电气控制技术二.ppt

第二章第二章 电器控制线路的基本电器控制线路的基本 原则和基本环节原则和基本环节组成：组成：组成：组成：按钮、继电器、接触器等低压电器组成。按钮、继电器、接触器等低压电器组成。特点：特点：特点：特点：具有线路简单、维护方便、便于操作、价格具有线路简单、维护方便、便于操作、价格低廉等许多优点。低廉等许多优点。电气图：表达设备的电气控制系统的组成、分析电气图：表达设备的电气控制系统的组成、分析电气图：表达设备的电气控制系统的组成、分析电气图：表达设备的电气控制系统的组成、分析控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系统。统。统。统。常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。电气安装接线图。电气安装接线图。电气安装接线图。第一节第一节 电器控制线路的绘制电器控制线路的绘制 2021/9/152021/9/151 1一、电气原理图一、电气原理图电气原理图电气原理图电气原理图电气原理图：表达电气控制系统的组成和联接关系，主：表达电气控制系统的组成和联接关系，主要用来分析控制系统工作原理。要用来分析控制系统工作原理。1 1、主电路、控制电路和其它辅助的信号、照明电路，、主电路、控制电路和其它辅助的信号、照明电路，保护电路一起构成电气控制系统，各电路应沿水平方向保护电路一起构成电气控制系统，各电路应沿水平方向独立绘制。独立绘制。2 2、电路中所有电器元件均采用国家标准规定统一符号、电路中所有电器元件均采用国家标准规定统一符号表示，其触头状态均按常态画出。主电路一般都画在控表示，其触头状态均按常态画出。主电路一般都画在控制电路的左侧或上面，复杂的系统则分图绘制。所有耗制电路的左侧或上面，复杂的系统则分图绘制。所有耗能元件（线圈、指示灯等）均画在电路的最下端。能元件（线圈、指示灯等）均画在电路的最下端。图形符号应符合图形符号应符合GB4728GB4728电气图用图形符号电气图用图形符号的规定。的规定。文字符号应符合文字符号应符合GB7159-87GB7159-87电气设备常用基本文字符电气设备常用基本文字符号号的规定。的规定。2021/9/152021/9/152 23 3、沿横坐标方向将原理图划分成若干图区，并标明、沿横坐标方向将原理图划分成若干图区，并标明该区电路的功能。继电器和接触器线圈下方的触头该区电路的功能。继电器和接触器线圈下方的触头表用来说明线圈和触头的从属关系。表用来说明线圈和触头的从属关系。主触头所在图区辅助常开触头所在图区辅助常闭触头所在图区KM KM2 6 X2 X X 2对未使用的触头用对未使用的触头用“X”X”表示。表示。2021/9/152021/9/153 3二、电器元件布置图二、电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图：表明电气原理图中所有电器元：表明电气原理图中所有电器元件、电器设备的实际位置，为电气控制设备的制件、电器设备的实际位置，为电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。造、安装提供必要的资料。2021/9/152021/9/154 4三、电气接线图三、电气接线图1 1、各电器代号应与有关电路图和电器元件清单上所用、各电器代号应与有关电路图和电器元件清单上所用列的元器件代号相同。列的元器件代号相同。2 2、体积大的和较重的电器元件应该安装在电气安装板、体积大的和较重的电器元件应该安装在电气安装板下面，发热元件应安装在电气安装板的上面。下面，发热元件应安装在电气安装板的上面。3 3、经常要维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜、经常要维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，图中不需要标注尺寸。过高或过低，图中不需要标注尺寸。电气接线图电气接线图电气接线图电气接线图：表明所有电器元件、电器设备联接：表明所有电器元件、电器设备联接方式，为电气控制设备的安装和检修调试提供必要的方式，为电气控制设备的安装和检修调试提供必要的资料。资料。