任务3多地控制电路的安装与调试 3.1任务目标 （1） 能够分析多地控制电路的工作原理。 （2） 能够根据电路图进行两地控制电路的安装。 （3） 掌握多地控制的设计方法。 （4） 能够正确分析并快速排除电路故障。 3.2知识探究 多地控制电路 为减轻生产强度，实际生产中常常采用在两处及两处以上同时控制一台电气设备，像这样能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式称为电动机的多地控制。多地控制的方法是停止按钮串联，起动按钮并联，把它们分别安装在不同的操作地点，以便控制。在大型机床上，为便于操作，在不同位置可以安装起动、停止按钮。例如，X62W型万能铣床的主轴电动机控制，一组按钮安装在工作台上，另一组按钮安装在床身上。图31所示是三地控制电路。 图31三地控制电路 1. 电路工作过程分析 （1） 合上刀开关QS，接通三相电源→按下起动按钮SB2、SB3、SB4→交流接触器KM线圈得电吸合并自锁→KM主触点闭合→电动机M得电运转。 （2） 按下停止按钮SB1、SB5、SB6、SB7→交流接触器KM失电释放→电动机M失电停止运转。 2. 电路特点 （1） SB2、SB5为安装在甲地的起动按钮和停止按钮，SB3、SB6为安装在乙地的起动按钮和停止按钮，SB4、SB7为安装在丙地的起动按钮和停止按钮。 （2） 三地的起动按钮SB2、SB3、SB4要并联在一起，停止按钮SB5、SB6、SB7要串联在一起。 （3） SB1为总停按钮。 3.3任务实施： 电动机两地控制电路的安装与调试 1. 工作任务单 工作任务单如表31所示。 表31工作任务单 序号任 务 内 容任 务 要 求 1电动机两地控制电路图的设计与识读根据多地控制电路的设计方法进行两地控制电路的设计，并能够正确识读电路，会分析其工作过程 2电动机两地控制电路的安装按照电路图完成电路的安装，遵循配线工艺 3电动机两地控制电路的调试会运用仪表检修调试过程出现的故障 2. 材料工具单 材料工具单如表32所示。 表32材料工具单 项目名称数量型号备注 所用工具电工工具每组一套 所用仪表数字万用表每组一块优德利UT39A 所用元件及材料 刀开关QS1HD1040/31 螺旋式熔断器FU13RL115/5A 螺旋式熔断器FU22RL115/2A 交流接触器KM1CJ20/10，380V 按钮SB1、SB22LA43H（绿色） 按钮SB3、SB42LA43H（红色） 热继电器FR1JR3620，整定电流2.2A 三相笼型异步电动机M1Y8024，0.75kW，接法，380V，2A，1390r/min 接线端子排若干JX2Y010 导线若干BVR1.5mm塑铜线 3. 实施步骤 （1） 学生按人数分组，确定每组的组长。 （2） 以小组为单位，在机电综合实训网板台上，设计一个电动机两地控制电路，并根据设计的电路原理图，设计出平面布置图，然后按照电动机控制电路的安装与调试步骤进行电动机两地控制电路的安装与调试。要求： 在安装过程中严格遵循安装工艺和配线工艺，配线应整齐、清晰、美观，布局合理； 安装好的电路机械和电气操作试验合格，并能检查和排除电路常见故障。 4. 实施要求 小组每位成员都要积极参与，由小组给出电路安装与调试的结果，并提交实训报告。小组成员之间要齐心协力，共同制订计划并实施。计划一定要制订合理，具有可行性。实施过程中注意安全规范，严格遵循安装和配线工艺，并注意小组成员之间的团队协作，对团结合作好的小组给予一定的加分。 3.4任务评价 电动机两地控制电路的安装与调试任务评分见表33。 表33电动机两地控制电路的安装与调试任务评分 评价类别考 核 项 目考 核 标 准配分/分得分/分 专业能力 电路设计电路图和平面布置图设计合理10 布局和结构布局合理，结构紧凑，控制方便，美观大方5 元器件的选择元器件的型号、规格、数量符合图样的要求5 导线的选择导线的型号、颜色、横截面积符合要求5 元器件的排列和固定排列整齐，紧固各元器件时要用力均匀，紧固程度适当，元器件固定得可靠、牢固5 配线配线整齐、清晰、美观，导线绝缘良好，无损伤。