常用电气控制原理.pptx

1 电气控制原理图的组成：电气控制原理图的组成：根据电路通过的电流大小可分为 主电路：主电路：是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电动机之间相连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。辅助电路：是信号的传输通道。包括：辅助电路：是信号的传输通道。包括：控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。电气控制原理图的图面布置：电气控制原理图的图面布置：上下排列：上下排列：主电路在主电路在上上，控制电路在控制电路在下下；左右排列：主电路在主电路在左左，控制电路在控制电路在右。右。主电路用粗线条粗线条画 控制电路用细线条细线条画电气控制原理图的绘制原则电气控制原理图的绘制原则第1页/共36页2电气原理图的绘制原则：1、电气原理图一般分主电路和辅助电路。2、电气原理图中所有的电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。3、电气原理图中的电器元件的布局，应根据便于阅读的原则安排。4、在电气原理图中，当电器元件的不同部件（如接触器的线圈和触点）分散在不同的位置时，为了表明是同一电器元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类电器元件，要在其文字符号后面加数字序号来区别。5、电气原理图中所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于接触器、继电器的触点，按其线圈不通电的状态画出；控制器手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。6、电器原理图中尽量减少线条和避免交叉，各个导线之间有电的联系时，对“T”形连接的接点，在导线交叉处可以画实心圆点，也可以不画；“+”字交叉，必须画实点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针旋转900，但文字符号不可以倒置。电气原理图的绘制原则电气原理图的绘制原则第2页/共36页32.2 2.2 三相笼型电动机的基本电气控制线路三相笼型电动机的基本电气控制线路2.2.12.2.1、直接起动控制线路、直接起动控制线路直接起动直接起动直接起动直接起动：在电源容量足够大电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直接起动。优点优点：是电气设备少，线路简单。缺点缺点：是起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其它用电设备的正常工作。（一）点动控制（一）点动控制 控制要求：按下启动按钮电动机启动并运行，松开按钮电动机停止运控制要求：按下启动按钮电动机启动并运行，松开按钮电动机停止运行。行。注意注意：根据控制要求，分析需要的根据控制要求，分析需要的电气器件。电气器件。主电路主电路：由刀开关刀开关QS(QB)QS(QB)、熔断器熔断器FU(FA)FU(FA)、交流接触器的主触点交流接触器的主触点KM(QA)KM(QA)、热继电器热继电器FR(BB)FR(BB)和和笼型电动机笼型电动机MAMA组成；控制电路控制电路：由起动按钮按钮SB(SF)SB(SF)和交流接触器线圈交流接触器线圈KM(QA)KM(QA)组成。第3页/共36页4图2-1 点动控制线路（一）点动控制最简单的点动控制：适合小功率电动机控制最简单的点动控制：适合小功率电动机控制起动过程：起动过程：先合上刀开关先合上刀开关QSQS按下起动按钮按下起动按钮SBSB接触器线圈接触器线圈KMKM通电通电接触器主触点接触器主触点KMKM闭合闭合电动机电动机MM通电直接起动。通电直接起动。停机过程：停机过程：松开起动按钮松开起动按钮SBSB接触器线圈接触器线圈KMKM断电断电接触器主触点接触器主触点KMKM断开断开电动机电动机MM停电停转。停电停转。点动控制：点动控制：按下按钮，电动机转动，松开按按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。刀调整和电动葫芦等。保护环节：保护环节：短路保护短路保护FUFU；过载保护；过载保护FRFR；欠、；欠、失电压保护失电压保护KMKM。