结构、工作原理和使用方法； 2、通过三相异步电动机的启、停控制电路的实验，进一步学习和掌握接触器控制电路的 结构、工作原理。 二、实验内容及步骤： 图 2-1 为三相异步电动机的基本启停电路。电路的基本工作原理是：首先合上电源开 关 QF4 ，再按下“启动”按钮，KM5 得电并自锁，主触头闭合，电动机得电运行。按下“停 止”按钮，KM5 失电，主触头断开，电动机失电停止。 实验步骤 ： 6．按图 2-1 完成控制电路的接线 ； 2．经老师检查认可后才可进行下面操作！ 3．合上断路器 QF4，观察电动机和接触器的工作状态； 4．按下操作控制面板上“启动”按钮，观察接触器和电动机的工作状态； 5．按下操作控制面板上“停止”按钮，观察接触器和电动机的工作状态。 6．当未合上断路器 QF5 时，进行 4 和 5 步操作，观察结果。 图 2-1 三相异步电动机基本启停控制 三．实验说明及注意事项 1．本实验中，主电路电压为 380VAC，请注意安全 ； 2．松开用于给三相异步电动机 M加载的加载螺钉，使三相异步电动机 M处于空载状态 ； 四．实验用仪器工具
三相异步电动机 1台 断路器(QF4 接触器(KM5) 按钮 个个个 实验导线 若干 五,实验前的准备 预习实验报告,复习教材的相关章节。 六.实验报告要求 1.记录实验中所用异步电动机的名牌数据 2.弄清QF4型号和功能: 3.比较实验结果和电路工作原理的一致性 4.说明6步的实验结果并分析原因。 思考 1.控制回路的控制电压是多少? 2.接触器是交流接触器,还是直流接触器?接触器的工作电压是多少 3.如果将A点的连线改接在B点,电路是否能正常工作?为什么? 4.控制电路是怎样实现短路保护和过载保护的? 5.电动机为什么采用直接启动方法
三相异步电动机 1 台 断路器(QF4) 1 个 接触器(KM5) 1 个 按 钮 2 个 实验导线 若干 五．实验前的准备 预习实验报告，复习教材的相关章节。 六．实验报告要求 1． 记录实验中所用异步电动机的名牌数据； 2． 弄清 QF4 型号和功能； 3． 比较实验结果和电路工作原理的一致性； 4． 说明 6 步的实验结果并分析原因。 七．思 考 题 1． 控制回路的控制电压是多少？ 2． 接触器是交流接触器，还是直流接触器？接触器的工作电压是多少 3． 如果将 A 点的连线改接在 B 点，电路是否能正常工作？为什么？ 4． 控制电路是怎样实现短路保护和过载保护的？ 5． 电动机为什么采用直接启动方法？
实验三三相异步电动机正反转控制实验 一、实验目的: 1.学习和掌握PLC的实际操作和使用方法; 2.学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法。 二、实验内容及步骤: 本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制,其主电路和控制电路接线图分别 为图3-1和图3-2。图中:正向按钮接PLC的输入口X0,反向按钮接PLC的输入口X1, 停止按钮接PLC的输入口Ⅺ2,KM5为正向接触器,KM6反向接触器。继电器KA3、KA4 分别接于PLC的输出口Y23、Y24。 其基本工作原理为:合上QF1、QF4,PLC运行。当按下正向按钮,控制程序使Y23 有效,继电器KA3线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM5的线圈得电,主触头闭合, 电动机正转;当按下反向按钮,控制程序使Y24有效,继电器KA4线圈得电,其常开触点 闭合,接触器KM6的线圈得电,主触头闭合,电动机反转 实验步骤: 1.在断电的情况下,学生按图3-1和图3-2接线(为安全起见,控制电路的PLC外围 继电器KA3、KA4以及接触器KM5、KM6输出线路已接好) 2.在老师检查合格后,接通断路器QF1、QF4 3.运行PC机上的工具软件 FX-WIN,输入PLC梯形图 4.对梯形图进行编辑、指令代码转换等操作并将程序传至PC: 5.运行PLC,操作控制面板上的相应开关及按钮,实现电动机的正反转控制。在PC 机上对运行状况进行监控,同时观察继电器KA3、KA4和接触器KM5、KM6的动作及 变化情况,调试并修改程序直至正确; 6。记录运行结果。 (主触头) (主触头) 图3-1主控电路
