《機床電氣控制技術(shù)》課件：第2章 電氣控制線路基礎(chǔ)

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1、第第2 2章章 電氣控制線路基礎(chǔ)電氣控制線路基礎(chǔ)n 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：l 電氣圖的繪制電氣圖的繪制l 基本控制線路基本控制線路l 三相籠型號異步電動機常用控制線路三相籠型號異步電動機常用控制線路l 電氣控制線路的設(shè)計方法電氣控制線路的設(shè)計方法n 基本要求：基本要求：l 掌握常用電器元件的圖形及文字符號掌握常用電器元件的圖形及文字符號l 掌握電氣原理圖的繪制掌握電氣原理圖的繪制l 了解電氣位置圖、接線圖繪制了解電氣位置圖、接線圖繪制l 掌握常用基本控制線路的設(shè)計掌握常用基本控制線路的設(shè)計l 掌握三相籠型異步電動機常用控制線路的設(shè)計掌握三相籠型異步電動機常用控制線路的設(shè)計l 掌握三相籠型異步電動

2、機常用保護環(huán)節(jié)掌握三相籠型異步電動機常用保護環(huán)節(jié)l 掌握電氣控制線路的兩種設(shè)計方法掌握電氣控制線路的兩種設(shè)計方法2.1 2.1 基本電氣控制電路基本電氣控制電路 電氣控制系統(tǒng)：電氣控制系統(tǒng)：把各種有觸點的電氣元件把各種有觸點的電氣元件（如接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等），（如接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等），用導線按一定方式連接起來組成電氣控制電用導線按一定方式連接起來組成電氣控制電路。路。電氣控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的控電氣控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的控制和過程控制。電氣控制系統(tǒng)也稱制和過程控制。電氣控制系統(tǒng)也稱繼電器繼電器接觸器控制系統(tǒng)。接觸器控制系統(tǒng)。2.1.1 2.1.1

3、 電氣符號電氣符號 2.1.2 2.1.2 電氣圖電氣圖n電氣圖：表達設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的組成、電氣圖：表達設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)的組成、分析控制系統(tǒng)工作原理以及安裝、調(diào)試、檢分析控制系統(tǒng)工作原理以及安裝、調(diào)試、檢修控制系統(tǒng)。修控制系統(tǒng)。n常用的電氣圖：常用的電氣圖：電氣原理圖、電氣原理圖、電器布置圖電器布置圖、電氣安裝電氣安裝接線圖接線圖1.1.電氣原理圖電氣原理圖n 電電氣原理氣原理圖圖用于詳細表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基用于詳細表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮各電器元件的實際安裝位置本組成和連接關(guān)系，而不考慮各電器元件的實際安裝位置和實際接線和實際接線情況情況。

4、1.1.電氣原理圖電氣原理圖電動機正反向運行控制電路電動機正反向運行控制電路 電氣制圖相關(guān)規(guī)定電氣制圖相關(guān)規(guī)定L1QSV11U11KMFR1500r/minM13000r/minM2W11Q12AFU23FU54KW0.125KWSB12SB25KMKM4FRTC150W36V1380V406.3V3302AFU32AFU441Q242EL31HLO325AFU1L2L3380V3-50HzU12V12W12UVWU1 V1 W1U2 V2 W2U21V21W21電源開關(guān)主軸冷卻泵控制電源指示照明6543212A22246-148A2.5mm1.5mm0.75mm222拉線端子標記拉線端子標記

5、n 電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號標記。電氣元器件接電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號標記。電氣元器件接線端子標記由拉丁字母和阿拉伯數(shù)字組成，如線端子標記由拉丁字母和阿拉伯數(shù)字組成，如U1U1、1U11U1，也可不用字母而，也可不用字母而簡化成簡化成1 1、1.11.1或或1111的形式。按國家標準的形式。按國家標準GB402683GB402683電器接線端子的識電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標志接線端子的通則別和用字母數(shù)字符號標志接線端子的通則規(guī)定：規(guī)定：三相交流電源的引入線用三相交流電源的引入線用L1L1、L2L2、L3L3、N N標記。標記。直流系統(tǒng)電源正、負

6、極、中間線分別用直流系統(tǒng)電源正、負極、中間線分別用L L+、L L與與M M標記。標記。三相動力電器的引出線分別按三相動力電器的引出線分別按U U、V V、W W順序標記。順序標記。保護接地：保護接地：PE,PE,接地：接地：E E單個元器件的兩個端點用連續(xù)的兩個數(shù)單個元器件的兩個端點用連續(xù)的兩個數(shù)字表示，如圖所示繞組的兩個接線端子字表示，如圖所示繞組的兩個接線端子分別用分別用1 1和和2 2表示；表示；1 1）原理圖分主電路和輔助電路兩部分）原理圖分主電路和輔助電路兩部分 主電路主電路從電源到電動機等大的電流通過的從電源到電動機等大的電流通過的通路。通路。輔助電路輔助電路包括控制回路、照明電

7、路、信號包括控制回路、照明電路、信號電路、保護電路等，由繼電器、接觸器的線圈、繼電路、保護電路等，由繼電器、接觸器的線圈、繼電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、按扭、照明燈、電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、按扭、照明燈、控制變壓器等電器元件組成?？刂谱儔浩鞯入娖髟M成。2 2）采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標準）采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標準 元件圖、文字符號。元件圖、文字符號。3 3）各個電氣元件、部件在控制線路中的位置）各個電氣元件、部件在控制線路中的位置 根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各部分根據(jù)需要可以不畫在一起，但文字符號件的各部分根據(jù)需要可以不畫在一起，但文字符號要相

8、同。要相同。4 4）圖中所有電器觸點）圖中所有電器觸點按沒有通電和不受外力按沒有通電和不受外力作用時的初始開閉狀態(tài)畫出。作用時的初始開閉狀態(tài)畫出。5 5）主電路、輔助電路）主電路、輔助電路各電氣元件一般按動作各電氣元件一般按動作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。垂直布置。6 6）有直接電聯(lián)系）有直接電聯(lián)系交叉導線連接點要用黑圓點交叉導線連接點要用黑圓點表示。無直接聯(lián)系的交叉導線連接點不畫黑圓點。表示。無直接聯(lián)系的交叉導線連接點不畫黑圓點。電動機正反向運行控制電路電動機正反向運行控制電路 圖紙上方的圖紙上方的1 1、2 2、3 3

9、等數(shù)字是圖區(qū)編號（也可以設(shè)置等數(shù)字是圖區(qū)編號（也可以設(shè)置在圖的下方）。在圖的下方）。圖紙編號下方的圖紙編號下方的“電源開關(guān)及保護電源開關(guān)及保護 ”等字樣等字樣表明對于區(qū)表明對于區(qū)域下方元件或電路的功能。域下方元件或電路的功能。L1QSV11U11KMFR1500r/minM13000r/minM2W11Q12AFU23FU54KW0.125KWSB12SB25KMKM4FRTC150W36V1380V406.3V3302AFU32AFU441Q242EL31HLO325AFU1L2L3380V3-50HzU12V12W12UVWU1 V1 W1U2 V2 W2U21V21W21電源開關(guān)主軸冷卻

10、泵控制電源指示照明6543212A22246-148A2.5mm1.5mm0.75mm222 圖區(qū)號圖區(qū)號圖號圖號 圖區(qū)號圖區(qū)號頁次頁次 左欄左欄 中欄中欄 右欄右欄 主觸主觸頭頭 輔助動輔助動合合觸觸點點 輔助動輔助動斷斷觸觸點點所在圖形區(qū)所在圖形區(qū) 所在圖形區(qū)所在圖形區(qū) 所在圖形區(qū)所在圖形區(qū) KM1 2 4 X2 X X 2 左欄左欄 右欄右欄 動動合合觸觸點點 動動斷斷觸觸點點 所在圖形區(qū)號所在圖形區(qū)號 所在圖形區(qū)號所在圖形區(qū)號KA 7 119 X11 XX X 4.5 7.2 A6.82.2.電氣設(shè)備位置圖電氣設(shè)備位置圖n 一般電氣元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)一般電氣元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)3.3.電

