电动控制、多地控制、正反装控制动画齐全课件.ppt

电气控制技术课程讲授安排,第一章 常用（电磁式）低压电器（重点）第二章电气控制系统的基本控制电路（重点）第三章电气控制线路设计基础（重点）第四章典型机床电气控制线路分析（重点）第五章可编程控制器（一般掌握）第六章变频调速器（了解）,第1节 电气控制线路的绘制及国家标准,1、为了表达电 气控制系统的组成结构，工作原理及安装 调试、维修等技术要求，需要用统一的工程语言 即工程图的形式来表达，就叫电气图。2、电气图有三种：电路原理图、接线图、元器件布置图。3、在绘制电气线路图时，电气元件的图形和文字符号 必须符合国家标准的规定。,一、定义、分类及国家标准,我国电气设备有关国家标准：GB47281984电气图用图形符号 GB54561985电气设备用图形符号、绘制原则 GB69881986电气制图 GB50941985电气技术中的项目代号 GB47281984电气技术中的文字符号制定通则 规定从1990年1月1日起，电气图中的图形和文字符号必须符合国家的最新标准。,补充：,二、电气控制原理图的绘制原则,1、电气原理图的绘制 电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路是电气控制线路中强电流通过的部分，如接触器的主触点、热继电器的热元件、熔断器等组成的线路。辅助电路中通过的电流较小，包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。控制电路是由按钮、继电器和接触器的吸引线圈和辅助触点等组成。,2、绘制电气原理图的原则（1）所有电机电器等元件都采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。（2）主电路用粗实线绘制在图的左侧或者上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧或者下方。（3）无论是主电路还是辅助电路或其元件均应按功能布置，各元件尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。（4）在原理图中，同一电路的不同部分（如线圈、触点）应根据便于阅读的原则安排在图中，同一电器的不同部分使用同一文字符号来标明。对于同类电器，必须在名称或下标加上数字序号加以区别。,（5）电气控制线路的所有触点都按常态绘制，即触点和开关都未通电、未受力的状态绘制。（6）原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电的联系时，在导线的交叉处画一个实心圆点。根据画面布置的需要，可以将图形符号进行旋转。三、图形区域的划分及读图方法 1、图形区域的划分 为了便于检索电气线路，方便阅读电气原理图，应将图面划分为若干区域，图区的编号一般写在图的下部。图的上方设有用途栏，用文字标明该栏对应电路或者元件的功能，以利于理解原理图各部分的功能及全电路的工作原理。,继电器、接触器触头位置的索引,电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置的索引代号，索引代号用图面区域号表示。,普通车床电气原理图,例：型普通车床电气原理图,2、电气原理的读图方法,1、查线读图法（常用方法）：按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。2、逻辑代数法 用逻辑代数描述控制电路的工作关系。,一般步骤,（1）准备：了解生产过程和工艺对电路提出的要求；了解各种用电设备和控制电器的位置及用途；了解图中的图形符号及文字符号的意义。（2）观察设备所用的电源：一般设备多用三相电源(380V、50Hz)，也有用直流电源的设备。（3）分析主电路 从主电路入手，观察主电路有几台电动机和电磁阀等执行电器，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求和用途去分析它们的控制内容，控制内容包括：起动方式、方向控制、调速和制动方式及各台电动机之间是否有相互制约关系。,（4）分析控制电路 根据主电路中各电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，逐一找出控制电路中的控制环节，利用前面学过的基本环节的知识，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。控制电器（是指除常规接触器之外的控制元件，如电源开关、万能转换开关。）（5）分析辅助电路 辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分，它们大多由控制电路中的元件来控制的，所以在分析时，还要回过头来对照控制电路进行分析。,（6）分析联锁与保护环节 机床对于安全性和可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动和控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。保护电器：是指短路保护器件及过载保护器件，如空气断路器中电磁脱扣器及热过载脱扣器的规格，熔断器、热继电器及过电流继电器等器件的用途及规格。