秋电器与PLC典型机械设备电气控制系统分析.pptx

《秋电器与PLC典型机械设备电气控制系统分析.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《秋电器与PLC典型机械设备电气控制系统分析.pptx（108页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1秋电器与秋电器与PLC典型机械设备电气控制系统典型机械设备电气控制系统分析分析第第第第4 4章章章章 继电器接触器控制系统分析继电器接触器控制系统分析继电器接触器控制系统分析继电器接触器控制系统分析n n 本章一方面进一步学习掌握电气控制电路的组成以及各种基本控制电路在具体的电气控制系统中的应用同时学习掌握分析电气控制电路的方法。提高阅读电路图的能力，为进行电气控制系统的设计打下基础；另一方面通过了解一些具有代表性的典型机械设备电气控制系统及其工作原理，从而为实际工作中机械设备电气控制电路的分析、调试及维修作参考。第1页/共108页电气图的基本知识电气图的基本知识n n电气图：电气图：

2、用电气图形符号绘制的工程图，用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的最主要方式，是电气工程领域中提供信息的最主要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。制造及接线等。n n电气图的命名：电气图的命名：根据其所表达信息的类型根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统图与框图、电和表达方式确定，包括系统图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。图、位置图等。第2页/共108页n n电气控制系统图：电气控制系统图：根据国家电气制图标准根据国家电气制图标准规定的图形符号、文字符

3、号以及规定的画规定的图形符号、文字符号以及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。装、调试、维修等技术要求等。n n电气控制系统图内容及类型：电气控制系统图内容及类型：n n 电路图（电气原理图）电路图（电气原理图）n n 电气接线图电气接线图n n 电器元件布置图电器元件布置图第3页/共108页电气原理图：电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式根据电气控制系统

4、的工作原理，采用电器元件展开的形式 绘制的电气图。绘制的电气图。方法：方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。的作用画在不同的部位上。作用：作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮助，同时也是编制电气接线图的依据。助，同时也是编制电气接线图的依据。特点：特点：结构简单，层次分明。结构简单，层次分明。主电路：主电路：设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，是强电流通过的部分。是强

5、电流通过的部分。控制电路：控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的 常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。信号指示电路信号指示电路保护电路保护电路主电路主电路用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。第4页/共108页水平布置：水平布置：电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件（如接触器的线圈）画

6、在电路的最右端。（如接触器的线圈）画在电路的最右端。垂直布置：垂直布置：电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路的耗能元件画电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路的耗能元件画在电路的最下端。在电路的最下端。电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注。同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注。多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态

7、和位置的形式表示：电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示：继电器和接触器的线圈在非激励状态；继电器和接触器的线圈在非激励状态；断路器和隔离开关在断开位置；断路器和隔离开关在断开位置；零位操作的手动控制开关在零位状态，零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态；机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态；保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要

8、元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。第5页/共108页电器元件布置图：电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。电气控制柜与操作台（箱）内部布置图电气控制柜与操作台（箱）内部布置图电气电气控制柜与操作台（箱）面板布置图控制柜与操作台（箱）面板布置图控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘

9、出控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘出电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致布置图根据设备的复杂程度或集中绘制在一张图上，或将控制柜与操作台的电器元件布置图分别绘制。第6页/共108页第7页/共108页电气接线图：电气接线图：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。接线、电路检查、电路维修和故障处理。根据电气原理

10、图和电器元件布置图编制根据电气原理图和电器元件布置图编制与电气原理图和电器元件布置图配合使用与电气原理图和电器元件布置图配合使用表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况一个元件的所有部件绘在一起一个元件的所有部件绘在一起,并且用点画线框起来并且用点画线框起来,即采用集中表示即采用集中表示法法安装底板内外的电气元件之间的连线通过接线端子板进行连接安装底板内外的电气元件之间的连线通过接线端子板进行连接,安装底安装底板上有几根接至外电

