基于中職學(xué)生能力培養(yǎng)的電力拖動控制電路接線研究

趙暉

摘 要：隨著機械電子工業(yè)的發(fā)展，越來越多的機械加工對電動機的控制要求逐漸升高，控制電路也越來越復(fù)雜，這就對接線人員的能力要求有很大的提升。作為中職類學(xué)生必須懂得電力拖動的接線，其中主要包括三相異步電機的正反轉(zhuǎn)和三相異步電機的Y-△降壓啟動等。文章主要是針對中職類學(xué)生的電力拖動接線進行講解。

關(guān)鍵詞：電力拖動控制電路;電路原理圖;電路接線圖;電氣元件

中圖分類號：G712文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2015）12-00042-02

生產(chǎn)機械電氣控制線路一般用電路原理圖、接線圖和布置圖來表示，根據(jù)中職院校電子機械類專業(yè)電力拖動一課的要求，學(xué)生需要讀懂電路原理圖，并要求在電工或者機械考核板上按電氣元件的位置接好控制電路的接線。一般來說，學(xué)生對這類動手的實訓(xùn)項目比較感興趣。下面，基于中職學(xué)生能力培養(yǎng)，就學(xué)好電力拖動進行相關(guān)研究。

一、 接線前看懂電路原理圖

在做電力拖動的接線之前，必須看懂最基本的電路原理圖，知道電路原理圖的每一個電氣符號對應(yīng)考核板上的哪一個電氣元件，哪一個圖示點對應(yīng)著哪一個實際接線點。教師在最初講解電路圖時，應(yīng)從最基本的刀開關(guān)或者轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制線路著手，逐步到后面的正反轉(zhuǎn)和降壓啟動線路。比如下面簡單的手動開關(guān)電路：

一般我采用的方法是原理圖和接線圖相結(jié)合的對比教學(xué)，首先用多媒體在課堂上展示給學(xué)生（如圖1），然后用多媒體展示實際接線圖。接著講解L1、L2、L3實際對應(yīng)的是三相電的每一相電，QS相當(dāng)于手動開關(guān)，F(xiàn)U是熔斷器，M3相當(dāng)于電機。大部分學(xué)生看到這兩個圖之后非常有體會，明顯地對電力拖動這門課有較大的興趣，為后面的手動接線打下了良好的基礎(chǔ)。這種方法對于具有較復(fù)雜的輔助電路的電機控制線路更加適用。如把三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制線路原理圖（如圖2）和實際接線圖（多媒體展示）進行對比，學(xué)生更加容易增加記憶。下面重點分析控制線路，主電路圖1已分析。圖2中的L1、L2、L3對應(yīng)是三相電的第一、第二、第三相電，和開關(guān)的第一、第二、第三個進入點相連接。FU2的兩個端點對應(yīng)著L1、L3，輸出是熱繼電器FR到KM1、KM2的線圈。最關(guān)鍵的是分析接觸器的接線端點，KM1是第一個接觸器，下面是四對主觸頭，上面是四對輔助觸頭，和原理圖上KM1的常開和常閉點相對應(yīng)。KM2是第二個接觸器，同樣下面是四對主觸頭，上面是四對輔助觸頭，和原理圖上的KM2的常開和常閉點對應(yīng)。SB1、SB2、SB3是接線圖中的三個按鈕開關(guān)，它有四個接線柱，一對常開和一對常閉，一般黃色線為常開，紅色線是常閉端。FR對應(yīng)著原理圖的熱繼電器。

二、 接線“電流走向定位法”

在學(xué)生讀懂圖之后，動手之前要準(zhǔn)備好足夠的銅線，最好是三種顏色的銅線（如紅、藍(lán)、黃）。這樣的好處是學(xué)生在接線的時候可以很明顯地按上圖示的電源線布線?！半娏髯呦蚨ㄎ环ā本唧w方法如下：以L1、L2、L3的電源進線為電流的起點，按每條同種顏色的線畫出電流的走向。一般先畫電流在主電路的走向，后面再畫控制電路的電流走向。例如上圖1的電流一相按L1→QS→FU→M3畫出，同時實際接線也按L1→QS→FU→M3的順序按照工藝接好，其實電流的走向就是我們的接線方向，其他兩相也用同樣的方法一步步連接好。