绘制原则：绘制原则：绘制原则：绘制原则：1 1、接线图中，各电器元件的相对位置与实际安装、接线图中，各电器元件的相对位置与实际安装的相对位置一致，且所有部件都画在一个按实际尺寸的相对位置一致，且所有部件都画在一个按实际尺寸以统一比例绘制的虚线框中。以统一比例绘制的虚线框中。2021/9/152021/9/155 5 3 3、各电器元件的接线端子都有与电气原理图中的相、各电器元件的接线端子都有与电气原理图中的相一致编号。一致编号。4 4、接线图中应详细地标明配线用的导线型号、规格、接线图中应详细地标明配线用的导线型号、规格、标称面积及连接导线的根数。标明所穿管子的型号、规标称面积及连接导线的根数。标明所穿管子的型号、规格等，并标明电源的引入点。格等，并标明电源的引入点。5 5、安装在电气板内外的电器元件之间需通过接线端、安装在电气板内外的电器元件之间需通过接线端子板连线。子板连线。2021/9/152021/9/156 6图中还标注出连接导线的型号、根数、截面积，如BVR51mm2为聚氯乙烯绝缘软电线、5根导线、导线截面积为平方毫米。2021/9/152021/9/157 7第二节第二节 鼠笼电动机简单的起、停鼠笼电动机简单的起、停电器控制线路电器控制线路全压起动：全压起动：全压起动：全压起动：将额定电压直接加到电动机的定子绕组上，将额定电压直接加到电动机的定子绕组上，使电动机起动旋转。（使电动机起动旋转。（p10kwp10kw）降压起动：降压起动：降压起动：降压起动：起动时减少加在定子绕组上的电压，以限制起动时减少加在定子绕组上的电压，以限制起动电流；在起动完成后再将定子电压恢复至额定值。起动电流；在起动完成后再将定子电压恢复至额定值。一、开关控制电路一、开关控制电路 由开关控制电机由开关控制电机直接起直接起/停，要求电停，要求电机容量较小，且无法机容量较小，且无法实现自动控制或失压、实现自动控制或失压、欠压保护。欠压保护。2021/9/152021/9/158 8二、接触器控制电路二、接触器控制电路刀开关刀开关 电源引入电源引入接触器接触器 控制电机起控制电机起/停停SB1 SB1 停止按钮停止按钮SB2 SB2 起动按钮起动按钮 1 1 1 1、线路工作情况、线路工作情况、线路工作情况、线路工作情况合上电源开关合上电源开关合上电源开关合上电源开关QSQSQSQS引入三相电源引入三相电源引入三相电源引入三相电源 按起动按钮按起动按钮SB2 KMSB2 KM线圈线圈+KM+KM主触闭合主触闭合 电动机接通电源起动运转。电动机接通电源起动运转。KMKM的常开辅助触点闭合（自锁）的常开辅助触点闭合（自锁）自锁（自保持）：自锁（自保持）：自锁（自保持）：自锁（自保持）：依靠接触器自身辅助触点而使其依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电线圈保持通电2021/9/152021/9/159 9三、线路的保护环节三、线路的保护环节 电动机停车：电动机停车：电动机停车：电动机停车：按停止按钮按停止按钮SBl SBl KM KM线圈线圈 KM KM主触断开主触断开 电动电动机接停止运转。机接停止运转。KMKM的常开辅助触点复位（解除自锁）的常开辅助触点复位（解除自锁）1 1 1 1过载保护：过载保护：过载保护：过载保护：FRFRFRFR 原因：原因：原因：原因：电机电流超过额定值电机电流超过额定值一段时间后，绕组发一段时间后，绕组发热，会使绝缘材料变脆，电机寿命降低，甚至损坏。热，会使绝缘材料变脆，电机寿命降低，甚至损坏。措施：措施：措施：措施：串接在主电路中的热继电器的热元件在电动机串接在主电路中的热继电器的热元件在电动机过载时，受热弯曲，端部产生的位移使常闭触点断开，过载时，受热弯曲，端部产生的位移使常闭触点断开，切断电动机的控制电路。切断电动机的控制电路。注意：注意：注意：注意：热继电器动作后不能自动复位，等双金属片冷热继电器动作后不能自动复位，等双金属片冷却后，才能复位。却后，才能复位。2021/9/152021/9/1510102 2 2 2短路保护：短路保护：短路保护：短路保护：FUFUFUFU 原因：原因：原因：原因：热元件存在热惯性，电路发生短路时无法瞬时热元件存在热惯性，电路发生短路时无法瞬时动作。动作。措施：措施：措施：措施：熔体在短路电流作用下熔体在短路电流作用下迅速迅速迅速迅速熔断。熔断。注意：注意：注意：注意：为了扩大保护范围，熔断器一般直接装在刀开为了扩大保护范围，熔断器一般直接装在刀开关下边（尽量靠近电源）。