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1、第2章 基本电气控制电路第第2 2章章 基本电气控制电路基本电气控制电路2.1 2.1 电气图的绘制电气图的绘制2.2 2.2 基本控制电路基本控制电路2.3 2.3 典型机床控制电路典型机床控制电路2021/9/151第2章 基本电气控制电路电气控制系统是由若干的电器元件按照一定的电气控制系统是由若干的电器元件按照一定的要求连接而成的。将这些电器元件及其连接用一定要求连接而成的。将这些电器元件及其连接用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制线路图或称的图形表达出来，这种图就是电气控制线路图或称为电气图。为电气图。只有正确识别和使用电气图形符号和文字，才能只有正确识别和使用电气图形符号和文字，
2、才能阅读电气图和绘制出标准的电气图。阅读电气图和绘制出标准的电气图。2.1 2.1 电气控制线路的绘制方法电气控制线路的绘制方法2021/9/152第2章 基本电气控制电路电气图中的图形符号及文字符号电气图中的图形符号及文字符号(P122表表4.4）2021/9/153第2章 基本电气控制电路2021/9/154第2章 基本电气控制电路2021/9/155第2章 基本电气控制电路2021/9/156第2章 基本电气控制电路2021/9/157第2章 基本电气控制电路 电气原理图电气原理图 电路图是用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路图是用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路或成套装置的全
3、部基本组成和连接关系，而电路或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑不考虑其实际位置其实际位置的一种简图。的一种简图。将同一电器上各个零部件均集中在一起，按照其实将同一电器上各个零部件均集中在一起，按照其实际位置画出的际位置画出的电路结构图电路结构图。常用的电气图包括：常用的电气图包括：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。2021/9/158第2章 基本电气控制电路结构图的画法结构图的画法比较容易识别电器，比较容易识别电器，便于安装和检修。便于安装和检修。但是，当线路比较但是，当线路比较复杂和使用的电器复杂和使用的电器比较多时，线路便比较
4、多时，线路便不容易看清楚。因不容易看清楚。因为同一电器的各个为同一电器的各个部件在机械上虽然部件在机械上虽然联在一起，但是电联在一起，但是电路上并不一定相互路上并不一定相互关联。关联。全压起动控制线路结构图全压起动控制线路结构图2021/9/159第2章 基本电气控制电路根据工作原理把主电路和控制电路清楚地分开画出，虽然同根据工作原理把主电路和控制电路清楚地分开画出，虽然同一电器的各部件是分散画在各处的，但它们的动作是相互关一电器的各部件是分散画在各处的，但它们的动作是相互关联的，为了说明它们在电气上的联系，也为了便于识别，同联的，为了说明它们在电气上的联系，也为了便于识别，同一电器的各个部件
5、均用相同的文字符号来标注。一电器的各个部件均用相同的文字符号来标注。全压起动控制全压起动控制电气原理图电气原理图2021/9/1510第2章 基本电气控制电路电气原理图绘制的原则电气原理图绘制的原则在绘制电气原理图时，一般应遵循以下原则：在绘制电气原理图时，一般应遵循以下原则：(1)(1)表表示示导导线线、信信号号通通路路、连连接接导导线线等等图图线线都都应应是是交交叉叉和和折弯最少的直线折弯最少的直线；可以水平布置，也可以垂直布置。；可以水平布置，也可以垂直布置。(2)(2)电电路路或或元元件件应应按按功功能能布布置置，并并尽尽可可能能按按工工作作顺顺序序排排列列，对对因因果果次次序序清清楚
6、楚的的简简图图，其其布布局局顺顺序序应应该该是是从从左左到到右右和和从从上上到下。到下。2021/9/1511第2章 基本电气控制电路(3)(3)为了突出和区分某些电路、功能等，导线符号、信号通为了突出和区分某些电路、功能等，导线符号、信号通路、连接线等路、连接线等可采用粗细不同的线条可采用粗细不同的线条来表示。来表示。(4)(4)元元件件、器器件件和和设设备备的的可可动动部部分分通通常常应应表表示示在在非非激激励励或或不不工作的状态或位置工作的状态或位置。(5)(5)所所用用图图形形符符号号应应符符合合国国家家标标准准规规定定。如如果果采采用用了了国国家家标标准中未规定的图形符号，则必须加以