11、路的引线板上有几根接至外电路的引线,端子板上就应绘出几个线的接点端子板上就应绘出几个线的接点绘制安装接线图时绘制安装接线图时,走向相同的相邻导线可以绘成一股线走向相同的相邻导线可以绘成一股线第8页/共108页 电气图纸规范电气图纸规范电气图纸规范电气图纸规范 图图 幅幅 尺尺 寸寸(mm)图幅尺寸选择：图幅尺寸选择：电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节；电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节；整套图纸的幅面尽量保持一致；整套图纸的幅面尽量保持一致；便于装订和管理；便于装订和管理；CAD 绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对于输出幅面的限制。绘制时，输出设备（打印机、

12、绘图仪等）对于输出幅面的限制。幅面幅面A0A1A2A3A4长长1189841594420297宽宽841594420297210幅面幅面A33A34A43A44A45长长89111896308411051宽宽420420297297297第9页/共108页图框线：图框线：根据根据图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。需要装订的图纸的图框线需要装订的图纸的图框线A0、A1、A2：a25mm，c10mm其它：其它：a25mm，c5mm不需要装订的图纸的图框线不需要装订的图纸的图框线A0、A1：e20mm其它：其它：e15mm第10页/共108页图幅分区：图

13、幅分区：对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分在图上的位置，便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。在图上的位置，便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。分区数一般为偶数，每一分区的长度为分区数一般为偶数，每一分区的长度为2575mm，分区在水平和垂直，分区在水平和垂直两个方向的长度可以不同；两个方向的长度可以不同；分区的编号，水平方向用阿拉伯数字，垂直方向用大写英文字母。编分区的编号，水平方向用阿拉伯数字，垂直方向用大写英文字母。编号从图纸的左上角开始，分区代号用行与列两个编号组合而成。号从图纸的左上角开始，分区代号用行与列两

14、个编号组合而成。第11页/共108页标题栏：标题栏：画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。标准标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。内容：内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等。标题栏格式式样标题栏格式式样 第12页/共108页图线：图线：线型：线型：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线、加粗实线、较细粗实线、细实线、虚线、点划线、

15、双点划线、加粗实线、较细实线、波浪线、双折线等。实线、波浪线、双折线等。线宽：线宽：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，形成新的图线符号常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，形成新的图线符号。同一套图纸绘制时，应事先确定同一套图纸绘制时，应事先确定23种线宽及平行线距，平行线距不小种线宽及平行线距，平行线距不小于粗线宽的两倍，且不小于于粗线宽的两倍，且不小于0.7mm。第13页/共108页字体：字体：汉字、字母及数字，书写端正、清楚，排列整齐，间距均匀。汉字、字母及数字，书写端正、清楚，排列整齐，间距均匀。汉

16、字推荐用长仿宋简化汉字字体、斜体（右倾与水平线成汉字推荐用长仿宋简化汉字字体、斜体（右倾与水平线成75角）等。角）等。字母、数字用直体。字母、数字用直体。字体大小视幅面大小而定字体大小视幅面大小而定。字高：字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。等。字宽为字高的字宽为字高的2/3。汉字字粗为字高的汉字字粗为字高的1/5，数字及字母的字粗为字高的，数字及字母的字粗为字高的1/10。尺寸标记：尺寸标记：设备制造加工和工程施工的重要依据，包括尺寸线、尺设备制造加工和工程施工的重要依据，包括尺寸线、尺寸界限、尺寸起止点（实心箭头或寸界限、尺寸起止点（实心箭头或45

17、斜短划线构成）及尺寸数字。斜短划线构成）及尺寸数字。比例：比例：所绘图形与实物大小的比值。所绘图形与实物大小的比值。设备布置图、平面图、结构详图按比例绘制设备布置图、平面图、结构详图按比例绘制。电气图多不按比例画出。电气图多不按比例画出。比例号：前面的数字通常为比例号：前面的数字通常为1，后面的数字为实物尺寸与图形尺寸的比，后面的数字为实物尺寸与图形尺寸的比例倍数。例倍数。平面图常用比例：平面图常用比例：1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500等等第14页/共108页注释：注释：图示不够清楚时的补充解释。图示不够清楚时的补充解释。两种方式：两种方式：直接放在说明对象附近

