項目一安全用電課時（學時）2學時授課教師班級22機電1班教學重點及難點1、掌握安全用電知識2、電氣安全用具的使用方法項目目標1、掌握安全用電知識2、電氣安全用具的使用方法3、熟悉觸電急救與電氣消防知識項目分析1、電力是國民經濟的重要能源，在生活中也不可缺少。但是不懂得安全用電知識就容易造成觸電身亡、電氣火災、電器損壞等意外事故，所以，“安全用電，性命攸關”。2、發生安全事故后如何自救（1）觸電事故造成嚴重的人身傷害后通常需要進行人工呼吸和心臟復蘇；（2）發生電氣火災后如何滅火相關知識1.用電安全知識2.用電急救項目實施一、安全用電1、觸電的種類：點擊和電傷電擊：人體接觸帶電部分，造成電流通過人體，使人體內部的器官受到損傷的現象。電傷：由于電弧以及熔化、蒸發的金屬微粒對人體外表的傷害。2、人體觸電形式單相觸電：人體同時接觸到相線和零線（或大地）形成電流通路，是最多的觸電形式。（220V）兩相觸電：人體同時接觸到三相電路的任意兩相電壓而引起的觸電。如兩手、或手和腳，同時觸及電源的兩根相線發生觸電的現象（380V）接觸電壓、跨步電壓觸電：接觸電壓：人站在地上觸及設備外殼，所承受的電壓。跨步電壓：人站立在設備附近地面上，兩腳之間所承受的電壓。3、影響通過人體電流大小的因素（1）通過人體電流的大小與人體本身電阻和加到人體上電壓的大小有關。（2）電流作用時間對人體的傷害。（3）電流通過人體的途徑對人體的傷害。（4）電流頻率對人體的傷害。（5）人體的健康因素。4、安全電壓：常用的有36V、24V、12Ｖ等5、安全用具常用的有絕緣手套、絕緣靴、絕緣棒三種。二、觸電急救1、觸電的現場搶救使觸電者盡快脫離電源對不同情況的救治（1）觸電者神智尚清醒，但感覺頭暈、心悸、出冷汗、惡心、嘔吐等，應讓其靜臥休息，減輕心臟負擔。（2）觸電者神智有時清醒，有時昏迷。應靜臥休息，并請醫生救治。（3）觸電者無知覺，有呼吸、心跳。在請醫生的同時，應施行人工呼吸。（4）觸電者呼吸停止，但心跳尚存，應施行人工呼吸；如心跳停止，呼吸尚存，應采取胸外心臟擠壓法；如呼吸、心跳均停止，則須同時采用人工呼吸法和胸外心臟擠壓法進行搶救。2、口對口人工呼吸法（詳情參考視頻）3、胸外心臟擠壓法（詳情參考視頻）三、電氣設備防火、防爆1、電氣設備防火電氣火災產生的原因：設備材料選擇不當，過載、短路或漏電，照明及電熱設備故障，熔斷器的燒斷、接觸不良以及雷擊、靜電等，都可能引起高溫、高熱或者產生電弧、放電火花。電氣火災的預防和緊急處理：應按場所的危險等級正確地選擇、安裝、使用和維護電氣設備及電氣線路，按規定正確采用各種保護措施電氣火災的緊急處理：首先應切斷電源，同時，撥打火警電話報警2、電氣設備防爆由電引起的爆炸發生在含有易燃、易爆氣體、粉塵的場所。防爆措施：正確敷設電氣線路，保持場所良好通風；防止短路、過載；應安裝自動斷電保護裝置，對危險性大的設備應安裝在危險區域外；電源應采用三相五線制與單相三線制，線路接頭采用熔焊或釬焊。練一練思考題1、網上查找至少2家企業的用電規則。教學方法及教具多媒體教學，講授項目二單向運行控制電路課時（學時）2學時授課教師王鈞班級22機電1班教學重點及難點接線圖的繪制和識讀方法項目目標 掌握按鈕開關的符號、結構、原理及選用。 掌握交流接觸器、熱繼電器的符號、結構、原理及選用項目分析1、適用情況三相異步電動機的單向運行控制在生產中應用最廣泛，電動機單向運行控制的原理及安裝與維修技能是維修電工必須掌握的基礎知識和基本技能。通過點動控制、連續運行與電動機的兩地控制三個具體電路來學習單向運行控制電路。a）b)圖1-3-1單向運行電路的應用a)電動葫蘆及操作手柄b)普通車床2、項目任務通過學習本項目中按鈕開關、接觸器、熱繼電器等相關知識，完成圖1-3-2圖1-3-2點動控制電路圖圖1-3-3單向連續運行控制電路圖1-3-4兩地控制電路相關知識按鈕開關1、按鈕開關結構及原理按鈕開關簡稱按鈕，符號SB。它是電力拖動系統中一種最簡單而又最常用的發送主令的電器。結構如圖1-3-5，其中“起動”按鈕是常開的，按鈕顏色常為綠色，按下時即接通電路;“停止”按鈕是常閉的，按鈕顏色常為紅色，按下時則切斷電路。將按鈕與接觸器的吸引線圈相配合，便可在遠距離來控制電動機。圖1-3-5按鈕開關結構、符號及原理圖a）按鈕開關結構b)按鈕開關符號c)按鈕開關原理圖2、型號按鈕開關型號及含義如下：3、檢測方法圖1-3-6按鈕開關檢測示意圖（1）萬用表選擇×100或者×1K檔，并進行歐姆調零；（2）將觸頭兩兩測量查找，未按下按鈕時阻值為∞，而按下按鈕時阻值為0的一對為常開觸頭；相反，不按時阻值為0，而按下按鈕時阻值為∞的一對為常閉觸頭。4、選擇(1)根據使用場合,選擇按鈕的種類,如開啟式、保護式、防水式和防腐式等。(2)根據用途,選用合適的形式,如手把旋鈕式、鑰匙式、緊急式和帶燈式等。(3)按控制回路的需要,確定不同按鈕數,如單鈕、雙鈕、三鈕和多鈕等。(4)按工作狀態指示和工作情況要求,選擇按鈕和指示燈的顏色(參照國家有關標準)。(5)核對按鈕額定電壓、電流等指標是否滿足要求。常用控制按鈕的型號有LA4、LAlO、LAl8、LAl9、LA20和LAZ5等系列。二、接觸器接觸器是一種用來自動接通或斷開大電流電路并可實現遠距離控制的電器。它不僅具有欠壓和失壓保護功能，而且還具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設備簡單經濟等特點，在電力拖動控制線路中得到了廣泛應用。接觸器按其主觸頭通過電流的種類不同可分為交流和直流兩種可以頻繁地接通和分斷交直流電路，并可實現遠距離控制，主要用來控制電動機。圖1-3-7交流接觸器外形圖結構交流接觸器由電磁系統、觸頭系統、滅弧裝置及輔助部件構成。觸頭系統包括主觸頭和輔助觸頭。其中常開觸頭又稱為動合觸頭（三對，用于通斷電流較大的主電路），常閉觸頭又稱為動斷觸頭（兩對，用于通斷電流較小的控制電路。）常開和常閉觸頭是聯動的，當線圈通電時，常閉觸頭先斷開，常開觸頭后閉合；當線圈斷電時，常開觸頭先恢復斷開，常閉觸頭后恢復閉合。圖1-3-8交流接觸器原理圖及符號（2）電磁系統電磁系統由線圈、靜鐵心、動鐵心(又稱銜鐵)和短路環等組成。線圈通電時產生磁場，動鐵心被吸向靜鐵心，帶動觸頭動作，控制線路的接通與分斷。為了減小磁滯和渦流損失，鐵心采用硅鋼片疊壓鉚成。為了減小振動和噪聲，在鐵心端面上嵌入一只銅環一般稱之為短路環。當電磁線圈通入交流電時，線圈電流I1產生磁通Ф1，短路環中產生感應電流I2形成磁通Ф2，由于I1與I2的相位不同，故Ф1與Ф2的相位也不同，即Ф1與Ф2不同時為零。這樣，在磁通Ф1過零時，Ф2不為零而產生吸力，吸住銜鐵，使銜鐵始終被鐵心吸牢，振動和噪音顯著減小。圖1-3-9接觸器鐵芯（3）滅弧系統接觸器在分斷大電流電路時，在動靜觸頭之間會產生較大的電弧，不僅會燒壞觸頭，延長電路分斷時間，嚴重時還會造成相間短路，所以在20A以上的接觸器上均裝有滅弧裝置。對于小容量的接觸器，常采用雙斷口觸頭滅弧、電動力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。對于大容量的接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。圖1-3-10滅弧裝置示意圖工作原理當線圈通電時,靜鐵芯產生電磁吸力,將動鐵芯吸合,觸頭系統與動鐵芯是聯動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當線圈斷電時,吸力消失,動鐵芯聯動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。3、型號接觸器的型號及意義如下：4、選擇（1）根據接觸器所控制負載的工作任務（輕任務、一般任務或重任務）來選擇相應使用類別的接觸器。（2）交流接觸器的額定電壓（指觸頭的額定電壓）一般為500V或380V兩種，應大于或等于負載回路的電壓。