第15章项目实训与综合实训 电子课件 中职电机拖动与电控技术（第3版）.ppt

第15章 项目实训与综合实训 电子课件 中职 高教版 电机拖动与电控技术（第3版）第第15章章 项目实训与综合实训项目实训与综合实训电子教案电子教案电机拖机拖动与与电控技控技术（第（第2版）版）2n15.1 小型单相变压器的制作与测试小型单相变压器的制作与测试n【任务名称】小型单相变压器的制作与测试n【任务描述】n在电气设备维护中，经常会碰到小型变压器的线圈、交直流接触器的线圈、各种继电器的线圈、电磁铁及电磁阀的线圈烧毁而需要重新绕制的问题。本任务是根据所给的材料，按小型变压器绕制工艺绕制绕组，绕制结束后，先插片，紧固铁心，焊接引出线，检验后再进行浸漆、烘干。最后进行空载试验，测量空载电压及空载电流。31.任务要求按照变压器绕制的工艺绕制变压器的线圈和装配变压器。（1）变压器额定参数：一次侧额定电压为220V，额定电流为0.6A；二次侧额定电压为17V，额定电流为6A；二次侧额定电压30V2（中心抽头），额定电流为0.2A。（2）测量二次侧空载电压允许误差在5%，中心抽头电压允许误差在2%.（3）测量变压器的空载电流，使其在额定电流的5%8%.（4）测量绕组间及对地绝缘电阻，其值应1M42.所需设备、材料、工具（1）E形硅钢片，其尺寸为a=38mm、c=19mm、h=57mm、H=95mm，叠成厚度48mm。（2）一次侧绕组最大外径为0.67mm，Q型漆包线绕534匝。二次侧17V、6A的绕组用最大外径1.64mm，Q型漆包线绕41匝。二次侧30V2（中心抽头）、0.2A绕组用最大外径为0.33mm，Q型漆包线绕146匝。（3）绕线芯子用厚1mm的玻璃纤维制成活络框架结构。对铁心绝缘用厚0.07mm的两层电缆纸、一层厚0.14mm的黄蜡布。（4）17V层间绝缘用厚0.12 mm的两层电缆纸，其他绕组间绝缘用厚007mm的一层电缆纸，绕组间绝缘用厚0.07mm的两层电缆纸，厚0.14mm的一层黄蜡布。（5）绕线机、木锤、常用电工工具、万用表、兆欧表、自耦调压器。5n【任务实施】n工作子任务一：绕制前的准备工作工作子任务一：绕制前的准备工作n1.选择漆包线及绝缘材料。依据计算结果选用相应规格的漆包线。对于层间绝缘应按2倍层间电压的绝缘强度选用绝缘材料。对铁心绝缘及绕组间的绝缘，按对地电压2倍的绝缘强度来选用。漆包线和绝缘材料选定以后，应根据已知绕组匝数、线径和绝缘层厚度来核算变压器绕组所占铁芯窗口面积，核算出来的面积应小于铁芯实际窗口面积（hc），如图151所示。否则会因绕好的线圈装不进铁芯而返工。n图151 小型变压器硅钢片尺寸6n2制作木芯。木芯是用来套在绕线机转轴上，支撑绕组骨架，以便进行绕制，当线圈绕好后，再把它从线框中取出。通常用杨木或杉木按比铁芯中心柱截面积ab稍大些的尺寸ab制成，如图152所示。木芯的长边h应比铁芯窗口高度h短一些，木芯的中心孔径为10mm，孔必须钻得平直。木芯的四边必须相互垂直，否则绕线时会发生晃动，绕组不易平齐。木芯的边角用砂纸磨成圆角，以便套进或抽出骨架。n n 图152 木芯7n3.制作绕组框架。目前变压器框架多采用有框框架，其结构如图153所示。绕组框架除支撑绕组外，还对铁心起到绝缘作用。做框架的板材不宜过厚，过厚则会减小铁心窗口的有效绕线面积。框架由两端的两块框板和四侧的两种形状的夹板拼合成为一个完整的骨架。在制作框板和夹板时，几何形状要求规范，尺寸误差要尽量小，以免拼合时出现骨架松垮或拼合不上的现象。