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五、任务（项目）实施：大中型水泵的电气控制
• 1、大中型水泵的具体控制要求
• 大中型水泵一般由功率较大的三相异步电动机拖动，电 动机的额定电压为380V。三相交流电源通过电源隔离开关引 入，主电路和控制电路均需加装熔断器进行短路保护。三相 异步电动机由三个交流接触器控制Y接法启动、Δ接法运行和 停止。Y接法降压启动后，通过时间继电器自动转换为Δ接法 运行，其延时时间可以设置为3~5s。主电路还要加装热继电 器进行过载保护。控制电路分别用绿色和红色的按钮控制电 动机的启动与停止，电动机启动过程和运行过程中，其主接 触器由常开触点进行自锁。为了防止在Y-Δ转换过程中发生电 源直接短路，Y-Δ转换的两个接触器需要用常闭触点进行互锁。 电动机启动完毕后，将时间继电器断电。水泵结束工作时， 按下停止按钮，控制线路断电，最后断开电源隔离开关。
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（四）速度继电器
速度继电器是一种当转速达到规定值时动作的继电器。 常用于电动机反接制动的控制电路中，当反接制动的转速下降到接 近零时，它能自动及时地切断电路。用于速度控制。 速度继电器由转子、定子和触头三部分组成。 速度继电器的结构和图形符号。
•
• （a）外形
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种类：时间继电器按其工作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和
数字式。延时方式有通电延时和断电延时两种。
结构和符号：时间继电器的文字符号为KT，各种常开、常闭触头的
符号比较复杂，如图)所示。线圈的符号也分为通电延时和断电延时两种。
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（二）中间继电器
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（3）在技能训练室实施电动机顺序控制线路。
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本单元内容全部结束，谢谢！
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• (一） 时间继电器 • 用途：从得到输入信号起，需经过一定的延时后才能输
出信号的继电器称为时间继电器。用于定时控制。 • 下图为时间继电器的外形图。
中间继电器的特点是触点数较 多(4对以上)，触点电流容量较大 (5~10A)，动作灵敏（动作时间不大 于0.05s）。
主要用途是当其他低压电器的 触点数量或触点容量不够时，可借 助中间继电器来增加它们的触点数 量或触点容量，起到中间信号的转 换和放大作用。
常用的中间继电器有JZ7、JZ8 等系列，其结构和外形与小型交流 接触器相似。
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2020/11/9
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•任务(项目）四、大中型水泵的电气控制
一、任务(项目）描述
水泵应用于工农业生产的各个领域。例如农田的灌 溉和排水；自来水工程的引水、送水、配水和增压； 城市污水的处理；火力发电厂中锅炉的给水，冷凝水 的循环以及车间的除灰；矿井的排水，水力采煤，水 力输煤；宾馆和高层建筑的供水及排污等。下图所示 为几种典型的泵房以及安装的大中型水泵。这些水泵 都是由电动机驱动的，它们的整个工作过程中都涉及 到电气控制技术。
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（七）Y−Δ启动控制线路
凡是正常运行 时三相定子绕组△ 接法的三相笼型异 步电动机，均可采 用Y−Δ降压启动方 法来达到限制启动 电流的目的。启动 时，定子绕组先作Y 接法，待转速上升 到接近额定转速时， 将定子绕组的接线 恢复为△接法，电 动机便进入全压正 常运行状态。
（b）工作原理
（c）符号
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（五）顺序控制线路
右图为顺序控制线 路的原理图。图（a） 是主电路。图（b）、 （c）、（d）是不 同的控制电路，其 共同点是KM1常开 触点串联在KM2线 圈电路中，所以只 有在电动机M1启动 后，电动机M2才能 启动，因此电动机 的工作顺序是 M1→M2。
是降压启动。在众多降压启动方法中，使用设备最少、线路
最简单、性价比最高的启动方法是Y-△启动。
