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1、苏 州 市 职 业 大 学实习（实训）报告 名称 机电一体化综合实训 2011年10月30日至2012年1月6日共10周院 系 机电工程系 班 级 机电一体化（4）班 姓 名 。 系主任 教研室主任 指导教师 机电一体化教研室目 录目 录2第一章 机电一体化简介41.1机电一体化技术41.2 机电一体化系统的特点413机电一体化现状及发展趋势5第二章 电工仪器仪表应用72.1 仪器仪表介绍及使用方法72.1.1 示波器72.1.2 信号发生器82.1.3 万用表92.1.4 钳形表112.2 晶闸管调压电路的测量15第三章 PCB板测绘与制图173.1 测绘要求173.2 手绘原理图173.3
2、 Protel绘制原理图生成PCB18第四章 机床电路连接与调试214.1 三相异步电动机正反转控制线路214.1.1 三相异步电动机的简介214.1.2 三相异步电动机的工作原理214.1.3 三相异步电动机正反转控制的工作过程214.2 三相异步电动机反接制动控制线路234.2.1 时间继电器的简介234.2.2 时间继电器的工作过程234.2.3 三相异步电动机反接制动控制的工作过程234.3 时间继电器自动切换星形-三角形降压起动控制线路254.3.1 形-三角形降压起动的简介254.3.2 星形三角形的注意事项254.3.3 时间继电器自动切换星形-三角形降压起动控制的工作过程25第
3、五章 液压、气动回路连接与调试285.1 液压压力控制回路285.1.1 调压回路285.1.2 卸荷回路295.1.3 减压回路305.2 速度控制回路315.2.1 节流调速回路315.2.2 容积调速回路325.2.3 容积节流调速回路345.3 顺序动作回路355.3.1 行程控制顺序动作回路365.3.2 压力控制的顺序动作回路365.4 FESTO FluidSIM软件375.5液压压力控制回路的设计、仿真及工作原理385.5.1回路一的设计仿真38第六章自动线MPS控制与调试406.1 MPS功能406.2 MPS系统技术构成与控制方式406.3系统结构及各站功能416.4上料检
4、测站的程序设计与运行调试426.4.1设备组成426.4.2 I/O配置436.4.3 程序设计446.5程序的调试46实训总结48附录49第一章 机电一体化简介1.1机电一体化技术机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXt
5、ronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计.1.2 机电一体化系统的特点机电一体化技术的主要特征：1、整体结构最优化：在传统机械产品中，为了增加功能，或实现某一种控制规律，往往靠增加机械机构的办法来实现。如果采用机电一体化系统，可以从机械、电子、硬件、软件四个方面去实现同一种功能。2、系统控制智能化：这是机电一体化技术与传统的工业自动化技术最主要的区别之一。
6、电子技术的引入，显著地改变了传统机械那种单纯靠操作人员，按照规定的工艺顺序频繁重复的工作状况。3、操作性能柔性化：计算机软件技术的引入，能使机电一体化系统的各个传动机构的动作通过预先给定的程序，一步一步地由电子系统来协调。在生产对象变更需要改变传动机构的动作规律时，无须改变其硬件机构，只要调整由一系列指令组成的软件，就可以达到预期的目的。机电一体化系统有如下特点：工作能力与质量高、使用安全性与可靠性高、调整和维修方便、具有复合功能且适用面广、改善劳动条件利于自动化生产、节约能源减少耗材。正因为这些特点，机电一体化的使用会给社会带来巨大的效益，因此世界各国都在大力发展机电一体化技术。13机电一体
7、化现状及发展趋势机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。(一)数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。(二)智能化即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等
8、能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能IO接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。(三)模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。(四)网络化由于网络的普及。基于网络的各种
9、远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处。因此。机电体化产品无疑应朝网络化方向发展。(五)人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。(六)微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电
10、系统(Micro ElectronicMechanical system，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。(七)集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转。然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。(八)带源化是指机电一体化产品自身