（7）分析特殊控制环节 殊控制环节：计数装置、自动检测装置、晶闸管触发电路、自动调温装置等。,（8）总体检查 经过“化整为零”，逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整”的方法，检查整个控制线路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，理解电路中每个元件所起的作用。,1）位置：各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面 按实际 尺寸以统一比例绘制。2）集中：一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划 线框起来，即采用集中表示法。3）一致：各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理 图一致，并符合国家标准。4）编号：各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并 予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图上 的导线编号相 一致。5）合并：绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成 一股线。,三、电气接线图的绘制原则：,补充：,车床电气互连图,例：电气安装接线图,电器元件布置图：表明电气设备上所有电气原理图中各元器件的实际安装位置和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。,四、元器件布置图,电气控制柜与操作台（箱）内部布置图电气控制柜与操作台（箱）面板布置图控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘出电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致,电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。,四、元器件布置图,电器元件的布置应注意以下几方面：1）体积大和较重的电器元件在下方，发热元件上面；2）强电、弱电应分开；3）需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低；4）电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装；5）电器元件布置不宜过密，应留有一定间距。利布线和维修；,图 幅 尺 寸(mm),图幅尺寸选择：电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节；整套图纸的幅面尽量保持一致；便于装订和管理；CAD 绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对输出幅面有限制。,电气图纸规范,图框线,需要装订的图纸的图框线A0、A1、A2：a=25mm，c=10mm其它：a=25mm，c=5mm,不需要装订的图纸的图框线A0、A1：e=20mm其它：e=15mm,根据图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。,图幅分区,分区数一般为偶数，每一分区的长度为2575mm，分区在水平和垂直两个方向的长度可以不同；分区的编号，水平方向用阿拉伯数字，垂直方向用大写英文字母。编号从图纸的左上角开始，分区代号用行与列两个编号组合而成。,图幅分区：对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分在图上的位置，便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。,标题栏,标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等。,标题栏格式式样,标题栏：画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。,图线,线型：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划 线、加粗实线、较细实线、波浪线、双折线等。线宽：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，形成新的图线符号。同一套图纸绘制时，应事先确定23种线宽及平 行线距，平行线距不小于粗线宽的两倍，且不小 于0.7mm。,两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点。共同之处：在于定子铁心和绕组不同之处：在于转子结构和绕组。,异步电机,交流电机分类,用途：异步电机主要用作电动机，是应用最广泛的一种电动机，拖动各种生产机械。厂矿企业，交通工具，娱乐，科研，农业生产，日常生活都离不开异步电动机。