• Y-△启动的电气控制线路，除了用于大中型水泵的电气控
制系统，在其他电力拖动设备中也是很常见的一种电气控制
方法。
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•四、知识点
• (一） 时间继电器 •（二） 中间继电器 •（三） 电流继电器 •（四）速度继电器 •（五） 顺序控制线路 •（六）时间控制电路 •（七）Y−Δ启动控制线路
图形符号与交流接触器的差别 在于没有主触点，文字符号为KA。
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（三）电流继电器
根据线圈中电流的大小而动作的继电器称为电流继电器。这种继电 器的线圈导线粗、匝数少、能通过大电流，串联在主电路中。当线圈中 电流大于整定值而动作的继电器称为过电流继电器，低于整定值而动作 的称为欠电流继电器。用于过流和欠流保护。
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控制电路的工作原触器KM1线圈得电，除了KM1的自锁触点和主触点闭合使 电动机M1得电运转外，与接触器KM2线圈串联的KM1常开触点也闭合。 只有在这个条件下，按下SB3按钮，接触器KM2线圈才能得电，从而启 动电动机M2。也就是说，电动机M2只能在电动机M1启动后才能启动。 电动机M2可以不启动，但按下停止按钮SB1时，则同时停止电动机M1 和M2。图（c）所示的控制电路中，电动机M1启动后M2才能启动，而 停止时，相互之间没有影响。图（d）所示的控制线路中，启动情况与 图一样；停止时，由于常开触点KM2并联在启动按钮SB1两端，所以只 有在M2停止后M1才能停止，即M2→M1。
20
备
电路绘制正确，接线速 3 电气控制电路的接线 度快，Y-Δ转换的两个接 40
触器之间加互锁
4
Y−Δ启动的操作和观 察
通电运行一次成功，操 作规范，观察和记录的 结果正确
30
5
合计得分
6
否定项
发生重大责任事故、严重违反教学纪律者 得0分
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（2）编写大中型水泵电气控制线路 的使用说明书
电流继电器的外形如图所示。
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电流继电器的图形符号和 文字符号如图所示
工作原理：过电流继电器 在正常工作时电磁吸力不足以 克服弹簧力，衔铁处于释放状 态；当线圈电流超过某一整定 值时，衔铁动作，于是常开触 点闭合，常闭触点断开。。
欠电流继电器是当线圈电 流降到低于某一整定值时释放 的继电器，所以在线圈电流正 常时衔铁是吸合的。这种继电 器常用于直流电动机和电磁吸 盘的失磁保护。
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4、注意事项
（1）本项目训练用的电动机为220V△接法，电源电压不要误加到380V。 （2）Y-Δ转换的两个接触器必须要用常闭触点进行互锁。 （3）交流接触器线圈的额定电压为220V，因此控制电路的电压也应是 220V。 （4）接线完毕后，注意导线不要碰到联轴器，以防电机旋转拉断导线。
1）项目名称 2）主要功能 3）元器件清单 4）电气控制线路图 5）操作使用步骤 6）注意事项
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六、总结与拓展
• 1、项目总结
• 大中型水泵的电气控制线路的主要功能是利用Y−Δ启动的工作原 理进行降压启动。是降压启动方法中，使用设备最少、线路最简单、 性价比最高的一种，一般采用时间继电器来实现Y-△启动的自动控制， 在其他电力拖动设备的电气控制中也普遍使用。 • 时间继电器分为通电延时和断电延时两种，它的触点较多，符号 也比较复杂，使用时务必要细心。 • 中间继电器的作用是增加其他电器的触点数量或触点容量，起到 中间信号的转换和放大作用。 • 电流继电器可分过电流继电器和欠电流继电器。 • 速度继电器常用于电动机反接制动的控制中。 • 顺序控制的基本方法是用常开触点进行互锁。先启动的电动机的 接触器常开触点串联到后启动的电动机的接触器线圈中；先停止的电 动机的接触器常开触点并联到后停止电动机的停止按钮两端。
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2、项目拓展
（1）试设计三相异步电动机能耗制动的电气控制线路。工作 要求如下：
1）用按钮SB2和SB1控制电动机M的启动和停止； 2）按下停止按钮SB1时，应使接触器KM1断电释放，接触器 KM2通电动作，以便向定子绕组加入直流电源，进行能耗制动； 3）制动一段时间后，应使KM2自动断电释放，以便切除直流 电源，试用通电延时型和断电延时型继电器各画出一种控制线路。 4）若用速度继电器控制，试画出控制线路。 5）将上述控制线路在技能训练室实施 （2）试分析下图所示电气控制线路的工作原理和操作步骤。