(3)根據電動機（或其他負載）的功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。接觸器的額定電流（指主觸頭的額定電流）有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A等幾種，應大于或等于被控回路的額定電流。對于電動機負載，可按下列公式計算：式1-3-1式中，IN為接觸器主觸頭電流，單位為A；PN為電動機的額定功率，單位為kW；UN為電動機的額定電壓，單位為V；K為經驗系數，一般取1～1.4。(4)接觸器線圈的電流種類（交流和直流兩種）和電壓等級應與控制電路相同。(5)觸頭數量和種類應滿足電路和控制線路的要求。5、檢測（1）外觀檢查，外殼有無裂紋，各接線樁螺栓有無生銹，零部件是否齊全。（2）交流接觸器的電磁機構動作是否靈活可靠，有無銜鐵卡阻等不正常現象。檢查接觸器觸頭有無熔焊、變形、嚴重氧化銹蝕現象，觸頭應光潔平整、接觸緊密，防止粘連、卡阻。（3）用萬用表檢查電磁線圈的通斷情況。線圈直流電阻若為零，則線圈短路，若為∞，則線圈斷路，以上兩種情況均不能使用。（4）核對接觸器的電壓等級、電流容量、觸頭數目及開閉狀況等。常用交流接觸器在0.85~1.05倍的額定電壓下能保證可靠吸合。6、安裝及操作注意事項：（1）交流接觸器一般應安裝在垂直面上，傾斜度不得超過5o；若有散熱孔，則應將有孔的面放在垂直方向上，以利散熱，并按規定留有適當的飛弧空間，以免飛弧燒壞相鄰電器。（2）安裝和接線時，注意不要將零件失落或掉入接觸器內部。安裝孔的螺釘應裝有彈簧墊圈和平墊圈并擰緊螺釘以防震動松脫。（3）安裝完畢檢查接線正確無誤后，在主觸頭不帶電的情況下操作幾次，然后測量接觸器的動作值和釋放值，所測數值應符合產品的規定要求。（4）接觸器上標有“NO”（NormallyOpen）的輔助觸頭是常開觸頭，標有“NC”（NormallyClose）的觸頭是常閉觸頭，其他的低壓電器如果用此標識，其含義相同。三、熱繼電器在電動機運行過程中由于種種原因，長期負載頻繁起動，欠電壓運行，缺相運行，都可能使電動機的電流超過額定值，但熔斷器在這些情況下不會熔斷，若長時間過載，將引起繞組發熱溫升，影響電動機的壽命甚至燒壞電動機。因此，常用熱繼電器作電動機的過載保護。熱繼電器有多種形式，如雙金屬片式、熱敏電阻式、易熔合金式。其中雙金屬片式應用最多。按極數不同分為單極、兩極和三極。按復位方式不同可分為自動復位式和手動復位式。T系列JR16系列符號圖1-3-11熱繼電器外形及符號結構及工作原理圖1-3-12熱繼電器內部結構及符號熱繼電器的發熱元件由電阻絲做成，其電阻值較小，工作時將它串接在電動機的主電路中，電阻絲所圍繞的雙金屬片是由兩片線膨脹系數不同的金屬片壓合而成，左端與外殼固定。當熱元件中通過的電流超過其額定值而過熱時，由于雙金屬片的上面一層熱膨脹系數小，而下面的大，使雙金屬片受熱后向上彎曲，導致扣板脫扣，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點斷開。如圖1-3-13，在使用時，把熱元件串接于電動機的主電路中，而常閉觸頭串接于電動機啟停接觸器的線圈的回路中。如圖1-3-12，觸點31與32或33與32是串接在電動機的控制電路中的，使得控制電路中的接觸器的動作線圈斷電，從而切斷電動機的主電路。圖1-3-13熱繼電器原理示意圖熱元件2—雙金屬片3—導板4—觸頭系統型號熱繼電器的型號及意義：選擇（1）原則上，熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。（2）在不頻繁起動場合，要保證熱繼電器在電動機的起動過程中不產生誤動作。通常，當電動機起動電流為其額定電流的6倍，以及起動時間不超過6s時，若很少連續起動，就可按電動機的額定電流選取熱繼電器。當電動機用于重復的短時工作時，首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。于工作時間很短、間歇時間較長的電動機（如搖臂的鉆床電動機、某些機床的快速移動電動機）和雖然長時間工作，但過載可能性很小的電動機（如排風扇的電動機）可以不設計過載保護。雙金屬片式熱繼電器一般用于輕載、不頻繁起動電動機的過載保護。安裝及操作注意事項：（1）熱繼電器只對長期過載或短時嚴重過載起保護作用，對瞬時過載和短路不起保護作用。（2）JRl、JR2、JR0和JRl5系列的熱繼電器均為兩相結構，是雙熱元件的熱繼電器，可以用做三相異步電動機的均衡過載保護和星形連接定子繞組的三相異步電動機的斷相保護，但不能用做定子繞組為三角形連接的三相異步電動機的斷相保護。（3）熱繼電器在出廠時，其觸頭一般為手動復位，若需自動復位，可將復位調整螺釘順時針方向轉動，用手撥動幾次，若動觸頭沒有處在斷開位置，可將螺釘緊固。（4）為了使熱繼電器的整定電流和負載工作電流相符，可旋轉調節旋鈕，將其對準刻度定位標識，若整定值在兩者之間，可按照比例在實際使用時適當調整。項目實施一、點動控制電路起動控制：合上QF,按下起動按鈕SB→接觸器KM線圈得電→KM主觸頭閉合→電動機M起動運行。停止控制：松開按鈕SB→接觸器KM線圈失電→KM主觸頭斷開→電動機M失電停轉。圖1-3-14點動控制電路圖圖1-3-15為點動控制接線圖。圖1-3-15點動控制接線圖2.單向連續運行控制電路單向連續運行控制電路如下圖所示：圖1-3-16單向連續運行控制電路圖中QF為低壓斷路器、FU1、FU2為熔斷器、KM為接觸器、FR為熱繼電器、M為鼠籠型異步電動機，SB1為停止按鈕、SB2為起動按鈕。電路工作情況：合上電源開關QF，引入電源，按下起動按鈕SB2，KM線圈通電，常開主觸點閉合，電動機接通電源起動。同時，與起動按鈕并聯的接觸器開觸點也閉合，當松開SB2時，KM線圈通過其本身常開輔助觸點繼續保護通電，從而保證了電動機連續運轉。這種用接觸器自身輔助觸點保持線圈通電的電路，稱為自鎖或自保電路。輔助常開觸點稱為自鎖觸點。當需電動機停止時，可按下停止按鈕SB1，切斷KM線圈電路，KM常開主觸點與輔助觸點均斷開，切斷電動機電源電路和控制電路，電動機停止運轉。電路保具備的護環節（1）短路保護由熔斷器FU1、FU2分別實現主電路和控制電路的短路保護。為擴大保護范圍，在電路中熔斷器應安裝在靠近電源端，通常安裝在電源開關下邊。（2）過載保護由于熔斷器具有反時限保護特性和分散性，難以實現電動機的長期過載保護，為此采用熱繼電器FR實現電動機的長期過載保護。當電動機出現長期過載時，串接在電動機定子電路中的雙金屬片因過熱變形，致使其串接在控制電路中的常閉觸點打開，切斷KM線圈電路，電動機停止運轉，實現過載保護。（3）欠壓和失壓保護當電源電壓由于某種原因嚴重欠壓或失壓時，接觸器電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，常開主觸點與自鎖觸點斷開，電動機停止運轉。而當電源電壓恢復正常時，電動機不會自行運轉，避免事故發生。因此具有自鎖的控制電路具有欠壓與失壓保護。圖1-3-17為單向連續運行控制接線圖。圖1-3-17單向連續運行控制接線圖三、電動機兩地控制電路能在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式叫電動機的多地控制。線路的特點是：兩地的起動按鈕SB1、SB4要并聯接在一起；停止按鈕SB2、SB3要串聯接在一起。這樣就可以分別在甲、乙兩地起動和停止同一臺電動機，以達到操作方便之目的。對于三地或多地控制，只要將各地的起動按鈕并聯、停止按鈕串聯即可實現。圖1-3-18電動機兩地控制電路起動時：在任何位置按下任何一只起動按鈕SB1或S4。，交流接觸器KM線圈將得電吸合且KM輔助常開觸點閉合自鎖，主電路中KM常開觸點閉合，電機得電起動運轉。