二章电气控制系统的基本环节.ppt

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1、二章电气控制系统的基本环节 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望章节安排：章节安排：第一节第一节 电气控制电路图的绘制电气控制电路图的绘制第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接起动控制三相笼型异步电动机的直接起动控制第三节第三节 三相笼型异步电动机的减压起动控制三相笼型异步电动机的减压起动控制第四节第四节 三相三相笼型笼型异步电动机的异步电动机的制动控制制动控制第五节第五节 其他典型控制环节其他典型控制环节第六节第六节 三相绕线式异步电动机的起动控制三相

2、绕线式异步电动机的起动控制第七节第七节 三相笼型异步电动机的调速控制线路三相笼型异步电动机的调速控制线路本章小结本章小结10/24/20222第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制 电气控制系统的组成结构电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调、工作原理及安装、调试、维修等需要用统一的形式来表达，即电气图。电试、维修等需要用统一的形式来表达，即电气图。电气图的表示方法有：电气原理图、安装接线图、元件气图的表示方法有：电气原理图、安装接线图、元件布置图。布置图。2.1.1 2.1.1 电气图的图形符号和文字符号电气图的图形符号和文字符号2.1.2 2.1.2 电气原电气原理图理

3、图2.1.3 2.1.3 电气元件布置图电气元件布置图2.1.4 2.1.4 电气互连图电气互连图10/24/202232.1.1 电气图的图形符号和文字符号1.1.图形符号图形符号图形符号是用来表示一台设备或概念的图形图形符号是用来表示一台设备或概念的图形、标标记或字符记或字符。详见附录详见附录A A。2.2.文字符号文字符号文字符号是用来表示电气设备、装置和元器件种文字符号是用来表示电气设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码。分基本文字符号类的字母代码和功能字母代码。分基本文字符号和辅助文字符号。和辅助文字符号。第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制10/24/20

4、224第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制2.1.1 电气图的图形符号和文字符号）基本文字符号有单字母和双字母符号两种。单字母符号是按拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类.如“Q”表示开 关类,“C”表示电容器类.双字母符号是由一个表示种类的单字母符号 与另一个字母组成,如“R”表示电阻器类,“RT”表示热敏电阻器.10/24/20225第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制2.1.1 电气图的图形符号和文字符号2)辅助文字符号 用以表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征的如“SYN”表示同步，“L”表示限制，“RD”表示红色等3)

5、补充文字符号基本文字符号和辅助文字符号在使用中仍不够用时进行补充如“G1”表示号发动机，“T2”表示号变压器10/24/20226第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制2.1.2 电气原理图 电气原理图也称电路图，表示电流从电源到负载的传送情况和电器元件的动作原理，但它不表示电器元件的结构尺寸、安装位置和实际配线方法电气原理图分两部分：n主电路：从电源到电动机的电路，强电流通过部分n控制电路：控制、照明、信号电路，小电流通过电气原理图的绘制规则：n主电路：粗实线，放左边n控制电路：细实线，放右边 10/24/20227第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制2.1

6、.2 电气原理图电气符号画法：n一般垂直放置，也可以逆时针转动90水平放置。n图中电器元件的状态为常态（未压动、未通电）n电路图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘制。10/24/20228第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制电动机起停电气原理图电动机起停电气原理图10/24/20229第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制2.1.3 电气元件布置图电气元件布置图详细绘制出电气设备、零件的安装位置图中各电器代号应与有关电路图和电器清单上所有代号相同.主盘电气安装位置图主盘电气安装位置图操作面板电气安装位置图操作面板电气安装位置图10/24/20221

7、0第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制2.1.4 电气互连图电气互连图表示电气控制柜配电盘之间、以及和外部器件之间的接线关系。电气互连图绘制规则：导线连接关系导线连接关系 控制盘（板）之间，控制盘与外设(照明灯、操作面板、电动机、电源引入线)之间用导线束表示导线的连接关系，图中应注明导线的颜色、数量、长度、载流面积等参数。穿线管的使用穿线管的使用 为保护设备外部的连接导线，经常使用穿线管走线方式。使用穿线管时，应在原理图中注明穿线管种类、内经、长度、及所穿导线根数（含备用）。10/24/202211第一节第一节 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制10/24/202212

