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1、第第2 2章章 拖动系统基本控制电路拖动系统基本控制电路2.1 2.1 电气控制线路图的绘制及分析电气控制线路图的绘制及分析2.2 2.2 直接起动及其主要控制环节直接起动及其主要控制环节2.3 2.3 三相交流异步机降压起动控制电路三相交流异步机降压起动控制电路2.4 2.4 三相交流异步机制动控制电路三相交流异步机制动控制电路2.5 2.5 变极调速控制线路变极调速控制线路2.6 2.6 电液控制技术电液控制技术第第1页页/共共143页页2.1 2.1 电气控制线路图的绘制及分析电气控制线路图的绘制及分析 用以描述电气控制设备电气原理及用以描述电气控制设备电气原理及安装、调试用的工艺性图纸
2、，主要包括安装、调试用的工艺性图纸，主要包括电气原理图、电气安装位置图、电气安电气原理图、电气安装位置图、电气安装接线图和电气安装互连图等。装接线图和电气安装互连图等。电气线路图电气线路图电气原理的读图方法电气原理的读图方法第第2页页/共共143页页电气线路图电气线路图电气线路图：电气线路图：电气线路图是指描述控制线路接线关系和原理的图电气线路图是指描述控制线路接线关系和原理的图纸，分为电气原理图和电气安装接线图。纸，分为电气原理图和电气安装接线图。电气原理图的分类：电气原理图的分类：主回路：强电流通过部分主回路：强电流通过部分辅助回路：控制、照明、指示辅助回路：控制、照明、指示电气原理图的绘
3、制规则：电气原理图的绘制规则：主回路：粗实线主回路：粗实线辅助回路：细实线辅助回路：细实线 电气符号画法：电气符号画法：一般垂直放置，也可以逆时针转动一般垂直放置，也可以逆时针转动9090水平放置。水平放置。图中电器元件的状态为常态（未压动、未通电图中电器元件的状态为常态（未压动、未通电）第第3页页/共共143页页电气原理的读图方法电气原理的读图方法1 1、查线读图法（常用方法）：、查线读图法（常用方法）：按照由主到辅，由上到下，由左到右按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通的原则分析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独常可以化整为零，将
4、控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。体分析。2 2、逻辑代数法、逻辑代数法 用逻辑代数描述控制电路的工作关系。用逻辑代数描述控制电路的工作关系。第第4页页/共共143页页2.2 2.2 直接起动及其主要控制环节直接起动及其主要控制环节 本节主要描述小型电动机的全压起本节主要描述小型电动机的全压起动及其主要控制环节。动及其主要控制环节。起停控制起停控制 正反转控制电路正反转控制电路 其它环节其它环节第第5页页/共共143页页起停控制起停控制手动控制操作方法：手动控制操作方法：手动合上手动合上QSQS，电动机，电动机M M工作；手动切断
5、工作；手动切断QSQS，电，电动机动机M M停止工作。停止工作。电路保护措施：电路保护措施：FUFU短路保护短路保护电路优点：控制方法简电路优点：控制方法简单、经济、实用。单、经济、实用。电路缺点：保护不完善，电路缺点：保护不完善，操作不方便操作不方便第第6页页/共共143页页自动起停控制主电路主电路：三相电源经QS、FU1、KM的主触点，FR的热元件到电动机三相定子绕组。控制电路控制电路：用两个控制按钮，控制接触器KM线图的通、断电，从而控制电动机（M）启动和停止。起动过程分析起动过程分析：KM自锁触点，是指与SB1并联的常开辅助触点，其作用是当按钮SB1闭合后又断开，KM的通电状态保持不变
6、，称为通电状态的自我锁定自锁环节自锁环节。停止按钮SB2，用于切断KM线圈电流并打开自锁电路，使主回路的电动机M定子绕组断电停止工作。第第7页页/共共143页页起停控制电路的保护分析起停控制电路的保护分析过载保护：过载保护：热继电器热继电器FRFR用于电动机过载时，其在控制用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打开，接触器电路的常闭触点打开，接触器KMKM线圈断电，使线圈断电，使电动机电动机M M停止工作。排除过载故障后，手动使停止工作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。其复位，控制电路可以重新工作。短路保护：短路保护：熔断器组熔断器组FU1FU1用于主电路的短路保护，用于