11、带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一第二章 电工仪器仪表应用2.1 仪器仪表介绍及使用方法2.1.1 示波器 示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 示波管 阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号
12、。电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。 1荧光屏 现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。 当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10s为极短余辉，10s1ms为短余辉，1ms01s为中余辉，01s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
13、 由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。 2电子枪及聚焦 电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅
14、极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。 电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。A1上的电压叫做聚焦电压，A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。 3偏转系统
15、偏转系统控制电子射线方向，使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。 4示波管的电源 为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(30V100V)，而且可调，以实现辉度调节。第一阳极为正电位(约+100V+600V)，也应可调，用作聚焦调节。第二阳
16、极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。2.1.2 信号发生器最小输出信号可小于1mV、国内领先。大功率函数信号发生器曾为国内首创。稳定性.可靠性高、售价低 性能特点 国内所独有的输出保护技术，能有效防止过载、输出短路、错接等误操作或外电流倒灌造成损坏。 技术指标 输出信号： 三角波、方波、正弦波、脉冲波、单次脉冲. TTL电平、直流电平电压输出幅度1mV25Vp-p 输出阻抗:5010% 3位数显输出频率：0.2Hz2MHz 频率误差：1% 4位数显功率输出频率0.2Hz 200KHz 输出
17、功率10W空载电压：25Vp-p 外测频率：0.1Hz10MHz 0.1%衰减： 0dB、 -20dB、-40dB 、60dB直流电平： +10V-10V连续可调 占空比:10%90%连续可调失真度：2% (20Hz20kHz)方波上升时间： 50nSTTL方波输出： 3Vp-p 上升时间25ns外电压控制扫频：输入电平010V 输出频率 1:100电源 : 220V 10% 50Hz60Hz 外形尺寸：240(W)90(H)280(D) 重量：约2.5Kg输出采用国内外最新保护电路函数信号发生器的几种实现方法（1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易
18、调试。 （2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。 （3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。鉴于此，美国美信公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁
19、相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。 （4）利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。 产生所需参数的电测试信号仪器。按其信号波形分为四大类：正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从
20、几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号来解
21、决2.1.3 万用表万用表又叫多用表、三用表、复用表，万用表分为指针式万用表和数字万用表引。是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数（如），万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。如图2-1所示。图2-1：万用表万用表使用方法如下：（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。 （2）进行机械调零。 （3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。 （4）选择表笔插孔的位置。 （5）测量电压：测量电压（或电流）时要选择好量程