7、说明。准中未规定的图形符号，则必须加以说明。(6)(6)同一电器元件不同部分的线圈和触点均应采用同一电器元件不同部分的线圈和触点均应采用同一文字同一文字符号标明符号标明。2021/9/1512第2章 基本电气控制电路某机床电气原理图某机床电气原理图2021/9/1513第2章 基本电气控制电路电器元件布置图电器元件布置图绘制电器元件布置图应遵循的原则：绘制电器元件布置图应遵循的原则：(1)(1)体积大和较重的电器应安装在控制柜的下方；体积大和较重的电器应安装在控制柜的下方；(2)(2)安安装装发发热热元元件件时时，要要注注意意控控制制柜柜内内所所有有元元件件的的温温升升保保持在它们允许极限内；
8、持在它们允许极限内；(3)(3)为为提提高高电电子子设设备备的的抗抗干干扰扰能能力力，弱弱电电部部分分应应加加屏屏蔽蔽和和隔离；隔离；2021/9/1514第2章 基本电气控制电路(4)(4)元件安装必须遵循规定的间隔和爬电距离；元件安装必须遵循规定的间隔和爬电距离；(5)(5)需要经常维护检修的电器，安装位置不宜过高或过低；需要经常维护检修的电器，安装位置不宜过高或过低；(6)(6)尽量将外形及结构尺寸相同的元件安装一起；尽量将外形及结构尺寸相同的元件安装一起；(7)(7)电器布置应考虑对称。电器布置应考虑对称。2021/9/1515第2章 基本电气控制电路图图 某机床电气元件布置图某机床电
9、气元件布置图2021/9/1516第2章 基本电气控制电路电气安装接线图的绘制（电气安装接线图的绘制（P128图图4.26）它它是是按按电电气气原原理理图图及及各各电电器器元元件件安安装装的的位位置置来来绘绘制制的的。电电气气安安装装接接线线图图是是安安装装电电气气设设备备或或检检查查线线路路故故障障的的依依据据。在在电电气气安安装装图图里里要要表表示示出出各各电电气气元元器器件件的的相相对对位位置置及及各各元元器器件件之之间间的的相相互互接接线线关关系系。所所以以接接线线图图中中各各电电气气元元器器件件的的相相对对位位置置与与电电器器位位置置图图中中的的位位置置一一致致，并并且且与与电电气气
10、原原理理图图不不同同的的是是同同一一个个电电器器的的元元件件必必须须画画在在一一起起，而而且且各各电电气气元元器器件件的的文文字字符符号号与与原原理理图图一一致致。电电气气安安装装图图中中对对外外部部的的接接线线应应通通过过端端子子板进行，并注明外部接线的去向板进行，并注明外部接线的去向2021/9/1517第2章 基本电气控制电路某机床电气安装接线图某机床电气安装接线图2021/9/1518第2章 基本电气控制电路 在三相电动机启动时，将电源电压全部加在定子绕组上在三相电动机启动时，将电源电压全部加在定子绕组上的启动方式称为的启动方式称为全压启动全压启动全压启动全压启动，也称为，也称为直接启
11、动直接启动直接启动直接启动。全压全压启动启动启动启动时，电动机的时，电动机的启动电流启动电流启动电流启动电流可达到电动机额定电流可达到电动机额定电流的的4 4 4 4倍倍倍倍。容量较大的电动机的启动电流对电网具有很大。容量较大的电动机的启动电流对电网具有很大的冲击，将严重影响其他用电设备的正常运行。因此，的冲击，将严重影响其他用电设备的正常运行。因此，直接直接直接直接启动方式主要应用于小容量电动机启动方式主要应用于小容量电动机启动方式主要应用于小容量电动机启动方式主要应用于小容量电动机的启动。的启动。2.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 三相电机全压启动控制三相电机全压启动控制三相电
12、机全压启动控制三相电机全压启动控制2.2 2.2 基本控制电路基本控制电路2021/9/1519第2章 基本电气控制电路采用刀开关直接启动电动采用刀开关直接启动电动机的控制线路图。机的控制线路图。刀开关直接启动电动机的刀开关直接启动电动机的控制线路主要应用于小容控制线路主要应用于小容量电动机的启动控制。冷量电动机的启动控制。冷却泵、小型台钻、砂轮机却泵、小型台钻、砂轮机等小容量电动机的启动一等小容量电动机的启动一般都采用这种启动控制方般都采用这种启动控制方式。式。2021/9/1520第2章 基本电气控制电路直接启动控制直接启动控制直接启动控制直接启动控制自锁、自由停车自锁、自由停车自锁、自由