停止時：按下任意停止按鈕SB2或SB3，都將切斷交流接觸器KM線圈回路電源，線圈斷電釋放，主電路中三對常開觸點斷開．電動機失電停止運轉。圖1-3-19為電動機兩地控制接線圖。圖1-3-19電動機兩地控制接線圖練一練一、點動控制電路圖1-3-14點動控制電路圖圖1-3-15點動控制接線圖2.單向連續運行控制電路單向連續運行控制電路如下圖所示：圖1-3-16單向連續運行控制電路三、電動機兩地控制電路圖1-3-18電動機兩地控制電路思考題請寫出按鈕開關、交流接觸器、熱繼電器的作用和圖形符號。在電動機的控制電路中，熔斷器和熱繼電器能否相互代替？為什么？簡述交流接觸器在電路中的作用、結構和工作原理。請繪出單向連續運行控制電路圖，并介紹其起動和停止過程。控制電路中如何實現自鎖？有何作用？教學方法及教具項目教學按鈕開關、交流接觸器、熱繼電器、電動機、閘刀開關等項目三正反轉控制電路課時（學時）4學時授課教師王鈞班級22機電1班教學重點及難點正確安裝電動機正反轉控制電路。工作臺自動往返控制電路項目目標掌握倒順開關、行程開關的結構、原理、符號。掌握線槽布線的操作工藝。項目分析我們在進出大門時，門衛師傅用手里的遙控器來控制開門或關門。自動伸縮門實際上就是電動機的正反轉控制。其他如機床工作臺的前進與后退、主軸的正轉與反轉、起重機的上升與下降等，這些生產機械要求電動機能實現正、反轉控制。圖1-4-1正反轉電路的應用電氣原理圖通過學習本項目中倒順開關、行程開關等相關知識，掌握圖1-4-2倒順開關控制電路，圖1-4-3雙重聯鎖控制電路，圖1-4-4工作臺自動往返控制電路。圖1-4-2倒順開關控制電路圖1-4-3雙重聯鎖控制電路圖1-4-4工作臺自動往返控制電路相關知識倒順開關1、結構及工作原理倒順開關的手柄只能從“停”位置左轉45°或右轉45°。當電動機處于正轉狀態時，要使它反轉，應先把手柄扳到“停”的位置，使電動機先停轉，然后再把手柄扳到“倒”的位置，使它反轉。若直接把手柄由“順”扳到“倒”的位置，電動機的定子繞組會因為電源突然反接而產生很大的反接電流，容易使電動機定子繞組因過熱而損壞。對于容量在5.5KW以下的電動機，可用倒順開關直接控制電動機的正反轉。對于5.5KW以上的電動機，只能用倒順開關預選電動機的旋轉方向，而由接觸器KM來控制電動機的起動與停止。a)b)c)圖1-4-5倒順開關外形、結構及控制電路a）HZ3-132型倒順開關外形b)結構圖c）控制電路圖在使用時需注意：倒順開關的外殼必須可靠接地，必須將接地線接到倒順開關的接地螺釘上，切忌接在開關的罩殼上；倒順開關的進出線切忌接錯，接線時，應看清開關線端標記，并將L1、L2、L3接電源，U、V、W接電動機；倒順開關的操作順序要正確。2、型號倒順開關的型號及意義如下：3、接線圖圖1-4-6倒順開關控制電路接線圖行程開關在生產機械中，常需要控制某些運動部件的行程，或運動一定的行程停止，或者在一定的行程內自動往復返回，這種控制機械行程的方式稱為“行程控制”。行程開關又稱限位開關，用以反應工作機械的行程，發出命令以控制其運動方向或行程大小的開關。它是實現行程控制的小電流（5A以下）的主令電器。圖1-4-7行程開關外形a）LX19系列b）LX5系列c）LXW8系列微動開關行程開關的作用原理與按鈕類似，動作時碰撞行程開關的頂桿。行程開關按其結構可分為直動式、滾輪式和微動式三種。直動式的缺點是觸頭分合速度取決于擋塊移動速度；當擋塊移動速度低于0.4m/min時，觸頭切斷太慢，易受電弧燒灼，這時應采用有盤形彈簧機構能瞬時動作的滾輪式行程開關，或具有彎形片狀彈簧的更為靈敏、輕巧的微動開關。如圖1-4-8所示。a)外形b)動作原理c)圖形代號圖1-4-8直動式行程開關頂桿2-彈簧3-動斷觸頭4-觸頭彈簧5-動合觸頭行程開關動作原理如圖1-4-9所示。當行程開關沒有受壓時，如圖1-4-9（a）所示，常閉觸頭的接線端子2和共接線端子1之間接通，而常開觸頭的接線端子4和共接線端子1之間處于斷開狀態；當行程開關受壓時，如圖1-4-9（b）所示。在拉桿和彈簧的作用下，常閉觸頭分斷，接線端子2和共接線端子1之間斷開，而常開觸頭接通，接線端子4和共接線端子1接通。行程開關的結構和外形多種多樣，但工作原理基本相同。圖1-4-9行程開關的原理圖項目實施雙重聯鎖正反轉控制電路接觸器聯鎖的正反轉電路接觸器聯鎖的正反轉控制線路中采用了兩個接觸器，即正轉用接觸器KM1和反轉用的接觸器KM2，它們分別由正轉按鈕SB1和反轉按鈕SB2控制。從主電路圖中可以看出，這兩個接觸器的主觸頭所接通的電源相序不同，KM1按L1—L2—L3相序接線，KM2則按L3—L2—L1相序接線。相應地控制電路有兩條，一條是由按鈕SB1和KM1線圈等組成的正轉控制電路；另一條是由按鈕SB2和KM2線圈等組成的反轉控制電路。注意：接觸器KM1和KM2的主觸頭絕不允許同時閉合，否則將造成兩相電源（L1相和L3相）短路事故。為了避免兩個接觸器KM1和KM2同時得電動作，就在正、反轉控制電路中分別串接了對方接觸器的一對常閉輔助觸頭，這樣，當一個接觸器得電動作，通過其常閉輔助觸頭使另一個接觸器不能得電動作，接觸器間這種相互制約的作用叫接觸器聯鎖（或互鎖）。實現聯鎖作用的常閉輔助觸頭稱為聯鎖觸頭（或互鎖觸頭）。圖1-4-10接觸器聯鎖的正反轉控制電路（1）正轉控制合上電源開關QF，按正轉起動按鈕SB1，正轉控制回路接通，KM1的線圈通電動作，其常開觸頭閉合自鎖、常閉觸頭斷開對KM2的聯鎖，同時主觸頭閉合，主電路按U21、V21、W21相序接通，電動機正轉。（2）反轉控制要使電動機改變轉向（即由正轉變為反轉）時應先按下停止按鈕SB3，使正轉控制電路斷開電動機停轉，然后才能使電動機反轉，為什么要這樣操作呢？因為反轉控制回路中串聯了正轉接觸器KM1的常閉觸頭，當KM1通電工作時，它是斷開的，若這時直接按反轉按鈕SB2，反轉接觸器KM2是無法通電的，電動機也就得不到電源，故電動機仍然正轉狀態，不會反轉。電機停轉后按下SB2，反轉接觸器KM2通電動作，主觸頭閉合，主電路按W31、V31、U31相序接通，電動機的電源相序改變了，故電動機作反向旋轉。圖1-4-11為接觸器聯鎖的正反轉控制接線圖。圖1-4-11接觸器聯鎖的正反轉控制接線圖按鈕聯鎖的正反轉電路圖1-4-12按鈕聯鎖控制電路電路工作原理如下：按下起動按鈕SB1，接觸器KM1線圈通電并自鎖，KM1主觸點閉合，電動機通電旋轉，此時，若按下按鈕SB2，接觸器KM1斷電，KM2通電自鎖，KM2主觸點閉合，電動機電源相序改變，電動機反向旋轉。停止時，按下停止按鈕SB3，此時，無論是正轉還是反轉，KM1、KM2都斷電，電動機停止旋轉。雙重聯鎖正反轉電路圖1-4-13雙重聯鎖控制電路互鎖控制：將KM1、KM2正反轉接觸器的輔助動段觸點互相串接在對方的線圈電路中，形成相互制約的關系，使KM1、KM2的線圈不能同時得電。這種相互制約的關系稱為互鎖控制。這種由接觸器或繼電器輔助動斷觸點構成的互鎖稱為電氣互鎖，其輔助動斷觸點稱為互鎖觸點。這種電路既有機械互鎖，又有電氣互鎖，稱為雙重聯鎖。電路工作原理如下：按下起動按鈕SB1，接觸器KM1線圈通電并自鎖，KM1主觸點閉合，電動機通電旋轉，此時，若按下按鈕SB2，接觸器KM1斷電，KM2通電自鎖，KM2主觸點閉合，電動機電源相序改變，電動機反向旋轉。停止時，按下停止按鈕SB3，此時，無論是正轉還是反轉，KM1、KM2都斷電，電動機停止旋轉。在這個線路中，正轉起動按鈕SB1的常開觸點用來使正向接觸器KM1的線圈瞬時通電，其常閉觸點則串聯在反轉接觸器KM2線圈的電路中，用來使之釋放。反轉起動按鈕SB2也按SB2同樣安排。當按下SB1或SB2時，首先是常閉觸點斷開，然后才是常開觸點閉合。這樣在需要改變電動機運轉方向時，就不必按SB3停止按鈕了，可直接操作正反轉按鈕即能實現電動機正反轉的改變。該線路既有接觸器常閉觸點的“電氣互鎖”，又有復合按鈕常閉觸點的“機械互鎖”，即具有雙重互鎖。該線路操作方便，安全可靠，故應用廣泛。先合上電源開關QS

