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摘要：主要阐述了在讲授电动机正反转电路时，先提出电路的设计要求，再通过绘制原理图分析电路的工作原理，利用工作示意图和方框图，让学生尽快掌握实习电路。应用编号接线法绘制接线图，选用合适的元器件及导线，并完成安装工艺，并且要使学生能够对电路进行检查调试，对发现的故障给予排除，提高学生分析问题、解决问题的能力。同时增加一些难度要求，拓展学生的思维，调动学生的学习热情，培养学生的探索精神、逻辑思维能力。
关键词：电工实习；电动机正反转；行程控制；拓展训练
作者简介：孙劲（1970-），男，安徽当涂人，江苏大学基础工程训练基地，助理工程师。（江苏 镇江 212013）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0125-02
电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。从电力拖动的控制方式来分，可分为断续控制系统和连续控制系统。最早产生的是由手动控制电器控制电动机运转的手动断续控制方式，随后发展了继电器、接触器和主令电器等组成的继电接触式有触点断续控制方式，以及目前的顺序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。
在工业生产中，生产机械的动作是多种多样的，因而满足生产机械动作要求的三相异步电动机的拖动控制环节也是多种多样的。例如：通过按钮发出命令，实现生产机械的试车和调整等短时工作方式的点动控制；使生产机械连续运行起动、停车控制、正反转控制；现代生产机械中，通常把各种各样的物理量转换为开关命令的行程控制、时间控制、速度控制、压力控制、温度控制等；一台生产机械或一条自动生产线往往有多台电动机，它们相互配合工作，从而形成某种制约关系的连锁控制，如：顺序启动或停车控制、不许同时工作的控制、不许单独工作的控制等。以上述及的各种工业控制环节中，三相异步电动机的正反转控制是一个最基本的自动控制环节，电动机的正反转应用的地方很多。例如：机床工作台的前进与后退、上升与下降、舱门的打开与闭合等等。[1]
一、三相异步电动机行程控制正反转电路的设计
1.电路设计要求
三相交流异步电动机正反转电路（见图1），采用接触器进行互锁，行程开关控制自动返回并停止，同时电路还具有短路保护、欠压保护、失压保护、过载保护、缺相保护等功能。
如图1所示的电路是由主电路和控制电路组成，主电路是由电源向负载输送电能的部分；控制电路是对主电路进行控制、保护、指示的电路。任何复杂的电路都是由各种简单的电路组合而成，因此熟悉各种典型电路，就能很快分清复杂电路的主次环节。
2.电路原理分析
由于学生很少接触到较为复杂的电路，那么就由简单的电路入手，逐步向学生讲解电路的构成。
从最基本的由交流接触器控制点动电路开始，逐步引入带自锁的长动电路，再根据如果改变三相电动机的旋转方向，须将输入电动机的三相电源中任意二根相线互换一次的原理，需要增加一只反转的接触器，同时电路中还需要采取互锁装置，避免两只接触器同时吸合，引起电路的短路事故。最后，利用行程开关进行限位，来达到让工件自动返回并停止的目的。
3.电路工作过程
为了让学生更加直观了解电路的工作情况，绘制了用行程开关控制的三相电机正反转电路方框图，如图2所示。
假设要求一个工件从A点运行，当运行到B点后，能够再立即返回到A点并停止，中间无需操作人员手工控制。那么可以在A、B两点各设置一只行程开关来解决。当按下启动按钮SB2后，交流接触器KM1工作，电机正转，使工件从A点出发向B点运行。到达B点后，触碰到行程开关SQ1，行程开关SQ1的常闭触点断开，切断KM1线圈的电路，使电机停止，同时SQ1常开触点闭合，接通KM2线圈的电路，使电机反转，带动工件从B点再向A点返回，这里行程开关SQ1起着类似于按下停止按钮和反转启动按钮的作用。当工件返回到A点后，触碰到行程开关SQ2后，行程开关SQ2的常闭触点断开，切断KM2线圈的电路，电机停止反转，完成了整个工作过程。