18、；直接放在说明对象附近；加标记，注释放在图面的适当位置。加标记，注释放在图面的适当位置。详图：详图：表示装置中的部分结构、做法、安装措施的单独局部放大图，表示装置中的部分结构、做法、安装措施的单独局部放大图，被放大部分加以索引标志，置于被放大部分的原图上。被放大部分加以索引标志，置于被放大部分的原图上。技术数据：技术数据：元器件、设备等的技术参数。元器件、设备等的技术参数。三种形式：三种形式：标注在图形侧；标注在图形侧；标注在图形内；标注在图形内；加序号以表格的形式列出。加序号以表格的形式列出。第15页/共108页电气图形符号：电气图形符号：符号要素符号要素限定符号限定符号一般符号一般符号非电

19、操作动作符号非电操作动作符号电气文字符号：电气文字符号：基本文字符号基本文字符号 表示电气设备、装表示电气设备、装置和元器件的类型、置和元器件的类型、特性等。特性等。辅助文字符号辅助文字符号 表示电气设备、装表示电气设备、装置和元器件的功能、置和元器件的功能、状态和特征等。状态和特征等。图形符号组合示例图形符号组合示例 第16页/共108页部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 一般三极电源开关一般三极电源开关低压断路器低压断路器 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点 复合触点复合触点限位开关限位开关QKQFSQ熔断器熔断器 常开常开 常闭常闭 复合复合

20、按钮按钮FUSB 线圈线圈 主触点主触点 常开辅助触常开辅助触点点 常闭辅助触点常闭辅助触点接触器接触器KM 线圈线圈 常开延时闭合触点常开延时闭合触点 常闭延时打开触常闭延时打开触点点 常闭延时闭合触点常闭延时闭合触点 常开延时打开触点常开延时打开触点时间继电器时间继电器KT第17页/共108页部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点速度继电器速度继电器 热元件热元件 常闭触点常闭触点热继电器热继电器 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点中间继电器中间继电器KVFRKA电磁铁电磁铁YA 线圈线圈 常开触点常开

21、触点 常闭触点常闭触点电压继电器电压继电器KU 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点电流继电器电流继电器KI信号灯信号灯HL直流电动机直流电动机M变压器变压器三相三相异步电动机异步电动机M转换开关转换开关SA第18页/共108页n n 进行设备电气控制系统分析时，应注意如下几个相关方面的内容：进行设备电气控制系统分析时，应注意如下几个相关方面的内容：n n (1)(1)机械设备概况调查机械设备概况调查 应了解被控设备的结构组成及工作原理、设备的传动应了解被控设备的结构组成及工作原理、设备的传动系统类型及驱动方式、主要技术性能及规格、运动要求。系统类型及驱动方式、主要技术性能及规格、运动

22、要求。n n (2)(2)电气设备及电气元件选用电气设备及电气元件选用 明确电动机作用、规格和型号以及工作控制要明确电动机作用、规格和型号以及工作控制要求，了解所用各种电器的工作原理、控制作用及功能，这里的电气元件包括求，了解所用各种电器的工作原理、控制作用及功能，这里的电气元件包括各类主令信号发出元件和开关元件各类主令信号发出元件和开关元件(如按钮、选择开关、各种位置和限位开关如按钮、选择开关、各种位置和限位开关等等)；各种继电器类的控制元件；各种继电器类的控制元件(如接触器、中间继电器时间继电器各种位置和如接触器、中间继电器时间继电器各种位置和限位开关等限位开关等)；各种电气执行件；各种电

23、气执行件(如电磁离合器、电磁换向阀等如电磁离合器、电磁换向阀等)；以及保证线；以及保证线路正常工作的其它电气元件路正常工作的其它电气元件(如变压器、熔断器、整流器等如变压器、熔断器、整流器等)。第19页/共108页n n(3)(3)机械设备与电气设备和电气元件的连接关系机械设备与电气设备和电气元件的连接关系 在了解被控设备和在了解被控设备和采用的电气设备、电气元件的基本状况的基础上还应确定两者采用的电气设备、电气元件的基本状况的基础上还应确定两者之间的连接关系，即信息采集传递和运动输出的形式和方法。信之间的连接关系，即信息采集传递和运动输出的形式和方法。信息采集传递是通过设备上的各种操作手柄、

