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1、第一节第一节 电气控制系统图的类型及有关规定电气控制系统图的类型及有关规定 电气控制系统图：电气控制系统中各电气控制系统图：电气控制系统中各电气控制系统图：电气控制系统中各电气控制系统图：电气控制系统中各电气元件电气元件电气元件电气元件及及及及其其其其连接连接连接连接的的的的图形符号图形符号图形符号图形符号表达，用于表示生产机械电气控制表达，用于表示生产机械电气控制表达，用于表示生产机械电气控制表达，用于表示生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，并便于系统安装、调系统的结构、原理等设计意图，并便于系统安装、调系统的结构、原理等设计意图，并便于系统安装、调系统的结构、原理等设计意图，并便于
2、系统安装、调整，使用和维修。整，使用和维修。整，使用和维修。整，使用和维修。包括：包括：包括：包括：电气原理图电气原理图电气原理图电气原理图、电器布置图和电气安装接线、电器布置图和电气安装接线、电器布置图和电气安装接线、电器布置图和电气安装接线图。图。图。图。第1页/共116页一、电气图的图形符号、文字符号和接线端子标记一、电气图的图形符号、文字符号和接线端子标记1图形符号图形符号 所有图形符号应符合所有图形符号应符合所有图形符号应符合所有图形符号应符合GB/T4728-2005GB/T4728-200520082008电气简图用图形符号电气简图用图形符号电气简图用图形符号电气简图用图形符号的
3、规定。的规定。的规定。的规定。2文字符号文字符号 文字符号是用来标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态文字符号是用来标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态文字符号是用来标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态文字符号是用来标明电气设备、装置和元器件的名称、功能、状态和特征。电气图中的文字符号应符合和特征。电气图中的文字符号应符合和特征。电气图中的文字符号应符合和特征。电气图中的文字符号应符合GB7159-1987GB7159-1987电气技术中的文字电气技术中的文字电气技术中的文字电气技术中的文字符号制订通则符号制订通则符号制订通则符号制订通则。3接线端子标记接线端子标记 接线
4、端子标记是指用以连接器件和外部导电件的标记。根据接线端子标记是指用以连接器件和外部导电件的标记。根据接线端子标记是指用以连接器件和外部导电件的标记。根据接线端子标记是指用以连接器件和外部导电件的标记。根据GB4026-1992GB4026-1992电器设备接线端子和特定导线线端电器设备接线端子和特定导线线端电器设备接线端子和特定导线线端电器设备接线端子和特定导线线端 识别及应用字母数字识别及应用字母数字识别及应用字母数字识别及应用字母数字系统的通则系统的通则系统的通则系统的通则规定。规定。规定。规定。第2页/共116页二、电气原理图二、电气原理图 系统框图是采用符号（以系统框图是采用符号（以系
5、统框图是采用符号（以系统框图是采用符号（以方框符号方框符号方框符号方框符号为主）或为主）或为主）或为主）或带有注带有注带有注带有注释的框释的框释的框释的框绘制，用于绘制，用于绘制，用于绘制，用于概略概略概略概略表示系统、分系统、成套装置或表示系统、分系统、成套装置或表示系统、分系统、成套装置或表示系统、分系统、成套装置或设备等基本组成部分的主要特征及其功能关系的一种电设备等基本组成部分的主要特征及其功能关系的一种电设备等基本组成部分的主要特征及其功能关系的一种电设备等基本组成部分的主要特征及其功能关系的一种电气图。气图。气图。气图。1系统框图系统框图2电气原理图电气原理图 电气原理图又称电路图
6、，是按工作顺序用电气原理图又称电路图，是按工作顺序用电气原理图又称电路图，是按工作顺序用电气原理图又称电路图，是按工作顺序用图形及文图形及文图形及文图形及文字符号字符号字符号字符号排列，排列，排列，排列，详细详细详细详细表示电路、设备或成套装置的全部基表示电路、设备或成套装置的全部基表示电路、设备或成套装置的全部基表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种电气图。本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种电气图。本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种电气图。本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种电气图。第3页/共116页 电气原理图的用途是：详细理解电路
