13_電氣控制電路的常用圖形符號(hào)和文字符號(hào)(PPT39頁)

1、第2節(jié) 電氣控制線路的繪制原則本章主要通過介紹電氣控制領(lǐng)域中常用低壓電器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和繪制電氣原理圖應(yīng)遵循的原則,學(xué)會(huì)分析和設(shè)計(jì)電氣控制線路的根本方法,為后繼章節(jié)的學(xué)習(xí)打下根底。 1、電氣控制線路：用導(dǎo)線一、 常用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)；二、 繪制電氣原理圖應(yīng)遵循的原則。1.2 電器控制的根本線路任何復(fù)雜的電器控制線路都是按照一定的控制原則,由根本的控制線路組成的。根本控制線路是學(xué)習(xí)電器控制的根底。特別是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械整個(gè)電氣控制線路工作原理的分析與設(shè)計(jì)有很大的幫助。電器控制線路的表示方法有：電氣原理圖、電氣接線圖、電器布置圖。電氣原理圖是根據(jù)工作原理而繪制的,具有結(jié)構(gòu)簡單、層次清楚、便于

2、研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn)。在各種生產(chǎn)機(jī)械的電器控制中,無論在設(shè)計(jì)部門或生產(chǎn)現(xiàn)場都得到廣泛的應(yīng)用。電器控制線路常用的圖形、文字符號(hào)必須符合最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。1.2 電器控制的根本線路電器控制線路根據(jù)電路通過的電流大小可分為主電路和控制電路。主電路包括從電源到電動(dòng)機(jī)的電路,是強(qiáng)電流通過的局部,用粗線條畫在原理圖的左邊?？刂齐娐肥峭ㄟ^弱電流的電路,一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸點(diǎn)、繼電器的觸點(diǎn)等組成,用細(xì)線條畫在原理圖的右邊。采用電器元件展開圖的畫法。同一電器元件的各部件可以不畫在一起,但需用同一文字符號(hào)標(biāo)出。假設(shè)有多個(gè)同類電器,可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào),如KM1、KM2等。所有按

3、鈕、觸點(diǎn)均按沒有外力作用和沒有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫出?？刂齐娐返姆种Ь€路,原則上按照動(dòng)作先后順序排列,兩線交叉連接時(shí)的電氣連接點(diǎn)須用黑點(diǎn)標(biāo)出。1.2 電器控制的根本線路1.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 在電源容量足夠大時(shí),小容量籠型電動(dòng)機(jī)可直接起動(dòng)。直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備少,線路簡單。缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大,引起供電系統(tǒng)電壓波動(dòng),干擾其它用電設(shè)備的正常工作。 1.2 電器控制的根本線路1.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制1）點(diǎn)動(dòng)控制如圖1-30所示,主電路由刀開關(guān)Q、熔斷器FU、交流接觸器KM的主觸點(diǎn)和籠型電動(dòng)機(jī)M組成；控制電路由起動(dòng)按鈕SB和交流接觸器線圈KM組成。1.2 電器控制的根本線

4、路1.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制2）連續(xù)運(yùn)行控制如圖1-31所示1.2 電器控制的根本線路1.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制2）連續(xù)運(yùn)行控制工作過程如下：起動(dòng)：合上刀Q按下起動(dòng)按鈕SB1接觸器KM線圈通電KM主觸點(diǎn)閉合和常開輔助觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)M接通電源運(yùn)轉(zhuǎn)；（松開SB1）,利用接通的KM常開輔助觸點(diǎn)自鎖、電動(dòng)機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停機(jī)：按下停止按鈕SB2KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)和輔助常開觸點(diǎn)斷開電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。1.2 電器控制的根本線路1.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制2）連續(xù)運(yùn)行控制線路設(shè)有以下保護(hù)環(huán)節(jié)：短路保護(hù)：短路時(shí)熔斷器FU的熔體熔斷而切斷電路起保護(hù)作用。過載保護(hù)：采用熱繼電器

5、FR。欠電壓、失電壓保護(hù)：通過接觸器KM的自鎖環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓（如停電）時(shí),接觸器KM斷電釋放,電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí),接觸器線圈不會(huì)自行通電,電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行起動(dòng),只有在操作人員重新按下起動(dòng)按鈕后,電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)。 1.2 電器控制的根本線路1.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制3）點(diǎn)動(dòng)和長動(dòng)結(jié)合的控制在生產(chǎn)實(shí)踐中,機(jī)床調(diào)整完畢后,需要連續(xù)進(jìn)行切削加工,則要求電動(dòng)機(jī)既能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)長動(dòng)?？刂凭€路如圖1-32所示。 1.2 電器控制的根本線路1.2.2 順序連鎖控制線路1）多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制圖1-33為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制線路

