电气控制基础知识精.ppt

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1、电气控制基础知识2022/10/151第1页，本讲稿共69页熔断器熔断器熔断器熔断器FUFUFUFU交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器KMKMKMKM组合开关组合开关组合开关组合开关Q Q Q Q按扭按扭按扭按扭SBSBSBSBSBSB1 1SBSB2 23 3 3 35 5热继电器热继电器热继电器热继电器FRFRFRFRM M M M3 3 3 34 42 21 11.1 1.1 鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路1.1.1.1.直接起动直接起动直接起动直接起动(a)(a)(a)(a)结构图结构图结构图结构图2022/10/152第2页，本讲稿共69页2.2.

2、2.2.既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路按下起动按钮，电动按下起动按钮，电动按下起动按钮，电动按下起动按钮，电动机运转，松开起动按机运转，松开起动按机运转，松开起动按机运转，松开起动按钮钮钮钮 ，电动机停转。，电动机停转。，电动机停转。，电动机停转。点动按钮点动按钮点动按钮点动按钮SBSBSBSB3 3 3 3的作用的作用的作用的作用(1)(1)使接触器线圈使接触器线圈KMKM通电；通电；(2)(2)使线圈使线圈KMKM不能自锁。不能自锁。KMKMKMKMSBSBSBSB2 2 2 2FRFRFRFRKMK

3、MKMKMSBSBSBSB1 1 1 1 SBSB3 3复合按钮复合按钮2022/10/153第3页，本讲稿共69页按下按下按下按下SBSBSBSB3 3 3 3电机运转电机运转电机运转电机运转点动时：点动时：点动时：点动时：KMKMKMKMSBSBSBSB2 2 2 2FRFRFRFRKMKMKMKMSBSBSBSB1 1 1 1 SBSB3 3后闭合后闭合后闭合后闭合先断开先断开先断开先断开闭合闭合闭合闭合自锁触点不起作用自锁触点不起作用自锁触点不起作用自锁触点不起作用通电通电通电通电2022/10/154第4页，本讲稿共69页松开松开松开松开SBSBSBSB3 3 3 3电机停转电机停转

4、电机停转电机停转实现点动实现点动KMKMKMKMSBSBSBSB2 2 2 2FRFRFRFRKMKMKMKMSBSBSBSB1 1 1 1 SBSB3 3先断开先断开先断开先断开后闭合后闭合后闭合后闭合断开断开断电断电断电断电2022/10/155第5页，本讲稿共69页3 3 3 3、多地控制线路、多地控制线路、多地控制线路、多地控制线路在大型生产设备上，为使操作人员在不同方位均能进行起、停操作，常常要求组成多地控制线路。需要多个起动、停止按钮。启动按钮应并联，停止按钮应串联，分别装在不同地方。2022/10/156第6页，本讲稿共69页4 4 4 4、鼠笼式电动机正反转的控制线路、鼠笼式电

5、动机正反转的控制线路、鼠笼式电动机正反转的控制线路、鼠笼式电动机正反转的控制线路 将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。(即改变电动机定子绕组的电源相序即改变电动机定子绕组的电源相序)需要用两个接触器来实现这一要求。需要用两个接触器来实现这一要求。需要用两个接触器来实现这一要求。需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线当反转接触器工作时，将电动机接到电源

6、的任意两根联线当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。对调一下，电动机反转。对调一下，电动机反转。对调一下，电动机反转。2022/10/157第7页，本讲稿共69页按下按下按下按下SBSBSBSB1 1 1 1SBSBSBSB0 0 0 0KMKMKMKM2 2 2 2 利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法成为利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法成为利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法成为利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法成为“互锁互锁互锁互锁”，起互锁作用的两对触头称为互锁触头。利用接

7、触器的触点实现，起互锁作用的两对触头称为互锁触头。利用接触器的触点实现，起互锁作用的两对触头称为互锁触头。利用接触器的触点实现，起互锁作用的两对触头称为互锁触头。利用接触器的触点实现互锁控制称电气互锁（也称电气联锁）。互锁控制称电气互锁（也称电气联锁）。互锁控制称电气互锁（也称电气联锁）。互锁控制称电气互锁（也称电气联锁）。“互锁互锁互锁互锁”触点触点触点触点 缺点：缺点：缺点：缺点：改变转向时必须改变转向时必须改变转向时必须改变转向时必须先按停止按先按停止按先按停止按先按停止按 钮。钮。钮。钮。KMKMKMKM1 1 1 1SBSBSBSB1 1 1 1KMKMKMKM2 2 2 2KMKM

