电动机自动往返限制控制电路训练

高洪雨 宋卫平

1.山东省电力学校 山东 泰安 271000；2.泰安供电公司，山东 泰安 271000

0 引言

山东省电力学校电力工程专业在开设电工基础、电工测量、电子技术、电机学等专业基础课程后，进行电工工艺实习，实习包含外线工艺、内线工艺、电机控制技术等模块。其中，电机控制模块的训练，在YL104型实训装置上进行，该装置包括控制柜、电机台、多媒体训练包等三部分，计划24学时，要求学生按照提供的安装图，在完成配线、接线、送电验收等操作的基础上，重点进行查找和排除故障练习。

目前，各院校一般依托电机控制实训模块，进行配线工艺训练，较少进行原理结合型查故排故训练。个别院校开展查故排故训练，也一般是为了满足送电验收的要求，系统性不强，教学效果不显著。

我校认真开展教学研究活动，广泛学习各院校经验，进行教学改革，推动了实践技能教学的健康深入开展，并取得优异成绩。2007年7月，由本校教师指导集训的山东电力职工代表队，参加山东省电工安全技能大赛，包揽总分前三名，在电机控制电路排故项目中成绩较好。2008年10月，山东电力中外合作学校学生代表队两名选手参加首届中澳合作学生电工技能竞赛，包揽了总分前两名，都在电机控制电路排故项目中名列前茅。本文就电动机自动往返限制控制电路训练的原理，电路故障库模型，不同故障组合的电路故障排除的方法，实际操作的评分标准，做一介绍。

1 电动机自动往返限制控制电路的原理

电机控制技术模块实习，安排20-30课时，要求通过训练，完成两大教学目标：

1）能够快速识读常规的电机控制电路安装图、原理图；

2）电源断电方式下独立查除电路故障；通电方式下，教师监护，查除电路故障。

经过简单的异步电动机原理复习，电机正反转控制电路讲解和试验后，着重训练的电路如图1所示。

对照原理图与展开图，在学生熟悉电路的实际构成，建立各个分离元件的感性认识以后，逐步启发学生，自行画出电路的基本功能组成，如表1所示。学生初次接触该电路，往往产生畏难情绪，感到对电路的原理分析无从下手。循序渐进画出表1后，信心和兴趣也就水到渠成了。

图1 电动机自动往返限制控制电路原理图

表1 电动机自动往返限制控制电路功能分析表

2 构建电路故障库模型

电路故障库，必须满足以下原则：

1）与生产现场相一致原则。该点确定了两种情境，一是制造厂配线完毕，通电试车，检查接线的正确性；二是设备运行中出现问题，需要检查排除。两种情境下的故障设置，略有差异，应在任务书中明确。比如，接线错误一般出现在初次装配中，运行中的设备不可能出现该种故障。

2）故障点适度原则。依照电器装配现场统计数据，对于该13个元件，36根配线电路，技术熟练工在元器件装配前筛选检查的前提下，配线完毕，通电试车检查的故障点数为2～4处的概率最大。设备运行中出现问题，及时发现，故障点数一般为1～2个。综合分析，在故障排查的训练中，一般最多设置3个故障。

3）多发故障与偶发故障相结合的原则。多发故障排查训练，有益于学生体会各个元件的电气、机械、化学等特性，增长工程阅历。偶发故障排查训练，有益于学生强化识记图纸能力，增强工程逻辑分析能力，达到教学目标要求。两者结合，相得益彰，能充分增强学生兴趣，锻炼学生综合能力，激发工程审美水平的积累和提高。

基于以上3原则的电路故障库如下表2所示。

表2 电动机自动往返限制控制电路故障统计表

3 电路故障排除

3.1 评分标准的编制

依据我国 《电气装置安装工程施工及验收规范》、《电业生产安全工作规程》等，结合我校开展学生实习与鉴定实践中对学生水平的把握，经过专家会多次讨论，多次竞赛使用，制定评分标准如表3所示。

3.2 精心计划，练学一体

考察我校学生学习电工基础、电工测量、电子技术基础、电工与电子实验、电机实验等课程学习状况，按照实训模块“跳一跳，够得着”原则，制定大致的课时安排如表4所示。

表中课时安排，主要对应两类专业，20、30课时分别适用于非电力工程专业与电力工程专业。实训环节的教学，注重了贯彻“感官导入，弃理从技”。也就是说，进入实训环节后，所有的训练一定要实施“道”与“器”的结合，融合“传道”于“器”中。 也可结合具体班级的学风，开展比较极端的做法，不讲理，只讲技，把握得当，效果亦佳。