11、氣設(shè)備接線圖電氣設(shè)備接線圖l 表示成套裝置、設(shè)備、電氣元件的連接關(guān)系，用以表示成套裝置、設(shè)備、電氣元件的連接關(guān)系，用以進行安裝接線、檢查、試驗與進行安裝接線、檢查、試驗與維修維修的一種簡圖或表的一種簡圖或表格，稱為接線圖或接線表格，稱為接線圖或接線表。l 繪制繪制接線圖時接線圖時應(yīng)應(yīng)：把把各電氣元件的各個部分（如觸點與線圈）應(yīng)畫各電氣元件的各個部分（如觸點與線圈）應(yīng)畫在一起在一起；文字符號文字符號、元件連接順序、線路號碼編制都必須、元件連接順序、線路號碼編制都必須與電路圖一致與電路圖一致。電氣設(shè)備電氣設(shè)備接線圖和電氣設(shè)備位置圖是用于安裝接接線圖和電氣設(shè)備位置圖是用于安裝接線、檢查維修和施工的。

12、線、檢查維修和施工的。2.1.3 2.1.3 電氣識圖電氣識圖n1 1）了解設(shè)備生產(chǎn)過程和工藝對電路提出的要求，了解各種）了解設(shè)備生產(chǎn)過程和工藝對電路提出的要求，了解各種用電設(shè)備和控制電器的位置及用途，了解圖中的圖形符號用電設(shè)備和控制電器的位置及用途，了解圖中的圖形符號及文字符號的意義。及文字符號的意義。n2 2）進行主電路的識別進行主電路的識別：先看主電路中的用電器先看主電路中的用電器（如，電動機、電弧爐（如，電動機、電弧爐等），弄清它們的類別、等），弄清它們的類別、用圖、接線方式等。再看用圖、接線方式等。再看各用電器是由那些（個）各用電器是由那些（個）元件所控制元件所控制。其次，弄清主電路

13、是否其次，弄清主電路是否還有其他元器件，以及這還有其他元器件，以及這些元器件所起的作用。些元器件所起的作用。最后，觀察電源。最后，觀察電源。2.1.3 2.1.3 電氣電氣識識圖圖n 3 3）分析控制電路分析控制電路看控制電路的看控制電路的電源電源弄清控制電路中每個控制元件的弄清控制電路中每個控制元件的作用作用。弄清控制電路中各個控制元件之間的制約弄清控制電路中各個控制元件之間的制約關(guān)系關(guān)系n 4 4）分析輔助電路）分析輔助電路閱讀保護、照明、信號指示、檢測等部分閱讀保護、照明、信號指示、檢測等部分2.2 2.2 基本控制線路基本控制線路 1.1.電動機電動機單向點動、自鎖單向點動、自鎖控制電

14、路控制電路 2.2.電動機正反向運行控制電路電動機正反向運行控制電路u自動停止控制電路自動停止控制電路u自動自動往返往返控制電路控制電路u自動延時自動延時往返往返控制電路控制電路 3.3.三相籠型異步電動機減壓起動控制電路三相籠型異步電動機減壓起動控制電路星星-三三角角 4.4.三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動控制電路三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動控制電路 5.5.三相異步電動機的制動控制電路三相異步電動機的制動控制電路 6.6.典型控制電路典型控制電路2.2.1 2.2.1 電動機電動機單向點動自鎖單向點動自鎖控制電路控制電路 “一按（點）就動，一按（點）就動，一松（放）就停一松（放）就?！钡牡碾娐贩Q

15、為點動控制電電路稱為點動控制電路。點動控制電路常路。點動控制電路常用于調(diào)整機床，對刀用于調(diào)整機床，對刀操作等。因短時工作，操作等。因短時工作，電路中不設(shè)熱繼電器電路中不設(shè)熱繼電器 單向點動控制電路 依靠接觸器自身輔依靠接觸器自身輔助觸點而使其線圈保助觸點而使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。起自鎖作用的輔鎖。起自鎖作用的輔助觸點，則稱為自鎖助觸點，則稱為自鎖觸點觸點 單向自鎖控制電路 2.2.1 2.2.1 電動機電動機單向點動自鎖單向點動自鎖控制電路控制電路2.2.1 2.2.1 電動機電動機單向點動自鎖單向點動自鎖控制電路控制電路（1）（2）SB1-停止按鈕停止按鈕SB2-連

16、續(xù)起動按連續(xù)起動按鈕鈕SB3-點動按鈕點動按鈕（1 1）中存在不足：點動時，若）中存在不足：點動時，若KMKM觸頭釋觸頭釋放時間放時間 按鈕恢復時間，點動結(jié)束，按鈕恢復時間，點動結(jié)束，SB3SB3常閉觸點復位時，常閉觸點復位時，KMKM常開觸點未及時斷常開觸點未及時斷開，開，KMKM繼續(xù)通電，無法實現(xiàn)點動。繼續(xù)通電，無法實現(xiàn)點動。2.2.2 2.2.2 聯(lián)鎖控制和順序控制電路聯(lián)鎖控制和順序控制電路n 聯(lián)鎖控制是指不同的運動部聯(lián)鎖控制是指不同的運動部件之間互相聯(lián)系又互相制約件之間互相聯(lián)系又互相制約，又稱互鎖控制。聯(lián)鎖可以，又稱互鎖控制。聯(lián)鎖可以起到順序控制的作用，稱為起到順序控制的作用，稱為順序

17、聯(lián)鎖控制。順序聯(lián)鎖控制。2.2.2 2.2.2 聯(lián)鎖控制和順序控制電路聯(lián)鎖控制和順序控制電路n 采用時間繼電器按時間原則采用時間繼電器按時間原則順序啟動順序啟動電動機正反向運行控制電路電動機正反向運行控制電路接觸器接觸器KM1KM1和和KM2KM2觸點不可同時閉合，以免發(fā)生相間短路故障。觸點不可同時閉合，以免發(fā)生相間短路故障?；ユi互鎖：利用接觸器常閉輔助觸點互相制約的方法稱為互鎖。而這兩個：利用接觸器常閉輔助觸點互相制約的方法稱為互鎖。而這兩個常閉輔助觸點常閉輔助觸點(KM1,KM2)(KM1,KM2)稱為互鎖觸點。稱為互鎖觸點。2 2正一反一?？刂齐娐氛环匆煌？刂齐娐?.正停反控制電路正停

18、反控制電路2.2.3 2.2.3 多地點控制電路多地點控制電路n 多地點控制是指能在多個地點對同一臺電動機實現(xiàn)控制，以方便操作。多地點控制是指能在多個地點對同一臺電動機實現(xiàn)控制，以方便操作。n 接線要點接線要點：起動按鈕并聯(lián)起動按鈕并聯(lián)；停止停止按鈕串聯(lián)。按鈕串聯(lián)。2.24 2.24 自動循環(huán)電路自動循環(huán)電路2.24 2.24 自動自動循環(huán)循環(huán)電路電路 自動延時循環(huán)自動延時循環(huán)自動停止控制電路自動停止控制電路2.3 2.3 三相鼠籠型異步電動機的啟動控制電路三相鼠籠型異步電動機的啟動控制電路n 直接啟動：直接啟動：由由經(jīng)驗公式，當經(jīng)驗公式，當Ist/IN(3/4+Ps/4PN)時，中小型電動機