关下边（尽量靠近电源）。3 3 3 3失压、欠压保护：自锁触点（接触器）失压、欠压保护：自锁触点（接触器）失压、欠压保护：自锁触点（接触器）失压、欠压保护：自锁触点（接触器）1 1 1 1）欠压保护）欠压保护）欠压保护）欠压保护 原因：原因：原因：原因：当电源电压下降时，电机绕组电流上升。当电源电压下降时，电机绕组电流上升。措施：措施：措施：措施：当电源电压下降到当电源电压下降到85%UN85%UN以下，接触器的以下，接触器的F F吸吸F F反，衔铁释放，触点断开，电机停止。反，衔铁释放，触点断开，电机停止。2 2 2 2）失压保护）失压保护）失压保护）失压保护 原因：原因：原因：原因：开关控制电路，若停电后再恢复供电，电机将开关控制电路，若停电后再恢复供电，电机将会自行起动。会自行起动。措施：措施：措施：措施：停电时，接触器触点断开，电机停止。恢复供停电时，接触器触点断开，电机停止。恢复供2021/9/152021/9/151111 电后，若起动按钮不被按下，则接触器线圈不会得电后，若起动按钮不被按下，则接触器线圈不会得电，触点不会闭合，电机无法自行起动。电，触点不会闭合，电机无法自行起动。欠压和失（零）压保护的优点：欠压和失（零）压保护的优点：欠压和失（零）压保护的优点：欠压和失（零）压保护的优点：1 1、防止电动机低压运行。、防止电动机低压运行。2 2、避免多台电动机同时起动造成的电网电压波动。、避免多台电动机同时起动造成的电网电压波动。3 3、防止在电源恢复时，电动机突然起动运行而造成设、防止在电源恢复时，电动机突然起动运行而造成设备和人身事故。备和人身事故。电器控制中电器控制中电器控制中电器控制中：按钮按钮按钮按钮 发布命令信号发布命令信号 接触器接触器接触器接触器 实现对控制对象的控制实现对控制对象的控制 继电器继电器继电器继电器 根据控制过程中各个量根据控制过程中各个量的变化发出相应的控制信号。的变化发出相应的控制信号。2021/9/152021/9/151212第三节第三节 电器控制线路的基本规律电器控制线路的基本规律实现方法：对调交流电动机的任意两相电源相序。实现方法：对调交流电动机的任意两相电源相序。实现方法：对调交流电动机的任意两相电源相序。实现方法：对调交流电动机的任意两相电源相序。一、正反转的控制线路：一、正反转的控制线路：a接触器互锁正/反转控制电路b按钮和接触器双重互锁控制电路2021/9/152021/9/1513131 1 1 1、接触器互锁正、接触器互锁正、接触器互锁正、接触器互锁正/反转控制电路反转控制电路反转控制电路反转控制电路 工作过程：工作过程：工作过程：工作过程：（1 1）SB1SB1 KM1+KM1+KM1KM1自锁（自锁（）正转正转（2 2）SB3SB3 停停（3 3）SB2SB2 KM2+KM2+KM2KM2自锁（自锁（）反转反转（4 4）SB3SB3 停停 问题：问题：问题：问题：KMlKMlKMlKMl、KM2KM2KM2KM2同时闭合，造成相间短路。同时闭合，造成相间短路。同时闭合，造成相间短路。同时闭合，造成相间短路。电气互锁：电气互锁：电气互锁：电气互锁：利用接触器（继电器）的常闭触点串接在利用接触器（继电器）的常闭触点串接在对方对方对方对方线圈回路中而形成的相互制约的控制。线圈回路中而形成的相互制约的控制。（工作可（工作可（工作可（工作可靠）靠）靠）靠）结论结论结论结论：在控制中，凡具有相反动作的均需电气互锁。：在控制中，凡具有相反动作的均需电气互锁。2 2 2 2、按钮和接触器双重互锁控制电路、按钮和接触器双重互锁控制电路、按钮和接触器双重互锁控制电路、按钮和接触器双重互锁控制电路 工作过程：工作过程：（1 1）SB1SB1 KM1+KM1+正转正转（2 2）SB2SB2KM1KM1 KM2+KM2+反转反转（3 3）SB1SB1 KM2KM2 KM1+KM1+正转正转 2021/9/152021/9/151414（4）SB3SB3 停停 机械互锁：机械互锁：机械互锁：机械互锁：利用复合按钮的常闭触点串接在利用复合按钮的常闭触点串接在对方对方对方对方线线圈回路中而形成的相互制约的控制。圈回路中而形成的相互制约的控制。（操作方便）（操作方便）（操作方便）（操作方便）3 3 3 3、仅有按钮互锁控制电路、仅有按钮互锁控制电路、仅有按钮互锁控制电路、仅有按钮互锁控制电路 存在问题：若出现熔焊或衔铁卡在吸合状态的故障存在问题：若出现熔焊或衔铁卡在吸合状态的故障存在问题：若出现熔焊或衔铁卡在吸合状态的故障存在问题：若出现熔焊或衔铁卡在吸合状态的故障时，虽然线圈已失电但是其主触点无法断开。