电气控制基本原理

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电气控制基本原理范文第1篇

【关键词】电气控制柜；设计；施工

电气控制柜的主要作用是负责配电和线路保护，因此其组成部分主要包含电源和开关两大部分。同时，电气控制柜还肩负着控制功能。在控制功能的结构内部，有断路器、接触器、继电器、PLC、变频器以及接线端等原件。电气控制柜要实现的功能根据不同的需要制定。被控制设备的数量以及被控制设备功率的大小是电气控制柜选择电器元件的依据。根据被控制设备的数量和功率大小选定电气元件之后，将其集中组合在一个电柜中，从而形成了需要的电气控制柜。但是电气控制柜为了保障运行和操作的基本安全，要在设计过程中充分的考虑，尽量做到结构简单，造价经济适用。

1 电气控制柜的设计

电气原理图设计和工艺设计是电气控制柜设计的主要组成部分。要想实现电器控制柜的设计与施工，做好电气原理图的设计与工艺设计，对于保障电气控制柜功能的实现，作用至关重要。

1.1 子系统电气设计

所谓的电气原理图设计是为了满足机械或者其他生产设备的工艺要求而进行电气控制系统的设计，其主要目的是可以实现机械或是其他生产设备的电气控制。在电气自动化控制系统中，被控机械或是其他生产设备的可用性、先进性以及设备的自动化程度都直接受影响于电气原理图的设计质量。因此，电气原理图设计的好坏，对于电气自动化的实现而言，重要性不言而喻。所以，电气原理图的设计被认为是电气自动化设备可以实现运行的核心组成部分，可以帮助电气自动化控制系统实现合理有效的运行。清楚明白电气控制柜要实现的功能和控制逻辑是设计电气原理图的基础条件。对于十分简单的而控制系统而言，为了能够降低成本，省略编程带来的麻烦，我们尽量不选用PLC进行电气设备的控制，而是用最基本的控制器进行控制。对于比较复杂的包含PLC、继电器、变频器和接触器相互配合的控制系统而言，所控制的设备除了要实现变频之外，还要实现工频，正确分析信号输入和输出的关系是复杂控制系统设计的难点，也是设计的重点，这些要求也是PLC的I/0容量及模块选择、PLC及在主机所允许范围内变频器I/0地址分配和PLC控制程序编写的关键。同时，CPU工作电源、模拟量模块工作电源、输出负载的供电电源以及输入有源开关量信号的接法问题的处理，也是对于PLC复杂控制系统需要正确对待和处理的问题。

对于交直流电气件的选择问题，要在清楚交直流电路的基础上对电气件进行选择定型。如负载是380V的三相感应电动机，在对应电气件的选择上，应该选用380V的交流接触器控制电机。除此之外，电气件在选型时，除了要清楚交直流电路基本原理之外，还要考虑电气件所处环境的条件状况和安装方式。如在冷却条件较差的箱柜内，接触器安装后电流要降低10%～20%使用，才能确保电气件的安全运行。在一般的电气件选择定型时，接触器的型号选择要选择额定电流1.2倍的设备进行安装，才能保证设备运行正常。接触器敞开安装时，电流要允许提高10%～25%的范围，以确保接触器电流突然变大时，保证接触器的安全。在断路器的选择过程中，应尽量选择既有短路保护又有过载保护，同时还具备断相和欠压保护功能的电动机起动器，以对电动机进行控制和保护，这些要求都可以满足断路器最基本的保护特性，同时可以匹配被保护对象的过载特性，实现断路器的安全运行，保证设备在出现异常状况时设备不至于被损坏。

在电气控制柜设计过程中，电气设计的设计原理图是实现控制柜控制功能的基础。首先，清除需要设计的电源的线制。电源线制根据使用范围的不同而不同，在工业和民用设备过程中使用的电气控制柜的电源线制一般都是采用三相五线制，而家用电气或是照明系统一般都是采用单相三线制。三线无限制和单相三线制是电源线制最基本的两种设计方式。在设计原理图时，所有的图形符号、文字符号和回路标号都要按照相关规定进行绘制，避免产生误解。为了后续生产方便，可以让施工工人很清楚的明白图纸的设计原理，电路的设计，需要按照动作顺序和信号自左向右的原则进行绘制。将主电路放在整个线路图的左边，电源线路按照水平线的要求绘制，主电路和电源线路垂直，在两个水平电源线之间绘制控制电路，接地的水平电源线上直接连接耗能元件，在耗能元件和上方水平线之间设计触点，保证设计的通用性和易读性。