（1）由小组讨论确定的最终电气控制线路方案，经指导教师认可后， 按图接线，调节时间继电器的延时范围在3~5s之间。 （2）确认无误后，合上电源开关QS，接通三相交流电。 （3）按下启动按钮SB2，电动机Y接法启动，观察并记录相电压的大小 和时间继电器的工作情况。 （4）经过一段延时时间，时间继电器动作，电机按Δ接法正常运行，观 察并记录相电压的大小。 （5）按下停止按钮SB1，电动机M停止运转。 （6）分析处理调试过程中出现的故障现象。 （7）按照大中型水泵的具体控制要求调试完毕后，准备接受项目验收。
大中型水泵的电力拖动系统工作时，首先碰到的就是启动问
题，由于电动机的容量较大，一般都在几十到几百千瓦之间，
启动电流又是额定电流的5~7倍，如此巨大的启动冲击电流，
对电网、变压器、控制电器、水泵以及电动机本身都会带来
不良的影响，甚至损坏设备，烧坏电动机。为此，大中型电
动机启动时，均需采取措施，减小启动电流，常用的方法就
顺序控制所采用的基本方法是用常开触点进行互锁。先启动的电动
机的接触器常开触点串联到后启动的电动机的接触器线圈中；先停止的
电动机的接触器常开触点并联到后停止电动机的停止按钮两端。
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（六）时间控制电路
时间控制电路是利用时间继电器来完成的。常用的延时控制电路有通电 延时型时间继电器控制电路和断电延时型时间继电器控制电路两大类。
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（2）列出元器件清单
根据所绘制的大中型水泵的电气控制线路，列出实施该项目所需的 元器件清单。按照电动机的容量选择低压断路器、熔断器、交流接触器、 热继电器、时间继电器和按钮的规格型号。
序
名称
符
规格型号
数量
备注
号
号
1
2
3
4
5
6
7
8
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3、电气控制线路的安装、接线和调试
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•2、控制方案设计
•（1）绘制电气控 制线路
• •电气控制线路由 主电路和控制电路 两部分组成。根据 大功率水泵的具体 控制要求，自行绘 制其电气控制线路， 参考电路如图所示。 如果交流接触器线 圈的额定电压是 220V，考虑一下， 控制电路的两头应 该接到什么地方。
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➢ 熟悉互锁电路和顺序控制电路的应用
➢ 具备收集和整理信息，进行简单方案的分析和 设计的能力 ，
➢ 具有团队合作的能力 。
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三、任务分析
• 水泵的电气控制根据功率的大小而有所不同。小型水泵
的电动机功率较小，相对来说其电气控制也比较简单；而大
中型水泵的电动机功率较大，电气控制系统也要复杂得多。
• 1.通电延时型时 间继电器控制电路
• 图中KA为中间继电 器，KT为时间继电器， KM为接触器。接触器 KM线圈必须在时间继 电器KT常开触点延时 闭合以后才能够得电， 也就是说，接触器KM 得电是由时间继电器延 时后控制的。
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2.断电延时型时 间继电器控制电路
图中时间继电器KT 为断电延时型时间继 电器。其常开延时断 开触点动作情况比通 电延时型时间继电器 复杂一些。在KT线圈 得电时，该触点立即 闭合，KT线圈断电时， 经延时后该触点才断 开。
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•
•电灌站泵房
•
•自来水厂泵房
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发电厂循环水泵房 变频恒压供水泵房
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二、教学目标
➢ 熟悉大中型水泵电气控制线路的接线和操作使 用技能 ，
➢ 了解大中型三相异步电机常用的降压启动方法， 特别是Y/△启动的接线和操作 ，
➢ 熟悉时间继电器、电流继电器、速度继电器的 应用 ，
•5、项目验收
•（1）参考维修电工中级工的国家职业标准，由师生组成的考核小组对 项目的实施过程进行考核评分。
