基本電氣控制線路

1、1,基本電氣控制線路,組成電氣控制線路的基本電路,一個(gè)完整的控制電路包括了電源電路、主電路、控制電路和輔助電路四部分,一、基本電路,1、電源電路：按規(guī)定繪成水平線與電源保護(hù)和電源開關(guān)組成,2、主電路：該電路的通電狀態(tài)決定了電機(jī)的狀態(tài),3、控制回路：該電路的通電狀態(tài)決定了線圈的狀態(tài),4、輔助電路：起照明、信號(hào)顯示、報(bào)警等作用,2,二、控制過程,1、實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電，使操作安全可靠,2、便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制,三、電氣原理圖的繪制原則,1、電器是未通電時(shí)的狀態(tài)，二進(jìn)制邏輯元件是置零時(shí)的狀態(tài)，機(jī)械開關(guān)是循環(huán)開始前的狀態(tài),2、電源電路電路一般繪成水平線，主電路用垂直線繪在圖面左側(cè)，控制線路用垂直

2、線繪在圖面右側(cè),3、在垂線左側(cè)的觸點(diǎn)是常開觸點(diǎn)，右側(cè)是常閉觸點(diǎn)，水平線上方為常閉觸點(diǎn)，下方為常開觸點(diǎn),3,4,用途欄：說明相對(duì)應(yīng)電路的用途,分區(qū)欄：便于看圖，查找元器件觸點(diǎn),垂線左邊為常開觸點(diǎn)，右邊為常閉觸點(diǎn),5,三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制線路,啟動(dòng)基本要求： 1、足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩以加快起動(dòng)過程。 2、起動(dòng)電流要小,起動(dòng)方法有全壓起動(dòng)和降壓起動(dòng),起動(dòng)方法要根據(jù)電網(wǎng)容量的大小，電動(dòng)機(jī)的功率大小和種類以及工作特性和要求等因素決定,一、全壓起動(dòng),利用閘刀開關(guān)或接觸器直接把電動(dòng)機(jī)接到電網(wǎng)上,優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，起動(dòng)時(shí)間短，起動(dòng)方便可靠,缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)有一定的沖擊,6,僅適用不頻繁

3、起動(dòng)的小容量電動(dòng)機(jī),一）開關(guān)控制電路,7,二）接觸器控制,SB2啟動(dòng)按鈕 SB1停止按鈕,點(diǎn)動(dòng),長(zhǎng)動(dòng),KM自鎖觸點(diǎn),電路保護(hù)環(huán)節(jié)： 1、短路保護(hù) (FU) 2、過載保護(hù) (FR) 3、欠壓和失壓保護(hù)（KM,8,SA+長(zhǎng)動(dòng) SA點(diǎn)動(dòng),SB2 +長(zhǎng)動(dòng) SB3 +點(diǎn)動(dòng),9,三）正反轉(zhuǎn)控制,機(jī)械互鎖,電氣互鎖,從主電路上看KM1和KM2同時(shí)通電會(huì)造成主電路電源短路注意：KM1和KM2不能同時(shí)通電或閉合,10,電氣互鎖的作用：防止接觸器主觸點(diǎn)熔焊或機(jī)械結(jié)構(gòu)失靈使主觸點(diǎn)不能斷開。若另一接觸器動(dòng)作會(huì)造成事故,11,12,工作臺(tái)自動(dòng)往返控制,SQ3和SQ4為超程限位開關(guān),除去SQ1是怎樣一個(gè)工作過程,13,四

4、）多地點(diǎn)控制電路,14,五）順序起、?？刂齐娐?15,16,二、降壓起動(dòng),電動(dòng)機(jī)的定子加上了降低了的電壓進(jìn)行起動(dòng)，起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)至額定值，目的是減少較大的起動(dòng)電流以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊,一）、Y降壓起動(dòng) 在正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)定子繞組聯(lián)成形，起動(dòng)時(shí)聯(lián)結(jié)成Y形，起動(dòng)完畢后再恢復(fù)為形,問題： 電機(jī)定子繞組有接成Y形和形，正常工作接成Y形的電機(jī)是否可以采用Y-降壓起動(dòng)？ Y-降壓起動(dòng) 的特點(diǎn),17,18,KMY與KM不能同時(shí)通電,二）、控制電路,19,20,二）串聯(lián)電阻降壓起動(dòng),電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在三相定子電路上串接電阻，使加在電動(dòng)機(jī)繞組上電壓降低，起動(dòng)后再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)仍然在額定電壓下正常運(yùn)行,特點(diǎn)：