6、 1.2 電器控制的根本線路1.2.2 順序連鎖控制線路1）多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制電動(dòng)機(jī)順序控制的接線規(guī)律是：要求接觸器KM1動(dòng)作后接觸器KM2才能動(dòng)作,故將接觸器KM1的常開觸點(diǎn)串接于接觸器KM2的線圈電路中。要求接觸器KM1動(dòng)作后接觸器KM2不能動(dòng)作,故將接觸器KM1的常閉輔助觸點(diǎn)串接于接觸器KM2的線圈電路中。 1.2 電器控制的根本線路1.2.2 順序連鎖控制線路2）利用時(shí)間繼電器順序起動(dòng)控制線路圖1-34是采用時(shí)間繼電器,按時(shí)間原則順序起動(dòng)的控制線路1.2 電器控制的根本線路1.2.3 互鎖控制線路 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路如圖1-35所示,接觸器KM1為正向接觸器,控制電動(dòng)機(jī)M

7、正轉(zhuǎn)；接觸器KM2為反向接觸器,控制電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)。1.2 電器控制的根本線路1.2.4 位置原則的控制線路自動(dòng)循環(huán)控制線路如圖1-36所示。 1.2 電器控制的根本線路1.2.5 時(shí)間原則的控制線路三角形減壓起動(dòng)控制控制線路是按時(shí)間原則實(shí)現(xiàn)控制。 1.2 電器控制的根本線路1.2.6 速度原則的控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)反接制機(jī)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源相序,使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反,因而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的一種制動(dòng)方法。應(yīng)注意的是,當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí),必須立即斷開電源,否則電動(dòng)時(shí)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。由于反接制動(dòng)電流較大,制動(dòng)時(shí)需在定子回路中串入電阻以限制制動(dòng)電流。反接制動(dòng)電阻的接法有兩種：對(duì)稱電

8、阻接法和不對(duì)稱電阻接法。1.2 電器控制的根本線路1.2.6 速度原則的控制線路單向運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路如圖1-38所示。 1.2 電器控制的根本線路1.2.6 速度原則的控制線路圖1-39為電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路。1.3 典型電器控制系統(tǒng)生產(chǎn)機(jī)械種類繁多,其拖動(dòng)方式和電氣控制線路各不相同本節(jié)以X62W臥式升降臺(tái)銑床為例,對(duì)其控制線路進(jìn)行分析,為電氣控制線路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)打下根底。1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.1 銑床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況1）主要結(jié)構(gòu)銑床主要由底座、床身、懸梁、刀桿支架、升降臺(tái)、工作臺(tái)和溜板等局部組成,如圖1-40所示。 1.3 典型電器控制

9、系統(tǒng)1.3.1 銑床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況2）運(yùn)動(dòng)情況主運(yùn)動(dòng)：主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)。主運(yùn)動(dòng)分順銑和逆銑兩種形式進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：是工件在工作臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三個(gè)相互垂直方向的進(jìn)給,即工作臺(tái)沿溜板上部回轉(zhuǎn)臺(tái)的導(dǎo)軌在垂直于主軸軸線方向的縱向進(jìn)給,溜板沿升降臺(tái)上的水平導(dǎo)軌在平行于主軸軸線方向的橫向進(jìn)給,以及升降臺(tái)沿床身的垂直導(dǎo)軌作上下垂直進(jìn)給。輔助運(yùn)動(dòng)：可轉(zhuǎn)動(dòng)局部對(duì)溜板可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度（一般為45o）,因此工作臺(tái)除能實(shí)現(xiàn)平行或垂直于主軸方向的橫向或縱向進(jìn)給外,還能在傾斜方向上進(jìn)給,從而可進(jìn)行螺紋的加工。銑床一般還配有圓工作臺(tái),以擴(kuò)大其加工范圍。輔助運(yùn)動(dòng)有工作臺(tái)在縱向、橫向、垂直方向上的快速移動(dòng)。1.3 典型電器控