7、、设备或成套装置及其组成部分的作电气原理图的用途是：详细理解电路、设备或成套装置及其组成部分的作电气原理图的用途是：详细理解电路、设备或成套装置及其组成部分的作电气原理图的用途是：详细理解电路、设备或成套装置及其组成部分的作用原理；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。用原理；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。用原理；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。用原理；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。主电路：主电路：主电路：主电路：是电气控制线路中大电流通过的部分，是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电动机之间相包括从电源到电动机之间相连的
8、电器元件连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。等）所组成的线路。辅助电路：辅助电路：辅助电路：辅助电路：是信号的传输通道。包括：是信号的传输通道。包括：是信号的传输通道。包括：是信号的传输通道。包括：控制电路、照明电路、信号电路和保控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。护电路。电气原理图的组成：电气原理图的组成：电气控制原理图的图面布置：电气控制原理图的图面布置：上下排列：上下排列：主电路在主电路在上上，控制电路在控制电路在下下；左右排列：主电路在左右排列：主电路在左左，控制电路在控制电路在右右。主电
9、路用主电路用粗线条粗线条画画控制电路用控制电路用细线条细线条画画第4页/共116页1）电气原理图应布局合理、清晰，准确表达作用原理。）电气原理图应布局合理、清晰，准确表达作用原理。2）电气原理图中各电气元器件，一律采用）电气原理图中各电气元器件，一律采用国家标准图形符号国家标准图形符号绘出，用绘出，用国家标准国家标准文字符号文字符号标记。标记。3）电气原理图在布局上采用功能布局法，同一功能的电气元器件应画在一起；）电气原理图在布局上采用功能布局法，同一功能的电气元器件应画在一起；电气原理图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘制。电气原理图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘
10、制。4）电路应按动作顺序和信号流）电路应按动作顺序和信号流自上而下或自左至右自上而下或自左至右的原则绘制，同一电气元件的原则绘制，同一电气元件的各部件可按需要不画在一起。的各部件可按需要不画在一起。5）电气原理图中的元器件和设备的可动部分以在）电气原理图中的元器件和设备的可动部分以在非激励或不工作的状态或位置非激励或不工作的状态或位置来表示。来表示。6）电气原理图中各元器件触头图形符号，当图形垂直位置时以）电气原理图中各元器件触头图形符号，当图形垂直位置时以“左开右闭左开右闭”原原则绘制，当图形为水平放置时以则绘制，当图形为水平放置时以“上闭下开上闭下开”原则绘制。原则绘制。电气原理图的绘制规
11、则：电气原理图的绘制规则：第5页/共116页 为便于确定图上为便于确定图上为便于确定图上为便于确定图上的内容、补充、更改和的内容、补充、更改和的内容、补充、更改和的内容、补充、更改和组成部分等的位置，可组成部分等的位置，可组成部分等的位置，可组成部分等的位置，可以各种幅面的图纸上分以各种幅面的图纸上分以各种幅面的图纸上分以各种幅面的图纸上分区。区。区。区。图面区域的划分：图面区域的划分：第6页/共116页图面区域的划分：图面区域的划分：第7页/共116页符号位置索引：符号位置索引：指出继电器或接触器的线圈位置和触点的位置。指出继电器或接触器的线圈位置和触点的位置。图号：图号：某台设备的电气原理
12、图不一定是某台设备的电气原理图不一定是 一本，按照功能不同可能分为几一本，按照功能不同可能分为几 本。每本的标号，就是图号，一本。每本的标号，就是图号，一 般用数字表示。般用数字表示。页次：页次：说明电器符号在这本图号中的第说明电器符号在这本图号中的第 几页。几页。图区号：图区号：指页次中的图区号。指页次中的图区号。索引代号所标位置：索引代号所标位置：接触器或继电器相应线圈的索引：在接触器或继电器触点旁标上索引代号，指出它所接触器或继电器相应线圈的索引：在接触器或继电器触点旁标上索引代号，指出它所对应的线圈的位置。对应的线圈的位置。继电器或接触器相应触点的索引：索引代码标在继电器或接触器的线圈