8、KMKM2 2 2 2SBSBSBSBR2R2R2R2KMKMKMKM1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1.通电通电断开断开断电断电电机正转电机正转电机正转电机正转闭合闭合2022/10/158第8页，本讲稿共69页利用复合按利用复合按利用复合按利用复合按钮的触点实钮的触点实钮的触点实钮的触点实现互锁控制现互锁控制现互锁控制现互锁控制称机械互锁。称机械互锁。称机械互锁。称机械互锁。鼠笼式电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路机械互锁机械互锁机械互锁机械互锁电气互锁电气互锁电气互锁电气互锁KMKM2 2KMKMKMKM2

9、 2 2 2SBSBSBSB2 2 2 2SBSBSBSB0 0 0 0KMKMKMKM1 1 1 1SBSBSBSB1 1 1 1KMKM2 2KMKMKMKM1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1既有接触器互既有接触器互锁，又有按钮锁，又有按钮互锁，叫做具互锁，叫做具有双重互锁的有双重互锁的可逆控制电路可逆控制电路2022/10/159第9页，本讲稿共69页当电机正转时，按下反转按钮当电机正转时，按下反转按钮当电机正转时，按下反转按钮当电机正转时，按下反转按钮SBSBSBSB2 2 2 2停止正转停止正转停止正转停止正转电机反转电机反转电机反转电机反转KMKM2 2KMKMKMKM2

10、 2 2 2SBSBSBSB2 2 2 2SBSBSBSB0 0 0 0KMKMKMKM1 1 1 1SBSBSBSB1 1 1 1KMKMKMKM2 2 2 2KMKMKMKM1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1先断开先断开先断开先断开断电断电断电断电闭合闭合闭合闭合通电通电断开断开断开断开闭合闭合闭合闭合2022/10/1510第10页，本讲稿共69页5 5 5 5、优先控制电路、优先控制电路、优先控制电路、优先控制电路(分为分为先动作优先先动作优先和和后动作优先后动作优先)先动作优先电路工作状态：先动作优先电路工作状态：无论哪一台设备先动作，其他设备则不能动作，即先动作优先。若首

11、先按下SB1，KM1线圈得电并自锁（电动机M1工作），KM1的动合触点闭合，使中间继电器KA线圈得电，KA的动断触点断开KM2、KM3的线圈电路，因而在KM1未断电之前，KM2、KM3接触器都不能工作。互锁控制电路都属于先动作优先控制电路。SB0SB0KAKAKM1KM1KM1KM1KAKAKM2KM2KM2KM2SB3SB3KAKAKM3KM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2KM3KM3KAKASB1SB1SB2SB2先动作优先电路先动作优先电路2022/10/1511第11页，本讲稿共69页后动作优先电路的工作状态：后动作优先电路的工作状态：多台设备，任一台工作，前面所有已动作的设备自

12、动停止工作，即后动作优先。若先按下SB1，则KM1线圈得电并自锁（电动机M1工作），若再按SB2，则KM2线圈得电并自锁（电动机M2工作），KM2的动断触点断开，使KM1断电。后动作优先电路后动作优先电路KM1KM1KM1KM1KM2KM2KM2KM2SB3SB3KM3KM3SB1SB1SB2SB2KM3KM3KM2KM2KM1KM1KM3KM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2SB0SB02022/10/1512第12页，本讲稿共69页第二节 按联锁控制的规律凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有互相制凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有互相制约或互相配合的控制，匀称

13、为约或互相配合的控制，匀称为联锁控制。联锁控制。自锁控制连锁控制连锁控制正常工作与点动的连锁控制互锁控制2022/10/1513第13页，本讲稿共69页控制顺序：控制顺序：控制顺序：控制顺序：M M M M1 1 1 1起动后起动后起动后起动后M M M M2 2 2 2才能起动。才能起动。才能起动。才能起动。M M M M2 2 2 2既不能单独起动，也不能单独停车。既不能单独起动，也不能单独停车。既不能单独起动，也不能单独停车。既不能单独起动，也不能单独停车。按下停止按钮两台电动机同时停止工作。按下停止按钮两台电动机同时停止工作。按下停止按钮两台电动机同时停止工作。按下停止按钮两台电动机同