7、主电路的短路保护，FU2FU2用于控制电路的短路保护。用于控制电路的短路保护。零压保护：零压保护：电路失电复上电，不操作起动按钮，电路失电复上电，不操作起动按钮，KMKM线线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。第第8页页/共共143页页正反转控制电路正反转控制电路可逆运行（正反转）可逆运行（正反转）实现的方法：实现的方法：改变电源相序改变电源相序 （两根相线对调）。（两根相线对调）。1 1、正反转基本控制电路：、正反转基本控制电路：主电路：主电路：KM1KM1主触点接通主触点接通 正相序电源正相序电源MM正转。正转。KM2KM2主触点接通主触点接通
8、反相序电源反相序电源MM反转。反转。控制电路：控制电路：SB1SB1控制正转，控制正转，SB2SB2控制反转，控制反转，SB3SB3用于停止控制。用于停止控制。KMKM的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器 故障情况下，也可以保证不发生主电路短路现象故障情况下，也可以保证不发生主电路短路现象互锁环节互锁环节。特别注意：在有可逆运行的控制线路中必须设置互锁环节特别注意：在有可逆运行的控制线路中必须设置互锁环节第第9页页/共共143页页按钮联锁功能按钮联锁功能 前页图的电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进前页图的电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进
9、行操作。电路不能正反、反正操作控制。行操作。电路不能正反、反正操作控制。上图使用按钮连锁，首先使用和常开触点联动的常闭触点的上图使用按钮连锁，首先使用和常开触点联动的常闭触点的断开对方支路线圈电流，再利用常开触点的闭合接通通电线圈电断开对方支路线圈电流，再利用常开触点的闭合接通通电线圈电流，方便操作。流，方便操作。第第10页页/共共143页页工作台自动循环控制工作台自动循环控制工作台工作台移动机构示意移动机构示意 在工作台的移动机构和固在工作台的移动机构和固定部件上分别装置的行程开关定部件上分别装置的行程开关和档铁（压动行程开关用），和档铁（压动行程开关用），当移行机构运动到某一固定位当移行机
10、构运动到某一固定位置时，压动行程开关，取代人置时，压动行程开关，取代人手接动按钮的功能，实现自动手接动按钮的功能，实现自动循环控制。循环控制。右图右图SQ1SQ1用于正转控制，用于正转控制，SQ2SQ2用用于反转控制，于反转控制，SQ3SQ3、SQ4SQ4的常闭的常闭触点用于极限位置的保护。触点用于极限位置的保护。改变要求见备注改变要求见备注-第第11页页/共共143页页综合综合 电气原理图中电器元件各部分符号电气原理图中电器元件各部分符号与实际位置无关，可根据原理，将电气与实际位置无关，可根据原理，将电气符号画在任何需要的电路位置。符号画在任何需要的电路位置。第第12页页/共共143页页其它
11、环节其它环节点动点动（在长动基础上的点动）（在长动基础上的点动）用途：适用于电动机短时间调整的操作。用途：适用于电动机短时间调整的操作。按钮操作：按钮操作：SB3SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。常闭触点用来切段自锁电路实现点动。转换开关控制：转换开关控制：SASA合上，有自锁电路，合上，有自锁电路，SB2SB2为长动操作按钮；为长动操作按钮；SASA断断开，无自锁电路，开，无自锁电路，SB2SB2为点动操作按钮。为点动操作按钮。中间继电器中间继电器KAKA控制：按动控制：按动SB2SB2、KAKA通电自锁，通电自锁，KMKM线圈通电，此状态线圈通电，此状态为长动；按动为长动；按动SB3
12、SB3、KMKM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。第第13页页/共共143页页多点控制多点控制、定义：定义：多地控制电路设置多套起、多地控制电路设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多停按钮，分别安装在设备的多个操作位置，故称多地控制。个操作位置，故称多地控制。特点：特点：起动按钮的常开触点并联，起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭触点串联。停止按钮的常闭触点串联。操作：操作：无论操作哪个启动按钮都可无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任以实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮都可以打断自意一个停止按钮都可以打断自锁电路，使电动机停止运行。锁电