13、下方。继电器或接触器相应触点的索引：索引代码标在继电器或接触器的线圈下方。索引代码的格式索引代码的格式第8页/共116页继电器触点的索引格式：继电器触点的索引格式：接触器触点的索引格式：接触器触点的索引格式：第9页/共116页 图图2-2所示为所示为CW6132型车床电路图。型车床电路图。第10页/共116页3电器布置图电器布置图 电器布置图又称位置电器布置图又称位置电器布置图又称位置电器布置图又称位置图，表示成套装置、设备图，表示成套装置、设备图，表示成套装置、设备图，表示成套装置、设备或装置中各个项目位置的或装置中各个项目位置的或装置中各个项目位置的或装置中各个项目位置的一种图。一种图。一
14、种图。一种图。图图图图2-32-3所示为所示为所示为所示为CW6132CW6132型车床控制盘电型车床控制盘电型车床控制盘电型车床控制盘电器位置图，图器位置图，图器位置图，图器位置图，图2-42-4所示为所示为所示为所示为CW6132CW6132型车床电气设备型车床电气设备型车床电气设备型车床电气设备安装位置图。安装位置图。安装位置图。安装位置图。图图图图2-3 CW61322-3 CW6132型车床控制盘电器布置图型车床控制盘电器布置图型车床控制盘电器布置图型车床控制盘电器布置图第11页/共116页必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图；相同类型的电器元件布置时，应将体积较大和较重的安
15、装在控制柜或面板的下方；发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方或后方，如热继电器一般安装在接触器的下方，以方便与电动机的接触器的连接；需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开关、监视仪器仪表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作；强电、弱电应分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰的窜入；电器元件的布置应考虑安装间隙，并尽可能作到整齐美观。位置图的绘制原则：位置图的绘制原则：第12页/共116页控制柜电气元件布置示意控制柜电气元件布置示意第13页/共116页4电气接线图电气接线图 接线图表示成接线图表示成接线图表示成接线图表示成套装置、设备或装套装置、设备或装套装置、设备或装套装置、设备或装
16、置的置的置的置的连接关系连接关系连接关系连接关系，用，用，用，用于安装接线、线路于安装接线、线路于安装接线、线路于安装接线、线路检查、线路维修和检查、线路维修和检查、线路维修和检查、线路维修和故障处理。故障处理。故障处理。故障处理。接线图分为单接线图分为单接线图分为单接线图分为单元接线图、互连接元接线图、互连接元接线图、互连接元接线图、互连接线图、端子接线图、线图、端子接线图、线图、端子接线图、线图、端子接线图、电缆配置图等。电缆配置图等。电缆配置图等。电缆配置图等。图图图图2-5 CW61322-5 CW6132型车床电气互连图型车床电气互连图型车床电气互连图型车床电气互连图第14页/共11
17、6页必须遵循相关国家标准；各电器元件的位置、文字符号必须和电气原理图中标注的一致，同一电器元件的各部件必须画在一起，各电器元件的位置必须与实际安装位置一致；不在同一安装板或控制柜中的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接；走向相同、功能相同的多根导线可以用单线或线束表示；画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。接线图的绘制原则：接线图的绘制原则：第15页/共116页第二节第二节 三相笼型异步电动机全压起动控制电路三相笼型异步电动机全压起动控制电路 直接起动适用于容量小于10kW10kW的三相笼型异步电动机 优点优点：电气设备少，线路简单缺点缺点：起动电流大，是额定电
18、流的47倍 全压起动：又称为直接起动，指三相笼型异步电动机定子接上额定电压、额定频率的三相交流电源，电动机由静止状态逐渐加速到稳定运行状态的起动。第16页/共116页控制要求：控制要求：按下起动按钮，电动机起动并运行；当松开按钮后，电动机按下起动按钮，电动机起动并运行；当松开按钮后，电动机仍连续运行；仍连续运行；按下停止按钮，电动机自由停车。按下停止按钮，电动机自由停车。SBSB1 1SBSB2 2KMKMKMQSFUM3FRFR一、单向全压起动控制电路一、单向全压起动控制电路 长动控制长动控制第17页/共116页停车按钮起动按钮SBSB1 1KMSBSB2 2FRKM主电路控制电路QSFUM
