实验三 电机的控制实验
实验5：三相电机正反转控制实验
实验5：三相电机正反转控制实验
一、实验目的
1.了解常用电器元件。
2.了解交流电机，转速表和变频器的使用。
3.熟悉PLC控制。
二、实验器材
4.三相交流电机1套；
5.变频器、转速表及电机驱动装置一套；
6.PLC控制模块1套。
三、实验原理
1.通过按钮向PLC发送信号，PLC接到信号后控制变频器的脉冲输出方向，从而实现电机的正转和反转。
通过调节变频器面板上的旋钮，可调节电机的转速。
观察变频器面板上的转向指示灯，可确定电机的转向。
观察转速表可获知电机当前转速。
2.工作流程说明：
上电后等待PLC初始化完成（run灯常亮绿灯），按下正转按钮，变频器启动，三相电机正转；按下反转按钮，变频器启动，三相电机反转；按下停止按钮，变频器停止工作，电机停止转动。
转速表实时显示当前电机转速。
四、实验步骤
1.打开PLC编程软件，新建工程，添加新设备，控制器型号选择1214C DC/DC/Rly，CPU型号选择6ES7 214-1HG40-0XB0。
2.根据PLC输入输出端口分配，创建PLC变量表如下所示：
3.请尝试用两种方法编写PLC控制程序，实现电机正反转控制功能。
五、思考题：
1.请分别绘制两种方法PLC控制程序梯形图。
2.若采用接触器来控制电机正反转，应该如何实现？假定PLC输入输出端口分配如下表所示，请绘制PLC控制程序梯形图。
3.请简述“置位输出”和“复位位域”的作用。
4.什么是自锁和互锁？该控制程序中是如何实现自锁和互锁的？。
实验3 三相异步电机变频控制实验
实验3 三相异步电机变频控制实验实验三三相异步电机变频控制实验一、实验目的1．了解三相异步电动机变频调速的原理； 2．掌握用基本操作面板（BOP）更改变频器参数； 3．掌握用PLC实现对变频器的控制方法。
二、实验设备机电控制实验台、计算机、编程软件、通讯电缆三、实验原理三相交流异步电动机的转速n满足如下公式：n?60f(1?s)p式中 f——定子电源频率（Hz）；s——转差率；p——磁极对数。
可见，要改变交流电动机的转速有三种方法：改变定子电源频率；改变转差率；改变磁极对数。
其中以改变定子电源频率最为常见。
四、实验内容 1．变频器的参数设置本实验以SINAMICS G110变频器基本参数名称为例说明。
利用基本操作面板（BOP）可以设置变频器的各个参数。
BOP 具有五位数字七段LED显示器，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。
下面以表3-2说明如何改变参数P0003 的数值。
按照这个步骤，可以用BOP设定任何一个参数。
变频器常用参数功能说明如表3-3所示。
表3-2 BOP设定参数P0003步骤1表3-3 BOP设定参数步骤说明参数 P0010 开始快速调试 1=快速调试。
在电动机投入运行前，P0010必须回到0。
但是，如果调试结束后选定P3900=1，那么，P0010的回0操作是自动进行的。
P0100 选择地区是欧洲/北美 0=kw/50Hz 1=hp/60Hz 2=kw/60Hz 用DIP 开关设定为0或1，或把参数P0100设定为2。
P0304 电动机的额定电压根据铭牌输入电动机额定电压（V） P0305 电动机的额定电流根据铭牌输入电动机额定电流（A） P0307 电动机的额定功率根据铭牌输入电动机额定功率（kW），如果P0100=1，功率单位为hp。
P0310 电动机的额定频率根据铭牌输入电动机额定频率（Hz） P0311 电动机的额定速度根据铭牌输入电动机额定速度（rpm）P0700 选择命令信号源（on-接通；off-断开；reverse-反转） 1=BOP 2=由端子排输入 5=USS接口 P1000 设定值信号源 1=BOP 设定值 2=模拟设定值（缺省设置） 3=固定频率 5=USS接口 2说明P1080 最低频率本参数设定最低的电动机频率 [0-650Hz] 。
实验三三相异步电动机的星三角换接启动控制