8、第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制 本节主要描述本节主要描述小型小型电动机的全压电动机的全压(直接直接)起起动及其主要控制环节，有动及其主要控制环节，有起停起停控制、控制、正反转正反转控制电路、其它环节等。控制电路、其它环节等。2.2.1 2.2.1 单相直接起动控制单相直接起动控制 2.2.2 2.2.2 电动机的正反转控制电动机的正反转控制10/24/202213第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制2.2.1 2.2.1 单相直接起动控制单相直接起动控制1.1.点动控制点动控制工作过程工作过程:手动合上手

9、动合上QSQS，按下，按下SBSB按钮按钮,电动机电动机M M工作；松开工作；松开SBSB按钮，电动机按钮，电动机M M停止工作。停止工作。电路保护措施：电路保护措施：FUFU短路保护。短路保护。电路优点电路优点：控制方法简单、经：控制方法简单、经济、实用。济、实用。电路缺点电路缺点：保护不完善，操作：保护不完善，操作不方便。不方便。图图2.1.1 2.1.1 点动控制电路点动控制电路10/24/202214第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制2.2.1 2.2.1 单相直接起动控制单相直接起动控制2.2.连续控制连续控制主电路：主电路：三相电源经三相

10、电源经QSQS、FU1FU1、KMKM的主触的主触点，点，FRFR的热元件到电动机三相定子的热元件到电动机三相定子绕组。绕组。控制电路：控制电路：用两个控制按钮，控制接触器用两个控制按钮，控制接触器KMKM线圈的通、断电，从而控制电动机线圈的通、断电，从而控制电动机（M M）启动和停止。）启动和停止。起动过程分析：起动过程分析：合上合上QSQS，按动起动按钮，按动起动按钮SB1SB1KMKM线圈通电并线圈通电并自锁自锁MM通电工作。通电工作。图图2.1.2 2.1.2 连续控制电路连续控制电路10/24/202215第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制

11、2.2.1 2.2.1 单相直接起动控制单相直接起动控制2.2.连续控制连续控制 KMKM自锁触点自锁触点，是指与，是指与SB1SB1并联的常开辅助触点，其作并联的常开辅助触点，其作用是当按钮用是当按钮SB1SB1闭合后又断开，闭合后又断开，KMKM的通电状态保持不的通电状态保持不变，称为通电状态的变，称为通电状态的自我锁定自我锁定。停止按钮停止按钮SB2SB2，用于切，用于切断断KMKM线圈电流并打开自锁电路，使主回路的电动机线圈电流并打开自锁电路，使主回路的电动机M M定定子绕组断电停止工作。子绕组断电停止工作。电路的保护环节电路的保护环节:过载保护：过载保护：热继电器热继电器FRFR用于

12、电动机过载时，其在控制电路的用于电动机过载时，其在控制电路的10/24/202216第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制2.2.1 2.2.1 单相直接起动控制单相直接起动控制2.2.连续控制连续控制常闭触点打开，接触器常闭触点打开，接触器KMKM线圈断电，使电动机线圈断电，使电动机M M停止停止工作工作.排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。以重新工作。短路保护：短路保护：熔断器组熔断器组FU1FU1用于主电路的短路保护，用于主电路的短路保护，FU2FU2用于控用于控制电路的短路保护。制电路的短路

13、保护。欠欠(失失)电压保护电压保护：电路失电电路失电,接触器接触器KMKM失电释放失电释放,不操作起动按钮，不操作起动按钮，KMKM线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。10/24/202217第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制2.2.2 2.2.2 电动机的正反转控制电动机的正反转控制正反转实现的方法：改变电源正反转实现的方法：改变电源相序（两根火线对调）。相序（两根火线对调）。1 1、正反转按钮控制电路、正反转按钮控制电路 主电路：主电路：KM1KM1主触点接通正相序电源主触点接通正相序电源M M正正

14、转。转。KM2KM2主触点接通反相序电源主触点接通反相序电源M M反反转。转。控制电路：控制电路：SB2 SB2控制正转，控制正转，SB3SB3控制反转，控制反转，SB1SB1用于停止控制。用于停止控制。图图2.2.1 2.2.1 正反转控制电路正反转控制电路10/24/202218第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制图图2.2.12.2.1电路的缺点：电路的缺点：按下正转起动按钮按下正转起动按钮SB2SB2，电动机已进入正，电动机已进入正向旋转后，若又按下反转起动按钮向旋转后，若又按下反转起动按钮SB3SB3，此时，此时由于正反转接触器由于正反转接触