19、可時，中小型電動機可全電壓直接起動全電壓直接起動。式式中，中，Ist為電動機起動電為電動機起動電流流(A)；IN為電動機額定電流為電動機額定電流(A)；Ps為電源容量為電源容量(kVA)；PN 為電動機額定功率為電動機額定功率(kW)。n 降壓啟動：降壓啟動：籠籠型交流異步電動機起動時的型交流異步電動機起動時的起動電流很大，約為額定值的起動電流很大，約為額定值的4-74-7倍倍，但由于功率因素較低和主磁通的，但由于功率因素較低和主磁通的減小使起動轉(zhuǎn)矩并不大，一般只有減小使起動轉(zhuǎn)矩并不大，一般只有額定轉(zhuǎn)矩的額定轉(zhuǎn)矩的1-21-2倍。過大的起動電流倍。過大的起動電流一方面會引起供電線路上很大的壓一

20、方面會引起供電線路上很大的壓降，影響線路上其他負載的正常運降，影響線路上其他負載的正常運行；另一方面對于頻繁起動的異步行；另一方面對于頻繁起動的異步電動機，大的起動電流會導致嚴重電動機，大的起動電流會導致嚴重發(fā)熱，加速線圈老化，縮短電動機發(fā)熱，加速線圈老化，縮短電動機的壽命。的壽命。2.3.1 2.3.1 直接啟動控制電路直接啟動控制電路 （a a）用開關(guān)直接起動）用開關(guān)直接起動 （b b）用接觸器直接起動）用接觸器直接起動適用場合：對容量較小，并且工作要適用場合：對容量較小，并且工作要求簡單的電動機求簡單的電動機,如：小型臺鉆、砂如：小型臺鉆、砂輪機、冷卻泵的電動機，可用手動開輪機、冷卻泵的

21、電動機，可用手動開關(guān)在動力電路中接通電源直接起動。關(guān)在動力電路中接通電源直接起動。一般一般中小型機床的主電動機中小型機床的主電動機采用采用接觸器直接起動接觸器直接起動2.3.2 2.3.2 降壓啟動控制電路降壓啟動控制電路n 異步電動機的降壓起動方法異步電動機的降壓起動方法:l星形星形三角形降壓起動三角形降壓起動l定子繞組串電阻定子繞組串電阻(或電抗器或電抗器)起動起動l自耦變壓器降壓起動等自耦變壓器降壓起動等。1.1.星星-三角降壓啟動三角降壓啟動Y:Y:每相繞組每相繞組220V 220V:每相繞組每相繞組380V380V SBSB2 2 SB SB1 1 KM KM2 2 FU FU1 1

22、 KM KM1 1 KM KM1 1 KM KM2 2 KM KM3 3KMKM3 3KMKM3 3 KM KM1 1MM3 3 KTKT KM KM2 2V V1 1WW1 1U U1 1WW2 2 U U2 2V V2 2KMKM3 3L L3 3L L1 1L L2 2QFQFKTKTuSB2閉合；uKM3主觸點閉合，星形起動；uKM2主觸點閉合，三角形運行。1.1.星星-三角降壓啟動三角降壓啟動u原理：原理：起動時三相定子繞組串接電阻起動時三相定子繞組串接電阻R，降低定子繞組電壓，降低定子繞組電壓，以減小起動電流。起動結(jié)束應(yīng)將電阻短接。以減小起動電流。起動結(jié)束應(yīng)將電阻短接。2.2.定子

23、繞組串電阻減壓起動定子繞組串電阻減壓起動 降壓原理：起動時電動機定子繞組接自耦變壓器的次級（降低相電壓，減降壓原理：起動時電動機定子繞組接自耦變壓器的次級（降低相電壓，減少啟動電流），運行時電動機定子繞組接三相交流電源，并將自耦變壓器少啟動電流），運行時電動機定子繞組接三相交流電源，并將自耦變壓器從電網(wǎng)切除。從電網(wǎng)切除。主電路：起動時，主電路：起動時，KM1KM1主觸點閉合，自耦變壓器投入起動；運行時，主觸點閉合，自耦變壓器投入起動；運行時，KM2KM2主主觸點閉合，電動機接三相交流電源，觸點閉合，電動機接三相交流電源，KM1KM1主觸點斷開，自耦變壓器被切除。主觸點斷開，自耦變壓器被切除?？?/p>

24、制電路：起動過程分析控制電路：起動過程分析按動按動SB2SB2KM1KM1線圈通電自鎖線圈通電自鎖 電動機電動機M M自耦補償起動；自耦補償起動；KTKT線圈通電延時線圈通電延時-KA-KA線圈通電自鎖線圈通電自鎖KM1KM1、KTKT線圈斷電線圈斷電-KM2-KM2線線圈通電圈通電 電動機電動機M M全壓運行。全壓運行。3 3.自耦補償起動自耦補償起動 2.4 2.4 三相鼠籠型異步電動機制動控制線路三相鼠籠型異步電動機制動控制線路 電氣制動：電氣制動：反接制動、能耗制動、回饋制動反接制動、能耗制動、回饋制動 2.4 2.4 反接制動控制電路反接制動控制電路n 反接制動是通過改變電動機的電源

25、相序，使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與反接制動是通過改變電動機的電源相序，使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與原旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生制動力矩的一種制動方法。原旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生制動力矩的一種制動方法。注意注意：當電動機當電動機轉(zhuǎn)速接近于零時，必須立即斷開電源，否則電動機會反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速接近于零時，必須立即斷開電源，否則電動機會反向旋轉(zhuǎn)。其工作過程為：其工作過程為：l 合上開關(guān)合上開關(guān)QF按下啟動按下啟動按鈕按鈕SB2接觸器接觸器KMl通通電電電動機電動機M啟動運行啟動運行速度繼電器速度繼電器KS常開觸頭閉常開觸頭閉合，為制動做準備。合，為制動做準備。l 制動時按下停止按鈕制動時按下停止按鈕SB1KMl斷

26、電斷電 KM2通電通電(KS常開觸頭尚未打開常開觸頭尚未打開)接觸器接觸器KM2主觸頭閉合，主觸頭閉合，定子繞組串入限流電阻定子繞組串入限流電阻R進進行反接制動行反接制動n0時，時，KS常開觸頭斷開常開觸頭斷開 KM2斷電，斷電，電動機制動結(jié)束。電動機制動結(jié)束。2.2.能耗制動控制電路能耗制動控制電路n 三相異步電動機的能耗制動是指在切斷定子繞組的三相異步電動機的能耗制動是指在切斷定子繞組的交流電源后，在定子繞組任意兩相通入直流電流，交流電源后，在定子繞組任意兩相通入直流電流，形成一固定磁場，該磁場與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流形成一固定磁場，該磁場與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生制動力矩，制動結(jié)束

27、必須及時切除直相互作用產(chǎn)生制動力矩，制動結(jié)束必須及時切除直流電源。這種制動方法實質(zhì)是把轉(zhuǎn)子原來儲存的機流電源。這種制動方法實質(zhì)是把轉(zhuǎn)子原來儲存的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并消耗在轉(zhuǎn)子的制動上，故稱作械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并消耗在轉(zhuǎn)子的制動上，故稱作能耗制動。能耗制動。2.2.能耗制動控制電路能耗制動控制電路n 用變壓器用變壓器TCTC和整流器和整流器VCVC為制動提供直流電源，為制動提供直流電源，KM2KM2為制動用接觸器；使用為制動用接觸器；使用了時間繼電器了時間繼電器KTKT，根據(jù)電動機帶負載后的制動過程時間長短設(shè)定，根據(jù)電動機帶負載后的制動過程時間長短設(shè)定KTKT的定時的定時值，就可以實現(xiàn)制動過程的自