13、停车自锁、自由停车主主主主电电电电路路路路控控控控制制制制电电电电路路路路2021/9/1521第2章 基本电气控制电路在生产实践过程中，常常要求一些生产机械既有能持续在生产实践过程中，常常要求一些生产机械既有能持续不断的不断的连续运行连续运行连续运行连续运行方式（方式（长动长动长动长动），又有可在人工干预下实），又有可在人工干预下实现手动控制的现手动控制的点动运行点动运行点动运行点动运行方式。方式。连续正常运行连续正常运行连续正常运行连续正常运行方式与方式与点动运行点动运行点动运行点动运行方式的方式的主要区别主要区别主要区别主要区别就是在控就是在控制过程中实施控制的控制电器制过程中实施控制的
14、控制电器能否自锁能否自锁能否自锁能否自锁。点动控制方式的应用点动控制方式的应用点动控制方式的应用点动控制方式的应用：起重机械中吊钩的精确定位操作：起重机械中吊钩的精确定位操作过程、机械加工过程中的过程、机械加工过程中的“对刀对刀”操作过程、自动加工操作过程、自动加工机床机床“起始点起始点”的定位操作过程等方面。的定位操作过程等方面。2021/9/1522第2章 基本电气控制电路正常工作与点动的联锁控制正常工作与点动的联锁控制正常工作与点动的联锁控制正常工作与点动的联锁控制2021/9/1523第2章 基本电气控制电路在一些大型的机床设备中，为了操作方便，常常要求能在一些大型的机床设备中，为了操
15、作方便，常常要求能够在不同的地点对该设备进行相同的控制。例如：够在不同的地点对该设备进行相同的控制。例如：大型龙门刨床的操作者有时是在固定的操作台上对机械大型龙门刨床的操作者有时是在固定的操作台上对机械设备进行控制，有时则需要在机械设备四周用悬挂的控设备进行控制，有时则需要在机械设备四周用悬挂的控制盒进行控制；制盒进行控制；2021/9/1524第2章 基本电气控制电路多点控制启动、停止基本规律多点控制启动、停止基本规律多点控制启动、停止基本规律多点控制启动、停止基本规律欲使几个控制电器欲使几个控制电器都能控制同一个接都能控制同一个接触器通电使得被控触器通电使得被控设备长动，则这几设备长动，则
16、这几个控制电器的个控制电器的动合动合触点均应并联触点均应并联;欲使几个控制电器欲使几个控制电器都能控制同一个接都能控制同一个接触器断电，则这几触器断电，则这几个控制电器的个控制电器的动断动断触点应串联触点应串联。2021/9/1525第2章 基本电气控制电路按顺序工作时的联锁控制按顺序工作时的联锁控制按顺序工作时的联锁控制按顺序工作时的联锁控制在生产实践中，常要求各种机械运动部件之间或生产在生产实践中，常要求各种机械运动部件之间或生产机械之间能够按照设定的时间先后次序或者启动的先机械之间能够按照设定的时间先后次序或者启动的先后顺序工作。这种工作形式简称为后顺序工作。这种工作形式简称为按顺序工作
17、按顺序工作按顺序工作按顺序工作。例如车床主轴转动时，要求油泵先输送润滑油，主轴例如车床主轴转动时，要求油泵先输送润滑油，主轴停止运转后油泵方可停止润滑。停止运转后油泵方可停止润滑。其控制线路主要有其控制线路主要有其控制线路主要有其控制线路主要有：顺序启动、同时停止；顺序启动、：顺序启动、同时停止；顺序启动、顺序停止；顺序启动、逆序停止等几种控制线路。顺序停止；顺序启动、逆序停止等几种控制线路。2021/9/1526第2章 基本电气控制电路顺序启动、同时停止控制线路顺序启动、同时停止控制线路顺序启动、同时停止控制线路顺序启动、同时停止控制线路工作原理：工作原理：接触器接触器KM1、KM2分别控制
18、电动机分别控制电动机M1和和M2。由于由于KM2的的线圈接在线圈接在KM1的自的自锁触点后面锁触点后面，因此，因此，只有只有KM1得电，即得电，即M1启动之后，启动之后，M2才才可以启动。可以启动。当按下停止按钮当按下停止按钮SB1时，时，KM1、KM2均均断电，断电，M1、M2同时同时停止运行。停止运行。2021/9/1527第2章 基本电气控制电路工作原理：工作原理：KM1、KM2分别控制电动机分别控制电动机M1和和M2。KM1的一个常开触点串联在的一个常开触点串联在KM2线圈的供电线路上。线圈的供电线路上。KM2的一个常开触点并联在的一个常开触点并联在KM1的的停止按钮停止按钮SB1上。
19、上。因此启动时，必须因此启动时，必须KM1先得电，先得电，KM2才能得电。才能得电。停止时，必须停止时，必须KM2先断电，先断电，KM1才能断电。才能断电。故：启动顺序为：先故：启动顺序为：先M1后后M2；停止时：先；停止时：先M2后后M1。顺序启动、停止控制线路顺序启动、停止控制线路顺序启动、停止控制线路顺序启动、停止控制线路2021/9/1528第2章 基本电气控制电路时间控制顺序启动同时停止时间控制顺序启动同时停止时间控制顺序启动同时停止时间控制顺序启动同时停止2021/9/1529第2章 基本电气控制电路时间控制顺序启动顺序停止时间控制顺序启动顺序停止时间控制顺序启动顺序停止时间控制顺
