电气控制系统图的基本知识.pptx

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1、3.3.电动机常见的基本控制线路：电动机常见的基本控制线路：点动控制线路点动控制线路正转控制线路正转控制线路正反转控制线路正反转控制线路位置控制线路位置控制线路顺序控制线路顺序控制线路多地控制线路多地控制线路降压启动控制线路降压启动控制线路调速控制线路调速控制线路制动控制线路制动控制线路第1页/共81页4.4.相关国家标准：相关国家标准：GB4728GB47288585电气图常用图形符号电气图常用图形符号GB5226GB52268585机床电气设备通用技术条件机床电气设备通用技术条件GB7159GB71598787电气技术中的文字符号制定通则电气技术中的文字符号制定通则GB6988GB6988

2、8686电气制图电气制图GB5094GB50948585电气技术中的项目代号电气技术中的项目代号 第2页/共81页4.4.相关国家标准：相关国家标准：第3页/共81页一、图形符号和文字符一、图形符号和文字符号号图形符号图形符号文字符号文字符号符号要素符号要素一般符号一般符号限定符号限定符号基本文字符号基本文字符号辅助文字符号辅助文字符号补助文字符号补助文字符号通常用于图样或其它文件，用以表示一个通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。设备或概念的图形、标记或字符。用于电气技术领域中技术文件的编制，用于电气技术领域中技术文件的编制，表示电气设备、装置和元件的名称、功表示

3、电气设备、装置和元件的名称、功能、状态和特征。能、状态和特征。第4页/共81页一、图形符号和文字符一、图形符号和文字符号号1.1.图形符号图形符号符号要素：符号要素：具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个设备或概念的完整符号。设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。触点符号组合而成。一般符号：一般符号：表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动机可用一个圆圈表示。机可用一个圆圈

4、表示。限定符号：限定符号：提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。第5页/共81页常用电器元件的符号常用电器元件的符号图形符号按钮开关SB限位开关SQ可控硅VT电阻器R熔断器FU测速发电机BR蓄电池GB名称接触器KM电压继电器KV电磁阀YV热继电器KR电磁离合器YC行程开关ST电磁铁YA刀开关QK压力继电器KP断路器QF速度继电器KS指示灯HL时间继电器KT变压器T电流继电器KA电动机M图形符号名称图形符号名称MnpBR第6页/共81页一、图形符号和文字符一、图形符号和文字符号号2.2.文字符号文字符号基本文字符号：基本文字符号：单字母符号：单字母符号：

5、双字母符号双字母符号: :按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分成为件划分成为2323大类，每一类用一个专用单字母大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如符号表示，如“C C”表示电容器类，表示电容器类，“R R”表示电表示电阻器类等。阻器类等。由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一字母在后的次成，且以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出，如序列出，如“F F”表示保护器件类，表示保护器件类，“FUFU”则表示则表示为熔断器为熔断器。 第7页/共81页一、图形符号和文字符一、

6、图形符号和文字符号号2.2.文字符号文字符号基本文字符号：基本文字符号：辅助文字符号：辅助文字符号：表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征。征。如如“RDRD”表示红色，表示红色，“L L”表示限制等。表示限制等。单字母符号：单字母符号：双字母符号双字母符号: :补充文字符号：补充文字符号：当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。第8页/共81页一、图形符号和文字符一、图形符号和文

7、字符号号2.2.文字符号文字符号补充文字符号原则：补充文字符号原则：在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国 家标准中规定的电气文字符号。家标准中规定的电气文字符号。在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标 准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术 标准中规定的英文术语缩写而成。标准中规定的英文术语缩写而成。基本文字符号不得超过两位字

8、母，辅助文字符号一般不超基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超 过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉 丁字母中丁字母中“I I”和和“O O”不允许单独作为文字符号使用。不允许单独作为文字符号使用。第9页/共81页二、绘制、识读电气控制系统图的原则二、绘制、识读电气控制系统图的原则 电气控制系统图电气控制系统图电气原理图电气原理图电气安装图电气安装图框图框图电器安装图电器安装图电气互连图电气互连图主电路主电路控制电路控制电路照明和显示电路照明和显示电路 电气控制系统图的结构第10页/共81页 1 1. .电气原理图电气原理

