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1、Date:2022/12/22 Page:1 电气控制电路的基本控制环节 第一节第一节第一节第一节 电气控制系统图的基本知识电气控制系统图的基本知识电气控制系统图的基本知识电气控制系统图的基本知识第二节第二节第二节第二节 三相异步电动机全压启动控制三相异步电动机全压启动控制三相异步电动机全压启动控制三相异步电动机全压启动控制第三节第三节第三节第三节 三相异步电动机降压启动控制三相异步电动机降压启动控制三相异步电动机降压启动控制三相异步电动机降压启动控制第四节第四节第四节第四节 三相异步电动机电气制动控制三相异步电动机电气制动控制三相异步电动机电气制动控制三相异步电动机电气制动控制本章小结本章小
2、结本章小结本章小结1Date:2022/12/22 Page:2第一节第一节 电气控制系统图的基本知识电气控制系统图的基本知识D65由各种有触点的接触器、继电器、按钮、由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的。行程开关等按不同连接方式组合而成的。电气控制线路：电气控制线路：2Date:2022/12/22 Page:3第一节第一节 电气控制系统图的基本知识电气控制系统图的基本知识D65电气控制线路：电气控制线路：电气控制线路的作用：电气控制线路的作用：实现对电力拖动系统的启动、正反转、实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要制动、调速和保
3、护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化求，实现生产过程自动化。3Date:2022/12/22 Page:4第一节第一节 电气控制系统图的基本知识电气控制系统图的基本知识D65电气控制线路：电气控制线路：电动机常见的基本控制线路：电动机常见的基本控制线路：点动控制线路点动控制线路正转控制线路正转控制线路正反转控制线路正反转控制线路位置控制线路位置控制线路顺序控制线路顺序控制线路多地控制线路多地控制线路降压启动控制线路降压启动控制线路制动控制线路制动控制线路电气控制线路的作用：电气控制线路的作用：4Date:2022/12/22 Page:5二、绘制、识读电气控制系统图的原则二、绘制、识读电气
4、控制系统图的原则D65 电气控制系统图电气控制系统图电气原理图电气原理图电气安装图电气安装图框图框图电器安装图电器安装图电气互连图电气互连图主电路主电路控制电路控制电路照明和显示电路照明和显示电路 电气控制系统图的结构电气控制系统图的结构5Date:2022/12/22 Page:6二、绘制、识读电气控制系统图的原则二、绘制、识读电气控制系统图的原则D65原则：原则：1.1.电气原理图电气原理图 用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图和工作原理的图主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。
5、表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，6Date:2022/12/22 Page:7D65同一电器的各元件采用同一文字符号表明。同一电器的各元件采用同一文字符号表明。所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受 外力作用时的状
6、态绘制。外力作用时的状态绘制。循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注 出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环 节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环
7、节的文字节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环节的文字 号或环节的名称。号或环节的名称。原则：原则：7Date:2022/12/22 Page:8电气原理图示例：电气原理图示例：电气原理图示例：电气原理图示例：8Date:2022/12/22 Page:9二、绘制、识读电气控制系统图的原则二、绘制、识读电气控制系统图的原则D65 2.2.电气安装图电气安装图电器安装图：电器安装图：表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。详细绘制出电详细绘制出电器元件安装位器元件安装位置。置。50505050320360线槽端子板FU1FU2K