此时另时，虽然线圈已失电但是其主触点无法断开。此时另时，虽然线圈已失电但是其主触点无法断开。此时另时，虽然线圈已失电但是其主触点无法断开。此时另一接触器一旦得电动作，主电路就会发生短路。一接触器一旦得电动作，主电路就会发生短路。一接触器一旦得电动作，主电路就会发生短路。一接触器一旦得电动作，主电路就会发生短路。解决：为保证工作的可靠和操作的方便可采用按钮解决：为保证工作的可靠和操作的方便可采用按钮解决：为保证工作的可靠和操作的方便可采用按钮解决：为保证工作的可靠和操作的方便可采用按钮和接触器双重互锁。此时若出现上述故障现象，则接和接触器双重互锁。此时若出现上述故障现象，则接和接触器双重互锁。此时若出现上述故障现象，则接和接触器双重互锁。此时若出现上述故障现象，则接触器的互锁常闭触点必然将另一接触器的控制电路切触器的互锁常闭触点必然将另一接触器的控制电路切触器的互锁常闭触点必然将另一接触器的控制电路切触器的互锁常闭触点必然将另一接触器的控制电路切断，避免另一接触器线圈得电。断，避免另一接触器线圈得电。断，避免另一接触器线圈得电。断，避免另一接触器线圈得电。结论：复合按钮不能代替联锁触点的作用。结论：复合按钮不能代替联锁触点的作用。结论：复合按钮不能代替联锁触点的作用。结论：复合按钮不能代替联锁触点的作用。2021/9/152021/9/151515二、自动往返控制电路二、自动往返控制电路4 4 4 4、主令控制器控制的正反转控制线路、主令控制器控制的正反转控制线路、主令控制器控制的正反转控制线路、主令控制器控制的正反转控制线路行程控制：根据生产机械的运动部件行程的变化来进行程控制：根据生产机械的运动部件行程的变化来进行程控制：根据生产机械的运动部件行程的变化来进行程控制：根据生产机械的运动部件行程的变化来进行控制称为。行控制称为。行控制称为。行控制称为。钻削加工刀架的运动过程控制：刀架在位置钻削加工刀架的运动过程控制：刀架在位置钻削加工刀架的运动过程控制：刀架在位置钻削加工刀架的运动过程控制：刀架在位置1 1 1 1起动后能起动后能起动后能起动后能自动地由位置自动地由位置自动地由位置自动地由位置1 1 1 1开始移动到位置开始移动到位置开始移动到位置开始移动到位置2 2 2 2进行钻削加工，刀架进行钻削加工，刀架进行钻削加工，刀架进行钻削加工，刀架到达位置到达位置到达位置到达位置2 2 2 2后自动退回到位置后自动退回到位置后自动退回到位置后自动退回到位置1 1 1 1时停车。时停车。时停车。时停车。2021/9/152021/9/151616刀架的自动循环刀架的自动循环2021/9/152021/9/151717三、按顺序工作的联锁控制三、按顺序工作的联锁控制 SQ1 SQ1（原位行程开关、位置（原位行程开关、位置l l的测量元件）的测量元件）KM2 KM2 KM1+KM1+KM1+KM1+SQ2 SQ2（终点行程开关、位置（终点行程开关、位置l l的测量元件）的测量元件）KM1 KM1 KM2+KM2+KM2+KM2+SQ3 SQ3（限位保护）（限位保护）KM2 KM2 SQ4 SQ4（限位保护）（限位保护）KM1 KM1 电动机根据行程位置实现起动、停转和正反向控制。电动机根据行程位置实现起动、停转和正反向控制。注意：注意：注意：注意：控制线路在安装时行程开关控制线路在安装时行程开关(SQ1(SQ1、SQ2)SQ2)与电动与电动机的转向要一致性。机的转向要一致性。存在问题：存在问题：存在问题：存在问题：若小车停在原位或终点，一送上电源，小若小车停在原位或终点，一送上电源，小车即开始自动运行。车即开始自动运行。2021/9/152021/9/151818 顺序控制顺序控制顺序控制顺序控制保证操作的合理和工作的安全可靠保证操作的合理和工作的安全可靠（按一定顺序工作的联锁要求）。（按一定顺序工作的联锁要求）。a a电路：电路：KM1KM1的常开触点接在的常开触点接在M2M2电机的控制回路中。电机的控制回路中。控制特点：保证只有在控制特点：保证只有在M1M1起动后，起动后，M2M2才能起动。才能起动。b b电路：电路：M2M2电机的控制电路接在电机的控制电路接在KM1KM1的常开触点之后。的常开触点之后。