22、，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。 交流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。直流电压的测量：将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“+”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“+”表笔流入，从“-”表笔流出。若表笔接反，表头指针会反
23、方向偏转，容易撞弯指针。 （6）测电流：测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。测量时必须先断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。其读数方法如下： 实际值指示值量程/满偏 （7）测电阻：用万用表测量电阻时，应按下列方法操作： a机械调零。在使用之前，应该先调节指针定位螺丝使电流示数为零，避免不必要的误差。 b选择合适的倍率挡。万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以
24、倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/32/3间。 c欧姆调零。测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。 d读数：表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。2.1.4 钳形表一.概述：266/6266钳形表是一种由标准9V电池驱动,LCD显示的31/2位数字万用表。采用全功能遇载保电路,可测量交、直流电压、交流电流、电阻及通断测试。可配5
25、00V绝缘测试附件,具有绝缘测试功能。仪表结构设计合理,采用旋转式开关,集功能选择、量程选择、电源开关于一起携带方便,是电气测量的理想工具。二.一般特性：1.显示:31/2位LCD,最大显示19992.极性显示:自动极性显示3. 超量程显示:最高位数14.采样速率:3次/秒5.低电压显示:提示符6.数据保持:各功能和量程有此特点7.电池:9V碱性电池或碳锌电池8.电池寿命:碱性电池约200小时碳锌电池约150小时9.工作环境:温度0-50 相对湿度小于80%10.储存环境:温度-2060 相对湿度小于80%11.外型尺寸:230mm(长)70mm(宽) 37mm(厚)12.重量:310g(含电
26、池)13.钳头最大张口;50mm表2.1功能描述:功能RD266RD266F最大显示数字3 1/24 1/2直流电压（DCV）1000V2V,20V200V,1000V交流电压(ACV)750V200V,750V交流电流(ACA)200A,1000A200A，1000A电阻()200, 20K20M,2000M200,2K,20K,200K,2M,20M2000M频率200K Hz数值保持是二极管无是通断蜂鸣器是是附件9V电池9V电池2.1.5 兆欧表ZC-7型绝缘电阻表适用于测量各种变压器绝缘电阻、电机绝缘电阻、电缆绝缘电阻、电气设备及绝缘材料的绝缘电阻。规格如下:准确度（10.0）20.0
27、基准值为指示值，相当于原1.0100V/100M,100V/200M,100V/500M250V/250M,250V/500M,250V/1000M500V/500M,500V/1000M,500V/2000M1000V/1000M,1000V/2000M,1000V/5000M准确度（20.0）50.0相当于原1.52500V/2500M,2500V/5000M,2500V/10000M5000V/5000M,5000V/10000M5000V/20000M表2.1兆欧表参数规格额定电压测量上限(M)有效测量范围的准确度等级备注100V2000.5-201000.5-20250V5001-5
28、02500.5-20500V10002-100起始为1M10002-1005001-501000V20005-200起始为2M20005-20010002-1002500V500010-500起始为5M500010-50025005-2005000V500050-2000-1000050-20002000050-20001ZC-7型绝缘电阻表的各项性能符合GB7676-1998（直接作用模拟指示电测量仪表用其附件）的技术要求及ZBN21012（绝缘电阻表）技术要求.2仪表的基准值为指示值.3仪表的基本误差以基准值的百分数表示，基本误差的极限值不大于相应准确度的等级值。0及 刻度以标尺长度的百分
29、数表示，其极限不大于标尺全长的1%。3仪表端钮开路电压与额定电压之差不大于额定电压的10%4仪表端钮开路电压的峰值与有效值之比不大于1.55仪表测量端钮接如中值电阻时其中电压与额定电压之差不大于额定值的10%6仪表线路与外壳间的绝缘电阻不低于30M7仪表线路与外壳间的绝缘电压试验能耐受50Hz交流电压,历时1min的试验.其试验见下表:表2.2试验数据额定电压试验电压(有效值)500V11000V1.52500V3.55000V5.48. 仪表发电机摇把额定转速每分钟120转9. 仪表自工作位置向任意方向倾斜时,其指示值变化不大于基本误差的二分之一10.仪表的工作环境温度对标准温度(23C)每