线束横平竖直，配制坚固，层次分明，整齐美观5 接线接线正确、牢固，敷线平直整齐，无漏铜、反圈、压胶，绝缘性能好，外形美观5 元器件安装各元器件的安装整齐、匀称，间距合理，便于元件的更换5 安装过程能够读懂电动机控制电路的电气原理图，并严格按照图样进行安装，安装过程符合工艺要求5 会用仪表检查电路会用万用表检查电动机控制电路的接线是否正确5 故障排除能够排除电路的常见故障5 续表 评价类别考 核 项 目考 核 标 准配分/分得分/分 专业能力 通电试车电动机正常工作，电路机械和电气操作试验合格10 工具的使用和原材料的用量工具使用合理、准确，摆放整齐，用后归放原位； 节约使用原材料，不浪费5 安全用电注意安全用电，不带电作业5 社会能力 团结协作小组成员之间分工明确，合作良好5 职业意识工具使用合理、准确，摆放整齐，用后归放原位； 节约使用原材料，不浪费5 敬业精神遵守纪律，具有爱岗敬业、吃苦耐劳精神5 方法能力计划和决策能力计划和决策能力较好5 3.5工匠故事： 中国电子科技集团公司第五十四研究所高级技师夏立 夏立，中国电子科技集团公司第五十四研究所钳工，高级技师，航空、航天通信天线装配责任人,中国电科首届高技能带头人，2019年1月18日，当选2018年“大国工匠年度人物”。 作为通信天线装配责任人，夏立先后承担了“天眼”射电望远镜、远望号、索马里护航军舰、“9·3”阅兵参阅方阵上通信设施等的卫星天线预研与装配、校准任务，装配的齿轮间隙仅有0.004mm，精密程度非常高。 他是一名钳工，在博士扎堆儿的研究所，博士工程师设计出来的图纸能不能落到实处，都要听听他的意见。20多年的时间里，夏立天天和这些半成品通信设备打交道，在生产、组装工艺方面，夏立攻克了一个又一个难关，创造了一个又一个奇迹。 384400km是地球到月球的平均距离。0.004mm是亚洲最大射电望远镜的天线齿轮间隙的距离，相当于一根头发丝的1/20粗细。这两个差距以亿来计算的数字，由于“嫦娥落月”工程，被紧紧连在一起，而将它们连在一起的是中国电子科技集团公司第五十四研究所的高级钳工夏立。 上海65m射电望远镜名列全球第四、亚洲第一。银色的望远镜矗立在上海佘山脚下，在蓝天下雄伟壮观。由于建设中涉及多个技术领域，这种大型射电望远镜是国家科技实力的体现。要实现灵敏度高、指向精确等性能，望远镜天线的核心部件方位俯仰控制装置的齿轮间隙要达到0.004mm。完成这个“不可能的任务”的就是有着近30年钳工经验的夏立。“现代科技使许多精密制造实现了自动化，但要实现这种超高精度的装配，离不开高技能工人的手工操作，夏立完全‘融’进了卫星天线的装配。”夏立的同事们由衷赞叹。 走进夏立所在的第五十四研究所天线伺服专业部工艺与制造室的车间，上千平方米车间内，满是正在装配中的各种型号的卫星天线。第五十四研究所承揽的卫星天线基本上都在这里制造，夏立是技能带头人。 从1987年进入第五十四研究所至今，在近30年的钳工工作中，夏立参与了许多国家重大工程中卫星天线的预研与装配。“最难的是上海65m射电望远镜天线的装配。”他说。宇宙中的射电波有不同波段，望远镜的天线就如同鼻子和耳朵，通过左右、上下扫描，精确找到、接收不同波段的信号，哪怕只偏离了百分之几的角度，就可能找不到目标。控制天线对各角度进行扫描的装置被称作方位俯仰控制装置，其核心是一个直径200mm、厚度10mm的圆形钢码盘。确保望远镜精准探测，安装钢码盘成为关键，齿轮间隙要有0.004mm，如果太小，天线转不动，太大，天线会松动。一丝是0.01mm。一根头发丝大约有8丝粗细，而0.004mm只有一根头发丝的1/20。实现精确装配，夏立说最重要的是“心静”，眼里、心里只有设备。拧螺丝时，屏住呼吸，手稍微重一点，会过紧，手的力量不够，达不到精度要求。“要反复测算，寻找零件的移动变形量，找到规律，就容易达到装配精度要求了。”在反复尝试中，他凭着多年积累的手感，寻找那无法言说的“偶遇”。安装钢码盘，夏立面临着不止一个难题。钢码盘要安装到一个托盘上，托盘的平面度要求极高，为千分之几毫米，当时磨床设备的加工能力只能达到百分之几毫米，精度等级相差10倍。他决定手工磨出来。用2个千分表一点点测量托盘表面，比较分析所有数据，3天时间，他将托盘平面高低相差0.02mm磨到相差0.002mm，顺利完成装配任务。 安装陆地上超高精度的天文望远镜天线很难。安装海上的天线，难题更多。中国海军赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务，展示了我国作为一个负责任大国的形象。