28、動控制。值，就可以實現(xiàn)制動過程的自動控制。n 其工作過程為：啟動時合上開關(guān)其工作過程為：啟動時合上開關(guān)QFQF 按下啟動按鈕按下啟動按鈕SBSB2 2 接觸器接觸器KMKMl l通電通電 電動機電動機M M啟動運行。制動時按下停止按鈕啟動運行。制動時按下停止按鈕SBSB1 1KMKM2 2和和KTKT通電、通電、KMKM1 1斷電斷電，進行能耗制動，進行能耗制動 KT KT延時時間到，其常閉觸頭斷開延時時間到，其常閉觸頭斷開 KM KM2 2斷電，電動機斷電，電動機制動結(jié)束。制動結(jié)束。在實際使用時，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作要求選用合適的制動方法。在實際使用時，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作要求選用合適的制動方法。2

29、.5 2.5 三相鼠籠型異步電動機速度控制電路三相鼠籠型異步電動機速度控制電路n 三相異步電動機的調(diào)速方法有：三相異步電動機的調(diào)速方法有：改變電動機的極對數(shù)改變電動機的極對數(shù)p；改變電源頻率改變電源頻率f；改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率s。其中改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速又包括：異。其中改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速又包括：異步電動機交流調(diào)壓調(diào)速；電磁離合器調(diào)速；繞線步電動機交流調(diào)壓調(diào)速；電磁離合器調(diào)速；繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；繞線式電動機串級調(diào)式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；繞線式電動機串級調(diào)速。速。60(1)fnsp2.5.1 2.5.1 變極調(diào)速變極調(diào)速n 鼠籠型異步電動機改變定子繞組極對數(shù)的方法主要有以下鼠籠型異步電動機改變定子

30、繞組極對數(shù)的方法主要有以下三種：三種：u（1 1）裝有）裝有套定子繞組，改變它的連接方式，得到不同的套定子繞組，改變它的連接方式，得到不同的極對數(shù)；極對數(shù)；u（2 2）定子槽里裝有兩套極對數(shù)不一樣的獨立繞組；）定子槽里裝有兩套極對數(shù)不一樣的獨立繞組；u（3 3）定子槽里裝有兩套極對數(shù)不一樣的獨立繞組，而每套）定子槽里裝有兩套極對數(shù)不一樣的獨立繞組，而每套繞組本身又可以改變它的連接方式，得到不同的極對數(shù)。繞組本身又可以改變它的連接方式，得到不同的極對數(shù)。2.5.1 2.5.1 變極調(diào)速變極調(diào)速三角形連接三角形連接雙星形連接雙星形連接單單星形連接星形連接雙星形連接雙星形連接n 當三角形或星形連接時

31、，當三角形或星形連接時，p p2(2(低速低速)，各相繞組互為，各相繞組互為240240o o電角度電角度n 當雙星形連接時，當雙星形連接時，p p1(1(高速高速)，各相繞組互為，各相繞組互為120120o o電角電角度度。n 保持變速前后轉(zhuǎn)向不變，改變磁極對數(shù)時必須改變電源保持變速前后轉(zhuǎn)向不變，改變磁極對數(shù)時必須改變電源相序。相序。2.5.1 2.5.1 變極調(diào)速變極調(diào)速n 1.1.“低速低速”工作過程為：工作過程為：SASA置于置于低速位置低速位置 接觸器接觸器KMKM3 3通電通電KMKM3 3主觸頭閉合主觸頭閉合 電動機電動機M M連接成三連接成三角形角形，低速，低速運行。運行。n

32、2.2.“高速高速”工作過程為：工作過程為：SASA置于置于高速位置高速位置 時間繼電器時間繼電器KTKT通電通電 接觸器接觸器KMKM3 3通電通電 電動機電動機M M連接連接成三角形啟動成三角形啟動KTKT延時打開常閉觸頭延時打開常閉觸頭KMKM3 3斷電斷電KTKT延時閉合常開觸頭延時閉合常開觸頭 接觸器接觸器KMKM2 2通電通電 接觸器接觸器KMKMl l通電通電 電動機連接成雙星形投入高速運行電動機連接成雙星形投入高速運行。2.5.2 2.5.2 變壓調(diào)速變壓調(diào)速n 調(diào)壓調(diào)速是變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的一種。調(diào)壓調(diào)壓是異步電動機調(diào)壓調(diào)速是變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的一種。調(diào)壓調(diào)壓是異步電動機調(diào)速中比較簡便的

33、一種方法。調(diào)速中比較簡便的一種方法。n 由電機原理可知當轉(zhuǎn)差率由電機原理可知當轉(zhuǎn)差率s s基本保持不變時，電動機的電磁基本保持不變時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變定子電壓就可轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變定子電壓就可以得到不同的人為機械特性，從而達到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的以得到不同的人為機械特性，從而達到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的目的。目的。220222222022212)SX(RUSRK)SX(RUSRKT 式中，式中，K與電動機結(jié)構(gòu)參數(shù)、與電動機結(jié)構(gòu)參數(shù)、電源頻率電源頻率有關(guān)的一個常數(shù)；有關(guān)的一個常數(shù)；U1、U定子繞組電壓，電源電壓；定子繞組電壓，電源電壓；R2轉(zhuǎn)子每相繞組的

34、電阻；轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻；X20 電動機不動（電動機不動（S=1）時轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。）時轉(zhuǎn)子每相繞組的感抗。異步電動機采用交流調(diào)壓器調(diào)壓調(diào)速異步電動機采用交流調(diào)壓器調(diào)壓調(diào)速主電路主電路 圖中圖中 是相控交流調(diào)壓器，由三只是相控交流調(diào)壓器，由三只雙向晶閘管或三對反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成，電雙向晶閘管或三對反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成，電動機定子繞組接成動機定子繞組接成 接法。接法。工作時，電動機進入調(diào)壓調(diào)速工作時，電動機進入調(diào)壓調(diào)速工作，晶閘管的控制角工作，晶閘管的控制角 越大，電動機越大，電動機的端電壓越低；的端電壓越低；越小，端電壓越高；當越小，端電壓越高；當控制角控制角 小于等于電動機的功率因數(shù)角小于等于

35、電動機的功率因數(shù)角 時，時，相當于直通，電源電壓全部加到相當于直通，電源電壓全部加到電動機上。電動機上。VVCYVVCVVCn改變加在定子上的電壓是通過交流調(diào)壓改變加在定子上的電壓是通過交流調(diào)壓器實現(xiàn)的。器實現(xiàn)的。目前廣泛采用的交流調(diào)壓器由目前廣泛采用的交流調(diào)壓器由晶閘管等器件組成。它是將三個雙向晶閘晶閘管等器件組成。它是將三個雙向晶閘管分別接到三相交流電源與三相定子繞組管分別接到三相交流電源與三相定子繞組之間，之間，通過調(diào)整晶閘管導通角的大小來調(diào)通過調(diào)整晶閘管導通角的大小來調(diào)節(jié)加到定子繞組兩端的端電壓。節(jié)加到定子繞組兩端的端電壓。2.5.2 2.5.2 變壓調(diào)速變壓調(diào)速2.5.3 2.5.3