9、图: : 表示电气控制线路的工作原理、以及表示电气控制线路的工作原理、以及各电器元件的作用和相互关系各电器元件的作用和相互关系，而不考虑各电器元件实而不考虑各电器元件实际安装位置和实际连线情况。际安装位置和实际连线情况。 绘制电气原理图一般遵循规则：绘制电气原理图一般遵循规则： (1)(1)表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。 （2)2)根据电路通过的电流大小分为主电路和控制电路。根据电路通过的电流大小分为主电路和控制电路。二、绘制、识读电气控制系统图的原则二、绘制、识读电气控制系统图的原则第11页/共81页 主电路主电路包括从电源到电动

10、机的电路包括从电源到电动机的电路, , 是大电流通过的部分是大电流通过的部分；控制电路控制电路指通过弱指通过弱小电流的电路，它包括接触器和继电器的线圈、接触器的辅助触头、继电器和其小电流的电路，它包括接触器和继电器的线圈、接触器的辅助触头、继电器和其它控制电器的触头等，还包括信号、保护和各种联锁电路。它控制电器的触头等，还包括信号、保护和各种联锁电路。 主电路用主电路用粗线粗线绘出绘出；控制线路用控制线路用细线画细线画。 主电路画在主电路画在左侧左侧( (或上部或上部) )；控制电路画在控制电路画在右侧右侧( (或下部或下部) )。 （3 3）电气控制线路中，同一电器的各导电部分如线圈和触头常

11、常不画在一起，）电气控制线路中，同一电器的各导电部分如线圈和触头常常不画在一起，但要用同一文字符号标注。但要用同一文字符号标注。若有多个同一种类的电器元件，可加上数字序号的下若有多个同一种类的电器元件，可加上数字序号的下标，如标，如KM1 KM1 、KM2KM2等等 第12页/共81页 （4 4）电气控制线路的全部触头都按）电气控制线路的全部触头都按“非激励非激励”状态绘出。状态绘出。 “非激励非激励”状态即未通电或未受外力状态即未通电或未受外力时时的的“平常平常”状态。状态。 对对电操作电操作元件如接触器、继电器等是指元件如接触器、继电器等是指线圈未通电时线圈未通电时的触头状态；的触头状态；

12、 对对机械操机械操作元件如按钮、行程开关等是作元件如按钮、行程开关等是指没有受到外力指没有受到外力时的触头状态；时的触头状态； 对对主令控制器主令控制器是指手柄置于是指手柄置于“零位零位”时各触头的状态；时各触头的状态；断路器和隔离开关断路器和隔离开关的触的触头处于断开状态。头处于断开状态。第13页/共81页 （5 5）对具有循环运动的机构，应给出）对具有循环运动的机构，应给出工作循环图工作循环图，如行程开关等应绘出，如行程开关等应绘出动作动作程序和动作位置程序和动作位置。 (6) (6)控制电路的分支线路上，各电器元部件原则上是按照动作的控制电路的分支线路上，各电器元部件原则上是按照动作的先

13、后顺序、自先后顺序、自左而右、从上而下的排列；左而右、从上而下的排列； 原理图上应尽可能原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉减少线条和避免线条交叉；两线交叉连接时在连接点处需；两线交叉连接时在连接点处需用用黑点黑点标出。标出。 (7) (7)由若干元件组成具有特定功能的环节由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，用虚线框括起来，并标注出它的主并标注出它的主要作用，如速度调节器等。要作用，如速度调节器等。第14页/共81页 (8) (8) 电路和元件电路和元件完全相同并重复完全相同并重复出现的环节，可以出现的环节，可以只绘出只绘出其中一个环节的完整其中一个环节的完整电路，其余的电路，

14、其余的可用虚线框可用虚线框表示，并表示，并标明标明该环节的文字号或环节的名称。该环节的文字号或环节的名称。 (9) (9)外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理图上外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理图上。电气原理图的。电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、额定技术数据，全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、额定技术数据，均应填写在均应填写在元件明细表内。元件明细表内。 (10) (10)将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区号。将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区号。在在继电器、接触器线圈下方列有触点