实验三三相异步电动机的星三角换接启动控制实验三三相异步电动机的星/三角换接启动控制在三相异步电动机的星/三角换接启动控制实验区完成本实验注意:(本实验只能在实验台上完成)，由于电机正反转换接时，有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因，使接触器主触头产生较为严重的起弧现象，如果电弧还未完全熄灭时，反转的接触器就闭合，则会造成电源相间短路。
用PLC来控制电机则可避免这一问题。
实验目的1、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。
2、学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。
实验要求合上启动按钮后，电机先作星形连接启动，经延时6秒后自动换接到三角形连接运转。
三相异步电动机星/三角换接启动控制的实验面板图:图6-3-1所示三相异步电动机的星/三角换接启动控制面板上图下框中的SS、ST、FR分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2;将KM1、KM2、KM3分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3;COM端与主机的1L端相连;本实验区的+24V端与主机的L+端相连。
KM1、KM2、KM3的动作用发光二极管来模拟。
实验装置已将三个CJ0-10接触器的触点引出至面板上。
学生可按图示的粗线，用专用实验连接导线连接。
380V电压已引至三相开关SQ的U、V、W端。
A、B、C、X、Y、Z与三相异步电动机(400W)的相应六个接线柱相连。
将三相闸刀开关拨向“开”位置，三相380V///电即引至U、V、W三端。
to prevent the accumulation of air, both ends of the tube are required the Center to bake. 6.2.5 sets should be at the bottom 200mm lashing cable head is fixed rung, with a similar cable color of plastic lashings. Cable head using "equal-width stacked" layout, or according to the size and space within the enclosure cable volume adjust, but you must ensure uniform, neat and elegant. 6.2.6 disc cabinet within cable shield layer requirements注意:接通电源之前，将三相异步电动机的星/三角换接启动实验模块的开关置于“关”位置(开关往下扳)。
PLC
实验一电器控制实验一、实验目的1、进行实验基本技能的训练；2、巩固、加深并扩大所学的基本理论知识，培养解决实际问题的能力；3、培养学生实事求是、严肃认真、细致踏实的作风；4、牢固掌握电机正、反转控制的工作原理及接线方法；5、掌握正、反转控制电气联锁、机械联锁的作用；6、能分析、排除故障。
二、实验内容和要求1、实验内容1）三相异步电机启停控制；2）三相异步电动机正、反转控制；3）三相笼型电动机У－△降压起动控制；2、实验要求1）了解低压控制电器的结构、工作原理、性能和用途，以及正确地选用各种电器元件；2）熟练掌握电器控制线路的基本环节；3）掌握典型电器控制线路接线，并能掌握分析故障与排除故障的基本技能。
三、实验主要仪器设备和材料1、三相异步电动机2、三相闸刀开关3、交流接触器4、起动、停止按钮5、热继电器6、工具及导线四、实验方法、步骤及结果测试（1）三相异步电动机启、停控制工作过程如下：启动合上刀开关QK→按下启动按钮SB1→接触器KM通电→KM主触头闭合↓→（松开SB1）→KM常开辅助触头闭合→电动机M接电源运转。
停机按下停止按钮SB2→KM主触头和辅助常开触头断开→电动机M断电停转。