控制特点：保证只有在控制特点：保证只有在M1M1起动后，起动后，M2M2才能起动。才能起动。a图 b图 2021/9/152021/9/151919车床的主轴电动机车床的主轴电动机M1M1、油泵电动机、油泵电动机M2M2的工作顺序要求：的工作顺序要求：1 1）、油泵电动机）、油泵电动机M2M2起动后主轴电动机起动后主轴电动机M1M1才允许起动。才允许起动。2 2）、主轴电动机）、主轴电动机M1M1停止后油泵电动机停止后油泵电动机M2M2才允许停止。才允许停止。c图 d图 c(d)c(d)电路：电路：KM2KM2的常开触点并接在的常开触点并接在SB1SB1的两端。的两端。控制特点：控制特点：1)1)起动时必须起动时必须M1M1起动后，起动后，M2M2才能起动。才能起动。2021/9/152021/9/152020四、点动控制电路四、点动控制电路 2 2）停止时必须）停止时必须M2M2先停机，先停机，M1M1才能停止。才能停止。3)3)过载保护在各自的控制电路中。过载保护在各自的控制电路中。结论：结论：结论：结论：1 1）、要求甲接触器动作后乙接触器才能动作，则将甲）、要求甲接触器动作后乙接触器才能动作，则将甲接触器的常开触点串在乙接触器的线圈电路。接触器的常开触点串在乙接触器的线圈电路。2 2）、要求甲接触器停止后乙接触器才能停止，则将甲）、要求甲接触器停止后乙接触器才能停止，则将甲接触器的常开触点并接在乙接触器的停止按钮。接触器的常开触点并接在乙接触器的停止按钮。1 1 1 1、基本的点动控制电路、基本的点动控制电路、基本的点动控制电路、基本的点动控制电路说明：说明：说明：说明：1 1 1 1）去掉自锁触点）去掉自锁触点）去掉自锁触点）去掉自锁触点 2 2 2 2）无过载保护（短时工作）无过载保护（短时工作）无过载保护（短时工作）无过载保护（短时工作）2021/9/152021/9/1521212 2 2 2、点动、点动、点动、点动/长动控制电路长动控制电路长动控制电路长动控制电路 1 1）a a图图点动时用点动时用点动时用点动时用SB3SB3SB3SB3的常闭触点切断自锁回路的常闭触点切断自锁回路的常闭触点切断自锁回路的常闭触点切断自锁回路。SB3SB3：SB3SB3常闭触点先断开自锁回路，其常开触点常闭触点先断开自锁回路，其常开触点才闭合使接触器得电，电机旋转。才闭合使接触器得电，电机旋转。SB3SB3：SB3SB3常开触点先断开，接触器失电，而后其常开触点先断开，接触器失电，而后其常闭触点才恢复闭合，但常闭触点才恢复闭合，但KMKM的常开触点已断开。的常开触点已断开。（点动时，（点动时，（点动时，（点动时，KMKMKMKM的常开辅助触点虽会闭合，但自锁回路的常开辅助触点虽会闭合，但自锁回路的常开辅助触点虽会闭合，但自锁回路的常开辅助触点虽会闭合，但自锁回路 已被已被已被已被SB3SB3SB3SB3切断）切断）切断）切断）2021/9/152021/9/152222五、多点起、停与多条件控制电路五、多点起、停与多条件控制电路五、多点起、停与多条件控制电路五、多点起、停与多条件控制电路2 2）b b图图点动时用手动点动时用手动点动时用手动点动时用手动开关开关开关开关SASASASA切断自锁回路切断自锁回路切断自锁回路切断自锁回路。开关开关开关开关SASASASA打开打开打开打开 点动点动点动点动开关开关开关开关SASASASA打开打开打开打开 长动长动长动长动a a a a：方便操作。：方便操作。：方便操作。：方便操作。起动按钮并联，停起动按钮并联，停起动按钮并联，停起动按钮并联，停止按钮串联。止按钮串联。止按钮串联。止按钮串联。b b b b：安全操作。：安全操作。：安全操作。：安全操作。起动按钮串联、停起动按钮串联、停起动按钮串联、停起动按钮串联、停止按钮并联。止按钮并联。止按钮并联。止按钮并联。a图 b图 2021/9/152021/9/152323第四节第四节 三相异步电动机的起三相异步电动机的起动控制线路动控制线路前言：前言：前言：前言：三相异步电动机：三相绕线式、三相鼠笼式。三相异步电动机：三相绕线式、三相鼠笼式。三相异步电动机：三相绕线式、三相鼠笼式。三相异步电动机：三相绕线式、三相鼠笼式。1 1 1 1、三相鼠笼式异步电动机、三相鼠笼式异步电动机、三相鼠笼式异步电动机、三相鼠笼式异步电动机 优点：结构简单、价格便宜、应用广泛。优点：结构简单、价格便宜、应用广泛。