第3章-機(jī)床繼電器控制線路的基本環(huán)節(jié)1

開始第三章啦~~3.5

雙速電動機(jī)高低速控制線路3.2

籠型電動機(jī)的啟動控制線路

3.3

電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路3.1

（原1.3）機(jī)床電氣原理圖的閱讀與繪制3.4

電動機(jī)制動控制線路3.6

機(jī)床液壓系統(tǒng)的電氣控制電路3.7

控制線路的其他基本環(huán)節(jié)第3章基本控制電路我們使用平面磨床加工工件表面時，按下啟動按鈕后，工作電路接通，從而使對應(yīng)電動機(jī)被驅(qū)動工作。按鈕是如何實現(xiàn)對電動機(jī)的控制的？

M7130型平面磨床電氣柜里的元件都是什么？起什么作用？這就需要我們能夠識讀電氣控制原理圖，理解電路的工作原理。課題引入3.1電氣控制電路的閱讀與繪制掌握電氣原理圖的繪制規(guī)則能識讀電氣原理圖能識讀電氣元件布置圖能識讀電氣安裝接線圖

電氣系統(tǒng)是由許多電器元件（如接觸器、繼電器、電阻器、開關(guān)）和電動機(jī)等用電設(shè)備組成。將各電器元件及它們之間的連接線路用一定的圖形表達(dá)出來，這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)圖。電氣控制系統(tǒng)圖包括：1、電氣原理圖2、電器位置圖3、電氣安裝接線圖3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號圖1.3.1某機(jī)床電氣控制系統(tǒng)電路圖

圖1.3.2電器位置圖BTE圖1.3.3某機(jī)床電氣安裝接線圖

常用的電氣制圖國家標(biāo)準(zhǔn)：1.GB/T4728.1—1985《電氣圖用圖形符號總則》2.GB/T7159-87《電氣技術(shù)中的文字符號制訂通則》3.GB/T5094-85

《電氣技術(shù)中的項目代號》4.GB/T5226-96

《工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備通用技術(shù)條件》5.GB/T6988.6—1993《控制系統(tǒng)功能表圖的繪制》6.GB/T6988.1~4—1997~2002《電氣技術(shù)用文件的編制》7.GB/T4728.2~13—1996~2000《電氣簡圖用圖形符號》8.JB/T6524—2004《電力系統(tǒng)繼電器、保護(hù)及自動化裝置電氣簡圖用圖形符號》3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號D65圖形符號文字符號符號要素一般符號限定符號基本文字符號輔助文字符號補(bǔ)助文字符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。用于電氣技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)文件的編制，表示電氣設(shè)備、裝置和元件的名稱、功能、狀態(tài)和特征。（1）圖形符號和文字符號3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號D651.圖形符號符號要素：具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點符號，由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。一般符號：表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號，如電動機(jī)可用一個圓圈表示。限定符號：提供附加信息的一種加在其它符號上的符號。（1）圖形符號和文字符號3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號常用電器元件的符號（表1.3.1）圖形符號按鈕開關(guān)SB限位開關(guān)SQ可控硅VT電阻器R熔斷器FU測速發(fā)電機(jī)BR蓄電池GB名稱接觸器KM電壓繼電器KV電磁閥YV熱繼電器KR電磁離合器YC行程開關(guān)SQ電磁鐵YA刀開關(guān)QK壓力繼電器KP斷路器QF速度繼電器KS指示燈HL時間繼電器KT變壓器T電流繼電器KA電動機(jī)M圖形符號名稱圖形符號名稱BR（1）圖形符號和文字符號D652.文字符號（基本、輔助、補(bǔ)充）基本文字符號：單字母符號：雙字母符號:按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分成為23大類，每一類用一個專用單字母符號表示，如如“K”表示繼電器、接觸器類，“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類等。由一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保護(hù)器件類，“FU”則表示為熔斷器。3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號D652.文字符號基本文字符號：輔助文字符號：表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征。如“RD”表示紅色，“L”表示限制等。單字母符號：雙字母符號:補(bǔ)充文字符號：當(dāng)規(guī)定的基本文字符號和輔助文字符號不夠使用時，可按國家標(biāo)準(zhǔn)中文字符號組成規(guī)律和下述原則予以補(bǔ)充。（1）圖形符號和文字符號3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號1、控制按鈕控制按鈕產(chǎn)品外形圖結(jié)構(gòu)原理圖及圖形符號

控制按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧橋式觸電和外殼構(gòu)成。動觸點和上面的靜觸點組成常閉；和下面的靜觸點組成常開。按下按鈕，常閉觸點斷開、常開觸點閉合；松開按鈕，在彈簧作用下各觸點恢復(fù)原態(tài)。（2）常用元器件及圖形符號3.1.1電氣原理圖圖形符號和文字符號2、位置開關(guān)（行程開關(guān)、限位開關(guān)）作用：將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號，使電動機(jī)運行狀態(tài)發(fā)生改變，即按一定行程自動停車、反轉(zhuǎn)、變速或循環(huán)。工作原理：當(dāng)運動機(jī)構(gòu)的擋鐵壓到位置開關(guān)的滾輪上時，轉(zhuǎn)動杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，凸輪撞動撞塊使得常閉觸點斷開，常開觸點閉合；擋鐵移開后，復(fù)位彈簧使其復(fù)位。3、交流接觸器

鐵芯、銜鐵電磁系統(tǒng)交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖

通電線圈

三對主觸頭：控制主電路的通斷觸頭系統(tǒng)

兩對輔助常開觸頭、兩對輔助常閉觸頭：自鎖和互鎖交流接觸器的結(jié)構(gòu)及文字符號接觸器文字符號：4、熱繼電器工作原理：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路以保護(hù)電器的設(shè)備。發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。5、時間繼電器

線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動作觸頭動作時間繼電器是電路中控制動作時間的設(shè)備。它利用電磁原理來實現(xiàn)觸頭的延時接通和斷開。通電延時：當(dāng)線圈通電時觸頭延時動作，線圈斷電時使觸頭瞬時復(fù)位。斷電延時：線圈斷電時使觸頭延時復(fù)位，線圈通電時使觸頭瞬時動作。6、熔斷器