（QB）（QB）（FA）（QA）（QA）（BB）（BB）（SF）第4页/共36页5（二）长动（连续）控制（二）长动（连续）控制 长动控制长动控制：在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动控制。控制要求：按下启动按钮，电动机启动并运行，当松开按钮后，电动机仍连续运行。根据控制要求，分析需要的电气器件。根据控制要求，分析需要的电气器件。根据控制要求，分析需要的电气器件。根据控制要求，分析需要的电气器件。主电路主电路：由刀开关QS（QB）、熔断器FU（FA）、接触器的主触点KM（QA）、热继电器发热元件FR（BB）、电动机M组成；控制电路控制电路：由停止按钮SB2（SF1）、起动按钮SB1（SF2）、接触器的常开辅助触点和线圈KM（QA）、热继电器的常闭触点FR（BB）组成。第5页/共36页6起动过程起动过程：合上刀开关QS按下起动按钮SB2接触器线圈KM通电接触器主触点KM闭合和常开辅助触点闭合电动机M接通电源运转；松开起动按钮SB2，利用接通的接触器常开辅助触点KM自锁、电动机M连续运转。自锁概念自锁概念：这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。（二）长动（连续）控制长动控制：适合长时间连续转动电动机控制长动控制：适合长时间连续转动电动机控制停机过程停机过程：按下停止按钮SB1接触器线圈KM断电接触器主触点KM和辅助常开触点KM断开电动机M断电停转。保护环节保护环节：短路保护短路保护FUFU；过载保护；过载保护FRFR；欠、；欠、失电压保护失电压保护KMKM。图2-2 长动控制线路（QB）（FA1）（QA）（BB）（QA）（BB）（QA）（SF2）（SF1）（FA2）第6页/共36页7工作原理（演示）本控制线路具有如下三点优点：本控制线路具有如下三点优点：1 1）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。2 2）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。3 3）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。（QB）（FA1）（QA）（BB）（SF1）（QA）（BB）（QB）（FA1）（FA2）（SF1）（SF2）（QA）（BB）（QA）（BB）第7页/共36页8开关切换点动控制：SA（SF）断开FU1KMM3FRQSL1L3L2主电路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电路（三）点动和长动混合控制（三）点动和长动混合控制连续控制：SA（SF）闭合 图2-4采用选择开关控制的点动和长动控制线路1）采用选择开关SA（SF）实现点动和长动控制。（QB）（FA1）（FA2）（SF1）（BB）（QA）（BB）（BB）（SF2）（QA）（SF）（QA）第8页/共36页9按钮切换工作原理：连续控制：按下按钮SB1 点动控制：按下按钮SB3FU1KMM3FRQSL1L3L2主电路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路（三）点动和长动混合控制图2-6点动长动混合控制电路2）采用复合按钮SB3实现控制。（QB）（FA1）（QA）（BB）（FA2）（SF1）（BB）（SF2）（QA）（QA）（SF3）第9页/共36页10中间继电器KA(KF)控制工作原理：连续控制：按下按钮SB3 点动控制：按下按钮SB2（三）点动和长动混合控制图2-7点动长动混合控制电路3）采用中间继电器KA(KF)实现控制第10页/共36页11以下控制电路能否实现即能点动、以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行又能连续运行思考KMSB1KMSB2FRSB第11页/共36页12 概述：概述：在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。就要求电动机能实现正、反转。实现：实现：对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。