优化生产线：继电器控制上料爬斗的设计、安装与调试

【项目任务提出】

一、项目描述

上料爬斗生产线示意图如图4-1-1所示，爬斗由M1三相异步电动机拖动，将料提升到上限后，自动翻斗卸料，翻斗时撞行程开关SQ1，随即反向下降，达到下限，撞行程开关SQ2后，停留20s，同时起动带式输送机（由M2三相异步电动机拖动）向料斗加料，20s后，带式输送机自行停止，爬斗则自动上升。如此循环往复。

图4-1-1 上料爬斗生产线示意图

二、项目考核要求

1.项目设计

工作方式设置为自动循环，爬斗可以停在任意位置，起动时可以使爬斗随意从上升或下降开始运行。爬斗拖动应有制动抱闸，且有必要的电气保护和连锁。

具有过载保护、短路保护、失电压保护和欠电压保护。根据提出的电气控制要求，正确绘出电路图，按所设计的电路图，提出主要材料单。

2.电器元件安装

按所给的材料和图样的要求，正确利用工具和仪表，熟练安装电器元件，元件在配线板上布置合理，安装要准确、规范，按钮盒不固定在板上。

3.布线

接线要求美观、紧固、无毛剌，导线要进入线槽。电源和电动机配线，按钮接线要接到端子排上，进出线槽的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。

4.通电试验

正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，最好通电试验一次成功，并注意人身和设备安全。

【项目实训目标】

一、知识目标

1）掌握继电-接触器控制系统的设计方法，熟悉设计的基本步骤，能设计出一般的继电-接触器控制系统的控制电路。

2）熟练掌握与使用电气控制系统中的各类电器。

3）对维修电工（高级）题型有一定程度的了解。

二、技能目标

1）学习与理解上料爬斗控制系统，能根椐控制要求设计控制上料爬斗生产线的控制电路图。

2）正确选用电气控制系统的各类电器，对电器进行检查、安装与调试。

3）熟悉继电-接触器控制电路的安装与调试。

三、情感目标

1）培养严谨细致、求真务实的职业素质。

2）培养善于思考、具有创新意识的劳动者。

【项目准备】

一、相关知识

1.电气控制电路图设计的基本步骤

1）根据选定的控制方案及方式设计系统原理图，拟订各部分的主要技术要求和技术参数。

2）根据各部分的具体要求，设计电气原理框图及各部分单元电路。对于每一部分的设计，总是按主电路、控制电路、联锁与保护环节、总体检查的顺序进行的，最后经反复修改与完善，完成设计。

3）按系统结构将各部分连接成一个整体，绘制出系统原理图，然后进行必要的短路电流计算，并根据需要计算出相应的参数。

4）根据计算数据正确选用电器元件，必要时先进行稳定和较稳定校验，最后制订出元件型号、规格、目录清单。

2.电气控制电路的设计方法

一般来说，生产机械电气控制电路图的设计有分析设计法与逻辑设计法，所谓分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充与修改，将其综合成满足控制要求的完整电路。当没有现成典型环节运用时，可根据控制要求边分析边设计，分析设计法的步骤是：

1）按工艺要求提出的起动、制动、反向和调速等要求设计主电路。

2）根据设计的主电路，设计控制电路的基本环节，即满足设计要求的起动、制动、反向和调速等的基本控制环节。

3）根据各部分运动要求的配合关系及联锁关系，确定控制参量并设计控制电路的特殊环节。

4）分析电路工作中可能出现的故障，加入必要的保护环节。

5）综合审查，仔细检查电气控制电路动作是否正确，关键环节可做必要实验，进一步改进设计。(www.xing528.com)

二、技能准备

掌握电气控制系统的各类电器元件的使用，掌握继电—接触器控制电路的设计方法与设计步骤，按要求设计出电气控制系统所需的控制电路，并熟练安装、配线与调试。

三、工具与材料

1）电工常用工具：验电笔、螺钉旋具（一字形与十字形）、尖嘴钳、剥线钳、电工刀、万用表等。

2）实训材料表如表4-1-1所示。

表4-1-1 实训材料表

【项目实施】

一、设计电路图

上料爬斗生产线控制电路如图4-1-2所示。

图4-1-2 上料爬斗生产线控制电路

二、安装接线过程

1）详细识读本项目电路图，按电路图选用电器元件及数量，并用万用表检查元件的良好。

2）根据元件大小与分类安装原则，结合电路图的连线情况，绘制电器元件平面布置图，并在配线板相应位置上贴上元件文字符号。

3）根据平面布置图，在实训配线板对应位置上安装固定元件，按钮装在按钮盒上。元件在配线板上布置要合理，安装要正确、规范。

4）根据电路图，按接线原则接线配线，配线要求接点紧固、美观，导线要进入线槽，走线合理。电源和电动机配线、按钮接线要接到端子排上，进出线槽的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。

5）接线配线完毕，必须根据电路图认真检查接线的正确性，可以使用万用表检查，以防止接错或漏接。只有确保无短路的情况下才允许通电试车。

6）检查正确后，可以通电调试。实训调试结果：合上QF，按下SB1，KM1线圈得电，电动机M1起动正转；碰撞压下（按下）SQ1，KM1线圈断电，KM2线圈得电，电动机M1反转；碰撞压下（按下）SQ2，KM2线圈断电，KM4线圈得电，常开触头闭合，从而KM3线圈得电，同时KT得电延时，延时到KM3线圈断电，KM1线圈得电，循环往复。

7）通电调试正确，由教师检查打分，切断电源拆线。若还有故障现象，可按常见故障分析与排除处理表检查排除故障，然后再通电调试。

8）拆线完毕，注意按“6S”要求整理现场。

三、实训注意事项

1）设计电路图过程中，要注意添加保护环节与互锁环节。

2）调试过程必须按项目要求调试。

四、常见故障分析与排除处理

常见故障分析与排除处理表如表4-1-2所示。

表4-1-2 常见故障分析与排除处理表

五、考核评价

考核评价表如表4-1-3所示。

表4-1-3 考核评价表

（续）

【巩固练习】

有一台生产设备用三相异步电动机拖动，三相异步电动机型号为Y112M-4，三相异步电动机铭牌为4kW、380V、11.5A、△，根据要求电动机进行—△起动，并且具有过载保护、短路保护、失电压保护和欠电压保护等，设计出一个具有断电延时，—△起动运转带全波能耗制动的电气控制电路。要求：

1）根据提出的电气控制要求，正确绘出电路图，按设计的电路图，提出主要材料单。

2）按所给材料和图样的要求，正确利用工具和仪表，熟练安装电器元件，元件在配线板上布置合理，安装要准确、紧固，按钮盒不固定在板上。

3）接线要求美观、紧固、无毛剌，导线要进入线槽。电源和电动机配线，按钮接线要接到端子排上，进出线槽的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。

4）正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，最好通电试验一次成功，并注意人身和设备安全。