20、序启动顺序停止2021/9/1530第2章 基本电气控制电路KM1运行时：运行时：L1-UL2-VL3-WKM2运行时运行时:L1-VL2-UL3-W若若若若KM1KM1、KM2KM2同时运行：同时运行：同时运行：同时运行：L1L1、L2-UL2-U、V V电动机正反转控制电动机正反转控制电动机正反转控制电动机正反转控制2021/9/1531第2章 基本电气控制电路互锁控制互锁控制互锁控制互锁控制：在在同一时间同一时间同一时间同一时间里里只允许两个或多个接触器（继电器）只允许两个或多个接触器（继电器）只允许两个或多个接触器（继电器）只允许两个或多个接触器（继电器）其中的一个接触器（继电器）工作
21、其中的一个接触器（继电器）工作其中的一个接触器（继电器）工作其中的一个接触器（继电器）工作的控制方式称的控制方式称为为互锁或联锁互锁或联锁互锁或联锁互锁或联锁控制。控制。在生产实践中，常常要求各种生产机械具有上、下，左、在生产实践中，常常要求各种生产机械具有上、下，左、右、前、后等运动方向相反的可逆动作，这就要求电动机右、前、后等运动方向相反的可逆动作，这就要求电动机能够正、反向运转。对于三相交流电动机可借助正、反向能够正、反向运转。对于三相交流电动机可借助正、反向接触器改变定子绕组的相序就可以实现。接触器改变定子绕组的相序就可以实现。2021/9/1532第2章 基本电气控制电路不足之处不足
22、之处不足之处不足之处：在正转过程中要求在正转过程中要求反转时必须先按下反转时必须先按下停止按钮停止按钮SB1SB1，让，让KM1KM1线圈断电，使线圈断电，使其联锁触点其联锁触点KM1KM1闭闭合。这样，才能按合。这样，才能按反转按钮使电动机反转按钮使电动机反转，这便给操作反转，这便给操作带来了不便。带来了不便。为了解决这个问题，为了解决这个问题，在生产上常采用在生产上常采用复复复复式按钮和触点联锁式按钮和触点联锁式按钮和触点联锁式按钮和触点联锁的控制线路。的控制线路。2021/9/1533第2章 基本电气控制电路该线路既该线路既能实现电能实现电动机直接动机直接正反转的正反转的要求，又要求，又
23、保证了电保证了电路可靠地路可靠地工作，常工作，常用在电力用在电力拖动控制拖动控制系统中。系统中。2021/9/1534第2章 基本电气控制电路2021/9/1535第2章 基本电气控制电路2021/9/1536第2章 基本电气控制电路2.2.2 2.2.2 降压启动控制降压启动控制降压启动降压启动降压启动降压启动就是在启动电动机时，将电源电压适就是在启动电动机时，将电源电压适就是在启动电动机时，将电源电压适就是在启动电动机时，将电源电压适当降低以后，再加到电动机的定子绕组上，经当降低以后，再加到电动机的定子绕组上，经当降低以后，再加到电动机的定子绕组上，经当降低以后，再加到电动机的定子绕组上，
24、经过一定的启动所需时间或者是启动完毕后，再过一定的启动所需时间或者是启动完毕后，再过一定的启动所需时间或者是启动完毕后，再过一定的启动所需时间或者是启动完毕后，再将电源电压恢复到额定值保持电动机正常运行将电源电压恢复到额定值保持电动机正常运行将电源电压恢复到额定值保持电动机正常运行将电源电压恢复到额定值保持电动机正常运行的一种启动方式。的一种启动方式。的一种启动方式。的一种启动方式。其其其其目的目的目的目的是：借以减少启动电流过大对电网和电是：借以减少启动电流过大对电网和电是：借以减少启动电流过大对电网和电是：借以减少启动电流过大对电网和电动机本身造成的冲击和损坏。动机本身造成的冲击和损坏。动
25、机本身造成的冲击和损坏。动机本身造成的冲击和损坏。2021/9/1537第2章 基本电气控制电路常用的电动机常用的电动机常用的电动机常用的电动机降压启动的方法降压启动的方法降压启动的方法降压启动的方法主要有以下几种：主要有以下几种：主要有以下几种：主要有以下几种：1 1 1 1、定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；、定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；、定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；、定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；2 2 2 2、星（）三角（、星（）三角（、星（）三角（、星（）三角（）换接降压启动；）换接降压启动；）换接降压启动；）换接降压启动；3 3 3 3、自耦变压器降压启动；