（1）正轉控制

按下正轉按鈕SB1

，SB1常閉觸頭先分斷對KM2聯鎖，切斷反轉控制電路。

SB1常開觸頭后閉合，KM1線圈得電。

KM1自鎖觸頭閉合自鎖

，

KM1主觸頭閉合，電動機M起動連續正轉

，KM1聯鎖觸頭分斷對KM2聯鎖，切斷反轉控制電路。

（2）反轉控制

按下反轉按鈕SB2，SB2常閉觸頭先分斷，切斷正轉控制電路，KM1線圈失電。

KM1自鎖觸頭分斷解除自鎖

，KM1主觸頭分斷，電動機M失電。

KM1聯鎖觸頭恢復閉合。SB2常開觸頭后閉合，KM2線圈得電。

KM2自鎖觸頭閉合自鎖

，KM2主觸頭閉合，電動機M起動連續反轉，KM2聯鎖觸頭分斷對KM1聯鎖，切斷正轉控制電路。

（3）停止

按下停止按鈕SB3

，控制電路失電，正或反轉接觸器主觸頭分斷，電動機M失電停轉。圖1-4-14為雙重聯鎖控制接線圖。圖1-4-14雙重聯鎖控制接線圖二、工作臺自動往返控制電路控制要求：機械設備中如組合機床、銑床的工作臺、高爐的加料設備等都需要在一定距離內能自動往返，以使工件能連續加工。圖1-4-15工作臺自動往返控制電路控制線路按照行程控制原則，利用生產機械運動的行程位置實現控制，通常采用位置開關。工作過程如下：合上電源開關QK→按下起動按鈕SB1→接觸器KM1通電→電動機M正轉，工作臺向前→工作臺前進到一定位置，撞塊壓動位置開關SQ2→SQ2常閉觸點斷開→KM1斷電→電動機M改變電源相序而反轉，工作臺向后→工作臺向后退到一定位置，撞塊壓動限位開關SQ1→SQ1常閉觸點斷開→KM2斷電→M停止反退；SQ1常開觸點閉合→KM1通電→電動機M又正轉，工作臺又向前。如此往復循環工作，直至按下停止按鈕SB3→KM1(或KM2)斷電→電動機停轉。另外，SQ3、SQ4分別為反、正向終端保護位置開關，防止出現位置開關SQ1和SQ2失靈時造成工作臺從床身上沖出的事故。圖1-4-16為工作臺自動往返控制接線圖。圖1-4-16工作臺自動往返控制接線圖練一練接觸器聯鎖的正反轉電路圖1-4-10接觸器聯鎖的正反轉控制電路按鈕聯鎖的正反轉電路圖1-4-12按鈕聯鎖控制電路雙重聯鎖正反轉電路圖1-4-13雙重聯鎖控制電路4、工作臺自動往返控制電路圖1-4-15工作臺自動往返控制電路思考題請繪制雙重聯鎖正反轉控制電路圖，并簡要介紹其工作過程。請繪制工作臺自動往返控制電路圖，并簡要介紹其工作過程。教學方法及教具項目教學法閘刀開關、交流接觸器、熱繼電器、電動機、按鈕開關、行程開關等。項目四電動機延時起動控制電路課時（學時）2學時授課教師王鈞班級22機電1班教學重點及難點三相交流異步電動機延時起動控制電路項目目標 掌握按鈕開關的符號、結構、原理及選用。 掌握交流接觸器、熱繼電器的符號、結構、原理及選用項目分析在一些特殊行業的生產過程中，為保證安全生產，通常要求按下起動按鈕后，先延時一段時間（如10s），由電鈴和信號燈發出聲光報警提示現場人員注意，延時時間到，聲光報警立即停止，電動機起動，當按下停止按鈕，電動機停止運行。圖1-5-1電動機延時起動控制電路的應用電氣線路圖通過學習本項目中時間繼電器、中間繼電器等相關知識，掌握圖1-5-2延時起動控制電路電氣原理圖。圖1-5-2延時起動控制電路電氣原理圖相關知識時間繼電器1、結構及原理當繼電器感測部分接受輸入信號后，經過一段時間執行部分才動作，這類繼電器稱為時間繼電器。按它的動作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式以及電子式等；按延時方式可分為通電延時型和斷電延時型兩種。下面就以空氣阻尼式時間繼電器為例說明其工作原理。阻尼式時間繼電器又稱氣囊式時間繼電器。它是利用空氣阻尼的作用來延時的。JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器如圖1-5-3所示。該時間繼電器是由電磁系統、觸頭系統和延時機構組成。電磁鐵采用直動式雙E型，觸頭系統是借助橋式雙斷點微動開關，構成由瞬時觸頭和延時觸頭兩部分供控制時選用，延時機構是利用空氣通過小孔時產生阻尼作用的氣囊式阻尼器。這種繼電器分為通電延時型和斷電延時型兩種。下面以通電延時型的繼電器為例，介紹其動作原理。圖1-5-3JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器1-線圈2-反作用彈簧3-銜鐵4-靜鐵心5-彈簧片6-瞬時觸頭7-杠桿8-延時觸頭9-調節螺釘10-推桿12-螺旋壓縮彈簧空氣阻尼式時間繼電器通電延時動作的過程是：如圖1-5-3所示，當線圈1通電時，銜鐵2克服反作用彈簧3的阻力，與靜鐵心4吸合，推桿5在螺旋壓縮彈簧6的作用下向上移動，使與活塞12相連的橡皮膜8也向上移動，但其上移的速度受進氣孔10進氣速度的控制，而進氣速度可通過調節螺釘9帶動螺塞11以改變進氣孔的大小加以調節，進氣越慢，延時越長。空氣進入氣囊，經過一段時間，活塞12才能移到最上端，并通過杠桿13壓動微動開關KT2，使其動斷觸頭斷開、動合觸頭閉合，起到通電延時作用，故微動開關KT2的觸頭稱為延時觸頭。而另一個微動開關KT1是在銜鐵2吸合時，通過推板14作用下立即動作，使KT1的動斷觸頭瞬時斷開、動合觸頭瞬時閉合，故KT1的觸頭稱為瞬時觸頭。當線圈1斷電時，銜鐵2在反作用彈簧3的作用下，通過推桿5將活塞12推向最下端，這時橡皮膜8下方氣室內的空氣通過橡皮膜、弱彈簧7和活塞12的局部所形成的單向閥迅速從橡皮膜上方的縫隙中排掉，使微動開關KT1和KT2的各觸頭瞬時復位。圖1-5-4時間繼電器圖形及符號以上原理為通電延時型，若將電磁系統翻轉180。，即為斷電延時型，如圖1-5-5b所示。線圈不得電時，塔形彈簧將橡皮膜和活塞桿推向右側，杠桿將延時接點壓下（注意，原來通電延時的常開觸頭現在變成了斷電延時的常閉觸頭了，原來通電延時的常閉觸頭現在變成了斷電延時的常開觸頭），當線圈通電時，動鐵心帶動L型傳動桿向左運動，使瞬動觸頭瞬時動作，同時推動活塞桿向左運動，如前所述，活塞桿向左運動不延時，延時觸頭瞬時動作。線圈失電時動鐵心在反力彈簧的作用下返回，瞬動觸頭瞬時動作，延時觸頭延時動作。a)通電延時型b）斷電延時型圖1-5-5空氣阻尼式時間繼電器型號空氣阻尼式時間繼電器型號及含義如下：3、優缺點（1）優點：結構簡單、延時范圍大、壽命長、價格低廉，且不受電源電壓及頻率波動的影響。（2）缺點：延時誤差大、無調節刻度指示，一般適用延時精度要求不高的場合。常用的產品有JS7-A、JS23等系列，其中JS7-A系列的主要技術參數為延時范圍，分0.4s～60s和0.4s～180s兩種，操作頻率為600次/h，觸頭容量為5A，延時誤差為±15%。在使用空氣阻尼式時間繼電器時，應保持延時機構的清潔，防止因進氣孔堵塞而失去延時作用。4、選擇（1）根據系統的延時范圍和精度選擇時間繼電器的類型和系列。（2）根據控制線路的要求選擇繼電器的延時方式。（3）根據控制線路的電壓選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。5、安裝及使用注意事項（1）時間繼電器應按說明書規定安裝。無論是通電型還是斷電延時型，都必須使繼電器在斷電后，釋放時銜鐵的運動方向垂直向下，其傾斜度不得超過5度。（2）時間繼電器的整定值，應預先在不通電時整定好，并在試車時校正。（3）時間繼電器金屬底板上的接地螺釘必須與接地線可靠連接。（4）通電延時型和斷電延時型可在整定時間內自行調換。（5）使用時，應經常清除灰塵及油垢，否則延時誤差將更大。二、中間繼電器中間繼電器用于繼電保護與自動控制系統中，以增加觸點的數量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結構和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數量比較多。圖1-5-6中間繼電器外形及符號項目實施圖1-5-7延時起動控制電路電氣原理圖電動機的延時起動控制電路如圖1-5-7所示。主電路由電源總開關QF、熔斷器FU1、接觸器KM主觸頭、熱繼電器FR、電機M組成，控制電路由熔斷器FU2、熱繼電器FR常閉觸頭、停止按鈕SB1、起動按鈕SB2、中間繼電器KA、時間繼電器KT、交流接觸器KM線圈及輔助常開常閉觸頭組成，輔助電路由中間繼電器KA的常開觸頭、電鈴、警示燈組成。工作原理如下：合上閘刀開關QF，按下起動按鈕SB2，中間繼電器KA線圈通電在SB2旁形成自鎖，同時時間繼電器KT線圈得電吸合并開始計時，KA(1-7)常開觸頭閉合，輔助電路接通，電鈴和警示燈通電發聲和報警提示現場人員注意。當時間繼電器KT延時時間到設定值，時間繼電器KT（3-6）延時閉合常開觸頭閉合，交流接觸器KM線圈通電，交流接觸器KM(4-5)的常閉觸頭先斷開，中間繼電器KA和時間繼電器KT的線圈通電，中間繼電器KA(1-7)常開觸頭復位，聲光報警立即停止，同時KM主觸頭閉合，電動機起動，交流接觸器KM（3-6）常開觸頭閉合自鎖，電動機連續運行。按下停止按鈕SB1，電機M將停止運轉。圖1-5-8為延時斷開控制電路的接線圖。圖1-5-8延時斷開控制電路接線圖練一練圖1-5-7延時起動控制電路電氣原理圖思考題請繪出時間繼電器符號，并說明其含義。請簡要介紹空氣阻尼式時間繼電器通電延時動作的過程。請簡要介紹延時起動控制電路工作原理。教學方法及教具項目教學閘刀開關、交流接觸器、熔斷器、熱繼電器、電動機、按鈕開關、時間繼電器、電鈴、警示燈等。項目五順序啟停控制電路課時（學時）2學時授課教師王鈞班級22機電1班教學重點及難點分析和排除順序起停控制電路的常見故障項目目標掌握故障檢修的方法。項目分析在許多生產機械中，為了保證操作過程的合理和工作的安全可靠，電動機需要按一定的順序起動或停止。如傳送帶要求第一臺電動機起動后，第二臺電動機才可以起動，第二臺電動機起動后第三臺電動機才可以起動，而且要求逆序停止。圖1-6-1順序啟停控制電路的應用情況項目實施一、主電路實現順序控制圖1-6-2主電路實現的順序控制圖1-6-2為主電路實現電動機順序控制的線路，其特點是，M2的主電路接在KM1主觸頭的下面。電動機M1和M2分別通過接觸器KM1和KM2來控制，KM2的主觸頭接在KM1主觸頭的下面，這就保證了當KM1主觸頭閉合，M1起動后，M2才能起動。線路的工作原理為：按下SB1，KM1線圈得電吸合并自鎖，M1起動，此后，按下SB2，KM2才能吸合并自鎖，M2起動。停止時，按下SB3，KM1、KM2斷電，M1、M2同時停轉。2、控制電路實現順序控制圖1-6-3控制電路實現的順序控制圖1-6-3(a)所示控制線路的特點是：KM2的線圈接在KM1自鎖觸頭后面，這就保證了M1起動后，M2才能起動的順序控制要求。圖1-6-3（b）所示控制電路的特點是：在KM2的線圈回路中串接KM1的常開觸頭。顯然，KM1不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，這就保證了只有M1電機起動后，M2電機才能起動。停止按鈕SB控制兩臺電動機同時停止，停止按鈕SB4控制M2電動機的單獨停止。圖1-6-3(c)所示控制電路的特點是：在圖6-3(b)中的SB3按鈕兩端并聯了KM2的常開觸頭，從而實現了M1起動后，M2才能起動，而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2是順序起動，逆序停止。圖1-6-4為電動機的順序控制接線圖。圖1-6-4電動機的順序控制接線圖練一練一、主電路實現順序控制圖1-6-2主電路實現的順序控制2、控制電路實現順序控制圖1-6-3控制電路實現的順序控制思考題請簡要介紹主電路順序控制圖的工作原理。請簡要介紹順序起動同時停止電路的工作原理。請簡要介紹順序起動逆序停止電路的工作原理。教學方法及教具項目教學法閘刀開關、交流接觸器、熱繼電器、按鈕開關、熔斷器、電動機等

