维修电工实训教案

项目一、两地控制电动机顺序启动逆序停止控制电路设计安装与调试

一、任务情景

在工业生产中常常需要多电机拖动系统，这些工作对象之间具有关联关系。例如金属切削车床的主轴电机与冷却泵电机之间，要求启动时首先启动冷却泵电机，然后启动主轴电机。再如启动控制装置，必须首先启动打气泵电机，然后启动其它启动装置，停止时需要首先停止气泵电机，然后停止启动装置。

二、控制电路设计

有一两电机拖动系统，要求启动时电动机M1首先启动，延时30秒钟之后，电动机M2自动延时启动。停止时，电动机M2首先停止，延时30秒钟之后M1自动停止。

1、电路设计方案

根据控制要求，可以参考现成的电路，然后加以改造。从启动的特点上看与大功率电动机降压启动电路相似，只要将Y解法控制的交流接触器控制电动机M1，D型接法的交流接触器控制电动机M2即可。

但是停止电路需要在此基础上进行改造，这需要增加一只中间继电器KA，当按下停止按钮时KA吸合使得控制M2电机的接触器立即释放，同时启动时间继电器用其延时断开的常闭触点切断M2控制的交流接触器吸引线圈的供电即可。控制电路如下图所示。

2、电路工作原理分析

对已经设计完成的电路需要进行理论分析，通过分析可以发现设计中存在的不足。该电路的工作原理如下：

按钮SB1、SB2是分别安装在相距一定距离两地的启动按钮，只要按下其中的任何一个按钮，交流接触器KM1的吸引线圈得电吸合，电动机M1实现立即启动。KM1吸合后通过KT的常闭触点和KA的常闭触点及KM1的辅助常开触点实现自锁保持。KM1自保后由于KM2处于断开状态，因此时间继电器KT的吸引线圈得电，延时30秒钟后KT动合触点闭合，KM2吸引线圈得电并自保，电动机M2实现延时启动。

按钮SB3、SB4是停止按钮，在两电动机均与正常运行的情况下，按下任一只停止按钮，中间继电器KA立即吸合自保，立即切断KM2的吸引线圈供电，电动机M2随即停止，

使得时间继电器KT的吸引线圈再次得电，延时30秒钟KT的动断触点断开，使得KM1的自保解除，于是KM1释放，电动机M1停止。

当在运行状态任一只电动机出现过载时，其相应的热继电器的常闭触点闭合，使得中间继电器KA吸合自保，完成逆序停止。

三、器件安装及线路规划

1、根据电动机的功率容量选择低压电器

由于拖动电动机的功率均在4KW以下，因此选用10A的交流接触器能够满足要求。热继电器则根据M1、M2的额定电流进行选择。

3、导线的选择

由于电动机的工作电流较小，主电路使用0.75mm2的绝缘软线，控制电路使用0.5 mm2，控制电路和主电路要使用不同颜色导线。如主电路用红、黄色，控制电路用兰色或黑色。