na）框板 b）、c）夹板 d）框架n图153 绕组框架结构8n工作子任务二：线圈绕制工作子任务二：线圈绕制n1.裁剪绝缘纸。绝缘纸的宽度应稍长于骨架或绕线芯子的长度，而长度就稍大于骨架或绕线芯子的周长，还应考虑到绕组匝数增加后所需的裕量。n2.起绕线圈。绕制前，先在套好木芯的骨架上垫好对铁心的绝缘层，然后将木芯中心孔穿入绕线机轴紧固，如图154 a）所示。将绕线机上的计数转盘调零。若采用的是绕线芯子，起绕时在导线引线头压入一条绝缘带的折条，以便抽紧起始线头，如图154 b）所示。导线起绕点不可过于靠近绕线芯子的边缘，以免在绕线时漆包线滑出，以防止在插入硅钢片时碰伤导线的绝缘。若采用有框架，导线要紧靠边框板，不必留出空间。na）绕组框架的安装 b）绕组线头的固定 c）绕组线尾的固定n图154 绕组的绕制9n3.绕线方法。绕线时将导线稍微拉向绕线前进的相反方向约5，如图155所示。拉线的手顺绕线前进方向而移动，拉力大小应根据导线粗细而掌握，导线就容易排列整齐，每绕完一层要垫层间绝缘。注意：导线要求绕得紧密、整齐，不允许有叠线现象。n n图155 绕线时的持线方法10n4.线圈的层次。绕线时应先绕一次绕组、再绕静电屏蔽层，然后二次按高压绕组至低压绕组依次叠绕。每绕完一组后，要衬垫绕组间绝缘。当一次绕组数较多时，每绕好一组后用万用表检查是否正确。n5.线尾的固定。当一组绕组绕制近结束时，要垫上一条绝缘带的折条，继续绕线到结束，将线尾插入绝缘带的折缝中，抽紧绝缘带，线尾便得以固定，如图154 c）所示。n6.静电屏蔽层的制作。由于是电源变压器，需在一、二次绕组间放置静电屏蔽层。屏蔽层可用厚约0.1 mm的铜箔或其他金属箔制成。其宽度比骨架长度稍短13mm，长度比一次绕组的周长短5mm左右，夹在一、二次绕组的绝缘衬垫之间，但不能碰到导线或自行短路，铜箔上焊接一根多股软线作为引出接地线。如无铜箔，可用0.120.15mm的漆包线密绕一层，一端埋在绝缘层内，另一端引出作为接地线。11n7.引出线。当线径大于0.2mm时，绕组的引出线可利用原线绞合引出即可。当线径小于0.2mm时，应采用多股软线焊接后引出。引出线的套管应按耐压等级的要求选用。n8.外层绝缘。绕组绕制好后，外层绝缘用铆好焊片的青壳纸缠绕23层，用胶水粘牢。将各绕组的引出线焊在焊片上。12工作子任务三：线圈的绝缘处理工作子任务三：线圈的绝缘处理绕组绕好后，为防潮和增加绝缘强度，应做绝缘处理。处理方法是：将绕组在烘箱内加温到7080，预热35h取出，立即浸入绝缘清漆中约0.5h，取出后在通风处滴干，然后在80烘箱内烘8h左右即可。工作子任务四：变压器铁芯的装配工作子任务四：变压器铁芯的装配1.插片要求：铁心插片要求紧密、整齐，不能损伤绕组，否则会使铁心截面积达不到计算要求，造成磁通密度过大而发热，以及变压器在运行时硅钢片会产生振动噪声。2.插片方法：插片应从绕组两边一片一片地交叉对插，插到中部时则要两片地对插，当余下最后几片硅钢片时，比较难插，俗称紧片。紧片需用旋具撬开两片硅钢片的夹缝才能插入，同时用木锤轻轻敲入，切不可硬性将硅钢片插入，以免损伤框架或绕组。13n工作子任务五：变压器的测试工作子任务五：变压器的测试n1.绝缘电阻值的测定：用500V兆欧表测量各绕组间和各绕组对铁心的绝缘电阻。400V以下的变压器其绝缘电阻值应大于1M。n2.各绕组电压值的测量：将被测变压器一次绕组接入可调电源，并调至额定电压值，再测量二次绕组电压值，应符合原变压器电压值，误差在任务要求范围内。n3.