26、、自耦变压器降压启动；、自耦变压器降压启动；、自耦变压器降压启动；4 4 4 4、延边三角形降压启动。、延边三角形降压启动。、延边三角形降压启动。、延边三角形降压启动。无论哪种方法，对控制的要求都是相同的，即给出无论哪种方法，对控制的要求都是相同的，即给出无论哪种方法，对控制的要求都是相同的，即给出无论哪种方法，对控制的要求都是相同的，即给出起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全压，这个过程是以启动过程中的某一变化参量为控制信压，这个过程是以
27、启动过程中的某一变化参量为控制信压，这个过程是以启动过程中的某一变化参量为控制信压，这个过程是以启动过程中的某一变化参量为控制信号自动进行的。号自动进行的。号自动进行的。号自动进行的。2021/9/1538第2章 基本电气控制电路定子绕组串电阻降压起动控制线路定子绕组串电阻降压起动控制线路定子绕组串电阻降压起动控制线路定子绕组串电阻降压起动控制线路启动时，在电动机主电路启动时，在电动机主电路启动时，在电动机主电路启动时，在电动机主电路三相定子电路中三相定子电路中三相定子电路中三相定子电路中以以以以串连的形式串接入电阻串连的形式串接入电阻串连的形式串接入电阻串连的形式串接入电阻R R R R，使
28、加在电动机绕组上的，使加在电动机绕组上的，使加在电动机绕组上的，使加在电动机绕组上的电压降低。启动完成后，再将这个串接的电阻电压降低。启动完成后，再将这个串接的电阻电压降低。启动完成后，再将这个串接的电阻电压降低。启动完成后，再将这个串接的电阻“短路短路短路短路”也就是用导线（或触点机构）将这个也就是用导线（或触点机构）将这个也就是用导线（或触点机构）将这个也就是用导线（或触点机构）将这个电阻两端的接点在跨过电阻后直接电阻两端的接点在跨过电阻后直接电阻两端的接点在跨过电阻后直接电阻两端的接点在跨过电阻后直接“跨接跨接跨接跨接”，使，使，使，使电动机获得额定电压后正常运行。电动机获得额定电压后正
29、常运行。电动机获得额定电压后正常运行。电动机获得额定电压后正常运行。2021/9/1539第2章 基本电气控制电路*所应用的所应用的所应用的所应用的“启动电阻启动电阻启动电阻启动电阻”一般采用一般采用一般采用一般采用“铸铁电阻铸铁电阻铸铁电阻铸铁电阻”或者或者或者或者用电阻丝绕制而成的用电阻丝绕制而成的用电阻丝绕制而成的用电阻丝绕制而成的“板式电阻板式电阻板式电阻板式电阻”。所允许通过的电。所允许通过的电。所允许通过的电。所允许通过的电流值较大。流值较大。流值较大。流值较大。*各相电源中所串接电阻的电阻值要相等各相电源中所串接电阻的电阻值要相等各相电源中所串接电阻的电阻值要相等各相电源中所串接
30、电阻的电阻值要相等。*优点：使用的设备简单并且不受定子绕组形式的限优点：使用的设备简单并且不受定子绕组形式的限优点：使用的设备简单并且不受定子绕组形式的限优点：使用的设备简单并且不受定子绕组形式的限制；缺点：启动时降压用电阻所消耗的电能极大。制；缺点：启动时降压用电阻所消耗的电能极大。制；缺点：启动时降压用电阻所消耗的电能极大。制；缺点：启动时降压用电阻所消耗的电能极大。2021/9/1540第2章 基本电气控制电路降压电阻实物图片降压电阻实物图片降压电阻实物图片降压电阻实物图片铸铁板式电阻铸铁板式电阻电电 阻阻 丝丝 绕绕 制制 式式2021/9/1541第2章 基本电气控制电路2021/9
31、/1542第2章 基本电气控制电路星（）三角（星（）三角（星（）三角（星（）三角（）换接降压启动）换接降压启动）换接降压启动）换接降压启动星三角降压起动（星形）星三角降压起动（星形）星三角降压起动（星形）星三角降压起动（星形）（三角形）（三角形）（三角形）（三角形）控制线路也是控制线路也是控制线路也是控制线路也是“按时间原则控制按时间原则控制按时间原则控制按时间原则控制”的对电动机进的对电动机进的对电动机进的对电动机进行降压启动的一种控制方法。也称为行降压启动的一种控制方法。也称为行降压启动的一种控制方法。也称为行降压启动的一种控制方法。也称为“降降降降压启动方式压启动方式压启动方式压启动方式