14、时停止工作。1.1.1.1.电机的顺序工作的联锁控制电机的顺序工作的联锁控制电机的顺序工作的联锁控制电机的顺序工作的联锁控制按按按按SBSBSBSB1 1 1 1再按再按再按再按SBSBSBSB2 2 2 2M M M M1 1 1 1转动转动转动转动M M M M2 2 2 2转动转动转动转动KMKMKMKM1 1 1 1FUFUFUFUQ QKM2KM2KM2KM2M M M M1 1 1 1M M M M2 2 2 233333333.SBSBSBSBSBSBSBSB1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1KMKM1 1SBSBSBSB2 2 2 2KMKMKMKM2 2 2 2KM

15、KMKMKM2 2 2 2通电通电通电通电闭合闭合闭合闭合闭合闭合闭合闭合通电通电通电通电闭闭闭闭合合合合闭合闭合闭合闭合.顺序启动，逆序停止2022/10/1514第14页，本讲稿共69页2 2、顺序启动，逆序停止控制线路、顺序启动，逆序停止控制线路KMKMKMKM1 1 1 1FUFUFUFUQ QKMKMKMKM2 2 2 2M M M M1 1 1 1M M M M2 2 2 233333333.SBSBSBSB0 0 0 0SBSBSBSB1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1KMKM1 1KMKMKMKM2 2 2 2通电通电通电通电闭合闭合闭合闭合闭合闭合闭合闭合通电通电通

16、电通电闭闭闭闭合合合合闭合闭合闭合闭合SBSBSBSB2 2 2 2KMKMKMKM2 2 2 2.SBSBSBSB3 3 3 3KMKM1 1闭合闭合闭合闭合M M M M1 1 1 1转动转动转动转动再按再按再按再按SBSBSBSB2 2 2 2M M M M2 2 2 2转动转动转动转动启动启动：按按按按SBSBSBSB1 1 1 1KMKMKMKM2 2 2 2.闭闭闭闭合合合合停止：按停止：按停止：按停止：按SBSBSBSB3 3 3 3M M M M2 2 2 2停止停止停止停止再按再按再按再按SBSBSBSB0 0 0 0M M M M1 1 1 1停止停止停止停止KM2KM2K

17、M2KM2断电断电断电断电KM2KM2KM2KM2断电断电断电断电2022/10/1515第15页，本讲稿共69页控制规律控制规律实现联锁的关键：正确选择和安排联锁实现联锁的关键：正确选择和安排联锁触点。触点。互相制约关系（互锁）由将各自控制电互相制约关系（互锁）由将各自控制电器的常闭触点串接到对方电器的线圈电器的常闭触点串接到对方电器的线圈电路中。路中。顺序动作联锁，将先通电的电器的常开顺序动作联锁，将先通电的电器的常开触点串接在后通电的电器的线圈电路中，触点串接在后通电的电器的线圈电路中，将先断电的电器的常开触点并接在后断将先断电的电器的常开触点并接在后断电的电器的线圈电路中的停止按钮上。

18、电的电器的线圈电路中的停止按钮上。2022/10/1516第16页，本讲稿共69页M1M133这样的顺序控这样的顺序控制是否合理？制是否合理？两电机各自两电机各自两电机各自两电机各自要有独立的要有独立的要有独立的要有独立的电源；这样电源；这样电源；这样电源；这样接，主触头接，主触头接，主触头接，主触头(KM1)(KM1)(KM1)(KM1)的负的负的负的负荷过重。荷过重。荷过重。荷过重。KM1KM1KM1KM1KM2KM2KM2KM2M2M233思考思考M M M M1 1 1 133332022/10/1517第17页，本讲稿共69页KMKMKMKM2 2 2 2SBSB0 0KMKMKMK

19、M2 2 2 2SBSB1 1KMKMKMKM1 1 1 1FRFR1 1FRFR2 2KMKMKMKM1 1 1 1 例例例例1 1 1 1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动控制它们的起停。为避免物体

20、堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：和停止：和停止：和停止：起动时起动时起动时起动时:M M M M1 1 1 1起动后起动后起动后起动后 M M M M2 2 2 2才能起动；才能起动；才能起动；才能起动；停车时停车时停车时停车时:M M M M2 2 2 2停车后停车后停车后停车后M M M M1 1 1 1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？起动：起动：起动：起动：通电通电通电通电通电通电通电通电闭合闭合闭合闭合闭合闭合闭合闭合2022/10/1518第18页，本讲稿共69页SBSBKM1KM1KM1KM1F

