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全国职业院校技能大赛电机装配国赛样题


2014 年全国职业院校技能大赛中职组 电机装配与运行检测赛项

任 务 书
︵ 样 题 ︶

2014 年全国职业院校技能大赛执委会 二〇一四年五月二十五日

一、请按要求在 4 个小时内完成以下工作任务:
任务一、按工作任务书给定的电气原理图(图一、图二)和电器元件布局 图(图三)完成电机运行测

试平台的电气安装。 任务二、按工作任务书给定的电机运行测试要求,进行触摸屏设置和 PLC 程序编制,达到电机测试平台的功能要求。 任务三、按工作任务书要求,进行三相异步电机的机械安装和运行测试。 任务四、按工作任务书要求,进行他励直流电机的机械安装和运行测试。 任务五、按工作任务书要求,进行交流伺服电机的机械安装和运行测试。 任务六、按工作任务书要求,进行无刷直流电机的机械安装和运行测试。 任务七、在任务书的指定位置,回答各个电机测试任务中的的 10 个技术问 题。

二、请注意下列事项
1、在完成工作任务的全过程中,严格遵守电气安装和电气维修的安全操作 规程。 2、气安装中,低压电器安装参照《电气装置安装工程低压电器施工及验收 规范(GB50254-96) 》验收。 (1)凡是连接的导线,必须压接接线头(插针) ; (2)设备电源与电气连接非专用连接线对接时,需通过端子排进行转接; (3)电气安装板的各接触器线圈、按钮、指示灯等连线及电机装配板上连 接线,必须放入线槽内。 三.机械装配需要符合机械安装技术规范。 (1)电机安装后要保证轴轴中心线的同轴度; (2)齿轮架及轴上的齿轮装配完应转动灵活、轻快; (3)齿轮啮合要控制合理间隙,拨动齿轮时无异声,传动平稳; (4)联轴器安装后,两边的端面离被安装的端面距离要合适。

三、 触摸屏设置及 PLC 程序编制的功能要求
1.触摸屏的各个界面画面不需选手自己设计,已由赛场在赛前设计好,选手 只需按照各电机运行测试要求进行各画面元件及 PLC 各相关元件的链接,实现 触摸屏的操作功能。 2.触摸屏主界面如下图所示

当按压某电机测试按钮时,主画面即刻转换到该电机的测试控制界面。 3.三相异步电机测试控制界面

当进入此界面时,交流接触器 K1 自动接通变频调速器的电源,当按下某个 频率对应按钮时,三相异步电机即按照该频率运行,当按下停止按钮时三相异 步电机停止运行。 当按下返回按钮时,此界面返回到主界面。只有按下停止按钮后,此界面 才能返回到主界面。 4.他励直流电机测试控制界面

当进入此界面时,交流接触器 K2 自动接通励磁绕组和电枢绕组的电源,电 机的运行控制由测试平台上的直流电源模块(30V-300V)上的调节旋钮控制, 当按下停止按钮时,交流接触器 K2 释放,断开励磁绕组和电枢绕组的电源,再 次按压启动按钮,交流接触器 K2 会再次接通励磁绕组和电枢绕组的电源。 当按下返回按钮时,此界面返回到主界面。只有按下停止按钮后,此界面 才能返回到主界面。

5.伺服电机测试控制界面

当进入此界面时,交流接触器 K3 自动接通伺服驱动器的电源,当按下某个 速度编号对应按钮时,伺服电机即按照该速度编号对应的速度运行,当按下停 止按钮时伺服电机停止运行。 当按下返回按钮时,此界面返回到主界面,只有按下返回按钮后,此界面 才能返回到主界面。 6.无刷直流电机测试控制界面

当进入此界面时,交流接触器 K4 自动接通无刷直流电机驱动器的电源,当 按下某个速度编号对应按钮时,伺服电机即按照该速度编号对应的速度运行, 当按下停止按钮时伺服电机停止运行。 当按下返回按钮时,此界面返回到主界面,只有按下返回按钮后,此界面 才能返回到主界面。

四、 三相异步电动机运行测试
1.按工作任务书给定的三相异步电机的机械安装图(图三)及工艺要求完成 三相异步电机在电机测试平台上的机械传动安装; 2.按以下数据表格要求,进行三相异步电机的运行数据测试,将测试数据填 入相应的表格并绘制相应的曲线。 表 1. 异步电机绕组电阻测试表

电机型号 U1-U2 直流电阻(Ω)

额定功率 V1-V2

额定转速 W1-W2

表2

三相异步电机频率--转速关系测试数据表
5 10 15 20 25

测试条件:空载
30 40 50

运行频率(HZ) 转速 n(r/min) 电压(V) 电流(A)

三相异步电机频率--转速关系曲线

表3

三相异步电机机械特性测试数据表
机械转矩 TL(N·m) 本底值 转速 n(r/min) 0.4 0.6

测试条件:50HZ
0.8 1.0 1.2 1.4

三相异步电机机械特性曲线

图三

交流异步电动机组件

中间轴部件

扭矩传感器

磁 粉 制 动 器

电机装配测试台

行线槽(3025)