24、撞块、挡铁、及各种息采集传递是通过设备上的各种操作手柄、撞块、挡铁、及各种现场信息检测机作用在主令信号发出元件上将信号采集传递到现场信息检测机作用在主令信号发出元件上将信号采集传递到电气系统中，因此其对应关系必须明确。运动输出由电气控制系电气系统中，因此其对应关系必须明确。运动输出由电气控制系统中的执行件将驱动力迭到机械设备上的相应点，以实现设备要统中的执行件将驱动力迭到机械设备上的相应点，以实现设备要求的各种动作。求的各种动作。第20页/共108页n n 在掌握了设备及电气控制系统的基本条件之后即可对设备控制在掌握了设备及电气控制系统的基本条件之后即可对设备控制电路进行具体的分析。通常，分析

25、电气控制系统时，要结合有关电路进行具体的分析。通常，分析电气控制系统时，要结合有关的技术资料将控制电路的技术资料将控制电路“化整为零化整为零”，划分成若干个电路部分、，划分成若干个电路部分、逐一进行分析。划分后的局部电路构成简单明了，控制功能单一逐一进行分析。划分后的局部电路构成简单明了，控制功能单一或由少数简单控制功能组合，给分析电路带来极大的方便。进行或由少数简单控制功能组合，给分析电路带来极大的方便。进行电路划分时，可依据驱动形式，将电路初步划分为电动机控制电电路划分时，可依据驱动形式，将电路初步划分为电动机控制电路部分和气动、液压驱动控制电路部分，以及根据被控电动机的路部分和气动、液压

26、驱动控制电路部分，以及根据被控电动机的台数，将电动机控制电路部分加以划分，使每台电动机的控制电台数，将电动机控制电路部分加以划分，使每台电动机的控制电路成为一个局部电路部分。在控制要求复杂的电路部分，还可以路成为一个局部电路部分。在控制要求复杂的电路部分，还可以进一步细划分，使一个基本控制电路或若干个简单基本控制电路进一步细划分，使一个基本控制电路或若干个简单基本控制电路部分成为部分成为个局部分析电路单元。个局部分析电路单元。第21页/共108页n n机械设备电气控制系统的分析步骤可简述如下：n n 1)设备运动分析 对由液压系统驱动的设备还进行液压系统工作状态分析。n n 2)主电路分析 确

27、定动力电路中用电设备的数目、接线状况及控制要求。控制执行件的设置及动作要求，如交流接触器主触头的位置，各组主触头分、合的动作要求限流电阻的接入和短接等。n n 3)控制电路分析 分析各种控制功能的实现。第22页/共108页 三相异步电动机基本控制电路三相异步电动机基本控制电路三相异步电动机基本控制电路三相异步电动机基本控制电路(a)开关直接控制开关直接控制熔断器熔断器FU：短路保护短路保护开关开关Q：闸刀开关、铁壳开关等。闸刀开关、铁壳开关等。Q选电动机保护用断路器，可实现过选电动机保护用断路器，可实现过载保护，可不用熔断器载保护，可不用熔断器FU。适用于不频繁起动的小容量电动机，适用于不频繁

28、起动的小容量电动机，不能远距离、自动控制。不能远距离、自动控制。(b)按钮、接触器控制按钮、接触器控制熔断器熔断器FU：短路保护短路保护开关开关Q：分断电源（同上）。分断电源（同上）。热继电器热继电器FR：过载保护过载保护合合Q，按下，按下SB2，KM线圈得电，主触点闭合，线圈得电，主触点闭合，电动机通电起动电动机通电起动；自锁触点；自锁触点KM闭合，松开闭合，松开SB2，KM线圈继续得电，线圈继续得电，保证电动机工作保证电动机工作。按按SB1，KM线圈断电，主触点断开，线圈断电，主触点断开，电动机停止电动机停止，辅助触点断开解除自锁。，辅助触点断开解除自锁。失压、欠压保护失压、欠压保护：意外