13、路，使电动机停止运行。第第14页页/共共143页页多条件控制多条件控制电路用途：电路用途：多条件启动控制和多多条件启动控制和多条件停止控制电路，适条件停止控制电路，适用于电路的多条件保护。用于电路的多条件保护。电路特点：电路特点：按钮或开关的常开触按钮或开关的常开触点串联，常闭触点并联。点串联，常闭触点并联。多个条件都满足（动作）多个条件都满足（动作）后，才可以起动或停止。后，才可以起动或停止。第第15页页/共共143页页顺序控制顺序控制 用途：用途：用于实现机械设备用于实现机械设备依次动作的控制要求。依次动作的控制要求。主电路顺序控制：主电路顺序控制：KM2KM2串在串在KM1KM1触点下，
14、触点下，故只有故只有M1M1工作后工作后M2M2才才有可能工作。有可能工作。第第16页页/共共143页页顺序控制顺序控制 控制电路的顺序控制：控制电路的顺序控制：a a）KM1KM1的辅助常开触点起自锁和顺控的双重作用。的辅助常开触点起自锁和顺控的双重作用。b b）单独用一个）单独用一个KM1KM1的辅助常开触点作顺序控制触点。的辅助常开触点作顺序控制触点。c c）M1M2M1M2的顺序起动、的顺序起动、M2M2M1M1的顺序停止控制。的顺序停止控制。顺序停止控制分析：顺序停止控制分析：KM2KM2线圈断电，线圈断电，SB1SB1常闭点并联的常闭点并联的KM2KM2辅助常开触辅助常开触点断开后
15、，点断开后，SB1SB1才能起停止控制作用，所以，停止顺序为才能起停止控制作用，所以，停止顺序为M2M2M1M1。第第17页页/共共143页页综合综合基本电路的结构特点：基本电路的结构特点：1.1.自锁自锁接触器常开触点与按钮常开触点相并联。接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.2.互锁互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。电路中。3.3.点动点动无自锁环节。无自锁环节。4.4.多地多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.5.多条件多条件按钮的常开触点串联、常闭触点并联。按钮的常开触点串联、常闭触点并联。第第1
16、8页页/共共143页页2.3 2.3 三相交流异步电动机降压三相交流异步电动机降压起动控制电路起动控制电路用途：三相交流异步电动机的降压起动，用于大容量用途：三相交流异步电动机的降压起动，用于大容量三相交流异步电动机空载和轻载起动时减小起动电流。三相交流异步电动机空载和轻载起动时减小起动电流。降压启动控制电路：降压启动控制电路：降压起动控制电路降压起动控制电路自耦补偿降压起动控制电路自耦补偿降压起动控制电路定子串电阻降压起动控制电路定子串电阻降压起动控制电路要求：要求：熟记熟记Y-Y-、定子串电阻降压起动控制电路结构和、定子串电阻降压起动控制电路结构和工作原理，掌握自耦补偿起动和延边三角形降压
17、起动工作原理，掌握自耦补偿起动和延边三角形降压起动电路工作原理的分析方法电路工作原理的分析方法第第19页页/共共143页页降压起动降压起动 降压原理：降压原理：起动时，电动机定子绕组起动时，电动机定子绕组Y Y连接，运行时连接，运行时连接。连接。第第20页页/共共143页页Y-Y-降压起动控制电路降压起动控制电路 主电路分析：主电路分析：KM1KM1、KM3YKM3Y起动，起动，KM1KM1、KM2KM2运行。运行。讨论：讨论：KM1KM1、KM2KM2、KM3KM3容量关系。容量关系。Y-Y-降压起动过程分析：降压起动过程分析：按下起动按钮按下起动按钮SB2KM1SB2KM1线圈通电自锁线圈
18、通电自锁 KM3KM3线圈通电线圈通电-M-M作作Y Y接起动；接起动；KTKT线圈通电延时线圈通电延时KM3KM3线圈断电线圈断电KM2KM2线圈通电自锁线圈通电自锁-M-M作作接行。接行。KTKT线圈断电复位。线圈断电复位。第第21页页/共共143页页自耦补偿起动自耦补偿起动 降压原理：起动时电动机定子绕组接自耦变压器的次级，运行时电动机定子降压原理：起动时电动机定子绕组接自耦变压器的次级，运行时电动机定子绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从电网切除。绕组接三相交流电源，并将自耦变压器从电网切除。主电路：起动时，主电路：起动时，KM1KM1主触点闭合，自耦变压器投入起动；运行时，主触点闭合