1.2 子系统工艺设计

对电气控制柜进行合理的工艺设计，是在电气原理图设计完成之后，保证电气控制柜生产和使用的极为重要的环节。所谓工艺设计，其目的是为了简便电气控制柜的生产制造，完成电气设计图设计的各项要求，实现电气控制柜的安装、调试、验收、维护、使用以及后期维修而积累起来的相关技术资料。在工艺设计过程中，各种电气件进行分开布置，可以有效的保障电气件独立顺畅运行。当电气控制柜空间有限，不能实现电气件的分开布置时，要在电气件之间加设绝缘隔板。电气控制柜工艺设计时，为了确保电气控制柜的质量，要充分考虑其防护等级的要求，并根据具体要求进行材质的选择。在食品行业内，对于电气控制柜要求采用不锈钢材质，配线以桥架为热浸锌材质。除以上要求之外，在设计时，还要考虑紧急制动功能，以保证在积极状况下，可以快速紧急制动，停止设备运行。

2 电气控制柜的安装调试

电气控制柜的安装过程，要根据安装环境是否存在震动，安装设计要求存在一定的差异。在存在震动的环境中，为了确保电气控制柜的正常运行，要采取防震措施。设备接电线要尽量利用粗、短的线路连接公共接地点。在安装完成调试过程中，要根据电气控制柜的特点，对子系统单独调试后进行联机调试，遵循由简单到复杂、由局部到整体的原则。确保电气控制柜各项性能运能达到设计要求，满足客户的需求。

3 结束语

以上内容简单介绍了电气控制柜电气原理图设计和工艺设计需要注意的重要事项和电气控制柜安装调试的基本要求。电气控制柜作为电气自动控制重要的组成部分，要严格按照国家标注和技术规范进行设计和施工，确保其性能稳定，运行正常。

参考文献：

[1]冯银玲.电气控制柜设计与施工探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012（21）.

电气控制基本原理范文第2篇

【关键词】电气控制 PLC 实验教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）15-0070-01

学校在“十一五”期间初步构建应用型本科人才培养的战略下，学院着力打造机械工程及自动化本科专业，在其中的机电一体化技术以及数控技术这两个方面，电气控制与PLC是其中的专业核心课程。学生毕业后主要从事生产线管理、数控加工以及设备维护等方面的工作，电气控制与PLC的运用能力就成为不可或缺的重要职业技术能力，如何真正实现学校的教学与实际工程应用的无缝对接成为必须解决的问题。

一 目前的实验状况

在目前的实验教学过程中，课程的实验教学与理论教学联系不够紧密，实验教学没有受到足够的重视。电气部分的实验在高级维修电工实验室完成，PLC的实验在PLC实验室完成。电气部分的实验内容基本达到熟悉控制原理，正确使用电器元件，完成基本线路正确接线的教学目的；PLC部分只是通过模拟的实验室面板进行实验，输入信号通过按钮的形式模拟，输出信号通过指示灯的形式模拟，这在学习PLC的初级阶段是可行的，初步掌握PLC的基本原理、功能、编程技巧和程序调试方法。但是学生在以后的工作中会发现，这个和实际的工作环境有一定的差异，关键就在于不知道PLC与工业现场的输入设备与输出设备是怎么进行连接的，信号的传递过程以及输出信号的执行过程是怎么进行的。如在设备现场，输入电源、输出电源与PLC的连接，控制电器、保护电器与PLC的连接，传感器与PLC的连接，触摸屏、变频器与PLC的连接以及程序的执行过程等。针对以上问题，电气控制与PLC实验改革势在必行，必须要让学生体会所学的电气控制与PLC的相关知识和技能在设备运行过程中是如何实现自动控制的。