15、器KM1,KM2KM1,KM2线圈均得电吸合，线圈均得电吸合，其主触点都闭合而发生误操作时，将发生电源其主触点都闭合而发生误操作时，将发生电源两相短路事故，电动机无法正常工作。两相短路事故，电动机无法正常工作。10/24/202219第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制改进：改进：KMKM的常闭触点用的常闭触点用于互锁控制，即于互锁控制，即使在接触器故障使在接触器故障情况下，也可以情况下，也可以保证不发生主电保证不发生主电路短路现象。路短路现象。图图2.2.2 2.2.2 正反转控制电路正反转控制电路10/24/202220第二节第二节 三相笼型异步电

16、动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制 图图2.2.22.2.2的电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进行操作。的电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进行操作。电路不能正反、反正操作控制，给设备的操作带来诸多不便。电路不能正反、反正操作控制，给设备的操作带来诸多不便。图图2.2.32.2.3使用按钮连锁，首先使用和常开触点联动的常闭触点的断开对使用按钮连锁，首先使用和常开触点联动的常闭触点的断开对方支路线圈电流，再利用常开触点的闭合接通通电线圈电流。可以很方方支路线圈电流，再利用常开触点的闭合接通通电线圈电流。可以很方便地使电动机由正转进入反转，或由反转进入正转。便地使

17、电动机由正转进入反转，或由反转进入正转。图图2.2.3 2.2.3 正反转控制电路正反转控制电路10/24/202221第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制2.2.2 2.2.2 电动机的正反转控制电动机的正反转控制2.2.自动往返正反转控制自动往返正反转控制 在工作台的移动机构和固定部件上分别装置的行在工作台的移动机构和固定部件上分别装置的行程开关和挡铁（压动行程开关用），当移行机构程开关和挡铁（压动行程开关用），当移行机构运动到某一固定位置时，压动行程开关，取代人运动到某一固定位置时，压动行程开关，取代人手按动按钮的功能，实现自动循环控制。手按动按

18、钮的功能，实现自动循环控制。图图2.2.4 2.2.4 自动往返工作示意图自动往返工作示意图10/24/202222第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制SQ1用于正转控制，SQ2用于反转控制，SQ3、SQ4的常闭触点用于极限位置的保护。2.2.2 2.2.2 电动机的正反转控制电动机的正反转控制2.2.自动往返正反转控制自动往返正反转控制起动：起动：按下正转起动按钮按下正转起动按钮SB2KM1SB2KM1线圈得电线圈得电电动机正转并拖动工作电动机正转并拖动工作台前进台前进到达终端位置时，工作台到达终端位置时，工作台上的撞块压下换向行程开关上的撞块压下换

19、向行程开关SQ2SQ2，SQ2SQ2动断触点断开动断触点断开正向接触器正向接触器KM1KM1失电释放失电释放,与此同时与此同时,SQ2,SQ2动合触点闭动合触点闭合合反向接触器反向接触器KM2KM2得电吸合得电吸合电动电动机由正转变为反转机由正转变为反转,并拖动工作台后并拖动工作台后腿。腿。10/24/202223第二节第二节 三相笼型异步电动机的直接三相笼型异步电动机的直接起动控制起动控制小结小结 电气原理图中电器元件各部分符号与实际位置电气原理图中电器元件各部分符号与实际位置无关，可根据原理，将电气符号画在任何需要的电路无关，可根据原理，将电气符号画在任何需要的电路位置。位置。基本电路的结

20、构特点：基本电路的结构特点：1.1.自锁自锁接触器常开触点与按钮常开触点相并联。接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.2.互锁互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。电路中。3.3.点动点动无自锁环节。无自锁环节。4.4.多地多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.5.多条件多条件按钮的常开触点串联、常闭触点并联。按钮的常开触点串联、常闭触点并联。10/24/202224第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制用途：用途：三相交流异步电动机的三相交流异步电动机的降压降压起动