异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。,异步电动机,异步电机分类,按定子相数分类,单相异步电动机 两相异步电动机 三相异步电动机,鼠笼式异步电动机 绕线式异步电动机,异步电动机的主要结构,异步电动机在结构上也是由定子、转子、气隙组成。,1、异步电动机的定子 异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。,(1)定子铁心 是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。,2、气隙 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.2 1.5mm左右。如下图：,3、异步电动机的转子 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的。(1)转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成（见下图）。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。(2)转子绕组：分为笼型和绕线型两类。,1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，如图下所示，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。,2）绕线式转子：其绕组为三相对称绕组，通过滑环与外串电阻连接。,鼠笼式异步电动机：结构简单，坚固，成本低，运行性能不如绕线式。,绕线式异步电动机：通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能。,三相异步电动机的工作原理,(1)三相正弦交流电通入电动机定子的三相绕组,产生旋转磁场,旋转磁场的转速称之为同步转速;(2)旋转磁场切割转子导体,产生感应电势;(3)转子绕组中感生电流;(4)转子电流在旋转磁场中产生力,形成电磁转矩,电动机就转动起来了.注：电动机的转速达不到旋转磁场的转速,否则,就不能切割磁力线,就没有感应电势,电动机就停下来了.转子转速与同步转速不一样,差那么一些,称之为异步.,上节课回顾,1、总结了第一章中所有低压电器的图形文字符号2、通过课后习题区分了接触器与中间继电器；过 电流继电器与热继电器；熔断器与热继电器。3、电气图的绘制原则及读图方法（电气原理图）4、三相异步电机的结构组成及工作原理,生产机械的运转,2.2 基本电气控制方法,电动机的控制拖动,启动,停车,保护,正反转,点动控制,连续控制,多地点控制,多条件控制,自锁控制,互锁控制,控制方法,主电路：电源开关QS、熔断器FU1、接触器KM主触点、热继电器FR的发热元件电动机M构成；控制电路：熔断器FU2、热继电器FR常闭触点、停止按钮SB1、起动按钮SB2、接触器KM常开辅助触点和它的线圈构成。,图2.2 异步电动机起、保、停控制线路,2.2.1、异步电动机简单的起、保、停电气控制电路,控制回路,主回路,1、工作原理,(1)电动机起动：合上电源开关QS，接入三相电源，按下按钮SB2，接触器KM的线圈通电吸合，主触点KM闭合，电动机M接通电源起动运转。同时与SB2并联的常开触点KM闭合并自锁。,图2.2 异步电动机起、保、停控制线路,起动按钮,接触器的工作原理,主辅触点同时动作,（2）自锁控制环节 自锁：依靠接触器自身常开触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁。自锁触点：起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。,自锁触头,1、工作原理,图2.2 异步电动机起、保、停控制线路,M3,停止按钮接常闭,起动按钮接常开,接触器,辅助常开起自锁作用,电动机主电路,异步电动机的起、停控制线路：,(3)电动机停止控制：按下停止按钮SB1，接触器KM的线圈断电释放，KM的常开主触点将三相电源切断，M停止旋转。当手松开按钮后，SB1又恢复到原来的常闭状态，但接触器线圈已不再能依靠自锁触点通电了，因为原来闭合的自锁触点早已随着接触器线圈的断电而断开了。,1、工作原理,图2.2 异步电动机起、保、停控制线路,停止按钮,(1)短路保护：熔断器FU1、FU2分别作主电路和控制线路的短路保护，当线路发生短路故障时能迅速切断电源。(2)过载保护：通常生产机械中需要持续运行的电动机均设过载保护。（3）失压欠压保护：接触器KM的自锁,2、保护环节,图2.2 异步电动机起、保、停控制线路,热继电器工作原理演示图,答：电动机控制电路中，一般将热继电器的常闭触头串联在控制回路中起到过载保护。电动机长期过载时，热继电器动作，常闭触头断开切断控制回路供电，热继电器要经过一段时间的冷却后，常闭触头才可恢复常闭。因此，若在此时前按下启动按钮，由于热继电器的常闭触头还未恢复常闭，控制回路仍然处于断开状态，所以电动机不能动作。,思考：在有自动控制的机床上，电动机由于过载而自动停止后，立即按启动按钮但不能开车，为什么？