29、断电或电源电压跌落太大时，接触器释放，自锁解除。意外断电或电源电压跌落太大时，接触器释放，自锁解除。电源电压恢复正常后，电动机不会自动投入工作。电源电压恢复正常后，电动机不会自动投入工作。直接起动控制电路直接起动控制电路第23页/共108页减压起动控制电路：减压起动控制电路：星星-三角变换减压起动：三角变换减压起动：全压工作时为三角形接法的电动机，起动时全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。当反映起动过程结束的定时器发出指令时再将电动机的定子绕组流。当反映起动过程结束的定

30、时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成三角形接法实现全压工作。改接成三角形接法实现全压工作。定子串电阻或电抗器减压起动：定子串电阻或电抗器减压起动：电动机起动时在三相定子电路中串接电动机起动时在三相定子电路中串接电阻可降低绕组电压，以限制起动电流；起动后再将电阻短路，电动电阻可降低绕组电压，以限制起动电流；起动后再将电阻短路，电动机即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电动机接线方式的限制，机即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电动机接线方式的限制，设备简单，因而得到广泛应用。在机械设备做点动调整时也常采用这设备简单，因而得到广泛应用。在机械设备做点动调整时也常采用这种限流方法以减轻对电网

31、的冲击。种限流方法以减轻对电网的冲击。自耦变压器减压起动自耦变压器减压起动延边三角形减压起动延边三角形减压起动第24页/共108页星星-三角变换三角变换减压起动控制电路（减压起动控制电路（1）：KM1、KM2、KM3、KT 主电路主电路(a)：KM2与与KM3的主触点同时闭合，会造成电源短路，控制电路的主触点同时闭合，会造成电源短路，控制电路 必须能够避免这种情况发生。必须能够避免这种情况发生。控制电路控制电路(b)：时间继电器时间继电器KT的延时动断触点和延时动合触点似乎不会使的延时动断触点和延时动合触点似乎不会使 KM3和和KM2的线圈同时得电，但是，的线圈同时得电，但是，接触器的吸合时间

32、和接触器的吸合时间和 释放时间的离散性使得电路的工作状态存在不确定性。释放时间的离散性使得电路的工作状态存在不确定性。第25页/共108页控制电路控制电路(b)不确定性不确定性：存在电磁时间常数和机械时间常数，继电器和接触器从线圈得电或失电到触存在电磁时间常数和机械时间常数，继电器和接触器从线圈得电或失电到触点完成动作需要时间，即吸合时间和释放时间（继电器：十几到几十点完成动作需要时间，即吸合时间和释放时间（继电器：十几到几十ms，接触，接触器：几十到数百器：几十到数百ms）。）。假设假设KM2吸合时间是吸合时间是15ms，KM3释放时间是释放时间是25ms，时间继电器，时间继电器KT的延时动

33、的延时动断触点和延时动合触点同时动作，星断触点和延时动合触点同时动作，星-三角变换时，三角变换时，KM3和和KM2的主触点有约的主触点有约10ms的时间同时接通。的时间同时接通。控制电路控制电路(c)：改进控制电路：改进控制电路(b)，避免短路，节约电能，避免短路，节约电能将将KM3的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KM2的线圈控制电路中，只有当的线圈控制电路中，只有当KM3的衔铁及的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许KM2得电。得电。将将KM2的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KM3的线圈控制电路中，只有当的线圈控制电路中，只有

34、当KM2的衔铁及的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许KM3得电，保证电路工作可靠。得电，保证电路工作可靠。起动完成后时间继电器起动完成后时间继电器KT已无得电的必要，将已无得电的必要，将KM2的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KT的线圈控制电路中，的线圈控制电路中，KT断电，节约能源。断电，节约能源。控制电路控制电路(b)控制电路控制电路(c)第26页/共108页星星-三角变换三角变换减压起动控制电路（减压起动控制电路（2）：KM1、KM2、KTKM2断电断电时，电动机绕组由时，电动机绕组由KM2的动断辅助触点连接成的动断辅助触点连接成