15、表以继电器、接触器线圈下方列有触点表以 说明线圈和触点的从属关系。说明线圈和触点的从属关系。第15页/共81页(11)(11)主电路接点表示：主电路接点表示：三相交流电源采用三相交流电源采用L1、L2、L3标记标记主电路按主电路按U、V、W顺序标记顺序标记分级电源在分级电源在U、V、W前加前加数字数字1、2、3来标记来标记分支电路在分支电路在U、V、W后加后加数字数字1、2、3来标记来标记控制电路用控制电路用不多于不多于3位位的阿拉伯数字编号的阿拉伯数字编号第16页/共81页第17页/共81页L1QSV11U11KMFR1500r/minM13000r/minM2W11Q12AFU23FU54

16、KW0.125KWSB12SB25KMKM4FRTC150W36V1380V406.3V3302AFU32AFU441Q242EL31HLO325AFU1L2L3380V3-50HzU12V12W12UVWU1 V1W1U2 V2W2U21V21W21电源开关主轴冷却泵控制电源指示照明6543212A22246-148A2.5mm1.5mm0.75mm222第18页/共81页 2 2. .电气设备安装图电气设备安装图 (1)(1)电气设备安装图表示各种电气设备在机械设备电气设备安装图表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的和电气控制柜中的实际安装位置。实际安装位置。 (2)(2)各电器元件的

17、各电器元件的安装位置安装位置是由机械设备的结构和是由机械设备的结构和工作要求决定的。工作要求决定的。 (3)(3)如电动机要和被拖动的机械部件在一起，如电动机要和被拖动的机械部件在一起，行程行程开关应放在要取得信号的地方，开关应放在要取得信号的地方，操作元件放在操作方操作元件放在操作方便的地方，便的地方，一般电气元件应放在控制柜内。一般电气元件应放在控制柜内。第19页/共81页 3 3、电气设备接线图、电气设备接线图 电气设备接线图是根据电气设备接线图是根据原理图原理图，配合配合安装要求来绘制的，安装要求来绘制的， 用来表示各电气设备之间用来表示各电气设备之间实际接线情况实际接线情况。 电气设

18、备安装图和接线图电气设备安装图和接线图用于用于安装接线、检查维修和施安装接线、检查维修和施工工。同一电器元件同一电器元件的各个部件应的各个部件应画在一起画在一起; ; (2)(2)图中文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与原理图一致；图中文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与原理图一致；绘制电器设备接线图的主要规定绘制电器设备接线图的主要规定: : 第20页/共81页 （3 3）不在同一控制柜或配电屏上不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连接，必须通过的电器元件的电气连接，必须通过端子板端子板进行，进行，端子板的编号端子板的编号应与应与原原图图一致一致, ,并按并按原理图原理图

19、的接线进行的接线进行连接；连接； 走向相同的走向相同的多根导线可用单线表示多根导线可用单线表示。画连接导线时，。画连接导线时，应标明导线的规格、应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的尺寸型号、根数和穿线管的尺寸。第21页/共81页第三节第三节 笼型电动机的起动控制线路笼型电动机的起动控制线路 概述：概述：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、价格便优点：结构简单、价格便宜、运行维护方便宜、运行维护方便、应用应用广泛。广泛。 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 很少用于调速的场合）很少用于

20、调速的场合），常作为生产设备的主要驱动源常作为生产设备的主要驱动源。第22页/共81页（1 1）电动机的主要电动机的主要起动特性起动特性： 起动电流起动电流: : I ISTST (4 (4- -7)7)I IN N （2 2）笼型异步电动机的笼型异步电动机的起动方式起动方式 a.a.全压直接起动全压直接起动 b.b.降压起动降压起动 1.1.电动机的起动电动机的起动: :电动机接通电源后，由静止状态逐渐加速到稳定运行状态电动机接通电源后，由静止状态逐渐加速到稳定运行状态的过程。的过程。第23页/共81页 2. 2.直接起动直接起动( (全压起动全压起动) )：将额定电压直接加在定子绕组上使电

21、动机起动。将额定电压直接加在定子绕组上使电动机起动。 优点：优点：起动设备简单、起动转矩较大、起动时间短起动设备简单、起动转矩较大、起动时间短、控制线路简单控制线路简单, , 维修工作维修工作量小量小。 缺点：缺点：（1 1）起动电流大起动电流大( (额定电流额定电流5 57 7倍倍) )。过大的起动电流将会造成线路的电。过大的起动电流将会造成线路的电压下降，影响到电动机的起动转矩，严重时，会导致电动机本身无法起动。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。 （2 2）大容量电动机起动时，其过大的起动电流会引起电网电压降低，使电动机转大容量电动机起动时，其过大的起动电流

