機(jī)械設(shè)計(jì)資料

第二章電氣控制線路

基礎(chǔ)第一節(jié)電氣控制系統(tǒng)圖第二節(jié)電氣控制電路基本控制規(guī)律第三節(jié)三相異步電動機(jī)的起動控制第四節(jié)三相異步電動機(jī)的制動控制第五節(jié)三相異步電動機(jī)的調(diào)速控制第六節(jié)直流電動機(jī)的電氣控制第七節(jié)電氣控制系統(tǒng)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)第一節(jié)電氣控制系統(tǒng)圖

常用的電氣控制系統(tǒng)圖有電氣原理圖、電器布置圖與安裝接線圖。一、電氣圖常用的圖形符號、文字符號和接線端子標(biāo)記二、電氣原理圖

電氣原理圖是用來表示電路各電氣元件中導(dǎo)電部件的聯(lián)接關(guān)系和工作原理的圖。例：CW6132型普通車床電氣原理圖圖2-1CW6132型普通車床電氣原理圖（一）繪制電氣原理圖的原則：1．圖中所有的元器件都應(yīng)采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號。2．電氣原理圖的組成電氣原理圖由主電路和輔助電路組成。3．電源線的畫法4．原理圖中電氣元件的畫法5．電氣原理圖中電氣觸頭的畫法6．原理圖的布局7．線路連接點(diǎn)、交叉點(diǎn)的繪制8．原理圖的繪制要層次分明，各電器元件及觸頭的安排要合理，既要做到所用元件、觸頭最少，耗能最少，又要保證電路運(yùn)行可靠，節(jié)省連接導(dǎo)線以及安裝、維修方便。（二）關(guān)于電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分為了便于確定原理圖的內(nèi)容和組成部分在圖中的位置，常在圖紙上分區(qū)。豎邊方面用大寫拉丁字母編號，橫邊用阿拉伯?dāng)?shù)字編號。（三）繼電器、接觸器觸頭位置的索引電氣原理圖中，在繼電器、接觸器線圈的下方注有該繼電器、接觸器相應(yīng)觸點(diǎn)所在圖中位置的索引代號，索引代號用圖面區(qū)域號表示。（四）電氣圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標(biāo)注電氣圖中各電氣元器件和型號，常在電氣原理圖中電器元件文字符號下方標(biāo)注出來。三、電器布置圖

電器元件布置圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實(shí)際安裝位置，可視電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜程度采取集中繪制或單獨(dú)繪制。電器元件的布置應(yīng)注意以下幾方面：1）體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板的下方，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器安裝板的上面。

2）強(qiáng)電、弱電應(yīng)分開，弱電應(yīng)屏蔽，防止外界干擾。

3）需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。4）電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安裝在一起，以利安裝和配線。