36、 電磁轉(zhuǎn)差率離合器調(diào)速電磁轉(zhuǎn)差率離合器調(diào)速n 電磁調(diào)速異步電動機電磁調(diào)速異步電動機組成：組成：1)1)籠型異步電動機：拖動電樞旋轉(zhuǎn)?；\型異步電動機：拖動電樞旋轉(zhuǎn)。2)2)電磁轉(zhuǎn)差離合器：電樞，磁極，滑環(huán)等。電磁轉(zhuǎn)差離合器：電樞，磁極，滑環(huán)等。3)3)可控硅整流電源：將交流電變?yōu)橹绷?，提供直流勵磁電流?？煽毓枵麟娫矗簩⒔涣麟娮優(yōu)橹绷鳎峁┲绷鲃畲烹娏?。n 通過調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵磁來改變轉(zhuǎn)差率進行調(diào)速。異步電動機本身通過調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵磁來改變轉(zhuǎn)差率進行調(diào)速。異步電動機本身并不調(diào)速，調(diào)節(jié)的是離合器的輸出轉(zhuǎn)速。電磁轉(zhuǎn)差離合器的基本作用原理并不調(diào)速，調(diào)節(jié)的是離合器的輸出轉(zhuǎn)速。電磁轉(zhuǎn)差離合器

37、的基本作用原理就是基于電磁感應(yīng)原理，實質(zhì)上就是一臺感應(yīng)電動機。就是基于電磁感應(yīng)原理，實質(zhì)上就是一臺感應(yīng)電動機。電磁離合器的磁極電磁離合器的磁極的轉(zhuǎn)速與勵磁電流的大小有關(guān)。對于一定的負載轉(zhuǎn)矩，勵磁電流不同，轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與勵磁電流的大小有關(guān)。對于一定的負載轉(zhuǎn)矩，勵磁電流不同，轉(zhuǎn)速也不同，因此只要改變電磁離合器的勵磁電流，就可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。速也不同，因此只要改變電磁離合器的勵磁電流，就可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。n 圖中圖中VCVC是晶閘管可控整流電源，提供電磁離合器的直流勵磁電流，其是晶閘管可控整流電源，提供電磁離合器的直流勵磁電流，其大小可通過電位器大小可通過電位器R R進行調(diào)節(jié)。由測速發(fā)電機取出轉(zhuǎn)速信號，反饋給進

38、行調(diào)節(jié)。由測速發(fā)電機取出轉(zhuǎn)速信號，反饋給VCVC，以達到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定電動機的轉(zhuǎn)速，改善異步電動機機械特性的目的。以達到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定電動機的轉(zhuǎn)速，改善異步電動機機械特性的目的。n 工作過程如下工作過程如下:合上刀開關(guān)合上刀開關(guān)QSQS。按下啟動按鈕。按下啟動按鈕SBSB2 2 接觸器接觸器KMKM通電通電 電動機電動機M M運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)VCVC輸出直流電流給電磁離合器輸出直流電流給電磁離合器YCYC，建立磁場，磁極隨，建立磁場，磁極隨電動機和電樞同向轉(zhuǎn)動電動機和電樞同向轉(zhuǎn)動 調(diào)節(jié)可變電阻調(diào)節(jié)可變電阻R R改變勵磁電流大小，使生產(chǎn)改變勵磁電流大小，使生產(chǎn)機械達到所要求的轉(zhuǎn)速。機械達到所要求的轉(zhuǎn)速。2.5.

39、4 2.5.4 變頻調(diào)速變頻調(diào)速n 變頻器：把工頻交流電（或直流電）變換為電壓和頻率可變的交流電的電變頻器：把工頻交流電（或直流電）變換為電壓和頻率可變的交流電的電氣設(shè)備稱為變頻器。變頻器的主要用途是用于交流電動機的調(diào)速控制。氣設(shè)備稱為變頻器。變頻器的主要用途是用于交流電動機的調(diào)速控制。n 變頻器從輸入端看：輸入的是工頻三相交流電，從輸出端看：輸出的是頻變頻器從輸入端看：輸入的是工頻三相交流電，從輸出端看：輸出的是頻率和電壓可調(diào)的交流電，控制電動機工作。率和電壓可調(diào)的交流電，控制電動機工作。電源電源 380V整流器整流器濾波器濾波器逆變器逆變器M變頻器變頻器補充：電液控制技術(shù)補充：電液控制技術(shù)

40、控制部件：控制部件：電磁閥（電磁閥（YVYV）：二位二通液壓電磁換向閥；三位五通電磁換向閥；）：二位二通液壓電磁換向閥；三位五通電磁換向閥；YAYA：電磁線圈（直流）：電磁線圈（直流）溢流閥（壓力閥）；調(diào)速閥（節(jié)流閥）；單向閥溢流閥（壓力閥）；調(diào)速閥（節(jié)流閥）；單向閥動力部件：液壓泵及電動機動力部件：液壓泵及電動機執(zhí)行部件：液壓缸（活塞），液壓馬達執(zhí)行部件：液壓缸（活塞），液壓馬達輔助裝置：油箱，油管，過濾器輔助裝置：油箱，油管，過濾器液壓動力滑臺電液控制系統(tǒng)液壓動力滑臺電液控制系統(tǒng)工步一：滑臺快進工步一：滑臺快進n 按啟動按鈕，按啟動按鈕，YV1 YV1 和和YV3 YV3 的線圈通電。的線

41、圈通電。n YV1YV1線圈通電后，三位五線圈通電后，三位五通閥處于左位。通閥處于左位。n 壓力油經(jīng)換向閥進入油缸壓力油經(jīng)換向閥進入油缸左腔，推動活塞右移；左腔，推動活塞右移；n YV3 YV3 的線圈通電時，兩位的線圈通電時，兩位兩通閥也處于左位，使得兩通閥也處于左位，使得油缸右腔回油返回液壓缸油缸右腔回油返回液壓缸左腔，以增大液壓缸左腔左腔，以增大液壓缸左腔的進油量。使活塞快速向的進油量。使活塞快速向前移動。前移動。工步二滑臺工進工步二滑臺工進n 碰到行程開關(guān)碰到行程開關(guān)SQ2SQ2，YV1 YV1 的線的線圈通電。圈通電。n 動力滑臺快進到位，到達工進動力滑臺快進到位，到達工進起點時，壓

42、下行程開關(guān)起點時，壓下行程開關(guān)SQ2,SQ2,進進入工進工步。移動方向不變，入工進工步。移動方向不變，但移動速度改變。但移動速度改變。n YV1YV1線圈通電：三位五通閥處線圈通電：三位五通閥處于左位。于左位。n 壓力油經(jīng)換向閥進入油缸左腔，壓力油經(jīng)換向閥進入油缸左腔，推動活塞右移；推動活塞右移；n YV3 YV3 的線圈斷電時，油缸右腔的線圈斷電時，油缸右腔回油經(jīng)過調(diào)速閥回到油箱?；赜徒?jīng)過調(diào)速閥回到油箱。YV3 YV3 的線圈斷電，在彈簧力的復位作用下切的線圈斷電，在彈簧力的復位作用下切換到右位。換到右位。調(diào)速閥節(jié)流控制回油的流量，從而限定活塞調(diào)速閥節(jié)流控制回油的流量，從而限定活塞以給定的工

43、進速度繼續(xù)向右移動。以給定的工進速度繼續(xù)向右移動。工步三滑臺快退工步三滑臺快退n 動力滑臺工進到位，動力滑臺工進到位，壓下終點行程開關(guān)壓下終點行程開關(guān)SQ3,SQ3,進入快退工步。進入快退工步。n YV2YV2線圈通電：三位線圈通電：三位五通閥處于右位。五通閥處于右位。n 壓力油經(jīng)換向閥進入壓力油經(jīng)換向閥進入油缸右腔，推動活塞油缸右腔，推動活塞左移；液壓缸左腔的左移；液壓缸左腔的回油經(jīng)該位直接回油回油經(jīng)該位直接回油箱。箱。工步四滑臺停止工步四滑臺停止碰到原位行程碰到原位行程開關(guān)開關(guān)SQ1，YV1YV1、YV2YV2、YV3YV3均失電均失電n 選擇開關(guān)選擇開關(guān)SASA合向自動工作位合向自動工作