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序号
考核内容
1 技能训练的准备
考核要求 预习技能训练的内容
配分 得分 10
正确使用按钮、接触器、
2
仪器、仪表、设备的 热继电器、熔断器、时
使用
间继电器、实验台等设
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五、任务（项目）实施：大中型水泵的电气控制
• 1、大中型水泵的具体控制要求
• 大中型水泵一般由功率较大的三相异步电动机拖动，电 动机的额定电压为380V。三相交流电源通过电源隔离开关引 入，主电路和控制电路均需加装熔断器进行短路保护。三相 异步电动机由三个交流接触器控制Y接法启动、Δ接法运行和 停止。Y接法降压启动后，通过时间继电器自动转换为Δ接法 运行，其延时时间可以设置为3~5s。主电路还要加装热继电 器进行过载保护。控制电路分别用绿色和红色的按钮控制电 动机的启动与停止，电动机启动过程和运行过程中，其主接 触器由常开触点进行自锁。为了防止在Y-Δ转换过程中发生电 源直接短路，Y-Δ转换的两个接触器需要用常闭触点进行互锁。 电动机启动完毕后，将时间继电器断电。水泵结束工作时， 按下停止按钮，控制线路断电，最后断开电源隔离开关。
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（四）速度继电器
速度继电器是一种当转速达到规定值时动作的继电器。 常用于电动机反接制动的控制电路中，当反接制动的转速下降到接 近零时，它能自动及时地切断电路。用于速度控制。 速度继电器由转子、定子和触头三部分组成。 速度继电器的结构和图形符号。
•
• （a）外形
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种类：时间继电器按其工作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和
数字式。延时方式有通电延时和断电延时两种。
结构和符号：时间继电器的文字符号为KT，各种常开、常闭触头的
符号比较复杂，如图)所示。线圈的符号也分为通电延时和断电延时两种。
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（二）中间继电器
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（3）在技能训练室实施电动机顺序控制线路。
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本单元内容全部结束，谢谢！
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• (一） 时间继电器 • 用途：从得到输入信号起，需经过一定的延时后才能输
出信号的继电器称为时间继电器。用于定时控制。 • 下图为时间继电器的外形图。
中间继电器的特点是触点数较 多(4对以上)，触点电流容量较大 (5~10A)，动作灵敏（动作时间不大 于0.05s）。
主要用途是当其他低压电器的 触点数量或触点容量不够时，可借 助中间继电器来增加它们的触点数 量或触点容量，起到中间信号的转 换和放大作用。
常用的中间继电器有JZ7、JZ8 等系列，其结构和外形与小型交流 接触器相似。
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•任务(项目）四、大中型水泵的电气控制
一、任务(项目）描述
水泵应用于工农业生产的各个领域。例如农田的灌 溉和排水；自来水工程的引水、送水、配水和增压； 城市污水的处理；火力发电厂中锅炉的给水，冷凝水 的循环以及车间的除灰；矿井的排水，水力采煤，水 力输煤；宾馆和高层建筑的供水及排污等。下图所示 为几种典型的泵房以及安装的大中型水泵。这些水泵 都是由电动机驱动的，它们的整个工作过程中都涉及 到电气控制技术。
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（七）Y−Δ启动控制线路
凡是正常运行 时三相定子绕组△ 接法的三相笼型异 步电动机，均可采 用Y−Δ降压启动方 法来达到限制启动 电流的目的。启动 时，定子绕组先作Y 接法，待转速上升 到接近额定转速时， 将定子绕组的接线 恢复为△接法，电 动机便进入全压正 常运行状态。
（b）工作原理
（c）符号
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（五）顺序控制线路
右图为顺序控制线 路的原理图。图（a） 是主电路。图（b）、 （c）、（d）是不 同的控制电路，其 共同点是KM1常开 触点串联在KM2线 圈电路中，所以只 有在电动机M1启动 后，电动机M2才能 启动，因此电动机 的工作顺序是 M1→M2。
