现代电气控制及PLC应用技术第三复习材料.pptx

第一章 电气控制系统常用器件一、电器定义和分类1.1.定义：电器是根据外界的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工机械。1.1电器的基本知识第1页/共232页1.1 电器的基本知识二、电气的分类（P4 图1-1、图1-2）三、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 大多数为电磁式电器，原理相同，组成相近感受部分(检测部分)电磁电器的电磁系统执行部分 电磁电器的触点系统1.电磁机构-电磁式低压电器的感测部件电磁式低压电器的感测部件组成：激磁线圈+铁心(静铁心)+衔铁(动铁心)。作用：作用：将电磁能量转换为机械能量，衔铁带动触头动作使 之闭合或断开，从而实现电路的接通和分断。第2页/共232页1.1 电器的基本知识2.2.触头是接触器的执行部件，用来接通或断开被控电路。触头是接触器的执行部件，用来接通或断开被控电路。类型类型 材料材料 一般采用铜材料制成；对于小容量电器常一般采用铜材料制成；对于小容量电器常 用银质材料制成。用银质材料制成。主触头主触头 分类分类 辅助触头辅助触头桥式触头指形触头第3页/共232页1.1 电器的基本知识3.工作原理（1）反力特性（2）吸力特性（3）反力特性和吸力特性的配合（4）短路环的作用第4页/共232页灭弧系统灭弧系统 电弧电弧 危害危害 延长了切断故障的时间；延长了切断故障的时间；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；形成飞弧造成电源短路事故。形成飞弧造成电源短路事故。灭弧措施灭弧措施 吹弧吹弧 拉弧拉弧 栅片灭弧栅片灭弧 多断口灭弧多断口灭弧 利用介质灭弧利用介质灭弧 改善触头表面材料改善触头表面材料1.1 电器的基本知识实质是：电器通断瞬间，带负荷实质是：电器通断瞬间，带负荷的触头周围空间的大气绝缘层被的触头周围空间的大气绝缘层被瞬间击穿，形成空间电流。又称瞬间击穿，形成空间电流。又称气体放电。气体放电。触头闭合时，由于动、静触头相互接触头闭合时，由于动、静触头相互接近，间距减小，电弧短，危害性不大；近，间距减小，电弧短，危害性不大；断开时，触头间距增大，电弧拉长，断开时，触头间距增大，电弧拉长，若无措施，会产生危害。若无措施，会产生危害。电器带负荷通断电路，若触头间电电器带负荷通断电路，若触头间电压大于压大于10V，电流超过，电流超过80mA时，触时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。头间会产生蓝色的光柱，即电弧。四、电弧的产生和灭弧的方法第5页/共232页1.2 接触器一、接触器的定义、结构及工作原理n n接触器的定义：是利用电磁吸力频繁的远距离地接通或分断电动机电路或其他负接触器的定义：是利用电磁吸力频繁的远距离地接通或分断电动机电路或其他负载主电路的电磁式自动控制电器。载主电路的电磁式自动控制电器。n n接触器的结构：接触器的结构：1.电磁机构电磁机构 2.主触点和辅助触点 3.灭弧装置 4.4.支架和底座支架和底座第6页/共232页1.2 接触器二、接触器触点的类型：二、接触器触点的类型：主触点、辅助触点主触点、辅助触点主触点的作用：用来接通或分断电动机电路或其他负载主电路。主触点的作用：用来接通或分断电动机电路或其他负载主电路。辅助触点的作用：在控制电路中起联动作用，控制其它电器工作。辅助触点的作用：在控制电路中起联动作用，控制其它电器工作。第7页/共232页第8页/共232页1.2 接触器三、接触器的工作原理：三、接触器的工作原理：线圈通电后线圈通电后,在铁芯中产生磁通在铁芯中产生磁通,由此在衔铁气隙处产生吸力由此在衔铁气隙处产生吸力,使衔铁产生闭合动作使衔铁产生闭合动作,带动主触点闭合带动主触点闭合,接通主电路接通主电路,同时衔铁还带动辅助触点动作同时衔铁还带动辅助触点动作,使原来断开的辅助触使原来断开的辅助触点闭合点闭合,而原来闭合的辅助触点断开。当线圈断电或线圈的电压降低到一定值时，而原来闭合的辅助触点断开。当线圈断电或线圈的电压降低到一定值时，电磁吸力消失或减弱，衔铁在反力弹簧的作用下打开，主、辅触点又恢复到原来电磁吸力消失或减弱，衔铁在反力弹簧的作用下打开，主、辅触点又恢复到原来的状态。的状态。第9页/共232页1.2 接触器四、接触器的用途：四、接触器的用途：1.自动接通或断开大电流电路的电器自动接通或断开大电流电路的电器。接触器是接触器是利用电磁吸力频繁地远距离地接通或分断电动利用电磁吸力频繁地远距离地接通或分断电动机电路或其他负载主电路。机电路或其他负载主电路。2.具有低电压或欠电压保护功能低电压或欠电压保护功能。