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实训教案——C1640

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《典型机床实训》课堂教学活动设计方案

教学内容

C6140普通车床

授课时间

授课班级

教学学时

课型

实践课

教学目标

能力目标

知识目标

素质目标

1.能辨别电气元件型号

2.能分析电气电路功能

3.能用万用表检查故障

1.电气元件知识

2电气元件工作原理

3.电气线路检修知识

1.具有用电安全意识

2.具有口头和书面表达能力

教学重、难点

重点

难点

1.1 车床基本认知

1.2 电气原理分析

1.3 电气故障排查

职业能力训练素材

CA6140普通车床电气实训装置柜

参考资料

机床电气与PLC 主编陶维利西安电子科技大学出版社 2008年

教学过程

1.1 电气控制系统绘图与识图的基本方法及安装要求鄂职龙文全

电气控制系统图主要包括电气原理图和电气接线图。在电气控制系统中，为了表达系统的设计意图，准确地分析、安装、调试和检修，都离不开电气控制系统图。熟练绘制与识读电气控制系统图是维修电工的一项基本技能。

一、电气原理图

用国家规定的标准图形符号和项目代号来表示电路中各个电器元件的连接关系及电气工作原理的工程图样称为电气原理图。

1．电气原理图的绘制方法

（1）原理图一般分为电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。

电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下依次排列画出，中性线N和保护线PE画在相线之下。直流电源则按照正极在上、负极在下画出。电源开关要水平画出。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。控制电路、信号电路、照明电路要跨接在两相电源线之间，依次垂直画在主电路的右侧，电路中的耗能元件（如接触器和继电器的线圈、信号灯、照明灯等）要画在电路的下方，而电器的触点画在上方。

（2）原理图中，各电器触点位置按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出，各电器元件不画实际的外形图，而采用国标所规定的图形符号和文字符号。

（3）原理图中，同一电器原各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在电路中所起作用分画在不同的电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。若图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加上数字以示区别，如KM1、KM2等。

（4）原理图中，对有直接电联系的交叉导线连接点，要用小黑圆点表示，无直接电联系的交叉导线连接点则不画小黑圆点。

2．电气原理图的识读方法

（1）主电路的识读步骤。第一步看主电路中消耗电能的电器或电气设备，如电动机、电热器等；第二步搞清楚用什么电气元件控制用电器，如开关、接触器、继电器等；第三步看主电路上还接有哪些保护电器，如熔断器、热继电器等；第四步看电源，了解电源的电压等级。

（2）控制电路的识读步骤。第一步看电源，首先看清电源的种类，其次看清控制电路的电源是从何处来；第二步搞清控制电路如何控制主电路，控制电路的每一分支路形成闭合则会控制主电路的电器元件动作，使主电路用电器接入或切除电源（寻怎样使回路形成闭合是十分关键盘的）；第三步寻电器元件之间的相互联系；第四步再看其他电器元件构成的电路，如整流、照明等。