21、RFR1 1KM2KM2KM2KM2SBSBKM2KM2KM2KM2FRFR2 2KM1KM1KM1KM1停止：停止：停止：停止：断电断电断电断电断电断电断电断电断开断开断开断开2022/10/1519第19页，本讲稿共69页第三节第三节 按控制过程的变化参量进行控制的规律按控制过程的变化参量进行控制的规律一、时间原则控制一、时间原则控制1.1.基本电器：基本电器：时间继电器时间继电器实现：电动机降压启动和制动实现：电动机降压启动和制动 自动间歇自动间歇 各种动作的时间顺序控制各种动作的时间顺序控制2.2.2.2.定子串电阻降压启动控制线路定子串电阻降压启动控制线路定子串电阻降压启动控制线路定

22、子串电阻降压启动控制线路是在电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使得加是在电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使得加在定子绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，在定子绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。电动机在额定电压下正常运行。2022/10/1520第20页，本讲稿共69页3.3.3.3.鼠笼式电动机能耗制动控制线路鼠笼式电动机能耗制动控制线路鼠笼式电动机能耗制动控制线路鼠笼式电动机能耗制动控制线路在制动过程中，电流、转速和时间三个参量都在变化，在制动过程中，电流、转速和时间三个参量都在变化，原则上可以任取其中一个参量作为控制信号。原则上可以任取其中一

23、个参量作为控制信号。取时间作为变化参量，其控制线路简单，成本较取时间作为变化参量，其控制线路简单，成本较低，故实际应用较多。低，故实际应用较多。2022/10/1521第21页，本讲稿共69页正反转控制线路正反转控制线路正反转控制线路正反转控制线路33M MFRFRFRFRFUFUQ Q.KMKMKMKMF F F FFRFRKMKMKMKMR R R RSBSBSBSB1 1 1 1SBSBSBSBF F F FKMKMKMKMF F F FSBSBSBSBR R R RKMKMKMKMR R R RKMKMR RKMKMKMKMF F F FKMKMKMKMR R R R 下图所示的鼠笼式

24、电动机正反转控制线路中下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中有几处错误，请改正之。有几处错误，请改正之。有几处错误，请改正之。有几处错误，请改正之。2022/10/1522第22页，本讲稿共69页二、行程原则控制二、行程原则控制二、行程原则控制二、行程原则控制基本电器：基本电器：行程开关行程开关工作原理：行程开关装在所需的地点，当装在运工作原理：行程开关装在所需的地点，当装在运动部件上的撞块碰动行程开关时，行程开关的触动部件上的撞块碰动行程开关时，行程开关的触点动作，从而实现电路的切换。点动作，从而实现电路的切换。主要

25、用于：机床进给速度的自动换接；主要用于：机床进给速度的自动换接；自动工作循环；自动工作循环；自动定位；自动定位；运动部件的限位保护。运动部件的限位保护。2022/10/1523第23页，本讲稿共69页行程控制的限位线路行程控制的限位线路KM1和KM2分别行车向前和向后的接触器。限位线路：限位线路：限位线路：限位线路：SBSBSBSB0 0 0 0KMKMKMKM2 2 2 2SBSBSBSB1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1KMKMKMKM1 1 1 1KMKMKMKM2 2 2 2SQSQSQSQb b b bSQSQSQSQa a a aKMKMKMKM1 1 1 1KMKMKM

26、KM2 2 2 2SBSBSBSB2 2 2 2按按按按SBSBSBSB1 1 1 1时时时时KMKMKMKM1 1 1 1通电通电通电通电电机正转电机正转电机正转电机正转到达预定位置，到达预定位置，到达预定位置，到达预定位置，行车撞击行车撞击行车撞击行车撞击SQSQSQSQb b b b(其常闭断开其常闭断开其常闭断开其常闭断开)限位保护作用限位保护作用限位保护作用限位保护作用停止正转停止正转停止正转停止正转KMKM1 1断电断电当行车离开终点位置，按当行车离开终点位置，按SB2SB2时，行程开关自动复位，行时，行程开关自动复位，行车继续正常运行。车继续正常运行。2022/10/1524第2