32、”。降压启动方式只适用于正常工作时电动机降压启动方式只适用于正常工作时电动机降压启动方式只适用于正常工作时电动机降压启动方式只适用于正常工作时电动机定子绕组呈定子绕组呈定子绕组呈定子绕组呈“三角形三角形三角形三角形”连接形式的电动机，即：连接形式的电动机，即：连接形式的电动机，即：连接形式的电动机，即：“”型连接。型连接。型连接。型连接。2021/9/1543第2章 基本电气控制电路星（）角（星（）角（星（）角（星（）角（）降压启动原理）降压启动原理）降压启动原理）降压启动原理星三角降压起动控制工作原理：星三角降压起动控制工作原理：星三角降压起动控制工作原理：星三角降压起动控制工作原理：在起动
33、过程中，将电动机定子绕组接成星形，使电动机每在起动过程中，将电动机定子绕组接成星形，使电动机每在起动过程中，将电动机定子绕组接成星形，使电动机每在起动过程中，将电动机定子绕组接成星形，使电动机每相绕组承受的电压为额定电压的相绕组承受的电压为额定电压的相绕组承受的电压为额定电压的相绕组承受的电压为额定电压的1/31/31/31/3，起动电流为三角形，起动电流为三角形，起动电流为三角形，起动电流为三角形接法时起动电流的接法时起动电流的接法时起动电流的接法时起动电流的1/31/31/31/3。Y2021/9/1544第2章 基本电气控制电路星三角降压启动控制线路星三角降压启动控制线路星三角降压启动控
34、制线路星三角降压启动控制线路2021/9/1545第2章 基本电气控制电路星星星星三角降压起动的优、缺点三角降压起动的优、缺点三角降压起动的优、缺点三角降压起动的优、缺点1 1 1 1、普遍应用于功率较小（、普遍应用于功率较小（、普遍应用于功率较小（、普遍应用于功率较小（4-13KW4-13KW4-13KW4-13KW）电动机的降压启动控）电动机的降压启动控）电动机的降压启动控）电动机的降压启动控制过程中，通用元器件选材范围广、设计过程相对简制过程中，通用元器件选材范围广、设计过程相对简制过程中，通用元器件选材范围广、设计过程相对简制过程中，通用元器件选材范围广、设计过程相对简单；单；单；单；
35、2 2 2 2、承担、承担、承担、承担 接线方式转换的继电器触点系统基本上接线方式转换的继电器触点系统基本上接线方式转换的继电器触点系统基本上接线方式转换的继电器触点系统基本上是在是在是在是在无负载的状态下进行吸合无负载的状态下进行吸合无负载的状态下进行吸合无负载的状态下进行吸合转换，因此，其触点系转换，因此，其触点系转换，因此，其触点系转换，因此，其触点系统的电寿命相对较长；统的电寿命相对较长；统的电寿命相对较长；统的电寿命相对较长；3 3 3 3、所需控制电器数量相对较少，投资少、成本低；方法、所需控制电器数量相对较少，投资少、成本低；方法、所需控制电器数量相对较少，投资少、成本低；方法、
36、所需控制电器数量相对较少，投资少、成本低；方法简单、易于操作和维护。简单、易于操作和维护。简单、易于操作和维护。简单、易于操作和维护。4 4 4 4、不足之处不足之处不足之处不足之处：启动转矩只是额定转矩的：启动转矩只是额定转矩的：启动转矩只是额定转矩的：启动转矩只是额定转矩的1/31/31/31/3，只适用于，只适用于，只适用于，只适用于启动状态为启动状态为启动状态为启动状态为空载或轻微负载的空载或轻微负载的空载或轻微负载的空载或轻微负载的启动环境。启动环境。启动环境。启动环境。2021/9/1546第2章 基本电气控制电路2.2.3 2.2.3 异步电动机制动控制电路异步电动机制动控制电路
37、制动停车的方式主要有制动停车的方式主要有机械制动机械制动机械制动机械制动和和电气制动电气制动电气制动电气制动两种。两种。电气制动电气制动电气制动电气制动是产生一个与原来转动是产生一个与原来转动方向相反的制动力矩方向相反的制动力矩方向相反的制动力矩方向相反的制动力矩。笼型。笼型异步电动机与直流电动机和绕线型异步电动机一样，在电器异步电动机与直流电动机和绕线型异步电动机一样，在电器制动方式的使用过程中可采用制动方式的使用过程中可采用反接制动反接制动反接制动反接制动和和能耗制动能耗制动能耗制动能耗制动两种方法。两种方法。无论哪种制动方式，在制动过程中，无论哪种制动方式，在制动过程中，电流、转速、时间
38、电流、转速、时间三个三个参量都在变化，因此可以取某一变化参量作为控制信号，但，参量都在变化，因此可以取某一变化参量作为控制信号，但，要在制动结束时及时取消制动转矩要在制动结束时及时取消制动转矩要在制动结束时及时取消制动转矩要在制动结束时及时取消制动转矩。电动机断电后，由于惯性作用，自由停车时间较长。电动机断电后，由于惯性作用，自由停车时间较长。而某些生产工艺、过程则要求电动机在而某些生产工艺、过程则要求电动机在某一个时间段某一个时间段某一个时间段某一个时间段内能迅速而准确地停车。这时，就要对电动机进行相内能迅速而准确地停车。这时，就要对电动机进行相应的应的制动控制制动控制制动控制制动控制，使之