項目六繞線轉子電動機控制電路課時（學時）2學時授課教師劉岳蘋班級22機電1班教學重點及難點1.繞線轉子異步電動機的結構以及工作原理2.繞線轉子異步電動機的啟動方法項目目標1.掌握繞線轉子異步電動機的工作原理。2.掌握繞線轉子異步電動機轉子串電阻啟動控制電路工作原理。3．掌握用時間繼電器和頻敏變阻器控制繞線轉子異步電動機的工作原理。項目分析1.適用情況：繞線式異步電動機由于其結構特點，通過轉子回路串入三相對稱電阻，既可限制啟動電流又可增大起動轉矩，適用于重載和頻繁起動的生產機械。2.電器控制線路1）轉子串電阻控制電路按鈕操作繞線式電動機轉子串電阻起動電路基于時間原則和基于電流原則的轉子串電阻起動電路2）轉子串頻敏變阻器起動相關知識1.繞線式異步電動機2.頻敏變阻器；頻敏變阻器在轉子電路中的接法；頻敏變阻器的調整3.過電流繼電器；欠電流繼電器項目實施按鈕操作繞線式電動機轉子串電阻起動電路工作原理控制電路基于電流原則和基于時間原則的轉子串電阻起動控制電路用時間繼電器控制繞線式異步電動機的控制線路過電流繼電器控制轉子回路串電阻起動電路三、轉子串頻敏變阻器起動練一練思考題1.請簡要介紹繞線式異步電動機的工作原理及主要結構。2.請簡要介紹用時間繼電器控制繞線式異步電動機的控制線路工作原理。3.請簡要介紹電流原則控制繞線式電動機串電阻起動控制電路工作原理。4.請簡要介紹轉子串頻敏變阻器起動電路工作原理。教學方法及教具多媒體教學，講授項目七三相異步電動機減壓起動控制電路課時（學時）4學時授課教師徐彬班級22機電1教學重點及難點教學重點：降壓啟動控制線路的工作原理及特點；線路安裝的工藝要求。教學難點：使學生樹立正確的電氣接線思路，掌握常用的檢測方法。項目目標知識目標：掌握減壓起動的條件；掌握常見的減壓起動方法及工作原理；了解減壓起動控制電路的適用范圍。能力目標：能用萬用表對元器件進行檢測；能正確安裝減壓起動控制電路；能用萬用表對電路進行通電前的檢查。項目分析直接起動的優點是所用電器設備少，電路簡單；缺點是起動電流大，異步電動機起動電流是額定電流的4-7倍。對容量較大的電動機，會使電網電壓嚴重下跌，不僅使電動機起動困難、縮短壽命，而且影響其他用電設備的正常運行。因此，較大容量的電動機需采用降壓起動。相關知識啟動電阻；三相異步電動機的Ｙ-△接法；三相異步電動機延邊三角形接法；自耦變壓器工作原理及其接線方法。項目實施一、導入新課