接触器具有控控制容量大制容量大、过载能力强过载能力强、寿命长寿命长、设备简单经设备简单经济济等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。3.3.控制对象：控制对象：其主要控制对象是电动机电动机，也可用于电热设备、电焊机电焊机、电容器组电容器组等其它负载。五、接触器的分类：五、接触器的分类：接触器可分为交流接触器交流接触器和直流接触器直流接触器两大类。第10页/共232页1.3 继电器一、定义一、定义(作用作用)：继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。二、结构组成：二、结构组成：感测机构、输出执行机构感测机构、输出执行机构三、分类：三、分类：按用途分：控制继电器和保护继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式 按输入量分：电流、电压、时间时间、速度速度、压力按动作时间分：瞬时继电器、延时继电器瞬时继电器、延时继电器第11页/共232页1.3 继电器四、接触器与电磁式继电器在结构上的异同1、相同点：电磁机构完全相同。2、不同点：触点不同，电磁式继电器触点容量小，且触 点容量均相同，没有主触点和辅助触点之分，无 灭弧装置；接触器有主触点和辅助触点之分，有 灭弧装置。第12页/共232页1.3 继电器五、热继电器热继电器定义：热继电器是随过载程度而改变动作时间的一种电器。热继电器定义：热继电器是随过载程度而改变动作时间的一种电器。作用：电动机起过载保护。作用：电动机起过载保护。电电动动机机的的过过载载特特性性：电电动动机机在在不不超超过过允允许许温温升升条条件件下下，电电动动机机的的载载电电流流与与其其通通过过的的时时间间关关系系，称称为为电电动动机机的过载特性。的过载特性。电动机的过载特性曲线：电动机的过载特性曲线：第13页/共232页1.3 继电器六、时间继电器定义：从得到输入信号(线圈的通电或断电)开始，经过一定的延时后，才输出信号(触点的闭合或断开)的继电器，叫时间继电器。作用：在控制电路中按整定时间长短通断电路的作用。通通通通电电电电延延延延时时时时：从从从从接接接接受受受受输输输输入入入入信信信信号号号号后后后后延延延延时时时时一一一一定定定定的的的的时时时时间间间间，输输输输出出出出信信信信号号号号才才才才发发发发生生生生变变变变化化化化；当当当当输输输输入入入入信信信信号号号号消消消消失失失失后后后后，输输输输出出出出瞬时复原。瞬时复原。瞬时复原。瞬时复原。断断断断电电电电延延延延时时时时：接接接接受受受受输输输输入入入入信信信信号号号号时时时时，瞬瞬瞬瞬时时时时产产产产生生生生相相相相应应应应的的的的输输输输出出出出信信信信号号号号；当当当当输输输输入入入入信信信信号号号号消消消消失失失失后后后后，延延延延时时时时一一一一定定定定的的的的时时时时间间间间才才才才复原。复原。复原。复原。第14页/共232页1.4开关电器一、低压断路器（又称自动空气开关）一、低压断路器（又称自动空气开关）第15页/共232页1.4开关电器vv主要功能：主要功能：主要功能：主要功能：1.1.可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。动的电动机。2.2.隔离电源、隔离电源、3.3.具有短路保护和过载保护功能同时还具有欠电压或具有短路保护和过载保护功能同时还具有欠电压或失压保护功能。失压保护功能。特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。v 分类：分类：分类：分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）框架式（万能式）和塑壳式（装置式）v 结构：结构：结构：结构：触点系统、灭弧装置、各种脱扣器。触点系统、灭弧装置、各种脱扣器。第16页/共232页小结一、本章主要内容为低压电器的基本知识；二、熟悉主要低压电器的结构、掌握它们的 工作原理；三、主要低压电器：接触器、中间继电器、热继电器、低压断路器、行程开关等；四、掌握主要低压电器的电气符号。第17页/共232页第二章、电气控制线路基础2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则一、常用电气图的种类1.系统图 用规定的图形符号概略地表示系统或子系统的基本组成、相互关系及其主要特征的简图。以框图作为主要表现形式。2.电路图 用规定的图形及文字符号，按在电路中的工作顺序排列，详细表示系统及其设备的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的图。供详细了解系统组成、结构，研究分析电路控制原理及其工作过程。又称电气原理图。