39、迅速停车，使之迅速停车。2021/9/1547第2章 基本电气控制电路单向反接制动控制线路单向反接制动控制线路单向反接制动控制线路单向反接制动控制线路思考题：思考题：思考题：思考题：1 1 1 1、在本例中、在本例中、在本例中、在本例中对制动过程起对制动过程起对制动过程起对制动过程起着重要作用的着重要作用的着重要作用的着重要作用的元器件是什么元器件是什么元器件是什么元器件是什么？其动作原理？其动作原理？其动作原理？其动作原理是什么？是什么？是什么？是什么？2 2 2 2、电阻在、电阻在、电阻在、电阻在本电路中的作本电路中的作本电路中的作本电路中的作用是什么？用是什么？用是什么？用是什么？202
40、1/9/1548第2章 基本电气控制电路可逆运行反接制动控制线路可逆运行反接制动控制线路可逆运行反接制动控制线路可逆运行反接制动控制线路2021/9/1549第2章 基本电气控制电路能耗制动能耗制动能耗制动能耗制动就是在运行中的三相异步电动机停车时，在就是在运行中的三相异步电动机停车时，在切除三切除三切除三切除三相交流电源相交流电源相交流电源相交流电源的同时，的同时，将一直流电源接入将一直流电源接入将一直流电源接入将一直流电源接入电动机定子绕组中的电动机定子绕组中的任意两个绕组中，以获得大小和方向都不变化的任意两个绕组中，以获得大小和方向都不变化的恒定磁场恒定磁场恒定磁场恒定磁场，从而从而产生
41、产生产生产生一个与电动机原来的转矩方向一个与电动机原来的转矩方向相反的电磁转矩相反的电磁转矩相反的电磁转矩相反的电磁转矩以实以实现制动。当电动机转速下降到零速时，再切除直流电源。现制动。当电动机转速下降到零速时，再切除直流电源。根据制动控制的原则，一般分为：根据制动控制的原则，一般分为：时间继电器控制时间继电器控制时间继电器控制时间继电器控制与与速度继电器控制速度继电器控制速度继电器控制速度继电器控制两种形式。两种形式。能耗制动能耗制动2021/9/1550第2章 基本电气控制电路1 1、按时间原则控制的单向能耗制动电气制原理图、按时间原则控制的单向能耗制动电气制原理图、按时间原则控制的单向能
42、耗制动电气制原理图、按时间原则控制的单向能耗制动电气制原理图2021/9/1551第2章 基本电气控制电路2 2 2 2、按速度原则控制的单向能耗制动电气制原理图、按速度原则控制的单向能耗制动电气制原理图、按速度原则控制的单向能耗制动电气制原理图、按速度原则控制的单向能耗制动电气制原理图2021/9/1552第2章 基本电气控制电路异步电动机的调速方法异步电动机的调速方法异步电动机的调速方法异步电动机的调速方法三种电气三种电气三种电气三种电气调速方法调速方法调速方法调速方法变频调速变频调速变频调速变频调速(无级调速无级调速无级调速无级调速)应用最广，可构成高性能的交流调速系统，最具有发应用最广
43、，可构成高性能的交流调速系统，最具有发应用最广，可构成高性能的交流调速系统，最具有发应用最广，可构成高性能的交流调速系统，最具有发展前途。展前途。展前途。展前途。f=50Hz逆变器逆变器逆变器逆变器M3整流器整流器整流器整流器f f1 1、U U1 1可调可调可调可调+频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：0.50.5几几几几百赫兹百赫兹百赫兹百赫兹频率频率f下调，转速下调，转速n降低。降低。2 2.2.2.4.4 异步电动机调速控制电路异步电动机调速控制电路2021/9/1553第2章 基本电气控制电路变极调速变极调速变极调速变极调速 (有级调速有级调速有级调速有级调速)采
44、用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。变转差率调速变转差率调速变转差率调速变转差率调速变转差率调速，绕线式电动机转子回路串电阻。其优点变转差率调速，绕线式电动机转子回路串电阻。其优点是调速方法简单、设备简单投资少，缺点是能耗较大。轻载是调速方法简单、设备简单投资少，缺点是能耗较大。轻载时调速范围小。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设时调速范围小。这种调速方式广泛应用于各