优点：结构简单、价格便宜、应用广泛。优点：结构简单、价格便宜、应用广泛。缺点：不便于调速缺点：不便于调速缺点：不便于调速缺点：不便于调速 使用场合：不需要调速的场合（中小型鼠笼电动机使用场合：不需要调速的场合（中小型鼠笼电动机使用场合：不需要调速的场合（中小型鼠笼电动机使用场合：不需要调速的场合（中小型鼠笼电动机 很少用于调速的场合）。很少用于调速的场合）。很少用于调速的场合）。很少用于调速的场合）。2 2 2 2、三相绕线式异步电动机、三相绕线式异步电动机、三相绕线式异步电动机、三相绕线式异步电动机 特点：便于调速（转子通过滑环串接外加电阻，减特点：便于调速（转子通过滑环串接外加电阻，减特点：便于调速（转子通过滑环串接外加电阻，减特点：便于调速（转子通过滑环串接外加电阻，减小起动电流和提高起动转矩）小起动电流和提高起动转矩）小起动电流和提高起动转矩）小起动电流和提高起动转矩）2021/9/152021/9/152424起动方式：起动方式：起动方式：起动方式：1 1 1 1、直接起动、直接起动、直接起动、直接起动(全压起动全压起动全压起动全压起动)：将额定电压直接加在定子绕：将额定电压直接加在定子绕：将额定电压直接加在定子绕：将额定电压直接加在定子绕组上使电动机起动。组上使电动机起动。组上使电动机起动。组上使电动机起动。优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间短短短短 缺点：起动电流大缺点：起动电流大缺点：起动电流大缺点：起动电流大(额定电流的额定电流的额定电流的额定电流的5 5 5 57 7 7 7倍倍倍倍)。过大的。过大的。过大的。过大的起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。直接起动，只能用于电源容量较电动机容量大得直接起动，只能用于电源容量较电动机容量大得直接起动，只能用于电源容量较电动机容量大得直接起动，只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。多的情况。多的情况。多的情况。电动机直接起动的判断：电动机直接起动的判断：电动机直接起动的判断：电动机直接起动的判断：式中IST 一 电动机全压起动的起动电流 IN 电动机额定电流。2021/9/152021/9/1525252 2 2 2、降压起动、降压起动、降压起动、降压起动 起动时起动时减小减小减小减小电动机定子绕组上的电压，以限制起动电动机定子绕组上的电压，以限制起动电流；起动结束将定子电压恢复至电流；起动结束将定子电压恢复至额定值额定值额定值额定值，进入正常运，进入正常运行。行。降压起动：降压起动：降压起动：降压起动：Y-降压起动定子串电阻降压起动定子串自耦变压器降压起动延边三角形降压起动定子串电抗器降压起动一、鼠笼式异电动机的降压起动控制线路一、鼠笼式异电动机的降压起动控制线路1 1 1 1、Y-Y-Y-Y-降压起动控制线路降压起动控制线路降压起动控制线路降压起动控制线路2021/9/152021/9/1526261 1 1 1）原理）原理）原理）原理U V W U W L1U L1 V U L2V L2 W V L3W L3Y:每相绕组220V220V:每相绕组380V380V 注意：注意：注意：注意：1)1)1)1)起动时定子绕组起动时定子绕组起动时定子绕组起动时定子绕组Y Y Y Y接，正常接，正常接，正常接，正常运行时定子绕组运行时定子绕组运行时定子绕组运行时定子绕组接。接。接。接。2)2)2)2)为方便接线，定子绕组的抽为方便接线，定子绕组的抽为方便接线，定子绕组的抽为方便接线，定子绕组的抽头排列顺序已对调如右图。头排列顺序已对调如右图。头排列顺序已对调如右图。头排列顺序已对调如右图。2021/9/152021/9/1527272 2 2 2）控制电路）控制电路）控制电路）控制电路 TSB2 KM+KMY+KT+KMY KM+KM+Y Y型起型起动动 型运行型运行 KMYKMY和和KMKM的主触点不能同时闭合，否则主电的主触点不能同时闭合，否则主电路会发生短路。故电路中用路会发生短路。故电路中用KMYKMY和和KMKM常闭触点进常闭触点进行电气互锁。行电气互锁。2021/9/152021/9/1528283 3 3 3）适用场合：）适用场合：）适用场合：）适用场合：电动机正常工作时定子绕组必须电动机正常工作时定子绕组必须接，接，轻载起动。