护航舰艇同样离不开卫星通信。除了精度上的苛刻要求，夏天在索马里海域，舰艇甲板温度能达到50℃，舰载通信天线处于高温中，护航舰艇在海浪冲击下晃动幅度大，空气的腐蚀性也比较强。在复杂海况下，保持天线稳定运行，夏立带领团队设计出了全新的1.2m天线的核心部件，体积更小，数据传输量却相当于以前两三台舰载天线之和。由于创造了6个月不停机连续工作的记录，他们受到使用方赞扬。 通信天线的安装就是将各个部件组装起来。在外人看来，工业化时代，工业产品的组装应该在流水线上完成或由机器人完成。像夏立和工人师傅们这样，仍旧用双手将一个个零部件组合到一起，显得似乎不够现代化。作为一名钳工，只要按照设计师的图纸将设备精确装配，就算圆满完成任务。但夏立不止于此，作为技术带头人，他经常出现在新产品预研定型的技术分析会上。夏立说： “现在机械设备自动化程度很高，但钳工工种没有消失，就是因为在特殊环境、特殊结构上需要超高精度装配，这是机械做不到的。” 思考与练习 1. 实现多地控制时，起动按钮应，停止按钮则要。 2. 设计一个两地控制一台电动机起动和停止的控制电路，画出主电路和控制电路，并做出必要的说明，具体要求如下。 （1） 三相电动机只实现单向旋转，直接起动。 （2） 断电自然停机，不采取制动措施。 （3） 有必要的保护措施。 任务4顺序控制电路的安装与调试 4.1任务目标 （1） 能够分析顺序控制电路的工作原理。 （2） 能够根据电路图进行顺序控制电路的安装。 （3） 熟悉顺序控制电路的种类。 （4） 能够正确分析并快速排除电路故障。 4.2知识探究 在实际生产中，有些设备常常要求多台电动机按一定的顺序实现起动和停止。例如CA6140型卧式车床中，要求主轴电动机起动后冷却泵电动机才能起动，主轴电动机停止时冷却泵电动机也停止； X62W型万能铣床中，主轴起动后进给电动机才能起动，主轴电动机停止时进给电动机也停止； 皮带输送机中，要求前级输送带起动后才能起动后级输送带，停止时要求停止后级输送带后才能停止前级输送带。这种要求几台电动机起动或停止必须按一定先后顺序完成的控制方式叫作电动机的顺序控制。顺序控制可以通过主电路实现，也可以通过控制电路实现。 4.2.1主电路顺序控制 利用主电路实现顺序控制就是在主电路中利用一个交流接触器的主触点与另一个交流接触器的主触点串联，达到顺序控制的目的，控制电路如图41所示。 图41利用主电路实现顺序控制电路 1. 电路工作过程分析 （1） 合上刀开关QS，接通三相电源→按下起动按钮SB2→交流接触器KM1通电吸合并自锁→KM1主触点闭合→电动机M1得电运转； 同时KM1主触点的闭合为电动机M2电源的接通做好准备。 （2） 按下电动机M2的起动按钮SB3→交流接触器KM2通电吸合并自锁→主电路中接触器KM2主触点闭合→接通电动机M2的电源，电动机M2通电起动运转。 （3） 按下停止按钮SB1→交流接触器KM1、KM2均失电释放→电动机M1、M2同时失电停止运转。 2. 电路特点 （1） 电动机M1和M2分别通过交流接触器KM1和KM2控制，KM2的主触点接在KM1主触点的下面，保证了只有KM1主触点闭合，电动机M1起动运转后，电动机M2才可能通电运转。 （2） 停止按钮可以同时切断交流接触器KM1和KM2的线圈电路，使两个交流接触器同时失电复位，两台电动机同时停止运行。 （3） 两台电动机的热继电器都与停止按钮串联，只要其中一台电动机过载，两台电动机就都停止运行。 4.2.2控制电路顺序控制 1. 顺序起动、同时停止控制电路 利用控制电路实现顺序控制就是在控制电路中，利用一个交流接触器的动合辅助触点与另一个交流接触器的线圈串联，达到顺序起动的目的，控制电路如图42所示。 顺序起动 控制电路 图42顺序起动、同时停止控制电路 1） 电路工作过程分析 (1) 合上刀开关QS，接通三相电源→按下电动机M1的起动按钮SB1→交流接触器KM1通电吸合并自锁→KM1主触点闭合→电动机M1得电运转； 同时KM1的动合辅助触点闭合，为交流接触器KM2线圈的通电做好准备。 (2) 按下电动机M2的起动按钮SB2→交流接触器KM2通电吸合并自锁→主电路中接触器KM2主触点闭合→接通电动机M2的电源，电动机M2通电起动运转。 (3) 按下停止按钮SB3→交流接触器KM1、KM2均失电释放→电动机M1、M2同时失电停止运转。 