第18页/共232页2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则3.设备元件表 将电路图中所用的各种电器元件及其相应的名称、图中代号、型号规格、数量等要求以表格形式无遗漏地详尽列出。4.位置图 采用正投影法绘制，用于表明系统或设备中各种电器件的实际位置，而不考虑器件功能以及相互连接关系的图。主要为电气设备的制造、安装、维修提供资料。又称电器元件布置图或排列图。5.接线图(表)用于表示成套装置中各种电器件之间相互连接关系的图。是电气安装、配线、检修、故障检修查线的依据。其它的还有：等效电路图、功能流程图、程序图、端子图等。第19页/共232页2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则二、电气控制图的绘制规则1.电路图绘制规则 主电路 指由电源到负载的工作回路。特点是：运行时，电流大，是电路中负荷最大的一条支路，一旦发生故障，造成的损失也较大。又称大电流回路。辅助电路 指可对主电路实现控制、检测、保护、显示、报警等功能的工作回路。由以下几部分组成：控制回路 对主电路运行状态实现控制的电路，主要由按钮、电磁电器线圈、触点等组成；保护回路 对主辅电路实现保护的电路，由各种保护器件组成；第20页/共232页2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 电源回路 为辅助电路提供所需电源的回路。由电源开关、控制变压器等组成；信号回路 对主电路的各种运行状态进行监测、显示、报警、测量等回路，由仪器仪表、声光信号显示器件、触点等组成。绘图原则 须按所规定的图形符号、文字符号和回路标号进行绘制；主电路标记 按相序沿电压降落的方向，以自然递增数 列进行；辅助电路标记 沿前向通道信号流的方向，以自然递增数 列进行；同类型器件标记 应采取前缀或下脚标的方法加以区分；第21页/共232页2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 各种图符均按无电压、无外力作用或不工作时的状态绘制；电路图中信号流的方向：前向通道 应从左到右，或由上到下；反馈通道 应从右到左，或由下到上；每个器件及它们的部件都需用一确定的图形符号表示，且每个器件有一个文字符号。属于同一个器件的各个部件采用同一文字符号表示；同一器件的不同部件，无论在电路图中的位置，均采用同一文字符号标记；一个完整的电路图至少应包括主电路、辅助电路、材料表三个基本组成部分；第22页/共232页2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 为方便分析阅读电路图，应将图面分区，方法是：图纸相互垂直的两边各自等分，但均须为偶数。长度介于2575间即可；区域编号以标题栏对应的左上角为起始位置，纵向用大写拉丁字母、横向用阿拉伯数字顺序编写；也可在该区域内标明电路功能。同一图内电器件可动部分的动作方向应保持一致，相似部分对齐；原理图中应标出下列数据：各个电源电路的电压值、极性或频率及相数;某些元件的特性(电阻、电容的量值等);万能转换开关等类似器件的触点通断表；图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、技术数据，均应统计列表，并绘制在电路图中。第23页/共232页2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则三、电气识图与分析1.电气识图，是电气技术人员分析控制原理、排查设备故障、改创电路的基本技能。2.对于有触点控制系统电路图，识图分析的方法很多，无论采用何种方法，其基本指导思想是：顺序控制，关联电器并联运行。3.基本方法是：眼手脑，不可缺；览全图，分主辅；设电流，找关联；按顺序，步步查。第24页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路综述综述1.1.设备设施设备设施 可为人们提供各种产品、必需品或各可为人们提供各种产品、必需品或各种方便的机械装置。种方便的机械装置。2.2.设备的构成设备的构成 机、电、气机、电、气(液液)及其组合。及其组合。3.3.设备工作状态设备工作状态 为满足用户要求、产品工艺等，设为满足用户要求、产品工艺等，设备所具备的运行功能：启动、调速、延时、制动等等。备所具备的运行功能：启动、调速、延时、制动等等。4.4.控制实现的方法控制实现的方法 机械方法机械方法、液压方法液压方法、电力方法电力方法或是它们的组合。或是它们的组合。直接控制、灵活性差、直接控制、灵活性差、不适于复杂控制不适于复杂控制直接控制、灵活性直接控制、灵活性稍强于机控、稍强于机控、间接控制、灵活性间接控制、灵活性最好、易于自动化最好、易于自动化第25页/共232页2.2.1 全压启动控制线路1.