,作用：零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时可能发生的不允许故障。原理：通过接触器KM的自锁环节实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压（如停电）时，接触器KM断电释放，电动机停止转动。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行启动，只有在操作人员重新按下启动按钮后，电动机才能启动。,思考：为什么电动机要设零电压和欠电压保护？又是怎样实现的？,2.2.2 点动控制与连续控制,实际生产中，生产机械常需点动、连续控制。点动控制：指按下起动按钮，电动机转动；松开按钮，电动机停止运动。连续控制：若松开按钮后能使电动机连续工作，则称为长动或称为连续运动。区别：点动与长动的关键是控制电路中控制电器通电后能否自锁，即是否具有自锁触点。,主触头（KM）闭合,按下按钮（SB）,线圈（KM）通电,电机转动；,主触头（KM）打开,按钮松开（SB）,线圈（KM）断电,电机停转。,动作过程,图2.5 点动控制线路（a）,1、点动控制,主触头（KM）闭合常开辅助触点闭合,按下按钮（SB2）,线圈（KM）通电,电机转动,按钮SB2松开,线圈（KM）依靠其常开辅助触点自锁继续通电,电机一直转动,图2.2 异步电动机起、保、停控制线路,2、连续控制,参照动画演示（电机连续控制）,3、连续控制+点动控制,图2.5 点动控制线路（b）,方法一：选择开关,选择开关,SA：选择常闭触点SB2：连续控制,控制关系,SA：选择常开触点SB2：点动控制,参照动画演示,3、连续控制+点动控制,图2.5 点动控制线路（c）,方法二：复合开关,控制关系,复合开关SB3：点动控制SB2：连续控制,KM线圈通电,按下按钮（SB3）,常闭断开常开闭合,电机转动；,松开（SB3）,线圈（KM）断电,常开断开常闭闭合,电机停转,复合开关,参照动画演示,3、连续控制+点动控制,图2.5 点动控制线路（d）,方法三：中间继电器,按下按钮（SB2）,KA通电自锁,接通KM主触点,电机转动；,按下按钮（SB1）,KM断电,按下按钮（SB3）,接通KM,松开按钮（SB3）,KM断电,点动控制,连续控制,参照动画演示,下面控制电路能否实现既能点动、又能连续运行,思考,不能点动！,下列电路能否控制电机起停?,能起动,不能停止,不能起动,且造成电源短路,非正常起动,且不能停止,只能点动,例：,2.2.3 多地点与多条件控制线路,多地点控制的原则：常开按钮均相互并联，组成“或”逻辑 关系（启动）；常闭按钮均相互串联（停止），组成“与”逻辑关系，任一条 件满足，结果均成立。多条件控制的原则：常开触点均相互串联（启动），常闭按钮 均相互并联（停止），所有条件满足时，结果才能成立。,1、多地控制电路,特点：起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭触点串联。且起停控制成对出现操作：无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮都可以打断自锁电路，使电动机停止运行。,启动并联,停止串联,图2.3 多地点控制线路,2、多条件控制电路,特点：按钮或开关的常开触点串联，常闭触点并联。多个条件都满足后，才可以启动或者停止。用途：多条件启动控制和多条件停止控制，适用于电路的多条件保护。,停止并联,启动串联,图2.4 多条件控制线路,2.2.4 三相异步电机的正反转控制,生产实践中，许多设备均需要两个相反方向的运行控制，如机床工作台的进退、升降以及主轴的正反向运转等。此类控制均可通过电动机的正转与反转来实现。,倒顺开关正反转控制线路,L1 L2 L3,FU,QS,熔断器,倒顺开关,电动机,U,V,W,M3,倒顺开关正反转控制线路,倒顺开关正反转控制线路,U,L1 L2 L3,FU,QS,电动机正转,U,V,W,U L1V L2WL3,M3,熔断器,手柄扳至“顺”位置,倒顺开关正反转控制线路,U,W,U,U,U,V,L1 L2 L3,FU,QS,熔断器,电动机停转,U,V,W,手柄扳至“停”位置,M3,倒顺开关正反转控制线路,倒顺开关正反转控制线路,倒顺开关正反转控制线路,L1 L2 L3,FU,QS,熔断器,电动机反转,U,V,W,手柄扳至“倒”位置,U L3V L2WL1,M3,倒顺开关正反转控制线路,U,L1 L2 L3,FU,QS,熔断器,电动机停转,U,V,W,手柄扳至“停”位置,M3,倒顺开关正反转控制线路,V,U-L1 V-L2W-L3,U-L3V-L2W-L1,利用交流接触器，改变电源接入电动机的相序来实现电动机正反转控制。,2.2.4 三相异步电机的正反转控制,1、电机的正反转控制电路结构,主电路,控制电路,反转,正转,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,FR,U,V,W,QS,如果KM1和KM2同时得电会怎么样呢,主电路电源短路！,熔断器熔断,1、电机的正反转控制电路结构,为防止两个接触器同时得电，使主电路发生短路事故。