熔斷器符號熔斷器是一種廣泛應(yīng)用于低壓電路或者電動機(jī)控制電路中的

最簡單有效的保護(hù)電器。熔斷器的主體是用低熔點的金屬絲或者金屬薄片制成的熔體，熔體與絕緣底座或者融管組合而成熔斷器總成。熔斷器的熔體材料通常有兩種：一種是由鉛錫合金和鋅等低熔點、導(dǎo)電性能較差的金屬材料制成；另一種是由銀、銅等高熔點、導(dǎo)電性能好的金屬制成。（3）電氣元件的基本表示法1、電氣元件的集中表示法（整體表示法） 電氣元器件的所有電氣連接表示在一個框內(nèi)，可以構(gòu)成完整的圖形符號。把設(shè)備或成套裝置中的一個項目的各組成部分的圖形符號在簡圖上繪制在一起的方法，稱為電氣元件的集中表示法，該方法適合較為簡單的圖形。2、電氣元件的分開表示法分開表示法也稱為展開表示法，是把圖形符號的各個部分在圖中按作用、功能分開布置，但是仍然用同一項目代號來表示。因為此表示法使設(shè)備和裝置的電路布局清晰，易于識讀，所以大多數(shù)電路圖等電氣簡圖均采用分開表示法。KA1234KAKMKAKMKA集中表示法分開表示法一般應(yīng)遵循”左開右閉，下開上閉“的原則。為避免電路連接線的交叉，使圖面布局清晰，觸點位置可以靈活應(yīng)用，沒有嚴(yán)格規(guī)定。觸點垂直畫法觸點水平畫法動合觸點動斷觸點動合觸點動斷觸點（3）電氣元件的基本表示法（4）電氣圖標(biāo)注項目符號的標(biāo)注對項目符號必須標(biāo)注出項目代號、端子號、數(shù)據(jù)類型、基本技術(shù)參數(shù)等信息。符號的名稱應(yīng)標(biāo)注在其旁邊；當(dāng)有連接線時應(yīng)標(biāo)記在水平線的上面，垂直線的左邊。同一圖形符號的端子號在一套文件中應(yīng)一致；端子號應(yīng)靠近端子，在水平連接線的上邊和垂直連接線的左邊；端子號的取向應(yīng)與連接線的方向一致。（4）電氣圖標(biāo)注導(dǎo)線標(biāo)記特定導(dǎo)線標(biāo)記導(dǎo)線名稱標(biāo)記交流系統(tǒng)電源第1相L1第2相L2第3相L3中性線N直流系統(tǒng)電源正L+負(fù)L-中間線M保護(hù)接地線PE主電路和控制電路的線號標(biāo)記主電路圖上用回路標(biāo)號；輔助電路的電氣連接線用數(shù)字編號。號碼從左向右，從上到下，每經(jīng)過一個元件改變一個號，依次編排，不能缺號，也不能重號。三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)記。電源開關(guān)之后的分別按U、V、W順序標(biāo)記。各電動機(jī)分支電路各接點可采用三相文字代號后面加數(shù)字來表示如：U11、U21等，數(shù)字中的個位數(shù)字表示電動機(jī)代號，十位數(shù)字表示該支路的接點代號。主電路和控制電路的線號標(biāo)記控制電路采用阿拉伯?dāng)?shù)字編號，一般由三位或三位以下的數(shù)字組成。標(biāo)注方法按“等電位”原則進(jìn)行，在垂直繪制的電路中，標(biāo)號順序一般由上而下編號，凡是被線圈、繞組、觸點或電阻、電容等元件所間隔的線段，都應(yīng)標(biāo)以不同的電路標(biāo)號?！?”通常標(biāo)在控制線的最上方，然后按照控制回路從上到下、從左到右的順序，以自然序數(shù)遞增，每經(jīng)過一個觸點，線號依次遞增，電位相等的導(dǎo)線線號相同，接地線作為“0”號線。（5）電氣圖紙規(guī)范

圖幅尺寸

(mm)圖幅尺寸選擇：電氣圖的規(guī)模與復(fù)雜程度；能夠清晰地反映電氣圖的細(xì)節(jié)；

整套圖紙的幅面盡量保持一致；便于裝訂和管理；

CAD繪制時，輸出設(shè)備（打印機(jī)、繪圖儀等）對于輸出幅面的限制。幅面A0A1A2A3A4長1189841594420297寬841594420297210幅面A3×3A3×4A4×3A4×4A4×5長89111896308411051寬420420297297297圖框線：根據(jù)圖紙是否需要裝訂以及圖紙幅面的大小確定。

需要裝訂的圖紙的圖框線A0、A1、A2：a＝25mm，c＝10mm其它：a＝25mm，c＝5mm不需要裝訂的圖紙的圖框線A0、A1：e＝20mm其它：e＝15mm（6）圖面區(qū)域的劃分圖幅分區(qū)：對各種幅面的圖紙進(jìn)行分區(qū)表示電氣圖中各個組成部分在圖上的位置，便于直觀反映繪圖的范圍及確定相互之間的關(guān)系。

分區(qū)數(shù)一般為偶數(shù)，每一分區(qū)的長度為25~75mm，分區(qū)在水平和垂直兩個方向的長度可以不同；分區(qū)的編號，水平方向用阿拉伯?dāng)?shù)字，垂直方向用大寫英文字母。編號從圖紙的左上角開始，分區(qū)代號用行與列兩個編號組合而成。（6）圖面區(qū)域的劃分（6）圖面區(qū)域的劃分標(biāo)題欄：畫在圖框的右下角，繪制方向應(yīng)該與看圖方向一致。標(biāo)準(zhǔn)A3圖紙，標(biāo)題欄可以繪制成通長的格式。內(nèi)容：設(shè)計單位名稱、用戶單位名稱、專業(yè)名、設(shè)計階段、比例尺、設(shè)計人、審核人、圖紙名稱、圖紙編號、日期、頁次等。標(biāo)題欄格式式樣

（7）其它圖線：（7）其它字體：漢字、字母及數(shù)字，書寫端正、清楚，排列整齊，間距均勻。

漢字推薦用長仿宋簡化漢字字體、斜體（右傾與水平線成75°角）等。字母、數(shù)字用直體。字體大小視幅面大小而定。字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。字寬為字高的2/3。漢字字粗為字高的1/5，數(shù)字及字母的字粗為字高的1/10。尺寸標(biāo)記：設(shè)備制造加工和工程施工的重要依據(jù)，包括尺寸線、尺寸界限、尺寸起止點（實心箭頭或45°斜短劃線構(gòu)成）及尺寸數(shù)字。比例：所繪圖形與實物大小的比值。設(shè)備布置圖、平面圖、結(jié)構(gòu)詳圖按比例繪制。電氣圖多不按比例畫出。比例號：前面的數(shù)字通常為1，后面的數(shù)字為實物尺寸與圖形尺寸的比例倍數(shù)。平面圖常用比例：1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500等注釋：圖示不夠清楚時的補(bǔ)充解釋。兩種方式：直接放在說明對象附近；加標(biāo)記，注釋放在圖面的適當(dāng)位置。詳圖：表示裝置中的部分結(jié)構(gòu)、做法、安裝措施的單獨局部放大圖，被放大部分加以索引標(biāo)志，置于被放大部分的原圖上。技術(shù)數(shù)據(jù)：元器件、設(shè)備等的技術(shù)參數(shù)。三種形式：標(biāo)注在圖形側(cè)；標(biāo)注在圖形內(nèi)；加序號以表格的形式列出。

電氣原理圖是用圖形符號和文字符號、導(dǎo)線連接起來，描述電氣設(shè)備工作原理的電路圖；包含所有電氣元件的導(dǎo)電部分和接線端點之間的相互關(guān)系；不考慮電氣元件實際位置或大小。3.1.2電器原理圖1.電源電路

電源電路用于給主電路和輔助電路提供電能，在電氣原理圖中一般畫成水平線，三相交流電源相線L1、L2、L3自上而下依次畫出，電源開關(guān)也應(yīng)水平畫出，中線N和保護(hù)線PE依次畫在相線之下。直流電源的正極端用“＋”符號畫在圖紙的上方，而負(fù)極端用“－”符號在下邊畫出。

2.主電路

主電路用于直接驅(qū)動電動機(jī)，在電氣原理圖中一般畫在電路圖的左側(cè)并垂直于電源電路，一般由接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件以及電動機(jī)等組成。

M7130型平面磨床的主電路3.輔助電路輔助電路包括：控制電路、指示電路和局部照明電路?？刂齐娐酚糜趯崿F(xiàn)對電動機(jī)的控制操作；指示電路用于提示操作人員電動機(jī)運行狀態(tài)；局部照明電路則用于對控制臺提供照明。組成：一般由主令電器的觸頭、接觸器線圈及輔助觸頭、繼電器線圈及觸頭、指示燈和照明燈等組成。1.*主電路、控制電路、信號電路應(yīng)分開繪出*電器的不同組成部分可不畫在一起*文字符號應(yīng)標(biāo)注一致*主電路畫在圖紙的左方*控制電路、信號電路畫在圖紙的右方