二、三相异步电动机行程控制正反转电路安装
1.绘制电路安装接线图
在简单的电路中，完全可以根据电气原理图进行安装接线，但遇到较为复杂的电路图，如果根据原理图直接接线，就有可能在安装接线过程中，出现漏线、接错线的错误。怎样才能避免错误地发生，使安装接线工作顺利、高效地完成，那还需要有一张电气安装的接线图供大家参考（见图3）。
接线图上所有的元器件摆放的位置，都是与实际一致。在原理图上，笔者就采取了编号法，每两个元器件之间，都会有一个数字或字母+数字，代表的是每根导线的编号。根据原理图上的线号，在接线图的相应元器件上把号码一一标注。在编号时，要注意把接点上同号码的点尽可能编在元件（接触器、熔断器、继电器等）的同侧，这样就绘制出来接线图了。该方法简单、易学、正确、可靠，无论线路如何变化，怎样复杂，通过编号都变得直观、清晰、操作方便，正确率极高且规范。[2]
2.电路的安装工艺要求
正确选用元器件，并安装合理、牢固；元器件接线时主电路遵循电源上进下出原则，导线中间无接头，桩头铜线不宜裸露过长；所有导线均在线槽内布线，行线距离最短，布局合理；选用适当截面的导线，桩头要套字码管，安装位置与接线图一致；接线整齐、美观、合理规范，符合产品要求。
三、三相异步电动机行程控制正反转电路检查调试
1.检查步骤
（1）主电路部分：合上QF断路器，万用表拨至电阻R×10档，测量主电路接线端子上的端点，此时电表显示电阻值是∞。
1）手动按下KM1接触器主触点（模拟得电动作），分别测量L1-U、L2-V、L3-W，此时电表显示电阻值为零，目的是检测KM1接通后电机能够正转。 2）手动按下KM2接触器主触点，分别测量L1-W、L2-V、L3-U，此时电表显示电阻值为零。目的是检测KM2接通后电机能够反转。
3）万用表拨至电阻R×10K档，断开FU2的熔芯。手动按下KM1或KM2接触器主触点，分别测量L1-L2、L2-L3、L3-L1、要求电阻值趋向于∞，目的是检测三相电源间没有短路现象。
（2）控制电路部分：万用表拨至电阻R×1K档，测量控制电路FU2下桩头1、10两点，此时万用表显示电阻值是∞。
1）按下启动按钮SB2，可以测量出KM1线圈电阻值为1.8KΩ（因有接触电阻的存在阻值可能会有所增大）。在不松开SB2按钮情况下，分别断开SB1按钮和KM2接触器辅助常闭触点（辅助常开触点此时不能闭合），此时可看出万用表上电阻值由1.8 KΩ变化为∞。
2）按下行程开关SQ1，可以测量出KM2线圈电阻值为1.8KΩ。在不松开SQ1行程开关情况下，分别断开SQ2行程开关和KM1接触器辅助常闭触点（辅助常开触点不能闭合），此时可看出万用表上电阻值由1.8KΩ变化为∞。
3）分别手动按下KM1和KM2接触器辅助常开触点，可以分别测量出KM1和KM2线圈电阻值为1.8KΩ，目的是检查电路是否能够自锁。
2.故障排除
（1）主电路部分：
1）检查断路器QF是否已闭合；FU1熔断器内是否有熔芯；分段检查是否有漏接导线的现象。
2）交流接触器KM1和KM2换相时是否接错触点位置；相邻接线桩头之间是否有碰线。
（2）控制电路部分：当按下SB1启动按钮后，万用表上还显示电阻值为∞，表示在控制电路中存在了故障，就需要按照原理图有针对性的去认真检查控制电路，可以采用分段排除的方法，迅速确定故障点的位置。