44、位置的自動循環(huán)過程：置的自動循環(huán)過程：按按動動SB1KA1SB1KA1線圈通電自鎖線圈通電自鎖YA1YA1、YA3YA3線圈通電，滑臺快進線圈通電，滑臺快進；至壓下；至壓下SQ2KA2SQ2KA2線圈通電自鎖線圈通電自鎖YA3YA3線圈斷電，滑臺工進；壓線圈斷電，滑臺工進；壓下下SQ3SQ3滑臺逗留；滑臺逗留；KTKT線圈通電線圈通電延時延時KA3KA3線圈通電自鎖線圈通電自鎖YA1YA1，KA2KA2線圈斷電線圈斷電YA2YA2線圈通電，滑線圈通電，滑臺快退；壓下臺快退；壓下SQ1KA3SQ1KA3線圈斷電線圈斷電YA2YA2線圈斷電，滑臺在原位停線圈斷電，滑臺在原位停止。循環(huán)過程結(jié)束。止。

45、循環(huán)過程結(jié)束。n 手動操作：手動操作：SA SA在手動位置時，在手動位置時，SB1SB1用于用于工作臺手動進給。工作臺手動進給。SB2 SB2用于工作臺手動退回用于工作臺手動退回。液壓動力滑臺電液控制系統(tǒng)液壓動力滑臺電液控制系統(tǒng)2.6 2.6 常用電動機控制的保護環(huán)節(jié)常用電動機控制的保護環(huán)節(jié) 短路保護短路保護 熔斷器或斷路器熔斷器或斷路器 過過流保護流保護 過流過流繼電器繼電器 過載保護過載保護 熱繼電器熱繼電器 零電壓與欠電壓保護零電壓與欠電壓保護 零壓保護繼電器和零壓保護繼電器和欠電壓繼欠電壓繼電器電器短路保護短路保護n 應(yīng)用方法是串聯(lián)在回路中，其應(yīng)用方法是串聯(lián)在回路中，其分斷作用分斷作用

46、是當線路電流超過是當線路電流超過其允許最大電流時熔斷或跳保護。其允許最大電流時熔斷或跳保護。n 自動空氣開關(guān)自動空氣開關(guān)/斷路器作用：斷路器作用：可實現(xiàn)可實現(xiàn)短路短路、過載過載、失壓失壓保護保護 。應(yīng)用于要求較高的場合。應(yīng)用于要求較高的場合n 熔斷器作用：熔斷器作用：用于短路保護。應(yīng)用于要求不高和自動化程用于短路保護。應(yīng)用于要求不高和自動化程度較差的系統(tǒng)中。度較差的系統(tǒng)中。過流保護過流保護n 起動方法不正確起動方法不正確 、負載轉(zhuǎn)矩過大常、負載轉(zhuǎn)矩過大常常常引起電動機引起電動機的過電流故障的過電流故障,過電流一般比短路電流要小。過電流一般比短路電流要小。n 過電流保護廣泛用于過電流保護廣泛用于

47、直流電動機直流電動機或或繞線轉(zhuǎn)子異步電繞線轉(zhuǎn)子異步電動機動機；對于三相籠型電動機，由于其短時過電流不對于三相籠型電動機，由于其短時過電流不會產(chǎn)生嚴重后果，故不采用過流保護而采用短路保會產(chǎn)生嚴重后果，故不采用過流保護而采用短路保護。護。保護過程：保護過程：當電動機啟動時，延時繼當電動機啟動時，延時繼電器電器KTKT的常閉觸點閉合著，過的常閉觸點閉合著，過電流繼電器的過電流線圈不接電流繼電器的過電流線圈不接入電路，這時，雖然啟動電流入電路，這時，雖然啟動電流很大，但過電流保護不動作，很大，但過電流保護不動作，啟動結(jié)束后，啟動結(jié)束后，KTKT的常閉觸點經(jīng)的常閉觸點經(jīng)過延時已經(jīng)斷開，過電流繼電過延時已

48、經(jīng)斷開，過電流繼電器開始起保護作用。器開始起保護作用。過載保護過載保護n所謂過載是指電動機的電流大于其額定電流值，但在所謂過載是指電動機的電流大于其額定電流值，但在1.51.5倍倍額定電流以內(nèi)。額定電流以內(nèi)。引起電動機過載的原因很多，如負載的突然增引起電動機過載的原因很多，如負載的突然增加、三相異步電動機斷相運行或電源電壓降低等。若電動機長加、三相異步電動機斷相運行或電源電壓降低等。若電動機長期過載運行，其繞組溫升將超過允許值，造成絕緣材料老化變期過載運行，其繞組溫升將超過允許值，造成絕緣材料老化變脆，壽命減少，嚴重時會使電機損壞。過載電流越大，達到允脆，壽命減少，嚴重時會使電機損壞。過載電流

49、越大，達到允許溫升的時間就越短。許溫升的時間就越短。n常用的過載保護元件是熱繼電器。常用的過載保護元件是熱繼電器。n必須強調(diào)指出，短路、過電流、過載保護雖然都是電流保護必須強調(diào)指出，短路、過電流、過載保護雖然都是電流保護，但由于故障電流的動作值、保護特性和保護要求以及使用元，但由于故障電流的動作值、保護特性和保護要求以及使用元件的不同，它們之間是不能相互取代的。件的不同，它們之間是不能相互取代的。由于熱慣性的關(guān)系，熱繼電器由于熱慣性的關(guān)系，熱繼電器不會受短路電流的沖擊而瞬時不會受短路電流的沖擊而瞬時動作。但當有動作。但當有810倍額定電流倍額定電流通過熱繼電器時，有可能使熱通過熱繼電器時，有可

50、能使熱繼電器的發(fā)熱元件燒壞。繼電器的發(fā)熱元件燒壞。在使用熱繼電器作過在使用熱繼電器作過載保護時，還必須裝載保護時，還必須裝有熔斷器或過流繼電有熔斷器或過流繼電器配合使用器配合使用。原因原因KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3FRFRSB1KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3FRFRSB1零電壓繼電器零電壓繼電器主令控制器主令控制器（b）KVKMSA120KV（a）對于正常運行的電動機，若電源電壓過分地降低，對于正常運行的電動機，若電源電壓過分地降低，將引起一些控制電器的釋放，造成控制電路工作不將引起一些控制電器的釋放，造成控制電路工作不正常，甚至發(fā)生事故；電源電壓降

51、低后電動機負載正常，甚至發(fā)生事故；電源電壓降低后電動機負載不變，將造成電動機電流增大，引起電動機發(fā)熱，不變，將造成電動機電流增大，引起電動機發(fā)熱，甚至燒壞電動機；電源電壓降低還會引起電動機轉(zhuǎn)甚至燒壞電動機；電源電壓降低還會引起電動機轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)。因此，速下降，甚至停轉(zhuǎn)。因此，當電動機電源電壓降到當電動機電源電壓降到一定值（一定值（60%80%額定電壓）時，應(yīng)及時切斷電動額定電壓）時，應(yīng)及時切斷電動機電源，對電動機進行保護，這種保護稱為欠電壓機電源，對電動機進行保護，這種保護稱為欠電壓保護。保護。五、欠電壓保護五、欠電壓保護n 采用按鈕和接觸器控制的電路同樣具有欠電壓保護作用。采用按鈕和接