空载电流的测试：当一次电压加到额定值时，其空载电流约为58的额定电流值。如空载电流大于额定电流10时，变压器损耗较大；当空载电流超过额定电流的20，时，它的温升将超过允许值，就不能使用。n【提交材料】n任务实施计划书。n具体使用材料清单。n变压器制作过程及测试记录。n小型单相变压器的制作与测试的实训报告。14n15.2 交流电动机拆装交流电动机拆装n【任务名称】三相交流异步电动机拆装n【任务描述】n通过对三相交流异步电动机拆装与测试了解电机的结构及拆装工艺；了解转速表、兆欧表及钳形电流表的使用方法；掌握电机的简单测试和常见故障的排除。n1.任务要求任务要求n（1）三相异步电动机的拆装及结构认识。n（2）三相异步电动机绕组间绝缘电阻的测试。n（3）三相异步电动机的接线与运转。n（4）三相异步电动机起动电流、工作电流及转速的测试。n2.所需设备、材料、工具所需设备、材料、工具n（1）三相笼型异步电动机1台n（2）万用表、钳形电流表、兆欧表各1只n（3）三相负荷开关1只n（4）木板1块、导线若干n（5）电工工具1套。15n【任务实施】n在修理或维护保养电动机时，须把电动机拆开。拆卸应按正确的方法进行，在拆卸中不能使电动机的各个零部件受到不应有的应力，否则就会损坏零部件。拆卸前，应预先在线头、端盖、刷握等处做好标记，以便于修复后的装配，各归原位。经过维护保养后的电动机须重新进行装配，装配与拆卸步骤相反。安装完毕后，用手转动转轴，转子应转动灵活、均匀，无停滞或偏重现象。并需要用兆欧表检查三相绕组对机壳之间、三相绕组之间的绝缘电阻，其阻值不低于0.5M。根据以上任务要求，每个实训小组制定具体工作计划并根据任务要求记录相关实验数据。16n工作子任务一：拆装三相异步电动机工作子任务一：拆装三相异步电动机n在拆装过程中注意观察各部件的结构，了解各部件的作用。严格按下面的操作步骤进行操作。n1.拆卸前的准备工作n（1）用压缩空气吹净电动机表面灰尘，并将电动机表面污垢檫拭干净。n（2）清理施工现场环境。n（3）熟悉电动机结构和检修技术要求。n（4）准备好解体电动机的工具和设备。n（5）拆除电动机外部接线，做好记录。n2.电动机拆卸工序n（1）拆卸联接件。n（2）拆卸外风扇罩。n（3）拆卸外风扇。n（4）拆下后轴承外盖与内盖固定的三颗螺钉，取下后轴承外盖。n（5）拧下固定后端盖的固定螺钉。n（6）拧下固定前端盖的固定螺钉。n（7）将前、后端盖与机座配合的部位做好原始记录标志，然后用扁铲伸入机座与后端盖的配合面缝隙中撬开后端盖，取下后端盖。n（8）用木板垫在转子后轴端用铁锤向前端方向打击，则可将前端盖连转子一起移出。n（9）拆卸前轴承外盖与内盖的螺钉后，可检查轴承。n3.电动机的装配n装配的工序大致与拆卸的顺序相反，需注意下列几点：n（1）清除浸漆留下的漆瘤，特别是机座和端盖止口上的漆瘤和污垢要用刮刀和铲刀铲除干净，否则影响电动机的装配质量。n（2）铁心通风沟要清理干净。n（3）检查齿压板、槽楔、绕组绑扎和绝缘垫块是否松动和脱落，槽楔和绑扎的无纬带是否高出铁心表面。n（4）检查装配零部件是否齐全。电动机内是否留有异物和工具。n（5）测量绝缘电阻。其值不应低于规程的规定。n（6）清理电动机内外表面，用压缩空气吹净电动机铁心和绕组上的灰尘。n（7）端盖的固定螺钉要均匀对称拧紧，敲打端盖时要垫上木板。17n工作子任务二：测试三相异步电动机绕组间的绝缘电工作子任务二：测试三相异步电动机绕组间的绝缘电阻阻n用兆欧表测量电动机各绕组间的绝缘电阻，并将测量结果记录在表151中。