5）電器元件布置不宜過密，應(yīng)留有一定間距。如用走線槽，應(yīng)加大各排電器間距，以利布線和維修。例：CW6132型車床控制盤電器布置圖圖2-2CW6132型車床控制盤電器布置圖例：CW6132型車床電氣設(shè)備安裝布置圖圖2-3CW6132型車床電氣設(shè)備安裝布置圖四、安安裝接接線圖圖安裝接接線圖圖主要用用于電電器的的安裝裝接線線、線線路檢檢查、、線路路維修修和故故障處處理，，通常常接線線圖與與電氣氣原理理圖和和元件件布置置圖一一起使使用。。電氣接接線圖圖的繪繪制原原則是是：1）各電氣氣元件件均按按實(shí)際際安裝裝位置置繪出出，元元件所所占圖圖面按按實(shí)際際尺寸寸以統(tǒng)統(tǒng)一比比例繪繪制。。2）一個元元件中中所有有的帶帶電部部件均均畫在在一起起，并并用點(diǎn)點(diǎn)劃線線框起起來，，即采采用集集中表表示法法。3）各電氣氣元件件的圖圖形符符號和和文字字符號號必須須與電電氣原原理圖圖一致致，并并符合合國家家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。4）各電氣氣元件件上凡凡是需需接線線的部部件端端子都都應(yīng)繪繪出，，并予予以編編號，，各接接線端端子的的編號號必須須與電電氣原原理圖圖上的的導(dǎo)線線編號號相一一致。。5）繪制安安裝接接線圖圖時，，走向向相同同的相相鄰導(dǎo)導(dǎo)線可可以繪繪成一一股線線。例：電電氣安安裝接接線圖圖圖2-4CW6132型車床床電氣氣互連連圖101講到此此第二節(jié)節(jié)電電氣氣控制制電路路基本本控制制規(guī)律律由繼電電器接接觸器器所組組成的的電氣氣控制制電路路，基基本控控制規(guī)規(guī)律有有自鎖鎖與互互鎖的的控制制、點(diǎn)點(diǎn)動與與連續(xù)續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的控控制、、多地地聯(lián)鎖鎖控制制、順順序控控制與與自動動循環(huán)環(huán)的控控制等等。一、自自鎖與與互鎖鎖的控控制自鎖與與互鎖鎖的控控制統(tǒng)稱為為電氣的的聯(lián)鎖鎖控制制，在電電氣控控制電電路中中應(yīng)用用十分分廣泛泛，是是最基基本的的控制制。三相籠籠型異異步電電動機(jī)機(jī)全壓壓起動動單向向運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)控制制電路路圖2-5為三相相籠型型異步步電動動機(jī)全全壓起起動單單向運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)控控制電電路轉(zhuǎn)換開開關(guān)控控制電電動機(jī)機(jī)正反反轉(zhuǎn)電電路圖2-6轉(zhuǎn)換開開關(guān)控控制電電動機(jī)機(jī)正反反轉(zhuǎn)電電路三相異異步電電動機(jī)機(jī)正反反轉(zhuǎn)控控制電電路圖2-7三相異異步電電動機(jī)機(jī)正反反轉(zhuǎn)控控制電電路a)無互鎖鎖電路路b)具有電電氣互互鎖電電路c)具有雙雙重互互鎖電電路二、點(diǎn)點(diǎn)動與與連續(xù)續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的控控制圖2-8電動機(jī)機(jī)點(diǎn)動動與連連續(xù)運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)控控制電電路a)基本點(diǎn)點(diǎn)動控控制電電路b)開關(guān)選選擇運(yùn)運(yùn)行狀狀態(tài)的的電路路c)兩個按按扭控控制的的電路路三、多多地聯(lián)聯(lián)鎖控控制圖2-9多地控控制電電路圖圖四、順順序控控制主電路路實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的順順序控控制圖2-10兩臺電電動機(jī)機(jī)順序序控制制電路路圖a按順序序起動動電路路b按順序序起動動、停停止的的控制制電路路按順序序起動動與停停止的的控制制電路路時間繼繼電器器控制制的順順序起起動電電路圖2-11時間繼繼電器器控制制的順順序起起動電電路五、自自動往往復(fù)循循環(huán)控控制圖2-12自動往往復(fù)循循環(huán)控控制a機(jī)床工工作臺臺自動動往復(fù)復(fù)運(yùn)動動示意意圖b自動往往復(fù)循循環(huán)控控制電電路101講到到此第三節(jié)節(jié)三三相相異步步電動動機(jī)的的降壓壓起動動控制制一、定定子繞繞組串串電阻阻啟動動控制制二、自自耦變變壓器器降壓壓起動動控制制圖2-14XJ01系列自自耦減減壓起起動電電路圖圖時間繼繼電器器自動動控制制自耦耦變壓壓器降降壓起起動控控制線線路表2-2XJ01系列自耦耦減壓起起動器技技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)表2-1QX4系列自動動星形—三角形起起動器技技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)三相異步步電動機(jī)機(jī)星形連接接新課講解解三角形連連接新課講解解W2U2V2

U1V1W1

W2U2V2

U1V1W1

L1L2L3星形連接接L1L2L3三角形連連接三、星形形—三角形減減壓起動動控制圖2-13QX4系列自動動星形—三角形起起動器電電路兩個接觸觸器控制制的Y—△降壓起動動控制線線路電動機(jī)的的分類：：電動機(jī)交流電動機(jī)直流電動機(jī)三相電動機(jī)單相電動機(jī)同步電動機(jī)異步電動機(jī)他勵、并勵電動機(jī)串勵、復(fù)勵電動機(jī)2022/12/72.轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子子鐵心：由外周有有槽的硅硅鋼片疊疊成。(1)

鼠籠式轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體。或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2)繞線式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子同定子繞繞組一樣樣，也分分為三相相，并且且接成星星形。鼠籠式繞線式鼠籠式電電動機(jī)與與繞線式式電動機(jī)機(jī)的的比比較：鼠籠式：：結(jié)構(gòu)簡單單、價(jià)格格低廉、、工作可可靠；不不能人為為改變電電動機(jī)的的機(jī)械特特性。繞線式：：結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜、價(jià)格格較貴、、維護(hù)工工作量大大；轉(zhuǎn)子子外加電阻阻可人為為改變電電動機(jī)的的機(jī)械特特性。繞組中串串入電阻阻，可減減少啟動動電流，，增大啟啟動轉(zhuǎn)矩矩及平滑滑調(diào)速的的目的。。三相籠型型異步電電動機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)構(gòu)圖四、三相相繞線型型異步電電動機(jī)的的起動控控制圖2-15時間原則則控制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電阻阻起動電電路1.轉(zhuǎn)子繞組組串電阻阻啟動控控制101講到此電流繼電電器自動動控制電電動機(jī)串串電阻起起動控制制線路（（過）103講講到此2.轉(zhuǎn)子繞組組串頻敏敏變阻器器啟動控控制第四節(jié)三三相相異步電電動機(jī)的的制動控控制一、電動動機(jī)單向向反接制制動控制制圖2-16電動機(jī)單單向反接接制動控控制電路路二、電動動機(jī)可逆逆運(yùn)行反反接制動動控制三、電動動機(jī)單向向運(yùn)行能能耗制動動控制圖2-18電動機(jī)單單向運(yùn)行行時間原原則能耗耗制動控控制電路路四、電動動機(jī)可逆逆運(yùn)行能能耗制動動控制圖2-19速度原則則控制電電動機(jī)可可逆運(yùn)行行能耗制制動電路路五、電動動機(jī)可逆逆運(yùn)行反反接制動動控制圖2-17電動機(jī)可可逆運(yùn)行行反接制制動控制制電路旋轉(zhuǎn)磁場場轉(zhuǎn)速n0與極對數(shù)數(shù)p的關(guān)系旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對數(shù)p有關(guān)。可見:p