19、，自耦变压器投入起动；运行时，KM2KM2主触主触点闭合，电动机接三相交流电源，点闭合，电动机接三相交流电源，KM1KM1主触点断开，自耦变压器被切除。主触点断开，自耦变压器被切除。讨论：讨论：KM2KM2与与KM1KM1的控制要求；的控制要求；KM1KM1主触点的容量。主触点的容量。控制电路：起动过程分析控制电路：起动过程分析按动按动SB2SB2KM1KM1线圈通电自锁线圈通电自锁 电动机电动机M M自耦补偿起动；自耦补偿起动；KTKT线圈通电延时线圈通电延时-KA-KA线圈通电自锁线圈通电自锁KM1KM1、KTKT线圈断电线圈断电-KM2-KM2线线圈通电圈通电 电动机电动机M M全压运行
20、。全压运行。第第22页页/共共143页页定子串电阻降压起动定子串电阻降压起动每相绕组端电压一定，每相绕组端电压一定，串串入入电电阻阻，减减少少电电流流，从从而而每每相相绕绕组组力力矩矩减减小小，降压起动；降压起动；起动后，移除电阻（起动后，移除电阻（R被短接），电机全压运行。被短接），电机全压运行。特特点点：不不受受电电动动机机定定子子绕绕组组接接线线形形式式限限制制，但但能能耗耗大。大。第第23页页/共共143页页图图a存在问题：存在问题：1.电动机正常运行时，电动机正常运行时，线路中除了线路中除了KM2得电得电外，外，KM1、KT1也始也始终得电，影响电气元终得电，影响电气元件寿命，也增加
21、电路件寿命，也增加电路的故障点。的故障点。2.当当KM1线圈断线时，线圈断线时，经过一段时间延时，经过一段时间延时，电机发生全压起动。电机发生全压起动。定子串电阻降压起动定子串电阻降压起动第第24页页/共共143页页2.4 2.4 三相交流异步机制动控制电路三相交流异步机制动控制电路主要内容：主要内容：机械抱闸制动，能耗制动，反接制动。机械抱闸制动，能耗制动，反接制动。要求：要求：了解各种制动方法的实现电路，以及能耗制了解各种制动方法的实现电路，以及能耗制动限流电阻的计算原则，掌握能耗和反接制动电动限流电阻的计算原则，掌握能耗和反接制动电路的原理分析。路的原理分析。机械制动机械制动 1 1、常
22、用方法：、常用方法：电动抱闸制动电动抱闸制动 、电磁离合器制动、电磁离合器制动 （多用于（多用于断电制动）。断电制动）。第第25页页/共共143页页机械制动机械制动2 2、制动原理：、制动原理：断电电磁抱闸制动方式：断电电磁抱闸制动方式：电磁抱闸的电磁线圈通电时，电磁电磁抱闸的电磁线圈通电时，电磁力克服弹簧的作用，闸瓦松开，电动力克服弹簧的作用，闸瓦松开，电动机可以运转。机可以运转。电磁离合器制动方式电磁离合器制动方式（结构）（结构）电磁离合器的电磁线圈通电，动、电磁离合器的电磁线圈通电，动、静摩擦片分离，无制动作用，电磁线静摩擦片分离，无制动作用，电磁线圈断电，在弹簧力的作用下动、静摩圈断电
23、，在弹簧力的作用下动、静摩擦片间产生足够大的摩擦力而制动。擦片间产生足够大的摩擦力而制动。3 3、控制电路分析、控制电路分析 启动时，接触器启动时，接触器KMKM线圈通电时，线圈通电时，其主触点接通电动机定子绕组三相电其主触点接通电动机定子绕组三相电源的同时，电磁线圈源的同时，电磁线圈YBYB通电，抱闸通电，抱闸（动摩擦片）松开，电动机转动。（动摩擦片）松开，电动机转动。停止时，接触器停止时，接触器KMKM线圈断电线圈断电电电动机动机M M断电断电电磁铁线圈电磁铁线圈YBYB失电失电实实现抱闸或电磁制动。现抱闸或电磁制动。第第26页页/共共143页页电气制动电气制动 用途：电气制动多用于电动机
24、的快速停车。用途：电气制动多用于电动机的快速停车。常用方法有能耗制动和反接制动。常用方法有能耗制动和反接制动。1 1、能耗制动、能耗制动制动原理制动原理 制动时，在切除交流电源的同时，给三相定子绕组通入直流制动时，在切除交流电源的同时，给三相定子绕组通入直流电流。电流。限流电阻的计算：限流电阻的计算：电路设计时，根据电路设计时，根据I IZ=（1.51.54 4）I IN的原则，选取直流电流的原则，选取直流电流电压等级，以及限流电阻的功率和阻值。电压等级，以及限流电阻的功率和阻值。主电路主电路 直流电源的获取方法，交流电源（降压）经整流（半波、全波、直流电源的获取方法，交流电源（降压）经整流（
25、半波、全波、桥式）。桥式）。图主电路中接触器图主电路中接触器KM1KM1的主触点闭合时，电动机的主触点闭合时，电动机M M作电动工作。作电动工作。接触器接触器KM2KM2主触点用于能耗制动时为定子绕组通入直流电流。主触点用于能耗制动时为定子绕组通入直流电流。第第27页页/共共143页页控制电路（按时间原则控制）控制电路（按时间原则控制）起动：起动：按动起动按钮按动起动按钮SB2KM1SB2KM1线圈通电自线圈通电自锁，电动机锁，电动机M M作电动作电动运行。运行。制动：制动：按动停车按钮按动停车按钮SB1KM1SB1KM1线圈断电复线圈断电复位位KM2KM2线圈通电自线圈通电自锁锁电动机电动机