35、星星形起动形起动。KM2通电通电后，电动机绕组由后，电动机绕组由KM2动合主触点连接成动合主触点连接成三角形三角形正常运行正常运行。辅助触点容量较小，辅助触点容量较小，4 13kW的电动机的电动机可采用该控制电路。可采用该控制电路。考虑考虑KM1的主触点承担分断时的主触点承担分断时的大电流，的大电流，KM2的辅助动断触的辅助动断触点只在空载或小电流的情况下断点只在空载或小电流的情况下断开，避免开，避免电弧的烧蚀缩短辅助触电弧的烧蚀缩短辅助触点寿命。点寿命。第27页/共108页星星-三角变换三角变换减压起动控制电路（减压起动控制电路（2）工作流程）工作流程：按下按钮按下按钮SB2后电动机先进行星

36、形起动。后电动机先进行星形起动。起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星-三角变换、运行：三角变换、运行：第一阶段：第一阶段：KT延时动断触点首先使延时动断触点首先使KM1线圈失电，线圈失电，KM1的主触点断开，的主触点断开，KM1的主触点分断电流，的主触点分断电流，KM2动断辅助触点无电弧。动断辅助触点无电弧。第二阶段：第二阶段：KM2线圈得电，主电路进行星线圈得电，主电路进行星-三角变换，当三角变换，当KM2两个动两个动断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，变换完成。断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，变换完成。第三阶段：第三阶段：KM2自

37、锁闭合使自锁闭合使KM1线圈再次得电。线圈再次得电。第四阶段：第四阶段：KM1主触点再次接通三相电源时，电动机在三角形接法下主触点再次接通三相电源时，电动机在三角形接法下全压运行。全压运行。第28页/共108页定子串电阻定子串电阻减压起动控制电路减压起动控制电路：起动时，定子电路串接电阻降低绕组电压，起动时，定子电路串接电阻降低绕组电压，限制起动电流；起动后电阻短路，电动机全压下运行。不受接线方式限制，设备限制起动电流；起动后电阻短路，电动机全压下运行。不受接线方式限制，设备简单。机械设备点动调整时也常采用，减轻对电网的冲击。简单。机械设备点动调整时也常采用，减轻对电网的冲击。主电路主电路(a

38、)控制电路控制电路(b)：KM2得电，电动得电，电动机正常运行。机正常运行。起动后，起动后，KM1与与KT一直得电，浪费一直得电，浪费电能。电能。控制电路控制电路(c)：KM2得电，得电，KM1和和KT失电，失电，KM2自锁，节能实现控制要求。自锁，节能实现控制要求。第29页/共108页三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路定子三相绕组电源任意两相对调，改变定子电源相序，可改变电动机转动方向。定子三相绕组电源任意两相对调，改变定子电源相序，可改变电动机转动方向。主电路主电路KM1和和KM2分别闭合，定子绕组两相电源对调，

39、电动机转向不同。分别闭合，定子绕组两相电源对调，电动机转向不同。(a)(b)(c)第30页/共108页控制电路控制电路(a)：相互独立的正转和反转起动控制电路；相互独立的正转和反转起动控制电路；按下按下SB2，正转接触器，正转接触器KM1得电工作；得电工作；按下按下SB3，反转接触器，反转接触器KM2得电工作；得电工作；按下按下SB2、SB3，KM1与与KM2同时工作，两相电源短路，同时工作，两相电源短路，控制电路控制电路(b)：接触器的动断辅助触点相互串联在对方的控制回路；接触器的动断辅助触点相互串联在对方的控制回路；一方工作时切断另一方的控制回路，使另一方的起动按钮失去作用；一方工作时切断