n工作子任务三：测试三相异步电动机的启动电流和工工作子任务三：测试三相异步电动机的启动电流和工作电流作电流n1.将三相异步电动机按要求连接好，接入三相电源，观察电动机的运转情况。若电动机运转不正常或出现异常情况，立即断开电源，进行检测及故障排除。n2.利用钳形电流表测量三相异步电动机的启动电流和工作电流，并将结果记录在表152中。n工作子任务四：测试三相异步电动机的转速工作子任务四：测试三相异步电动机的转速n利用转速表测量电动机的转速，并将结果记录在表153中。18n【提交材料】n任务实施计划书n具体使用材料清单。n电机拆装记录及测试数据n交流电动机拆装实训报告19n15.3 直流电动机的拆装与控制直流电动机的拆装与控制n【任务名称】直流电动机的拆装与控制n【任务描述】n在维护、修理和保养直流电动机时，往往需要拆装直流电动机。修好后，再重新将电机装配好。如拆装步骤和方法不当，就会使部分零部件受到不应有的应力而损坏。因此，掌握正确的拆装步骤和方法是十分必要的。本项目要求按照直流电动机的拆装工艺和操作规程，对Z41001型1.5kw的直流电动机进行拆装，完成直流电动机的刷架的调整及参数测试，启动、调速控制线路的接线与调试。20n1.任务要求任务要求n（1）通过拆装仔细观察直流电动机的基本结构和并了解主要部件的作用。n（2）学会直流电动机的拆装方法及工艺。n（3）能正确连接直流电动机的控制线路。n（4）能掌握直流电动机启动、调速的操作方法。n（5）文明文训、注意安全，不发生违纪和实训事故。n2.所需设备、材料、工具所需设备、材料、工具n（1）1.5kw直流电动机Z41001；n（2）拉具、活络扳手、手锤、木锤、扁凿、常用电工工具1套；n（3）3V直流电源；n（4）直流毫伏表(万用表)；n（5）并励直流电动机启动、调速控制设备。21n【任务实施】n工作子任务一：直流电动机的拆装工作子任务一：直流电动机的拆装n在进行拆卸前要对直流电动机进行全面的检查，熟悉有关的情况，做好有关记录，做好拆装的准备工作。折卸步骤具体如下：n1.拆除直流电动机上的所有接线，做好复位标记和记录。n2.拆除换向器端的端盖螺栓和轴承盖的螺栓，并取下轴承外盖。n3.打开端盖两侧的通风窗，从各刷握中取出电刷，然后再拆下接在刷杆上的连接线，并做好电刷和连接线的复位标记。22n4.拆卸换向器端的端盖。拆卸时先在端盖与机座的接缝处打上复位标记，然后在端盖边缘处垫上木楔，用铁锤沿端盖的边缘均匀地敲打，使端盖止口脱开机座及轴承外圈。记好刷架的位置，取下刷架。n5.用厚纸或布把换向器包好，并妥善存放。n6.拆除轴伸出端的端盖螺钉，将连同端盖的电枢从定子内小心地抽出或吊出。操作中不要擦伤绕组。并把连同端盖的电枢放在木架上，并用纸或布包裹好。n7.拆除轴伸端的轴承盖螺钉，取下轴承外盖和端盖。轴承只在有损坏时才需取下来更换，一般情况下不要拆卸。n直流电动机的装配步骤按拆卸的相反顺序进行。操作中，各部件应按复位标记和记录进行装配，并校正电刷位置。23n工作子任务二：直流电动机的检查与测试工作子任务二：直流电动机的检查与测试n直流电动机经过拆装后，需要进行检查与测试，其内容主要是将电机试运转若干小时，观察电机出力、火花及转速等情况。目的是为了确定每台装配完成的电动机在电气或机械方面是否都符合要求。n 1装配后的一般检查n装配或检修后的直流电动机，欲投入运行的电机，需将所有紧固螺钉拧紧，使电机转动是否灵活。此外还应检查下列内容：，n (1)电动机接线的检查。要求检查出线的是否正确，接线是否与端子的标号一致，电机内部的接线是否有碰触转动的部件。