21、，用于大容量三起动，用于大容量三相交流异步电动机相交流异步电动机空载和轻载起动时减小空载和轻载起动时减小起动电流。起动电流。降压起动控制电路：降压起动控制电路：Y-Y-起动起动、自耦变压器起动自耦变压器起动、延边三角形起动延边三角形起动控控制电路。制电路。要求：要求：熟记熟记Y-Y-起动控制电路结构和工作原理，掌握自起动控制电路结构和工作原理，掌握自耦变压器起动和延边三角形降压起动电路工作原理耦变压器起动和延边三角形降压起动电路工作原理的分析方法。的分析方法。10/24/202225第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制 降压原理：降压原理：起动时，电

22、动机定子绕组起动时，电动机定子绕组Y Y连接，运行时连接，运行时连接。连接。2.3.1 2.3.1 Y-Y-转换减压起动控制转换减压起动控制10/24/202226图图 2.3.1 Y-2.3.1 Y-减压起动控制电路减压起动控制电路 第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制2.3.1 2.3.1 Y-Y-转换减压起动控制转换减压起动控制10/24/202227第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制2.3.1 2.3.1 Y-Y-转换减压起动控制转换减压起动控制 主电路分析：主电路分析：KM1KM1、KM3KM3

23、Y Y起动，起动，KM1KM1、KM2KM2运行。运行。Y-Y-降压起动过程分析：降压起动过程分析：按下起动按钮按下起动按钮SB2SB2KM1KM1线圈通电自锁线圈通电自锁KM3KM3线圈线圈通电通电-M-M作作Y Y接起动；接起动；KTKT线圈通电延时线圈通电延时KM3KM3线圈断电线圈断电KM2KM2线圈通线圈通电自锁电自锁-M-M作作运行；运行；KTKT线圈断电复位。线圈断电复位。特点：特点：只适用于正常运行时为三角形联结的电动机。只适用于正常运行时为三角形联结的电动机。10/24/202228第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制2.3.2 2

24、.3.2 自耦变压器起动控制自耦变压器起动控制图图2.3.2 2.3.2 自耦变压器减压起动的控制电路自耦变压器减压起动的控制电路电源指示灯减压起动指示灯正常运行指示灯减压起动接触器运行接触器10/24/202229第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制2.3.2 2.3.2 自耦变压器起动控制自耦变压器起动控制 降压原理：降压原理：起动时电动机定子绕组接自耦变压器的起动时电动机定子绕组接自耦变压器的次级，运行时电动机定子绕组接三相交流电源，并次级，运行时电动机定子绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从电网切除。将自耦变压器从电网切除。主电路：主电路：起

25、动时，起动时，KM1KM1主触点闭合，自耦变压器投主触点闭合，自耦变压器投入起动；运行时，入起动；运行时，KM2KM2主触点闭合，电动机接三相交主触点闭合，电动机接三相交流电源，流电源，KM1KM1主触点断开，自耦变压器被切除。主触点断开，自耦变压器被切除。控制电路：控制电路：起动过程分析起动过程分析 按动按动SB2SB2KM1KM1线圈通电自锁线圈通电自锁 电动机电动机M M自耦补偿起自耦补偿起动；动；KTKT线圈通电延时线圈通电延时-KA-KA线圈通电自锁线圈通电自锁KM1KM1、KTKT线圈断电线圈断电-KM2-KM2线圈通电线圈通电 电动机电动机M M全压运行。全压运行。10/24/2

26、022302.3.3 延边三角形降压起动控制 原理：原理：绕组连接绕组连接6767、4848、5959构成延边三角形接法，构成延边三角形接法，绕组连接绕组连接1616、2424、3535为为接法。接法。第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制图图2.3.3 2.3.3 延边三角形起动定子绕组接线图延边三角形起动定子绕组接线图10/24/202231第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制图图2.3.4 2.3.4 延边三角形降压起动控制电路延边三角形降压起动控制电路2.3.3 延边三角形降压起动控制 10/24/2

27、02232第三节第三节 三相三相笼型异步电动机的减压笼型异步电动机的减压 起动控制起动控制2.3.3 2.3.3 延边三角形降压起动控制延边三角形降压起动控制 主电路分析主电路分析 KM1 KM1、KM3KM3使接点使接点1 1、2 2、3 3接三相电源，接三相电源，6767、48 48、5959对应端接在一起构成延边三角形接法，用于降压对应端接在一起构成延边三角形接法，用于降压起动。起动。KM1 KM1、KM2KM2使接点使接点1616、2424、3535接在一起，构成接在一起，构成连连接，用于全压运行。接，用于全压运行。控制电路与控制电路与Y-Y-起动控制电路相同。起动控制电路相同。10/