二 改革的具体措施

1.基础阶段：激发兴趣、扎实基础

课堂教学非常重要，让学生明白电气控制与PLC在实际工业自动控制中的作用，以及在以后的工作过程中对学生专业技术发展的影响，这样才会有学习的动力；编辑一些简单有趣的程序，如智力抢答游戏规则的制订；自动门的设计程序等让学生感到学习是一个愉快的过程，激发其学习兴趣。

2.提高阶段：项目引导、任务驱动

在此阶段要把更多的时间留给学生，发挥学生的主观能动性，让学生积极主动地思考问题，培养学生独立分析问题的能力。教师在整个实验过程中对学生循循善诱，让学生从电气原理的设计、电器元件的选择、安装工艺、故障排除等方面有完整的工程实践背景。如设计一个双重连锁正、反转启动能耗制动的电气控制电路，学生在初步设计的过程中，大概需要20～30分钟时间把电气控制的原理图设计出来，在这个阶段，老师在指导学生进行原理图设计的过程中，注意把控制要求分成小的知识点，分步骤实现控制要求，以增强学生的信心。学生根据原理图选择相应的电器元件、测量仪器。检验结果出现问题时，还应注意引导学生从控制原理与电器元件的正确使用等方面进行，让学生具备工程师的基本素质。

3.综合运用阶段：差异培养、锐意创新

经过前两个阶段的学习，学生对知识的理解和掌握水平是有差异的，有的学生可能对电气控制的原理没有深入的理解，所以在设计控制原理图时，还存在一些困难；有的学生对于PLC的控制原理没有真正理解和掌握，或对指令的掌握以及编程方法的运用等方面存在问题，这些学生有可能在学习过程中产生畏难情绪，逐渐丧失了学习的动力与兴趣。有一部分学生则通过学习之后，对整个电气控制与PLC的运用有了一定的应用能力，在提高阶段项目完成后，他们更有自信心了。对于这种情况，老师要根据学生的实际需求给予不同的指导，分层次教学，对症下药。对于所需知识能力的不同、控制任务的难易程度来设置不同的任务。如对于电气控制的原理掌握得不好的学生，就让他们再做一些基本电路的设计实训；对于PLC编程方法没有真正理解的学生，就让他们多编一些类似的程序，帮助他们解决疑惑，增强学习的信心。对于学习能力强的学生，在设置任务的时候，增加难度，挖掘解决问题的潜力，培养其创新能力。如对于复杂的磨床、铣床的电气控制线路用PLC进行正确的改造，改造之后的控制程序不是对原来继电器、接触器控制思路简单的“复制”，而是要用更加简单的PLC程序设计方法达到控制要求。

三 结束语

在实验教学改革的过程中，笔者通过分析电气控制与PLC的实验过程中出现的问题，提出了一些改革的意见，体现了在现代教学模式下，学生是主角、老师是配角的教学理念。在实验过程中按照工程师的要求，培养学生的创新能力和解决实际问题的能力，达到培养应用型人才的目标。

电气控制基本原理范文第3篇

一、利用开堂课，阐述专业发展前景，培养学生的专业兴趣

“兴趣是认识事物和探求知识的心理倾向，是求知的先导。”良好的兴趣和情感能使人点燃智慧的火花，兴趣是学习的动力，强制性的学习是不可能持续的。工厂电气控制设备理论内容枯燥，有一定的学习难度。学生对于理论学习常常提不起兴趣；对于技能的训练，部分学生由于害怕而不敢轻易动手，从而对技能训练操作失去兴趣。因此，如何才能激发学生学习兴趣，对这门课程的学习显得至关重要。

作为刚学这门课的学生，很难对本门课程有一个清晰的认识，只有在专业老师的正确引导下，才能对课程有一个总体思路，从而建立目标和专业兴趣。作为专业课老师的我们应怎样在开堂课中树立目标，培养兴趣呢？首先老师应该认清本门课程是同学们必考专业技术等级证之一“维修电工”，让学生明白学习的阶段目标就是通过鉴定获得中、初级等级证书，引起学生的重视；其次就本课的就业前景，结合自己身边的事例讲一讲具体的工作岗位和薪资待遇等，进一步树立学生的专业理想，增加学生新鲜感的同时，也达到提高学生兴趣的目的。