实验三 三相异步电动机正反转控制实验 一、实验目的 ： 1．学习和掌握 PLC 的实际操作和使用方法 ； 2．学习和掌握利用 PLC 控制三相异步电动机正反转的方法 。 二、实验内容及步骤 ： 本实验采用 PLC 对三相异步电动机进行正反转控制 ，其主电路和控制电路接线图分别 为图 3-1 和图 3-2 。图中：正向按钮接 PLC 的输入口 X0，反向按钮接 PLC 的输入口 X1， 停止按钮接 PLC 的输入口 X2，KM5 为正向接触器，KM6 反向接触器。继电器 KA3、KA4 分别接于 PLC 的输出口 Y23、Y24。 其基本工作原理为：合上 QF1、QF4， PLC 运行。当按下正向按钮，控制程序使 Y23 有效，继电器 KA3 线圈得电，其常开触点闭合，接触器 KM5 的线圈得电，主触头闭合， 电动机正转；当按下反向按钮，控制程序使 Y24 有效，继电器 KA4 线圈得电，其常开触点 闭合，接触器 KM6 的线圈得电，主触头闭合，电动机反转。 实验步骤 ： 1．在断电的情况下，学生按图 3-1 和图 3-2 接线（为安全起见，控制电路的 PLC 外围 继电器 KA3、KA4 以及接触器 KM5、KM6 输出线路已接好） ； 2．在老师检查合格后，接通断路器 QF1、QF4 ； 3．运行 PC 机上的工具软件 FX-WIN，输入 PLC 梯形图 ； 4．对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至 PLC； 5． 运行 PLC，操作控制面板上的相应开关及按钮，实现电动机的正反转控制。在 PC 机 上对运行状况进行监控，同时观察继电器 KA3、KA4 和接触器 KM5 、KM6 的动作及 变化情况，调试并修改程序直至正确 ； 6。记录运行结果 。 图 3-1 主 控 电 路
号F 向PLC 壁 Y24 KM6 KA3 24DV COM5 图3-2控制电路接线图 三.实验说明及注意事项 1.本实验中,继电器KA3、KA4的线圈控制电压为24VDC,其触点5A220VAC(或 5A30VDC);接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220VAC,其主触点25A380VAC 2.三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相 序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接 触器M5、KM6都不能同时接通。为此,一方面,在梯形图中应采用正反转按钮互锁 另一方面,由正转切换到反转,KM5的断电释放和KM6的得电吸合同时动作,有可 能KM5断开其触点、电弧尚未熄灭时,KM6的触点已闭合,造成电源相间瞬时短路 (U1-W1)(由反转切换到正转情况与上述相同)。为了避免这种情况的发生,应在梯 形图中增加两个定时器,使正、反转切换过程中,被切换的接触器瞬时动作,而被 接通的接触器则要延时一段时间才动作,以保证系统工作安全可靠 3.本实验中,主控电路的电压为380VDC,请注意安全! 4.松开用于给三相异步电动机M加载的加载螺钉,使三相异步电动机M处于空载状态 四.实验用仪器工具 PC机 PLC 台 编程电缆线 1根 三相异步电动机 断路器(QF1、QF4) 2个 接触器(KM5、KM6) 2 继电器(KA3、KA4) 2 按钮 3 个个个 实验导线
图 3-2 控制电路接线图 三．实验说明及注意事项 1．本实验中，继电器 KA3、KA4 的线圈控制电压为 24V DC，其触点 5A 220V AC（或 5A 30V DC）；接触器 KM5、KM6 的线圈控制电压为 220V AC，其主触点 25A 380V AC。 2．三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器 KM5、KM6 改变定子绕组的相 序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接 触器 KM5、KM6 都不能同时接通。为此，一方面，在梯形图中应采用正反转按钮互锁； 另一方面，由正转切换到反转，KM5 的断电释放和 KM6 的得电吸合同时动作，有可 能 KM5 断开其触点、电弧尚未熄灭时，KM6 的触点已闭合，造成电源相间瞬时短路 （U1-W1）（由反转切换到正转情况与上述相同）。为了避免这种情况的发生，应在梯 形图中增加两个定时器，使正、反转切换过程中，被切换的接触器瞬时动作，而被 接通的接触器则要延时一段时间才动作，以保证系统工作安全可靠。 3．本实验中，主控电路的电压为 380V DC，请注意安全！ 4．松开用于给三相异步电动机 M加载的加载螺钉，使三相异步电动机 M处于空载状态 。 四．实验用仪器工具 PC 机 1 台 PLC 1 台 编程电缆线 1 根 三相异步电动机 1 台 断路器（QF1、QF4） 2 个 接触器（KM5、KM6） 2 个 继电器（KA3、KA4） 2 个 按钮 3 个 实验导线 若干
五.实验前的准备 1.预习实验报告,复习教材的相关章节 2.根据图3-1、图3-2画出梯形图,并写出指令代码。 六.实验报告要求 画出梯形图,写出指令代码,分析实验结果 七.思考题 1.试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点 2.请说明本实验中继电器的线圈工作电压和接触器的线圈工作电压分别是多少? 3.试比较可编程控制器的三种输出接口:晶体管输出方式、晶闸管输出方式、继电器 输出方式的工作原理异同点; 4.能否将接触器KM5,KM6的线圈直接接至PLC的输出端Y23、Y24(注:本实验所用 的PLC为FX2N-64MT,其输出接口为晶体管型)?