當電動機容量較大，不滿足直接起動條件時，不能進行直接起動，應采用減壓起動。講授與教師演示內容（先講解工作原理，仿真軟件演示元器件選擇與連線、仿真通電試車學生觀察運行情況）相關知識講述啟動電阻起動電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻，它的阻值小，功率大，允許通過較大的電流。（2）Ｙ-△接法電動機繞組接成三角形時，每相繞組承受的電壓是電源的線電壓（380V）；而接成星形時，每相繞組承受的電壓是電源的相電壓（220V）。因此，對于正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機，起動時將電動機定子繞組接成星形，加在電動機每相繞組上的電壓為額定電壓的，從而減小了起動電流（星形起動電流只是原來三角形接法的）。待起動后按預先整定的時間換接成三角形接法，使電動機在額定電壓下正常運行。（3）延邊三角形接法延邊三角形減壓起動的方法是在每相定子繞組中引出一個抽頭，電動機起動時將一部分定子繞組接成△形，另一部分定子繞組接成Ｙ形，使整個繞組接成延邊三角形。經過一段時間，電動機起動結束后，再將定子繞組接成三角形全壓運行。電動機定子繞組作延邊三角形聯接時，每相繞組承受的電壓比三角形聯接時低，又比星形聯接時高，介于二者之間。這樣既可實現減壓起動，又可提高起動轉矩，可以說延邊三角形減壓起動是丫-△減壓起動的發展。自耦變壓器利用自耦變壓器起動和直接起動相比，電網所供給的起動電流減小到。起動轉矩正比于電壓的平方，定子每相繞組上的電壓降低到直接起動的，起動轉矩也將降低為直接起動的。自耦變壓器二次繞組有電源電壓的65%、73%、85%、100%等抽頭，因此，能獲得42.3%、53.3%、72.3%及100%全壓起動時的起動轉矩。2、定子繞組串接電阻降壓啟動控制線路

（1）線路的器件組成：

QF（空氣開關）、FU（熔斷器）、KM（交流接觸器）、FR（熱繼電器）、SB（按鈕）、M（電機）、時間繼電器（KT）、電阻（R）。

（2）控制線路結構分析：

該電路的主電路由兩路構成，一路有電阻，另一路沒有電阻，在時間繼電器的作用下完成切換。

（3）工作過程分析:

合上電源開關QF，

按下起動按鈕SB1,

KM1通電并自鎖，電動機定子串電阻R進行減壓起動，同時，時間繼電器KT通電，經延時后，其常開延時閉合觸點閉合，KM2通電，將起動電阻短接，電動機進入全電壓正常運行。

3、Y—△降壓啟動控制線路器件組成：

QF（空氣開關）、FU（熔斷器）、KM（交流接觸器）、FR（熱繼電器）、SB（按鈕）、M（主軸電機）、時間繼電器（KT）。

控制線路結構分析：

該電路通過時間繼電器實現電動機從星型減壓啟動向三角形全壓運行的過渡。

工作過程分析：

合上開關QF使線路的電源引入。

2)

按下SB1，

KT線圈得電，KMY線圈得電。

3)

KMY主觸頭閉合，KMY動合輔助觸頭閉合，KMY動斷輔助觸頭斷開，KM自鎖觸頭閉合，KM主觸頭閉合，電動機降壓啟動。4)

松開SB1，電動機繼續，降壓啟動。

5)

KT延時斷開的動斷觸頭延時分斷，KMY線圈失電，KMY主觸頭斷開，KMY動合輔助觸頭斷開，KMY動斷輔助觸頭閉合，KM

△主觸頭閉合，KM

△動斷輔助觸頭斷開，KT線圈失電。電動機全壓運行。4、延邊△降壓啟動控制線路

器件組成：QF（空氣開關）、FU（熔斷器）、KM（交流接觸器）、FR（熱繼電器）、SB（按鈕）、M（主軸電機）、時間繼電器（KT）。

控制線路結構分析：該電路通過時間繼電器實現電動機從延邊三角形減壓啟動向三角形全壓運行的過渡。

工作過程分析：

合上電源開關QF，按SB2，KM3線圈得電，KM3聯鎖觸頭分斷，對KM2聯鎖KM3主觸頭閉合，聯結成延邊三角形，KM動合輔助觸頭閉合，KM1線圈得電KM1自鎖觸頭閉合,自鎖,松開SB2，KM1主觸頭閉合,電動機延邊三角形降壓啟動,

KT線圈得電，KT線圈得電KT延時斷開的動斷觸頭延時分斷

,

KM3線圈失電，KT延時閉合的動合觸頭延時閉合，KM2線圈得電，KM3線圈失電

KM3動合觸頭分斷，

KM3主觸頭分斷，電動機失電慣性運行，KM2線圈得電KM2自鎖觸頭閉合、自鎖，KM2主觸頭閉合，電動機全電運行，KM2聯鎖觸頭斷開，KT線圈失電,KT觸頭復位。5、自耦變壓器降壓啟動控制線路

器件組成：

QF（空氣開關）、FU（熔斷器）、KM（交流接觸器）、FR（熱繼電器）、SB（按鈕）、M（主軸電機）、時間繼電器（KT）、自耦變壓器（TM）。該電路的主電路由兩路構成，一路有自耦變，另一路沒有，在時間繼電器的作用下完成切換，實現減壓啟動到全壓運行的過渡。

工作過程分析：

先合上電源開關QF，按SB2

KM1線圈得電，KM1聯鎖觸頭分斷，對KM3聯鎖，KM1主觸頭閉合，自耦變壓器TM聯結成星形，KM1動合輔助觸頭閉合，KM2線圈得電，KT線圈得電，KM2主觸頭閉合，電動機M接入電機降壓啟動，KM2動合輔助觸頭閉合，自鎖，松開SB2，KT延時斷開的動斷觸頭延時分斷，KM1線圈失電，KT延時閉合的動合觸頭延時閉合，KM1線圈失電，KM1動合觸頭分斷，KM1主觸頭分斷，

電動機M失電慣性運行，KM1聯鎖觸頭閉合，KM3線圈得電

KM3

自鎖觸頭閉合自鎖，M3主觸頭閉合，電動機M全壓運行。學生實操（Y—△降壓啟動控制線路）、教師巡視指導課堂小結1、總結歸納四種降壓啟動方式（四種電路的控制思路是不盡相同的，但是共同點在于以時間為過程變換條件，實現電動機從低壓運行切換到全壓運行，有助于學生的思維訓練，可為學生提供一種復雜電路的識讀與設計思路。）2、點評線路安裝與調試中的共性問題及具有代表性的個性問題。練一練學生自行完成基于時間控制的三相異步電動機的Ｙ-△接法的減壓控制線路并試車。課后練習：學生在仿真軟件中實現自耦變壓器降壓啟動控制線路的安裝與試車。思考題簡要介紹Ｙ-△接法電壓及電流之間的關系。請簡要介紹Ｙ-△、延邊三角形、自耦變壓器減壓起動控制電路的工作原理。教學方法及教具教學方法：講授、教師操作演示（利用仿真軟件進行）、學生實操、教師巡視指導；教具：計算機、投影、仿真軟件，實操電路接線盤及相關實訓器材及常用電工工具。

項目八三相異步電動機制動電路課時（學時）2學時授課教師劉岳蘋班級22機電1班教學重點及難點1.制動方法及原理2.正確選擇變壓器、二極管等元器件，對能耗制動所用直流電源進行估算3.速度繼電器結構、原理、符號、安裝。項目目標1.掌握能耗制動控制電路。2.掌握單向運行的反接制動控制電路工作原理。3．掌握電磁抱閘控制電路工作原理。項目分析1.適用情況：在生產過程，有些設備電動機斷電后由于慣性作用，停機時間拖得太長，影響生產率，并造成停機位置不準確，工作不安全。為了縮短輔助工作時間，提高生產效率和獲得準確的停機位置，必須對拖動電動機采取有效的制動措施。停機制動有兩種類型：一是電磁鐵操縱機械進行制動的電磁機械制動；二是電氣制動2.電器控制電磁抱閘制動控制電路單向運行的反接制動控制電路單相橋式整流能耗制動控制電路相關知識1.電磁抱閘裝置2.速度繼電器結構、接線、安裝項目實施電磁抱閘控制電路2、單相運行反接控制電路3、能耗制動控制電路單相橋式整流能耗制動控制電路4、直流電源估算練一練思考題1.請簡要介紹電磁抱閘制動器工作原理。請簡要介紹單相橋式整流能耗制動控制電路工作原理。3.請簡要介紹單向運行的反接制動控制電路工作原理。教學方法及教具多媒體教學，講授

項目九雙速電動機控制電路課時（學時）2學時授課教師劉岳蘋班級22機電1班教學重點及難點1.雙速電動機的內部結構2.雙速電動機控制電路原理項目目標1.掌握轉換開關控制雙速電動機電路工作原理。2.掌握雙速電動機自動控制電路工作原理項目分析1.適用情況：在生產過程，電機調速常用來改善機床的調速性能和簡化機械變速裝置。電動機的調速方法有：改變電動機定子繞組的磁極對數p；改變轉差率s；改變電源頻率?1。改變電動機的磁極對數，通常由改變電動機定子繞組接線方式來實現，且只適用于籠型異步電動機。凡磁極對數可改變的電動機稱為多速電動機，常見的多速電動機有雙速、三速、四速等幾種類型，屬于有級調速。2.電器控制線路圖轉換開關控制雙速電動機電路雙速電動機自動控制電路相關知識1.雙速異步電動機結構及原理2.雙速異步電機定子繞組接線項目實施轉換開關控制雙速電動機電路雙速電動機自動控制電路練一練思考題1.請簡要介紹轉換開關控制雙速電動機電路工作原理。2.請簡要介紹調速電動機自動控制電路工作原理。教學方法及教具多媒體教學，講授