19、3FRKMA B C主电路：主电路：刀开关刀开关QS、熔断器熔断器FU、接触器的主触点接触器的主触点KM、热继电器发热元件热继电器发热元件FR、电动机电动机M；控制电路：控制电路：起动按钮起动按钮SB2、停止按钮停止按钮SB1、接触器的接触器的常开辅助触点常开辅助触点及及线圈线圈KM、热继电器的常闭触点热继电器的常闭触点FR。第18页/共116页SBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQSFUM3FRKMA B C1 1、控制过程起动按下起动按钮SBSB2 2KM主触点闭合线圈（KMKM）通电电机起动合上刀开关QSQSKM辅助触点闭合电机继续转动SBSB2 2复位，线圈保持通电自锁第19页/共
20、116页SBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQSFUM3FRKMA B C停车按下停车按钮SBSB1 1KM主触点断开线圈（KMKM）断电电机断电停车KM辅助触点断开SBSB1 1复位，线圈保持断电第20页/共116页2 2、保护措施KM熔断器A BQFRM3KMSB1KMSB2FRCFU保护过程：短路保护：FU电路发生短路FU立即熔断切断主电路电机停转第21页/共116页KMFRM3A BQKMSB1KMSB2FRCFU过载保护：热继电器保护过程：FRFR过载超过一定程度主电路中FRFR热元件发热，双金属片动作控制电路中常闭触点FRFR断开KMKM线圈断电KMKM主触点断开电机停转第22
21、页/共116页FRM3A BKMQSB1KMKMSB2FRCFU欠压（零压）保护：交流接触器保护过程：KM线圈接线电压Ul 当Ul 降低时接触器衔铁释放（线圈产生的电磁吸力不足以吸合衔铁）KM主触点断开电机停转 此时，若不重新按下SB2，电机不能自行起动。KMKMKM第23页/共116页总结电路中任一地方短路，FU熔断，电源切断。电动机过载，FR常闭触点断开，电源切断。电路中失压，KM 线圈断电，自锁断开，复电时不能自行起动。短路保护：过载保护：欠压保护：第24页/共116页控制要求：在两处或多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。SB1甲、SB2甲实现就地控制；SB1乙、SB2乙实现远
22、方控制。二、异地控制电路二、异地控制电路SB2乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙甲地乙地第25页/共116页异地控制方法起动按钮并联停车按钮串联三起动按钮并联三起动按钮并联三停车按钮串联三停车按钮串联思考3 3如何实现三地控制？SB2乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙第26页/共116页控制要求：按下启动按钮，电动机运转；松开按钮时，电动机停转。A BKMQFRM3KMSBFRCFU三、点动控制电路三、点动控制电路主电路：主电路：由由刀开关刀开关QSQS、熔断器熔断器FUFU、交流接触器的主触点交流接触器的主触点KMKM、热热继电器继电器FRFR和和笼型电动机笼型电动机M M组
23、成；组成；控制电路：控制电路：由起动由起动按钮按钮SBSB和和交流接触器线圈交流接触器线圈KMKM组成。组成。点动控制：点动控制：按下按钮，电动机转动，松开按按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。刀调整和电动葫芦等。第27页/共116页主触头（KMKM）闭合按下按钮（SBSB）线圈（KMKM）通电电机转动；A BKMQFRM3KMSBFRCFU主触头（KMKM）打开按钮（SBSB）松开 线圈（KMKM）断电电机停转。保护环节：短路保护
24、FU；过载保护FR；欠、失电压保护KM。起动停车第28页/共116页开关切换点动：开关SA打开长动：开关SA闭合SAKMKMSB1SB2FRKMSB1SB2FR四、长动和点动混合控制电路（一）四、长动和点动混合控制电路（一）第29页/共116页复合按钮SB3：点动按钮SB2：长动按钮SB3KMKMSB1SB2FRKMSB1SB3FR四、长动和点动混合控制电路（二）四、长动和点动混合控制电路（二）第30页/共116页断开断开闭合闭合带电带电松开SBSB3 3先断开先断开后闭合后闭合按下SBSB3 3闭合闭合电机运转断开断开电机停转点动失电失电SB3KMKMSB1SB2FR常闭先断开常开后闭合常开