是降压启动。在众多降压启动方法中，使用设备最少、线路
最简单、性价比最高的启动方法是Y-△启动。
• Y-△启动的电气控制线路，除了用于大中型水泵的电气控
制系统，在其他电力拖动设备中也是很常见的一种电气控制
方法。
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•四、知识点
• (一） 时间继电器 •（二） 中间继电器 •（三） 电流继电器 •（四）速度继电器 •（五） 顺序控制线路 •（六）时间控制电路 •（七）Y−Δ启动控制线路
图形符号与交流接触器的差别 在于没有主触点，文字符号为KA。
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（三）电流继电器
根据线圈中电流的大小而动作的继电器称为电流继电器。这种继电 器的线圈导线粗、匝数少、能通过大电流，串联在主电路中。当线圈中 电流大于整定值而动作的继电器称为过电流继电器，低于整定值而动作 的称为欠电流继电器。用于过流和欠流保护。
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控制电路的工作原触器KM1线圈得电，除了KM1的自锁触点和主触点闭合使 电动机M1得电运转外，与接触器KM2线圈串联的KM1常开触点也闭合。 只有在这个条件下，按下SB3按钮，接触器KM2线圈才能得电，从而启 动电动机M2。也就是说，电动机M2只能在电动机M1启动后才能启动。 电动机M2可以不启动，但按下停止按钮SB1时，则同时停止电动机M1 和M2。图（c）所示的控制电路中，电动机M1启动后M2才能启动，而 停止时，相互之间没有影响。图（d）所示的控制线路中，启动情况与 图一样；停止时，由于常开触点KM2并联在启动按钮SB1两端，所以只 有在M2停止后M1才能停止，即M2→M1。
20
备
电路绘制正确，接线速 3 电气控制电路的接线 度快，Y-Δ转换的两个接 40
触器之间加互锁
4
Y−Δ启动的操作和观 察
通电运行一次成功，操 作规范，观察和记录的 结果正确
30
5
合计得分
6
否定项
发生重大责任事故、严重违反教学纪律者 得0分
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（2）编写大中型水泵电气控制线路 的使用说明书
电流继电器的外形如图所示。
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电流继电器的图形符号和 文字符号如图所示
工作原理：过电流继电器 在正常工作时电磁吸力不足以 克服弹簧力，衔铁处于释放状 态；当线圈电流超过某一整定 值时，衔铁动作，于是常开触 点闭合，常闭触点断开。。
欠电流继电器是当线圈电 流降到低于某一整定值时释放 的继电器，所以在线圈电流正 常时衔铁是吸合的。这种继电 器常用于直流电动机和电磁吸 盘的失磁保护。
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4、注意事项
（1）本项目训练用的电动机为220V△接法，电源电压不要误加到380V。 （2）Y-Δ转换的两个接触器必须要用常闭触点进行互锁。 （3）交流接触器线圈的额定电压为220V，因此控制电路的电压也应是 220V。 （4）接线完毕后，注意导线不要碰到联轴器，以防电机旋转拉断导线。
1）项目名称 2）主要功能 3）元器件清单 4）电气控制线路图 5）操作使用步骤 6）注意事项
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六、总结与拓展
• 1、项目总结
• 大中型水泵的电气控制线路的主要功能是利用Y−Δ启动的工作原 理进行降压启动。是降压启动方法中，使用设备最少、线路最简单、 性价比最高的一种，一般采用时间继电器来实现Y-△启动的自动控制， 在其他电力拖动设备的电气控制中也普遍使用。 • 时间继电器分为通电延时和断电延时两种，它的触点较多，符号 也比较复杂，使用时务必要细心。 • 中间继电器的作用是增加其他电器的触点数量或触点容量，起到 中间信号的转换和放大作用。 • 电流继电器可分过电流继电器和欠电流继电器。 • 速度继电器常用于电动机反接制动的控制中。 • 顺序控制的基本方法是用常开触点进行互锁。先启动的电动机的 接触器常开触点串联到后启动的电动机的接触器线圈中；先停止的电 动机的接触器常开触点并联到后停止电动机的停止按钮两端。
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2、项目拓展
（1）试设计三相异步电动机能耗制动的电气控制线路。工作 要求如下：