28、24/202233起 动 方 法 使 用 场 合 特 点 直接起动 电机容量小于10KW 不需起动设备，起动电流大 定子串电阻起动 电机容量不大，起动不频繁且要求平稳 起动转矩增加较大，加速平滑，电路简单，电阻损耗大Y-起动 电机正常工作为接，轻负载起动 起动电流，转矩较小 延边三角形起动 电机正常工作为接，要求起动转矩较大 起动电流，转矩较Y-起动大，电机接线复杂 自耦变压器起动 电机容量较大，要求限制对电网的冲击电流 起动转矩大，加速平稳，损耗低，设备较庞大、成本高小结：小结：10/24/202234第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的 制动控制制动控制o主要内容主要内容

29、：能耗制动，反接制动，能耗制动，反接制动，电磁抱闸制动。电磁抱闸制动。o要求要求：了解能耗和反接制动方法的实现电路，了解能耗和反接制动方法的实现电路，以及能耗制动限流电阻的计算原则，掌握以及能耗制动限流电阻的计算原则，掌握能耗和反接制动电路的原理分析。能耗和反接制动电路的原理分析。2.4.1 2.4.1 能耗制动控制能耗制动控制2.4.2 2.4.2 反接制动控制反接制动控制2.4.3 2.4.3 电磁抱闸制动控制电磁抱闸制动控制10/24/202235第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的 制动控制制动控制2.4.1 2.4.1 能耗能耗(动力动力)制动控制制动控制制动原理制

30、动原理制动时，在切除交流电源的同时，给三相定子绕组通入制动时，在切除交流电源的同时，给三相定子绕组通入直流电流，使定子绕组产生恒定的磁场。直流电流，使定子绕组产生恒定的磁场。限流电阻的计算限流电阻的计算 电路设计时，根据电路设计时，根据IZ=IZ=（1.51.54 4）ININ的原则，选取直流电的原则，选取直流电 流电压等级，以及限流电阻的功率和阻值。流电压等级，以及限流电阻的功率和阻值。主电路主电路直流电源的获取方法，交流电源（降压）经整流（半波直流电源的获取方法，交流电源（降压）经整流（半波、全波、桥式）。、全波、桥式）。主电路中接触器主电路中接触器KM1KM1的主触点闭合时，电动机的主触

31、点闭合时，电动机M M作电动工作电动工作。作。10/24/202236第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的 制动控制制动控制2.4.1 2.4.1 能耗制动控制能耗制动控制接触器接触器KM2KM2主触点用于能耗制动时为定子绕组通入直流主触点用于能耗制动时为定子绕组通入直流电流。电流。图图2.4.1 2.4.1 能耗制动控制电路能耗制动控制电路10/24/202237第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的制动控制制动控制2.4.1 2.4.1 能耗制动控制能耗制动控制o起动起动：按动起动按钮按动起动按钮SB2KM1SB2KM1线圈通电自锁，电动机线圈通电自锁，电

32、动机M M作电动运行。作电动运行。o制动制动：按动停车按钮按动停车按钮SB1KM1SB1KM1线圈断电复位线圈断电复位KM2KM2线圈线圈通电自锁通电自锁电动机电动机M M定子绕组切除交流电源，通入定子绕组切除交流电源，通入直流电源能耗制动。直流电源能耗制动。SB1KT SB1KT线圈通电延时线圈通电延时KM2KM2线圈断电复位线圈断电复位KTKT线线圈断电复位。圈断电复位。10/24/202238第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的 制动控制制动控制2.4.2 2.4.2 反接制动控制反接制动控制图图2.4.2 2.4.2 反接制动控制电路反接制动控制电路10/24/202

33、239第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的制动控制制动控制2.4.2 2.4.2 反接制动控制反接制动控制工作原理：工作原理：反相序电源制动，转速接近零时，切除反相序电源。反相序电源制动，转速接近零时，切除反相序电源。主电路：主电路：KM1 KM1电动机运行；电动机运行；KM2KM2通入反相序电源，反接制动。限通入反相序电源，反接制动。限制反接制动电流。制反接制动电流。控制电路控制电路 （速度控制原则）（速度控制原则）起动：接动启动按钮起动：接动启动按钮SB2KM1SB2KM1通电自锁通电自锁电动机电动机M M通入正通入正相序电源转动。相序电源转动。停止：按动停车按钮停止：按