現(xiàn)實的控制電路一般會出現(xiàn)較多的輔助電路，這種方法就顯得更加重要，特別是對初學(xué)者來說是最有效地增加興趣和準(zhǔn)確度的方法。圖2采用“電流走向定位法”主電路的電流走向是L1→QS→FU1→KM1的主觸頭的第一對常開觸點→FR熱繼電器→M3電機，其他兩相主電路采用和L1分析的同樣的方法。輔助電路的電流走向第一條路是L2→FU2→FR→KM1的線圈→SB1的常開觸頭→SB3的常閉觸頭→L3形成一個回路（其中自鎖KM1并聯(lián)在SB1的兩端）。第二條路的電流走向和第一條類似L2→FU2→FR→KM2的線圈→SB2的常開觸頭→SB3的常閉觸頭→L3形成一個回路（其中自鎖KM2并聯(lián)在SB2的兩端）。

如果教師還覺得要給學(xué)生增加印象，就可以采取我以前在中國南車集團學(xué)習(xí)期間工人師傅經(jīng)常用的“標(biāo)記法”。當(dāng)電路圖較復(fù)雜時，工人師傅一般先會在圖紙上標(biāo)好要接線的“第1個點、第2個點、第3個點……”，后再用一段很短的白色塑料端子套在要接線的每個點上，標(biāo)記好“1、2、3、4……”和圖紙上的點一一對應(yīng)。這樣，學(xué)生的印象也更加深刻，完成的實際電路也不會出太多的問題。

三、注意接線工藝

完成一個電工考核板和一個實訓(xùn)項目，衡量的一個標(biāo)準(zhǔn)不單單是線路的連接正確與否，更加重要的是接線的工藝問題，接線整齊、美觀和節(jié)約用線是工藝比較關(guān)心的一個問題。這猶如生產(chǎn)一個產(chǎn)品，有優(yōu)良的、有合格的、有不合格的，優(yōu)良的接線板不僅會節(jié)約很多空間，最重要的是給電機啟動能帶來準(zhǔn)確合格的參數(shù)。有些學(xué)生覺得我接線接好就可以了，為什么還要辛辛苦苦去把線放進線槽，把線弄平整呢？其實好的工藝會給以后帶來很大的便利。在實訓(xùn)期間，我經(jīng)常給學(xué)生介紹“接線端子的電流進出法”，采用這種方法讓學(xué)生在接線期間簡化了很多步驟，還讓學(xué)生對電路圖和對完成后的檢修帶來了極大的好處。方法是：一般規(guī)定端子的進線點和出線點采用口訣“左進右出，上進下出”進行接線。一個端子左邊是電流的進入點，右邊是流出點。特別是對于SB這類按鈕開關(guān)的常開常閉尤為實用，檢修的時候只需要看左邊和右邊是否接錯就可以了。

線槽是導(dǎo)電銅線的走向路徑，有的學(xué)生以為只要把銅線放進線槽就可以了，其實正確的作法是在導(dǎo)線進入線槽的時候必須把導(dǎo)線擺放整齊，并且不能交叉纏繞。同時在剝線的時候也有很大講究，導(dǎo)線頭不能剝得太長，也不能太短，以能插入端子接觸金屬螺絲為準(zhǔn)。上次我的一位學(xué)生剝導(dǎo)線頭留得太短了，在啟動電機時發(fā)出低沉的“嗡嗡”聲，我檢查是缺相電壓低的問題，但元件都是好的，最后才查出來是銅線剝短了，接觸的金屬螺絲只接觸到了導(dǎo)線的外皮，并沒有接觸到剝開導(dǎo)線的金屬部分，導(dǎo)致電壓過低電機不能正常啟動。所以，在剝線和插線的時候也應(yīng)該保持平靜的心態(tài)，不要為了趕時間，為了快而忽視最基本的連接電路該注意的地方。