5、起動(dòng)方式不受電動(dòng)機(jī)接線形式的限制，設(shè)備簡(jiǎn)單,21,22,制動(dòng)控制,停機(jī)制動(dòng)有兩種類型：一是電磁鐵操縱機(jī)械進(jìn)行制動(dòng)的電磁機(jī)械制動(dòng)；二是電氣制動(dòng)使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩來進(jìn)行制動(dòng)，常用的電氣制動(dòng)有反接制動(dòng)和能耗制動(dòng),一）、電磁式機(jī)械制動(dòng)控制電路,應(yīng)用較普遍的機(jī)械制動(dòng)裝置有電磁抱閘和電磁離合器兩種。 1、電磁抱閘結(jié)構(gòu),制動(dòng)輪和電機(jī)同軸安裝，當(dāng)制動(dòng)閘緊緊抱住制動(dòng)輪，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子便會(huì)迅速停止旋轉(zhuǎn),23,斷電制動(dòng)控制電路,保證制動(dòng)閘松開后再啟動(dòng)電機(jī)，KM2失電電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)抱閘,優(yōu)點(diǎn)是不至于因電路中斷或電氣故障的影響而造成事故。如吊車、電梯、卷?yè)P(yáng)機(jī)等機(jī)械常采用,缺點(diǎn)是切斷電源后電動(dòng)機(jī)就被制動(dòng)

6、剎住不能轉(zhuǎn)動(dòng)不便調(diào)整,24,通電制動(dòng)控制電路,優(yōu)點(diǎn)是只有停止按鈕SB1按到底，KM2線圈才能通電制動(dòng)，如只要停車而不需制動(dòng)，停止按鈕SB1不按到底，故可根據(jù)實(shí)際需要掌握制動(dòng)與否，延長(zhǎng)電磁抱閘壽命,25,二）、電氣制動(dòng)控制線路、反接制動(dòng),原理： 反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源的相序，使定于繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種制動(dòng)方法,特點(diǎn)：制動(dòng)力矩大，制動(dòng)迅速，效果好，但沖擊效應(yīng)較大，制動(dòng)準(zhǔn)確性差。通常僅適用于10kw以下的小容量電動(dòng)機(jī),要求1：通常要求在電動(dòng)機(jī)主電路中串接反接制動(dòng)電阻電阻以限制反接制動(dòng)電流。反接制動(dòng)電阻的接線方法有對(duì)稱和不對(duì)稱兩種接法,要求2：在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)

7、，及時(shí)切斷反相序電源，以防止反向再起動(dòng),26,1）單向反接制動(dòng)控制電路,為反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備,27,2）可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路,28,29,2、能耗制動(dòng)控制,原理：在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，在電動(dòng)機(jī)定子繞組上立即加一個(gè)直流電壓，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的作用以達(dá)到制動(dòng)的目的,優(yōu)點(diǎn)：停車準(zhǔn)確可靠，制動(dòng)平穩(wěn)、能耗小。對(duì)電網(wǎng)無沖擊，缺點(diǎn)：需要直流電源,在一些重型機(jī)床中，常常將能耗制動(dòng)與電磁抱閘配合使用，先進(jìn)行能耗制動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至某值時(shí)，令抱閘動(dòng)作，可以有效地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速停車,30,31,為制動(dòng)作好準(zhǔn)備,32,33,在制動(dòng)要求不高，電動(dòng)機(jī)功率在10KW以下時(shí)可采用無變壓器的單管能耗制動(dòng)電路。它是

8、無變壓器的單管采用半波整流器作為直流電源，這種電源體積小，成本低,34,三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電路,調(diào)速方法以下幾種： 1、改變轉(zhuǎn)差率 2、改變電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù) 3、改變供電電源頻率,35,一、雙速電動(dòng)機(jī)控制電路（變極調(diào)速）（一）變極原理,方法1：在定子上裝兩套各具有不同極數(shù)的獨(dú)立繞組,方法2：在一個(gè)繞組上用改變繞組的連接方式來改變磁 極對(duì)數(shù),36,磁極4極，磁極對(duì)數(shù)P2,磁極2極，磁極對(duì)數(shù)P1,37,1、/YY接法,38,低速-接法：個(gè)電源線連接在接線端、每根繞組的中點(diǎn)接出的接線端空著不接，此時(shí)磁極為，電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500 r/min,高速-YY接法：接線端、短接，、三個(gè)接線端接上電源，此時(shí)磁