27、4页，本讲稿共69页按按按按SBSBSBSBF F F F时时时时KMKMKMKMF F F F通电通电通电通电(其常闭断开，其常闭断开，其常闭断开，其常闭断开，常开闭合常开闭合常开闭合常开闭合)KMKMF F断电断电电机正转电机正转电机正转电机正转工作台前进工作台前进工作台前进工作台前进到达预定位置，到达预定位置，到达预定位置，到达预定位置，挡块挡块挡块挡块1 1 1 1撞击撞击撞击撞击SQSQSQSQb b b bKMKMKMKMR R R R通电通电通电通电停止正转停止正转停止正转停止正转 电机反转电机反转电机反转电机反转(工作台后退工作台后退工作台后退工作台后退)SQSQSQSQa a

28、 a aSQSQSQSQb b b b前进前进前进前进(正转）正转）正转）正转）后退后退后退后退1 12 2行程开关行程开关行程开关行程开关挡块挡块挡块挡块自动往返运动：自动往返运动：自动往返运动：自动往返运动：SBSBSBSBKMKMKMKMR R R RSBSBSBSBF F F FKMKMKMKMF F F FKMKMKMKMF F F FKMKMKMKMR R R RSQSQSQSQb b b bSQSQSQSQa a a aKMKMKMKMF F F FKMKMKMKMR R R RSBSBSBSBR R R R自动往返循环控制线路自动往返循环控制线路自动往返循环控制线路自动往返循环

29、控制线路2022/10/1525第25页，本讲稿共69页运动部件每经过一次自动往复循环，电动机运动部件每经过一次自动往复循环，电动机就要进行两次反接制动过程，这将出现较大就要进行两次反接制动过程，这将出现较大的电流和机械冲击。因此，这种线路只适用的电流和机械冲击。因此，这种线路只适用于电动机容量较小、循环周期较长、电动机于电动机容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统中。转轴具有足够刚性的拖动系统中。2022/10/1526第26页，本讲稿共69页三、速度原则控制三、速度原则控制1 1、速度原则控制的单向能耗制动控制电路、速度原则控制的单向能耗制动控制电路取速度为变化参量取速度

30、为变化参量基本电器：基本电器：速度继电器速度继电器，检测电动机的速度变化，在，检测电动机的速度变化，在1201203000r/min3000r/min范围内速度继电器触点动作，当转速低于范围内速度继电器触点动作，当转速低于100r/min100r/min时，触点复位。速度继电器要与电动机同轴旋转。时，触点复位。速度继电器要与电动机同轴旋转。实现：电动机反接制动；实现：电动机反接制动；能耗制动；能耗制动；电动机的低速脉动控制。电动机的低速脉动控制。2022/10/1527第27页，本讲稿共69页电动机正常工作电动机正常工作KS的常开触头闭合，为制动作准备。的常开触头闭合，为制动作准备。停车时按下

31、停车时按下 KM1线圈断电线圈断电 主触头断开，切断交流电源主触头断开，切断交流电源复合按钮复合按钮SB1 KM2线圈通电线圈通电 主触头闭合，电动机通直流电主触头闭合，电动机通直流电 进入能耗制动进入能耗制动当电动机的转速下降至接近零时，当电动机的转速下降至接近零时，KS的常开触头断开的常开触头断开 KM2线圈断电线圈断电 常开主触头断开常开主触头断开 切除直流电源切除直流电源 能耗制动结束能耗制动结束SB1KM1SB2FRKM1KSKM2FU2FU2nKM1KM2KMKM2 22022/10/1528第28页，本讲稿共69页2 2、反接制动控制线路、反接制动控制线路反接制动是利用改变电动机

32、电源的相序，使定子绕组产生相反反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的制动方法。方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的制动方法。反接制动常采用反接制动常采用转速转速为变化参量进行控制。为变化参量进行控制。反接制动特点：制动迅速，效果好，冲击大。反接制动特点：制动迅速，效果好，冲击大。适用范围：适用范围：10KW10KW以下的小容量电动机。以下的小容量电动机。为了减少冲击电流，通常在电动机主电路中串接限流电阻。为了减少冲击电流，通常在电动机主电路中串接限流电阻。2022/10/1529第29页，本讲稿共69页KM2SB1KM1SB2FRKM1KTKSK

33、M2FU2FU2nKM1KM23MFRKM1QKSKM2 2022/10/1530第30页，本讲稿共69页电动机正常工作电动机正常工作KS的常开触头闭合，为制动作准备。的常开触头闭合，为制动作准备。按复合按钮按复合按钮SB1 KM1线圈失电线圈失电 电动机断电惯性运转电动机断电惯性运转 （KS仍闭合）仍闭合）KM1常闭触头闭合常闭触头闭合 KM2线圈得电线圈得电 KM2常开触头闭合自锁常开触头闭合自锁 KM2主触头闭合主触头闭合 电机接电阻反接制动电机接电阻反接制动 KM2常闭触头断开常闭触头断开当电动机的转速下降至接近零时，当电动机的转速下降至接近零时，KS的常开触头断开的常开触头断开 KM