以安全规程学习为例，如果照本宣科，教学效果较差。改在电力安全实训室进行，主要的内容结合案例、事故图片、安全工器具、心肺复苏用橡皮人、触电急救现场、漏电保护装置等，点评学生现场进行的安全技术措施、组织措施、巡查、停送电操作、自身安全保护、设施安全保障、触电急救等项目中的对与错，发放红、黄、绿色安全系数牌。逐一考核，计划课时内过关的，执绿色健康牌。考核不过关,课余补课通过的，执黄色健康牌。进入其他模块，绿色牌持有人，出现一次重大误操作，退为黄色，重复二次，红牌罚回安全实训环节。黄色牌持有人，出现一次重大误操作，红牌罚回安全实训环节。为了调动全班学生的团队安全意识，设置系统分，按照5%权值计入个人分数。通过安全系数牌机制,全体学生学员的安全意识、集体意识、系统效能意识得到极大增强，达到了超过预期的效果。

表3 电动机自动往返限制控制电路项目评分标准

3.3 渐次推进，提高水平

表4所示，进行到模块7以后，即可开展单人操作实战。在1－7模块的细致训练基础上，同学们的基本技能得到了夯实，训练的满足感开始显现，阻碍了专项能力向高水平发展。及时开展内部竞赛后，发现和解决了诸多问题。

表4 课时安排表

规范着装的认识统一和实施，工具准备、使用、收集，是与操作程序、内容相关联的重要部分。按照学生的不同操作习惯，教师为同学制定典型工具清单、工作流程位置图，使竞赛环境、操作程序、竞赛内容、选手、裁判等因素全面呼应，保证竞赛的紧张氛围下的紧而有序。

故障查找部分是技能的核心，内容分解为以下部分：

1）电阻识别能力。选手依据万用表测得的三个数量级的电阻值，推断电路的状态。0电阻（含近似零电阻）、无限大电阻、中间电阻值，分别代表通路、断路、电机和接触器等元器件线圈电阻。训练中通过元器件特性实验，测得各元件电阻值，铭记在心，以备排故障中对照。

2）识图背图技能。由原理图到安装接线图，再由安装接线图返回到原理图，最后到达“手中无图，了然于心”境界，即可遇故障不乱方寸，所向无敌。

3）该电路的查法：分为主回路和控制回路两部分。主回路分为三个支路，对每一支路，均可固定万用表的表笔至支路的上端，功能切换至欧姆档，另一只表笔即可从电路的末端查起，若结果正常，即可转移至下一支路；若有异常，可从电路的始端查起，遇有电阻异常，便可缩小范围至接线端子、接点、线圈或者其他部分。控制回路分为二个主支路和四个分支路，两个主支路分别由控制电源与SB1或者SB2构成，与SB1、SB2并联的四对触点组成四个分支路，查故法与前同，即可用万用表的欧姆档从两端向中间测量，也可顺支路走向查起。注意，遇有接点（或者触点），应以鳄鱼夹等代替表笔固定连接后，手动操作使接点（或者触点）转换状态，以验证电路在按钮、行程开关、接触器等元件双状态下的响应，据此判断故障点的位置。

4 结束语

本文深入分析了电机自动往返限制控制电路的故障排除项目，总结了实际教学中成效显著的“原理消化引导——科学设置故障——规范排除故障”三部曲，对于受训者快速提高读图、背图、电路拓扑分析、准确定位故障等技能颇为实用。通过多班次、期次教学与竞赛实践，不断整合教学资源，积累了电路故障库模型，形成了实际操作的评分标准，为更广泛开展、长期推进特色实训项目奠定基础。

［1］中华人民共和国电力工业部.电气装置安装工程施工及验收规范［M］.北京：中国计划出版社，2006：101-210.

［2］马志广 .实用电工技术［M］.北京：中国电力出版社，2008：121-150.

［3］James W.Nilson.Susan A.and Riedel.Electric Circuit［M］.USA：Pearson Education North Asia Limited,2003：108-162.

［4］Jun Ren，Chun-Wen Li，De-Zong Zhang.Can-based Synchronized Motion Control for induction Motors［J］.International Journal of Automation and Computing,2009.Vol.6,No.1.55-61.