25、先断开常闭后闭合自锁触点不起作用实现点动实现点动第31页/共116页连续运转闭合闭合带电带电SB3KMKMSB1SB2FR连续运行连续运行按下SBSB2 2第32页/共116页思考1 1KMSB1KMSB2FRSB以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？不能点动不能点动第33页/共116页正常运转正常运转按按SB1点动点动按按SB2思考2 2以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？FRSB3SB1KASB2KAKMKAKM得电得电自锁自锁闭合闭合闭合闭合得电得电闭合闭合得电得电断开断开复位复位既能点动既能点动又能连续又能连续运行运行中间继电器第34页/共116页 概述：概述：在实际应用中，
26、往往要求生产机械改变运动方在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。就要求电动机能实现正、反转。实现：实现：对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电路形式电路形式:电动机原理：电动机原理：改变电动机三相电源的改变电动机三相电源的相序，相序，可改可改变电动机的变电动机的旋转方向旋转方向按钮、接触器控制按钮、接触器控制位置控制位置控制五、可逆旋转控制电路五、可逆旋转
27、控制电路正反转控制正反转控制第35页/共116页主电路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主电路控制电路：控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮反转按钮基本控制电路基本控制电路图图2-11电动机正反转控制电路互锁：一个接触器通互锁：一个接触器通互锁：一个接触器通互锁：一个接触器通电时，通过断开对方电时，通过断开对方电时，通过断开对方电时，通过断开对方的线圈电路，锁住对的线圈电路，锁住对的线圈电路，锁住对的线圈电路，锁住对方接触器，使得方接触器，使得方接触器，使得方接触器，使得KM1KM1、KM2KM2不能同时通电，不能同时通电，不能同时通电，不能同时通电，从
28、而避免三相电源相从而避免三相电源相从而避免三相电源相从而避免三相电源相间短路。间短路。间短路。间短路。第36页/共116页控制电路：工作原理：电气互锁电气互锁接触器互锁控制接触器互锁控制互锁互锁电气互锁机械互锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器互锁电气互锁：电气互锁：电气互锁：电气互锁：将一个接触器的常闭触点串将一个接触器的常闭触点串将一个接触器的常闭触点串将一个接触器的常闭触点串到另一个接触器的线圈电路中，则任一到另一个接触器的线圈电路中，则任一到另一个接触器的线圈电路中，则任一到另一个接触器的线圈电路中，则任一个接触器线圈先带电后，即使按下相反个
29、接触器线圈先带电后，即使按下相反个接触器线圈先带电后，即使按下相反个接触器线圈先带电后，即使按下相反的按钮，另一接触器也无法得电的按钮，另一接触器也无法得电的按钮，另一接触器也无法得电的按钮，另一接触器也无法得电优点：工作安全可靠缺点：操作不便图图2-12 电动机正反转控制电路第37页/共116页控制电路：工作原理：优点：机械互锁机械互锁-按钮互锁控制按钮互锁控制操作方便控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：易产生故障互锁互锁电气互锁机械互锁图图2-13 电动机正反转控制电路第38页/共116页控制电路：工作原理：优点：接触器、按钮双重互锁控制接触器、按
30、钮双重互锁控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图图图2-14 电动机正反转控制电路第39页/共116页正反转（电气机械互锁控制正反转（电气机械互锁控制)演示演示第40页/共116页 a）b）c）思考：分析下列a、b、c控制工作过程？解解：图图a、b、c是电动机正、反转控制线路是电动机正、反转控制线路 a)无互锁控制电路无互锁控制电路 b)具有电气互锁的控制电路具有电气互锁的控制电路 c)具有复合互锁的控制电路（具有复合互锁的控制电路（完美完美）第41页/共116页由行程开关控制的自动往复行程控制线路由行程开关控制的自动往复行