26、M M定子绕定子绕组切除交流电源，通组切除交流电源，通入直流电源能耗制动。入直流电源能耗制动。SB1KTSB1KT线圈通电线圈通电延时延时KM2KM2线圈断电线圈断电复位复位KTKT线圈断电复线圈断电复位。位。第第28页页/共共143页页2、反接制动、反接制动工作原理：工作原理：反相序电源制动，转速接反相序电源制动，转速接近零时，切除反相序电源。近零时，切除反相序电源。主电路：主电路：KM1KM1电动运行；电动运行；KM2KM2通入反通入反相序电源，反接制动。相序电源，反接制动。限制反接制动电流。限制反接制动电流。控制电路控制电路 （速度控制原则）（速度控制原则）起动：接动启动按钮起动：接动启
27、动按钮SB2KM1SB2KM1通通电自锁电自锁电动机电动机M M通入正相序电通入正相序电源转动。源转动。停止：按动停车按钮停止：按动停车按钮SB1KM1SB1KM1线线圈断电复位圈断电复位KM2KM2线圈通电自锁，线圈通电自锁，实现反接制动，转速实现反接制动，转速n n接近零时，接近零时，速度继电器速度继电器KSKS常开触点打开常开触点打开KM2KM2线圈断电，反接制动结束。线圈断电，反接制动结束。第第29页页/共共143页页习题1、按速度控制原则设计低压直流供电的能耗制动控制电路。2、设计电路满足：降压启动可逆运行反接制动第第30页页/共共143页页2.5 2.5 变极调速控制线路变极调速控
28、制线路双速电机（鼠笼式三相交流异步电动机）双速电机（鼠笼式三相交流异步电动机）、双速电机的变极方法、双速电机的变极方法U1V1W1U1V1W1端接电源，端接电源，U2V2W2U2V2W2开路，电动机为开路，电动机为接法（低速）接法（低速）U1V1W1U1V1W1端短接，端短接，U2V2W2U2V2W2端接电源为端接电源为YYYY接法（高速）接法（高速）注意，变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电动机转动方注意，变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电动机转动方向不变。向不变。第第31页页/共共143页页双速电机双速电机2、主电路、主电路：KM1主触点构成主触点构成接的低速接法。接的低速接法。
29、KM2、KM3用于将用于将U1V1W1端短接，并在端短接，并在UVW端通入三相交流电源，端通入三相交流电源，构成构成YY接的高速接法。接的高速接法。3、控制电路、控制电路 图图a电路中，按钮电路中，按钮SB1实现低速起动和运行。按钮实现低速起动和运行。按钮SB2使使KM2、KM3线圈通电线圈通电自锁，用于实现自锁，用于实现YY变速起动和运行。变速起动和运行。图图b 电路在高速运行时，先低速起动，后高速（电路在高速运行时，先低速起动，后高速（YY）运行，以减少启动电流。）运行，以减少启动电流。第第32页页/共共143页页4 4、双速电机控制电路图、双速电机控制电路图B B分析分析选择开关选择开关
30、SASA合向高速合向高速时间继电器时间继电器KTKT线圈通电延时线圈通电延时KM1KM1线圈通电，电动机线圈通电，电动机M M作低速启动。作低速启动。KTKT延时时间到延时时间到KM1KM1线线圈断电复位圈断电复位KM2KM2、KM3KM3线圈通电线圈通电电动机电动机M M作作YYYY接法高速接法高速运行。运行。选择开关选择开关SASA合向低速合向低速KM1KM1线圈通电，电动机线圈通电，电动机M M作低速转动。作低速转动。选择开关选择开关SASA合向合向0 0位时，电动机停止运行。位时，电动机停止运行。第第33页页/共共143页页三速电机控制三速电机控制1 1、变极原理、变极原理 三速电机定
31、子有三速电机定子有2 2套绕组，套绕组，1 1套可作为套可作为接法和接法和YYYY接法的双速绕接法的双速绕组，另组，另1 1套为套为Y Y型接法的中速绕组。型接法的中速绕组。2 2、主电路、主电路KM1KM1主触点（主触点（4 4个）构成低速连接，其中个）构成低速连接，其中W1U3W1U3接到接到W1W1点。点。KM2KM2主触点构成中速主触点构成中速Y Y连接，此时连接，此时U3W1U3W1断开以避免交流。断开以避免交流。KM3KM3、KM4KM4主触点构成高建双星形连接（主触点构成高建双星形连接（KM3KM3构成构成Y Y点）点）第第34页页/共共143页页3 3、控制电路、控制电路SB1