2） 电路特点 (1) 利用交流接触器KM1的动合辅助触点控制交流接触器KM2线圈的通电，只有KM1线圈通电，其触点吸合，KM2线圈才可能得电，达到电动机M1起动运转后，电动机M2才运转的控制目的。 (2) 停止按钮可以同时切断交流接触器KM1和KM2的线圈电路，使两个交流接触器同时失电复位，两台电动机同时停止运行。 (3) 两台电动机的热继电器都与停止按钮串联，只要其中一台电动机过载，两台电动机就都停止运行。 (4) 如果在KM2线圈的上方串联一个停止按钮，可在电动机M1运转时，实现电动机M2单独停止控制，如图43所示。 图43顺序起动M2可单独停止控制电路 2. 顺序起动、逆序停止控制电路 传送带运输机控制要求一台电动机起动后另一台电动机才能起动，停止时后起动的电动机需要先停止，然后先起动的电动机才能停止，这就是顺序起动、逆序停止，控制电路如图44所示。 图44顺序起动、逆序停止控制电路 顺序起动、逆序 停止控制电路 1） 电路工作过程分析 (1) 合上电源开关QS→按下电动机M1的起动按钮SB2→交流接触器KM1通电吸合并自锁→KM1主触点闭合→电动机M1得电运转； 同时KM1的动合辅助触点闭合，为交流接触器KM2线圈的通电做好准备。 (2) 按下电动机M2的起动按钮SB4→交流接触器KM2通电吸合并自锁→主电路中接触器KM2主触点闭合→接通电动机M2的电源，电动机M2通电起动运转。 (3) 按下电动机M1的停止按钮SB1，由于与其并联的交流接触器KM2的动合辅助触点处于闭合状态，KM1线圈保持通电，电动机M1不能停止运转。 (4) 按下电动机M2的停止按钮SB3→交流接触器KM2线圈失电→电动机M2停止运转； 同时KM2的动合辅助触点复位断开，为交流接触器KM1线圈的断电做好准备。 2） 电路特点 (1) 利用交流接触器KM1的动合辅助触点控制交流接触器KM2线圈的通电，只有KM1线圈通电，其触点吸合，KM2线圈才可能得电，达到电动机M1起动运转后，电动机M2才运转的控制目的。 (2) 将交流接触器KM2的动合辅助触点与电动机M1的停止按钮SB1并联，只有KM2线圈断电，其触点复位断开，停止按钮SB1才能起作用，达到电动机M2停止后，电动机M1才停止的控制目的。 (3) 两台电动机的热继电器都与停止按钮串联，只要其中一台电动机过载，两台电动机就都停止运行。 4.3任务实施： 顺序起动控制电路的安装与调试 1. 工作任务单 工作任务单如表41所示。 表41工作任务单 序号任 务 内 容任 务 要 求 1顺序起动控制电路图的识读能够正确识读电路，并会分析其工作过程 2顺序起动控制电路的安装按照电路图完成电路的安装，遵循配线工艺 3顺序起动控制电路的调试会运用仪表检修调试过程出现的故障 2. 材料工具单 材料工具单如表42所示。 表42材料工具单 项目名称数量型号备注 所用工具电工工具每组一套 所用仪表数字万用表每组一块优德利UT39A 所用元件及材料 刀开关QS1HD1040/31 螺旋式熔断器FU13RL115/5A 螺旋式熔断器FU22RL115/2A 交流接触器KM1、KM22CJ20/10，380V 按钮SB11LA43H（绿色） 按钮SB21LA43H（黑色） 按钮SB31LA43H（红色） 热继电器FR1、FR22JR3620，整定电流2.2A 三相笼型异步电动机M1、M22Y8024，0.75kW，接法，380V，2A，1390r/min 接线端子排若干JX2Y010 导线若干BVR1.5mm塑铜线 3. 实施步骤 （1） 学生按人数分组，确定每组的组长。 （2） 以小组为单位，在机电综合实训网板台上，根据顺序起动、同时停止的电路原理图，设计出平面布置图，然后按照电动机控制电路的安装与调试步骤进行电动机顺序起动控制电路的安装与调试； 安装调试后，在原电路的基础上安装电动机M1运转时，实现电动机M2单独停止控制电路； 而后再在此电路的基础上，安装顺序起动、逆序停止控制电路，学生在安装过程中充分体会顺序起动控制规律。要求： 在安装过程中严格遵循安装工艺和配线工艺，配线应整齐、清晰、美观，布局合理； 安装好的电路机械和电气操作试验合格，并能检查和排除电路常见故障。 4. 实施要求 小组每位成员都要积极参与，由小组给出电路安装与调试的结果，并提交实训报告。小组成员之间要齐心协力，共同制订计划并实施。计划一定要制订合理，具有可行性。实施过