30、变化10C,由此引起指示改变不大于基本误差11.当标准环境湿度自40-60%变化,由此引起指示值的改变不大于基准值的1.5%12.仪表的可靠性符合JB/T6214-1992仪器仪表可靠性验证试验及测定试验指数分布导测13.仪表的运输贮存符合JB/T9329-1999仪器仪表运输 运输贮存基本环境条件及实验方法2.2 晶闸管调压电路的测量第三章 PCB板测绘与制图3.1 测绘要求 根据给定的单层印刷电路板（图5.1）绘制原理图，并使用Protel 99se软件重新生成双层布线的PCB。图3.13.2 手绘原理图在绘制的过程中应注意一下几点：1.注意元件与元件之间的距离（特别是有引脚的位置），留有
31、一定的距离画线；2.统一电路上的两根线相交要有节点，如果不是一路上的两条线相交时是没有节点的；3.同一路上的线应该一次绘完，这样可以出错的几率；4.线路不能从元件中经过，如果经过了，容易照成混乱。3.3 Protel绘制原理图生成PCB 要求：按照图3.1绘制原理图并生成PCB版。1.打开Protel99se编辑环境并根据PCB版上的封装猜出器件画出元件，如图3.2图3.22.在Protel99se中添加元件及按照PCB版连线。如图3.3图3.33.照着PCB版画各元件的封装，如图3.4图3.44.把画好的封装填入原理图中的元件中，如图3.5图3.55.生成PCB版，如图3.6图3.6第四章
32、机床电路连接与调试 我们要通过机床电路的实训进一步熟悉机床控制电路的基本环节，学会设计和安装简单的机床电气控制系统。4.1 三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机的正反转控制线路作为一个基本控制环节在电气控制线路中用的非常广泛。如果想让实现电动机的正反转，要将接至电动机三相电源进线中的任意两相对调接地，即可达到反转的目的。电动机正反转电路在生活中的应用比如电梯等。4.1.1 三相异步电动机的简介与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，
33、其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕阻并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。4.1.2 三相异步电动机的工作原理当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。4.1.3 三相异步电动机正反转控制的工作过程三相异步电动机正反转控制线路的控制要求：1、分别用两个按
34、钮控制电动机的正反转起动，用一个按钮控制电动机的停止。2、电动机在正常运转时可以按反向起动按钮直接换向，按停止按钮，电动机停止运转。3、应有短路和过载保护。根据以上控制要求设计电气原理图如图4.1所示。图4.1三相异步电动机正反转控制电路图1 控制线路通电:合上空气开关QS 2 电动机M正转:按下SB2线圈KM1得电KM1常开触点闭合实现自锁；KM1常闭触点断开实现互锁；KM1主触点闭合电动机正转。3 电动机M反转:按下SB3线圈KM2得电KM2常开触点闭合实现自锁；KM2常闭触点断开实现互锁；KM2主触点闭合电动机反转。4 电动机M停转:按下SB1KM1和KM2线圈均不得电KM1或KM2的常
35、闭触点闭合，常开触点断开，主触点断开电机停止工作。图4.2三相异步电动机正反转控制接线图（实物接线）4.2 三相异步电动机反接制动控制线路三相异步电动机反接制动是通过时间继电器来实现，所以这里主要介绍时间继电器。4.2.1 时间继电器的简介时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型和其他型等。在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器，它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。凡是继电器感测元件得到动作信号后，其执行元件（触头）要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器。时间继电器可分为通电延时
36、型和断电延时型两种类型。4.2.2 时间继电器的工作过程对于时间继电器，先预设置好T1和T2的时段，时间及工作方式。通电后当时间到达时间T1时继电器开始工作，一直延续到时间T2。到时间T2后继电器停止工作。4.2.3 三相异步电动机反接制动控制的工作过程三相异步电动机反接制动控制线路控制要求：1、用一个起动按钮控制电动机的起动，用一个停止按钮控制电动机的制动与停止。2、起动后，电动机单向正常运转，当按下停止按钮后电动机定子绕组电源相序改变，电动机转速下降，经适当时间延迟后自动切断电源。3、应有短路和过载保护。根据以上控制要求设计电气原理图如图4.3示，其工作过程如下：1 控制线路通电:合上空气
37、开关QS 2 电动机M正转:按下SB2线圈KM1得电KM1的常开触点闭合实现自锁，常闭触点断开实现互锁，主触点闭合电动机正转工作。3 电动机M反转制动:按下SB1线圈KM2得电KM2的常闭触点断开实现互锁，常开触点闭合实现自锁，主触点闭合电机反向制动，时间继电器得电到达时间时间继电器工作，常闭触点断开线圈KM2断电KM2常开触点断开，主触点断开时间继电器断电，电动机反向制动停止时间继电器的常闭触点闭合。图4.3三相异步电动机反接制动控制电路图图4.4三相异步电动机反接制动控制接线图4.3 时间继电器自动切换星形-三角形降压起动控制线路4.3.1 形-三角形降压起动的简介Y降压起动也称为星形三角