8、MFRTCFU3FU4CW6132CW6132型车床电器位置图型车床电器位置图9Date:2022/12/22 Page:10第二节第二节 三相异步电动机全压启动控制三相异步电动机全压启动控制一、单向旋转控制一、单向旋转控制1手动控制手动控制D65QFM3开启式负荷开关控开启式负荷开关控制制自动空气开关自动空气开关控制控制FUM3QS控制方式简单控制方式简单特点特点:电气原理图：电气原理图：10Date:2022/12/22 Page:11第二节第二节 三相异步电动机全压启动控制三相异步电动机全压启动控制一、单向旋转控制一、单向旋转控制1手动控制手动控制D65QFM3开启式负荷开关控开启式负荷
9、开关控制制自动空气开关自动空气开关控制控制FUM3QS特点特点:电气原理图：电气原理图：应用应用:控制三相电风扇和砂轮机控制三相电风扇和砂轮机11Date:2022/12/22 Page:122.点动控制点动控制工作原理：工作原理：一、单向旋转控制一、单向旋转控制启动：启动：按下起动按钮按下起动按钮SBSB接触器接触器KMKM线圈得电线圈得电KMKM主触头闭合主触头闭合电动机电动机M M启动运行。启动运行。停止：停止：松开按钮松开按钮SBSB接触器接触器KMKM线圈失电线圈失电KMKM主触头断开主触头断开电动机电动机M M失电停转。失电停转。QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2电气原理
10、图：电气原理图：12Date:2022/12/22 Page:132.点动控制点动控制应用：应用：常用于电葫芦控制和常用于电葫芦控制和车床拖板箱快速车床拖板箱快速 移动移动的电机控制的电机控制保护环节：保护环节：短路保护短路保护控制电路控制电路短路保护短路保护主电路主电路短路保护短路保护工作原理：工作原理：电气原理图：电气原理图：一、单向旋转控制一、单向旋转控制QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU213Date:2022/12/22 Page:14电气原理图电气原理图3.接触器自锁控制接触器自锁控制自锁触点自锁触点热继电器热继电器热元件热元件热继电器热继电器常闭触点常闭触点KML1L3L
11、2FU1KMQSSB2FU2KMM3FRFRSB1一、单向旋转控制一、单向旋转控制14Date:2022/12/22 Page:15工作原理工作原理15Date:2022/12/22 Page:16电气原理图电气原理图3.接触器自锁控制接触器自锁控制工作原理工作原理保护环节保护环节短路保护短路保护：FU1、FU2L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2一、单向旋转控制一、单向旋转控制16Date:2022/12/22 Page:17短路保护短路保护：FU1、FU2过载保护过载保护：FR一、单向旋转控制一、单向旋转控制3.接触器自锁控制接触器自锁控制工作原理工作原理保护环
12、节保护环节L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2电气原理图电气原理图17Date:2022/12/22 Page:18短路保护短路保护：FU1、FU2一、单向旋转控制一、单向旋转控制3.接触器自锁控制接触器自锁控制工作原理工作原理保护环节保护环节欠压、失压保护欠压、失压保护：KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2电气原理图电气原理图过载保护过载保护：FR18Date:2022/12/22 Page:19开关切换开关切换4 4连续与点动混合控制连续与点动混合控制按钮切换按钮切换一、单向旋转控制一、单向旋转控制19Date:2022/12/2
13、2 Page:20开关切换开关切换点动控制：点动控制：SA断开断开4 4连续与点动混合控制连续与点动混合控制FU1KMM3FRQL1L3L2主电路主电路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电路控制电路一、单向旋转控制一、单向旋转控制20Date:2022/12/22 Page:21一、单向旋转控制一、单向旋转控制开关切换开关切换4 4连续与点动混合控制连续与点动混合控制FU1KMM3FRQL1L3L2主电路主电路点动控制：点动控制：SA断开断开连续控制：连续控制：SA闭合闭合 FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电路控制电路21Date:2022/12/22 Page:22按钮切换按钮切换