40、另一方的控制回路，使另一方的起动按钮失去作用；正、反转接触器互锁，避免了同时接通造成主电路短路。正、反转接触器互锁，避免了同时接通造成主电路短路。正、反转切换的过程中间要经过正、反转切换的过程中间要经过“停停”，操作不方便。，操作不方便。控制电路控制电路(c)：复合按钮复合按钮SB2、SB3直接实现由正转变成反转；直接实现由正转变成反转；复合按钮联锁。复合按钮联锁。接触器辅助动断触点互锁必不可少：负载短路或大电流的长期作用接触接触器辅助动断触点互锁必不可少：负载短路或大电流的长期作用接触器的主触点被强烈的电弧器的主触点被强烈的电弧“烧焊烧焊”在一起，或者接触器的动作机构失灵，在一起，或者接触器

41、的动作机构失灵，使衔铁卡住总是处在吸合状态，这都可能使主触点不能断开，这时如果另使衔铁卡住总是处在吸合状态，这都可能使主触点不能断开，这时如果另一接触器线圈通电动作，主触点正常闭合就会造成电源短路事故。主触点一接触器线圈通电动作，主触点正常闭合就会造成电源短路事故。主触点与辅助触点在机械上动作一致，互锁动断触点将另一接触器线圈电路切断，与辅助触点在机械上动作一致，互锁动断触点将另一接触器线圈电路切断，避免短路。避免短路。第31页/共108页正反转自动循环控制电路：正反转自动循环控制电路：行程开关行程开关（ST1、ST3）（ST2、ST4）自动控制自动控制 电机正反转电机正反转第32页/共108

42、页正反转自动循环控制电路工作过程：正反转自动循环控制电路工作过程：按下按下正向起动正向起动按钮按钮SB2，接触器，接触器KM1得电动作并自锁，得电动作并自锁，电动机正转使工电动机正转使工作台前进作台前进。运行到运行到ST2位置，撞块压下位置，撞块压下ST2，ST2动断触点使动断触点使KM1断电，断电，ST2的动合的动合触点使触点使KM2得电动作并自锁，得电动作并自锁，电动机反转使工作台后退电动机反转使工作台后退。工作台运动到右端点撞块压下工作台运动到右端点撞块压下ST1时，时，KM2断电，断电，KM1又得电动作，电又得电动作，电动机又正转使工作台前进，这样动机又正转使工作台前进，这样一直循环一

43、直循环。SB1为停止按钮。为停止按钮。SB2与与SB3为不同方向的为不同方向的复合起动按钮复合起动按钮，改变工作台方，改变工作台方向时，不按停止按钮可直接操作。向时，不按停止按钮可直接操作。限位开关限位开关ST3、ST4限位保护作用限位保护作用：ST3与与ST4安装在极限位置，由于某安装在极限位置，由于某种故障，工作台到达种故障，工作台到达ST1（或（或ST2）位置，未能切断）位置，未能切断KM1（或（或KM2），工），工作台将继续移动到极限位置，压下作台将继续移动到极限位置，压下ST3（或（或ST4），此时最终把控制回路），此时最终把控制回路断开，使电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所导

44、致的事故。断开，使电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所导致的事故。行程控制：用行程开关按照机械运动部件的位置或位置的变化所进行的行程控制：用行程开关按照机械运动部件的位置或位置的变化所进行的 控制，称作按行程原则的自动控制。控制，称作按行程原则的自动控制。第33页/共108页电动机制动控制电路电动机制动控制电路电动机制动控制电路电动机制动控制电路电动机制动，迅速停车或准确定位。电动机制动，迅速停车或准确定位。机械制动：机械制动：机械抱闸、液压或气压制动机械抱闸、液压或气压制动电气制动：电气制动：反接制动、能耗制动、电容制动等，实质是产生反向制动转矩。反接制动、能耗制动、电容制动等，实质是产

45、生反向制动转矩。能耗制动控制电路能耗制动控制电路主电路主电路(a)(b)第34页/共108页能能耗耗制制动动控控制制电电路路：三三相相笼笼型型异异步步电电动动机机切切断断三三相相电电源源的的同同时时，定定子子绕绕组组接接通通直直流流电电源源，转转子子原原来来储储存存的的机机械械能能转转变变为为电电能能，消消耗耗在在转转子子回回路路的的电电阻上，转速为零时再将其切除。阻上，转速为零时再将其切除。主电路：主电路：变压器变压器TC和整流器和整流器VR提供制动直流电源，提供制动直流电源，KM2为制动接触器。为制动接触器。控制电路控制电路(a)：手动控制：停车时按下手动控制：停车时按下SB1按钮，制动结

