繼電器控制－4課件

第四章按控制過程的變化參量進行控制的規(guī)律任何一個生產(chǎn)過程的進行，總伴隨著一系列的參數(shù)變化，如機械位移、溫度、流量、壓力、電流、電壓、轉(zhuǎn)矩等。原則上說，只要能檢測出這些物理量，便可用它來對生產(chǎn)過程進行自動控制。對電氣控制來說，只要選定某些能反映生產(chǎn)過程中的參數(shù)變化的電器元件，例如各種繼電器和行程開關(guān)等，由它們來控制接觸器或其他執(zhí)行元件，實現(xiàn)電路的轉(zhuǎn)換或機械動作，就能對生產(chǎn)過程進行控制。常見的有按時間變化、轉(zhuǎn)速變化、電流變化、位置變化參量進行控制的電路，分別稱為時間、速度、電流和行程原則的自動控制。一、時間原則控制（一）定子串電阻降壓啟動控制線路為了有效降低電機的啟動電流，最好的辦法就是降低啟動電壓。定子串電阻降壓啟動是電動機啟動時在三相定子電路串接電阻，使得加在定子繞組上的電壓降低，啟動結(jié)束后再將電阻短接，電動機在額定電壓下正常運行。這種啟動方式由于不受電動機接線形式的限制，設(shè)備簡單，因而在中小型生產(chǎn)機械中應(yīng)用較廣。圖(a)：合上QS—按下SB2—KM1線圈得電---KM1輔助常開觸點閉合自鎖---KM1主觸點閉合—電機串電阻R啟動---KT線圈得電—延時---KT延時閉合的常開觸點閉合--KM2線圈得電---KM2常開觸點閉合自鎖---KM2主觸點閉合---短路電阻---電機全壓啟動。但（a）線路中，電動機全壓運行后，接觸器KM1和時間繼電器KT的線圈仍一直通電，需要改進。圖（b）線路中，接觸器KM2得電后，用其常閉觸點將KM1及KT的線圈電路斷電，同時KM2自鎖。這樣，在電動機啟動后，只有KM2得電使之正常運行。（二）自耦變壓器（補償器）降壓啟動控制線路

補償器降壓啟動是利用自用變壓器來降低啟動電壓，達到限制啟動電流的目的，常用于大容量籠型異步電動機的啟動控制。電動機啟動的時候，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的副邊電壓，一旦啟動完畢，切斷自耦變壓器電路，把額定電壓直接加在電動機的定子繞組上，電動機進入全壓正常運行。

合上QS—按下SB2—KM1線圈得電---KM1主、輔觸點閉合—電機降壓啟動---KT線圈得電—KT瞬時常開觸點閉合---自鎖---延時---KT延時斷開的常閉觸點斷開—變壓器T切除---KT延時閉合的常開觸點閉合—KM2主觸點閉合---電機全壓運行合QS—按下SB2—KM1得電---KM1常開觸點閉合自鎖---KM1主觸點閉合===電機接星形降壓啟動--KM3得電---KM3主觸點閉合----KM3常閉觸點斷開----KM2線圈互鎖--KT得電—延時---KT延時斷開---KM3失電---KT延時閉合—KM2得電---KM2自鎖---KM2主閉—電機全壓啟動--KM2斷開—KT斷電

與其他降壓啟動相比，星形－三角形降壓啟動投資小，線路簡單，但啟動轉(zhuǎn)矩小。這種啟動方法只適用于空載或輕載狀態(tài)下。（四）雙速電動機的控制電路（自學(xué)）起動時，按下SB2，KM1線圈得電，其常開主觸點和常開輔助觸點閉合，自鎖形成，電機運行。制動時，按下復(fù)合按鈕SB1，其常閉按鈕先斷開，KM1線圈斷電，KM1主觸點斷開，KM1的常閉輔助觸點復(fù)位（閉合），為制動做好準備；之后SB1的常開按鈕閉合，KT線圈得電，其瞬時常開觸點立即閉合，同時KM2線圈得電，KM2的常開輔助觸點閉合，自鎖形成，KM2的常開主觸點閉合，向定子繞組內(nèi)通入直流電流，制動開始；經(jīng)一定時間的延時后，KT的延時斷開常閉觸點動作（斷開），KM2的常開輔助觸點復(fù)位（斷開），自鎖解除，KM2和KT的線圈斷電，KM2的常開主觸點復(fù)位，制動結(jié)束。

二、速度原則控制速度原則控制取轉(zhuǎn)速為變化參量。速度繼電器是檢測轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的自動電器，也是速度控制的基本電器。利用速度原則可以實現(xiàn)電動機反接制動和能耗制動的自動控制，以及電動機的低速脈動控制等。