14、4连续与点动混合控制连续与点动混合控制工作原理：工作原理：连续控制：松开连续控制：松开按钮按钮SB3 点动控制：按下按钮点动控制：按下按钮SB3FU1KMM3FRQL1L3L2主电路主电路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路控制电路一、单向旋转控制一、单向旋转控制22Date:2022/12/22 Page:23主电路实现顺序控制主电路实现顺序控制5 5顺序控制顺序控制控制电路实现顺序控制控制电路实现顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式控制方式一、单向旋转控制一、单向旋转控制顺序启动同时停止控制顺序启动同
15、时停止控制顺序启动逆序停止控制顺序启动逆序停止控制23Date:2022/12/22 Page:24顺序启动同时停止控制顺序启动同时停止控制特点特点:电气原理图：电气原理图：FU1KM1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主电路主电路控制电路控制电路KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM124Date:2022/12/22 Page:25 顺序控制顺序控制25Date:2022/12/22 Page:26顺序启动逆序停止控制顺序启动逆序停止控制FU1KM1M3FR1QL1L3L2KM2M3FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2K
16、M1KM2电气原理图：电气原理图：特点特点:主电路主电路控制电路控制电路26Date:2022/12/22 Page:27一、单向旋转控制一、单向旋转控制多地控制多地控制特点：特点：工作原理：工作原理：在在两地两地或或多地多地控制同一台电动机的控制方式控制同一台电动机的控制方式启动启动(常开常开)按钮并联，停止按钮并联，停止(常闭常闭)按钮串联按钮串联27Date:2022/12/22 Page:28三地控制三地控制28Date:2022/12/22 Page:29二、可逆旋转控制二、可逆旋转控制电路形式电路形式: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
17、变可改变电动机的电动机的旋转方向旋转方向倒顺开关控制的正反转倒顺开关控制的正反转 按钮、接触器控制的正反转按钮、接触器控制的正反转位置控制位置控制29Date:2022/12/22 Page:301.1.倒顺开关控制正反转控制倒顺开关控制正反转控制电路电路5.5KW以下的电动机电路以下的电动机电路直接控制电动机正反转直接控制电动机正反转特点特点:电气原理图：电气原理图：应用应用:SB1KMFU2 FRKMSB2M3L1L2L3KMFRQSFU1SA主电路主电路控制电路控制电路用倒顺开关实现电源调相用倒顺开关实现电源调相倒顺开关30Date:2022/12/22 Page:312.2.按钮控制正
18、反转控制电路按钮控制正反转控制电路主电路：主电路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主电路主电路控制电路：控制电路：控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮正转按钮反转按钮反转按钮工作原理：工作原理：缺点：缺点：基本控制电路基本控制电路31Date:2022/12/22 Page:322.2.按钮控制正反转控制电路按钮控制正反转控制电路控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：接触器联锁控制接触器联锁控制联锁联锁接触器联锁接触器联锁按钮联锁按钮联锁控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器接触器联锁联锁32Da
19、te:2022/12/22 Page:332.2.按钮控制正反转控制电路按钮控制正反转控制电路控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：接触器联锁控制接触器联锁控制联锁联锁接触器联锁接触器联锁按钮联锁按钮联锁控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1合上电源开关合上电源开关按下按钮按下按钮SB1KM1线圈通电线圈通电M正转启动正转启动按下停止按钮按下停止按钮SB3KM1线圈断电线圈断电电动机电动机M停止停止按下按钮按下按钮SB2反向启反向启动动33Date:2022/12/22 Page:342.2.按钮控制正反转控制电路按钮控制正反转控制电路控制电路：控制