3.1.2電器原理圖4.相關(guān)規(guī)定2.*多相電源電路集中畫在圖紙上方，相序依次排列(L1、L2、L3）*控制電路和信號電路畫在兩條電源線之間*耗電元件直接與一條電源線相連*控制觸點連接在另一條電源線和耗電元件之間

3.1.2電器原理圖相關(guān)規(guī)定耗電元件直接與一條電源線相連（線圈）控制觸點連接在另一條電源線和耗電元件之間3.1.2電器原理圖相關(guān)規(guī)定(兩個線圈的畫法：并列，不能串聯(lián)）3.1.2電器原理圖相關(guān)規(guī)定3.電路按功能布置按動作順序或信號流的方向自左向右、自上而下依次平行排列。盡可能減少線條和避免交叉線類似項目宜對齊3.1.2電器原理圖相關(guān)規(guī)定4.電氣圖中所有電器觸點，都按沒有通電和沒有外力作用時的狀態(tài)畫出

3.1.2電器原理圖相關(guān)規(guī)定含義——表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)電器的實際位置；作用——為生產(chǎn)機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。組成——電氣設(shè)備布置圖、控制柜、控制板電氣設(shè)備布置圖、操叢臺、懸掛操縱箱電氣設(shè)備圖。注意——表達(dá)線型。3.1.3電器位置圖1.電器元件布置圖反映各電器元件的實際安裝位置；2.在圖中電器元件用實線框表示，而不必按其外形形狀畫出；3.在圖中往往還留有10%以上的備用面積及導(dǎo)線管（槽）的位置，以供走線和改進(jìn)設(shè)計時用；4.在圖中還需要標(biāo)注出必要的尺寸。如圖所示。5.圖中各電器代號應(yīng)與有關(guān)電路和電器清單上所有元器件代號相同。3.1.3電器位置圖圖1.3.2電器位置圖圖5.3.24暗配線的配電板圖5.3.23明配線的配電板電氣位置圖中元件的布置應(yīng)遵循以下原則：（1）體積大和較重的電氣元件應(yīng)安裝在電器板的下面，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器板的上面。（2）強(qiáng)電弱電分開并注意弱電信號的屏蔽，防止干擾。（3）需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電氣元件的安裝位置不宜過高或過低，要保證日常維護(hù)的方便性。（4）外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安放在一起，以利加工、安裝和配線。

（5）電氣元件布置不宜過密，要留有一定的間距

3.1.3電器位置圖表達(dá)——圖中可顯示出電氣設(shè)備中元件的空間位置和接線情況、標(biāo)注出外部接線。作用——為了安裝電氣設(shè)備和電器元件進(jìn)行配線或檢修電器故障。使用——可在安裝或檢修時對照原理圖使用。3.1.4安裝接線圖3.1.4安裝接線圖

電氣控制電路安裝接線圖繪制時，應(yīng)遵循以下幾個基本原則：

(1)各電器不畫實體，以圖形符號代表。(2)各電器元件所畫的位置，應(yīng)與實際安裝位置一致。必須標(biāo)明每條線所接的具體位置，每條線都有具體明確的線號。(3)安裝接線圖中，電器元件的文字符號及線號應(yīng)與原理圖一致，并按原理圖連接。(4)同一電器元件的各部件要畫在—起。

(5)繪出連接線時，應(yīng)標(biāo)出導(dǎo)線及穿線管子的型號、規(guī)格和尺寸，管內(nèi)導(dǎo)線應(yīng)留有備用線。多根導(dǎo)線如走向一致，可合并畫為單根粗實線，并在線上標(biāo)出導(dǎo)線型號、線徑和根數(shù)。(6)不在同一處電器元件的聯(lián)接應(yīng)通過接線端子進(jìn)行。M3~接地銅牌L1L2L3766161522341W1V1U112

照明燈1×1mm2（紅）＋1×1mm2（白）包塑金屬軟管Φ10mm×2m電源進(jìn)線1×1mm2（黃綠）7×1mm2（紅）1×1mm2（白）15包塑金屬軟管Φ15mm×1m3×1mm2（紅）1×1mm2（黃綠）包塑金屬軟管Φ10mm×2m3×1.5mm2（黑）＋1×1.5mm2（黃綠）包塑金屬軟管Φ20mm×1m按扭板SAEL1213QS26W1V1U1PESB1SB2236HL216847PEHL1機(jī)床電氣接線圖家用配電箱各種線標(biāo)/線號線號打印機(jī)電氣原理圖識圖步驟1、準(zhǔn)備：了解生產(chǎn)過程和工藝對電路提出的要求；了解各種用電設(shè)備和控制電器的位置及用途；了解圖中的圖形符號及文字符號的意義。2、主電路：首先要仔細(xì)看一遍電氣圖，弄清電路的性質(zhì)，是交流電路還是直流電路。然后從主電路入手，根據(jù)各元器件的組合判斷基本控制電路。如電動機(jī)的起停、正反轉(zhuǎn)等。3、控制電路：分析完主電路后，再分析控制電路，“化整為零”，按動作順序?qū)γ織l小回路逐一分析研究，然后“集零為整”，再全面分析各條回路間的聯(lián)系和制約關(guān)系，要特別注意與機(jī)械、液壓部件的動作關(guān)系。4、最后閱讀保護(hù)、照明、信號指示、檢測等部分。測試：識圖，分析接線順序電氣安裝接線圖識圖方法1、分析電路圖和安裝接線圖中電氣元件的對應(yīng)關(guān)系。安裝接線圖是按實際布線繪制

2、分析安裝接線圖中接線導(dǎo)線的根數(shù)和所用導(dǎo)線的具體規(guī)格。

3、在閱讀安裝接線圖的主電路時，一般從引入的電源線開始，依次閱讀到電動機(jī)等用電設(shè)備，主要分析用電設(shè)備是通過哪些電氣元件獲得電源的。

4、對于輔助電路要按各條小支路，從電源順線查閱，直到另一相電源。

5、根據(jù)安裝接線圖中的線號分析主電路的線路走向和連接方法。

電動機(jī)基本控制電路3.2籠型異步電動機(jī)啟動控制3.3籠型異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制3.4籠型異步電動機(jī)制動控制3.5雙速電機(jī)高低速控制3.6電液控制3.7其他控制啟動的定義電動機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。根據(jù)電源容量、負(fù)載性質(zhì)以及啟動頻繁程度，三相交流異步電動機(jī)有直接啟動和降壓啟動兩種方式。直接啟動即全壓啟動。它是通過電器將額定電壓直接加在電動機(jī)的定子繞組上，使電動機(jī)運轉(zhuǎn)。其優(yōu)點是所需電氣設(shè)備少，缺點是啟動電流大。小容量電動機(jī)（10KW及以下）可以直接啟動?！?.2.1三相籠型異步電動機(jī)的啟動控制電路判斷一臺交流電動機(jī)能否采用直接啟動，也可以根據(jù)下列經(jīng)驗公式確定。符合本公式，可以直接啟動；否則采用降壓啟動。直接啟動的條件：ISQ/IN≤3/4+S/4P其中：ISQ-啟動電流；IN-額定電流；S-電源變壓器容量（kVA）P-電動機(jī)容量（kw）一般情況下，當(dāng)電動機(jī)容量不超過電源變壓器容量的15%-20%時，都允許直接啟動。*電源容量=帶變頻啟動電動機(jī)功率之和+帶軟啟動電動機(jī)功率之和×2.5倍+帶星三角啟動電動機(jī)之和×3倍+直接啟動電動機(jī)之和×5倍?！?.2.1籠型電動機(jī)的啟動控制線路一、直接啟動控制線路