n (2)换向器表面的检查。要求换向器表面应平滑、光洁、不得有毛刺、裂纹、裂痕等缺陷。换向片间的云母片不得高出换向器的表面，凹下深度为11.5 mm。24n(3)刷握的检查。要求刷握应牢固而精确地固定在刷架上，各刷握之间的距离应相等，刷距偏差不超过1 mm。n (4)间距及尺寸的检。要求检查刷握的下边缘与换向器表面的距离、电刷在刷握中装配的尺寸要求、电刷与换向片的吻合接触面积。n (5)电刷压力弹簧压力的检查。同一电机内各电刷的压力与其平均值的偏差不应超过10。n (6)电机气隙的不均匀程度的检查。当气隙在3 mm以下时，其最大容许偏差值不应超过其算术平均值的20；当气隙在3 mm以上时，偏差不应超过算术平均值的10。测量时可用塞规在电枢的圆周上检测各磁极下的气隙，每次在电机的轴向两端测量。25n2.直流电动机刷架中性线位置的调整方法n（1）松开刷架的紧固螺钉。n（2）将励磁绕组通过开关接到3V直流电源上。n（3）将毫伏表接到相邻两绕组的电刷上。n（4）频繁合上和打开开关，同时将刷架左右慢慢移动，观察直流毫伏表的摆动情况。当毫伏表指针不动或摆动很微弱时，刷架位置就是中性线位置。n（5）紧固刷架后，要复测一次。26n3.绝缘电阻的测试n对500 V以下的电机，用500 V的兆欧表分别测量各绕组对地及各绕组与绕组之间的绝缘电阻，其阻值应大于0.5M。n4.空载试验 n在直流电动机上述检查测试后。将电动机接入电源并励磁，使其在空载下运行一定时间，观察各部位，看是否有过热现象、异常噪声、异常振动或出现火花等，初步鉴定电动机的接线、装配是否合格。27n工作子任务三：并励直流电动机启动、工作子任务三：并励直流电动机启动、调速控制线路调速控制线路n并励直流电动机启动、调速控制线路如图156所示。直流电机启动、调速的操作方法和注意事项如下：n图156 并励直流电动机启动、调速控制线路28n 1.操作方法n(1)在合上电源开关之前、要检查启动电阻器RS及调速电阻器RA是否置于零位，即应使RS的阻值为最大，RA的阻值为零。n (2)合上电源开关QS。n (3)扳动启动电阻器手柄，逐渐切除启动电阻，要注意每切除一级电阻要稍停留数秒。n (4)调节调速电阻器RA，在逐渐增大励磁绕组串接电阻的同时，要测量电动机的转速，注意不能超过电动机的弱磁转速2000r/min。n (5)停转时断开电源开关QS，将RA扳到零位并检查启动电阻器是否自动返回起始位置。29n2.注意事项：n（1）接线时要注意励磁回路的连接必须可靠。防止电动机在运行时出现励磁回路开路、否则电动机在运行时会产生“飞车”事故。n（2）电动机应在满磁情况下启动。且启动电阻RS不能一扳到底。30n【提交材料】n1.任务实施计划书。n2.设备及材料清单。n3.直流电动机拆装记录。n4.直流电动机检查与测试记录。n5.并励直流电动机启动、调速控制线路操作记录。n6.直流电动机拆装与控制的实训报告。31n15.4 三相交流异步电动机正反转控制三相交流异步电动机正反转控制n【任务名称】三相交流异步电动机正反转控制n【任务描述】n根据所给器材在实训板上安装并操纵三相交流异步电动机正反转控制电路。通过实践认识交流接触器与辅助触头的连接方法及所起到的作用；理解互锁的含义、作用以及实现互锁的方法；学会实现电机正反转的方法以及注意事项。32n1.任务要求任务要求n（1）检查并测试各电器n（2）设计电气控制安装图并把低压电器按一定的规律安装在操作板上n（3）按照工艺要求连接双重互锁正、反转控制线路并使设备走线合理、美观n（4）利用仪器仪表检查电路连接是否正确n（5）检查无误进行通电调试。