原理 通过开关或控制电器，将电源电压的全部直接接入鼠笼电机定子绕组，并使其启动运行的控制方式。2.适用范围 7.5KW以下空载或轻载电机。第26页/共232页2.2.1 全压启动控制线路3.典型电路介绍 单向启/停电路 电机作为旋转电器，其旋转方向只有两个：顺时针(右旋)和逆时针(左旋)。所谓单向，是指电机只有一个旋转方向。第27页/共232页 开关控制电路开关控制电路 电路简介 结构简单、电器件最少。控制分析 QSQS闭合，电机M M得电，启动运行；QSQS断开，电机M M失电，惯转停止。存在隐患 a)a)安全性差；b)b)对接法的电机，易造成缺相运行，烧毁电机；c)c)控制灵活性差。3 380 VQSFUM2.2 2.2 基本电气控制线路第28页/共232页FR4FUSB2SB1 KM21354L11L313 380VQS FR KM M1FU 2FU 3FU5FU 电路组成电路组成 点动点动L12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L3 继电接触单继电接触单向启停控制向启停控制2.2 2.2 基本电气控制线路QS闭合，电路闭合，电路得电，待运行；得电，待运行；松开松开SB2KM线圈失电释放线圈失电释放KM主主触点断开触点断开电机电机M失电，惯转停止失电，惯转停止；按下按下SB2KM线圈吸合线圈吸合 KM主主触点吸合触点吸合 电机电机M得电，启动运行；得电，启动运行；第29页/共232页KM21354L11L31FR4FUSB2SB1 KM5FU 长动长动3 380VQS FR KM M1FU 2FU 3FUL12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L3QS闭合，电路闭合，电路得电，待运行；得电，待运行；KM辅助触点断开，失自保；辅助触点断开，失自保；按下按下SB1KM线圈线圈失电释放失电释放KM主触点断开主触点断开电机电机M失电，惯转停止。失电，惯转停止。KM辅助触点闭合，自保；辅助触点闭合，自保；按下按下SB2KM线圈线圈得电吸合得电吸合KM主触点闭合主触点闭合电机电机M得电，启动运行。得电，启动运行。2.2 2.2 基本电气控制线路自保：自保：电器利用自身触点使电器利用自身触点使其线圈保持吸合的作用，称其线圈保持吸合的作用，称为为“自保自保”。触点所在支路触点所在支路也称为自保支路。也称为自保支路。第30页/共232页21354L11L31FR4FUSB2SB1 KMKM5FU 保护保护3 380VQS FR KM M1FU 2FU 3FUL12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L3电源隔离电源隔离过载保护过载保护零失压保零失压保护护（P59）低压释低压释放保护放保护短路保护短路保护2.2 2.2 基本电气控制线路第31页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路 小结小结a)相序与正反转：为分析方便起见，常将相序相序与正反转：为分析方便起见，常将相序L1L1、L2L2、L3L3与与 负载端负载端U U、V V、W W对应时，电机顺时针转动称之为对应时，电机顺时针转动称之为“顺相序顺相序”或或“正转正转”。反之，则为。反之，则为“逆相序逆相序”或或“反转反转”；b)b)SB2 SB2 启动按钮启动按钮 其常开触点串接在所控制电器的线圈回路中；其常开触点串接在所控制电器的线圈回路中；SB1 SB1 停止按钮停止按钮 其常闭触点串接在所控制电器的线圈回路中；其常闭触点串接在所控制电器的线圈回路中；FR FR 辅助常闭触点辅助常闭触点 电路过载时，通过切断辅助电路中电磁线电路过载时，通过切断辅助电路中电磁线圈的通路使其失电释放圈的通路使其失电释放 主触点断开电机失电而实现保护。一般主触点断开电机失电而实现保护。一般地，该触点常串接在辅助电路的公共总线中；地，该触点常串接在辅助电路的公共总线中；第32页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路c)断续控制的基本方法是：断续控制的基本方法是：按钮按钮(发启发启/停指令信号停指令信号)线圈线圈(感知吸合或释放感知吸合或释放)触点触点(执行执行闭合或断开闭合或断开)电机电机(状态转或停状态转或停)。在此过程中，在此过程中，信号信号有两种可能：有两种可能：“有有”或或“无无”；各环节；各环节执执行行过程过程有两种：有两种：“通通”或或“断断”；受控对象状态受控对象状态有两种：有两种：“转转”或或“停停”。