32、SB1用于用于KM1KM1的起停控制，的起停控制，SB2SB2用于用于KM2KM2的起停控制，的起停控制，SB3SB3用于用于KM3KM3和和KM4KM4的起停控制。的起停控制。第第35页页/共共143页页2.62.6电液控制技术电液控制技术重点：液压系统的基础，电液控制的方法重点：液压系统的基础，电液控制的方法难点：液压部件的认识难点：液压部件的认识要求：了解液压系统的控制方法及电磁铁要求：了解液压系统的控制方法及电磁铁的驱动要求，会简单设计液压控制电路。的驱动要求，会简单设计液压控制电路。第第36页页/共共143页页1 1、液压系统基础、液压系统基础控制部件：控制部件：电磁阀（电磁阀（YV
33、YV）：二位二通液压电磁换向阀；三位五通电）：二位二通液压电磁换向阀；三位五通电磁换向阀；磁换向阀；YAYA：电磁线圈（直流）：电磁线圈（直流）溢流阀（压力阀）；调速阀（节流阀）；单向阀溢流阀（压力阀）；调速阀（节流阀）；单向阀动力部件：液压泵及电动机动力部件：液压泵及电动机执行部件：液压缸（活塞），液压马达执行部件：液压缸（活塞），液压马达辅助装置：油箱，油管，过滤器辅助装置：油箱，油管，过滤器第第37页页/共共143页页2 2、液压动力滑台、液压动力滑台液压系统工作原理：液压系统工作原理：滑台进给工步图滑台进给工步图 快进：快进：YA1YA1，YA3YA3通电通电 工进：工进：YA1YA1
34、通电通电 停止：停止：YA1YA1维通，溢流阀工作维通，溢流阀工作 快退：快退：YA2YA2通电通电第第38页页/共共143页页控制电路分析控制电路分析选择开关选择开关SASA合向自动工作位合向自动工作位置的自动循环过程：置的自动循环过程：按动按动SB1KA1SB1KA1线圈通电自线圈通电自锁锁YA1YA1、YA3YA3线圈通电，滑线圈通电，滑台快进；至压下台快进；至压下SQ2KA2SQ2KA2线线圈通电自锁圈通电自锁YA3YA3线圈断电，线圈断电，滑台工进；压下滑台工进；压下SQ3SQ3滑台逗滑台逗留；留；KTKT线圈通电延时线圈通电延时KA3KA3线线圈通电自锁圈通电自锁YA1YA1，KA
35、2KA2线圈线圈断电断电YA2YA2线圈通电，滑台快线圈通电，滑台快退；压下退；压下SQ1KA3SQ1KA3线圈断电线圈断电YA2YA2线圈断电，滑台在原位线圈断电，滑台在原位停止。循环过程结束。停止。循环过程结束。手动操作：手动操作：SB2SB2用于工作台手动退回。用于工作台手动退回。SASA在手动位置时，在手动位置时，SB1SB1用于用于工作台手动进给。工作台手动进给。第第39页页/共共143页页图图手动起手动起-停控制电路停控制电路第第40页页/共共143页页图自动起-停控制电路第第41页页/共共143页页图正、反转控制电路第第42页页/共共143页页图按钮联锁正、反转控制电路第第43页
36、页/共共143页页图工作台往复运动示意图终点终点保护保护终点终点保护保护行程行程控制控制行程行程控制控制第第44页页/共共143页页图工作台自动循环控制电路第第45页页/共共143页页图点动控制电路第第46页页/共共143页页图两地控制电路第第47页页/共共143页页图多条件控制电路第第48页页/共共143页页图主电路顺序控制电路第第49页页/共共143页页图控制电路的顺序控制第第50页页/共共143页页图定子绕组Y形和形接线图第第51页页/共共143页页图Y-起动控制电路第第52页页/共共143页页图自耦变压器绕组示意图第第53页页/共共143页页图自耦变压器起动控制电路第第54页页/共共1
37、43页页图延边绕组示意图第第55页页/共共143页页图延边三角形起动控制电路第第56页页/共共143页页图电磁抱闸控制电路第第57页页/共共143页页图电磁离合器的动作原理图第第58页页/共共143页页图半波整流能耗制动控制电路第第59页页/共共143页页图单向运行的反接制动控制电路第第60页页/共共143页页图/YY双速电动机定子绕组接线图第第61页页/共共143页页图4/2极的双速交流异步电动机控制电路第第62页页/共共143页页图三速电动机定子绕组连接图第第63页页/共共143页页图三速电动机变极调速控制电路第第64页页/共共143页页图液压系统常见的图形及文字符号第第65页页/共共14
38、3页页图液压动力滑台的液压系统图第第66页页/共共143页页图液压动力滑台自动循环控制图第第67页页/共共143页页图并励直流电动机二级起动控制线路第第68页页/共共143页页图改变电枢绕组端电压极性的并励直流电动机正反转控制电路第第69页页/共共143页页图并励直流电动机能耗制动控制线路第第70页页/共共143页页第第71页页/共共143页页第3章 典型设备电气控制系统 目的：目的：通过对车床、摇臂钻床、万能铣床、卧式通过对车床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床、平面磨床、组合机床、桥式起重机等设镗床、平面磨床、组合机床、桥式起重机等设备电气控制系统的分析，为设备安装、调试、备电气控制系统的分析
