電機(jī)與電氣控制2

2基本電氣控制線路§2-1電氣控制線路的繪圖原則、圖形及文字符號(hào)

一、電氣控制線路的定義二、電氣控制系統(tǒng)的表示方式三、電氣原理圖四、電氣原理圖的繪圖原則五、電氣控制線路電器元件的圖形及文字符號(hào)電氣原理圖1.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與停車控制自鎖觸點(diǎn)熱繼電器熱元件熱繼電器常閉觸點(diǎn)KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1§2-2電動(dòng)機(jī)的基本控制環(huán)節(jié)電流流通動(dòng)畫合上QS，按下SB2線路的保護(hù)設(shè)置短路保護(hù)：由熔斷器FU1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主電路與控制電路的短路保護(hù)。過(guò)載保護(hù)：由熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作，串接在控制電路中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷KM線圈電路，使電動(dòng)機(jī)脫離電源，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。欠壓和失壓保護(hù)：由接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓消失，或者電源電壓嚴(yán)重下降，使接觸器由于鐵心吸力消失或減小而釋放，這時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)并失去自鎖。KM2FU1KM1M3～FRQSL1L3L2主電路正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕2、電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1正－停－反控制正－反－?？刂齐姎饣ユi機(jī)械互鎖2、電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

聯(lián)鎖規(guī)律(一)：

要求甲接觸器動(dòng)作時(shí)，乙接觸器不能動(dòng)作，則需將甲接觸器的常閉觸點(diǎn)串入乙接觸器的線圈電路中；反之，要求乙接觸器動(dòng)作時(shí)，甲接觸器不能動(dòng)作，則需將乙接觸器的常閉觸點(diǎn)串入甲接觸器的線圈電路中。FU1KM1M13～FR1QL1L3L2KM2M23～FR2主電路控制電路KM2FU2FR1SB3FR2KM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1

3、電動(dòng)機(jī)的順序控制聯(lián)鎖規(guī)律(二)：要求甲接觸器動(dòng)作后乙接觸器才能動(dòng)作，則需將甲接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)串入乙接觸器的線圈電路中。電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止控制FU1KM1M3～FR1QL1L3L2KM2M3～FR2KM2FU2FR1SB3FR2KM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2主電路控制電路聯(lián)鎖規(guī)律(三)

要求甲接觸器停止后乙接觸器才能停止，則將甲接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)并接在乙接觸器的停止按鈕。4、電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)控制長(zhǎng)動(dòng)按鈕點(diǎn)動(dòng)按鈕

點(diǎn)動(dòng)時(shí)用SB3的常閉觸點(diǎn)切斷自鎖回路。

SB3↓：SB3常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)自鎖回路，其常開(kāi)觸點(diǎn)才閉合使接觸器得電，電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

SB3↑：SB3常開(kāi)觸點(diǎn)先斷開(kāi)，接觸器失電，而后其常閉觸點(diǎn)才恢復(fù)閉合，但KM的常開(kāi)觸點(diǎn)已斷開(kāi)。（點(diǎn)動(dòng)時(shí)，KM的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)雖會(huì)閉合，但自鎖回路已被SB3切斷）按鈕實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)：選擇開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)切換長(zhǎng)動(dòng)按鈕點(diǎn)動(dòng)按鈕中間繼電器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)的控制電路5、多點(diǎn)控制

起動(dòng)按鈕并聯(lián)連接，停止按鈕串聯(lián)連接。上圖設(shè)計(jì)分別安置在三個(gè)地方，就可實(shí)現(xiàn)三地操作。1、行程控制用途：控制生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程?？刂圃盒谐涕_(kāi)關(guān)——檢測(cè)位移信號(hào)，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。行程控制是借助于行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種控制是將行程開(kāi)關(guān)安裝在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊壓合行程開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電路的切換，以達(dá)到行程控制的目的。典型線路分析：小車往返運(yùn)動(dòng)控制?！?-3電動(dòng)機(jī)的基本控制方法小車往返運(yùn)動(dòng)控制線路單次運(yùn)行SQASQO往復(fù)運(yùn)行原位啟動(dòng)往復(fù)一次往復(fù)多次SB2往復(fù)一次SB3往復(fù)多次2、時(shí)間控制用途：

交流異步電動(dòng)機(jī)的起制動(dòng)控制?？刂圃簳r(shí)間繼電器典型線路分析：1)三相異步電動(dòng)機(jī)自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路。2)三相異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓起動(dòng)控制線路。三相異步電動(dòng)機(jī)自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路FU1KM2M3～FRQSL1L3L2FU1M3～FRQSL1L3L2FU1M3～FRQSQSL1L3L2主電路KM1KM1FU1FU2SB1FRSB2KM2FU1KTFU2SB1FRKTSB2KM1KM2KTKT自耦變壓器降壓起動(dòng)的特點(diǎn)：