五．实验前的准备 1．预习实验报告，复习教材的相关章节； 2．根据图 3-1、图 3-2 画出梯形图，并写出指令代码 。 六．实验报告要求 画出梯形图，写出指令代码，分析实验结果。 七．思 考 题 1．试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点； 2．请说明本实验中继电器的线圈工作电压和接触器的线圈工作电压分别是多少？ 3．试比较可编程控制器的三种输出接口：晶体管输出方式、晶闸管输出方式、继电器 输出方式的工作原理异同点； 4．能否将接触器 KM5，KM6 的线圈直接接至 PLC 的输出端 Y23、Y24（注：本实验所用 的 PLC 为 FX2N-64MT，其输出接口为晶体管型）？
实验四三相异步电动机变频调速性能测试实验 实验目的 2.学习和掌握变频器的操作及控制方法 3.测试三相异步电动机变频调速性能。 二、实验内容及步骤: 松下VFo变频器的操作模式分:面板操作模式、外部操作模式以及混合操作模式三种。 面板操作模式是根据面板设定的启动信号和频率信号进行的运行方式;外部操作模式是根据 外部的启动信号和频率信号进行的运行方式;混合操作模式是启动信号、频率信号分别由面 板设定、外部设定(或分别由外部设定、面板设定)的运行方式。变频器出厂时,已将操 作模式设定为外部模式。 本实验采用外部操作模式(参数设置:P08=2,P09=2)。最大运行频率值采用出厂设定 值50HZ。通过变频器控制三相异步电动机,并由三相异步电动机带动工作台主轴在不同频 率下运行,同时测量并记录一些相关参数如:电压、速度等,从而得出三相异步电动机变频 调速性能。图4-1为VFO变频器外部操作模式连线图。其中,PLC的电源由断路器QⅠ控制 FO变频器的电源由断路器QF3和接触器KM4的主触头共同控制。 实验步骤: 1.学生根据图4-1接线(为安全起见,变频器和三相异步电动机的主控电路以及PLC 外围的继电器KA4、接触器KM4输出线路已接好) 2.征得老师同意后,合上断路器QF1和QF3,输入并运行PLC程序 3.按“启动”按钮,接触器KM4的主触头闭合,变频器得电 4.按“正向”按钮,Y10输出,电动机正转。根据实验记录表调节电位器1的旋钮, 使电动机在某一频率下运行。按“复位”按钮,定时器开始定时10S,同时计数器C240开 始计数,其速度为:N(10S内主轴转数)×6。记录正转时各频率所对应的电压值、速度值 5.按“反向”按钮,Yl输出,电动机反转。根据实验记录表调节电位器1的旋钮 使电动机在某一频率下运行。按“复位”按钮,定时器开始定时10S,同时计数器C240开 始计数,其速度为:N(10S内主轴转数)×6。记录反转时各频率所对应的电压值、速度值; 6.按“停止”按钮,电动机停转; 实验记录表: 正转 反转 频率(HZ) (r/min) (r/min) 050 15 0505
实验四 三相异步电动机变频调速性能测试实验 一、实验目的 2. 学习和掌握变频器的操作及控制方法 ； 3. 测试三相异步电动机变频调速性能 。 二、实验内容及步骤 ： 松下 VFO 变频器的操作模式分：面板操作模式、外部操作模式以及混合操作模式三种。 面板操作模式是根据面板设定的启动信号和频率信号进行的运行方式；外部操作模式是根据 外部的启动信号和频率信号进行的运行方式；混合操作模式是启动信号、频率信号分别由面 板设定、外部设定（或分别由外部设定、面板设定）的运行方式 。变频器出厂时，已将操 作模式设定为外部模式。 本实验采用外部操作模式(参数设置：P08=2 , P09=2)。最大运行频率值采用出厂设定 值 50HZ 。通过变频器控制三相异步电动机，并由三相异步电动机带动工作台主轴在不同频 率下运行，同时测量并记录一些相关参数如：电压、速度等，从而得出三相异步电动机变频 调速性能。图 4-1 为 VFO 变频器外部操作模式连线图。其中，PLC 的电源由断路器 QF1 控制， VFO 变频器的电源由断路器 QF3 和接触器 KM4 的主触头共同控制。 实验步骤 ： 1．