五、他励直流电动机运行测试
1、按工作任务书给定的他励直流电动机的机械安装图(图四)及工艺要求 完成他励直流电动机在电机测试平台上的机械传动安装; 2、按以下数据表格要求,进行他励直流电动机的运行数据测试,将测试数 据填入相应的表格并绘制相应的曲线; 表 4 他励直流电机绕组测试数据表
电机型号 电机额定力矩 额定电压 额定转速 励磁绕组 电枢绕组 (Ω) (Ω)

表5
电枢电压(V) 电枢电流(A) 转速 n(r/min)

他励直流电机电压--转速关系测试数据表
30 50 70 90 110 130

测试条件:空载
150 180 200 220

他励直流电机特性曲线

表 6 他励直流电机机械特性测试数据表
转矩 TL(N·m)
转速 n(r/min) 电枢电流(A) 本底值 0.4 0.6 0.8

测试条件:电枢电压 220V
1.0 1.2 1.4 1.6

图四

直流它励电动机组件

中间轴部件

扭矩传感器

磁 粉 制 动 器

电机装配测试台

行线槽(3025)

六、交流伺服电动机运行测试
1.按工作任务书给定的交流伺服电动机的机械安装图(图五)及工艺要求完 成交流伺服电动机在电机测试平台上的机械传动安装; 2.按以下数据表格要求,进行交流伺服电动机的运行数据测试,将测试数据 填入相应的表格并绘制相应的曲线。 表 7 交流伺服电机绕组测试数据表
电机型号 绕组直流 电阻(Ω) 绕组 1 额定功率 绕组 2 额定转矩 绕组 3

表8

伺服电机电压--转速关系测试数据表 测试条件:空载,Pn300=600,加减速时间 0.5 秒
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

速度标号 转速 n(r/min) 控制电压(V) 备注

伺服驱动器 CN1 的 5,6 脚间电压(数字万用表测试)

表9
转速 n(r/min)

伺服电机机械特性测试数据表 测试条件:Pn300=600,加减速时间 0.5 秒 起始转速 1000r/min
本底值 1000 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

转矩 TL(N·m)

伺服电机机械特性曲线

图五

中间轴部件

扭矩传感器

磁 粉 制 动 器

伺服电机组件

电机装配测试台

行线槽(3025)

七、无刷直流电动机运行测试
1.按工作任务书给定的无刷直流电动机电动机的机械安装图(图六)及工艺 要求完成无刷直流电动机在电机测试平台上的机械传动安装; 2.按以下数据表格要求,进行无刷直流电动机的运行数据测试,将测试数据 填入相应的表格并绘制相应的曲线。 表 10 无刷直流电机电压--转速关系测试数据表
速度编号 控制电压(V) 转速 n(r/min) 备注 1 2 3 4 5

测试条件:空载,PLC 控制
6 7 8 9 10

无刷直流电动机机械特性

表 11 无刷直流电机机械特性测试数据表
转矩 TL(N·m)
转速 n(r/min) 本底值: 1000 0.4 0.6

测试条件:初始转速 1000r/min
0.8 1.0 1.2

图六

中间轴部件

扭矩传感器

磁 粉 制 动 器

边缘轴部件

直流无刷电机组件

电机装配测试台

行线槽(3025)

电气原理(图一)

PLC N L Y4 Y5 Y6 Y7 YO Y1 Y2 Y3 COM1 COM2 Y10 Y11 COM3 Y14 Y15 Y16 Y17 COM4 COM FG COM1 PLC 扩展模块 Y1 Y1 Y2 Y3 Y15 Y16 Y17 触摸屏 COM4 Y14 +12V R/S DC24V 无刷直流电机驱动器 AC1 AC2 S+ SA SB SC SU V W 它励直流电机

电气原理(图二)

变频器V1000 U/T1 R/L1 S/L2 COM2 Y4 Y5 Y6 Y7 COM3 Y10 Y11 PLC S5 S6 S7 24V S1 S2 S3 S4 COM1 Y0 Y1 Y2 Y3 V/T2 W/T3

伺服驱动器 L1 L2 L1C L2C CN1 5 6 9 10 伺服电机 U V W

47 40

SC

电器原件布局图(图三)

电机装配与运行测试赛场情况记录表
工位号 日期: 2014 年 4 月 19 日 (职业与安全意识根据此表记录评分,计入比赛成绩)
选手签工位号确认 电路过载、短路情况 记录 记录工作人员签名: 选手签工位号确认 赛场环境保护 记录工作人员签名: 选手签工位号确认 安全操作情况记录 记录工作人员签名: 选手签工位号确认 器材更换情况及处理 意见记录 记录工作人员签名: 设备意外情况及处理 意见记录 记录工作人员签名: 选手签工位号确认 赛场纪律情况记录 记录工作人员签名: 选手签工位号确认 选手离开赛场时间 离开赛场原因 选手签工位号确认 选手完成任务,报告 结束竞赛时间 记录工作人员签名:


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