38、形降压起动，简称星三角降压起动。这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用这种线路。4.3.2 星形三角形的注意事项1、电机的额定电压为380V的才能星形三角形； 2、最好在主回路中用空开，因为星形与三角形运行时可能方向不一致。4.3.3 时间继电器自动切换星形-三角形降压起动控制的工作过程三相异步
39、电动机Y-降压起动控制线路控制要求：1、用一个起动按钮控制电动机的起动，用一个停止按钮控制电动机的停止。2、起动时，钉子绕组先接成星形，经过一段时间的延迟后，待转速上升到接近额定转速时再接成三角形。3、应有短路和过载保护。根据以上控制要求设计电气原理图如图4.6所示的自动星形-三角形降压起动控制线路。其工作过程如下：按下按钮SB2，线圈KM1、KM3得电，主电路上KM1、KM3常开触点闭合，电动机星形起动，一段时间后时间继电器KT线圈得电同时线圈KM3失电，主电路上KM2闭合同时KM3断开，即电动机接成三角形运转。按下按钮SB1后，电动机停止运转。空气开关起短路保护作用，熔断器与热继电器起过载
40、保护作用，符合控制要求图4.5星形-三角形降压起动控制接线图图4.6星形-三角形降压起动控制电路图第五章 液压、气动回路连接与调试5.1 液压压力控制回路液压传动是利用液体的压力能来传递力和运动的一种传动方式。由于它具有其他传动方式不可替代的许多特性，因此目前被广泛应用于机械制造、工程机械、冶金机械、矿山机械、建筑机械等领域。5.1.1 调压回路调压回路的功用在于调定或限制液压系统的最高工作压力，或者执行机构在执行中的不同阶段实现多级压力变换，一般由溢流阀来实现这一功能。5.1.1.1 远程调压回路图5.1为远程调压回路。将远程调压阀（或小流量溢流阀）2接先导式溢流阀1的遥控口上，泵的压力可由
41、阀进行远程调压，阀1一般应调至系统安全压力值。图5.1远程调压回路5.1.1.2 多级调压回路图5.2所示为三级调压回路。泵的最大工作压力随三位四通阀左、右、中位置的不同分别由远程调压阀2、3及主溢流阀1调定。当换向阀左位时，压力由阀2调定；换向阀右位时，压力由阀3调定；换向阀中位时，由主阀1来调定系统的最高压力。主溢流阀1的调定压力必须大于每个远程调定压力。图5.2 三级调压回路5.1.2 卸荷回路液压系统的执行元件停止运动时，应使泵在无负荷状态下运转，以减少功耗，降低系统发热，即为卸荷。常见的卸荷回路有用换向阀的卸荷回路、旁路卸荷回路、用溢流阀的卸荷回路等。5.1.2.1 用换向阀的卸荷回
42、路定量泵可借助M型、H型、K型换向阀中位机能来实现泵卸荷，图5.3所示为M型中位机能的换向阀卸荷回路。若回路保持一定（较低）控制压力以操纵液动元件，在回油路上应用安装背压阀，如图中单向阀a。此种回路切换时压力冲击小。图5.3 用换向阀的卸荷回路5.1.3 减压回路在单泵的系统中，当某个执行元件或某个支路所需的工作压力低于液流阀所调定的稳定值，或要求可调的稳定的低压输出时，就要采用减压回路。5.1.3.1单级调压回路图5.47 为使用单向减压阀的减压回路。泵同时向系统和缸4供油，工作时系统的压力较高（即为泵的压力），工作缸4所需的较低压力由减压阀2调节获得，单向阀3用于当主油路压力低于减压阀2的
43、调定值时，防止缸4的压力受其干扰，起短时保压作用。图5.4 单级减压回路5.2 速度控制回路速度控制回路是控制和调节液压执行元件运动速度的基本回路。按被控制执行元件的运动状态、运动方式以及调节方法,速度控制回路有调速、制动、限速和同步回路等。5.2.1 节流调速回路节流调速回路的工作原理是采用定量泵供油，通过改变接在回路中流量阀阀口的开度，从而控制进入执行元件的流量，以实现速度的控制。根据流量阀在回路中的位置不同，节流调速回路可分为进油路节流调速、回油路节流调速和旁油路节流调速三种。如图5.5、5.6、5.7 图5.5进油路节流调速 图5.6 回油路节流调速图5.7 旁油路节调速5.2.2 容
44、积调速回路容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。主要优点是容积调速回路无溢流和节流功率损失，且供油压力随负载而变化，因此系统效率高、发热小。容积调速回路按调节元件不同有以下三种。（1） 采用变量泵-定量泵执行元件的容积调速回路 如图5.8所示，改变变量泵的排量，即可调节液压缸的速度和液压马达的转速。回路中溢流阀，起过载保护作用。图5.9中，液压泵8作为辅助泵用以向油路补油，其供油压力由低压溢流阀7调定。这种回路调速范围较大，效率高，适用于大功率的场合。图5.8-5.9 变量泵-定量执行元件的容积调速回路（2）采用定量泵-变量马达的容积调速回路 如图4.10所示，通过改变变量马达的排量，即可调节变量马达的转速。回路中溢流阀2为安全阀，定量泵5是用以向系统补油的辅助泵，溢流阀4用以调节补油压力。这种回路因变量马达的排量不能调得过小，故限制了转速的提高，因此应用较少。图5.10 定量泵-变量马达的容积调速回路（2） 采用变量泵-变量马达的容积调速回路 如图5.11，它是上述两种回路的组合，回路中变量泵和变量马达都可正、反向旋转。单向阀7和9使溢流阀3在两个方向都能起过载保护作用，而单向阀6和8用于使补油定量泵4能双向补油。这种回路，由于泵和马达的排量均可改变，故调速范围广且调速效率高，适用于大功率场合。（3）图5.11 变量泵-变量马达的容积调速回路5.2.