34、动停车按钮SB1KM1SB1KM1线圈断电复位线圈断电复位KM2KM2线圈通线圈通电自锁，实现反接制动，转速电自锁，实现反接制动，转速n n接近零时，速度继电器接近零时，速度继电器KSKS常开触点打开常开触点打开KM2KM2线圈断电，反接制动结束。线圈断电，反接制动结束。10/24/2022402.4.3 2.4.3 电磁抱闸制动控制电磁抱闸制动控制第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的制动控制制动控制图图2.4.3 2.4.3 电磁抱闸断电制动控制电磁抱闸断电制动控制10/24/202241第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的制动控制制动控制1 1、制动原理

35、：、制动原理：断电电磁抱闸制动方式断电电磁抱闸制动方式：电磁抱闸的电磁线圈通电时，电磁力克服弹簧的电磁抱闸的电磁线圈通电时，电磁力克服弹簧的作用，闸瓦松开，电动机可以运转。作用，闸瓦松开，电动机可以运转。2 2、控制电路分析、控制电路分析 启动时，接触器启动时，接触器KMKM线圈通电时，其主触点接通电线圈通电时，其主触点接通电动机定子绕组三相电源的同时，电磁线圈动机定子绕组三相电源的同时，电磁线圈YBYB通电，通电，抱闸（动摩擦片）松开，电动机转动。抱闸（动摩擦片）松开，电动机转动。停止时，接触器停止时，接触器KMKM线圈断电线圈断电 电动机电动机M M断电断电 电磁铁线圈电磁铁线圈YBYB失

36、电失电 实现抱闸或电磁制动。实现抱闸或电磁制动。10/24/202242第四节第四节 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的制动控制制动控制小结小结 能耗制动使用于要求平稳制动的场合能耗制动使用于要求平稳制动的场合,特点是制特点是制动能耗小动能耗小,制动准确度不高制动准确度不高,需直流电源需直流电源,设备费用设备费用高高.反接制动使用于制动要求迅速反接制动使用于制动要求迅速,系统惯性大系统惯性大,制制动不频繁场合动不频繁场合,特点是设备简单特点是设备简单,调整方便调整方便,制动迅制动迅速价格低速价格低,制动冲击大制动冲击大,准确性差准确性差,能耗大能耗大,不宜频繁不宜频繁制动制动.10/24

37、/2022432.5.1 2.5.1 多地点控制起多地点控制起、停的联锁控制停的联锁控制定义：定义：多地控制电路设置多套起、停多地控制电路设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操按钮，分别安装在设备的多个操作位置，故称多地控制。作位置，故称多地控制。特点：特点：起动按钮的常开触点并联，停起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭触点串联。止按钮的常闭触点串联。操作：操作：无论操作哪个启动按钮都可以无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮都可以打断自锁电个停止按钮都可以打断自锁电路，使电动机停止运行。路，使电动机停止运行。第五节第五节 其他典型环

38、节其他典型环节图图2.5.1 2.5.1 电动机的两地点控制电路电动机的两地点控制电路10/24/2022442.5.2 2.5.2 多条件控制多条件控制o电路用途：电路用途：多条件启动控制和多多条件启动控制和多条件停止控制电路，适用条件停止控制电路，适用于电路的多条件保护。于电路的多条件保护。o电路特点：电路特点：按钮或开关的常开触按钮或开关的常开触点串联，常闭触点并联。点串联，常闭触点并联。多个条件都满足（动作）多个条件都满足（动作）后，才可以起动或停止。后，才可以起动或停止。第五节第五节 其他典型环节其他典型环节图图2.5.2 2.5.2 电动机的三条件控制电路电动机的三条件控制电路10

39、/24/202245第五节第五节 其他典型环节其他典型环节用途：用途：用于实现机械设备依用于实现机械设备依次动作的控制要求。次动作的控制要求。主电路顺序控制：主电路顺序控制：KM2 KM2串在串在KM1KM1触点下，触点下，故只有故只有M1M1工作后工作后M2M2才有才有可能工作。可能工作。2.5.3 2.5.3 按顺序工作时的联锁控制按顺序工作时的联锁控制图图2.5.3 2.5.3 顺序起动同时停车的控制电路顺序起动同时停车的控制电路10/24/2022464、顺序控制 控制电路的顺序控制：控制电路的顺序控制：a a）KM1KM1的辅助常开触点起自锁和顺控的双重作用。的辅助常开触点起自锁和顺