轻载起动。（Y Y系列鼠笼型异步电动机功率为系列鼠笼型异步电动机功率为4.0kW4.0kW以上者均以上者均为为形接法。）形接法。）4 4 4 4）特点：）特点：）特点：）特点：起动转矩小，仅为额定值的起动转矩小，仅为额定值的1/31/31/31/3；转矩特；转矩特性差（起动转矩下降为原来的性差（起动转矩下降为原来的l l3 3）。）。注意：起动的时间取决与负载的大小。注意：起动的时间取决与负载的大小。注意：起动的时间取决与负载的大小。注意：起动的时间取决与负载的大小。2 2 2 2、定子串电阻的降压起动控制线路、定子串电阻的降压起动控制线路、定子串电阻的降压起动控制线路、定子串电阻的降压起动控制线路1 1 1 1）原理：起动时三相定子绕组串接电阻）原理：起动时三相定子绕组串接电阻）原理：起动时三相定子绕组串接电阻）原理：起动时三相定子绕组串接电阻R R R R，降低定，降低定，降低定，降低定子绕组电压，以减小起动电流。起动结束应将电阻子绕组电压，以减小起动电流。起动结束应将电阻子绕组电压，以减小起动电流。起动结束应将电阻子绕组电压，以减小起动电流。起动结束应将电阻短接。短接。短接。短接。2021/9/152021/9/1529292 2 2 2）控制电路）控制电路）控制电路）控制电路 SB2 KM1+KT+KM2+KM1 KT 串串R R起动起动 运行运行3 3）适用场合：）适用场合：电动机容量不大，起动不频繁且平稳。4 4）特点：）特点：起动转矩小，加速平滑，但电阻损耗大。用电抗器代替电阻：价格较贵，成本较高。3 3、串自耦变压器降压起动控制电路、串自耦变压器降压起动控制电路1 1）原理：）原理：起动时，定子绕组上为自耦变压器二次侧电压；正常运行时切除自耦变压器。2021/9/152021/9/1530302 2 2 2）控制电路）控制电路）控制电路）控制电路SB2 KM1+KT+KA+KM2+KM1 KT 串自耦变串自耦变 运行运行 压器起动压器起动3 3）适用场合：）适用场合：重载起动。4 4）特点：）特点：起动转矩大（60%、80%抽头），损耗低，但设备庞大成本高。起动过程中会出现二次涌流冲击，适用于不频繁起动、容量在30kw以下的设备中。2021/9/152021/9/153131鼠笼式异步电动机起动方法比较鼠笼式异步电动机起动方法比较鼠笼式异步电动机起动方法比较鼠笼式异步电动机起动方法比较起起动动方法方法适用范适用范围围特点特点直接电动机容量小于10KW不需起动设备，但起动电流大。定子串电阻电动机容量大于10KW，起动次数不太多的场合。线路简单、价格低、电阻消耗功率大，起动转矩小。Y-起动额定电压为380V，正常工作时为接法的电动机，轻载或空载起动。起动电流和起动转矩为正常工作时的1/3。串自耦变压器电动机容量较大，要求限制对电网的冲击电流。起动转矩大，设备投入较高。2021/9/152021/9/1532324 4 4 4、TPLTPLTPLTPL系列鼠笼式电动机通用控制屏系列鼠笼式电动机通用控制屏系列鼠笼式电动机通用控制屏系列鼠笼式电动机通用控制屏 使用范围：使用范围：使用范围：使用范围：全电压不可逆重复短时工作制。全电压不可逆重复短时工作制。电路特点：电路特点：电路特点：电路特点：1 1 1 1）采用主今控制器采用主今控制器SASA控制；控制；2 2 2 2）带有电磁抱闸带有电磁抱闸YBYB机械制动；机械制动；3 3 3 3）控制电路采用控制电路采用220V220V直流电压供电，以增加直流电压供电，以增加接通频率和工作的可靠性。接通频率和工作的可靠性。KAKA为堵转继电器为堵转继电器 、KBKB为制动接触器、为制动接触器、QAlQAl和和QA2QA2为自动开关为自动开关 1 1 1 1、工作原理分析：、工作原理分析：、工作原理分析：、工作原理分析：1 1 1 1）准备工作）准备工作）准备工作）准备工作 合上自动开关合上自动开关合上自动开关合上自动开关QAlQAlQAlQAl、QA2QA2QA2QA2：SA“0SA“0位位“SQ+SQ+KTKT线圈线圈+断电延时断开触点断电延时断开触点KT+KT+（为（为KMKM、KBKB得电做准备）得电做准备）2021/9/152021/9/153333 2 2 2 2）起动工作）起动工作）起动工作）起动工作 SA“1SA“1位位”松闸、起动松闸、起动KM线圈+YB线圈+TPL系列鼠笼式电动机控制屏2 2 2 