n2.所需设备、材料、工具所需设备、材料、工具n（1）实训操作板1块、三相笼型异步电动机1台、万用表1台、电工工具1套。n（2）低压断路器、热继电器1只，交流接触器2只，按钮3只。n（3）各色铜芯线、号码管、线卡、标签若干。33n【任务实施】n工作子任务一：绘制电路工作子任务一：绘制电路n1.根据以上任务要求，绘制双重互锁正、反转控制线路，如图157所示。n n 图157 双重互锁正、反转控制电线图34n2.分析双重互锁正、反转控制线路的工作原理。其工作过程如下：n合上电源开关QSn按下停止按钮SB1控制电路断路所有控制线圈断电电动机M停止运转。35n工作子任务二：电气控制线路的安装与调试工作子任务二：电气控制线路的安装与调试n1根据电气原理图，自己设计实训电路安装图。n2将低压电器按照所需的实训接线图按对应位置固定在实训面板上。n3把接线端子排按一定的顺序固定在实训面板上。n4在实训面板上把低压电器的各接线端按标号接到对应的接线端子排的内层。n5按接线图对号接线，线接在接线端子排的外层，注意编号不能遗漏。n6主电路和控制电路全部接好后，先自我检查，再经老师检查确认无误后，接通三相电源进行验证。n7如电动机不能按设计要求动作，先自行检查主电路和控制电路，分析原因，找出故障点进行排除，并对出现的故障和排除方法进行记录。n【提交材料】n三相交流异步电动机正反转控制实训报告n调试运行记录。36n15.5 三相交流异步电动机三相交流异步电动机-降压降压启动控制启动控制n【任务名称】三相交流异步电动机降压启动控制n【任务描述】n通过对三相异步电动机降压起动控制电路的接线与操纵，掌握时间继电器的基本结构及原理；了解电路原理，掌握接线方法；进一步加深对电气控制电路的理解并学会正确排除电路故障。37n1.任务要求任务要求n（1）检查并测试各电器n（2）设计电气控制安装图并把低压电器按一定的规律安装在操作板上n（3）按照工艺要求连接三相异步电动机降压起动控制电路并使设备走线合理、美观n（4）利用仪器仪表检查电路连接是否正确n（5）检查无误进行通电调试。n2.所需设备、材料、工具n（1）实训操作板一块、三相笼型异步电动机1台、万用表一台、电工工具1套。n（2）低压断路器、热继电器、时间继电器1只，交流接触器3只，按钮2只。n（3）各色铜芯线、号码管、线卡、标签若干。38n【任务实施】n工作子任务一：绘制电路n1.根据以上任务要求，绘制三相异步电动机降压起动控制线路，如图158所示。n图158 三相电机Y降压启动控制电路原理图39n工作子任务二：电气控制线路的安装与调试工作子任务二：电气控制线路的安装与调试n1.根据电气原理图，设计电器的安装布置图。n2.将低压电器按照设计好的安装布置图固定在实训面板上。n3.把接线端子排按一定的顺序固定在实训面板上。n4.在实训面板上把低压电器的各接线端按标号接到对应的接线端子排的内层。n5.按接线图对号接线，线接在接线端子排的外层，注意编号不能遗漏。n6.主电路和控制电路全部接好后，先自我检查，特别注意KM2和KM3两个互锁触头是否正确接入，经老师检查确认无误后，接通三相电源进行验证。n7.调整时间继电器的整定时间，观察接触器KM2、KM3的动作时间的变化并记录下来。n8.如电动机不能按设计要求动作，先自行检查主电路和控制电路，分析原因，找出故障点进行排除，并对出现的故障和排除方法进行记录。n【提交材料】n三相交流异步电动机降压启动控制实训报告n调试运行记录。40