31、程控制线路第42页/共116页第三节第三节 三相笼型异步电动机减压起动控制电路三相笼型异步电动机减压起动控制电路 原因：原因：原因：原因：容量大于容量大于容量大于容量大于10kW10kW10kW10kW的笼型异步电动机直接起动时，起动冲击电流为额定值的的笼型异步电动机直接起动时，起动冲击电流为额定值的的笼型异步电动机直接起动时，起动冲击电流为额定值的的笼型异步电动机直接起动时，起动冲击电流为额定值的4 4 4 47 7 7 7倍，需采用相应措施降低起动电流，从而避免电路中产生过大的电压降，影倍，需采用相应措施降低起动电流，从而避免电路中产生过大的电压降，影倍，需采用相应措施降低起动电流，从而避
32、免电路中产生过大的电压降，影倍，需采用相应措施降低起动电流，从而避免电路中产生过大的电压降，影响电源电压。响电源电压。响电源电压。响电源电压。方法：方法：方法：方法：定子电路串电阻降压起动定子电路串电阻降压起动定子电路串电阻降压起动定子电路串电阻降压起动、星形星形星形星形三角形三角形三角形三角形(Y-(Y-)降压起动降压起动降压起动降压起动、自耦变压器降自耦变压器降自耦变压器降自耦变压器降压起动压起动压起动压起动和和和和延边三角形减压起动延边三角形减压起动延边三角形减压起动延边三角形减压起动。原理：原理：原理：原理：起动时起动时起动时起动时先先先先降低降低降低降低加在电动机加在电动机加在电动机
33、加在电动机定子绕组上的电压定子绕组上的电压定子绕组上的电压定子绕组上的电压，从而降低起动电流，待，从而降低起动电流，待，从而降低起动电流，待，从而降低起动电流，待起起起起动后动后动后动后再将电压升高到再将电压升高到再将电压升高到再将电压升高到额定值额定值额定值额定值，使之在正常电压下运行。，使之在正常电压下运行。，使之在正常电压下运行。，使之在正常电压下运行。第43页/共116页减压原理：减压原理：减压原理：减压原理：起动时起动时起动时起动时将电动机将电动机将电动机将电动机定子绕组串上电阻定子绕组串上电阻定子绕组串上电阻定子绕组串上电阻，起动后起动后起动后起动后将将将将电阻切除电阻切除电阻切除
34、电阻切除，以减小起动，以减小起动，以减小起动，以减小起动电流对电网的影响。电流对电网的影响。电流对电网的影响。电流对电网的影响。优点：优点：优点：优点：控制线路简单；起动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。控制线路简单；起动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。缺点：缺点：缺点：缺点：起动转矩下降大；电能损耗大。起动转矩下降大；电能损耗大。起动转矩下降大；电能损耗大。起动转矩下降大；电能损耗大。设计思想：设计思想：设计思想：设计思想：按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。一、定子绕组串接电阻器或电抗器减压起动控制一、定子绕组串接电阻器或电
35、抗器减压起动控制 第44页/共116页 电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为K（K1），即），即则则第45页/共116页合合上上电电源源开开关关QS，接接入入三三相相电源电源按按下下SB2，KM1、KT线线圈圈得得电电吸吸合合并并自自锁锁，电电动动机机串串电电阻阻R降压启动，计时开始。降压启动，计时开始。当当电电动动机机转转速速接接近近额额定定值值时时，时时间间到到，KT动动作作，其其延延时时闭闭合合的的常常开开触触点点闭闭合合，KM2线线圈圈得得电电并并自自锁锁，其其主主触触点点短短接接电电阻阻R，常常闭闭触触点点断断开
36、开使使KM1、KT线线圈圈断断电电释释放放，电电动动机机经经KM2主主触触点点在在全全压压下下进进入入稳稳定定正正常常运转。运转。1 1、定子串电阻减压起动控制电路、定子串电阻减压起动控制电路、定子串电阻减压起动控制电路、定子串电阻减压起动控制电路aa自动切换自动切换自动切换自动切换第46页/共116页 SA为为自自动动/手手动动选选择择开开关关，当当SA置置于于自自动动时时，电路与图电路与图a）相同）相同若若SA置于手动时，置于手动时，KT被切除，此时按下启动按被切除，此时按下启动按钮钮SB2后，电动机串电阻后，电动机串电阻R降压启动。再按下加速降压启动。再按下加速按钮按钮SB3，电阻，电阻
37、R被短接，被短接，电动机全压运行。电动机全压运行。2 2、定子串电阻减压起动控制电路、定子串电阻减压起动控制电路、定子串电阻减压起动控制电路、定子串电阻减压起动控制电路bb自动自动自动自动/手动控制手动控制手动控制手动控制第47页/共116页减压原理：减压原理：减压原理：减压原理：起动时起动时起动时起动时将电动机将电动机将电动机将电动机定子绕组接成丫形定子绕组接成丫形定子绕组接成丫形定子绕组接成丫形，这时加在电动机每相绕组上的电，这时加在电动机每相绕组上的电，这时加在电动机每相绕组上的电，这时加在电动机每相绕组上的电压为电源电压额定值的压为电源电压额定值的压为电源电压额定值的压为电源电压额定值