2.2.2正反转（可逆旋转）控制线路电路形式电路形式:电动机原理：电动机原理：改变电动机三相电源的改变电动机三相电源的相序，相序，可改可改变电动机的变电动机的旋转方向旋转方向按钮、接触器控制按钮、接触器控制位置控制位置控制第12页/共36页13按钮、接触器控制正反转控制电路（续）主电路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主电路控制电路：控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮反转按钮工作原理：基本控制电路缺点：图2-8电动机正反转控制电路第13页/共36页14控制电路：工作原理：电气互锁电气互锁接触器互锁控制接触器互锁控制互锁互锁电气互锁机械互锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器互锁新名词新名词：电气互锁：将一个接触器的常电气互锁：将一个接触器的常闭触点串到另一个接触器的线圈电路中，闭触点串到另一个接触器的线圈电路中，则任一个接触器线圈先带电后，即使按则任一个接触器线圈先带电后，即使按下相反的按钮，另一接触器也无法得电下相反的按钮，另一接触器也无法得电按钮、接触器控制正反转控制电路（续）优点：工作安全可靠缺点：操作不便图2-9电动机正反转控制电路第14页/共36页15按钮、接触器控制正反转控制电路（续）控制电路：工作原理：优点：机械互锁机械互锁-按钮互锁控制按钮互锁控制操作方便控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：易产生故障联锁联锁电气互锁机械互锁新名词：机械互锁机械互锁图2-10电动机正反转控制电路第15页/共36页16按钮、接触器控制正反转控制电路（续）控制电路：工作原理：优点：接触器、按钮双重互锁控制接触器、按钮双重互锁控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图图2-11电动机正反转控制电路第16页/共36页17正反转（电气机械互锁控制)演示第17页/共36页18 a）b）c）作业：分析下列a、b、c控制工作过程？解：图a、b、c是电动机正、反转控制线路 a)无互锁控制电路 b)具有电气互锁的控制电路 c)具有复合互锁的控制电路（完美）第18页/共36页19概述：概述：有些机械和生产设备有些机械和生产设备,常常要求在两地或常常要求在两地或两地以上的地点进行操作。两地以上的地点进行操作。实现：实现：用多组按钮对电动机的启动或停止进行用多组按钮对电动机的启动或停止进行控制。控制。2.2.3多点控制线路电路形式电路形式:多点地控制原则：多点地控制原则：启动按钮启动按钮并联，并联，停止按钮停止按钮串联串联按钮、接触器控制按钮、接触器控制第19页/共36页202.2.32.2.3多点控制线路（续）主电路：控制电路：工作原理：基本控制电路图2-12电动机多点地控制电路第20页/共36页21 概述：概述：在实际应用中，往往要求各种运动部件之间按在实际应用中，往往要求各种运动部件之间按顺序工作。如车床主轴转动时要求油泵先运行，给齿顺序工作。如车床主轴转动时要求油泵先运行，给齿轮箱提供润滑油。这就要求油泵电动机和车床主轴电轮箱提供润滑油。这就要求油泵电动机和车床主轴电机按顺序启动。机按顺序启动。实现：实现：可以按动作顺序实现，也可以按时间顺序实现可以按动作顺序实现，也可以按时间顺序实现多台电动机之间按顺序启动。多台电动机之间按顺序启动。2.2.4顺序控制线路电路形式电路形式:多台电动机之间按顺序启动多台电动机之间按顺序启动按钮、接触器控制按钮、接触器控制动作顺序或时间顺序动作顺序或时间顺序电气控制要求：电气控制要求：第21页/共36页22主电路：控制电路：工作原理：基本控制电路缺点：2.2.42.2.4顺序控制线路（续）1、按动作顺序图2-13电动机按动作顺序控制线路第22页/共36页23控制电路：工作原理：电气联锁控制：电气联锁控制：当要求甲接触器工 作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的常开触点。新名词：电气联锁电气联锁优点：工作安全可靠缺点：操作不便图2-14电动机正反转控制电路连锁控制2.2.4顺序控制线路（续）第23页/共36页24主电路：控制电路：工作原理：基本控制电路图2-15电动机按动作顺序控制线路2.2.42.2.4顺序控制线路（续）2、按时间顺序第24页/共36页25分析下列a、b、c控制工作过程？图2-7 两台电动机顺序起动控制线路图2-7a所示控制线路的特点是：KM2的线圈接在KM1自锁触头后面，这就保证了M1起动后，M2才能起动的顺序控制要求。图2-7b所示控制电路的特点是：在KM2的线圈回路中串接了KM1的常开触头。显然，KM1不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，这就保证了只有M1电机起动后，M2电机才能起动。停止按钮SB3控制两台电动机同时停止，停止按钮SB4控制M2电动机的单独停止。