22、会引起电网电压降低，使电动机转矩减小，甚至起动困难，矩减小，甚至起动困难，而且还要影响同一供电网络中其它设备的正常工作而且还要影响同一供电网络中其它设备的正常工作。 第24页/共81页(KW) 电动机容量4)V.AK电源变压器容量(43IINST式中式中I ISTST 一一 电动机全压起动的起动电流电动机全压起动的起动电流 I IN N 电动机额定电流。电动机额定电流。（3 3）如果电动机频繁起动，热量积累，可能使电动机过热，加速线圈的老化，缩如果电动机频繁起动，热量积累，可能使电动机过热，加速线圈的老化，缩短电动机的寿命，大容量笼型异步电动机的起动电流应限制在一定范围内。短电动机的寿命，大容

23、量笼型异步电动机的起动电流应限制在一定范围内。 （4 4）一台电动机可否直接起动，应根据起动的次数、电网的容量和电动机的容量一台电动机可否直接起动，应根据起动的次数、电网的容量和电动机的容量来决定来决定, , 电动机直接起动的判断：电动机直接起动的判断： 第25页/共81页 3.3.笼型异步电动机降压起动笼型异步电动机降压起动： 起动时起动时, ,降低降低加在电动机定子绕组上的电压。加在电动机定子绕组上的电压。当电动机的转速接近当电动机的转速接近额定值额定值时时, ,再将电压恢复到额定值再将电压恢复到额定值, ,使之在使之在全电压下运行全电压下运行。 降低起动电压降低起动电压，起动电流也就降低

24、，起动转矩随之减小。因此，降压起动只，起动电流也就降低，起动转矩随之减小。因此，降压起动只适用于起动时负载转矩不大的情况适用于起动时负载转矩不大的情况（如轻载或空载如轻载或空载）。）。 机床电动机一般都机床电动机一般都空载起动，空载起动，常采用常采用降压起动方式。降压起动方式。第26页/共81页4.4.直接起动控制线路直接起动控制线路 (1)(1)全压直接起动全压直接起动 通常采用通常采用接触器接触器控制电动机。当常开触点断开，线路恢复供电后电机不会自行控制电动机。当常开触点断开，线路恢复供电后电机不会自行起动起动 ( (失压、欠压保护失压、欠压保护) )。KMSB2CM3ABCKMFUQSB

25、SB1KM停止按钮起动按钮自锁触头图 用接触器直接起动线路 第27页/共81页 原因：容量大于原因：容量大于10kW10kW的笼型异步电动机直接起动时，起动的笼型异步电动机直接起动时，起动冲击电流为额定值的冲击电流为额定值的4 47 7倍，故一般均需采用相应措施降低倍，故一般均需采用相应措施降低电压，即减小与电压成正比的电枢电流，从而在电路中不至电压，即减小与电压成正比的电枢电流，从而在电路中不至于产生过大的电压降。于产生过大的电压降。降压启动的方法降压启动的方法定子绕组串电阻（电抗）启动定子绕组串电阻（电抗）启动自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动 Y降压启动降压启动降压启动的实质：降压启动

26、的实质：启动时启动时，减小加在，减小加在定子绕组上定子绕组上的电压，的电压，以以减小起动电流减小起动电流；启动后再将电压启动后再将电压恢复恢复到额定值，电动机到额定值，电动机进入进入正常工作状态正常工作状态。第28页/共81页（1 1）定子串电阻）定子串电阻( (或电抗器或电抗器) )降压起动降压起动 该该方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型生产机械方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型生产机械中应用较广。中应用较广。降压原理：降压原理：起动时，起动时，将电动机定子绕组串上电阻将电动机定子绕组串上电阻，启动结束，启动结束将电阻切除。将电阻切除。作作用：用：

27、减小了减小了起动电流对电网的影响。起动电流对电网的影响。控制线路简单；启动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。控制线路简单；启动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。：第29页/共81页 电动机起动后电动机起动后KM1KM1与与KTKT始终通电，电路耗能大，对始终通电，电路耗能大，对KTKT、KM1KM1不利不利，增加增加了电路故障点，了电路故障点，可靠性降低。可靠性降低。 图图a a）按按SB2SB2KM1KM1通电（电动机串电阻启动）通电（电动机串电阻启动）KTKT通电（延时）通电（延时）KM2KM2通电（短接电阻，电动正常通电（短接电阻，电动正常运行）运行）第30页/共81页 图图b b）