10、制系統(tǒng)1.3.2 銑床對(duì)電力拖動(dòng)與控制的要求1）銑床要求主軸能夠調(diào)速,且在各種銑削速度下保持恒功率。因此,主軸電動(dòng)機(jī)采用籠形異步電動(dòng)機(jī),經(jīng)齒輪變速箱拖動(dòng)主軸。2）為實(shí)現(xiàn)順銑和逆銑加工,要求主軸正反轉(zhuǎn),但在銑削加工過程中旋轉(zhuǎn)方向不需變換,而是加工前預(yù)選主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。3）銑刀是一種多刃刀具,其切削過程是斷續(xù)的,為了減小負(fù)載波動(dòng)的影響,往往在主軸上裝有飛輪增加慣性,這樣主軸電動(dòng)機(jī)由于慣性大使停車時(shí)間變長。為了能快速停車,提高生產(chǎn)效率,主軸采用制動(dòng)停車方式。銑床中常用反接制動(dòng)或電磁離合器制動(dòng)。 1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.2 銑床對(duì)電力拖動(dòng)與控制的要求4）為使主軸變速箱內(nèi)齒輪易于嚙合,要求主軸電

11、動(dòng)在主軸變速時(shí)能產(chǎn)生變速?zèng)_動(dòng)。5）工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速移動(dòng)以及圓工作臺(tái)工作由同一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)在三個(gè)方向上都是往復(fù)式的,因此要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)是通過牽引電磁鐵來換接傳動(dòng)鏈得以實(shí)現(xiàn)。6）工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不能同時(shí)進(jìn)行。工作臺(tái)左、右、上、下、前、后六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在同一時(shí)刻只允許一個(gè)方向進(jìn)行。 1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.2 銑床對(duì)電力拖動(dòng)與控制的要求7）工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需要變速,進(jìn)給變速也是由機(jī)械齒輪變速箱來實(shí)現(xiàn),變速時(shí)為了便于齒輪嚙合,也要有變速?zèng)_動(dòng)環(huán)節(jié)。8）應(yīng)保證主軸起動(dòng)后,工作臺(tái)方可進(jìn)給；主軸停止,工作臺(tái)也要停止進(jìn)給,以

12、免造成刀具和工件損壞。但主軸不轉(zhuǎn)時(shí),允許工件快速移動(dòng)到加工位置。9）為了實(shí)現(xiàn)工件和刀具的冷卻,需要一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)。10）應(yīng)具有必要的保護(hù)、聯(lián)鎖及照明電路。 1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析如圖1-41所示為X62W臥式升降臺(tái)銑床的電器控制線路。圖中M1為主軸電動(dòng)機(jī)、M2為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)、M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析1）主軸的控制主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與停止 主軸電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM1控制,其旋轉(zhuǎn)方向（順銑或逆銑）由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5預(yù)先選

13、擇。KM2為反接制動(dòng)用接觸器,R為反接制動(dòng)電阻。 起動(dòng)主軸時(shí),先將電源開關(guān)Q合上,再將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5轉(zhuǎn)到主軸所需的旋轉(zhuǎn)方向,然后按下起動(dòng)按鈕SB1或SB2（兩地控制）,KM1得電并自鎖,主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)。當(dāng)M1轉(zhuǎn)速大于速度繼電器KS的吸合值時(shí),KS常開觸點(diǎn)閉合,為接通反接制動(dòng)回路作準(zhǔn)備。 停止主軸時(shí),按停止按鈕SB3或SB4,使KM1線圈斷電,切斷主軸電動(dòng)機(jī)M1的三相電源,由于此時(shí)KS常開觸點(diǎn)是閉合的,所以KM得電,實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。當(dāng)M1的轉(zhuǎn)速下降到KS的釋放值（接近于0）時(shí),KS常開觸點(diǎn)斷開,制動(dòng)結(jié)束。由于沒有自鎖回路,在制動(dòng)過程中SB3或SB4要一直按住。1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3

14、 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析1） 主軸的控制主軸變速?zèng)_動(dòng) 主軸變速機(jī)構(gòu)如圖1-42所示1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析2）工作臺(tái)的控制工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、快速移動(dòng)和圓工作臺(tái)工作都由進(jìn)給電動(dòng)M2拖動(dòng),由接觸器KM3和KM4控制M2的正、反轉(zhuǎn)。接觸器KM5是用來接通快速移動(dòng)用的電磁鐵YA。1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析2）工作臺(tái)的控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 工作臺(tái)的縱向、橫向及垂直方向進(jìn)給由兩個(gè)操縱手柄來控制,一個(gè)是縱向操縱手柄,一個(gè)是橫向及垂直方向操縱手柄?？v向操縱手柄通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制行程開關(guān)SQ1和SQ2,分別控制工作