40、控的双重作用。b b）单独用一个）单独用一个KM1KM1的辅助常开触点作顺序控制触点。的辅助常开触点作顺序控制触点。c c）M1M1M2M2的顺序起动、的顺序起动、M2M2M1M1的顺序停止控制。的顺序停止控制。顺序停止控制分析：顺序停止控制分析：KM2KM2线圈断电，线圈断电，SB1SB1常闭点并联的常闭点并联的KM2KM2辅助常开触点辅助常开触点断开后，断开后，SB1SB1才能起停止控制作用，所以，停止顺序为才能起停止控制作用，所以，停止顺序为M2M2M1M1。图图2.5.4 2.5.4 控制电路的顺序控制控制电路的顺序控制10/24/2022472.5.4 2.5.4 点动与连续控制线路

41、点动与连续控制线路1 1、点动（在长动基础上的点动）、点动（在长动基础上的点动）用途：适用于电动机短时间调整的操作。用途：适用于电动机短时间调整的操作。按钮操作：按钮操作：SB3SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。常闭触点用来切段自锁电路实现点动。转换开关控制：转换开关控制：SASA合上，有自锁电路，合上，有自锁电路，SB2SB2为长动操作按钮；为长动操作按钮；SASA断开，无断开，无自锁电路，自锁电路，SB2SB2为点动操作按钮。为点动操作按钮。中间继电器中间继电器KAKA控制：控制：按动按动SB2SB2、KAKA通电自锁，通电自锁，KMKM线圈通电，此状态为长动；线圈通电，此状态为长动

42、；按动按动SB3SB3、KMKM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。第五节第五节 其他典型环节其他典型环节图图2.5.5 2.5.5 点动连续控制线路点动连续控制线路10/24/202248保护名称故障原因采用的保护元件短路保护电源负载短路熔断器自动开关过电流保护错误起动、过大的负载转矩频繁正反向起动过电流继电器过热保护长期过载运行热继电器，自动开关零(欠)电压保护电源电压突然消失或降低零电压、欠电压继电器或接触器、中间继电器弱磁保护直流励磁电流突然消失或减小欠电流继电器超速保护电压过高，弱磁场过电压继电器、离心开关、测速发电机表表2.1 2.1 电气控制系

43、统常用的保护措施电气控制系统常用的保护措施10/24/202249第六节第六节 三相绕线式异步电动机的起动三相绕线式异步电动机的起动控制电路控制电路电路特点电路特点：绕线式电动机具有比笼型异步电绕线式电动机具有比笼型异步电动机动机大的大的起动转矩和起动转矩和小的小的起动电流，因此，起动电流，因此，绕线式电机绕线式电机过流能力弱过流能力弱，故需要设置过流保，故需要设置过流保护装置，实现过流、过载、短路保护功能。护装置，实现过流、过载、短路保护功能。绕线式异步电动机常用的起动控制有绕线式异步电动机常用的起动控制有转子转子串电阻分级串电阻分级起动和起动和转子串频敏变阻器转子串频敏变阻器起动。起动。2

44、.6.1 2.6.1 转子串电阻分级起动转子串电阻分级起动、电流原则控制分级起动、电流原则控制分级起动 控制原则：控制原则：电流控制型电流控制型 10/24/202250主电路：主电路：R1 R1R3R3转子外串电阻；转子外串电阻；KA1 KA1KA3KA3转子电流检测用电流继电器转子电流检测用电流继电器（欠流复位型）；（欠流复位型）；KM1KM1KM3KM3转子电阻转子电阻的旁路接触器。的旁路接触器。控制电路分析控制电路分析 按动起动按钮按动起动按钮SB2KM4SB2KM4线圈通电自线圈通电自锁锁中间继电器中间继电器KA4KA4线圈通电、转子串线圈通电、转子串全电阻起动。全电阻起动。转速转速