第33页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路 可逆运行电路可逆运行电路 适用范围 适用于一台电机驱动的机械机构或装置有前后、左右、上下、翻转等两个相反运动状态的控制。方法 对鼠笼电机而言，改变接入定子绕组的电源相序，就可改变电机旋转方向。籍此，利用两个连接不同相序的单向电路并联运行，就可使到电机在两个方向均可运行，进而满足运动机构对控制的要求。典型电路分析第34页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路L12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L33 380VQS FR M1FU 2FU 3FU1KMFR4FUSB2SB11KM5FU1KM21354L11L31L22L12L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L33 380VQS FR M1FU 2FU 3FU2KMFR4FUSB4SB32KM5FU2KM1211131514L11L31第35页/共232页1KM2KMSB3SB42KMSB1SB21KM4FUL1157621384L3192KM1KMFR5FU2.2 2.2 基本电气控制线路L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KM可逆运行，电气互锁可逆运行，电气互锁第36页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路SB2SB3647589101231KM2KM1KM2KML31FR5FUSB1L114FUSB21KMSB32KMQS3 380V1FU3FU FR M1KM2KML12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31可逆运行，机械互锁可逆运行，机械互锁可逆运行，双重联锁可逆运行，双重联锁第37页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路 控制规律控制规律联锁联锁是指利用电器触点，对两个或两个以上的电器动作是指利用电器触点，对两个或两个以上的电器动作顺序先后实施控制的技术措施。顺序先后实施控制的技术措施。机械联锁机械联锁是指由机械式电器触点实施控制的技术措施。是指由机械式电器触点实施控制的技术措施。电气联锁电气联锁是指由电磁式电器触点实施控制的技术措施。是指由电磁式电器触点实施控制的技术措施。方法方法a)a)要求要求A A接触器动作时，接触器动作时，B B接触器不得动作，则应将接触器不得动作，则应将A A接触接触器的常闭触点串接在器的常闭触点串接在B B接触器线圈回路中，接触器线圈回路中，反之亦然反之亦然；b)b)要求要求A A接触器动作后，接触器动作后，B B接触器才能动作，则应将接触器才能动作，则应将A A接触接触器的常开触点串接在器的常开触点串接在B B接触器线圈回路中，接触器线圈回路中，反之亦然反之亦然；c)c)要求要求B B接触器失电后，接触器失电后，A A接触器才能失电，则应将接触器才能失电，则应将B B接触接触器的常开触点串接在器的常开触点串接在A A接触器停止按钮的两端，接触器停止按钮的两端，反之亦然。反之亦然。第38页/共232页2.2 2.2 基本电气控制线路（3 3）位置、自动往返控制位置、自动往返控制 适用范围适用范围 适用于液位、物料容积及机械装置的位置、适用于液位、物料容积及机械装置的位置、行程、速度、方向等控制。行程、速度、方向等控制。方法方法 选用各式光电开关、磁控开关、浮球开关、选用各式光电开关、磁控开关、浮球开关、位置传感器、行程开关等与接触器、中间继电位置传感器、行程开关等与接触器、中间继电器组合，实现控制。器组合，实现控制。典型电路分析典型电路分析第39页/共232页SB14FUSB21KMSB32KM1KM2KM1KM2KMFR5FU2SQ1SQM1QS2QS单行程控制单行程控制L11L3123647589101L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KM2.2 2.2 基本电气控制线路第40页/共232页L11L31236475891011KM2KM1KM2KMFR5FUSB14FUSB21KM2KMSB32SQ1SQ1SQ单循环控制单循环控制L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KMM1QS2QS2.2 2.2 基本电气控制线路第41页/共232页L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KM2SQ2SQ1SQ1SQL11L31236475891011KM2KM1KM2KMFR5FUSB14FUSB21KM2KM自动循环控制自动循环控制M1QS2QS2.2 