一般小型臺鉆和砂輪機(jī)等都直接用開關(guān)啟動，如圖1-1所示。

uvwFUQM3～×××(b)開關(guān)閉合后uvwFUQM3～×××(a)開關(guān)閉合前圖3.2.1用開關(guān)直接啟動線路

特點

采用開關(guān)控制的電路僅適用于不頻繁啟動的小容量電動機(jī)，它不能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動控制，也不能實現(xiàn)零壓、欠壓和過載保護(hù)。SB1SB2KMKRKMKMuvwFU1Q×××M～FU2KR(a)未通電時的狀態(tài)圖3.2.2用接觸器啟動線路SB1SB2KMKRKMKMuvwFU1Q×××M～FU2KR(b)開啟\關(guān)斷過程SB1SB2KMKRKMKMuvwFU1Q×××M～FU2KR(c)電機(jī)過載熱繼電器斷開發(fā)熱過大請同學(xué)們分析下失壓/欠壓保護(hù)功能?為什么啟動電流會遠(yuǎn)大于正常工作電流？

二、降壓啟動控制線路當(dāng)合閘瞬間，轉(zhuǎn)子因慣性還未轉(zhuǎn)起來，旋轉(zhuǎn)磁場以最大的切割速度——同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，使轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)起可能達(dá)到的最高的電勢，因而，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中流過很大的電流，這個電流產(chǎn)生抵消定子磁場的磁能，就象變壓器二次磁通要抵消一次磁通的作用一樣。而定子方面為了維護(hù)與該時電源電壓相適應(yīng)的原有磁通，遂自動增加電流。因為此時轉(zhuǎn)子的電流很大，故定子電流也增得很大，甚至高達(dá)額定電流的4~7倍，這就是啟動電流大的緣由。啟動后電流為什么?。弘S著電動機(jī)轉(zhuǎn)速增高，定子磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度減小，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢減小，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電流也減小，于是定子電流中用來抵消轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的磁通的影響的那部分電流也減小，所以定子電流就從大到小，直到正常。

二、降壓啟動控制線路

二、降壓啟動控制線路降壓啟動的概念

降壓啟動是指在電源電壓保持不變的情況下,通過改變連接方式或增加啟動設(shè)備,降低加在定子繞組上的電壓，啟動結(jié)束后加額定電壓運行的啟動方式。降壓啟動適用于空載或輕載啟動設(shè)備。降壓啟動的方法定子串接電抗器(或電阻)的降壓啟動Y-△啟動自耦變壓器（啟動補(bǔ)償器）啟動延邊三角形降壓啟動

1.定子串電阻降壓啟動控制線路

電動機(jī)啟動時在三相定子電路中串接電阻，使電動機(jī)定子繞組電壓降低，啟動后再將電阻短路，電動機(jī)在全壓下正常運行。BTEQuvwFUKM1BTEM～×××RKM2SB1SB2KM1KTKM1KM2KTuv圖1-11是定子串電阻降壓啟動控制線路

BTEQuvwFUKM1BTEM～×××RKM2SB1SB2KM1KTKM1KM2KTuv圖1-11是定子串電阻降壓啟動控制線路

BTEQuvwFUKM1BTEM～×××RKM2SB1SB2KM1KTKM1KM2KTuv圖1-11是定子串電阻降壓啟動控制線路

熔斷器FU作為電路短路保護(hù)熱繼電器具有過載保護(hù)作用，零壓（失壓）與欠壓1.定子繞組串接電阻降壓啟動控制電路特點:減小了啟動電流；能耗較大；電阻增加了控制柜的體積。1.定子串電阻降壓啟動控制電路

串電阻降壓啟動的啟動電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻，電阻功率大、通流能力強(qiáng)，為減少啟動過程中能量損耗，往往將電阻改成電抗器。

電感器(Inductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。此種啟動方法不受定子繞組接線形式的限制，設(shè)備簡單，啟動過程平滑，但也有啟動過程中能量損耗較大的缺點。故適用于啟動要求平穩(wěn)、電動機(jī)輕載或空載及啟動不頻繁的場合。阻抗Z=R+j(XL–XC)2．星—三角降壓啟動控制線路

在正常運行時，電動機(jī)定子繞組是聯(lián)成三角形的，啟動時把它聯(lián)接成星形，啟動即將完畢時再恢復(fù)成三角形。由于電動機(jī)定子繞組接成三角形時，每相繞組所承受的電壓為電源的線電壓(380v)；而接成星形連接時,每相繞組所承受的電壓為電源的相電壓(220v)。因此，對于正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機(jī)，當(dāng)啟動時改為星形連接，就可達(dá)到降壓啟動以限制啟動電流的目的；當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值后，再將定子繞阻由星形恢復(fù)到三角形連接.AA/CBC/B/uwvY型接法ACuA/BC/B/wvΔ型接法對于三相四線制的電網(wǎng)，三根相線中任意兩根間的電壓稱線電壓，任意一根的相線與零線間的電壓稱相電壓，三相電壓的相位相差120度，線電壓是兩個相的相電壓的矢量和，線電壓與相電壓的大小關(guān)系是：線電壓=根號3倍的相電壓2Y-△降壓啟動（一）三個接觸器控制的電路工作原理：啟動按下SB2KM1得電KM3得電KT得電Y啟動Y接計時KM3斷電KM2通電

KM1仍得電△運行△接停止KM1uvwKM2M3～KM3SB1SB2KM1KM1KM2KTKM3KM2KM3KTKTKM2uvKM1uvwKM2M3～KM3SB1SB2KM1KM1KM2KTKM3KM2KM3KTKTKM2uv圖1-9丫—Δ降壓啟動控制線路1

KM1uvwKM2M3～KM3SB1SB2KM1KM1KM2KTKM3KM2KM3KTKTKM2uv三個接觸器控制的電路Y－△降壓啟動控制電路3Y-△降壓啟動（二）兩個接觸器控制的電路（練習(xí)分析工作原理）SB1SB2KM1KM1KTKM2KM1KTKTKM2uvKM1uvwKM2M3～KM2KM2圖1-10丫—Δ降壓啟動控制線路2SB1SB2KM1KM1KTKM2KM1KTKTKM2uvKM1uvwKM2M3～KM2KM2SB1SB2KM1KM1KTKM2KM1KTKTKM2uvKM1uvwKM2M3～KM2KM2SB1SB2KM1KM1KTKM2KM1KTKTKM2uvKM1uvwKM2M3～KM2KM2SB1SB2KM1KM1KTKM2KM1KTKTKM2uvKM1uvwKM2M3～KM2KM2在星—三角形降壓啟動過程中，定子繞組的切換由時間繼電器KT延時動作控制。這種控制方式稱為時間原則控制。KT延時的長短應(yīng)根據(jù)啟動過程所需時間來整定。星—三角形降壓啟動的優(yōu)點在于星形啟動電流是原來三角形接法的1/3，啟動電流特性好，線路簡單，價格便宜。缺點是啟動轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來三角形接法的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差，適用于空載或輕載狀態(tài)下啟動。與其它降壓啟動方法相比，Y－△降壓啟動投資少，電路簡單，凡是正常運行時定子繞組接成三角形的鼠籠式異步電動機(jī)，均可采用這種降壓啟動方法。對4-13KW的電動機(jī)可采用兩個接觸器的控制線路，電動機(jī)容量大時可采用三個接觸器。3.自耦變壓器降壓啟動控制電路(機(jī)制到此)

自耦變壓器降壓啟動是指電動機(jī)啟動時利用自耦變壓器來降低加在電動機(jī)定子繞組上的啟動電壓。待啟動一定時間，轉(zhuǎn)速升高到預(yù)定值后，將自耦變壓器切除，電動機(jī)定子繞組直接接上電源電壓，進(jìn)入全壓運行。