在控制电路中分别串接一对对方的辅助常闭触头,2、接触器联锁正停反转控制线路,FR,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,KM1,KM2,KM2,KM1,联锁触头,联锁触头,当一个接触器得电动作，通过其辅助常闭触头使另一个接触器不能得电动作，接触器之间这种互相制约的作用叫做接触器联锁或互锁。,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,FR,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,KM1,KM2,KH,U,V,W,QS,KM2,KM1,如何实现电机“正转停止反转”？,低压器件动作过程如何？,2、接触器联锁正停反转控制线路,电源开关,反向起动按钮,正向起动按钮,停止按钮,KM2,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,FR,电动机,熔断器,2、接触器联锁正停反转控制线路,KM2,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,FR,主电路,控制电路,2、接触器联锁正停反转控制线路,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,2、接触器联锁正停反转控制线路,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,2、接触器联锁正停反转控制线路,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,按正转起动按钮SB1,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,正转,正转控制,按正转起动按钮SB1,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,正转,按停止按钮SB3,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,按停止按钮SB3,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,停转,按停止按钮SB3,按停止按钮SB3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,停转,停转,L1,L2,L3,KM1主触头断开,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,2、接触器联锁正停反转控制线路,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,反转,2、接触器联锁正停反转控制线路,KM2,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,2、接触器联锁正停反转控制线路,KM2,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,2、接触器联锁正停反转控制线路,KM2,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,停转,2、接触器联锁正停反转控制线路,KM2,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,停转,2、接触器联锁正停反转控制线路,L1,L2,L3,QS,FU,KM1,KM2,FR,SB3,SB1,SB2,KM1,KM1,KM1,KM2,KM2,KM2,FR,停转,2、接触器联锁正停反转控制线路,FR,2、接触器联锁正停反转控制线路,1、图中KM1是什么元件，KM1、KM1、KM1、KM1是KM1的什么部分，KM1、KM1在电路中起什么作用？,例：,2、FU是什么元件，在电路中起什么作用？,3、FR是什么元件，FR、FR是FR的什么部分,FR在电路中起什么作用?,为克服接触器联锁正反转控制电路和按钮联锁正反转控制电路的不足，在按钮联锁的基础上，又增加了接触器联锁，就构成复合按钮开关（机械互锁）（瞬时）、接触器（电气互锁）双重联锁正反转控制电路。,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,U,V,W,QS,U-L1V-L2W-L3,U-L3V-L2W-L1,KM2,KM1,M3,FR,KM1,KM2,FR,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,U,V,W,QS,合上电源开关QS,KM2,KM1,FR,KM1,KM2,FR,M3,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,U,V,W,QS,按下SB2，SB2常闭触头断开,对KM2联锁（瞬间）SB2常开触头闭合,KM1线圈得电自锁,KM2,KM1,FR,KM1,KM2,FR,M3,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,U,V,W,QS,KM1常闭辅助触头断开对KM2联锁,KM2,KM1,FR,KM1,KM2,FR,M3,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,U,V,W,QS,松开SB2,SB2常闭触头闭合SB2常开触头断开电机继续正转运行（对KM1的机械互锁消失）,KM2,KM1,FR,KM1,KM2,FR,M3,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,U,V,W,QS,直接按下SB3,SB3动断触头断开,对KM1联锁,使KM1线圈失电,SB3动合触头闭合,KM2线圈得电,KM2,KM1,FR,KM1,KM2,FR,M3,3、按钮、接触器双重联锁正反转控制线路,归纳一下自锁和互所的作用与区别？