2.2 基本电气控制线路第42页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动一、降压间接启动一、降压间接启动所谓降压启动，是指电机启动时，电机定子端的电压所谓降压启动，是指电机启动时，电机定子端的电压在数值上，仅是正常额定值的一部分，其目的是；减小供在数值上，仅是正常额定值的一部分，其目的是；减小供电电网因电机启动造成的电压波动，将电机的启动电流限电电网因电机启动造成的电压波动，将电机的启动电流限制在制在(22.5)IN。待电机达到一定转速。待电机达到一定转速(接近额定值接近额定值)时，时，再切换到全压下运行，并使电机输出额定功率。再切换到全压下运行，并使电机输出额定功率。对于对于7.5KW以上电机，如无特殊要求，一般采用降压以上电机，如无特殊要求，一般采用降压间接启动方式。由于交流电机结构上的差异，鼠笼式电机间接启动方式。由于交流电机结构上的差异，鼠笼式电机降压启动方法有：定子回路串电阻、串电抗、串自耦调压降压启动方法有：定子回路串电阻、串电抗、串自耦调压器、器、Y-、以及对多抽头电机的延边三角形降压启动。本、以及对多抽头电机的延边三角形降压启动。本课程重点介绍课程重点介绍Y-降压启动控制。降压启动控制。第43页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动 Y-降压启动降压启动L1L2L3L11 L21 L31RST MUV WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSBSB3KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KMKM3KML11L3121354867119101.电路介绍电路介绍第44页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动2.方法方法1KM3KM FR MUV WUVW2KM3 380VQFL1L2L3L11 L21 L31L12L22L32RST启动启动2KMZ运行运行3KMZ3.3.适用范围适用范围7.5KW7.5KW30KW30KW的空载或轻载，运的空载或轻载，运行时采用行时采用接法的鼠笼电机。接法的鼠笼电机。第45页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动4.控制分析控制分析L1L2L3L11 L21 L31RST MUV WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L312135486711910QS闭合，电路闭合，电路得电，待运行；得电，待运行；启动准备启动准备第46页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动L1L2L3L11 L21 L31RST MUV WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L312135486711910按下按下SB22KM辅助常闭断开，与辅助常闭断开，与3KM互锁，防止短路；互锁，防止短路；2KM线圈得线圈得电吸合电吸合2KM主触点闭主触点闭合，合，Y接法接法2KM辅助常开闭合，辅助常开闭合，KT延时计时开始；延时计时开始；1KM主触点吸合主触点吸合，M在在Y下运行下运行1KM线圈得线圈得电吸合电吸合1KM辅助常开辅助常开闭合，自保闭合，自保2KM辅助常开断开，辅助常开断开，KT线圈失电；线圈失电；2KM辅助常闭闭合，辅助常闭闭合，3KM待电吸合；待电吸合；2KM主触点断开，主触点断开，M高速下惯转高速下惯转t秒后，延时断开，秒后，延时断开，2KM线圈失电线圈失电KT延时闭合，延时闭合，3KM线圈吸合；线圈吸合；3KM主触点吸合主触点吸合，M在在下运行下运行3KM辅助常闭辅助常闭断开，联锁断开，联锁3KM辅助常开辅助常开闭合，自保闭合，自保 启动启动KT延时计时延时计时第47页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动KT延时断开的常闭触点断开，延时断开的常闭触点断开，2KM线圈失电释放；线圈失电释放；KT延时闭合的常开触点闭合，延时闭合的常开触点闭合，3KM待得电；待得电；1KM线圈得电吸合线圈得电吸合1KM主触点闭合主触点闭合电机电机M在在Y接法下启动运行。接法下启动运行。