28、接触器）接触器KM2KM2得电后得电后，KM2KM2自锁自锁，其常闭触点使，其常闭触点使KM1KM1及及KTKT断断电，电动机起动后，只要电，电动机起动后，只要KM2KM2得电。得电。 第31页/共81页 （2）星星- -三角三角形（形（Y Y- -）降压降压起动起动 定子串电阻降压起动方式缺点定子串电阻降压起动方式缺点: : 起动时，起动时，起动电阻上消耗大量的电能。起动电阻上消耗大量的电能。电抗器电抗器代替电阻器，代替电阻器，则设备费较贵则设备费较贵，体积大。，体积大。 Y Y- -降压起动：电动机起动时定子绕组先连成星（降压起动：电动机起动时定子绕组先连成星（Y Y）形，接入三相交流电源

29、，形，接入三相交流电源，待转速接近额定转速时，再将电动机定子绕组连成待转速接近额定转速时，再将电动机定子绕组连成三角形（三角形（）形，电动机正常形，电动机正常运行。运行。 功率功率4kW4kW以上三相笼型异步电动机的定子绕组以上三相笼型异步电动机的定子绕组, ,正常工作时都接成形正常工作时都接成形, ,对这种对这种电动机就可采用电动机就可采用Y- -降压起动方式。降压起动方式。第32页/共81页降压原理：降压原理：起动时将电动机定子绕组结成丫形，每相绕组上的起动时将电动机定子绕组结成丫形，每相绕组上的电压电压为电源电压额定值的为电源电压额定值的 ，起动转矩起动转矩为为形连接直接起动转形连接直接

30、起动转矩的矩的1/31/3。起动电流降起动电流降为为形连接直接起动电流的形连接直接起动电流的1 13 3。313/UU线相Y形形线相UUI ISTYSTY = = I ISTST/ 3/ 3第33页/共81页第34页/共81页优点：优点：星形起动电流只是原来三角形接法的星形起动电流只是原来三角形接法的1/31/3，起动电流特，起动电流特性好、结构简单、价格低。性好、结构简单、价格低。 缺点：缺点：是起动转矩也相应下降为原来三角形接法的是起动转矩也相应下降为原来三角形接法的1/31/3，转矩，转矩特性差，特性差，因而本线路适用于电网电压因而本线路适用于电网电压380V380V，额定电压，额定电压

31、660V/380V660V/380V，Y Y接法的电动机轻载起动的场合。接法的电动机轻载起动的场合。Y-Y-起动只能用于正常运起动只能用于正常运行时为行时为形接法的电动机。形接法的电动机。 设计思想设计思想：按时间原则控制启动过程。按时间原则控制启动过程。第35页/共81页时间继电器控制时间继电器控制Y降压起动三个接触器控制降压起动三个接触器控制电气原理图电气原理图电源接触器电源接触器星形接法星形接法接触器接触器三角形接三角形接法接触器法接触器QSFRV1MU1W2FU1V23KM2KM3KM1W1U2L1 L2 L3主电路主电路工作原理工作原理第36页/共81页KM1KM1通电通电按按SB1

32、SB1 KM2KM2通电通电KTKT通电通电( (延时延时)KM3KM3通电通电KM1KM1仍通电仍通电(Y(Y起动起动) )( (起动起动) )KM2KM2和和KM3KM3互锁互锁! !第37页/共81页 3.3.自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动 利用自耦变压器来降低电动机起动时的电压，达到限制起动电流的目的。利用自耦变压器来降低电动机起动时的电压，达到限制起动电流的目的。 起动时，电源电压加在自耦变压器的一次绕组上，电动机的定子绕组与自耦起动时，电源电压加在自耦变压器的一次绕组上，电动机的定子绕组与自耦变压器的二次绕组相连变压器的二次绕组相连。 当电动机的转速接近额定值时，将自耦变压器