39、，为设备安装、调试、维修打下一定基础，本章是前两章知识的综合维修打下一定基础，本章是前两章知识的综合应用。应用。要求：要求：学会分析电气设备中各种电动机起动、制学会分析电气设备中各种电动机起动、制动过程和各种辅助电路的工作原理，掌握常用动过程和各种辅助电路的工作原理，掌握常用电气设备中电气原理图的原理和结构。电气设备中电气原理图的原理和结构。第第72页页/共共143页页第3章 典型设备电气控制系统电气控制系统分析的一般方法步骤：电气控制系统分析的一般方法步骤：1、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传、了解机械设备的机械动作及工步图。分析传动系统的驱动方式，含电动、液压、气动驱动系统的驱动方式
40、，含电动、液压、气动驱动原理。动原理。2、了解电器元件的安装位置及作用。、了解电器元件的安装位置及作用。3、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手、分析机械部件与电器元件的关联，含操纵手柄，行程控制的档铁、撞块、离合器、电磁柄，行程控制的档铁、撞块、离合器、电磁铁等的状态及安装位置。铁等的状态及安装位置。4、分析电气控制原理。、分析电气控制原理。第第73页页/共共143页页第3章 目 录3.1 C650卧式车床控制线路分析3.2 摇臂钻床控制线路分析3.3 万能铣床控制线路分析3.4 卧式镗床控制线路分析3.5 磨床电气控制线路分析 3.6 组合机床控制线路分析 3.7 桥式起重机控制线路分析
41、第第74页页/共共143页页3.1 C650卧式车床电气控制电路 重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。重点：掌握正、反双向转动的反接制动控制电路结构和原理。车床结构车床结构介绍和控制要求介绍和控制要求 C650车床：最大回转直径车床：最大回转直径1020mm，最大的工件长度，最大的工件长度3000mm。主轴电动机：用于主轴正反向运动和刀具的工步进给运动，通主轴电动机：用于主轴正反向运动和刀具的工步进给运动，通 过手柄操纵机械变速箱改变主轴和进给的转速。过手柄操纵机械变速箱改变主轴和进给的转速。要求：要求：因转动惯量过大，主轴采用电气停车制动。因转动惯量过大，主轴采用电气停车制
42、动。快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。快移电动机实现刀架拖板快速移动，以减少辅助工时。驱动电机电气控制要求：驱动电机电气控制要求：主轴电动机（主轴电动机（30KW）：）：正、反转正、反转电气反接制动电气反接制动正向点动。正向点动。快移电动机（快移电动机（2.2KW）：点动控制。）：点动控制。冷却泵电动机（冷却泵电动机（0.125KW）：起停控制。）：起停控制。（提供冷却液）。（提供冷却液）。第第75页页/共共143页页车床主电路分析M1（主电动机）：（主电动机）：KM1、KM2实现正反实现正反转；转；KT与电流表与电流表PA用于检用于检测运行电流；测运行电流；KM3用于点动和反接
43、用于点动和反接制动时串入电阻制动时串入电阻R限流；限流；正反转电动运行时正反转电动运行时R旁路。旁路。速度继电器速度继电器KS用于反用于反接制动时，转速的过零检接制动时，转速的过零检测。测。M2（冷却泵电机）：（冷却泵电机）：KM4用于起停控制。用于起停控制。M3（快移电动机）：（快移电动机）：KM5用于起停（点动）控制。用于起停（点动）控制。第第76页页/共共143页页1、主电动机M1、点动（正向）、点动（正向）按下点动按钮按下点动按钮SB2KM1线圈通线圈通电（无自锁）电（无自锁）M1串串R全压正向点全压正向点动，电流表动，电流表PA不投入。不投入。松开点动按钮松开点动按钮SB2KM1线圈
44、断线圈断电，点动停止。电，点动停止。、正反转控制（、正反转控制（SB3、SB4）。）。按动正转按动正转SB3 KT线圈通电延时、线圈通电延时、KM3线圈通电线圈通电主回路主回路R被旁路被旁路KA线圈通电线圈通电 KM1线圈通电自锁线圈通电自锁M1正向起动。正向起动。启动完毕，启动完毕，KT延时时间到延时时间到PA投入检测运行电流。投入检测运行电流。、反接制动（正转时、反接制动（正转时n0触点闭合）触点闭合）按动停车按钮按动停车按钮SB1KM1、KT、KM3、KA线圈断电，松开线圈断电，松开SB1KM2线圈通电线圈通电M1串串R反接反接n100r/min时时KM2线圈断电，线圈断电，切除反接电源