二、整合优化课程体系，利用模块化教学方式理论与技能相结合，明确每节课的教学目的

从课本的结构我们可以看出，在刚开始学的过程中，第一章讲的是我们常用的低压器件，如：刀开关、熔断器、接触器等，基本没有实训内容，除了认识元器件还是认识元器件，学习起来有一定的难度不说，还可能使学生在每天反复记各种符号中失去对本门课学习的动力，目标变得单一。

为了进一步明确每节课的教学重点，体现理论与技能相结合。在教学初期我就是按几大基本控制线路为主体，每个基本线路就是一个模块。按照模块化教学的方法制订教学计划，每一模块注重理论与技能互相结合，相互渗透。教师要对每一个课题教学做到心中有数，教学安排要突出重点，解决难点，由浅入深，循序渐进。要让学生掌握每一个模块知识点的工作原理，掌握使用、维护的方法。介绍完一个就安排一次技能训练，让学生动手装一遍，做到理论与技能相结合。以第一个模块为例，第一个模块内容为“点动单方向旋转控制线路”，学习内容所涉及低压电器件的符号、基本原理和安装的注意事项，接线示意图和原理图区别及线路工作原理学习与线路组装调试。这样教学的优势就在于，学生学了低压电器立即可看到用处，可以相互印证。如记不住符号和原理可以在线路分析中强化记忆，学好电器元件的基本原理、符号又可以分析线路的工作原理，两者相辅相成，加强记忆，效率较高。理论学完后，马上进入实践，用学到的理论知识指导实践，马上体现理论的用处，促进学生学习理论的兴趣，让学生更加明确每节理论和实践课的目的。

三、合理利用课后评价体系，以鼓励为主，促进入门教学阶段学生成就感的建立

学生在模块化教学模式中，每节课都有较强的目的性，那么如何有效地把学习的目的转化为成就，取决于课后评价体系。以第一模块为例，学生完成线路安装后在老师的指导下，先根据线路原理用万用表检测，检测完后再接上电动机，并在老师严格的监督下进行通电操作。学生在这个过程中，既能弥补以前学习中的不足，也能在体验中一步一步建立成就感。在学生完成这一系列操作后应给此次实践作出评价，指出优缺点，而且应对学生首次实践就成功给予肯定，在评价中最后认定实践成绩，在认定成绩中应以鼓励为主，进一步在学生心中树立成就感。对于在首次实践中失败的同学，应给予耐心的帮助和讲解，让这部分同学在很短的时间内解决问题，最终走向成功，减少学生心中的挫败感。

当然所谓教无定法，工厂电气控制设备作为综合性较强的学科，在我们的教学中也没有一套固定的教法。我们应始终站在每个班级学生的实际情况这个立足点上，因地制宜地制订出确实符合每个班级情况的入门教学方法。

电气控制基本原理范文第4篇

关键词：电气控制高炉；助燃风机；电气控制

一、电气控制说明

电气控制指的是通过控制电气设备的电压、电流、频率、通断、连锁、速度等，完成工艺过程的动作要求。对于工艺过程程序及功能相对固定的机电设备，我通常采用继电接触控制。

机电设备电气控制基本原理是，通过电器控制线路，即由各种有触电的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的控制系统，实现对机电设备的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。常见的基本控制线路有：点动控制线路、正转控制线路、正反转控制线路、位置控制线路、顺序控制线路、多地控制线路、降压启动控制线路、调速控制线路、制动控制线路。

电气控制除了在满足生产工艺，控制电压的要求的同时，必须要考虑控到制电路工作的安全性、可靠性，便于操作、维修和电路简明等一系列的问题。

二、改造措施

1、变频器闭环控制改造

变频控制系统原设计仅有变频器电流内反馈闭环控制，电机抗扰稳速性能差，是减速机产生剧烈晃动的原因之一。国内同行如天铁集团采用的是带编码器速度反馈的速度闭环控制，其每台电机通过编码器将速度反馈给变频器，当负载变化影响电机转速时，变频器能够很好的调整输出，保持电机恒速，使电机具有良好的抗扰稳速性能。但目前的现状是，电机未设计编码器接手，安装编码器必须全部更换新电机，而且型钢炼钢厂建设时未严格按照变频器EMC导则进行设计施工，电机距变频器距离长，信号线、电机线混放且接地系统不完善，改造使用编码器速度反馈可能存在强烈的信号干扰，埋有更大的事故隐患，因此采用待编码器反馈的速度闭环控制不适合应用。经过反复研究变频器功能图，结合现场实测，在输出频率5Hz以上时变频器内部检测的速度反馈值与实际电机速度差别不大，完全可以用变频器自身检测的速度反馈代替编码器速度反馈，实现速度内反馈闭环控制。因现场基本用不到5Hz以下的运行频率，速度内反馈闭环控制完全可以代替速度外反馈闭环控制，且实际应用效果良好。