33、切除，当电动机的转速接近额定值时，将自耦变压器切除，电动机直接与电源相连，电动机直接与电源相连，在正常电压下运行。在正常电压下运行。 这个使电动机减压起动的自耦变压器也称为起动补偿器。这个使电动机减压起动的自耦变压器也称为起动补偿器。第38页/共81页M3FU1KM3FRQSL1L3L2TKM1KM2主电路主电路正常运行正常运行接触器接触器变压器星点接变压器星点接触器触器变压器电变压器电源接触器源接触器SB2KM1FU2FRSB3SB1KM2KM1KM2KAKM3KM1KAKM3KAKM3控制电路控制电路1、降压启、降压启动按钮动按钮中间继电器中间继电器SB1KM1(自锁)KM2（自锁）带自耦

34、变压器降压起动SB2KA（自锁）KM3（自锁）KM1、KM2、KA断开切除变压器，正常运行2、全压运、全压运行按钮行按钮(1)按钮、接触器控制自耦变压器降压启动按钮、接触器控制自耦变压器降压启动第39页/共81页(2)时间继电器控制自耦变压器降压启动时间继电器控制自耦变压器降压启动M3FU1KM2FRQSL1L3L2KM1KM2T主电路主电路FU2FRSB4SB1KM1SB2KM1KAKM2KM1KAKAKAKTSB3控制电路控制电路KTSB1SB1KM1(KM1(自锁自锁) )带带自耦变压器启动自耦变压器启动KTKT延时闭合延时闭合KAKA( (自自锁锁) )KM1KM1（断开）（断开）KM

35、2KM2（自锁），切除自（自锁），切除自耦变压器，电机耦变压器，电机正常正常运行运行。第40页/共81页图图 自耦变压器减压起动控制线自耦变压器减压起动控制线路路M3L1L2L3FUKM2KM1FRKT KM1 KM3 KM2KTFRSB1SB2KTKM3T(KTKM2KM2KM2SB2KT（自锁）KM1、KM3通电启动KT延时闭合KM2（自锁）切除KM1、KM3正常第41页/共81页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动方法起动方法适用范围适用范围特点特点直接直接电动机容量小于电动机容量小于10KW10KW不需起动设备，但不需起动设备，但起动电流大。起动电流大。定子串电

36、阻定子串电阻电动机容量大于电动机容量大于10KW10KW，起，起动次数不太多的场合。动次数不太多的场合。线路简单、价格低、线路简单、价格低、电阻消耗功率大，电阻消耗功率大，起动转矩小。起动转矩小。Y-Y-起动起动额定电压为额定电压为380V380V，正常工，正常工作时为作时为接法的电动机，接法的电动机，轻载或空载起动。轻载或空载起动。起动电流和起动转起动电流和起动转矩为正常工作时的矩为正常工作时的1/31/3。串自耦变压器串自耦变压器电动机容量较大，要求限电动机容量较大，要求限制对电网的冲击电流。制对电网的冲击电流。起动转矩大，设备起动转矩大，设备投入较高。投入较高。第42页/共81页第四节第

37、四节 三相绕线式异步电动机启动控制三相绕线式异步电动机启动控制 绕线异步电动机的优点：绕线异步电动机的优点： 降压起动可以减小起动电流，也会降低起动力矩。如果设备需要较大的起降压起动可以减小起动电流，也会降低起动力矩。如果设备需要较大的起动力矩，降压起动就不能满足要求。动力矩，降压起动就不能满足要求。 三相绕线式异步电动机除了可以采用降压起动的方法三相绕线式异步电动机除了可以采用降压起动的方法之外，还可以通过滑环在转子绕组中串接合适的电阻或频之外，还可以通过滑环在转子绕组中串接合适的电阻或频敏变阻器来限制起动电流。敏变阻器来限制起动电流。 当串入合适电阻时，还可以获得较大的起动转矩，缩短起动过

38、程。绕线式当串入合适电阻时，还可以获得较大的起动转矩，缩短起动过程。绕线式电动机常常应用在既要求起动电流比较小，又要求起动转矩比较大的设备中，电动机常常应用在既要求起动电流比较小，又要求起动转矩比较大的设备中，例如起重机的提升机构使用的电动机。例如起重机的提升机构使用的电动机。第43页/共81页第四节第四节 三相绕线式异步电动机启动控制三相绕线式异步电动机启动控制 绕线异步电动机降压启动原理：绕线异步电动机降压启动原理： 起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大值，起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的