自耦補(bǔ)償降壓啟動控制電路的優(yōu)點是啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流可以調(diào)節(jié)，缺點是設(shè)備龐大，成本較高。因此，這種方法適用于額定電壓220V/380V、接法為Y/△、容量較大的三相交流鼠籠型異步電動機(jī)的不頻繁啟動。

在一個閉合的鐵芯上繞兩個或以上的線圈，當(dāng)一個線圈通入交流電源時（就是初級線圈），線圈中流過交變電流，這個交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場，交變主磁通在初級線圈中產(chǎn)生自身感應(yīng)電動勢，同時另外一個線圈（就是次級線圈）中感應(yīng)互感電動勢。通過改變初、次級的線圈匝數(shù)比的關(guān)系來改變初、次級線圈端電壓，實現(xiàn)電壓的變換。自耦變壓器是只有一個繞組的變壓器，當(dāng)作為降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當(dāng)作為升壓變壓器使用時，外施電壓只加在繞組的—部分線匝上。3.自耦變壓器降壓啟動控制電路

相對于自耦降壓啟動，星三角啟動適合于容量不大的電機(jī)，廣泛應(yīng)用于4～100KW的異步電動機(jī)當(dāng)中，具有體積小，成本低，壽命長，動作可靠等優(yōu)點。星三角啟動法適用于正常運行時繞組為三角形聯(lián)接的的380V電動機(jī)，電動機(jī)的三相繞組的六個出線端都要引出，并接到轉(zhuǎn)換開關(guān)上。啟動時，將正常運行時三角形接法的定子繞組改接為星形聯(lián)接，啟動結(jié)束后再換為三角形連接。這種方法只適用于中小型鼠籠式異步電動機(jī).自耦降壓啟動的原理也是降低啟動時定子電壓,星三角啟動是通過改變繞組的接法來改變啟動電壓,所以變比是固定的,而自藕變壓器的變比是可以調(diào)節(jié)的,遵循電壓下降K,電流下降K平方的規(guī)律.4.延邊三角形降壓啟動控制電路延邊三角形降壓啟動的方法是在每相定子繞組中引出一個抽頭，電動機(jī)啟動時將一部分定子繞組接成△形，另一部分定子繞組接成Y形，使整個繞組接成延邊三角形。經(jīng)過一段時間，電動機(jī)啟動結(jié)束后，再將定子繞組接成三角形全壓運行。4.延邊三角形降壓啟動控制電路1

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2

三相異步電動機(jī)的工作原理補(bǔ)充知識1

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)概述三相異步電動機(jī)主要包含兩部分：靜止不動的定子和可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。定子和轉(zhuǎn)子之間隔著一層很小的空氣隙。圖3.10.1三相鼠籠式異步電動機(jī)1

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、定子定子由機(jī)座（外殼）、定子鐵心和定子繞組組成。機(jī)座（外殼）：由鑄鐵或鑄鋼制成，用以支撐定子鐵心。

定子鐵心:是電動機(jī)磁路的一部分，為了減小渦流損失和磁滯損失，鐵心由互相絕緣的硅鋼片疊成，內(nèi)圓周表面沖有槽，用以放置定子繞組。

定子繞組：是結(jié)構(gòu)對稱的三相繞組，由許多線圈連接而成，線圈用絕緣的銅（或鋁）導(dǎo)線繞制。定子繞組是定子的電路部分。圖3.10.2未裝繞組的異步電動機(jī)定子1

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分，由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心：是圓柱形的，由硅鋼片疊成，固定在轉(zhuǎn)軸上。鐵心外圓周上有均勻分布的槽，槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組：按轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)的不同，異步電動機(jī)可分為鼠籠式和繞線式兩種。1

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組是由銅條通過銅環(huán)組成的閉合導(dǎo)體，形似鼠籠。圖3.10.3鼠籠式轉(zhuǎn)子1

三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)子

繞線式轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組相似，通常接成星形。圖3.10.4繞線式轉(zhuǎn)子2

三相異步電動機(jī)的工作原理原理概述三相異步電動機(jī)的定子繞組通入三相電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流轉(zhuǎn)子在磁場中受力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的先決條件是旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生。先決條件2

三相異步電動機(jī)的工作原理一、定子的旋轉(zhuǎn)磁場圖3.10.5簡化的三相定子繞組說明：為了便于分析，以簡化的三相定子繞組說明。2

三相異步電動機(jī)的工作原理圖3.10.6定子繞組中的三相電流規(guī)定：電流的參考方向是從線圈的首端指向末端。設(shè)以L1相電流i1為參考量則三相電流表示為一、定子的旋轉(zhuǎn)磁場2

三相異步電動機(jī)的工作原理圖3.10.7由三相對稱電流產(chǎn)生的兩極旋轉(zhuǎn)磁場分析：在不同瞬間由三相電流產(chǎn)生的合成磁場的特點。一、定子的旋轉(zhuǎn)磁場2

三相異步電動機(jī)的工作原理結(jié)論三相異步電動機(jī)定子繞組的三相電流所產(chǎn)生的合成磁場是隨著電流的變化在空間不斷旋轉(zhuǎn)，形成一個具有一對磁極（磁極對數(shù)p=1）的旋轉(zhuǎn)磁場。一、定子的旋轉(zhuǎn)磁場三相電流變化一個周期T（即變化360°電角度），合成磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周。2

三相異步電動機(jī)的工作原理設(shè)三相電流的頻率為f，表明三相電流每秒鐘交變的周期數(shù)為f二、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速故旋轉(zhuǎn)磁場每分鐘的轉(zhuǎn)速若設(shè)定子旋轉(zhuǎn)磁場為四極（磁極對數(shù)p=2），則電流變化一個周期，合成磁場在空間旋轉(zhuǎn)180°，其轉(zhuǎn)速為三相電流變化一個周期T（即變化360°電角度），定子合成磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周。10.2

三相異步電動機(jī)的工作原理

二、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速結(jié)論p對磁極的異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為表明旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0取決于電源頻率和電動機(jī)的磁極對數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速亦稱同步轉(zhuǎn)速。2

三相異步電動機(jī)的工作原理

轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速n0的比值，用s表示。轉(zhuǎn)差：同步轉(zhuǎn)速n0與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的差值。轉(zhuǎn)差率s是描繪異步電動機(jī)運行的一個重要物理量?；蛟陔妱訖C(jī)啟動瞬間，n=0，s=1，轉(zhuǎn)差率最大；空載運行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n最高，轉(zhuǎn)差率最小，s＜0.5%；額定負(fù)載運行時，轉(zhuǎn)子額定轉(zhuǎn)速較空載轉(zhuǎn)速要低，sN大約為1%

~6%。2

三相異步電動機(jī)的工作原理

三、旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相繞組中的電流相序有關(guān)。

L1、L2、L3三相定子繞組通入三相電流i1、i2、i3，其旋轉(zhuǎn)方向與電流相序（L1-L2-L3）一致，為順時針方向。圖3.10.7由三相對稱電流產(chǎn)生的兩極旋轉(zhuǎn)磁場2

三相異步電動機(jī)的工作原理

三、旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相繞組中的電流相序有關(guān)。圖3.10.8旋轉(zhuǎn)磁場的反向旋轉(zhuǎn)若要改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，可將定子繞組與三相電源連接的三根導(dǎo)線中的任意兩根對調(diào)位置，旋轉(zhuǎn)磁場則按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。知識回顧：工作流程：按下按鈕SB2后電動機(jī)先進(jìn)行星形起動。起動完成時，時間繼電器動作，電動機(jī)進(jìn)行星--三角變換、運行：●第一階段：KT延時動斷觸點首先使KM1線圈失電，KM1的主觸點斷開，KM1的主觸點分?jǐn)嚯娏?，KM2動斷輔助觸點無電弧?！竦诙A段：KM2線圈得電，主電路進(jìn)行星--三角變換，當(dāng)KM2兩個動斷輔助觸點斷開，主觸點及輔助動合觸點吸合，變換完成。