二、电气接线图

电气接线图是一种用来表明电气设备各元件相对位置及接线方法的工程图样。它主要用于安装接线、电路检查和故障维修，特别在施工和检修中能够起到电气原理图所起不到的作用。

电气接线图的绘制原则如下：

（1）接线图通常需要与原理图、位置图一起使用，相互参照。

（2）应正确表示电器元件的相互连接关系及接线要求。

（3）控制电路的外部连接应使用接线端子排。

（4）应给出连接外部电气装置所用的导线、保护管和屏蔽方法，并注明所用导线及保护管的型号、规格及尺寸。

（5）图中文字代号及接线端子编号应与原理图相一致。

三、电气控制电路安装接线的一般步骤与基本要求

（1）认真分析电气原理图，要求明确电气电路的控制要求、工作原理、操作方法、结构特点及所用电器元件的规格。

（2）绘制电器位置图和接线图,要求符合电气制图的基本原则。

（3）按照要求选择电器元件并按电器元件的安装要求安装。

（4）按照接线图和原理图连接导线。

（5）调整电器元件（如热继电器的整定电流、时间继电器的延时时间）。

（6）认真检查电路。

（7）经指导老师同意后通电试验。

四、电气安装的主要工艺要求

（1）电器元件的安装

1各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理以便于更换。

2紧固各元件时应用力均匀，紧固程度适当。

（2）导线的连接

1直线通道应尽可能少，按主电路、控制电路分类集中，单层平行密集，紧贴敷设面。

2同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。

3布线应横平竖直，导线弯折转角要成90°。

4导线与接线端子连接时，要求接触良好，应不压绝缘层、不反圈及不露铜过长。

5一个电器元件接线端子上的连接导线不得超过两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。

6布线时，严禁损伤导线芯和导线绝缘。

7如果电路简单可不套编码管。

1.2 电气控制电路故障的检修步骤和方法鄂职龙文全

一、修理前的调查研究:

1. 问:询问机床操作人员,故障发生前后的情况如何,有利于根据电气设备的工作原理来判断发生故障的部位,分析出故障的原因。

2. 看：观察熔断器内的熔体是否熔断；其他电器元件有无烧毁、发热、断线、导线连接螺钉是否松动；触点是否氧化、积尘等。要特别注意高电压、大电流的地方，活动机会多的部位，容易受潮的接插件等。

3 .听：电动机、变压器、接触器等，正常运行的声音和发生故障时的声音有区别。听声音是否正常，可以帮助寻故障的范围和部位。

4 .摸：电动机、电磁线圈、变压器等发生故障时，温度会显著上升，可切断电源后用手去触摸判断元件是否正常。

5 .闻:电动机严重发热或过载时间较长,会引起绝缘受损而散发特殊气味;轴承发热严重时也可挥发出油脂气味.闻到特殊气味时,便可确认电动机有故障.

二、对电气原理图进行分析。首先熟悉电气控制电路，再根据故障现象结合电路工作原理进行分析，判断出故障发生的范围。

三、故障判别的具体方法

1. 电阻检查法

电阻检查法是利用万用表的电阻档,对线路进行断电测量,是一种安全、有效的方法。电阻检查法有电阻分阶测量法和电阻分段测量法。

1、电阻分阶测量法

测量检查时，首先把万用表的转换开关置于倍率适当的电阻档，然后按图所示的方法测量。

测量前先断开主电路电源，接通控制电路电源。若按下启动按钮SB2时，接触器KM不吸合，则说明控制电路有故障。

检测时应切断控制电路电源，然后一人按下SB2不放，另一人用万用表依次测量0-1、0-2、0-3、0-4各两点间电阻值，根据测量结果可出故障点。

SB1

SB2

Ωω∏ω

鄂职龙

电阻分阶测量法查故障点

故障现象	测试状态	0-1	0-2	0-3	0-4	故障点
按下SB2时,KM不吸合	按下SB2	∞ ∞ ∞ ∞	R ∞ ∞ ∞	R R ∞ ∞	R R R ∞	FR常闭触头接触不良 SB1常闭触头接触不良 SB2常开触头接触不良 KM线圈断路

2、电阻分段测量法

按图测量时，首先切断电源，然后一人按下SB2不放，另一人把万用表的转换开关置于倍率适当的电阻档，用万用表的红、黑两根表棒逐段测量相邻两点1-2、2-3、3-4、4-0之间的电阻，如果测得某两点间电阻值很大（∞），则说明该两点间接触不良或导线断。电阻隔分段测量法的优点是安全，缺点是测量电阻值不准确时，容易造成判断错误，为此应注意以下几点：

1、用电阻分段测量法检查故障时，一定要先切断电源；

2、所测量电路若与其他电路并联，必须断开并联电路，否则所测电阻值不准确；

3、测量高电阻电器元器件时，要将万用表的电阻档转换到适当档位。

SB1

SB2

Ωω

鄂职龙

分段测量法所测电阻值及故障点

故障现象	测量点	电阻值	故障点
按下SB2时,KM不吸合	1-2 2-3 3-4 4-0	∞ ∞ ∞ ∞	FR常闭触头接触不良 SB1常闭触头接触不良 SB2常开触头接触不良 KM线圈断路