39、升高，起动电阻逐级减以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电阻逐级减小。小。 起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在额定状态起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在额定状态下运行。下运行。第44页/共81页1.按钮操作控制按钮操作控制电气原理图：电气原理图：工作原理：工作原理：用按钮逐级切除用按钮逐级切除 启动启动电阻电阻启动启动电阻电阻缺点缺点操作不便操作不便主电路主电路L1QSL2KM1L3FRKMMFU1KM3R2R3KM2R13控制电路控制电路FU2SB1SB5KMSB2SB3SB4KM1KM2KM3FRKM1 KM2 KM3KM电源电源

40、接触器接触器短接电阻短接电阻接触器接触器第45页/共81页2.时间原则控制时间原则控制主电路主电路L1QSL2KM1L3FRKMMFU1KM3R2R3KM2R13FU2SB1SB2KMKM1KM1KM2FRKMKM2KM3KM3KT1KT2KT3KM3KMKM1KM2KM3KT1KT2KT3控制电路控制电路电气原理图：电气原理图：KT1KT1：控制：控制KM1KM1KT2KT2：控制：控制KM2KM2KT3KT3：控制：控制KM3KM3KT1KT1、KT2KT2、KT3KT3分别控制三分别控制三个接触器个接触器KM1KM1、KM2KM2、KM3KM3按按顺序依次吸合，自动切除顺序依次吸合，自动

41、切除转子绕组中的三级电阻转子绕组中的三级电阻 第46页/共81页3.电流原则控制电流原则控制电气原理图：电气原理图：三个三个欠电流继电器欠电流继电器的线圈串接的线圈串接在转子回路中。在转子回路中。电流继电器电流继电器的的吸合吸合电流一样，电流一样，一般为额定电流的一般为额定电流的2 22.52.5倍，倍，但释放电流不同但释放电流不同( (常闭闭合，切常闭闭合，切除电阻除电阻) )，KA1KA1的释放电流最大，的释放电流最大，KA2KA2其次，其次，KA3KA3最小。最小。 KA1KMKM1 KM2 KM3KA控制电路控制电路FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA3主电路

42、主电路L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM1第47页/共81页3.电流原则控制电流原则控制电气原理图：电气原理图： 按下起动按钮按下起动按钮SB1SB1，接触器，接触器KMKM吸合，吸合，KMKM的主触头闭合，的主触头闭合，电动机接通电源。电动机接通电源。 电动机启动时电动机启动时转子电流最转子电流最大，大，KA1KA1、KA2KA2、KA3KA3都吸合，都吸合，其常闭触头都打开，其常闭触头都打开，KM1KM1、KM2KM2、KM3KM3主触头处于断开状主触头处于断开状态态，全部启动电阻均串接在全部启动电阻均串接在转子绕组中。转子绕组中。KA1KMK

43、M1 KM2 KM3KA控制电路控制电路FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA3主电路主电路L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM1第48页/共81页3.电流原则控制电流原则控制电气原理图：电气原理图： 电动机转速逐渐升高，转电动机转速逐渐升高，转子电流逐渐减小，当子电流逐渐减小，当电流减电流减小小至至KA1KA1的的释放释放电流时，电流时，KA1KA1首先释放，其常闭触头复位，首先释放，其常闭触头复位，使接触器使接触器KM1KM1得电主触头闭得电主触头闭合，合，切除第一级电阻切除第一级电阻R1R1。 KA1KMKM1 KM2

44、KM3KA控制电路控制电路FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA3主电路主电路L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM1第49页/共81页3.电流原则控制电流原则控制电气原理图：电气原理图： R1R1被切除后，瞬间，转被切除后，瞬间，转子回路总电阻减小，转子子回路总电阻减小，转子电流立即增大，电流立即增大，但随着电但随着电动机转速继续升高，转子动机转速继续升高，转子电流又减小，电流又减小，当减小至当减小至KA2KA2的释放电流时，的释放电流时，KA2KA2释放，释放，KA2KA2的常闭触头复位，的常闭触头复位，KM2KM2线圈得电