●第三階段：KM2自鎖閉合使KM1線圈再次得電?！竦谒碾A段：KM1主觸點再次接通三相電源時，電動機(jī)在三角形接法下全壓運行。星--三角變換減壓起動控制電路（1）：KM1、KM2、KM3、KT

主電路(a)：KM2與KM3的主觸點同時閉合，會造成電源短路，控制電路必須能夠避免這種情況發(fā)生?？刂齐娐?b)：時間繼電器KT的延時動斷觸點和延時動合觸點似乎不會使

KM3和KM2的線圈同時得電，但是，接觸器的吸合時間和釋放時間的離散性使得電路的工作狀態(tài)存在不確定性。控制電路(b)不確定性：存在電磁時間常數(shù)和機(jī)械時間常數(shù)，繼電器和接觸器從線圈得電或失電到觸點完成動作需要時間，即吸合時間和釋放時間（繼電器：十幾到幾十ms，接觸器：幾十到數(shù)百ms）。假設(shè)KM2吸合時間是15ms，KM3釋放時間是25ms，時間繼電器KT的延時動斷觸點和延時動合觸點同時動作，星--三角變換時，KM3和KM2的主觸點有約10ms的時間同時接通。

旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相繞組中的電流相序有關(guān)。旋轉(zhuǎn)磁場的反向旋轉(zhuǎn)若要改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向，可將定子繞組與三相電源連接的三根導(dǎo)線中的任意兩根對調(diào)位置，旋轉(zhuǎn)磁場則按逆時針方向旋轉(zhuǎn)。補(bǔ)充知識：旋轉(zhuǎn)磁場的方向3.3電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制用于機(jī)床工作臺的前進(jìn)與后退或主軸的正反轉(zhuǎn)等。由電動機(jī)原理可知，電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向。只要把電動機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩相對調(diào)，就可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向。電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向電源的相序由KM1、KM2主觸點分別送入正、負(fù)序電源改變電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向三相交流電動機(jī)：改變電源的相序?qū)Q兩根電源線位置

一、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)線路KM1uvwKM2M～BTESB1SB2KM1SB3KM2KM1KM2BTE圖1-13異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路vwKM1uvwKM2M～BTESB1SB2KM1SB3KM2KM1KM2BTE圖1-13異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路vwKM1uvwKM2M～BTESB1SB2KM1SB3KM2KM1KM2BTE圖1-13異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路vwKM1uvwKM2M～BTESB1SB2KM1SB3KM2KM1KM2BTE圖1-13異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路vw

上述路圖中如果按了SB2又按了SB3，就會造成短路事故。因此這種線路是不能采用的。KM1uvwKM2M～BTESB1SB2KM1SB3KM2KM1KM2BTE

圖1-13異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路vwKM1uvwKM2M～BTESB1SB2KM1SB3KM2KM1KM2BTE

圖1-13異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路vw利用兩個接觸器的常閉輔助觸點KM1、KM2分別串接在對方接觸器的電路中以達(dá)到相互制約的方法稱為互鎖。這兩個常閉輔助觸點稱為互鎖觸點?；ユi觸點有缺陷（１）接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制自鎖與互鎖的區(qū)別：自鎖互鎖常開觸點常閉觸點

并接在自身按鈕兩端串接在對方線圈的電路中

（１）接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制完成“正轉(zhuǎn)-停-反轉(zhuǎn)”或“反轉(zhuǎn)-停-正轉(zhuǎn)”的電氣控制。

線路的動作原理:SB1KM1SB3KM2KM2KM1KM2KM1SB2按SB1正轉(zhuǎn)控制：按SB2

KM1線圈得電KM1自鎖觸頭閉合KM1主觸頭閉合

KM1互鎖觸頭斷開電動機(jī)M正轉(zhuǎn)KM1線圈失電電動機(jī)M停轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制：按SB3KM2線圈得電電動機(jī)M反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕互鎖（１）接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路的優(yōu)點是工作安全可靠，缺點是操作不便。因電動機(jī)從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時，必須先按下停止按鈕后，才能按反轉(zhuǎn)啟動按鈕，否則由于接觸器的互鎖作用，不能實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。由于電動機(jī)由正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)過程中，需要先停下來，再反向起動，所以也叫正-停-反控制電路。為了解決這個問題，可利用復(fù)合按鈕進(jìn)行控制，將起動按鈕的常閉觸點串聯(lián)接入到對方接觸器線圈的電路中，就可以直接實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的切換控制了，控制電路如右圖。（２）按鈕互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路圖１.3.2按鈕互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路這種電路的優(yōu)點是操作方便。缺點是容易產(chǎn)生電源兩相短路故障。例如，當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1發(fā)生主觸點熔焊或被雜物卡住等故障時，即使KM1線圈失電，主觸點也不能分?jǐn)?，這時若直接按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，KM2得電動作，觸點閉合，必然造成電源兩相短路故障。M3~~220~380~~接觸器工作原理故在實際工作中，經(jīng)常采用按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。（３）接觸器按鈕雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路

圖3.3.3接觸器按鈕雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路（３）按鈕接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制可實現(xiàn)“正—反—?！被颉胺础！钡牟僮骺刂?。線路的動作原理SB1KM1SB3KM2KM2KM1KM2KM1SB2按下SB2KM1得電電動機(jī)正轉(zhuǎn)按下SB3KM1斷電KM2得電電動機(jī)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)：反轉(zhuǎn)：按鈕聯(lián)鎖互鎖互鎖(2)正—反—停控制電路（1）電路的工作過程注意：按下按鈕SB2、SB3時，其常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合，保證了互鎖觸點的復(fù)位。

若想停車，按下停止按鈕SB1。（2）電氣互鎖：

由接觸器KM1、KM2的常閉觸點實現(xiàn)的互鎖。（3）機(jī)械互鎖：由復(fù)合按鈕SB2、SB3的常閉觸點實現(xiàn)的互鎖。雙重互鎖，保證了KM1、KM2不能同時通電，提高了可靠性。引入二、行程控制電路二、行程控制電路行程控制：用行程開關(guān)按照機(jī)械運動部件的位置或位置的變化所進(jìn)行的控制，稱作按行程原則的自動控制。在生產(chǎn)過程中，常需要控制生產(chǎn)設(shè)備運動部件的行程，并使其在一定范圍內(nèi)自動往復(fù)循環(huán)。例如：混凝土攪拌機(jī)的提升降位橋式吊車的自動往返龍門刨床和導(dǎo)軌磨床的工作臺及動力頭滑臺

在生產(chǎn)實踐中，有些生產(chǎn)機(jī)械的工作臺需要自動往返控制。怎么實現(xiàn)？采用復(fù)合行程開關(guān)SQ1、SQ2實現(xiàn)自動往返控制。安裝圖如上圖。

自動往返控制電路的構(gòu)成：將右端行程開關(guān)SQ1的常開觸點并聯(lián)在反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3的兩端。將左端行程開關(guān)SQ2的常開觸點并聯(lián)在正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2的兩端。電路的工作原理SB2按下→KM1吸合自鎖→M正轉(zhuǎn)→運動部件向右運動→碰到SQ1→SQ1常閉斷開→KM1電路切斷→SQ1常開閉合→接通KM2電路→M反轉(zhuǎn)→運動部件向左運動→碰到SQ2→往返