45、nn，电流，电流II欠流继电器欠流继电器KA1(KI1)KA1(KI1)复位复位KM1KM1线圈通电线圈通电切除转切除转子电阻子电阻R1R1、II；随着转速随着转速nn，电流，电流II欠流继电欠流继电器器KA2(KI2)KA2(KI2)复位复位KM2KM2线圈通电线圈通电切除切除转子电阻转子电阻R2R2、II；转速转速nn，电流，电流II欠流继电器欠流继电器K K3(KI3)3(KI3)复位复位KM3KM3线圈通电线圈通电切除切除R3,R3,转速转速n n上升直到电动机起动过程结上升直到电动机起动过程结束。束。图图2.6.1 2.6.1 电流控制起动控制线路电流控制起动控制线路10/24/20

46、22512、时间原则控制转子串电阻分级起动 起动条件：起动条件：KM1KM1、KM2KM2、KM3KM3均为原均为原态时，方可起动。态时，方可起动。起动过程：起动过程：按动按动SB2KM4SB2KM4线圈自锁线圈自锁电动机电动机M M串全电阻起动，串全电阻起动，同时同时KT1KT1线圈通电延时线圈通电延时KM1KM1线圈通电线圈通电切除切除R1R1，同时同时KTKT线圈通电延时线圈通电延时KMKM线圈通电线圈通电切除切除R R，同时同时KT3KT3线圈通电延时线圈通电延时KM3KM3线圈通电自锁线圈通电自锁切除切除R3R3，KT1 KT1，KM1KM1，KT2KT2，KM2KM2，KT3KT3

47、等线圈依次断电复位，等线圈依次断电复位，启动过程结束。启动过程结束。2.2.时间原则控制线路时间原则控制线路图图2.6.2 2.6.2 时间原则起动控制线路图时间原则起动控制线路图10/24/2022522.6.22.6.2转子串频敏变阻器起动控制电路转子串频敏变阻器起动控制电路 o频敏变阻器的工作原理：频敏变阻器的工作原理：随随nf2nf2，转子等效铁耗电阻自动减，转子等效铁耗电阻自动减小，从而达到无级自动切除的目的。小，从而达到无级自动切除的目的。主电路：主电路：KM1 KM1引入电源。转子引入电源。转子R RF F为频敏变阻器等效电为频敏变阻器等效电阻，阻，KM2KM2用于起动结束后切除

48、频敏变阻器用于起动结束后切除频敏变阻器R RF F。绕线式异步电动机通常采用过流继电器进绕线式异步电动机通常采用过流继电器进行保护行保护,本图采用热继电器做过载保护。本图采用热继电器做过载保护。电动机功率及电流很大，热继电器可经电流电动机功率及电流很大，热继电器可经电流互感器接入。为提高保护精度，起动时将热元互感器接入。为提高保护精度，起动时将热元件件FRFR短接，运行时投入。短接，运行时投入。控制电路起动过程分析：控制电路起动过程分析：按动按动SB2KM1SB2KM1线圈通电自锁线圈通电自锁MM串串R RF F起动。同起动。同时，时，KTKT通电延时通电延时时间到，时间到，KAKA线圈通电自

49、锁线圈通电自锁 KM2KM2线圈通电线圈通电 KT KT线圈断电复位，转子切除线圈断电复位，转子切除R RF F，M M进入运行状态。进入运行状态。第六节第六节 三相绕线式异步电动机的起动三相绕线式异步电动机的起动控制电路控制电路图图2.6.3 2.6.3 串频敏变阻器起动控制串频敏变阻器起动控制10/24/202253第七节第七节 三相笼型异步电动机的调速三相笼型异步电动机的调速控制线路控制线路1.1.转速公式转速公式三相异步电动机的转速公式三相异步电动机的转速公式 n=60f(1-s)/p n=60f(1-s)/p 改变电动机的磁极对数改变电动机的磁极对数p p，转差率，转差率s s及电源

50、及电源频率频率f f都可实现调速。都可实现调速。根据控制设备的工艺要求，经常需要调整电根据控制设备的工艺要求，经常需要调整电动机的转速。动机的转速。10/24/2022542.7.1 2.7.1 变极调速控制线路变极调速控制线路、双速电机的变极方法双速电机的变极方法U1V1W1U1V1W1端接电源，端接电源，U2V2W2U2V2W2开路，电动机为开路，电动机为接法（低速）接法（低速）U1V1W1U1V1W1端短接，端短接，U2V2W2U2V2W2端接电源为端接电源为YYYY接法（高速）接法（高速）注意，注意，变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电动机转变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电