具体方法如下：万用表的一支表笔放在“1”点上不动，另外一支表笔分别去触碰“2”、“3”这两点，应该是显示电阻值为零；在按下SB2启动按钮不松开，分别去触碰“4”、“5”、“6”这几点，也应该显示电阻值为零。例如：当检查到“1”和“5”点间电阻值为零，但“1”和“6”点间电阻值为∞，则可迅速判断出故障点是在“5”和“6”这两点之间。对照图纸，“5”和“6”之间的元器件是交流接触器KM2的辅助常闭触点。第一步先确认交流接触器KM2的辅助常闭触点是否完好，即用万用表直接测量接触器KM2的辅助常闭触点两端，如损坏直接更换元器件或触点；在确保元器件完好的情况下，检查“5”号或“6”号线是否漏接或接错触点。
同理，对于其他控制线路上的故障排除，亦可参照上述的分段排除法，先确定故障点后，再排除是元器件问题还是接线错误的问题。
故障现象的分析与排除技巧，需要学生们熟悉电路的工作原理，了解各个电器元件的工作过程以及它们之间的相互关系，采用逐步分段排除的方法，直至全部解决问题，还须按照前面的检查步骤再次核对，确保正确无误后才能够通电试运行。
四、思维拓展训练
在教学过程中，针对理论基础比较扎实，动手能力强的同学，教师还可以提出进一步的要求，来激发大家的学习热情。
要求工件能够在A、B两点之间无限次的循环往返运动。参考原理图，让工件从A点自动运动到B点的方法，只要将行程开关SQ2的常开触点与按钮SB2的常开触点并联，就能达到无限次的循环往返运动的目的。
增加工作状态的信号指示。分别利用二只交流接触器另一对辅助常开触点，各控制一只信号灯，就可显示电机的工作状态。将二只交流接触器的另一对辅助常闭触点同时与信号灯串联，就可显示电机的停止状态。
在A、B点间做短暂的停顿。可以增加二只时间继电器，在A、B点间做延时控制。
五、结论
实习作为工程实践的一个环节，是高等工科院校学生在校期间接触生产实际、增加实际工作经验，从而获得工程师素质培养的重要教学环节，直接影响着应用型人才培养目标的实现。[3]
在实习过程中，要一切从实际出发，要求元器件及导线的选用、安装，要能够满足生产的需要，并且要做到简洁，同时，适当增加一部分的拓展训练，认识与实践相结合，充分发挥学生的创造性、独立性。
参考文献：
[1]戴鹏基.三相异步电动机正反转控制电路的安装与调试技术[J].硅谷，2011，（19）.
[2]顾益民.“编号接线法”在电气控制技能训练中的应用[J].装备制造技术，2008，（2）.
[3]赵文兵，柴旺兴.校内电工电子实习基地建设的探索与实践[J].中国现代教育装备，2006，（10）.
（责任编辑：李杰）
关键词：电工实习；电动机正反转；行程控制；拓展训练
作者简介：孙劲（1970-），男，安徽当涂人，江苏大学基础工程训练基地，助理工程师。（江苏 镇江 212013）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0125-02
电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。从电力拖动的控制方式来分，可分为断续控制系统和连续控制系统。最早产生的是由手动控制电器控制电动机运转的手动断续控制方式，随后发展了继电器、接触器和主令电器等组成的继电接触式有触点断续控制方式，以及目前的顺序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。
在工业生产中，生产机械的动作是多种多样的，因而满足生产机械动作要求的三相异步电动机的拖动控制环节也是多种多样的。例如：通过按钮发出命令，实现生产机械的试车和调整等短时工作方式的点动控制；使生产机械连续运行起动、停车控制、正反转控制；现代生产机械中，通常把各种各样的物理量转换为开关命令的行程控制、时间控制、速度控制、压力控制、温度控制等；一台生产机械或一条自动生产线往往有多台电动机，它们相互配合工作，从而形成某种制约关系的连锁控制，如：顺序启动或停车控制、不许同时工作的控制、不许单独工作的控制等。以上述及的各种工业控制环节中，三相异步电动机的正反转控制是一个最基本的自动控制环节，电动机的正反转应用的地方很多。例如：机床工作台的前进与后退、上升与下降、舱门的打开与闭合等等。[1]