45、，切除反接电源，M1停止转动。停止转动。反转及反转的反接制动请自行分析。反转及反转的反接制动请自行分析。第第77页页/共共143页页2、其他控制电路原理、其他控制电路原理M2（冷却泵）：（冷却泵）：SB5、SB6及及KM4构成起构成起停控制电路：停控制电路：M3（快移）：（快移）：刀架操纵手柄控制刀架拖刀架操纵手柄控制刀架拖板的工步移动和快速移动。板的工步移动和快速移动。按动操作手柄点动按钮，按动操作手柄点动按钮，压下位置开关压下位置开关SQKM5线线圈通电圈通电电动机电动机M3点动。点动。第第78页页/共共143页页3.2 摇臂钻床电气控制系统摇臂钻床电气控制系统钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔
46、、绞孔、功丝等机械加工。钻床的用途：钻孔、扩孔、镗孔、绞孔、功丝等机械加工。摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。摇臂钻床的用途：主要用于加工大、中型零件。Z3040摇臂钻床简介：最大钻孔直径摇臂钻床简介：最大钻孔直径400mm、跨距、跨距1200mm。摇臂钻床的构成（摇臂钻床的构成（机械结构示意机械结构示意）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、）：底座、立柱（内、外）、摇臂、主轴箱、（外形图外形图）主轴、工作台（固定工件）。主轴、工作台（固定工件）。机械运动：机械运动：主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机主运动：主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动）驱动）进给运动：
47、主轴的上、下进给运动（主电动机进给运动：主轴的上、下进给运动（主电动机M1驱动）驱动）辅助运动：辅助运动：外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动）驱动）主轴箱沿摇臂水平移动（手动）主轴箱沿摇臂水平移动（手动）夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）。拖动）。第第79页页/共共143页页摇臂钻床的液压原理 液压泵采用双向定量泵。接触液压泵采用双向定量泵。接
48、触器器KM4、KM5控制液压泵电机控制液压泵电机M3的正、反转。的正、反转。电磁换向阀电磁换向阀YV的电磁铁的电磁铁YA用用于选择夹紧、放松的对象。于选择夹紧、放松的对象。电磁铁电磁铁YA线圈不通电时，电线圈不通电时，电磁换向阀磁换向阀YV工作在左工位，同工作在左工位，同时实现主轴箱和立柱的夹紧与放时实现主轴箱和立柱的夹紧与放松。松。电磁铁电磁铁YA线圈通电时，电磁线圈通电时，电磁换向阀换向阀YV工作在右工位，实现工作在右工位，实现摇臂的夹紧与放松。摇臂的夹紧与放松。第第80页页/共共143页页3.2摇臂钻床电气控制系统控制要求：控制要求：1、主轴的控制、主轴的控制 主轴由机械摩擦片式离合器实
49、现正转、反转及调速的控制主轴由机械摩擦片式离合器实现正转、反转及调速的控制。2、摇臂升降过程：、摇臂升降过程：放松放松升升/降降夹紧夹紧 a.摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关摇臂在完全放松状态下压下放松位置开关SQ2；b.做升做升/降运动；降运动；c.升降完毕与夹紧之间加入升降完毕与夹紧之间加入13S的时间延时，以克服惯性；的时间延时，以克服惯性；d.升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关升降完毕后，做夹紧运动，完全夹紧，压下夹紧位置开关SQ3，摇臂升降过程结束。，摇臂升降过程结束。位置开关位置开关SQ1、SQ6用于升降限位保护。用于升降限位保护。3、工作状态指示、工作状态指示
50、 HL1、HL2用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示用于主轴箱和立柱的夹紧、放松工作状态指示 HL3用于主轴电动机运转工作状态指示。用于主轴电动机运转工作状态指示。第第81页页/共共143页页摇臂钻床电气控制主电路主电动机M1：KM1单向起停控制。摇臂升降M2：KM2、KM3，正反转控制。液压泵机M3：KM4、KM5，正、反转（夹/松）控制。冷却泵M4：组合开关SA1单向手动 控制。第第82页页/共共143页页摇臂钻床电气控制电路主电动机控制主电动机控制 SB1、SB2、KM1构成主轴电动机的起停控制电路，HL3用作运行指示。摇臂上升过程分析（夹紧时压下SQ3）:按下SB3KT通电电磁阀Y