9、極為，同步轉(zhuǎn)速為3000 r/min,注：為保證轉(zhuǎn)向一致，兩種接法切換時(shí)，應(yīng)將電源相序反過來,特點(diǎn)：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偾袚Q到高速時(shí)，轉(zhuǎn)速升高一倍，功率只提高15，可近似看成恒功率調(diào)速，高速時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩比低速時(shí)幾乎減少一半。金屬切削機(jī)床宜采用,39,2、Y/YY接法,特點(diǎn)：兩種轉(zhuǎn)速下電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速近似不變，而高速時(shí)輸出功率將比低速時(shí)增大一倍，在輕工業(yè)系統(tǒng)中的運(yùn)輸帶、起重機(jī)負(fù)載是恒定的，宜采用Y/YY接法,40,二）、雙速電動(dòng)機(jī)/YY接法控制電路,41,42,43,二、變頻器（變頻調(diào)速,一）變頻器的基本類型,對(duì)交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置叫變頻器。變頻器按其結(jié)構(gòu)可分為兩種基本類型：交交變頻器和交直交

10、變頻器,44,交交變頻器沒有明顯的中間濾波環(huán)節(jié)，電網(wǎng)交流電被直接變成可調(diào)頻調(diào)壓的交流電。而交直交變頻器先將電網(wǎng)交流電變換為直流電，經(jīng)中間濾波環(huán)節(jié)之后，再進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換為變頻變壓的交流電,交交變頻器的特點(diǎn)是屬于一次換能，效率較高，但整個(gè)裝置元件數(shù)較多，調(diào)頻范圍僅為電網(wǎng)頻率的1312，適用于低速大功率拖動(dòng)。交一直一交變頻器是二次換能，效率略低，裝置元件數(shù)較少，頻率調(diào)節(jié)范圍較寬，適用于各種拖動(dòng)裝置,45,二）、交一直一交變頻器 1、單相交一直一交變頻器,晶閘管整流器將交流電整流為幅值可調(diào)的直流電U d ， 直流電壓U。通過電容C濾波，以減小波紋,46,2、三相交一直一交變頻器,由電感L和電容C構(gòu)成濾波

11、環(huán)節(jié)，以減小整流以后的電壓和電流的波紋,根據(jù)中間濾波環(huán)節(jié)是電容性或是電感性，可以將交一直一角變頻器分為電壓型或電流型變頻器,47,三）、變頻調(diào)速的條件,要求改變定子供電頻率f1的同時(shí)改變供電電壓U1的大小,48,49,四）、變頻器電氣控制線路,KM控制變頻器接通或斷開電源,KA1正轉(zhuǎn)；KA2反轉(zhuǎn),30C、30B報(bào)警,50,51,52,復(fù) 習(xí),1、機(jī)床電氣控制線路的組成,一個(gè)完整的控制電路包括了電源電路、主電路、控制電路和輔助電路四部分,2、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的基本要求,1、足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩以加快起動(dòng)過程。 2、起動(dòng)電流要小,3、電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn),將接至電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中任意的兩相對(duì)調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)正

12、反轉(zhuǎn),4、電機(jī)正反轉(zhuǎn)電氣互鎖的作用,防止接觸器主觸點(diǎn)熔焊或機(jī)械結(jié)構(gòu)失靈使主觸點(diǎn)不能斷開。若另一接觸器動(dòng)作會(huì)造成事故,53,5、降壓?jiǎn)?dòng)的目的,目的是減少較大的起動(dòng)電流以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊,6、電機(jī)定子繞組有接成Y形和形，正常工作接成Y形的電機(jī)是否可以采用Y-降壓起動(dòng)？ Y-降壓起動(dòng)的特點(diǎn),星形起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有三角形起動(dòng)的三分之一,7、制動(dòng)電阻的作用？制動(dòng)電阻的接法,限制制動(dòng)電流，對(duì)稱接法（限制了制動(dòng)電流又限制了制動(dòng)扭矩）和不對(duì)稱接法（只限制了制動(dòng)電流,8、能耗制動(dòng)的原理,在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，在電動(dòng)機(jī)定子繞組上立即加一個(gè)直流電壓，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的作用以達(dá)到制動(dòng)的目的,54,9、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法,1、改變轉(zhuǎn)差率 2、改變電動(dòng)機(jī)磁極