2、西门子矢量型变频器初始化参数优化

要消除高速制动，首先必须将保证电机速度减速至接近零速时控制抱闸抱死，同时还必须避免减速时间过长导致炉子停不住产生下滑现象。研究变频器矢量大全中关于减速功能方面的参数设置，P464减速时间的设置对减速快慢起决定性作用。但在实际调试过程中，无论如何修改减速时间的大小，实际减速时变频器并未按设定曲线减速，而像是自由停车，即系统不能实现设定的减速时间。经过系统排查分析，我们人为变频器本身不存在硬件问题，变频器减速时间不起作用的原因应该与变频器初始化参数设置不正确有关。因此将电机全部脱开，重新做电机自学习，对变频器初始化参数进行了重新优化。电机辨识及优化功能全部实现后，将电机连接上减速机，带负载进行调试。调试结果显示，变频器可以正常按设定减速曲线减速，功能良好。经过反复试验，将变频器P464减速时间设定为1.5S，实际动作时，电机从最高速开始停车，减速至接近零速的时间为1.5S以内，完全满足控制要求。

3、优化抱闸控制程序

重新设计PLC抱闸控制程序，要求抱闸得电条件为一主两从变频器抱闸打开信号输出；抱闸失电条件为一主两从变频器抱闸打开信号取消或有停止信号后PLC延时3S强制抱闸失电。程序修改后抱闸动作条件全部交给变频器分析判断，为提高系统可靠性，变频器控制抱闸信号未直接控制抱闸接触器动作，而是首先接入PLC，经过PLC分析必要条件满足后再输出控制抱闸接触器。PLC保留紧急情况下急停功能和变频器停止后延时3S强制抱闸失电功能，确保在异常情况下抱闸可靠抱死。设置合适的变频器抱闸控制参数，并调试满足设备平稳运行的要求，启动：阀值选择力矩参数，阀值力矩值必须设置准确，既要杜绝各个位置启动发生点头还要保证启动无冲击，经过反复调试选择力矩阀值为5%额定值，延时时间为0S；制动：阀值选择速度参数，理想状况下速度阀值为零速，但考虑抱闸制动过程有时间，速度降落时力矩要保持满力矩防止下滑，因此速度阀值的设定必须慎重，经过反复试验和分析历史曲线，选择速度阀值为7%额定值，可以保证制动轮停止的同时抱闸可靠抱死。

4、改变变频器主从控制方式解决电机速度不同步

改造后抱闸失电抱死时，变频器速度反馈值已降低至很小，现场观察基本接近零速，但存在的问题是制动时明显可以观察到有的电机对轮要反转一下，减速机仍然有较强烈震动，由改造前的纵向衰减震动变为了横向振动，对减速机冲击仍然十分大。经过分析，从曲线也可以看到，减速期间电机速度不同步，特别是有的电机速度还反向，这是造成电机反转、减速机横向振动的根本原因。

速度不同步的原因分析是由于变频器固定采用主从控制方式，主变频器为速度控制，从变频器跟随主变频器是力矩控制，即变频器力矩始终保持一致，而速度不受控。正常转动期间因电机相当于同轴连接，因此速度可以保持基本一致，但在制动减速期间，因载荷变化剧烈，电机减速特性不完全相同，因此若仍然采用力矩同步控制，必然导致速度不一致现象发生，在不同载荷的情况速度不一致的程度不尽相同，反映到负荷端，即发生上述异常现象。要消除此现象，只能从改变变频器主从控制方式入手，曾做试验取消变频器主从控制，电机全改为速度控制，电机力矩不受控产生的严重后果是电机不同步导致变频器频繁过流故障，无法正常使用。经过研究变频器矢量大全，制定了可靠的解决方案：取消各台变频器固定的主从参数设定，改为由PLC通讯控制字控制；编写PLC程序自动判断炉子进入减速制动状态，从变频器控制字相应位置0，变频器自动切换为速度控制；程序自动判断制动结束，将从变频器的控制字相应位置1，主变频器控制字状态保持不变，变频器自动切换回主从控制方式。按此方式改造，启动及运行期间主从控制方式保证电机力矩同步，减速期间速度控制方式保证电机速度保持一致，彻底解决了制动时电机速度不同步的现象，减速机停车制动变得十分平稳，高速停车时减速机也无振动现象发生。