46、束时放开。按钮，制动结束时放开。电路简单，操作不便。电路简单，操作不便。控制电路控制电路(b)：根据电动机带负载制动过程时间长短设定时间继电器根据电动机带负载制动过程时间长短设定时间继电器KT的的 定时值，实现制动过程的自动控制。定时值，实现制动过程的自动控制。能耗制动控制电路特点：能耗制动控制电路特点：制制动动作作用用强强弱弱与与通通入入直直流流电电流流的的大大小小和和电电动动机机的的转转速速有有关关，在在同同样样的的转转速速下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。一般取直流电流为电动机空载电流的一般取直流电流为电动机空

47、载电流的34倍，过大会使定子过热。倍，过大会使定子过热。可调节整流器输出端的可变电阻可调节整流器输出端的可变电阻RP，得到合适的制动电流。，得到合适的制动电流。第35页/共108页反接制动控制电路：反接制动控制电路：停车时，首先切换电动机定子绕组三相电源相序，停车时，首先切换电动机定子绕组三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。电动机的转速下降接近产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。电动机的转速下降接近零时，及时断开电动机的反接电源。零时，及时断开电动机的反接电源。反接制动控制电路反接制动控制电路主电路主电路(a)(b)第36页/共108页控制电路控制电路(a)：

48、电动机运行后速度继电器电动机运行后速度继电器BV的动合触点已闭合，为制动的动合触点已闭合，为制动 做好准备，串联做好准备，串联KM1的动断触点限制的动断触点限制BV对系统的干扰。对系统的干扰。存在问题：停车期间，用手转动机床主轴调整工件，速度继电器的转子存在问题：停车期间，用手转动机床主轴调整工件，速度继电器的转子 随着转动，一旦达到速度继电器动作值，接触器随着转动，一旦达到速度继电器动作值，接触器KM2得电，得电，电动机接通电源发生制动作用，不利于调整电动机接通电源发生制动作用，不利于调整。控制电路控制电路(b)：复合停止按钮复合停止按钮SB1动合触点上并联动合触点上并联KM2的自锁触点。用

49、手的自锁触点。用手 转动电动机轴时，不按停止按钮转动电动机轴时，不按停止按钮SB1，KM2就不会得电，就不会得电，电动机也就不会反接于电源。电动机也就不会反接于电源。反反接接制制动动电电流流约约为为起起动动电电流流的的两两倍倍，主主电电路路制制动动回回路路中中串串入入限限流流电电阻阻R，防防止止制制动动时时对对电电网网的的冲冲击击和和电电动动机机绕绕组组过过热热。电电动动机机容容量量较较小小且且制制动动不不是是很很频繁的正反转控制电路中，为简化电路，可以不加限流电阻。频繁的正反转控制电路中，为简化电路，可以不加限流电阻。反接制动反接制动能耗制动能耗制动能耗制动：能耗制动：制动准确、平稳、能量消

50、耗小。制动力较弱，需要直流电源。制动准确、平稳、能量消耗小。制动力较弱，需要直流电源。反接制动：反接制动：制动显著，有冲击，能量消耗较大。制动显著，有冲击，能量消耗较大。第37页/共108页 双速电动机高低速控制电路双速电动机高低速控制电路双速电动机高低速控制电路双速电动机高低速控制电路不连续变速，改变变速电动机的多组定子绕组接法，可改变电动机的磁极不连续变速，改变变速电动机的多组定子绕组接法，可改变电动机的磁极对数，从而改变其转速。对数，从而改变其转速。双速电动机主电路：双速电动机主电路：定子绕组的出线端定子绕组的出线端D1、D2、D3接电源，接电源，D4、D5、D6悬空，绕组为三角悬空，绕