1）用按钮SB2和SB1控制电动机M的启动和停止； 2）按下停止按钮SB1时，应使接触器KM1断电释放，接触器 KM2通电动作，以便向定子绕组加入直流电源，进行能耗制动； 3）制动一段时间后，应使KM2自动断电释放，以便切除直流 电源，试用通电延时型和断电延时型继电器各画出一种控制线路。 4）若用速度继电器控制，试画出控制线路。 5）将上述控制线路在技能训练室实施 （2）试分析下图所示电气控制线路的工作原理和操作步骤。
（1）由小组讨论确定的最终电气控制线路方案，经指导教师认可后， 按图接线，调节时间继电器的延时范围在3~5s之间。 （2）确认无误后，合上电源开关QS，接通三相交流电。 （3）按下启动按钮SB2，电动机Y接法启动，观察并记录相电压的大小 和时间继电器的工作情况。 （4）经过一段延时时间，时间继电器动作，电机按Δ接法正常运行，观 察并记录相电压的大小。 （5）按下停止按钮SB1，电动机M停止运转。 （6）分析处理调试过程中出现的故障现象。 （7）按照大中型水泵的具体控制要求调试完毕后，准备接受项目验收。
大中型水泵的电力拖动系统工作时，首先碰到的就是启动问
题，由于电动机的容量较大，一般都在几十到几百千瓦之间，
启动电流又是额定电流的5~7倍，如此巨大的启动冲击电流，
对电网、变压器、控制电器、水泵以及电动机本身都会带来
不良的影响，甚至损坏设备，烧坏电动机。为此，大中型电
动机启动时，均需采取措施，减小启动电流，常用的方法就
顺序控制所采用的基本方法是用常开触点进行互锁。先启动的电动
机的接触器常开触点串联到后启动的电动机的接触器线圈中；先停止的
电动机的接触器常开触点并联到后停止电动机的停止按钮两端。
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（六）时间控制电路
时间控制电路是利用时间继电器来完成的。常用的延时控制电路有通电 延时型时间继电器控制电路和断电延时型时间继电器控制电路两大类。
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（2）列出元器件清单
根据所绘制的大中型水泵的电气控制线路，列出实施该项目所需的 元器件清单。按照电动机的容量选择低压断路器、熔断器、交流接触器、 热继电器、时间继电器和按钮的规格型号。
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•2、控制方案设计
•（1）绘制电气控 制线路
• •电气控制线路由 主电路和控制电路 两部分组成。根据 大功率水泵的具体 控制要求，自行绘 制其电气控制线路， 参考电路如图所示。 如果交流接触器线 圈的额定电压是 220V，考虑一下， 控制电路的两头应 该接到什么地方。
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➢ 熟悉互锁电路和顺序控制电路的应用
➢ 具备收集和整理信息，进行简单方案的分析和 设计的能力 ，
➢ 具有团队合作的能力 。
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三、任务分析
• 水泵的电气控制根据功率的大小而有所不同。小型水泵
的电动机功率较小，相对来说其电气控制也比较简单；而大
中型水泵的电动机功率较大，电气控制系统也要复杂得多。
• 1.通电延时型时 间继电器控制电路
• 图中KA为中间继电 器，KT为时间继电器， KM为接触器。接触器 KM线圈必须在时间继 电器KT常开触点延时 闭合以后才能够得电， 也就是说，接触器KM 得电是由时间继电器延 时后控制的。
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2.断电延时型时 间继电器控制电路
图中时间继电器KT 为断电延时型时间继 电器。其常开延时断 开触点动作情况比通 电延时型时间继电器 复杂一些。在KT线圈 得电时，该触点立即 闭合，KT线圈断电时， 经延时后该触点才断 开。
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•电灌站泵房
•
•自来水厂泵房
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二、教学目标
➢ 熟悉大中型水泵电气控制线路的接线和操作使 用技能 ，
➢ 了解大中型三相异步电机常用的降压启动方法， 特别是Y/△启动的接线和操作 ，
➢ 熟悉时间继电器、电流继电器、速度继电器的 应用 ，
•5、项目验收
•（1）参考维修电工中级工的国家职业标准，由师生组成的考核小组对 项目的实施过程进行考核评分。
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序号
考核内容
1 技能训练的准备
考核要求 预习技能训练的内容
配分 得分 10
正确使用按钮、接触器、
2
仪器、仪表、设备的 热继电器、熔断器、时
使用
间继电器、实验台等设