52、觸器控制的電路同樣具有欠電壓保護作用。n 此外還可采用欠電壓繼電器來實現(xiàn)欠電壓保護。此外還可采用欠電壓繼電器來實現(xiàn)欠電壓保護。欠電壓欠電壓繼電器的吸合電壓通常整定為繼電器的吸合電壓通常整定為0.80.85UN，釋放電壓通，釋放電壓通常整定為常整定為0.50.7UN。將欠電壓繼電器的線圈直接跨接在。將欠電壓繼電器的線圈直接跨接在定子的兩相電源線上，其常開觸頭串接在控制電動機的定子的兩相電源線上，其常開觸頭串接在控制電動機的接觸器線圈電路中，當電源電壓低于釋放值時，欠壓繼接觸器線圈電路中，當電源電壓低于釋放值時，欠壓繼電器動作使接觸器釋放，接觸器主觸頭短開電動機電源電器動作使接觸器釋放，接觸器主觸

53、頭短開電動機電源實現(xiàn)欠電壓保護。實現(xiàn)欠電壓保護。五、欠電壓保護五、欠電壓保護 采用繼電器、接觸器控制后，電源電采用繼電器、接觸器控制后，電源電壓壓85%85%時，接觸器觸頭自動斷開，可避免時，接觸器觸頭自動斷開，可避免燒壞電機；另外，在電源停電后突然再來燒壞電機；另外，在電源停電后突然再來電時，可避免電機自動起動而傷人。電時，可避免電機自動起動而傷人。交流電動機常用保護類型示意圖交流電動機常用保護類型示意圖短路保護短路保護熔斷器熔斷器FU1FU1、FU2FU2過載保護過載保護熱繼電熱繼電器器FRFR過流保護過流保護過電流過電流繼電器繼電器KI1KI1、KI2KI2零壓保護零壓保護按鈕按鈕SB2

54、SB2、SB3SB3并接并接KM1KM1、KM2KM2常常開輔助觸點開輔助觸點欠壓保護欠壓保護欠壓繼欠壓繼電器電器KVKV互鎖保護互鎖保護接觸器接觸器KM1KM1和和KM2KM2互鎖互鎖2.7.1 2.7.1 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容和原則電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容和原則 基本內(nèi)容：基本內(nèi)容：擬定電氣設(shè)計任務(wù)書擬定電氣設(shè)計任務(wù)書（技術(shù)條件）（技術(shù)條件）確定電氣傳動方案，選擇電動機確定電氣傳動方案，選擇電動機 設(shè)計設(shè)計電氣控制原理圖電氣控制原理圖 選擇電氣元件，并制定元件明細表選擇電氣元件，并制定元件明細表 設(shè)計操作臺設(shè)計操作臺電氣柜及非標準電氣元件電氣柜及非標準電氣元件 設(shè)計設(shè)計電氣設(shè)備布置

55、總圖電氣設(shè)備布置總圖電氣安裝圖和電氣安裝圖和 電氣接線圖電氣接線圖 編寫電氣說明書和使用操作說明書編寫電氣說明書和使用操作說明書2.7 2.7 電氣控制線路的簡單設(shè)計方法電氣控制線路的簡單設(shè)計方法 電力拖動方案確定的原則：電力拖動方案確定的原則：無電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機械無電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機械鼠籠異步電動機鼠籠異步電動機負載轉(zhuǎn)矩大負載轉(zhuǎn)矩大 繞線式異步電動機繞線式異步電動機負載平穩(wěn)負載平穩(wěn)容量大容量大起制動少起制動少同步電動機同步電動機不調(diào)速不調(diào)速不頻繁起動不頻繁起動要求電氣調(diào)速的生產(chǎn)機械要求電氣調(diào)速的生產(chǎn)機械調(diào)速要求調(diào)速要求（范圍（范圍平滑性平滑性機械特性硬度機械特性硬度 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)級數(shù)轉(zhuǎn)速調(diào)

56、節(jié)級數(shù)工作可靠性）工作可靠性）選擇拖動方案，比較確定最佳選擇拖動方案，比較確定最佳調(diào)速范圍：調(diào)速范圍：2 23 3調(diào)速級數(shù)：調(diào)速級數(shù)：224 4雙速或多速雙速或多速鼠籠異步電動機鼠籠異步電動機調(diào)速范圍：調(diào)速范圍：3 3不要求平滑不要求平滑 繞線式異步電動機繞線式異步電動機（短時負載和重復短時負載）（短時負載和重復短時負載）調(diào)速范圍：調(diào)速范圍：3 31010要求平滑要求平滑 帶滑差離合器的帶滑差離合器的異步電動機異步電動機（長期低速時，用晶閘管直流拖動）（長期低速時，用晶閘管直流拖動）調(diào)速范圍：調(diào)速范圍：1010100100 直流拖動系統(tǒng)直流拖動系統(tǒng)或交流調(diào)速系統(tǒng)或交流調(diào)速系統(tǒng)三相異步電動機的三

57、相異步電動機的調(diào)速：調(diào)速：定子繞組的級數(shù)定子繞組的級數(shù) 轉(zhuǎn)子電路的電阻轉(zhuǎn)子電路的電阻變頻調(diào)速和串級調(diào)速變頻調(diào)速和串級調(diào)速改變改變電動機調(diào)速性質(zhì)的確定電動機調(diào)速性質(zhì)的確定調(diào)速：調(diào)速：恒轉(zhuǎn)距（調(diào)電樞電壓）恒轉(zhuǎn)距（調(diào)電樞電壓）恒功率（調(diào)勵磁電流）恒功率（調(diào)勵磁電流）直流他勵電動機直流他勵電動機恒轉(zhuǎn)距：恒轉(zhuǎn)距：Y雙雙Y，輸出轉(zhuǎn)距不變，輸出轉(zhuǎn)距不變恒功率：雙恒功率：雙Y，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速 但功率變化不大但功率變化不大雙速鼠籠異步電動機雙速鼠籠異步電動機例：車床例：車床主軸為主軸為恒功率恒功率傳動傳動進給為進給為恒轉(zhuǎn)距恒轉(zhuǎn)距傳動傳動調(diào)速性質(zhì)負載性質(zhì)調(diào)速性質(zhì)負載性質(zhì) 控制方案確定的原則控制方案確定的原則 控制方式

58、與拖動需要相適應(yīng)控制方式與拖動需要相適應(yīng) 控制方式與通用化程度相適應(yīng)控制方式與通用化程度相適應(yīng) 控制方式應(yīng)最大限度滿足工藝要求控制方式應(yīng)最大限度滿足工藝要求 控制電路的電源應(yīng)可靠控制電路的電源應(yīng)可靠2.7.2 2.7.2 電氣控制電路設(shè)計方法電氣控制電路設(shè)計方法n經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法n邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法 根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝要求和加工過程，利用根據(jù)生產(chǎn)機械的工藝要求和加工過程，利用各種典型各種典型的基本控制環(huán)節(jié)的基本控制環(huán)節(jié)，加以修改、補充、完善，最后得出最加以修改、補充、完善，最后得出最佳方案佳方案 試探的方法，無固定模式試探的方法，無固定模式 ，設(shè)計結(jié)果不唯一，設(shè)計結(jié)果不唯一1.1.經(jīng)驗設(shè)

59、計法經(jīng)驗設(shè)計法 （1 1）設(shè)計步驟：）設(shè)計步驟：設(shè)計主電路設(shè)計主電路設(shè)計控制電路設(shè)計控制電路設(shè)計聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設(shè)計聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)電路的完善電路的完善（2 2）設(shè)計控制電路的注意事項）設(shè)計控制電路的注意事項 n 線圈的連接線圈的連接 控制線路中，即使控制線路中，即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也是不允許串聯(lián)使用的是不允許串聯(lián)使用的兩線圈吸合快慢不一致兩線圈吸合快慢不一致:導致先吸合的電器磁路先閉合導致先吸合的電器磁路先閉合 阻抗阻抗 電感顯著電感顯著 ,其線圈其線圈 上的電壓也上的電壓也 ,另一個不能吸合另一個不能吸合同時電路電流同時電路電流 ,可能燒毀線圈