34、2线圈断电线圈断电 常开主触头断开反序电常开主触头断开反序电源耗制动结束。源耗制动结束。SB1KM1SB2FRKM1KSKM2FU2FU2nKM1KM2KMKM2 22022/10/1531第31页，本讲稿共69页电动机可逆运行的反接制动控制线路电动机可逆运行的反接制动控制线路FRFRFUFU2 2FUFU2 2SBSB1 1KMKM1 1KSKS1 1KSKS2 2nKMKM1 1SBSB2 2nKMKM2 2KMKM1 1KSKS1 1KSKS2 2nSBSB3 3nKMKM2 2KMKM2 2KS1KS1是速度继电是速度继电器器KSKS的正转触头，的正转触头，KS2KS2反转触头。反转触

35、头。KM1KM1正转接触器，正转接触器，KM2KM2反转接触器反转接触器2022/10/1532第32页，本讲稿共69页 当正转接触器当正转接触器KM1KM1闭合，电动机接正相序三相闭合，电动机接正相序三相电源运转时，速度继电器电源运转时，速度继电器KSKS的正转常闭触头的正转常闭触头KS1KS1断开，断开，常开触头常开触头KS1KS1闭合。闭合。由于反转接触器由于反转接触器KM2KM2的线圈电路中串连的起互锁作的线圈电路中串连的起互锁作用的常闭触头用的常闭触头KM1KM1早已断开，所以早已断开，所以KS1KS1 正转常开触点的闭合仅起正转常开触点的闭合仅起KM2KM2准备通电的作用，并准备通

36、电的作用，并不能使其线圈立即通电。不能使其线圈立即通电。按停止按钮按停止按钮SB1SB1时，时，KM1KM1线圈断电，其常闭触头复位线圈断电，其常闭触头复位使使KM2KM2线圈通电，电动机接反相序电源，进入正向反接线圈通电，电动机接反相序电源，进入正向反接制动状态。制动状态。2022/10/1533第33页，本讲稿共69页FRFRFUFU2 2FUFU2 2SBSB1 1KMKM1 1KSKS1 1KSKS2 2nKMKM1 1SBSB2 2nKMKM2 2KMKM1 1KSKS1 1KSKS2 2nSBSB3 3nKMKM2 2KMKM2 2由于速度继电器由于速度继电器KS1KS1的常闭触的

37、常闭触头这时是断开的，头这时是断开的，KM2KM2线圈的线圈的自锁通路已被切断。当电动机自锁通路已被切断。当电动机转速降到接近零时，速度继电转速降到接近零时，速度继电器的正转常闭和常开触头器的正转常闭和常开触头KS1KS1均复位，接触器均复位，接触器KM2KM2线圈断线圈断电，正向反接制动过程结束。电，正向反接制动过程结束。反向起动和反向起动和反接制动反接制动2022/10/1534第34页，本讲稿共69页四、电流原则控制四、电流原则控制基本电器：基本电器：电流继电器电流继电器工作原理：电流继电器可在线圈中的电工作原理：电流继电器可在线圈中的电流达到某一整定值时动作，或在电流降流达到某一整定值

38、时动作，或在电流降低到某一整定值时释放。低到某一整定值时释放。实现：过电流或欠电流保护实现：过电流或欠电流保护 电动机的分级起动电动机的分级起动 夹紧力的自动控制等。夹紧力的自动控制等。2022/10/1535第35页，本讲稿共69页33M MFRFRKMKM1 1IjIjIjKIKI按电流原则和行程原则控制的机床横梁夹紧按电流原则和行程原则控制的机床横梁夹紧机构的自动控制线路机构的自动控制线路FRFRSBSB3 3KMKM2 2QSQSKMKM1 1KM1KM1SBSB1 1KIKIKM2KM2KM2KM2KMKM1 1KMKM1 1SBSB2 22022/10/1539第39页，本讲稿共6