图2-7c所示控制电路的特点：在图2-7b中的SB3按钮两端并联了KM2的常开触头，从而实现了M1起动后，M2才能起动，而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2是顺序起动，逆序停止。第25页/共36页26概述：概述：在实际应用中，有些生产机械的工作台在实际应用中，有些生产机械的工作台需要自动往复运动需要自动往复运动,如龙门刨床、导轨磨床等。如龙门刨床、导轨磨床等。实现：实现：利用行程开关控制生产机械的自动往复利用行程开关控制生产机械的自动往复运动。运动。2.2.5自动循环控制线路电路形式电路形式:控制一生产机械自动循环往复运动控制一生产机械自动循环往复运动按钮、接触器控制按钮、接触器控制行程开关行程开关电气控制要求：电气控制要求：第26页/共36页272.2.52.2.5自动循环控制线路（续）自动循环控制线路（续）基本控制电路主电路：控制电路：工作原理：(前进)(后退)前进后退第27页/共36页28例例1 1：如果图如果图10-1710-17的控制电路接成如图所示的控制电路接成如图所示的那样，的那样，会有什么后果？会有什么后果？第28页/共36页29解：图（a）电路中，KM的辅助常开触头不仅锁住了SB2，而且也锁住了SB1。因此，在按下SB2使接触器KM线圈通电，其常开触头KM实现自锁作用后，再按下SB1时，线圈KM不会断电，即起动电动机后就无法用按钮SB1使它停转，停止按钮SB1失去了作用。图（c）电路中，接触器KM的常开触头与线圈并联，按下SB2时接触器线圈通电，其常开触头闭合，造成短路，会烧断熔断器中的熔体。图（d）电路中，用一个按钮SB1的常开和常闭两个触头替代原电路中的起动和停止两个按钮。当按下按钮SB1时，由于按钮的结构特点通常是常闭触头先断开，常开触头后闭合，因此无法使接触器线圈通电，电动机也就无法起动。第29页/共36页30例例2 2：如图所示的电路中用了两个起动按钮：如图所示的电路中用了两个起动按钮SB2SB2和和SB3SB3，试分析说明这个电路的工作原理。试分析说明这个电路的工作原理。第30页/共36页31解解：电路中两个起动按钮是有区别的。SB3是常开常闭组合按钮，它的常闭触头串联在自锁电路中，因此在按下SB3时，先切断自锁电路，使接触器KM不能自锁，故SB3只能起点动控制作用。而SB2则是普通的起动按钮，在按下SB2时，自锁电路能起作用。由此可见，本电路是既可点动又可使电动机连续运行的控制电路。第31页/共36页32二、实验内容（1 1）点动实验：）点动实验：不接KM的自锁触点，按SB2。（2 2）直接启动及停车试验：）直接启动及停车试验：接上KM的自锁触点，启动按SB2，停车按SB1。（3 3）欠压保护实验：）欠压保护实验：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开关QS，使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关QS，不按SB2按钮，观察电动机是否会自行启动。（4 4）电动机的正反转实验：）电动机的正反转实验：拉开实验装置上的三相开关QS，将电动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验装置上的三相开关QS，重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。第32页/共36页33第33页/共36页34 五、实验报告内容五、实验报告内容1画出实验步骤中的线路图。2写出实验的操作步骤。3写出实验心得。六、思考题六、思考题1线路是如何实现电气互锁的？2主回路只串联两只发热元件？以星行连接的负载为例，没有串联发热元件的一项发生过载时，是否也能得到保护？3热继电器是否也能起到短路保护？4零压保护是如何实现的？5若在实验中发生故障，画出故障线路，分析故障原因。第34页/共36页352-1某机床的电动机为J02-42-4型，额定功率5.5kW，电压为380V，电流为12.5A，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，要有短路保护和过载保护，试选用哪种型号的接触器、按钮、熔断器、热继电器和开关?2-2试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续远行的混合控制线路。2-3电器控制线路常用的保护环节有哪些；各采用什么电器元件？习题与思考题习题与思考题第35页/共36页36谢谢您的观看！第36页/共36页