行程開關(guān)SQ3、SQ4安裝在工作臺往返運動的極限位置上，防止行程開關(guān)SQ1、SQ2失靈，工作臺繼續(xù)運動不停止造成事故。每經(jīng)過一個自動往返循環(huán)，電動機(jī)要出現(xiàn)兩次反接制動，會出現(xiàn)較大的反接制動電流和機(jī)械沖擊。因此，適用于電動機(jī)容量較小，循環(huán)周期較長，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸具有足夠剛性的拖動系統(tǒng)中。3.4制動控制電路3.4.1機(jī)械制動控制電路3.4.2電氣制動控制一能耗制動控制電路二反接制動控制電路

所謂制動，就是給正在運行的電動機(jī)加上一個與原轉(zhuǎn)動方向相反的制動轉(zhuǎn)矩迫使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電動機(jī)常用的制動方法有機(jī)械制動和電氣制動兩大類。

機(jī)床中經(jīng)常應(yīng)用的電氣制動有：能耗制動和反接制動。

許多機(jī)床，如萬能銑床、臥式鏜床、組合機(jī)床等，都要求能迅速停車和準(zhǔn)確定位。這就要求對電動機(jī)進(jìn)行制動，強(qiáng)迫其立即停車。3.4.1機(jī)械制動控制電路利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為機(jī)械制動。機(jī)械制動分為通電制動型和斷電制動型兩種。（1）斷電制動型電磁抱閘的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

1．電磁抱閘的結(jié)構(gòu)電磁抱閘主要包括兩部分：制動電磁鐵和閘瓦制動器。制動器磁鐵由鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成，并有單相和三相之分。閘瓦制動器由閘輪、閘瓦、杠桿和彈簧等部分組成，閘輪與電動機(jī)裝在同一根軸上。斷電電磁抱閘制動在電磁鐵線圈一旦斷電或未通電時電動機(jī)都處于抱閘制動狀態(tài)，例如電梯，吊車、卷揚機(jī)等設(shè)備。

（1）斷電制動3.4.1機(jī)械制動控制電路工作原理：

合上電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2后，接觸器KM線圈得電自鎖，主觸點閉合，電磁鐵線圈YB通電，銜鐵吸合，使制動器的閘瓦和閘輪分開，電動機(jī)M啟動運轉(zhuǎn)。停車時，按下停止按鈕SB1后，接觸器KM線圈斷電，自鎖觸點和主觸點分?jǐn)?，使電動機(jī)和電磁鐵線圈YB同時斷電，銜鐵與鐵心分開，在彈簧拉力的作用下閘瓦緊緊抱住閘輪，電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。這種制動比較安全可靠，不會因上述斷電或電氣故障的影響而造成故障。缺點是電源切斷后，電動機(jī)軸就被制動剎住不能轉(zhuǎn)動，而有些生產(chǎn)機(jī)械有時還需要用人工將電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，這時應(yīng)采用通電制動控制線路。（1）斷電制動這種制動比較安全可靠，不會因上述斷電或電氣故障的影響而造成故障。缺點是電源切斷后，電動機(jī)軸就被制動剎住不能轉(zhuǎn)動，而有些生產(chǎn)機(jī)械有時還需要用人工將電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，這時應(yīng)采用通電制動控制線路。(2)通電制動控制線路

左圖所示為電磁抱閘通電控制線路。該控制線路與斷電制動型不同，制動的結(jié)構(gòu)也有所不同。在主電路有電流流過時，電磁抱閘線圈沒有電壓，這時抱閘與閘輪分開。按下停止按鈕SB1時，主電路斷電，通過復(fù)合按鈕SB1常開觸點的閉合，使KM2線圈通電，電磁抱閘YA的線圈通電，抱閘與閘輪抱緊進(jìn)行制動。當(dāng)松開按鈕SBl時，電磁抱閘線圈因斷電，抱閘又松開。這種制動方法在電動機(jī)不轉(zhuǎn)動的常態(tài)下，電磁抱閘線圈無電流，抱閘與閘輪也處于松開狀態(tài)。應(yīng)用于機(jī)床，在電動機(jī)未通電時，可以用于扳動主軸以調(diào)整和對刀。該控制線路的優(yōu)點是，只有將停止按鈕SBl按到底，接通KM2線圈時才有制動作用，如只要停車而不需制動，可不將SBl按到底。這樣就可以根據(jù)實際需要，決定制動與否，從而延長了電磁抱閘的使用壽命。3.4.2電氣制動

在電動機(jī)切斷電源后，產(chǎn)生一個和電動機(jī)實際轉(zhuǎn)動方向相反的電磁力矩，迫使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為電氣制動。常用的電氣制動方法有反接制動和能耗制動。

反接制動就是將運動中的電動機(jī)電源反接(任意對調(diào)電動機(jī)的兩相電源引入線)，產(chǎn)生與原來旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場及制動電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子受到與原旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩而迅速停轉(zhuǎn)，其原理如圖所示。圖中要使正在以n2方向旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，可先拉開正轉(zhuǎn)接法的電源開關(guān)QS，使電動機(jī)與三相電源脫離，轉(zhuǎn)子由于慣性仍按原方向旋轉(zhuǎn)，然后將開關(guān)Qs投向反接制動側(cè)，這時由于u、v兩相線對調(diào)了，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向與先前的相反，從而在電動機(jī)轉(zhuǎn)于中產(chǎn)生了與原來相反的電磁轉(zhuǎn)矩，即制動轉(zhuǎn)矩，這個轉(zhuǎn)矩使電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降而實現(xiàn)制動。反接制動原理1反接制動控制電路反接制動依靠改變電動機(jī)定子繞組中三相電源的相序，使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，電動機(jī)制動到接近100r/min轉(zhuǎn)速時，再將反接電源切除。通常采用速度繼電器檢測速度。

雙向運行反接制動控制電路。圖1.4.5雙向啟動反接制動控制電路2、能耗制動

原理當(dāng)定子繞組通入直流電源，將在電機(jī)中將產(chǎn)生一個恒定磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子因機(jī)械慣性按原轉(zhuǎn)速方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會切割這一恒定磁場，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流。轉(zhuǎn)子電流又和恒定磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，根據(jù)左手定則可以判斷電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向相反，則T為一制動轉(zhuǎn)矩。在制動轉(zhuǎn)矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速下降，當(dāng)n

=

0時，T=0，制動過程結(jié)束。特點能耗制動的優(yōu)點是制動較平穩(wěn)。缺點是需要一套專門的直流電源供制動用，制動速度較慢。

能耗制動所謂能耗制動，就是在電動機(jī)脫離三相電源后，在定子繞組上加一個直流電壓，通入直流電流，產(chǎn)生靜止的磁場，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與該靜止磁場的作用以達(dá)到制動的目的，這種制動方法實質(zhì)上是把轉(zhuǎn)子原來儲存的機(jī)械能，轉(zhuǎn)變成電能，又消耗在轉(zhuǎn)子的制動上，所以稱做能耗制動。

右手定則：伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并跟手掌在一個平面內(nèi)，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運動方向，那么其余四個手指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。右手定則右手定則是用來判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運動而產(chǎn)生感生電流的方向。返回左手定則左手定則是用來判斷通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向，左手定則：伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對準(zhǔn)N極，手背對準(zhǔn)S極)，四指指向電流方向，那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。返回制動原理如圖所示。制動時先將電源開關(guān)Qs斷開，電動機(jī)脫離交流電源，轉(zhuǎn)子因慣性仍繼續(xù)運轉(zhuǎn)。這時立即合上SA，電動機(jī)定子繞組接到直流電源，在定子中產(chǎn)生一個靜止磁場，轉(zhuǎn)動著的轉(zhuǎn)子繞組便切割這個磁場而在它的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。右圖所設(shè)磁場和旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)右手定則判定，轉(zhuǎn)子電流的方向上面為