39、9页FRFRSBSB3 3KMKM2 2QSQSKMKM1 1KM1KM1SBSB1 1KIKIKM2KM2KM2KM2KMKM1 1KMKM1 1SBSB2 2接触器KM1控制电动机正转为夹紧接触器KM2控制电动机反转为放松行程开关SQ为夹紧和放松状态的检查电流继电器KI用于根据电动机的电流大小检查夹紧力。作业：分析具体工作过程并改进电路为全自动控制。2022/10/1540第40页，本讲稿共69页第四章 电动机控制的保护环节电动机控制的保护环节是保证设备长期安全，电动机控制的保护环节是保证设备长期安全，可靠、无故障运行的重要部分。可靠、无故障运行的重要部分。保护电动机、电网、电气控制设备及

40、人身安保护电动机、电网、电气控制设备及人身安全。全。常用的保护环节：短路保护、过载保护、零常用的保护环节：短路保护、过载保护、零压、欠压保护、弱磁保护。压、欠压保护、弱磁保护。2022/10/1541第41页，本讲稿共69页一、短路保护一、短路保护常用短路保护元件有常用短路保护元件有熔断器熔断器和和自动开关自动开关。熔断器优点熔断器优点：价格便宜、断弧能力强。：价格便宜、断弧能力强。缺点缺点：熔体的品质、老化及环境温度等因素对其动作值影响：熔体的品质、老化及环境温度等因素对其动作值影响大。用其保护电动机时，可能只有一相熔体烧断而造成电动大。用其保护电动机时，可能只有一相熔体烧断而造成电动机单相

41、运行。机单相运行。改进改进：用自动开关作短路保护。当出现短路时，其电流线圈动：用自动开关作短路保护。当出现短路时，其电流线圈动作，将整个开关跳闸，三相电源便同时被切断。自动开关还有作，将整个开关跳闸，三相电源便同时被切断。自动开关还有过载保护和欠压保护的作用。过载保护和欠压保护的作用。自动开关缺点自动开关缺点：结构复杂，价格贵，不宜频繁操作，一般用在要：结构复杂，价格贵，不宜频繁操作，一般用在要求高的场合。求高的场合。2022/10/1542第42页，本讲稿共69页二、过电流保护二、过电流保护过电流出现的情况：电动机不正确启动；负载转矩剧烈增加。比电动机的额定电流大的多。常用瞬时动作的过电流继

42、电器与接触器配合起来作过电流保护。过电流继电器作为测量元件，接触器作为执行元件断开电路。过电流保护一般只用在直流电动机和绕线式异步电动机上。整定过电流动作值一般为启动电流的1.2倍。2022/10/1543第43页，本讲稿共69页三、过载保护常采用的过载保护元件是热继电器。常采用的过载保护元件是热继电器。由于热惯性的原因，热继电器不会受电动机短时过由于热惯性的原因，热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，所以用载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，所以用热继电器作过载保护同时必须设有短路保护。选作热继电器作过载保护同时必须设有短路保护。选作短路保护的熔断器熔体的额定电流

43、不应超过短路保护的熔断器熔体的额定电流不应超过4 4倍热继倍热继电器发热元件的额定电流。电器发热元件的额定电流。短路、过电流、过载保护都是电流保护，但由于故障电短路、过电流、过载保护都是电流保护，但由于故障电流的动作值、保护特性和保护要求以及使用元件的不同，流的动作值、保护特性和保护要求以及使用元件的不同，它们不能互相取代。它们不能互相取代。2022/10/1544第44页，本讲稿共69页四、零电压和欠电压保护四、零电压和欠电压保护为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行启动的保护叫零电压保护。为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行启动的保护叫零电压保护。在电源电压降到允许值以下时，需要采用保护

44、措施，及时切在电源电压降到允许值以下时，需要采用保护措施，及时切断电源，这就是欠压保护。通常采用欠电压继电器或设置专断电源，这就是欠压保护。通常采用欠电压继电器或设置专门的零电压继电器。门的零电压继电器。在控制线路的主电路和控制电路由同一个电源供电时，具有电气自锁在控制线路的主电路和控制电路由同一个电源供电时，具有电气自锁的接触器兼有欠电压和零电压保护作用。的接触器兼有欠电压和零电压保护作用。欠电压继电器的线圈直接跨接在定子的两相电源线上，其常开触点串欠电压继电器的线圈直接跨接在定子的两相电源线上，其常开触点串接在控制电动机的接触器线圈电路中。接在控制电动机的接触器线圈电路中。2022/10/