1KM辅助触点闭合，自保；辅助触点闭合，自保；2KM线圈得电吸合线圈得电吸合2KM辅助常开触点闭合，辅助常开触点闭合，KT线圈得电吸合，线圈得电吸合，延时计时开始；延时计时开始；2KM主触点闭合，主触点闭合，电机电机M绕组绕组Y接法；接法；2KM辅助常闭触点断开，与辅助常闭触点断开，与3KM联锁，防止短路；联锁，防止短路；按下按下SB2计时时间到计时时间到2KM辅助常开触点断开，辅助常开触点断开，KT线圈失电；线圈失电；2KM主触点断开，主触点断开，电机绕组电机绕组Y接法断开；接法断开；2KM辅助常闭触点闭合，辅助常闭触点闭合，3KM线圈得电吸合；线圈得电吸合；3KM辅助常开触点闭合，自保。辅助常开触点闭合，自保。3KM主触点闭合，主触点闭合，电机电机M绕组绕组接法下运行。接法下运行。3KM辅助常闭触点断开，与辅助常闭触点断开，与2KM联锁，防止联锁，防止2KM线圈带电；线圈带电；第48页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动L1L2L3L11 L21 L31RST MUV WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L312135486711910按下按下SB1 停止停止1KM线线圈失电圈失电1KM主触点断开，主触点断开，电机电机M失电；失电；1KM辅助常开触点辅助常开触点断开，失自保；断开，失自保；3KM线线圈失电圈失电3KM辅助常开触点辅助常开触点断开，失自保；断开，失自保；3KM主触点断开，电主触点断开，电机机M失电，惯转；失电，惯转；3KM辅助触点闭合，辅助触点闭合，待再启动待再启动第49页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动1KM线圈失电释放线圈失电释放1KM主触点断开，电机主触点断开，电机M失电；失电；1KM辅助常开触点闭合，失自保；辅助常开触点闭合，失自保；按下按下SB13KM线圈失电释放线圈失电释放3KM辅助常开触点断开，失自保。辅助常开触点断开，失自保。3KM主触点断开，主触点断开，电机电机M绕组绕组接法断开；接法断开；3KM辅助常闭触点闭合，待再启动；辅助常闭触点闭合，待再启动；电机电机M惯转停止。惯转停止。第50页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动 电路保护电路保护QF电源引入与隔离；电源引入与隔离；FU电路短路保护；电路短路保护；FR电路过载保护；电路过载保护；KM电路控制及低压释放保护；电路控制及低压释放保护；1KM辅助常开触点辅助常开触点自保与零自保与零(失失)压保护；压保护；2KM辅助常闭触点辅助常闭触点 与与3KM互锁，防止电源短路；互锁，防止电源短路；辅助常开触点辅助常开触点 防止防止KT线圈工作后带电，节能减热。线圈工作后带电，节能减热。3KM辅助常闭触点辅助常闭触点与与2KM互锁，防止电源短路；互锁，防止电源短路；防止防止2KM线圈工作后带电，节能减热。线圈工作后带电，节能减热。辅助常开触点辅助常开触点自保。自保。第51页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动 说明说明 在前面的学习中，我们已知：在前面的学习中，我们已知：IlIyl。因而，在设因而，在设计计 Y-降压启动电路时，热继电器热元件的额定电流应以降压启动电路时，热继电器热元件的额定电流应以电机在电机在接法下运行时的电流数值为准，否则电机不能可靠接法下运行时的电流数值为准，否则电机不能可靠启动或运行，易造成启动或运行失败；启动或运行，易造成启动或运行失败；本电路中省略了信号显示回路，但在实际工程中还本电路中省略了信号显示回路，但在实际工程中还是必须的；是必须的；Y-降压启动电路，是各种降压启动电路中最简单、降压启动电路，是各种降压启动电路中最简单、最直接、最常用的电路，也是工程技术人员应当掌握的基本最直接、最常用的电路，也是工程技术人员应当掌握的基本单元电路之一；单元电路之一；第52页/共232页2.3 2.3 异步电动机降压启动 线路标记线路标记 电气控制线路要求每段线路节点、触点、电气控制线路要求每段线路节点、触点、负载等两端都需做出标记，不得重复，也不得出现错误或误负载等两端都需做出标记，不得重复，也不得出现错误或误导；例如：导；例如：U1V1W1V2W2U2理论分析理论分析 MU1V1 W1V2W2 U2原理设计原理设计否则造成的恶果是：否则造成的恶果是：电源短路；电源短路；绕组内部可能形成环流。绕组内部可能形成环流。W2U2V2U1V1W1U1V1W1W2U2V2第53页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路一、三相鼠笼异步电机的制动一、三相鼠笼异步电机的制动1.制动制动指的是实现运行中的电机迅速停车的技术措施。指的是实现运行中的电机迅速停车的技术措施。