38、的 ，从而降低起动电流，从而降低起动电流，从而降低起动电流，从而降低起动电流 ；起动后起动后起动后起动后，定子绕组接成定子绕组接成定子绕组接成定子绕组接成 形形形形运行。运行。运行。运行。优点：优点：优点：优点：起动电流下降为全压起动的起动电流下降为全压起动的起动电流下降为全压起动的起动电流下降为全压起动的1/31/3，结构简单、价格低。，结构简单、价格低。，结构简单、价格低。，结构简单、价格低。缺点：缺点：缺点：缺点：起动转矩下降为全压起动的起动转矩下降为全压起动的起动转矩下降为全压起动的起动转矩下降为全压起动的1/31/3，适用于空载或轻载起动场合；，适用于空载或轻载起动场合；，适用于空载
39、或轻载起动场合；，适用于空载或轻载起动场合；仅适用于正常运行时定子绕组为仅适用于正常运行时定子绕组为仅适用于正常运行时定子绕组为仅适用于正常运行时定子绕组为 形接法的电机。形接法的电机。形接法的电机。形接法的电机。设计思想设计思想设计思想设计思想：按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。二、星二、星-三角减压起动控制三角减压起动控制第48页/共116页 电动机星电动机星-角接减压起动时，额定电压和起动电压之比为角接减压起动时，额定电压和起动电压之比为 ，即，即则则第49页/共116页 三接触式星三接触式星三接触式星三接触式星-角接减压起动
40、控制电路角接减压起动控制电路角接减压起动控制电路角接减压起动控制电路按下按下SB2SB2，KM1KM1、KTKT、KM3KM3线线圈同时通电吸合，圈同时通电吸合，KM1KM1自锁，自锁，电动机星形降压起动，并开始电动机星形降压起动，并开始计时；计时；起动完成时，计时时间到，起动完成时，计时时间到，KTKT动作，其延时常闭触点断开，动作，其延时常闭触点断开，KM3KM3线圈断电释放；其延时常线圈断电释放；其延时常开触点闭合，开触点闭合，KM2KM2线圈通电吸线圈通电吸合，电动机三角形连接，进入合，电动机三角形连接，进入正常运行。正常运行。常用星常用星-三角起动器为三角起动器为QX3QX3系列，控
41、制电动机的最大功率有系列，控制电动机的最大功率有1313、30kW30kW两种。两种。第50页/共116页减压原理：减压原理：减压原理：减压原理：起动时起动时起动时起动时利用利用利用利用自耦变压器降低自耦变压器降低自耦变压器降低自耦变压器降低加到电动机定子绕组上的加到电动机定子绕组上的加到电动机定子绕组上的加到电动机定子绕组上的电压电压电压电压，起动后起动后起动后起动后将将将将自耦变压器切除自耦变压器切除自耦变压器切除自耦变压器切除。优点：优点：优点：优点：不受定子绕组接法的限制；起动电流和起动转矩可以通过改变自耦变压器不受定子绕组接法的限制；起动电流和起动转矩可以通过改变自耦变压器不受定子绕
42、组接法的限制；起动电流和起动转矩可以通过改变自耦变压器不受定子绕组接法的限制；起动电流和起动转矩可以通过改变自耦变压器变比而改变。变比而改变。变比而改变。变比而改变。缺点：缺点：缺点：缺点：起动设备体积大，价格高，维修不方便；不允许频繁起动。起动设备体积大，价格高，维修不方便；不允许频繁起动。起动设备体积大，价格高，维修不方便；不允许频繁起动。起动设备体积大，价格高，维修不方便；不允许频繁起动。设计思想：设计思想：设计思想：设计思想：按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。三、自耦变压器减压起动控制三、自耦变压器减压起动控制第51页/共1
43、16页 电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为K（K1），即），即则则电源侧电源侧第52页/共116页 按下按下SB2，KM1、KT线圈同时线圈同时得电并自锁，得电并自锁，KM1主触点闭合，主触点闭合，电动机定子绕组经自耦变压器二电动机定子绕组经自耦变压器二次侧供电开始降压启动，并开始次侧供电开始降压启动，并开始计时计时当起动完成，计时时间到，当起动完成，计时时间到，KT动作，延时常闭触点断开，使动作，延时常闭触点断开，使KM1线圈断电，其主触点断开，线圈断电，其主触点断开，将自耦变压器从电网上切除；同将自耦变压器从电网上切