（2）三相异步电动机正、反转控制M 3~QK FUKM1KM2FRKM1KM2KM1FRKM2KM1KM2SB2SB1SB~380图 1 三相异步电动机正、反转控制线路图1、 按图1接线，先合上QK ；2、按下正转按钮SB1，电动机正转运行，然后直接按下反转按钮SB2，电动机即反向运行，按下SB ，电机停止。
三相笼型电动机У－△降压M 13~QKFUKM 1KM 3FRKM 1KM 2KM 1FRKM 3KM 3KM 3KTSB 1SB~380KM 2KM 2KTKT135264图 3 三相笼型电动机У－△降压起动控制线路图1、 按图3接线2、 整定KT 延时闭合的时间为t 秒。
3、 合上QK ，按动SB1，接触器KM1、KM2和时间继电器KT 通电，电动机实现Y 接起动，经过t 秒延时，接触器KM2断电而KM3通电，电动机以△接投入正常运行。
三相异步电动机的Y―启动控制实验报告
三相异步电动机的Y―启动控制实验报告实验报告：三相异步电动机的Y-启动控制一、引言三相异步电动机是工业中常见的一种电动机，它具有结构简单、使用可靠等优点。
在实际应用中，三相异步电动机的启动是一个重要的环节，影响电动机的启动电流和起动时间。
本实验旨在研究三相异步电动机的Y-启动控制方法，探究不同启动方式对电动机起动性能的影响。
二、实验原理Y-起动是三相异步电动机常用的一种启动方法。
在这种方式下，电动机的起动过程分为两个阶段。
第一阶段：将电动机三个绕组连接成星形，即Y-连接。
在这种连接方式下，每个绕组之间电压相差120度。
起动时，绕组所接收的电压为线电压的1/√3倍，即电动机的起动电流较小，起动转矩也相对较小。
第二阶段：当电动机达到一定转速时，将电动机三个绕组连接成三角形，即Δ-连接。
在这种连接方式下，每个绕组之间电压相同，电动机的运行电流也相对较大。
实验中，我们通过控制开关来切换电动机的连接方式，观察电动机在不同启动方式下的起动电流和起动时间，以此来研究Y-启动对电动机起动性能的影响。
三、实验步骤1.搭建实验电路。
将三相异步电动机与电源、电阻以及实验仪器等连接，按照实验原理所述，将电动机三个绕组连接成Y-形。
2.调整电动机参数。
根据实验要求，设定电动机的额定电压、额定功率等参数。
3.打开电源，给电动机供电。
通过电动机控制开关，将电动机连接方式由Y-转换为Δ-。
4.测量启动电流和起动时间。
使用电流表测量电动机的启动电流，并使用计时器记录电动机的起动时间。
5.将电动机连接方式切换回Y-，重复步骤3和4，再次测量启动电流和起动时间。
6.对比实验结果，分析Y-启动对电动机起动性能的影响。
四、实验结果与分析根据实验所得数据，我们可以得出Y-启动对电动机起动性能的影响。
在Y-启动方式下，电动机的启动电流相对较小，起动时间也较短，这对电动机的使用可靠性和节能效果具有积极意义。
而在Δ-启动方式下，电动机的启动电流较大，起动时间也相对较长。
三相异步电动机自锁控制实验报告
三相异步电动机自锁控制实验报告哎呀，今天我们来聊聊三相异步电动机自锁控制实验。
听到这个名字，可能有些同学会觉得有点晦涩，其实说白了就是电动机在特定条件下如何控制自己，这可是一门有趣的技术哦。
想象一下，如果电动机能像小孩子一样，遇到困难时自己想办法，那是多么神奇的事情啊。
我们先说说什么是三相异步电动机。
这玩意儿可不是一般的机器，它是我们日常生活中很常见的电动机。
比如说，在工厂里，它们忙得像小蜜蜂一样，转啊转，帮助我们完成各种工作。
三相异步电动机主要依靠三相交流电来运转，简单来说，就是三条电线同时发力，让电动机旋转。
听起来是不是挺酷的？不过，咱们今天的主角可不止于此。
自锁控制，这名字听起来就很厉害，对吧？它其实指的是电动机在遇到问题或者需要停止的时候，能自动锁住，避免出现意外。
比如说，想象一下你在厨房做饭，突然油锅起火了，这时候你当然想迅速把电源切断，而自锁控制就像是个聪明的助手，帮你快速处理问题。
想想看，这多贴心呀。
在实验中，我们首先搭建了一个简单的电路。
哇，那可是个技术活！电线、电阻、电源，还有各种控制器，简直像拼图一样，需要一点一滴的耐心。