2.原理原理 由于转子转矩的惯性作用，电源切断后，电机转子还会由于转子转矩的惯性作用，电源切断后，电机转子还会沿原运行方向继续转动一段时间后，才会停止。沿原运行方向继续转动一段时间后，才会停止。为提高效、为提高效、缩短惯转时间或防止意外发生，对设备、机械装置中正在运缩短惯转时间或防止意外发生，对设备、机械装置中正在运行的电机采取人为措施，使电机在切除电源后，能够迅速有行的电机采取人为措施，使电机在切除电源后，能够迅速有效的停止转动。效的停止转动。为此，要求制动时所产生的转矩与转子原转为此，要求制动时所产生的转矩与转子原转矩方向相反，起制动作用。矩方向相反，起制动作用。第54页/共232页YB2.4 2.4 异步电动机制动控制线路3.制动的分类制动的分类4.典型制动电路典型制动电路 断电型电磁抱闸断电型电磁抱闸 适用范围适用范围 对卷扬、起重、电梯类设备的电机制动控制。对卷扬、起重、电梯类设备的电机制动控制。特点特点 专用机械制动装置。专用机械制动装置。组成结构组成结构 由底座、支架、摩擦片、反力弹簧、电磁线由底座、支架、摩擦片、反力弹簧、电磁线圈等组成。圈等组成。产品与图符产品与图符机械式机械式电气式电气式通电式通电式断电式断电式电磁抱闸电磁抱闸电磁离合器电磁离合器反接制动反接制动能耗制动能耗制动制动制动再生制动再生制动第55页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路 能耗制动能耗制动 能耗制动，指将转子的动能转化为电能，并消耗在转子能耗制动，指将转子的动能转化为电能，并消耗在转子回路中的制动方式。回路中的制动方式。原理原理 在断开三相电源，给在断开三相电源，给两相绕组通入直流电流，两相绕组通入直流电流，形成固定磁场，产生与转形成固定磁场，产生与转子旋转方向相反的转距，子旋转方向相反的转距，使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。NSn右手定则判定感生电右手定则判定感生电势与感应电流方向势与感应电流方向MM左手定则判定左手定则判定制动力矩方向制动力矩方向 用途用途迅速减速；匀速降落。迅速减速；匀速降落。第56页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路典型电典型电路路图示图示为单向运为单向运行电路的行电路的能耗制动。能耗制动。直流电源直流电源可通过对可通过对交流电源交流电源整流整流(半波、半波、全波、桥全波、桥式式)获得。获得。第57页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路制动分析制动分析 按下停车按按下停车按钮钮SB1KM1线线圈断电复位；圈断电复位；KM2线圈线圈通电自锁通电自锁电动电动机机M定子绕组切定子绕组切除交流电源，通除交流电源，通入直流电源进入入直流电源进入能耗制动。能耗制动。KT线圈通线圈通电延时电延时KM2线线圈断电复位圈断电复位KT线圈断电复位。线圈断电复位。第58页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路 反接制动反接制动 反接制动，是指将转子机械能与电源电能转换为电动反接制动，是指将转子机械能与电源电能转换为电动机绕组中的热能的制动方式。机绕组中的热能的制动方式。原理原理 改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子绕组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现绕组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现制动。反接制动要求在电动机转速接近零时及时切断反相制动。反接制动要求在电动机转速接近零时及时切断反相序的电源，序的电源，以防电动机反向启动。以防电动机反向启动。用途用途 10KW以下小容量、不经常正反转的电动机快速停车。以下小容量、不经常正反转的电动机快速停车。第59页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路 典型电路典型电路 图示为单图示为单向反接制动控向反接制动控制电路。制电路。KM1运行接运行接触器；触器；KM2反接制反接制动接触器动接触器;为限流电阻。为限流电阻。第60页/共232页2.4 2.4 异步电动机制动控制线路 制动分析制动分析按下停车按按下停车按钮钮SB1KM1线线圈断电复位圈断电复位;KM2线圈线圈通电自锁，实现通电自锁，实现反接制动，转速反接制动，转速n接近零时，速度接近零时，速度继电器继电器KS常开触常开触点打开点打开KM2线线圈断电，反接制圈断电，反接制动结束。动结束。第61页/共