结束语

机电一体化是现代工业发展的总趋势，目前国内的机电一体化工作已初具规模，但在很多方面还应加强重视和改进。高炉助燃风机电机电气控制对于设计出高效能、低造价的现代化设备，有效利用其特点和效能有重要意义。

参考文献：

[1]陈伯时.电力拖动与自动控制原理[M].机械工业出版社，2002.

电气控制基本原理范文第5篇

关键词：普通电气控制；电机；综合控制实训平台

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）05-0210-02

本文介绍的普通电机电气控制综合实训平台，充分利用了普通电气控制领域的基础知识设计出综合性和实用性较强，又以开放性和设计性实训为主，改变了原来的单一实验、单一设备，单一课程、单一实验装置、单一实训实习时间不能设计过长、教学实训与实际生产严重脱节等缺点，主要满足“电机的基础拖动控制设计与实现（电动机的启动、运行停止、制动、换向、调速等基础控制）、普通机床电气控制系统设计与应用（普通车床、普通磨床、摇臂钻床、普通铣床等普通机床的电气控制）以及凡与普通电机电气控制相关的其它拓展控制设计与实现（如电动伸缩门电气控制、用接触器设计防盗装置等）”的需要设计该实训平台。

该平台可以完成电机的基本电气控制线路的设计、安装、调试及检测，模拟工厂所有普通机床的电气控制线路的设计、安装、调试及检测、故障的分析及排出，同时又能满足电工技能鉴定的要求；该平台可以同时满足1至3个组在不同时间段在同一平台上进行不同的电气控制项目实习，对于较大的实训项目不能一次完成的还可以下次接着完成。

一、实验台原理

实验台原理分析：首先建立实验平台的控制系统的理论模型。典型的控制系统由系统输入、控制部分、反馈元件、系统输出等组成。

一般设备的电气控制系统由输入设备、逻辑控制和执行机构三部分组成。

输入设备用于采集现场信号输送到系统，本平台输入设备由断路器、胶盖闸刀开关、倒顺开关、十字开关、手动转换开关、行程开关、按钮、热继电器等组成。

逻辑控制部分由继电器——接触器线路搭建（交流接触器、时间继电器、中间继电器、电压继电器等组成。

反馈元件由电压表、电流表、有功功率表、无功功率表、指示灯组成。

执行机构由接触器组成。

保护机构由熔断器、热继电器、按钮和接触器常闭辅助触头等组成。

二、实验台结构

根据典型电气控制系统的基本原理及组成，实验系统的系统由以下几部分组成

控制面板——实训平台箱体的箱门上由按钮、开关、电压表、电流表、有功功率表、无功功率表、指示灯等组成。

控制部分——实训平台箱体的箱底面由逻辑控制部分（继电器—接触器系统）、执行部分（接触器）、保护机构（容电器）、控制对象（电机）等组成。

保护环节——平台外电源控制、平台离地隔墙绝缘、箱体接地、开箱操作断电保护等构成多重保护环节。

电器工作状态指示装置——有六个绿色指示等分别指示实训平台的六个接触器的动作状态。

耗材及工具放置部分——实训平台箱体中部设置的两个抽屉。

预留升级空间——在面板和箱体底板上留有较大空间位置。由于系统的开放性和扩张，可以根据需要增加电气元件、执行部件和其它功能模块。

三、实验装置的特点

安全性高，该平台设计了多重保护环节：电源外部控制与指示、短路保护、漏电保护、接地保护、操作保护等保护环节确保师生安全。

与实际生产机械电器控制系统接近，实际生产机械电器控制系统一般是控制面板（控制台）、电控箱、指示装置，电动机等组成，它们分设在生产机械不同的位置，或把整个电器控制系统除控制对象外的所有其他部分用一独立的电控箱来布置，我们设计的这个平台与后者相似。过去的实训平台是把所有的器件布置在一个板面上，与实际生产机械电器控制系统的电器布置不一致。