不过，一开始总是会有点小插曲，比如电线接错了，或者电动机不转。
哈哈，别担心，这都是学习的过程。
碰到问题，反而能学得更扎实。
一旦电路搭建好了，接下来就是调试。
调试就像调味，得慢慢来，不能急。
我们给电动机加上电源，电动机开始转动，声音清脆，简直像是乐队开演唱会一样。
不过，实验的真正乐趣在于控制。
我们设置了一些条件，比如电动机负载增加时，看看它会发生什么。
咦，电动机的转速开始变化，难道它在抗议？别担心，它只是在努力适应。
我们尝试让电动机在负载过大时自动停下，这时候就得用到自锁控制。
我们设置了一个传感器，实时监测电动机的状态。
没想到，这传感器就像是个小侦探，及时发出警报，电动机果然停了下来，真是让人惊喜！看着它稳稳地“休息”，我们心里都乐开了花。
在这个过程中，实验的伙伴们都显得特别兴奋，时不时发出“哇哦”的惊叹声。
3.实验三 多台电动机的顺序控制实验
三、实验内容及步骤
１、将空气开关（QF）手柄位置置于“关”位置。
２、按图６.３.１（a） 、图６.３.１（b）接线，接线应按 照主回路、控制电路分步来接；接线次序应按自上而下、从 左向右来接。接线尽可能整齐、清晰，能用短线的地方，尽 量用短线连接，便于检查。在连线时通过转动插头将插件自 锁紧，使接点牢固、可靠。
３、实验中两台电动机都采用星形接法。
４、按下起动按钮SB１ ，观察电动机运行情况，运行结果 应该是电动机M１ 先起动，延时５ ～１０ s 后停止，电动 机M２ 接着起动。如运行结果不是这样，说明线路有问题， 应断电检查。
５、按下SB２ ，电动机M１ 、M２ 停止运行。
６、实验结束，先切断电源（断开QF），再拆线，并将实 验器材整理好。
图6.3.1 多台电动机的顺序控制实验电路
（a）主电路 （b）控制电路
２、在主电路中使用两台三相交流电动机，其动作次序是： 当按下SB１ 时，电动机M１ 开始转动，经过时间继电器延 时（将时间常数整定在５ ～ １０ s 之间） ，KM１ 断电释 放，电动机M１ 停止工作，同时KM３ 吸合，电动机M２ 开始运转。按下SB２ ，电动机M２ 停止工作。KM２ 起到 中间继电器的作用，给电路提供了一个通电回路。
四、实验器材
１、机床电气控制实验台 ２、电动机实验台 ３、连接导线
一台 一台 若干
五、实验报告要求
１、按照一定的格式书写实验报告。 ２、画出实验电路图，叙述实验操作步骤。 ３、回答如下问题： ① 时间继电器的动作过程是怎样的？ ② 为什么要设置一个接触器KM２ ，没有它行不行？ ③ 图６.３.１ 中，若电动机为三台，实现第一台运转后，第 二台３ s 后起动，再隔５ s 第三台起动，试设计该控制电 路。
实验三 三相异步电动机的延时控制及顺序控制
实验三、三相异步电动机的延时控制及顺序控制一、实验目的1、观察时间继电器在电机控制中的作用。
2、练习连接简单的延时控制线路及操作。
3、练习自拟三相异步电动机顺序控制电路。
二、实验线路图与原理说明在实际生产过程中，对异步电动机的控制经常会提出很多要求，除自锁、互锁、等环节的控制外，顺序控制环节也是其中重要的一种。
例如，有时要求几台电机配合工作或一台电动机有规律地完成多个动作，按照这些要求实现的控制叫做延时控制（顺序控制）。
延时控制线路如图1所示。
在线路中有两台异步电动机，而用两只交流接触器KM1、KM2来控制其转动。
当按下SB2按钮，KM1的线圈加电，常开触头闭合，第一台电动机开始转动；同时时间继电器KT加电。
经过一段时间后，KT的触头闭合，KM2的线圈加电，常开触头闭合，第二台电动机也开始转动即延时控制。
当按下SB1时两台电动机同时停止转动。
A B图1三、实验设备1、电工实验装置：DG071T DY011T2、鼠笼式电动机X2四、实验任务和步骤1、观察时间继电器的型号、构造、研究其动作原理。
2、异步电动机启动后自动停车控制按图2接线。
接通电源，按下启动按钮SB1，观察电动机是否自动停车，研究时间继电器在线路中的作用。
3、异步电动机延时启动控制按图1接线，然后接通电源，按下启动按钮，当第一台电动机启动后，观察是经过一段时间第二台电机才开始转动，掌握延时控制的原理。