45、种提升、起重设备中。对泵类也能应用备中。对泵类也能应用2021/9/1554第2章 基本电气控制电路改改改改 变变变变 级级级级 对对对对 数数数数 调调调调 速速速速 控控控控 制制制制在利用加工机床进行生产实践的过程中，为了获得较宽的在利用加工机床进行生产实践的过程中，为了获得较宽的调速范围，均采用调速范围，均采用“双速电机双速电机”或者多速电机。双速电机或者多速电机。双速电机与多速电机其基本原理和控制方法基本相同。以双速电机与多速电机其基本原理和控制方法基本相同。以双速电机为例进行分析。为例进行分析。2021/9/1555第2章 基本电气控制电路改变级对数调速控制改变级对数调速控制改变级
46、对数调速控制改变级对数调速控制按钮控制按钮控制按钮控制按钮控制2021/9/1556第2章 基本电气控制电路改变级对数调速控制改变级对数调速控制改变级对数调速控制改变级对数调速控制时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器2021/9/1557第2章 基本电气控制电路1.1.在机床电力拖动系统中要求油泵电动机起动后主轴在机床电力拖动系统中要求油泵电动机起动后主轴电机才能起动。若用接触器电机才能起动。若用接触器KM1KM1控制油泵电动机，控制油泵电动机，KM2KM2控制主轴电动机，则在此控制电路中必须（控制主轴电动机，则在此控制电路中必须（）A.A.将将KM1KM1的常闭触点串入的常闭触点串入KM
47、2KM2的线圈电路中的线圈电路中 B.B.将将KM2KM2的常开触点串入的常开触点串入KM1KM1的线圈电路中的线圈电路中 C.C.将将KM1KM1的常开触点串入的常开触点串入KM2KM2的线圈电路中的线圈电路中2.2.在电动机的继电接触控制电路中，热继电器的正确在电动机的继电接触控制电路中，热继电器的正确连接方法应当是（连接方法应当是（)A.A.发热元件串接在主电路，而把它的动断触点发热元件串接在主电路，而把它的动断触点与接触器的线圈串联接在控制电路内与接触器的线圈串联接在控制电路内 B.B.发热元件串接在主电路，而把它的动断触点发热元件串接在主电路，而把它的动断触点与接触器的线圈并联接在控
48、制电路内与接触器的线圈并联接在控制电路内 C.C.发热元件串接在主电路，而把它的动合触点发热元件串接在主电路，而把它的动合触点与接触器的线圈串联接在控制电路内与接触器的线圈串联接在控制电路内CA2021/9/1558第2章 基本电气控制电路3.3.以下控制电以下控制电路能否实现既路能否实现既能点动、又能能点动、又能连续运行连续运行 KMSB1KMSB2SB不能点动！不能点动！FR4.4.实现实现M1M1起动后起动后M2M2延时起动的延时起动的顺顺序控制，序控制，用以下用以下电路可不可以？电路可不可以？KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT 不可以！不可以！继电器、接触器的线圈有各自的
49、额定值，继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联线圈不能串联。2021/9/1559第2章 基本电气控制电路不可以不可以!两电机各自要有独两电机各自要有独立的电源；这样接，主触立的电源；这样接，主触头（头（KMKM1 1）的负荷过重。）的负荷过重。KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1控制电路控制电路这样实现顺序这样实现顺序控制可不可以控制可不可以?M3KM1FRKM2M3主电路主电路FR2021/9/1560第2章 基本电气控制电路在分析机床电气控制线路前，首先要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。初步熟悉各种电器的安
50、装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器(如：行程开关、撞块、压力继电器、电磁离合器、电磁铁等)的安装部位及作用。2 2.3 3 典型机床控制电路典型机床控制电路2021/9/1561第2章 基本电气控制电路 分析电气控制线路时，要结合说明书或有关的分析电气控制线路时，要结合说明书或有关的技术资料将整个电气控制线路划分成若干部分逐一技术资料将整个电气控制线路划分成若干部分逐一进行分析。例如：各电动机的起动、停止、变速、进行分析。例如：各电动机的起动、停止、变速、制动、保护及相互间的联锁等。在仔细阅读设备说制动、保护及相互间的联