45、1545第45页，本讲稿共69页五、弱磁保护直流电动机在磁场有一定强度情况下才能启动，如果磁场太弱，电直流电动机在磁场有一定强度情况下才能启动，如果磁场太弱，电动机的起动电流就会很大；动机的起动电流就会很大；直流电动机正在运行时磁场突然减弱或消失，电动机转速就会迅直流电动机正在运行时磁场突然减弱或消失，电动机转速就会迅速升高，甚至发生速升高，甚至发生“飞车飞车”，因此需要采用弱磁保护。，因此需要采用弱磁保护。弱磁保护是通过在电动机励磁回路串入欠电流继电器。弱磁保护是通过在电动机励磁回路串入欠电流继电器。在电动机运行中，如果励磁电流消失或降低太多，欠电流继电器在电动机运行中，如果励磁电流消失或降

46、低太多，欠电流继电器就会释放，其触头切断主回路接触器线圈电路，使电动机断电停就会释放，其触头切断主回路接触器线圈电路，使电动机断电停车。车。2022/10/1546第46页，本讲稿共69页六、其它保护六、其它保护联锁保护联锁保护行程保护行程保护油压保护油压保护温度保护温度保护2022/10/1547第47页，本讲稿共69页 第五章第五章 电气控制设计基础电气控制设计基础电气原理图设计电气原理图设计 为满足生产机械及工艺要求进行的电为满足生产机械及工艺要求进行的电气控制电路的设计气控制电路的设计电气工艺设计电气工艺设计 为电气控制装置的制造、使用、运行、为电气控制装置的制造、使用、运行、维修的需

47、要进行的生产施工设计维修的需要进行的生产施工设计 2022/10/1548第48页，本讲稿共69页 第一节第一节 电气控制系统设计的基本原则和内容电气控制系统设计的基本原则和内容一、电气控制设计的原则一、电气控制设计的原则 1)1)最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求 2 2）在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便）在满足要求的前提下，使控制系统简单、经济、合理、便于操作、维修方便、安全可靠于操作、维修方便、安全可靠 3 3）电器元件选用合理、正确，使系统能正常工作）电器元件选用合理、正确，使系统能正常工作 4 4）为适应工艺

48、的改进，设备能力应留有裕量）为适应工艺的改进，设备能力应留有裕量2022/10/1549第49页，本讲稿共69页二、电气控制系统设计的基本内容二、电气控制系统设计的基本内容1.1.电气原理图设计内容电气原理图设计内容 1 1）拟定电气设计任务书）拟定电气设计任务书:扼要的说明所设计设备的用途、加工工扼要的说明所设计设备的用途、加工工艺、技术性能及工作条件及该设备的拖动特性、控制特性和操作艺、技术性能及工作条件及该设备的拖动特性、控制特性和操作功能等。功能等。2 2）选择电力拖动方案和控制方式：）选择电力拖动方案和控制方式：电力拖动方案电力拖动方案：一般设备采用交流拖动系统。：一般设备采用交流拖

49、动系统。如果设备对起动、制动要求很高，需要无级调速，采用直流电如果设备对起动、制动要求很高，需要无级调速，采用直流电动机调速系统或交流变频调速系统。动机调速系统或交流变频调速系统。控制方式控制方式:继电接触控制、顺序控制、继电接触控制、顺序控制、PLCPLC控制、计算机联网控控制、计算机联网控制。制。2022/10/1550第50页，本讲稿共69页 3 3）根据设备的要求，确定电动机的数量、类型、型号、）根据设备的要求，确定电动机的数量、类型、型号、容量、转速。容量、转速。4 4）设计电气控制原理图）设计电气控制原理图 5 5）选择电器元件，制定电机和电器元件清单）选择电器元件，制定电机和电器

50、元件清单 6 6）设计电气柜、操纵台、电气安装板，画出电机和电）设计电气柜、操纵台、电气安装板，画出电机和电器元件的总体布置图。器元件的总体布置图。7 7）绘制电器控制线路装配图及接线图。）绘制电器控制线路装配图及接线图。6 6）编写设计计算说明书和使用说明书。）编写设计计算说明书和使用说明书。2022/10/1551第51页，本讲稿共69页 2.2.电气工艺设计内容电气工艺设计内容 1 1）设计电气设备的总体配置，绘制总）设计电气设备的总体配置，绘制总装配图和总接线图装配图和总接线图 2 2）绘制各组件电器元件布置图与安装接）绘制各组件电器元件布置图与安装接线图，标明安装方式、接线方式线图，