n0(r/min)130002345615001000750600500異步電動機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速速亦可由由轉(zhuǎn)差率率求得轉(zhuǎn)差率s例1：一臺三相相異步電電動機(jī)，，其額定定轉(zhuǎn)速n=975r/min，電源頻頻率f1=50Hz。試求電電動機(jī)的的極對數(shù)數(shù)和額定定負(fù)載下下的轉(zhuǎn)差差率。解：根據(jù)據(jù)異異步步電電動動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速與與旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁場場同同步步轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的的關(guān)關(guān)系系可可知知：：n0=1000r/min,即p=3額定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)差差率率為為2022/12/74.旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁場場的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速工頻：旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁磁場場的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速取取決決于于磁磁場場的的極極對對數(shù)數(shù)p=1時0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ2022/12/7p=2時0第五五節(jié)節(jié)三三相相異異步步電電動動機(jī)機(jī)的的調(diào)調(diào)速速控控制制三相相籠籠型型電電動動機(jī)機(jī)變變極極調(diào)調(diào)速速控控制制圖2-21雙速速電電動動機(jī)機(jī)三三相相繞繞組組連連接接圖圖1.△△-YY連接接如左左圖圖所所示示，，連連接接成成△△形形時時，，將將U1、V1、W1端接接電電源源，，U2、V2、W2端懸懸空空。。連連接接成成YY形時時，，將將U1、V1、W1端接接成成Y點(diǎn)，，將將U2、V2、W2端接接電電源源。。2.Y-YY連接接如右右圖圖所所示示，，連連接接成成Y形時時，，將將U1、V1、W1端接接電電源源，，U2、V2、W2端懸懸空空。。連連接接成成YY形時時，，將將U1、V1、W1端和和中中性性點(diǎn)點(diǎn)O連接接在在一一起起，，將將U2、V2、W2端接接電電源源。?！?YY連接接雙速速電電動動機(jī)機(jī)變變極極調(diào)調(diào)速速控控制制電電路路第六六節(jié)節(jié)直直流流電電動動機(jī)機(jī)的的電電氣氣控控制制一、、直直流流電電動動機(jī)機(jī)單單向向旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)起起動動控控制制圖2-38為直直流流電電動動機(jī)機(jī)電電樞樞串串電電阻阻單單向向旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)起起動動電電路路二、、直直流流電電動動機(jī)機(jī)可可逆逆運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)起起動動控控制制圖2-39直流電電動機(jī)機(jī)正反反轉(zhuǎn)電電路三、直直流電電動機(jī)機(jī)單向向運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)能耗耗制動動控制制圖2-40直流電電動機(jī)機(jī)單向向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)能耗耗制動動電路路四、直直流電電動機(jī)機(jī)可逆逆旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反接接制動動控制制圖2-41直流電電動機(jī)機(jī)可逆逆運(yùn)行行反接接制動動控制制電路路圖2-42反接時時的電電樞電電路五、直直流電電動機(jī)機(jī)調(diào)速速控制制圖2-43改變勵勵磁電電流的的調(diào)速速控制制電路路第七節(jié)節(jié)電電氣控控制系系統(tǒng)常常用的的保護(hù)護(hù)環(huán)節(jié)節(jié)一、短短路保保護(hù)二、過過電流流保護(hù)護(hù)三、過過載保保護(hù)四、失失電壓壓保護(hù)護(hù)八、其其它保保護(hù)五、欠欠電壓壓保護(hù)護(hù)六、過過電壓壓保護(hù)護(hù)七、直直流電電動機(jī)機(jī)的弱弱磁保保護(hù)101講到此此第八節(jié)電電氣氣控制制電路路分析析基礎(chǔ)礎(chǔ)一、電電氣控控制分分析的的依據(jù)據(jù)依據(jù)：：設(shè)備備本身身的基基本結(jié)結(jié)構(gòu)、、運(yùn)行行情況況、加加工工工藝要要求和和電力力拖動動自動動控制制的要要求；；熟悉悉了解解控制制對象象，掌掌握其其控制制要求求等。。二、電電氣控控制分分析的的內(nèi)容容設(shè)備說明書電氣控制原理圖電氣設(shè)備的總裝接線圖電器元件布置圖與接線圖三、電電氣原原理圖圖的閱閱讀分分析方方法先機(jī)后電先主后輔化整為零總結(jié)特點(diǎn)集零為整、統(tǒng)觀全局電氣控控制系系統(tǒng)分分析的的一般般方法法步驟驟：1、了解解機(jī)械械設(shè)備備的機(jī)機(jī)械動動作及及工步步圖。。分析析傳動動系