20、电路：工作原理：工作原理：优点：优点：接触器联锁控制接触器联锁控制联锁联锁接触器联锁接触器联锁按钮联锁按钮联锁控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1工作安全可靠工作安全可靠缺点：缺点：操作不便操作不便34Date:2022/12/22 Page:352.2.按钮控制正反转控制电路按钮控制正反转控制电路控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：优点：优点：按钮联锁控制按钮联锁控制操作方便操作方便控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：缺点：易产生故障易产生故障35Date:2022/12/22 Page:362
21、.2.按钮控制正反转控制电路按钮控制正反转控制电路控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：优点：优点：接触器、按钮双重联锁控制接触器、按钮双重联锁控制安全可靠，操安全可靠，操作方便作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图控制电路图36Date:2022/12/22 Page:37接触器联锁正反转控制电路接触器联锁正反转控制电路37Date:2022/12/22 Page:383.3.位置开关控制位置开关控制 有些生产机械如万能铣床，要求工作台在一定距离内能有些生产机械如万能铣床，要求工作台在一定距离内能自自动往返动往返，通常利用，通常利用行程
22、开关行程开关控制电动机控制电动机正反转正反转实现。实现。38Date:2022/12/22 Page:39工作台自动往返控制工作台自动往返控制39Date:2022/12/22 Page:40第三节第三节 三相异步电动机降压启动控制三相异步电动机降压启动控制降压启动的方法降压启动的方法定子绕组串电阻（电抗）启动定子绕组串电阻（电抗）启动自耦变压器降压启动自耦变压器降压启动 Y降压启动降压启动延边三角形降压启动延边三角形降压启动降压启动的实质：降压启动的实质：启动时减小加在定子绕组上的电压，启动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动电流；以减小起动电流；启动后再将电压恢复到额定值，电动机启动后再
23、将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。进入正常工作状态。40Date:2022/12/22 Page:41一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制1.定子串电阻降压自动启动控制线路定子串电阻降压自动启动控制线路FU1KM1QS主电路主电路M3FRL1L3L2KM2RFRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM2KM1KM2控制电路控制电路电气原理图电气原理图工作原理工作原理合上电源开关合上电源开关按下按钮按下按钮SB1KM1、KT线圈通电线圈通电M串电阻降压启动串电阻降压启动KT延时延时KM2线圈通电，线圈通电，KM1、KT线圈断电线圈断电M全压运行全压运行
24、41Date:2022/12/22 Page:42二、星形二、星形三角形降压启动控制三角形降压启动控制 指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。YY起动只能用于正常运行时为起动只能用于正常运行时为形接法的电动机。形接法的电动机。42Date:2022/12/22 Page:43时间时间继电器控制继电器控制Y降压起动三个接触器控制降压起动三个接触器控制二、星形二、星形三角形降压启动控制三
25、角形降压启动控制电气原理图电气原理图1234A电源接触器电源接触器星形接法接星形接法接触器触器三角形接法三角形接法接触器接触器QSFRV1MU1W2FU1V23KM2KM3KM1W1U2L1 L2 L3主电路主电路工作原理工作原理43Date:2022/12/22 Page:44Y降压启动控制降压启动控制44Date:2022/12/22 Page:45 停机制动类型：停机制动类型：第六节第六节 三相异步电动机电气制动控制三相异步电动机电气制动控制常用的电气制动：常用的电气制动：反接制动反接制动能耗制动能耗制动电磁机械制动电磁机械制动-电磁铁操纵机械进电磁铁操纵机械进 行制动行制动电气制动电气