項目十PLC編程語言與編程軟件課時（學時）4學時授課教師徐彬班級22機電1教學重點及難點教學重點：順序功能圖與梯形圖的相關知識、作用、一般繪制方法。教學難點：在GX軟件中實現PLC程序的編寫。項目目標知識目標：掌握PLC程序的編程語言類型及用途。能力目標：能正確使用GX軟件的基本操作。項目分析PLC作為現代工業控制的核心器件，如何正確使用它，成為考核現代企業電工及相關技術人員的一項重要手段，本節內容主要為大家PLC工作原理、編程語言及GX編程軟件的初步使用。相關知識PLC的發展史與內部器件。順序功能圖的繪制方法。項目實施導入新課在可編程序控制器問世以前，工業控制領域中是以繼電控制器占主導地位的。這種由繼電器構成的控制系統有著明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度不高，尤其是對生產工藝多變的系統適應性更差，一旦生產任務和工藝發生

變化，就必須重新設計，并改變硬件結構，這造成了時間和資金的嚴重浪費。

20

世紀

60

年代末期，為了使汽車改型或改變工藝流程時不改動原有繼電器柜內的接

線，以便降低生產成本，縮短新產品的開發周期，以滿足生產的需求。美國通用汽車

公司(GM

公司)

1968

年提出了研制新型控制裝置的十項指標，1969年，美國數字設備公司（DEG）根據上述要求研制出第一臺可編程序控制器，型號為

PDP-14，并在

GM

公司的汽車生產線上適用成功，于是第一臺可編程序

控制器誕生了。講授與教師演示內容1、plc編程語言及類型PLC編程語言的國際標準（IEC61131-3標準的5種編程語言）順序功能圖語言(SequentialFunctionChart)

順序功能圖SFC是一種描述順序控制系統功能的圖解表示法，主要由“步、“轉移”及“有向線段”等元素組成。它將一個完整的控制過程分為若干個階段(狀態)，各階段具有不同的動作，階段間有一定的轉換條件，條件滿足就實現狀態轉移，上一狀態動作結束，下一動作開始。梯形圖語言(LadderDiagram)此種語言最常用

1)、梯形圖從上至下編寫，每一行從左至右順序編寫。PLC程序執行順序與梯形圖的編寫順序一致。

2)、圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止母線可以省略。

3)、梯形圖中的觸頭有兩種，即常開觸頭和常閉觸頭。這些觸頭可以是PLC的輸入觸頭或內部繼電器觸頭，也可以是內部繼電器、定時器/計數器的狀態。與傳統的繼電器控制圖一樣，每一觸頭都有自己的特殊標記，以示區別。因每一觸頭的狀態存入PLC內的存儲單元中，可以反復讀寫，所以同一標記的觸頭可以反復使用，次數不限。

4)、梯形圖的最右側必須連接輸出元素。

5)、梯形圖中的觸頭可以任意串、并聯，而輸出線圈只能并聯，不能串聯。功能塊圖(FunctionBlockDiagram)程序設計語言是采用邏輯門電路的編程語言，有數字電路基礎的人很容易掌握。功能塊圖指令由輸入、輸出段及邏輯關系函數組成。功能塊圖用類似于與門、或門的框圖來表示邏輯運算關系，方框的左側為邏輯運算的輸入變量，右側為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運算，方框用“導線”連在一起，信號自左向右。指令表語言(InstructionList)

不同型號的PLC，其助記符語言也不同，但其基本原理是相近的。編程時，一般先根據要求編制梯形圖語言，然后再根據梯形圖轉換成助記符語言。不同型號PLC的指令符號不盡相同。結構文本(StructuredText)

為IEC61131－3標準創建的一種專用的高級編程語言。與梯形圖相比，它實現復雜的數學運算，編寫的程序非常簡潔和緊湊。為了增強可編程控制器的數字運算、數據處理、圖表顯示、報表打印等功能，方便用戶的使用，許多大中型可編程控制器都配備了PASCAL、BASIC、C等高級編程語言。這種編程方式叫做結構文本。結構化文本編程語言的特點：采用高級語言進行編程，可以完成較復雜的控制運算；需要有一定的計算機高級語言的知識和編程技巧，對工程設計人員要求較高。直觀性和操作性較差。2、三菱GXDeveloper編程軟件的使用(1)軟件概述

GX

Developer是三菱通用性較強的編程軟件，它能夠完成Q系列、QnA系列、A系列（包括運動控制CPU）、FX系列PLC梯形圖、指令表、SFC等的編輯。該編程軟件能夠將編輯的程序轉換成GPPQ、GPPA格式的文檔，當選擇FX系列時，還能將程序存儲為FXGP（DOS）、FXGP（WIN）格式的文檔，以實現與FX-GP/WIN-C軟件的文件互換。該編程軟件能夠將Excel、Word等軟件編輯的說明性文字、數據，通過復制、粘貼等簡單操作導入程序中，使軟件的使用、程序的編輯更加便捷。(2)軟件的操作界面

下圖所示為GX

Developer編程軟件的操作界面，該操作界面大致由下拉菜單、工具條、編程區、工程數據列表、狀態條等部分組成。這里需要特別注意的是在FX-GP/WIN-C編程軟件里稱編輯的程序為文件，而在GX