一、三相异步电动机行程控制正反转电路的设计
1.电路设计要求
三相交流异步电动机正反转电路（见图1），采用接触器进行互锁，行程开关控制自动返回并停止，同时电路还具有短路保护、欠压保护、失压保护、过载保护、缺相保护等功能。
如图1所示的电路是由主电路和控制电路组成，主电路是由电源向负载输送电能的部分；控制电路是对主电路进行控制、保护、指示的电路。任何复杂的电路都是由各种简单的电路组合而成，因此熟悉各种典型电路，就能很快分清复杂电路的主次环节。
2.电路原理分析
由于学生很少接触到较为复杂的电路，那么就由简单的电路入手，逐步向学生讲解电路的构成。
从最基本的由交流接触器控制点动电路开始，逐步引入带自锁的长动电路，再根据如果改变三相电动机的旋转方向，须将输入电动机的三相电源中任意二根相线互换一次的原理，需要增加一只反转的接触器，同时电路中还需要采取互锁装置，避免两只接触器同时吸合，引起电路的短路事故。最后，利用行程开关进行限位，来达到让工件自动返回并停止的目的。
3.电路工作过程
为了让学生更加直观了解电路的工作情况，绘制了用行程开关控制的三相电机正反转电路方框图，如图2所示。
假设要求一个工件从A点运行，当运行到B点后，能够再立即返回到A点并停止，中间无需操作人员手工控制。那么可以在A、B两点各设置一只行程开关来解决。当按下启动按钮SB2后，交流接触器KM1工作，电机正转，使工件从A点出发向B点运行。到达B点后，触碰到行程开关SQ1，行程开关SQ1的常闭触点断开，切断KM1线圈的电路，使电机停止，同时SQ1常开触点闭合，接通KM2线圈的电路，使电机反转，带动工件从B点再向A点返回，这里行程开关SQ1起着类似于按下停止按钮和反转启动按钮的作用。当工件返回到A点后，触碰到行程开关SQ2后，行程开关SQ2的常闭触点断开，切断KM2线圈的电路，电机停止反转，完成了整个工作过程。
二、三相异步电动机行程控制正反转电路安装
1.绘制电路安装接线图
在简单的电路中，完全可以根据电气原理图进行安装接线，但遇到较为复杂的电路图，如果根据原理图直接接线，就有可能在安装接线过程中，出现漏线、接错线的错误。怎样才能避免错误地发生，使安装接线工作顺利、高效地完成，那还需要有一张电气安装的接线图供大家参考（见图3）。
接线图上所有的元器件摆放的位置，都是与实际一致。在原理图上，笔者就采取了编号法，每两个元器件之间，都会有一个数字或字母+数字，代表的是每根导线的编号。根据原理图上的线号，在接线图的相应元器件上把号码一一标注。在编号时，要注意把接点上同号码的点尽可能编在元件（接触器、熔断器、继电器等）的同侧，这样就绘制出来接线图了。该方法简单、易学、正确、可靠，无论线路如何变化，怎样复杂，通过编号都变得直观、清晰、操作方便，正确率极高且规范。[2]
2.电路的安装工艺要求
正确选用元器件，并安装合理、牢固；元器件接线时主电路遵循电源上进下出原则，导线中间无接头，桩头铜线不宜裸露过长；所有导线均在线槽内布线，行线距离最短，布局合理；选用适当截面的导线，桩头要套字码管，安装位置与接线图一致；接线整齐、美观、合理规范，符合产品要求。
三、三相异步电动机行程控制正反转电路检查调试
1.检查步骤
（1）主电路部分：合上QF断路器，万用表拨至电阻R×10档，测量主电路接线端子上的端点，此时电表显示电阻值是∞。
1）手动按下KM1接触器主触点（模拟得电动作），分别测量L1-U、L2-V、L3-W，此时电表显示电阻值为零，目的是检测KM1接通后电机能够正转。 2）手动按下KM2接触器主触点，分别测量L1-W、L2-V、L3-U，此时电表显示电阻值为零。目的是检测KM2接通后电机能够反转。
3）万用表拨至电阻R×10K档，断开FU2的熔芯。手动按下KM1或KM2接触器主触点，分别测量L1-L2、L2-L3、L3-L1、要求电阻值趋向于∞，目的是检测三相电源间没有短路现象。