26、制动-电动机产生一个与转子转动电动机产生一个与转子转动方向相反的力矩来进行制动方向相反的力矩来进行制动45Date:2022/12/22 Page:46制动电阻的接线方法制动电阻的接线方法:一、反接制动控制一、反接制动控制原理：原理：要求：要求：对称接法对称接法不对称接法不对称接法第四节第四节 三相异步电动机电气制动控制三相异步电动机电气制动控制改变电动机电源改变电动机电源相序相序，使定子绕组产生，使定子绕组产生反向反向的的旋转磁场，形成旋转磁场，形成制动转矩制动转矩。10kW10kW以上电动机的定子电路中串入反接制动电以上电动机的定子电路中串入反接制动电 阻，阻，转速接近于零时，及时切断反相
27、序电源转速接近于零时，及时切断反相序电源,防防止反向再起动。止反向再起动。46Date:2022/12/22 Page:471.单向反接制动的控制单向反接制动的控制一、反接制动控制一、反接制动控制电气原理图：电气原理图：速度继电器速度继电器 关键是电动机电源相序的改变，且当转速下降接近于零关键是电动机电源相序的改变，且当转速下降接近于零时，能自动将电源切除。时，能自动将电源切除。47Date:2022/12/22 Page:48一、反接制动控制一、反接制动控制一、反接制动控制一、反接制动控制1.单向反接制动的控制单向反接制动的控制工作原理：工作原理：电动机正常运转时，电动机正常运转时，KM1K
28、M1通电吸合，通电吸合，KSKS的常开触点闭合，的常开触点闭合，为反接制动作准备。为反接制动作准备。按下停止按钮按下停止按钮SB1SB1，KM1KM1断电，电动机定子绕组脱离三相电断电，电动机定子绕组脱离三相电源，电动机因惯性仍以很高速度旋转，源，电动机因惯性仍以很高速度旋转，KSKS常开触点仍保持闭常开触点仍保持闭合，将合，将SB1SB1按到底，使按到底，使SB1SB1常开触点闭合，常开触点闭合，KM2KM2通电并自锁，电通电并自锁，电动机定子串接电阻接上反相序电源，进入反接制动状态。电动机定子串接电阻接上反相序电源，进入反接制动状态。电动机转速迅速下降，当电动机转速接近动机转速迅速下降，当
29、电动机转速接近100r/min100r/min时，时，KSKS常开常开触点复位，触点复位，KM2KM2断电，电动机断电，反接制动结束。断电，电动机断电，反接制动结束。48Date:2022/12/22 Page:492.可逆运行的反接制动控制可逆运行的反接制动控制一、反接制动控制一、反接制动控制49Date:2022/12/22 Page:50特点（与反接制动相比）：特点（与反接制动相比）：消耗的能量小，其制动电流要小得多；消耗的能量小，其制动电流要小得多；适用于电动机能量较大，要求制动平稳和制动频适用于电动机能量较大，要求制动平稳和制动频 繁的场合；繁的场合；能耗制动需要直流电源整流装置。能
30、耗制动需要直流电源整流装置。二、能耗制动控制二、能耗制动控制原理：电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组加原理：电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组加 直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁 场，达到制动的目的。场，达到制动的目的。50Date:2022/12/22 Page:511.单向能耗制动控制单向能耗制动控制二、能耗制动控制二、能耗制动控制按时间原则控制按时间原则控制单向运行接触器单向运行接触器能耗制动接触器能耗制动接触器整流变压器整流变压器桥式整流电路桥式整流电路51Date:2022/12/22 Page:521.单向能耗制动控制单向能耗制动控制
31、二、能耗制动控制二、能耗制动控制按速度原则控制按速度原则控制52Date:2022/12/22 Page:532.2.电动机可逆运行能耗制动控制电动机可逆运行能耗制动控制 二、能耗制动控制二、能耗制动控制正转接触器正转接触器反转接触器反转接触器53Date:2022/12/22 Page:54小结 1.本章重点讲述了电动机的启动、制动、调速等控制线路。本章重点讲述了电动机的启动、制动、调速等控制线路。2.2.掌握电动机的启动方法及其使用场合和特点。掌握电动机的启动方法及其使用场合和特点。3.3.掌握各种电动机的制动方法及其使用场合和特点。掌握各种电动机的制动方法及其使用场合和特点。4.4.掌握电动机的控制原则掌握电动机的控制原则,即时间原则、速度原则、电流原则、即时间原则、速度原则、电流原则、电势原则、行程原则、频率原则。电势原则、行程原则、频率原则。5.5.掌握电力拖动系统中的保护环节掌握电力拖动系统中的保护环节 常用的联锁保护：电气联锁和机械联锁，常用的联锁保护：电气联锁和机械联锁，常用的互锁环节：动作顺序联锁环节、电气元件与机械动作的常用的互锁环节：动作顺序联锁环节、电气元件与机械动作的联锁。联锁。电动机常用的保护环节：短路保护、过电流保护、过载保护、电动机常用的保护环节：短路保护、过电流保护、过载保护、失压和欠压保护等。失压和欠压保护等。54