2. 电压检查法：

1、电压分阶测量法

测量检查时，首先把万用表的转换开关置于交流电压500V的档位上，然后按图所示的方法进行测量。

断开主电路，接通控制电路的电源。若按下启动按钮SB2时，接触器KM不吸合，则说明控制电路有故障。

检测时，需要两人配合进行。一人先用万用表测量0和1两点这间的电压。若电压为380V，则说明控制电路的电源电压正常。然后由另一人按下SB2不放，一个用黑表棒接到0点上，用红表棒依次接到2、3、4各点上，分别测量出两点间的电压，根据测量结果即可出故障点。

SB1

SB2

鄂职龙

电压分阶测量法所测电压值及故障点

故障现象	测试状态	0-2	0-3	0-4	故障点
按下SB2时,KM不吸合	按下SB2	0 380 380 380	0 0 380 380	0 0 0 380	FR常闭触头接触不良 SB1常闭触头接触不良 SB2常开触头接触良 KM线圈断路

2、电压分段测量法

测量检查时，把万用表的转换开关置于交流电压500V的档位上，按图所示的方法进行测量。首先用万用表测量0和1两点之间的电压，若电压为380V，则说明控制电路的电源电压正常。然后，一人按下启动按钮SB2，若接触器KM不吸合，则说明控制电路有故障。这时另一人可用万用表的红、黑两根表棒逐段测量相邻两点1-2、2-3、3-4、4-0之间的电压，根据其测量结果即可出故障点。

SB1

SB2

鄂职龙

鄂职阿龙

电压分段测量法所测电压值及故障点

故障现象	测试状态	1-2	2-3	3-4	4-0	故障点
按下SB2时,KM不吸合	按下SB2	380 0 0 0	0 380 0 0	0 0 380 0	0 0 0 380	FR常闭触头接触不良 SB1常闭触头接触不良 SB2常开触头接触良 KM线圈断路

3. 校验灯法：用校验灯检查故障的方法二种，一种是380V的控制电路，另一种是经过变压器的降压的控制电路。对于不同的控制电路所使用的校验灯应有所区别，具体判别方法如下：

1 、 380V的控制电路，首先将校验灯的一端接在低电位处，再用另处一端分别碰触需要判断的各点。如果灯亮，则说明电路正常，如果灯不亮，则说明电路有故障。对于380V的控制电路应选用220V的灯泡，低电位端应接在零线上。

2 、降压的控制电路，应选用高于电路电压的灯泡，校验灯一端应接在被测点的对应电源端，再用另外一端分别碰触需要判断各点，根据灯泡发亮状况来判断故障点。

4. 验电笔法：用验电笔检查电路故障的优点是否安全、灵活、方便，缺点是受电压限制，并与具体电路结构有关（如变压器输出端是否接地等）。因此，测试结果不是很准确。另外，有时电器元件触头烧断，但是因有爬弧，用验电笔测试，仍然发光，而且亮度还很高，这样也会造成判断错误。

5.短接检查法

机床电气设备常见故障为断路故障，如导线断路、虚连、触头接触不良、熔断器熔断等。对这类故障，除用电压法和电阻法检查外，还有一种更为简便可靠的方法，就是短接法。检查时，用一根绝缘良好的导线，将所怀疑的断路部位短接，若短接到某处时电路接通，则说明该处断路。

用短接法检查故障时必须注意经下几点：

1、用短接法检查时，是用手拿着绝缘导线带电操作的，所以一定要注意安全，避免触电事故；

2、短接法只适用于压降极小的导线及触头之类的断路故障，对于压降较大的电器，如电阻、线圈、绕组等断路故障不能采用短接法，否则会出现短路故障；

3、对于工业机械的某些要害部位，必须保证电气设备或机械设备不会出现事故的情况下，才能使用短接法。

短接法检查前，先用万用表测量图中所示1-0两点的电压，若电压正常，可一人按下启动按钮SB2不放，然后另一人用一根绝缘良好的导线，分别短接标号相邻的两点1-2、2-3、3-4（注意不要短接4-0，否则造成短路），当短接到某两点时，接触器KM吸合，则说明断路故障就在该两点之间。

SB1

SB2

鄂职龙

局部短接测量法

鄂职龙

短接检查法查故障点

故障现象	短接点标号	KM动作	故障点
按下SB2,KM不吸合	1-2 2-3 3-4	KM吸合 KM吸合 KM吸合	FR常闭触头接触不良 SB1常闭触头接触不良 SB1常开触头接触不良