Developer編程軟件中稱之為工程。

與FX-GP/WIN-C編程軟件的操作界面相比，該軟件取消了功能圖、功能鍵，并將這兩部分內容合并，作為梯形圖標記工具條；新增加了工程參數列表、數據切換工具條、注釋工具條等。這樣友好的直觀的操作界面使操作更加簡便。（3）軟件使用的基本操作在計算機上安裝好GX編程軟件后，運行GX軟件，其界面如圖1所示。圖1運行GX后的界面可以看到該窗口編輯區域是不可用的，工具欄中除了新建和打開按鈕可見以外，其余按鈕均不可見，單擊圖1中的按鈕，或執行“工程”菜單中的“創建新工程”命令，可創建一個新工程，出現如圖2所示畫面。圖2建立新工程畫面按圖2所示選擇PLC所屬系列和型號，此外，設置項還包括程序的類型，即梯形圖或SFC（順控程序），設置文件的保存路徑和工程名等。注意PLC系列和PLC型號兩項是必須設置項，且須與所連接的PLC一致，否則程序將可能無法寫入PLC。設置好上述各項后出現圖3所示窗口，即可進行程序的編制。圖3程序的編輯窗口梯形圖程序的編制下面通過一個具體實例，用GX編程軟件在計算機上編制圖4所示的梯形圖程序的操作步驟。圖4梯形圖在用計算機編制梯形圖之前，首先單擊圖5程序編制畫面中的位置（1）按鈕或按F2鍵，使其為寫入模式（查看狀態欄），然后單擊圖5中的位置（2）按鈕，選擇梯形圖顯示，即程序在編寫區中以梯形圖的形式顯示。下一步是選擇當前編輯的區域如圖5中的（3），當前編輯區為藍色方框。梯形圖的繪制有兩種方法，一種方法是用鍵盤操作，即通過鍵盤輸入完成指令，如在圖5中（4）的位置輸入L-D-空格-X-0-按Enter鍵（或單擊確定），則X0的常開觸點就在編寫區域中顯示出來，然后再輸入LDIX1、OUTY0、ORY0，即繪制出如圖6所示圖形。梯形圖程序編制完成后，在寫入PLC之前，必須進行變換，單擊圖6中“變換”菜單下的“變換”命令，或直接按F4鍵完成變換，此時編寫區不再是灰色狀態，可以存盤或傳送。圖5程序編制畫面圖6程序變換前的畫面注意：在輸入的時候要注意阿拉伯數字0和英文字母O的區別以及空格的問題。另一種方法是用鼠標和鍵盤操作，即用鼠標選擇工具欄中的圖形符號，再鍵入其軟元件和軟元件號，輸入完畢按Enter鍵即可。指令方式編制程序指令方式編制程序即直接輸入指令的編程方式，并以指令的形式顯示。對于圖4所示的梯形圖，其指令表程序在屏幕上的顯示如圖7所示。輸入指令的操作與上述介紹的用鍵盤輸入指令的方法完全相同，只是顯示不同，且指令表程序不需要變換。并可在梯形圖顯示與指令表顯示之間切換（Alt+F1鍵）。圖7指令方式編制程序的畫面程序的傳輸要將在計算機上用GX編好的程序寫入到PLC中的CPU，或將PLC中CPU的程序讀到計算機中，一般需要以下幾步：（1）PLC與計算機的連接正確連接計算機（已安裝好了GX編程軟件）和PLC的編程電纜（專用電纜），特別是PLC接口方向不要弄錯，否則容易造成損壞。（2）進行通信設置程序編制完成后，單擊“在線”菜單中的“傳輸設置”后，出現如圖8所示的窗口，設置好PC/F和PLC/F的各項設置，其他項保持默認，單擊“確定”按鈕。圖8通信設置畫面（3）程序寫入、讀出若要將計算機中編制好的程序寫入到PLC，單擊“在線”菜單中的“寫入PLC”，則出現如圖9所示窗口，根據出現的對話窗進行操作。選中主程序，再單擊“開始執行”即可。若要將PLC中的程序讀出到計算機中，其操作與程序寫入操作相似。圖9程序寫入畫面編輯操作刪除、插入刪除、插入操作可以是一個圖形符號，也可以是一行，還可以是一列（END指令不能被刪除），其操作有如下幾種方法：①將當前編輯區定位到要刪除、插入的圖形處，右擊鼠標，再在快捷菜單中選擇需要的操作；②將當前編輯區定位到要刪除、插入的圖形處，在“編輯”菜單中執行相應的命令；③將當前編輯區定位到要刪除的圖形處，然后按鍵盤上的“Del”鍵，即可；④若要刪除某一段程序時，可拖動鼠標中該段程序，然后按鍵盤上的“Del”鍵，或執行“編輯”菜單中的“刪除行”，或“刪除列”命令；⑤按鍵盤上的“Ins”鍵，使屏幕右下角顯示”插入“，然后將光標移到要插入的圖形處，輸入要插入的圖形處，輸入要插入的指令即可。修改若發現梯形圖有錯誤，可進行修改操作，如圖4中的X1常閉改為常開。首先按鍵盤的“Ins”鍵，使屏幕右下角顯示“寫入”，然后將當前編輯區定位到要修改的圖形處，輸入正確的指令即可。若在X1常開后再改成X2的常閉，則可輸入LDIX2或ANIX2，即將原來錯誤的程序覆蓋。刪除、繪制連線若將圖4中的X0右邊的豎線去掉，在X1右邊加一豎線，其操作如下：①將當前編輯區置于要刪除的豎線右上側，即選擇刪除連線。然后單擊按鈕，再按Enter鍵即刪除豎線；②將當前編輯區定位到圖4中X1觸點右側，然后單擊按鈕，再按Enter鍵即可在X1右側添加一條豎線；③將當前編輯區定位到圖4中Y0觸點的右側，然后單擊按鈕，再按Enter鍵即添加一條橫線。復制、粘貼首先拖動鼠標選中需要復制的區域，右擊鼠標執行復制命令（或“編輯”菜單中復制命令），再將當前編輯區定位到要粘貼的區域，執行復制命令即可。打印如果要將編制好的程序打印出來，可按以下幾步進行：①單擊“工程”菜單中的“打印機設置”，根據對話框設置打印機；②執行“工程”菜單中的“打印”命令；③在選項卡中選擇梯形圖或指令列表；④設置要打印的內容，如主程序、注釋、申明；⑤設置好后，可以進行打印預覽，如符合打印要求，則執行“打印”。保存、打開工程當程序編制完畢后，必須先進行變換（即單擊“變換”菜單中的“變換”），然后單擊按鈕或執行“工程”菜單中的“保存”或“另存為”命令。系統會提示（如果新建時未設置）保存的路徑和工程名稱，設置好路徑和鍵入工程名稱再單擊“保存”即可。但需要打開保存在計算機中的程序時，單擊按鈕，在彈出的窗口中選擇保存的驅動器和工程名稱再單擊“打開”即可。其他功能如要執行單步執行功能，即單擊“在線”—“調試”—“單步執行”，即可使PLC一步一步依程序向前執行，從而判斷程序是否正確。又如在線修改功能，即單擊“工具”—“選項”—“運行時寫入”，然后根據對話框進行操作，可在線修改程序的任何部分。還有，如改變PLC的型號、梯形圖邏輯測試等功能。三、學生實操（PLC編程軟件的應用——三菱GXDeveloper）、教師巡視指導實操任務：1、教師給出電動機長動；正反轉；星-三角形降壓啟動的梯形圖，學生在軟件中對照編寫并保存；2、將正反轉程序寫入PLC，教師示范外部連線，學生完成連線并啟動PLC觀察運行情況。四、課堂小結1、總結本次課的主要內容：PLC的工作原理；編程語言；程序輸入輸出的設置。2、點評編程軟件程序編寫與程序寫入/讀出中的共性問題及具有代表性的個性問題。練一練編制電動機長動；正反轉；星-三角形降壓啟動的梯形圖，并在仿真軟件中運行，觀察運行情況。思考題1、什么是PLC，它的結構與工作原理是什么。2、PLC的編程語言有哪些，各有什么特點。3、PLC如何分類。4、簡述在GX編程軟件中建立一個新工程的步湊。教學方法及教具教學方法：講授、教師操作演示（利用軟件進行）、學生實操、教師巡視指導；教具：計算機、投影、相關軟件，PLC主機、通訊電纜。

項目十一門鈴控制課時（學時）2學時授課教師王鈞班級22機電1班教學重點及難點PLC各組成部分的功能項目目標熟悉傳統的繼電接控制系統；掌握可編程控制器的產生發展及應用；2．掌握可編程控制器（PLC）基本組成；項目分析我們可以通過PLC來實現門鈴的發聲控制。控制要求：只有在門鈴按鈕SB1被按下時，門鈴BL1才響。BL1只能在SB1工作的同一時間段內工作，事實上，BL1操作完全依賴于SB1。控制電路如圖2-1-1所示。圖2-1-1門鈴控制電路如何用PLC實現本任務呢？PLC是什么？其結構如何？通過本任務學習來解決這些問題。相關知識1.PLC的來源在制造工業和過程工業中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數據采集。傳統上，通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，使得電氣控制功能實現的程序化，這就是第一代可編程序控制器，英文名字叫ProgrammableController（PC）。可編程序控制器，英文稱ProgrammableController，簡稱PC。為了與個人計算機（PersonalComputer）區別，習慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。PLC概念：PLC是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC的發展及應用圖2-1-2食品包裝圖2-1-3自動倉庫、物流隨著電子技術和計算機技術的發生，PC的功能越來越強大，其概念和內涵也不斷擴展。上世紀80年代，個人計算機發展起來，也簡稱為PC，為了方便，也為了反映或可編程控制器的功能特點，美國A-B公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器ProgrammableLogicController（PLC）.上世紀80年代至90年代中期，是PLC發展昀快的時期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系統.工業計算機技術（IPC）和現場總線技術（FCS）發展迅速，擠占了一部分PLC市場，PLC增長速度出現漸緩的趨勢，但其在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。PLC的應用幾乎涵蓋了所有的行業，小到簡單的單機設備，簡單的順序動作控制，大到整廠的流水線、大型倉儲、立體停車場，更大的還有大型的制造行業，交通行業等。PLC是以哪些形式應用于各行各業的呢？以下圖片是一些工程實例，主要介紹了PLC控制系統的幾種不同的形式：圖2-1-5半導體洗凈裝置圖2-1-4plc應用領域圖2-1-6大連沙河項目圖2-1-7洛陽玻璃生產線我國在PLC生產方面非常弱，但在PLC應用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入10萬臺套PLC產品，年銷售額30億人民幣.在我國，一般按I/O點數將PLC分為以下級別（但不絕對，國外分類有些區別）：微型：32I/O小型：256I/O中型：1024I/O大型：4096I/O巨型：8192I/O在我國應用的PLC系統中，I/O64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點~256點的占31%，合計占整個PLC銷售額的78%。目前,在國內外PLC已廣泛應用冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保及文化娛樂等各行各業,隨著PLC性能價格比的不斷提高,其應用領域不斷擴大.從應用類型看,PLC的應用大致可歸納為以下幾個方面：（1）.開關量邏輯控制利用PLC昀基本的邏輯運算、定時、計數等功能實現邏輯控制，可以取代傳統的繼電器控制，用于單機控制、多機群控制、生產自動線控制等，例如：機床、注塑機、印刷機械、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC昀基本的應用，也是PLC昀廣泛的應用領域。（2）.運動控制大多數PLC都有拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機械設備，如對各種機床、裝配機械、機器人等進行運動控制。（3）.過程控制大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出。所以PLC可實現模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構成閉環控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應堆、水處理、釀酒以及閉環位置控制和速度控制等方面。（4）.數據處理現代的PLC都具有數學運算、數據傳送、轉換、排序和查表等功能，可進行數據的采集、分析和處理，同時可通過通信接口將