15、臺(tái)向右和向左進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；橫向及垂直方向操縱手柄通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制行程開關(guān)SQ3和SQ4,SQ3控制工作臺(tái)向前或向下運(yùn)動(dòng),SQ4控制工作臺(tái)向后或向上運(yùn)動(dòng)。 要進(jìn)行工作臺(tái)縱向、橫向及垂直方向的進(jìn)給,SA1應(yīng)選擇在觸點(diǎn)SA1-1通、SA1-2斷、SA1-3通的位置,同時(shí)KM1應(yīng)得電,觸點(diǎn)KM1(11-12)接通。1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析2）工作臺(tái)的控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制（工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）例：當(dāng)縱向操縱手柄扳到“右位置時(shí),掛上縱向傳動(dòng)鏈,同時(shí)SQ1被壓合,其常開觸點(diǎn)（1819）接通、常閉觸點(diǎn)（2517）斷開,此時(shí)控制回路35101112151617181920

16、21149PE接通,接觸器KM3得電,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的正轉(zhuǎn),通過縱向傳動(dòng)鏈拖開工作臺(tái)向右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。假設(shè)將操縱手柄扳到“中間位置,SQ1、SQ2復(fù)位,KM3、KM4都不得電,工作臺(tái)停止右或左方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。應(yīng)注意,當(dāng)縱向操縱手柄扳到“右或“左時(shí),橫向及垂直方向操縱手柄應(yīng)處于“中間位置（即SQ3、SQ4復(fù)位）。 1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析2）工作臺(tái)的控制工作臺(tái)快速移動(dòng)的控制銑床工作臺(tái)除能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外,還可以實(shí)現(xiàn)六個(gè)方向上的快速移動(dòng)。工作臺(tái)的快速移動(dòng)是通過進(jìn)給操縱手柄配合快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6進(jìn)行操作。將進(jìn)給操縱手柄扳到需要快速移動(dòng)方向?qū)?yīng)的進(jìn)給位置

17、上,工作臺(tái)開始進(jìn)給,然后按下快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6,KM5得電,接通快速鐵磁鐵YA,工作臺(tái)按選定的方向作快速移動(dòng)。放開SB5（SB6）時(shí),快速移動(dòng)停止,工作臺(tái)仍在選定的方向上進(jìn)給。 1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析2）工作臺(tái)的控制圓工作臺(tái)的控制 圓工作臺(tái)是銑床的一個(gè)附件。它可以手動(dòng)回轉(zhuǎn),也可通過工作臺(tái)的光桿由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。使用時(shí)先將圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳到接通位置（即SA1-1斷、SA1-2通、SA1-3斷）,然后按下起動(dòng)按鈕SB1（SB2）,KM1、KM3得電,接通主軸和進(jìn)給電動(dòng),圓工作臺(tái)開始工作。KM3線圈得電的工作電路是：由控制

18、電源經(jīng)351011121516172522192021149PE。在使用圓工作臺(tái)時(shí),不能進(jìn)行其它進(jìn)給運(yùn)動(dòng)1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析2）工作臺(tái)的控制進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng) 需要改變進(jìn)給速度,先將蘑菇形進(jìn)給變速手柄拉出并轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤至需要的速度檔,在推回變速手柄時(shí),先將手柄向后拉一下,使行程開關(guān)SQ6瞬時(shí)壓合,接通KM3,則進(jìn)給電動(dòng)機(jī)作瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)（即變速?zèng)_動(dòng)）,便于齒輪嚙合。KM3得電的工作電路是：由控制電源經(jīng)351011122225171615192021149PE。進(jìn)給變速時(shí)不允許工作臺(tái)作任何方向的進(jìn)給。 1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床

19、控制線路分析3）冷卻泵的控制及照明電路冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3控制。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到“接通位置時(shí),SA3（34）通,KM6得電,M3起動(dòng)旋轉(zhuǎn),拖動(dòng)冷卻泵開始工作。機(jī)床照明由變壓器T2供電,電壓為24V。由開關(guān)SA4控制照明燈EL的通斷。1.3 典型電器控制系統(tǒng)1.3.3 X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析4）電路的聯(lián)鎖與保護(hù)聯(lián)鎖環(huán)節(jié)主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的電氣控制線路接在主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器KM1觸點(diǎn)（1112）之后。這就保證了在主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,方可進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng),主軸電動(dòng)機(jī)停止,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)立即停止。工作臺(tái)六個(gè)方向進(jìn)給的互鎖 工作臺(tái)左、右、前、后、上、下六個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由兩套操縱手柄控制,使左和右不能同時(shí)進(jìn)給,前、后、上、下也不能同進(jìn)給,但縱向（左、右）和橫向及垂直方向（前、后、上、下）還可能同時(shí)操作。為保證加工時(shí)只允許一個(gè)方向的進(jìn)給,因此又在電路上采用了互鎖,即工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)左或右進(jìn)給的工作電路經(jīng)過控制前、后、上、下進(jìn)給的行程開關(guān)SQ3、SQ