4、二台电机同时开始转动自拟连接二台电机同时开始转动，经过一段时间，其中一台自动停车。
5、顺序控制按图3 控制线路接线，即可实现两台电机的顺序控制。
A B图2A B图3按下SB2按钮，KM1线圈通电主触头K M1闭合，M1电机启动、运转，与此同时，常开辅助触头KM1闭合自锁。
然后再按SB1按钮，接触器KM2线圈通电，主触头KM2闭合，M2电机启动运转，同时常开触头KM2闭合自锁。
停车时只需按下SB1停车按钮，M1、M2电机同时停车。
若事先不按SB2，先按SB3、M2电机也不启动，也不能单独控制停车。
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设计出梯形图，并输入到PLC中调试正常后，通过操作实 验板按钮，观察接触器吸合和电机运转情况。
六、实验报告要求
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
1.写出控制要求； 2.画出PLC I/O 端口接线图； 3.列出PLC梯形图程序和说明。
实验要求 知识点 难点指成、工作原理及使用方 法。
电机控制实验板的使用实际板图如图1。主要完成三 相交流异步电动机的正反转或星／角启动、运行的控制。 要完成这两项控制功能，除了电动机外，还要有四组三相 交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4和3个开关SB1、 SB2、SB3。，三个开关采用体积很小的按钮，可以将实 物安装在实验板上，而电动机和接触器体积大，不宜安装 在实验板上，若用实物将使整个变得庞大而复杂。
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
实验三 电机的控制实验 一、实验目的
1. 用PLC实现电动机的启动、运行、制动等控制的方法 ； 2. 熟悉 PLC 的 I/O 端口接线。
二、实验设备
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
1. 计算机及FX2N—40MR (PLC) 各１台； 2. 电机控制实验板１块； 3. SC—09通讯电缆及连接导线若干。
实验要求 知识点 难点指导 实验目的
电机控制实验板采用示意图加指示灯显示的方法，模 拟这两种元件。图中的M代表三相交流异步电动机，两个 方向的箭头下面有发光的二极管LED，实验时发光的一个 表示电动机在按照箭头所的方向旋转，两者均不发光，表 示电动机停转。KM1、KM2、KM3、KM4分别代表四组 三相交流接触器的常开触头，四条虚线连接的框中分别有 一个发光的二极管LED，它发光时表示该接触器得电闭和， 它对应的常开触头闭和，不发光时表示断开。
KM2 KM4
图1 电机控制实验板
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
五、 程序设计要求
1. 电动机的往复控制 按下SB2正转启动按扭，电动机启动后，正转运行10S，停
2 S，然后再反转运行10S，停2 S，如此循环下去。当按下SB1 停止按扭，电动机停止运行。
２. 电动机的Y/△启动控制（选做） 按下SB2启动按扭，KM1、KM4吸合，电动机Y启动。2 S 后
三、实验要求
1．遵守实验室规则，爱护公物，服从安排； 2．熟悉电动机的启动、运行、制动等控制要求及继电器
控制电路； 3．熟悉PLC控制的基本原理、控制方法； 4．掌握PLC控制电机运行的输入、输出接线方法； 5 ．掌握PLC控制电机运行的程序设计方法； 6．掌握PLC程序的输入调试方法。
四、实验内容
实验要求 知识点 难点指导 实验目的
主机输入或输出点与模拟实验板的连接是通过安装在
实验板上的两个色块中的七个插孔，用带有插头的连接导
线来实现的。全部控制电路以通用的方法画在模拟板上。
FU U
V W
KM1
KM1
KM2
KM2
KM3
M
KM4
KM3 KM4
ON SB1
ON SB2
ON SB3
KM1 KM3