学生根据图 4-1 接线（为安全起见，变频器和三相异步电动机的主控电路以及 PLC 外围的继电器 KA4、接触器 KM4 输出线路已接好） ； 2．征得老师同意后，合上断路器 QF1 和 QF3，输入并运行 PLC 程序 ； 3．按“启动”按钮，接触器 KM4 的主触头闭合，变频器得电； 4．按“正向”按钮，Y10 输出，电动机正转。根据实验记录表调节电位器 1 的旋钮， 使电动机在某一频率下运行。按“复位”按钮，定时器开始定时 10S，同时计数器 C240 开 始计数，其速度为：N(10S 内主轴转数)×6。 记录正转时各频率所对应的电压值、速度值 ； 5．按“反向”按钮，Y11 输出，电动机反转。根据实验记录表调节电位器 1 的旋钮， 使电动机在某一频率下运行。按“复位”按钮，定时器开始定时 10S，同时计数器 C240 开 始计数，其速度为：N(10S 内主轴转数)×6。 记录反转时各频率所对应的电压值、速度值 ； 6．按“停止”按钮，电动机停转 ； 实验记录表 ： 正 转 反 转 频率（HZ） 电 压 （V） 速 度 （r/min） 电 压 （V） 速 度 （r/min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
冒 BL U1 N 于 启动 VFO 24VDC 俘止 PLC 110 5(逶行/伴止 复 6(正转/反转) COx3 主轴伴 3(公共绵) 1/2 OX IK 电位器1 图4-1VFO变频器外部操作模式连线图 三,实验说明及注意事项 1.本实验中,电动机的工作电压为380VAC,请注意安全 2.松开用于给三相异步电动机M加载的加载螺钉 3.继电器接触器KM4的作用是给变频器上电,不可作为变频器的启停控制,否则损坏 变频器。变频器的启停由对变频器的输入端5的控制来实现,变频器的正反转由对 变频器的控制输入端6的控制来实现 4.“主轴准停”为安装于主轴上的接近开关的一个常开触点,用于测量主轴的旋转速 度(r/min)。X5作为高速计数输入端,与其相关联的内部高速计数器为C240 四.实验用仪器工具 机 1台 PLC 台 RS-232串行电缆线 1根 变频器 台 三相异步电动机 断路器(QF1、QF3) 2个 继电器(KA2) 1个 接触器(KM3) 1个
图 4-1 VFO 变频器外部操作模式连线图 三．实验说明及注意事项 1．本实验中，电动机的工作电压为 380VAC ，请注意安全 ； 2．松开用于给三相异步电动机 M 加载的加载螺钉 ； 3．继电器接触器 KM4 的作用是给变频器上电，不可作为变频器的启停控制，否则损坏 变频器。变频器的启停由对变频器的输入端 5 的控制来实现, 变频器的正反转由对 变频器的控制输入端 6 的控制来实现 ； 4．“主轴准停”为安装于主轴上的接近开关的一个常开触点，用于测量主轴的旋转速 度（r/min）。X5 作为高速计数输入端，与其相关联的内部高速计数器为 C240 。 四．实验用仪器工具 PC 机 1 台 PLC 1 台 RS-232 串行电缆线 1 根 变频器 1 台 三相异步电动机 1 台 断路器（QF1、QF3） 2 个 继电器（KA2） 1 个 接触器（KM3） 1 个
按钮 5个 实验导线 若干 五,实验前的准备 预习实验指导书及附录相关内容 六.实验报告要求 2.画出PLC控制程序梯形图并写出相对应的指令代码: 3.分别画出正转和反转时的:速度电压曲线(v/V),并分析之 思考题 1.试说明三相异步电动机变频调速的工作原理 2.变频器的外部操作模式实验中,如果要求变频器最大工作频率超过50HZ(如120HZ、 00HZ等),怎么办?
按钮 5 个 实验导线 若干 五．实验前的准备 预习实验指导书及附录相关内容 。 六．实验报告要求 2．画出 PLC 控制程序梯形图并写出相对应的指令代码 ； 3．分别画出正转和反转时的：速度电压曲线(v/V) ，并分析之 。 思 考 题 1．试说明三相异步电动机变频调速的工作原理 ； 2．变频器的外部操作模式实验中，如果要求变频器最大工作频率超过 50HZ（如 120HZ、 200HZ 等），怎么办？