自耦變壓器具有多個(gè)抽頭，可獲得不同的變比。采用自耦變壓器降壓起動(dòng)比采用串電阻降壓起動(dòng)效果好，在起動(dòng)轉(zhuǎn)矩相同的情況下，自耦變壓器降壓起動(dòng)從電網(wǎng)吸取電流小。自耦變壓器價(jià)格較貴，而且其線圈是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的，因此只允許連續(xù)起動(dòng)兩次。三相異步電動(dòng)機(jī)星－三角降壓起動(dòng)控制線路

星形－三角形降壓起動(dòng)的特點(diǎn)

凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的三相異步電動(dòng)機(jī)，都可采用星形－三角形降壓起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)，定子繞組先接成星形，起動(dòng)電壓為三角形直接起動(dòng)電壓的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為三角形直接起動(dòng)的1/3，適用于空載或輕載起動(dòng)。例：設(shè)計(jì)一控制電路，要求第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)10s后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，運(yùn)行5s后第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停車同時(shí)使第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，再運(yùn)行15s后，電動(dòng)機(jī)全部停車。3、電流控制用途：

1)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制和交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)。

2)電動(dòng)機(jī)和其它負(fù)載的過(guò)電流保護(hù)和直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁保護(hù)?？刂圃弘娏骼^電器典型線路分析：

1)直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組串電阻三級(jí)起動(dòng)控制線路

2)繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制線路直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組串電阻三級(jí)起動(dòng)主電路直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組串電阻三級(jí)起動(dòng)控制電路4、速度控制用途：電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)控制?？刂圃核俣壤^電器典型線路分析：

1)三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路

2)可逆運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路

停機(jī)制動(dòng)類型：

常用的電氣制動(dòng)：反接制動(dòng)能耗制動(dòng)電磁機(jī)械制動(dòng)--電磁鐵操縱機(jī)械進(jìn)行制動(dòng)電氣制動(dòng)--電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩來(lái)進(jìn)行制動(dòng)1.單向反接制動(dòng)的控制關(guān)鍵是電動(dòng)機(jī)電源相序的改變，且當(dāng)轉(zhuǎn)速下降接近于零時(shí)，能自動(dòng)將電源切除。

三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路制動(dòng):按下停止按鈕SB1KM1線圈失電M慣性運(yùn)轉(zhuǎn)

KM2線圈得電

KM2輔常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)與KM1互鎖

KM2輔常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖

KM2主觸點(diǎn)閉合串電阻反接制動(dòng)n下降到100r/minKS常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)KM2線圈斷電反接制動(dòng)結(jié)束啟動(dòng):合QS按下啟動(dòng)按鈕SB2KM1線圈得電輔常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)與KM2互鎖輔常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖主觸點(diǎn)閉合M啟動(dòng)n上升到120r/minKS動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)自由停車至零短接電阻接觸器啟動(dòng)與制動(dòng)電阻四、延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制

延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把電動(dòng)機(jī)定子繞組的一部分接“△”形，而另一部分接成“Y”形，使整個(gè)定子繞組接成延邊三角形，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再把定子繞組切換成“△”形全壓運(yùn)行。定子繞組的連接方式：延邊△形接法△形接法電氣原理圖FU1KM1QS主電路M3～FRL1L3L2KM3KM2U1V1W1W2U2V2U3V3W33電氣控制線路設(shè)計(jì)

§3-1電氣控制線路的組成1)輸入機(jī)構(gòu)：由主令元件和檢測(cè)元件組成。主令元件：主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)和停機(jī)，如SB1、SB2等。檢測(cè)元件：主要用來(lái)檢測(cè)一些物理量的變化，以發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，如行程開(kāi)關(guān)、繼電器等。2)中間記憶機(jī)構(gòu)：由中間繼電器組成。中間繼電器：主要用來(lái)擴(kuò)展觸頭（數(shù)量、容量）、記憶輸入信號(hào)的變化，以滿足區(qū)分不同工步的要求。3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由執(zhí)行元件組成。

執(zhí)行元件：主要用來(lái)直接控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行工作，以滿足工藝要求。4)觸頭組合網(wǎng)絡(luò)：由主令元件、檢測(cè)元件、中間記憶元件等的觸頭組成。觸頭組合網(wǎng)絡(luò)用來(lái)實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件按控制要求而動(dòng)作。在這四部分中，前三部分是基本環(huán)節(jié)，而觸頭組合網(wǎng)絡(luò)則是電氣控制線路的核心，它實(shí)際上是一個(gè)由主令元件、檢測(cè)元件、中間記憶元件等的觸頭組成的電網(wǎng)絡(luò)。控制要求不同，對(duì)應(yīng)電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也不同，因此，我們?cè)O(shè)計(jì)電氣控制線路的最主要的任務(wù)就是設(shè)計(jì)一個(gè)滿足控制要求的電網(wǎng)絡(luò)。

§3-2電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是根據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)為第二章介紹的基本環(huán)節(jié)。例1：設(shè)計(jì)兩臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)的控制線路，要求M1、M2既能同時(shí)起動(dòng)和停車，也可以獨(dú)立起動(dòng)與停車。例2：設(shè)計(jì)一控制電路，要求第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)10s后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，運(yùn)行5s后第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停車同時(shí)使第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)，再運(yùn)行15s后，電動(dòng)機(jī)全部停車。例3