4、器件布置

要求排列整齐、间隔均匀、安装位置正确。

5、线槽安装

呈目字型或者日字型，横屏竖直。

四、线路敷设

按照线路图要求导线两端套上线号，电器号、端子号、线号严格按照布线图要求连接。其主电路布线图如图所示；

其控制电路布线图如下图所示：

五、通电前检测与调试

用万用表检测，主电路应无短路故障，与电源的连接正确。用万用表检测控制电路电源端应无短路故障后方可通电。

按照电动机的额定电流对热继电器进行整定，使其整定电流等于或者略大于电动机的额定电流。

对时间继电器的延时时间进行整定，可略大于设定要求值。

六、通电检测

在关闭电源开关的前提下，先进行电路板负载侧的连接。然后进行电源侧连接，并注意接好保护线PE。

合上电源开关，稍带一会按启动按钮，观察接触器的动作情况，试验时可将时间继电器的延时时间缩短到10秒左右，观察启动停止的顺序。然后将延时时间调到规定时间。

用螺丝刀拨动热继电器拨爪，观察电动机的停止情况。

项目要求评分标准得分

安全文明生产遵守课堂纪律，态度认真，衣着

整洁，不乱扔乱放工具，导线。以上每项2分，

根据情况扣分

10分

电气安装器件安装整齐、横竖平齐、间隔以上每项2分，10分

项目二、电子电路安装调试及维修

一、题目及要求

电冰箱延时供电、过压、欠压、漏电自动断电保护电路。给出电路板，画出电路原理图，说明其工作原理及调试方法。

二、原理图画法

采用先从电源输入端入手，是一电容降压、桥式整流滤波、二极管并联稳压的的简易稳压电源，输出电压由稳压二极管的参数决定（12V ）。

再从输出端入手，电源经过继电器连接到输出插座上。

继电器线圈有NE555的输出端 图1 电路板PCB 图 3脚直接驱动。

以NE555为核心，查找各引脚连接元件画出电路，是一单稳态延时电路。 查找其它元件画出检测电路。原理图如图3所示。 一、电路工作原理

整个电路功能框图如下：

电路分为过压检测、漏电检测、RC 电路、控制继电器K 和OC 输出与非型施密特触发器等几部分组成。

冰箱保护电路PCB 版图

当OC 输出与非型施密特与非门的两输入端均为高电平时，输出低电平使得继电器K 吸合，冰箱得到供电。当两输入端有1个为低电平时，输出高电平使得继电器释放。

当电路初加电时，在没有漏电和电源电压正常的情况下，或非门两输入端均为低电平，因此输出高电平。但是由于电容C 在电源没有供电的情况下没有电荷积累，因此施密特与非门输出高电平，冰箱没有因为电源来电而立即得电。

随着电源经R 给C 充电，电容两端的电压逐渐升高，当升高到VCC 的2/3以上时，施密特与非门输出低电平，使得继电器吸合，冰箱的得到供电。

对该电路进行分析的微分方程：

c c

CC u dt

du RC V +=，解方程得：e

RC

t CC c A V u -+=

带入初始条件：0)0(==t u c ；所以得：)1(e

RC

t

CC c V u -

-

=

当：CC c V u 32=时，有e RC t

-

=3

1

所以：e RC t

-

=31 RC RC t 1.13

1ln =-=

电路启动后，如果过压检测与漏电检测有其1为高电平，则或非门输出低电平，与非型施密特触发器输出高电平使得继电器释放。

经过读板后绘出电路如图3所示：

电路如图所示 图3 测绘的电路原理图

电路中的施密特与非门由时基集成电路NE555及周围元件构成，或非门由三极管VT 、二极管VD8和电阻RP2构成。二极管VD1、电阻R1、电容C3等构成过压检测电路，VD10、R4、R3、C5等构成漏电检测电路。

电路中R6=2.7M ，电容C6=100u ，由此计算出延时时间达4.5分钟，满足要求。 电路的工作原理如下：

电容C1起到降压限流的作用，由于电容几乎没有损耗，而且具有可靠性较高的优点，因此在没有隔离要求的情况下采用，但是要注意必须按照要求连接火线和零线，否则容易触电。二极管VD2~VD5构成桥式整流电路经过稳压二极管VD6稳压电容C2滤波，构成简易的并联式稳压电源。

电路中的R6、C6即为框图中R 、C 。

OC 输出施密特与非门电路由时基集成电路NE555及附属元件构成，其特点是回差电压为VCC/3，上限电压2VCC/3，下限电压VCC/3。在电源电压正常且没有漏电的情况下，三极管VT 截止，NE555的2脚电压大于VCC/3，初加电时C6没有得到充电，因此2脚电位很低，NE5553脚输出高电平，经电阻R6给电容C6充电，其两端电压缓缓上升，当上升2VCC/3时，触发内部的RS 触发器，NE555的3脚跳变为低电平，继电器K 吸合冰箱得到供电。此后电容C6经7脚内部放电管则迅速放电，放电结束C6两端的电压为0，为下次重启做准备。如果启动后三极管VT 保持截止，则继电器K 维持吸合。电路中R6=2.7M ，电容C6=100u ，由此计算出延时时间为4.5分钟，实际上由于电容存在泄漏电阻和NE555