2、保护环节：、保护环节：、保护环节：、保护环节：短路保护：短路保护：短路保护：短路保护：自动开关自动开关QSlQSl和和QS2QS2 过载保护：过载保护：过载保护：过载保护：电流继电器电流继电器KAKA：2021/9/152021/9/153434二、三相绕线式异步电动机起动控制线路二、三相绕线式异步电动机起动控制线路 零位保护：零位保护：零位保护：零位保护：主令控制器主令控制器SASA （零位保护：再起动时，必须恢复（零位保护：再起动时，必须恢复“0”0”位后再板位后再板到到“1”1”位才能工作）位才能工作）零位联锁：零位联锁：零位联锁：零位联锁：时间继电器时间继电器KTKT。绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机：调速、起动性能好。：调速、起动性能好。（通过滑环在转子绕组中串接外加电阻来减小起动电流，（通过滑环在转子绕组中串接外加电阻来减小起动电流，增大起动转矩及调速性能）。增大起动转矩及调速性能）。实用场合：实用场合：实用场合：实用场合：不可逆轧机、起重运输机、高炉料车卷不可逆轧机、起重运输机、高炉料车卷扬等。扬等。1、按时间原则串电阻起动线路、按时间原则串电阻起动线路 按时间原则来控制电阻切除 KM：线路接触器2021/9/152021/9/153535 KMl KMl：第一级加速接触器：第一级加速接触器 KM2KM2：第二级加速接触器：第二级加速接触器2 2 2 2、按电流原则串电阻起动控制线路、按电流原则串电阻起动控制线路、按电流原则串电阻起动控制线路、按电流原则串电阻起动控制线路 利用电动机转子电流大小的变化来控制电阻切除利用电动机转子电流大小的变化来控制电阻切除 KM1KM1：线路接触器：线路接触器 KM2KM2KM4KM4：加速接触器：加速接触器 KAlKAlKA3KA3：电流继电器：电流继电器 KA4KA4：中间继电器：中间继电器 电流继电器电流继电器KAlKAlKA3KA3的线圈串在电动机转子电路中，的线圈串在电动机转子电路中，这三个继电器的吸合电流都一样，但释放电流不一样。这三个继电器的吸合电流都一样，但释放电流不一样。其中其中KAlKAl的释放电流最大，的释放电流最大，KA2KA2次之，次之，KA3KA3最小。最小。刚起动（起动电流很大）时：刚起动（起动电流很大）时：KAlKAlKA3KA3都吸合都吸合 电动机转速升高（电流逐渐减少）后：电动机转速升高（电流逐渐减少）后：KAlKAl、KA2KA2、KA3KA3依次释放。依次释放。2021/9/152021/9/153636第五节第五节 三相异步电动机的制三相异步电动机的制动控制线路动控制线路制动目的：制动目的：制动目的：制动目的：准确、迅速停车；工作安全准确、迅速停车；工作安全制动分类：制动分类：制动分类：制动分类：机械制动：用电磁铁操纵机械机构进行制动（电机械制动：用电磁铁操纵机械机构进行制动（电机械制动：用电磁铁操纵机械机构进行制动（电机械制动：用电磁铁操纵机械机构进行制动（电磁抱闸制动、电磁离合器制动等）。磁抱闸制动、电磁离合器制动等）。磁抱闸制动、电磁离合器制动等）。磁抱闸制动、电磁离合器制动等）。电气制动：用电气的办法，使电动机产生一个与电气制动：用电气的办法，使电动机产生一个与电气制动：用电气的办法，使电动机产生一个与电气制动：用电气的办法，使电动机产生一个与转子原转动方向相反的力矩进行制动。转子原转动方向相反的力矩进行制动。转子原转动方向相反的力矩进行制动。转子原转动方向相反的力矩进行制动。机械制动：机械抱闸电气制动：反接制动、能耗制动、回 馈制动 2021/9/152021/9/153737一、机械制动：（电磁抱闸）一、机械制动：（电磁抱闸）1 1 1 1、电磁抱闸的结构：、电磁抱闸的结构：、电磁抱闸的结构：、电磁抱闸的结构：制动电磁铁、闸瓦制动器制动电磁铁、闸瓦制动器2 2 2 2、机械制动控制电路、机械制动控制电路、机械制动控制电路、机械制动控制电路 1 1）断电制动控制电路：）断电制动控制电路：特点：特点：特点：特点：断电时制动闸处于断电时制动闸处于“抱住抱住”状态。状态。适用场合：适用场合：适用场合：适用场合：升降机械升降机械SB2 KM+YA+松闸 起动SB1 KM-YA-抱闸 制动2021/9/152021/9/1538382 2 2 2）通电制动控制电路：）通电制动控制电路：）通电制动控制电路：）通电制动控制电