速度繼電器：在120—3000r/min范圍觸點動作；在低于100r/min時觸點復(fù)位?？刂七^程分析如下：按下SB2，KM1得電并自鎖，電機運行，由于速度>120r/min，速度繼電器KS的常開觸點閉合，為制動做好準備。制動時，SB1按下----KM1斷電----切斷電機供給的交流電源-----KM2得電----向電機輸入直流電---電機能耗制動開始----轉(zhuǎn)速降低----轉(zhuǎn)速降低到小于100r/min時---KS觸點復(fù)位（斷開）---KM2失電---停止向電機供直流電－制動結(jié)束。（二）反接制動控制電路反接制動是利用改變電動機電源的相序、使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，因而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的制動方法。反接制動常采用轉(zhuǎn)速為變化參量進行控制。由于反接制動時，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當(dāng)于全電壓直接啟動時電流的兩倍，因此反接制動特點之一是制動迅速，效果好，沖擊大。通常僅適于10KW以下的小容量電動機。為了減小沖擊電流，通常要求在電動機主電路中串接限流電阻。

控制過程分析如下：按下SB2，KM1得電并自鎖，電機運行，由于速度>120r/min，速度繼電器KS的常開觸點閉合，為制動做好準備。制動時，SB1按下----KM1失電----電機斷電，但電機仍運轉(zhuǎn)，KS仍閉合----KM2得電---KM2輔助觸點完成自鎖、互鎖---KM2主閉---電機接電阻反接制動---電機降速---轉(zhuǎn)速低于100r/min時KS復(fù)位---KM2失電—反接制動結(jié)束。（一）電動夾緊機構(gòu)的控制線路圖3－20是橫梁夾緊機構(gòu)的自動控制線路。其中接觸器KM1控制電動機M正轉(zhuǎn)為夾緊，接觸器KM2控制電動機M反轉(zhuǎn)為放松。行程開關(guān)SQ用于夾緊和放松狀態(tài)檢查，電流繼電器KI用于根據(jù)電動機的電流大小檢查夾緊力。放松到位時壓動行程開關(guān)SQ，夾緊機構(gòu)的螺母滑塊移到左端極限位置。要夾緊時，按下夾緊按鈕SB1，由于此時行程開關(guān)SQ的常開觸點是被壓合的，所以接觸器KM1線圈通電并自鎖，電動機正轉(zhuǎn)啟動，滑塊右移。在啟動的瞬間，啟動電流很大，雖然電流繼電器KI動作，但因行程開關(guān)SQ仍被壓著，不影響KM1的通電。當(dāng)滑塊移動一段距離時，電動機啟動完畢，啟動電流迅速減小使電流繼電器復(fù)位，這時改由KI的常閉觸點和KM1的另一閉合的常開觸點串聯(lián)來保持KM1的線圈繼續(xù)通電，行程開關(guān)SQ也復(fù)位了。隨著滑塊繼續(xù)右移和機械的動作，夾緊開始。夾緊力上升使電流增大到預(yù)定值，電流繼電器動作，其常閉觸點斷開使KM1斷電，電動機正轉(zhuǎn)停止，夾緊結(jié)束。要放松時，按下按鈕SB2，接觸器KM2通電并自鎖，電動機反轉(zhuǎn)，滑塊左移，開始放松。放松到位時壓下行程開關(guān)SQ，其常閉觸點斷開，使KM2斷電，電動機停止，放松結(jié)束。圖3—21(a)是行程控制的限位線路。KM1和KM2分別是行車向前和向后的接觸器，在其線圈電路中分別串接行程開關(guān)的常閉觸點。當(dāng)行車向前到達終點時，裝在終點的行程開關(guān)SQ1的常閉觸點被行車撞塊撞開，KM1斷電，行車停止，從而起到限位保護作用。一旦行車離開終點位置．行程開關(guān)就能自動復(fù)位，行車繼續(xù)正常運行。這種專為限制極限位置用的行程開關(guān)亦稱限位開關(guān)或終端開關(guān)。原理如下：SQ1裝在終點，SQ2裝在起點。右行時，按下SB2，KM1得電自鎖，電機正轉(zhuǎn)，小車右行，到達終點時，撞塊撞上SQ1，SQ1的常閉觸點斷開，KM1斷電，電機停轉(zhuǎn)，右行結(jié)束；左行時，按下SB3，KM2得電自鎖，電機反轉(zhuǎn)，小車左行，到達起點時，撞塊撞上SQ2，SQ2的常閉觸點斷開，KM2斷電，電機停轉(zhuǎn)，左行結(jié)束。圖(b)是自動往復(fù)控制，原理類似圖(a)，請大家自己分析。

第四章作業(yè)4－1設(shè)計一個控制線路，要求第一臺電動機啟動10s后，第二臺電動機自動啟動，運行10s后，第一臺電動機停止，同時使第三臺電動機自行啟動，再運行15s后，電動機全部停止。（電機均采用直接起動方式）4－2某籠型異步電動機正、反向運行，要求采用定子串電阻減壓起動，試設(shè)計主電路和控制電路。4－5M1、M2均為籠型異步電動機，可直接起動，按下列要求設(shè)計主電路和控制電