，下面為

。這一電流馬上受到靜止磁場的作用力，用左手定則可以確定這個作用力的方向如圖中的F箭頭所示?？梢钥闯?，作用力F在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上所形成的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)方向n相反，所以是一個制動轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動。這種制動方法，實質(zhì)上是把轉(zhuǎn)子原來儲存的機(jī)械動能轉(zhuǎn)變成電能，又消耗在轉(zhuǎn)子的繞組上，所以叫做能耗制動。按時間原則控制的能耗制動

制動作用的強(qiáng)弱與通入直流電流的大小和電動機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動作用越強(qiáng)。一般取直流電流為電動機(jī)空載電流的3-4倍，過大會使定子過熱。

反接制動的特點是制動效果顯著。但在制動過程中有沖擊，對傳動部件有害，能量消耗較大。故用于不太經(jīng)常起制動的設(shè)備，如銑床、鏜床、中型車床主軸的制動。

能耗制動與反接制動相比較，具有制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、能量消耗小等優(yōu)點。但制動力較弱，特別是在低速時尤為突出。另外它還需要直流電源。故適用于要求制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)的場合，如磨床、龍門刨床等的主軸定位。一、調(diào)速原理與方法

由異步電動機(jī)的工作原理可知，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為§3.5雙速電動機(jī)高低速控制線路

雙速電動機(jī)是由改變定子繞組的磁極對數(shù)來改變其轉(zhuǎn)速的。在車床、銑床、鏜床等中應(yīng)用較多。1.改變磁極對數(shù)p2.改變轉(zhuǎn)差率s

3.改變電源頻率f1(變頻調(diào)速)調(diào)速方法：

n=(1－s)ns=(1－s)60f1

p——

鼠籠電機(jī)調(diào)壓調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速(電磁離合器調(diào)速)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢調(diào)速變頻機(jī)組交—直—交變頻交—交變頻U1U2W2V1W1V2規(guī)定：

i:“+”首端流入，尾端流出。

i:“–”尾端流入，首端流出。(?)電流出(

)電流入o變極原理

U1U2V2W1V1W23.旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)P當(dāng)三相定子繞組按圖示排列時，產(chǎn)生一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場，即：0

toU1U2V1V2W1W2變極原理

若定子每相繞組改由兩個線圈串聯(lián)

，采用同樣的分析方法，將形成兩對磁極的四極旋轉(zhuǎn)磁場。極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)0

to變極原理

變極原理

ττττNNSSx1a2x2a1XA(a)2P=4ττNSx1a2x2a1XA(b)2P=2ττNSx1a2x2a1XA(c)2P=2①②①①②②

△型異步電動機(jī)往往采用兩種方法來改變繞組的極對數(shù)：一是改變定子繞組的連接方法，二是在定子上設(shè)置具有不同極對數(shù)的兩套互相獨立的繞組，有時候同一臺電動機(jī)為了獲得更多的速度等級(如三個以上的速度等級)，可同時采用上述的兩種方法。在變極調(diào)速中廣泛使用的是雙速異步電動機(jī)。如圖為4／2極的雙速異步電動機(jī)定子繞組接線示意圖。其中(a)因為電動機(jī)的三相定子繞組接成△連接，三個電源線連接在接線端ul、vl、w1每根繞組的中點接出的接線端u2、v2、w2空置，每相繞組的線圈分成兩段，此時電動機(jī)磁極為4極，同步轉(zhuǎn)速1500r／min，為低速。若把電動機(jī)繞組接線端u1、v1、w1連在一起，三相交流電源分別接到u2、v2、w2的三根接線端上，則原來定子繞組的三角形接線變?yōu)殡p星形接線。此時每相繞組中的兩個線圈相互并聯(lián)，電動機(jī)繞組為雙星形連接，電動機(jī)磁極為2極，如圖(b)所示。此時同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，電動機(jī)以高速工作。KMlKMHuWvD4D5D2D3D1D6KMHKMH雙速電動機(jī)接線原理

KMlKMHuWvD4D5D2D3D1D6KMHKMH

電動機(jī)低速運行

電動機(jī)低速運行時出線端D1、D2、D3接電源；D4、D5、D6端懸空，則繞組為三角形接法，每相繞組中兩個線圈串聯(lián)，成四個極。二.雙速電機(jī)的接線原理KMlKMHuWvD4D5D2D3D1D6KMHKMH電動機(jī)高速運行

KMHuWvD4D5D2D3D1D6等效電路圖

電動機(jī)高速時出線端D1、D2、D3短接，而D4、D5、D6接電源，則繞組為雙星形，每相繞組中兩個線圈并聯(lián)，成兩個極。U1U2V2W1W2W2L1L2L3U2V2W2U1V1W1V2V1U2L1L2L3U1V1W1U2V2W2U1V1W1雙速異步電動機(jī)定子繞組的連接L1L2L3BTESB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU2M3～3BTEKM1KM2KM3SB3KM3KM2KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V2低速

高速YY手動控制3三、雙速異步電動機(jī)的控制線路L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM3KM2U1V1W1U2V2W23合上QS按下SB1KM1線圈得電KM2QSFU2M3～KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速

高速YYBTEBTEL1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM3KM2U1V1W1U2V2W23KM1觸頭動作電動機(jī)聯(lián)接,低速啟動KM2QSFU2M3～KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速

高速YYBTEBTEL1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM3KM2U1V1W1U2V2W23按下SB2KM1線圈失電KM2,KM3線圈得電聯(lián)接,低速啟動KM2QSFU2M3～KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速

高速YYBTEBTEL1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM3KM2U1V1W1U2V2W23KM2,KM3觸頭動作電動機(jī)YY聯(lián)接,電動機(jī)高速運行KM2QSFU2M3～KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速

高速YYBTEBTE低速L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM3KM2U1V1W1U2V2W23松開SB2電動機(jī)繼續(xù)高速運行KM2QSFU2M3～KM1KM3U1U2V1W2W1V2

高速YYBTEBTEL1L2L3BTESB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V2低速

高速YY自動控制雙速電動機(jī)3KTKM1KTKTKT電路組成分析BTEM3～L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1合上QS按下SB1KM1線圈得電KTKTKT低速起動低速運行低速

高速YYBTEBTEM3～L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1KM1觸頭動作電動機(jī)三角形聯(lián)接低速起動松開SB1繼續(xù)低速運行KTKTKT低速起動低速運行低速

高速YYBTEBTEM3～L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1KTKTKT停:按下SB3或過載低速起動低速運行低速

高速YYBTEBTEM3～L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1按下SB2KM1線圈得電KT線圈得電KTKTKT低速起動高速運行低速

高速YYBTEBTEM3～L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1KM1，KT各觸頭動作電動機(jī)低速起動松開SB2KTKTKT低速起動高速運行低速

高速YYBTEBTEM3～L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1經(jīng)KT整定時間KT延時觸頭動作,KM1線圈斷電KM2,KM3線圈得電動作電動機(jī)高速運行KTKTKT低速起動高速運行低速

高速YYBTEBTEM3～實驗聯(lián)系：李新壓傳動系統(tǒng)容易獲得很大的轉(zhuǎn)矩，其傳動平穩(wěn)均勻，準(zhǔn)確可靠，控制方便，易于實現(xiàn)自動化。液壓傳動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合的電液控制系統(tǒng)在組合機(jī)床、自動化機(jī)床、生產(chǎn)自動線、數(shù)控機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備上應(yīng)用廣泛。液壓傳動系統(tǒng)一般由四個部分組成：(1)動力裝置：包括液壓泵等。液壓泵將電動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能，供給液壓系統(tǒng)的壓力油液，從而推動液壓系統(tǒng)的工作。(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括液壓缸或液壓馬達(dá)。液壓缸用于直線