60、可能燒毀線圈兩個同時動作的線圈兩個同時動作的線圈應(yīng)應(yīng)并聯(lián)并聯(lián)連接連接n 觸點的連接觸點的連接同一個電器的常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分同一個電器的常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接在電源的不同相上。別接在電源的不同相上。電位不等電位不等 飛弧飛弧等電位等電位（2 2）設(shè)計控制電路的注意事項）設(shè)計控制電路的注意事項 n 避免多個電器元件依次動作后才能接通另一個電器元件避免多個電器元件依次動作后才能接通另一個電器元件 （2 2）設(shè)計控制電路的注意事項）設(shè)計控制電路的注意事項 線圈線圈KA3的接通要經(jīng)過的接通要經(jīng)過KA、KA1、KA2三對常開觸頭三對常開觸頭每一線圈的通電只需經(jīng)過一對

61、常每一線圈的通電只需經(jīng)過一對常開觸頭，工作較可靠。開觸頭，工作較可靠。n 應(yīng)考慮電器觸頭的接通和分斷能力應(yīng)考慮電器觸頭的接通和分斷能力 若若觸頭觸頭容量不夠，可在線路中增加中間繼電器容量不夠，可在線路中增加中間繼電器 或增加線路中觸頭數(shù)目或增加線路中觸頭數(shù)目增加接通能力用多觸頭并聯(lián)連接增加接通能力用多觸頭并聯(lián)連接增加分斷能力用多觸頭串聯(lián)連接增加分斷能力用多觸頭串聯(lián)連接（2 2）設(shè)計控制電路的注意事項）設(shè)計控制電路的注意事項 n 應(yīng)考慮電器元件觸頭應(yīng)考慮電器元件觸頭競爭競爭”問題問題 先斷后合先斷后合：通電時通電時,常閉觸頭先斷開常閉觸頭先斷開,常開觸頭后閉合常開觸頭后閉合 斷電時斷電時,常開觸

62、頭先斷開常開觸頭先斷開,常閉觸頭后閉合常閉觸頭后閉合 先合后斷：先合后斷：通電時通電時,常開觸頭先閉合常開觸頭先閉合,常閉觸頭后斷開常閉觸頭后斷開 斷電時斷電時,常閉觸頭先閉合常閉觸頭先閉合,常開觸頭后斷開常開觸頭后斷開 同一繼電器的常開觸頭和常閉觸頭有同一繼電器的常開觸頭和常閉觸頭有:先斷后合型先斷后合型 先合后斷型先合后斷型（2 2）設(shè)計控制電路的注意事項）設(shè)計控制電路的注意事項 n 應(yīng)考慮電器元件觸頭應(yīng)考慮電器元件觸頭競爭競爭”問題問題 KAKA為為先斷后合先斷后合型：型：自鎖不行自鎖不行KAKA為為先合后斷先合后斷型：型：自鎖可行自鎖可行（2 2）設(shè)計控制電路的注意事項）設(shè)計控制電路的

63、注意事項 盡量減少觸頭的數(shù)目盡量減少觸頭的數(shù)目(經(jīng)濟，故障機會少經(jīng)濟，故障機會少)（3 3）控制電路力求簡單、經(jīng)濟控制電路力求簡單、經(jīng)濟 盡量減少連接導線盡量減少連接導線 l KMKM在控制柜，起停按鈕在操作臺在控制柜，起停按鈕在操作臺,從按鈕到接觸器要經(jīng)過較遠從按鈕到接觸器要經(jīng)過較遠的距離，所以必須把起動按鈕和停止按鈕直接連接，這樣可的距離，所以必須把起動按鈕和停止按鈕直接連接，這樣可減少連接線。減少連接線。線路在工作時除必要的電器元件必須長期通電外，其余電線路在工作時除必要的電器元件必須長期通電外，其余電器應(yīng)盡量不長期通電器應(yīng)盡量不長期通電 (延長電器元件的使用壽命和節(jié)約電能延長電器元件的

64、使用壽命和節(jié)約電能)（4 4）防止寄生電路）防止寄生電路 n 寄生電路寄生電路:控制線路在工作中出現(xiàn)意外接通的電路控制線路在工作中出現(xiàn)意外接通的電路n 寄生電路的缺點寄生電路的缺點:破壞線路的正常工作，造成誤動作破壞線路的正常工作，造成誤動作熱繼電器動作時會出現(xiàn)寄生電路，使熱繼電器動作時會出現(xiàn)寄生電路，使KM1KM1不能斷電不能斷電（5 5）應(yīng)具有必要的保護環(huán)節(jié)）應(yīng)具有必要的保護環(huán)節(jié) n 短路保護短路保護 熔斷器或斷路器熔斷器或斷路器n 過流保護過流保護 過流繼電器和接觸器配合過流繼電器和接觸器配合n 過載保護過載保護 熱繼電器熱繼電器n 零電壓與欠電壓保護零電壓與欠電壓保護n 漏電保護漏電保

65、護邏輯設(shè)計法：邏輯設(shè)計法：利用邏輯代數(shù)方法，設(shè)計電器控制線路，利用邏輯代數(shù)方法，設(shè)計電器控制線路，或?qū)€路簡化或?qū)€路簡化邏輯變量：邏輯變量：接觸器、繼電器的接觸器、繼電器的線圈、觸頭線圈、觸頭 線圈：線圈：通電時通電時,為為 1 1 斷電時斷電時,為為 0 0 觸頭：觸頭：閉合時閉合時,為為 1 1 斷開時斷開時,為為 0 0 電器控制線路中，線圈的狀態(tài)可用邏輯表達式表示，電器控制線路中，線圈的狀態(tài)可用邏輯表達式表示，因而可用邏輯代數(shù)方法，設(shè)計或化簡電器控制線路因而可用邏輯代數(shù)方法，設(shè)計或化簡電器控制線路2.2.邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法 邏輯與：邏輯與：電器控制線路與基本邏輯表達式的關(guān)系電器控制

66、線路與基本邏輯表達式的關(guān)系21KAKAKMKA1KA2KM000010100111真值表真值表 邏輯或：邏輯或：21KAKAKMKA1KA2KM000011101111真值表真值表常閉觸頭用其線圈的非表示常閉觸頭用其線圈的非表示 邏輯非：邏輯非：KAKM0110真值表真值表n 邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)邏輯代數(shù)的基本性質(zhì)0 0和和1 1定則：定則：互補定律：互補定律：同一定律：同一定律：反轉(zhuǎn)定律：反轉(zhuǎn)定律：AAAAAA11100001AAAAAAAAAAAA 交換律：交換律：結(jié)合律：結(jié)合律：分配律：分配律：ABBAABBA)()()()(CBACBACBACBABCACABAACABCBA)()()(吸收率：吸收率：摩根定律：摩根定律：)()()()()(CABACCBCABACAABBCCAABBABAAABAAABBAAAABABABABABA邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法 舉例舉例控制線路控制線路要求：要求：某電動機只有在繼電器某電動機只有在繼電器KAKA1 1、KAKA2 2、KAKA3 3中任何一個或中任何一個或任何兩個繼電器動作時才能運轉(zhuǎn)，而在其它任何情況下任何兩個繼電器動作時才能運轉(zhuǎn)，而在