四、檢修時的“看、聽、聞、摸”

在接好線路通電時，應(yīng)進行電路的再次檢修，檢修是電機啟動的必須環(huán)節(jié)。很多時候我在檢修的時候先是嘗試檢查輔助電路的正缺性，方法也比較簡單，就是把主電路的熔斷器先斷開，可以先不接電機。打開電源，按下開關(guān)SB1、SB2，判斷接觸器KM1、KM2能否正常啟動，觀察整個輔助線路是否存在問題。假如接觸器不能啟動有問題，我一般先采用的方法是 “看、聽、聞、摸”，后面再用萬用表進行檢修。“看”就是看電機是否能啟動，啟動時電機的轉(zhuǎn)速是否正常、有無冒煙、接觸器是否能正常閉合和斷開。如果有問題應(yīng)對的方法是查看整個電路有無電源、電動機的繞組是否斷裂、元件是不是燒壞等?！奥牎本褪锹犎‰姍C啟動的聲音是否正常和有無異常聲響。一般有問題的接線電路啟動后電機會發(fā)出“尖銳的吱吱聲”和“低沉的嗡嗡聲”。應(yīng)對的方法是查看電源電壓是不是過低、是不是缺相、電機的繞組有無斷裂等?！奥劇本褪锹?wù)w電路通電后電機有無燒焦味，整體電路有無異常的味道。假如有焦味可能原因是電路某一部位短路導(dǎo)致局部電流過大引起的短路過流現(xiàn)象，需要先關(guān)閉電源仔細(xì)用萬用表進行電壓查找?！懊本褪请娐吠姇r觸摸電機的溫度是否正常、接觸器和其他元件有無發(fā)熱現(xiàn)象、導(dǎo)線是否有發(fā)燙現(xiàn)象等。若有可能是電機的軸承缺油、電源缺相和電路連接不正確等。假如上面四個方面都沒有問題的話，一般電機會發(fā)出清脆的轉(zhuǎn)動聲，從而帶動機械部件的工作。

五、熟記電路的控制原理

很多學(xué)生覺得只要線路接好了，接對了，就沒有事情了。其實不然，要學(xué)會電力拖動控制線路的接法還應(yīng)該包括理解電路的控制原理，只有把電路原理熟記了，真正弄懂了，才能對以后自己沒有接觸過的電路經(jīng)行過程分析，那樣才能事半功倍，才能真正掌握所接線路的功能和過程。如三相異步電機的雙重聯(lián)鎖控制原理要分為正反轉(zhuǎn)的啟動和停轉(zhuǎn)。原理如下：先合上電源開關(guān)QS：

1. 正轉(zhuǎn)控制

3. 停止

按下按SB3→控制電路失電→接觸器線圈失電→接觸器主觸點分?jǐn)唷妱訖CM停轉(zhuǎn)

六、5S管理

一個合格實訓(xùn)項目的完成，我覺得應(yīng)包括最后的實驗室的“5S（整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)）管理”。在完成了一個實訓(xùn)項目的時候，為了要給下次學(xué)生提供較干凈的實訓(xùn)場所，必須做好場地的完整復(fù)原。這個過程不單單讓學(xué)生明白作為電力拖動這門課需要干凈的場地，還要讓他們明白接線過程中必須用一顆平常心去對待。

七、結(jié)束語

學(xué)好電力拖動這門學(xué)科的控制電路接線并不困難，只要弄懂了看圖、動手這兩個環(huán)節(jié)，就一定能使機械電子專業(yè)類學(xué)生步入社會后成為一名合格的應(yīng)用型人才。

參考文獻：

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