（2）控制电路部分：万用表拨至电阻R×1K档，测量控制电路FU2下桩头1、10两点，此时万用表显示电阻值是∞。
1）按下启动按钮SB2，可以测量出KM1线圈电阻值为1.8KΩ（因有接触电阻的存在阻值可能会有所增大）。在不松开SB2按钮情况下，分别断开SB1按钮和KM2接触器辅助常闭触点（辅助常开触点此时不能闭合），此时可看出万用表上电阻值由1.8 KΩ变化为∞。
2）按下行程开关SQ1，可以测量出KM2线圈电阻值为1.8KΩ。在不松开SQ1行程开关情况下，分别断开SQ2行程开关和KM1接触器辅助常闭触点（辅助常开触点不能闭合），此时可看出万用表上电阻值由1.8KΩ变化为∞。
3）分别手动按下KM1和KM2接触器辅助常开触点，可以分别测量出KM1和KM2线圈电阻值为1.8KΩ，目的是检查电路是否能够自锁。
2.故障排除
（1）主电路部分：
1）检查断路器QF是否已闭合；FU1熔断器内是否有熔芯；分段检查是否有漏接导线的现象。
2）交流接触器KM1和KM2换相时是否接错触点位置；相邻接线桩头之间是否有碰线。
（2）控制电路部分：当按下SB1启动按钮后，万用表上还显示电阻值为∞，表示在控制电路中存在了故障，就需要按照原理图有针对性的去认真检查控制电路，可以采用分段排除的方法，迅速确定故障点的位置。
具体方法如下：万用表的一支表笔放在“1”点上不动，另外一支表笔分别去触碰“2”、“3”这两点，应该是显示电阻值为零；在按下SB2启动按钮不松开，分别去触碰“4”、“5”、“6”这几点，也应该显示电阻值为零。例如：当检查到“1”和“5”点间电阻值为零，但“1”和“6”点间电阻值为∞，则可迅速判断出故障点是在“5”和“6”这两点之间。对照图纸，“5”和“6”之间的元器件是交流接触器KM2的辅助常闭触点。第一步先确认交流接触器KM2的辅助常闭触点是否完好，即用万用表直接测量接触器KM2的辅助常闭触点两端，如损坏直接更换元器件或触点；在确保元器件完好的情况下，检查“5”号或“6”号线是否漏接或接错触点。
同理，对于其他控制线路上的故障排除，亦可参照上述的分段排除法，先确定故障点后，再排除是元器件问题还是接线错误的问题。
故障现象的分析与排除技巧，需要学生们熟悉电路的工作原理，了解各个电器元件的工作过程以及它们之间的相互关系，采用逐步分段排除的方法，直至全部解决问题，还须按照前面的检查步骤再次核对，确保正确无误后才能够通电试运行。
四、思维拓展训练
在教学过程中，针对理论基础比较扎实，动手能力强的同学，教师还可以提出进一步的要求，来激发大家的学习热情。
要求工件能够在A、B两点之间无限次的循环往返运动。参考原理图，让工件从A点自动运动到B点的方法，只要将行程开关SQ2的常开触点与按钮SB2的常开触点并联，就能达到无限次的循环往返运动的目的。
增加工作状态的信号指示。分别利用二只交流接触器另一对辅助常开触点，各控制一只信号灯，就可显示电机的工作状态。将二只交流接触器的另一对辅助常闭触点同时与信号灯串联，就可显示电机的停止状态。
在A、B点间做短暂的停顿。可以增加二只时间继电器，在A、B点间做延时控制。
五、结论
实习作为工程实践的一个环节，是高等工科院校学生在校期间接触生产实际、增加实际工作经验，从而获得工程师素质培养的重要教学环节，直接影响着应用型人才培养目标的实现。[3]
在实习过程中，要一切从实际出发，要求元器件及导线的选用、安装，要能够满足生产的需要，并且要做到简洁，同时，适当增加一部分的拓展训练，认识与实践相结合，充分发挥学生的创造性、独立性。
参考文献：
[1]戴鹏基.三相异步电动机正反转控制电路的安装与调试技术[J].硅谷，2011，（19）.
[2]顾益民.“编号接线法”在电气控制技能训练中的应用[J].装备制造技术，2008，（2）.
[3]赵文兵，柴旺兴.校内电工电子实习基地建设的探索与实践[J].中国现代教育装备，2006，（10）.
（责任编辑：李杰）