45、主触头闭合，线圈得电主触头闭合，第第二级电阻二级电阻R2R2被切除。被切除。KA1KMKM1 KM2 KM3KA控制电路控制电路FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA3主电路主电路L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM1第50页/共81页3.电流原则控制电流原则控制电气原理图：电气原理图：电阻电阻R2R2被短接瞬间，转子被短接瞬间，转子回路总电阻继续减小，转回路总电阻继续减小，转子电流又立即增大，子电流又立即增大，随着随着转速继续上升，转子回路转速继续上升，转子回路电流继续减小，电流继续减小，当电流下当电流下降到降到kA3kA3

46、的整定值时，的整定值时， kA3kA3释放，释放， kA3kA3的常闭触头使的常闭触头使KM3KM3通电，通电，KM3KM3主触头将电主触头将电阻阻R3R3短接，电机短接，电机切除全部切除全部电阻进入稳定运行状态。电阻进入稳定运行状态。KA1KMKM1 KM2 KM3KA控制电路控制电路FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA3主电路主电路L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM1第51页/共81页 4.频敏变阻器频敏变阻器 在绕线式异步电动机转子绕组串电阻的起动方法中，由于转子电阻的切除在绕线式异步电动机转子绕组串电阻的起动方法中

47、，由于转子电阻的切除是分段进行的，是分段进行的，在切除电阻的瞬间定子电流及电磁转矩将突然增大，会产生一在切除电阻的瞬间定子电流及电磁转矩将突然增大，会产生一定的机械冲击力。定的机械冲击力。 若要减小冲击，若要减小冲击，必须增加电阻级数，使每级电阻值减少，必须增加电阻级数，使每级电阻值减少，而增加级数将使而增加级数将使控制电器的数量增多、起动电阻的体积加大，控制电路复杂，降低控制系统的控制电器的数量增多、起动电阻的体积加大，控制电路复杂，降低控制系统的可靠性。可靠性。 实际应用中，实际应用中，如果电动机没有调速要求，如果电动机没有调速要求，常采用转子回路串频敏变阻器起常采用转子回路串频敏变阻器起

48、动。动。第52页/共81页 4.频敏变阻器频敏变阻器 （1）频敏变阻器是由几片或十几片较厚的钢板或铁板再绕上）频敏变阻器是由几片或十几片较厚的钢板或铁板再绕上三组线圈构成的。三组线圈构成的。三个绕组按星形连接后串联在转子电路中，三个绕组按星形连接后串联在转子电路中，如图（如图（a）所示，图（）所示，图（b）为每一相转子回路的等效电路）为每一相转子回路的等效电路 。 第53页/共81页 频敏变阻器的频敏变阻器的等效阻抗值与频率有关等效阻抗值与频率有关，电动机刚启动时，电动机刚启动时，转速较低，转子电转速较低，转子电流的频率较高，相当于在转子回路中串接一个阻抗很大的电抗器，流的频率较高，相当于在转

49、子回路中串接一个阻抗很大的电抗器，随着转速的升随着转速的升高，转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小高，转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小，实现了平滑无级启动。，实现了平滑无级启动。 采用转子绕组串频敏变阻器起动可以在采用转子绕组串频敏变阻器起动可以在增加增加系统平稳起动的情况下，系统平稳起动的情况下，减少减少控控制电器的使用数量，提高系统可靠性。制电器的使用数量，提高系统可靠性。 在起动过程中，在起动过程中，转子等效阻抗及转子回路感应电动势转子等效阻抗及转子回路感应电动势都是由大到小，都是由大到小，实现了实现了近似恒转矩的起动特性。近似恒转矩的起动特性。第54页/共81页图 转子绕组串频敏变

50、阻器起动控制电路（2 2）转子绕组串频敏变阻器起动控制电路分析）转子绕组串频敏变阻器起动控制电路分析启动一段时间后，合上KM2切除频敏电阻，断开KA第55页/共81页 图中，热继电器的热元件安装在电流互感器的二次侧有两个原因： （1)大容量电动机的主电路电流比较大，要求热继电器热元件的额定电流也要大，如果应用电流互感器，其副边的额定电流为5A，热继电器热元件的额定电流就可按5A及以下选择，还可用一个5 A电流表来观察起动和运行过程的电流。 （2)在起动过程中，为了避免起动时间过长而使热继电器误动作，可以用只能通过较小电流的中间继电器KA的常闭触头将热继电器FR的发热元件短接，起动完成后再接入。