控制效果直观，由于在箱门面板上设置对应的指示灯，其箱体底板布置的电器的动作情况直观可见，不用观察电动机的运行情况就能判断整个电机电气控制系统的运行情况。

实践性强，提高学生动手能力，实验平台采用真实的电器元件，直观性很强。学生通过对各类电器及电器元件的认识，接线和安装，可以熟悉并掌握各类机械设备的电气控制系统结构和工作原理。

学生在这些具体线路的组装和调试中，需要进行大量的实际操作，从而提高了自身的动手能力和解决实际问题的能力。如电机控制，首先要熟悉电机控制原理图，绘制出电路图和接线图，然后完成线路的连接，再通电实验，调试，最后观察电机的运转情况。

开放性好，培养综合素质。和其它课程实验装置相比，此平台的电机实验内容涉及面广，具有开放性和综合性的特点。实验平台还可根据不同实验要求，增加相应的功能。比如添加PLC、变频器、软启动器、触摸屏等可进行电气自动化控制实训。

创新性高，增强科研素养。实验平台具有很强的开放性，学生可以自由选题，自主设计，提高创新能力。另外可以利用此实验装置进行控制系统的设计和仿真，最终应用到工程实践中。

利用效率高，由于本平台是按照较为复杂的机床电气控制系统设计布置的，其箱体规格较大（1700X800X600），电器布置空间大，操作空间大，可以同时进行1——3个不同的电气控制电路的连接。

实训成本低，器件损耗小，本平台由于是自己设计制造，每个平台成本比相似平台成本低，设计中设计了大量接线排，并把电器上的各个接线端子接到对应的接线排上，学生在操作时在接线排上连线，这就大大降低了器件损耗，同时由于设置了工具和耗材放置的抽屉，每次用过的材料下次还可以再用。

该平台有升级的空间，由于该平台空间大，留有安装布置PLC、变频器、软启动器、触摸屏等的位置空间，随时可以升级为自动化控制实训平台。

四、实验装置实际运用的效果

我在11级机电一班《电机与电气控制》的实训教学中，在“C6140D普通车床电气控制”、“M7130平面磨床的电气控制”、“Z35摇臂钻床电气控制”的线路的连接实训中，随机从八个小组中抽取两个组在该实训平台上操作，其它六个小组按分发散件在木板上操作，起对比结果如下。

散件在木板上操作的小组完成的时间要比在实训平台上操作要长，其主要原因是散件组要事先在木版上布置并安装固定电器，而实训平台组就没有这个过程。

散件在木板上操作的小组在操作中感觉相关图纸与器件对照较为直观，有时不按规定也能接好电路，而实训平台组要完成接线，必须先分析图纸，搞清其原理，并按电气控制线路的接线要求进行接线端子编号，再按规定接线顺序接线，其原因是该平台的电器不是布置在同一平面，线路的走向必须按行线槽布线，到面板上的导线还要穿波纹绝缘导管，所有这些都与生产机械的电气控制系统接线相似，给学生实训增加了难度。

散件组通电试验效果要用电动机的运行来体现，而实训平台组通过设置在棉板上的指示灯来体现，后者直观，而前者如若电动机接线接触不良等原因则不能反映电路的运行情况。

散件组通电试验危险性高，当电路有短路故障、导线连接不规范等现象时易出现危险；而实训平台组在通电试验时关上实训平台箱门，把电器与人进行隔离，只在箱门面板上的按钮或开关操作，就是电路有故障或接线不规范也不会带来危险。

本文所述的电气控制综合试验平台的试制样品的使用来看，教师和学生可在实验台上自主设计调试出各种普通电机电气控制线路，并且形象生动的看到实际的控制效果。实践证明，此实验运行正常，有很高的可靠性和安全性，为教学,实训搭建了一个很好的平台。

参考文献