44、除；同时延时常开触点闭合，使时延时常开触点闭合，使KM2线线圈得电，电动机直接接到电网上，圈得电，电动机直接接到电网上，全压运行。全压运行。自动控制的自耦变压器减压起动控制电路自动控制的自耦变压器减压起动控制电路自动控制的自耦变压器减压起动控制电路自动控制的自耦变压器减压起动控制电路第53页/共116页XJ01XJ01系列自耦减压起动器电路系列自耦减压起动器电路系列自耦减压起动器电路系列自耦减压起动器电路同时，同时，HL2灭，灭，HL3亮，亮，指示电动机全压正常指示电动机全压正常运行。运行。合上电源开关合上电源开关QS，HL1亮；亮；按下按下SB2，KM1、KT线圈得电自锁，降压起动，线圈得电
45、自锁，降压起动，HL2亮，亮，HL1灭，计时开始；灭，计时开始；起动完成，起动完成，KT动作，动作，KA线圈得电并自锁，线圈得电并自锁，KM1、KT线圈断电释放，线圈断电释放，KM2线圈得电，自耦变压器切除，线圈得电，自耦变压器切除，电动机在额定电压下运行。电动机在额定电压下运行。第54页/共116页减压原理：减压原理：减压原理：减压原理：起动时起动时起动时起动时和和和和起动后起动后起动后起动后分别接通分别接通分别接通分别接通不同的定子绕组抽头不同的定子绕组抽头不同的定子绕组抽头不同的定子绕组抽头，以实现减压起动。，以实现减压起动。，以实现减压起动。，以实现减压起动。优点：优点：优点：优点：不
46、受定子绕组接法的限制；不用增加起动设备；可以在一定范围内增大起不受定子绕组接法的限制；不用增加起动设备；可以在一定范围内增大起不受定子绕组接法的限制；不用增加起动设备；可以在一定范围内增大起不受定子绕组接法的限制；不用增加起动设备；可以在一定范围内增大起动转矩。动转矩。动转矩。动转矩。缺点：缺点：缺点：缺点：多用于近距离起动控制；多用于近距离起动控制；多用于近距离起动控制；多用于近距离起动控制；仅适用于定子绕组特殊设计的电机，制造工艺复仅适用于定子绕组特殊设计的电机，制造工艺复仅适用于定子绕组特殊设计的电机，制造工艺复仅适用于定子绕组特殊设计的电机，制造工艺复杂。杂。杂。杂。设计思想：设计思想
47、：设计思想：设计思想：按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。按时间原则控制起动过程。四、延边三角形减压起动控制四、延边三角形减压起动控制第55页/共116页定子绕组有定子绕组有9个接线端，出线头编号：个接线端，出线头编号：U（U1、U2、U3）V（V1、V2、V3）W（W1、W2、W3）U3、V3、W3为绕组中间抽头。为绕组中间抽头。1 1、延边三角形电动机定子绕组、延边三角形电动机定子绕组、延边三角形电动机定子绕组、延边三角形电动机定子绕组 起动时起动时延边三角形：延边三角形：U3与与W2，V3与与U2，W3与与V2 起动后起动后三角形：三角形：U1与与W2
48、，V1与与U2，W1与与V2图图2-16 2-16 延边三角形电动机定子绕组联结图延边三角形电动机定子绕组联结图起动时：起动时：KM2、KM1闭合闭合起动后：起动后：KM2、KM3闭合闭合第56页/共116页2 2、延边三角形减压起动控制电路、延边三角形减压起动控制电路、延边三角形减压起动控制电路、延边三角形减压起动控制电路按下按下SB2，KM1、KM2、KT线圈同时得电线圈同时得电并自锁，电动机联结为延并自锁，电动机联结为延边三角形降压起动边三角形降压起动当电动机转速接近于额当电动机转速接近于额定转速时，定转速时，KT动作，动作，KM1线圈断电释放，线圈断电释放，KM3线圈通电并自锁，线圈通
49、电并自锁，KM3主触点闭合，电动机主触点闭合，电动机成三角形联结正常运转；成三角形联结正常运转；KM3辅助触点断开，辅助触点断开，KM1、KT断电复位断电复位第57页/共116页第四节第四节 三相绕线转子异步电动机起动控制线路三相绕线转子异步电动机起动控制线路 三相绕线式异步电动机的三相绕线式异步电动机的转子绕组转子绕组可以通过滑环串接可以通过滑环串接起动电阻起动电阻以达到同时以达到同时减小起动电流和提高起动转矩的目的，因此广泛用于起动转矩要求较高的场合。减小起动电流和提高起动转矩的目的，因此广泛用于起动转矩要求较高的场合。方法：方法：方法：方法：串电阻起动、串电阻起动、串频敏变阻器起动串频敏
50、变阻器起动。第58页/共116页一、转子绕组串电阻起动控制一、转子绕组串电阻起动控制工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：开始起动时，起动电阻开始起动时，起动电阻全部接入全部接入；起动过程中将电阻；起动过程中将电阻依次短接依次短接；起动；起动结束时，转子电阻结束时，转子电阻全部被短接全部被短接。设计思想：设计思想：按按时间原则时间原则控制起动过程、按控制起动过程、按电流原则电流原则控制起动过程。控制起动过程。方法：方法：方法：方法：三相电阻平衡短接法、三相电阻不平衡短接法。三相电阻平衡短接法、三相电阻不平衡短接法。优缺点：优缺点：？第59页/共116页图图2-17 2-17 时间控制转子绕组