,1.作用 自锁:能保证松开启动按钮时，交流接触器的线圈继续 通电；互锁:能够保证两个交流接触器的线圈不会在同 一时间都处于通电状态。2.区别 自锁利用常开辅助触点;互锁利用常闭辅助触点.自锁 触点与起动按钮串联;互锁触点与另一交流接触器的线 圈串联.,主电路：一台电机正反转,控制电路：应在正反转的基础上，在每套支路 中分别串联行程开关的动断触点.,4、工作台自动往返控制电路,位置控制（行程控制）,行程控制电路-限位停止,（反向运行同样分析）,行程控制-自动往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：1.能正向运行也能反向运行 2.到位后能自动返回,自动往复运动控制电路,例：控制要求:在正转和反转的预定位置能自动停止,并且有短路、过载和失压保护.找出图中的错误,画出正确的电路,并阐述从KM1线圈通电换到KM2线圈通电的操作过程.,不能把接触器的主触点串联在控制回路里,正确的控制电路:,1、主电路 同电动机正反转控制线路。2、控制电路 接触器互锁依然保留，加装行程开关互锁，以实现自动换向控制。,4、（2）带极限保护的自动往复循环控制,参考动画演示,例1：运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。3.在任意位置可实现停车。,控制电路综合举例,1、通电延时型空气阻尼式时间继电器,时间继电器的图形文字符号,运料小车控制电路,KMR,SQa、SQb 为A、B 两端的限位开关,KTa、KTb 为 两个时间继电器,主回路,动作过程,SB2KM1小车正向运行至A端撞SQa KTa 延时2分钟KM2 小车反向运行至B端撞SQb KTb 延时2分钟KM1 小车正向运行如此往反运行。,KM1,KM1,KH,KM2,SB1,SQa,SQa,KTa,SQb,KTb,KM2,KM2,KM1,SQb,KTa,问题：在两端极限位置不能停车,KM1,KM1,KM2,KH,STa,STb,KTb,KM2,KTa,KM2,KM1,STb,SB1,SB4,加中间继电器（KA）实现任意位置停车的要求,控制电路实现顺序控制,要求几台电动机的启动、停止按一定的先后顺序来完成的控制方式称为电动机的顺序控制。,顺序启动同时停车,顺序启动逆序停车,5、顺序控制线路,用途：用于实现机械设备要求依次动作的场合。,延时启动逆序停车,延时启动同时停车,图2.7 顺序起动控制线路,KM1,全停,单停,顺序启动同时停车,串联前一个接触器的辅助常开触点,主回路,主电路同前,KM1,SB1,SB2,KT,FR,KM1,KM2,KM2,KT,控制电路,SB3,实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联！,KT,KM2启动以后，KT没必要一直通电,1、通电延时型空气阻尼式时间继电器,【例】如图2.8所示是3条皮带运输机的示意图。对于这3条皮带运输机的电气要求是：起动顺序为1号、2号、3号，即顺序起动，以防止货物在皮带上堆积；(2)停车顺序为3号、2号、1号，即逆序停止，以保证停车后皮带上不残存货物；(3)当1号或2号出故障停车时，3号能随即停车，以免继续进料。,图2.8 三条皮带运输机工作示意图,图2.9 三条皮带顺序启动，逆向停车线路主电路,图2.9 三条皮带顺序启动，逆向停车线路控制回路,顺序启动串联前一个接触器的辅助常开触点,逆向停车并联后一个接触器的辅助常开触点,三条皮带顺序延时启动，逆向停车线路控制回路,全压启动：启动时加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压。,2.3异步电机的基本电气控制线路,降压启动：利用启动设备将电压适当降低后，加到电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定电压正常运转。,降压启动,Y降压启动,定子绕组串接电阻降压启动,自耦变压器降压启动,2.3异步电机的基本电气控制线路,电动机启动时，把电动机的定子绕组接成星形，电动机定子绕组电压低于电源电压起动，启动即将完毕时再恢复成三角形，电动机便在额定电压下正常运行。,1、Y降压启动控制线路,1.时间继电器自动控制Y降压启动控制线路,电路工作原理分析：按下按钮SB2，KM1通电并自锁KM2线圈通电必须要求KT线圈通电，KM3线圈不通电两个条件都满足KT线圈通电；KM3线圈通电；KM1和KM3把绕组接成星型KT延时完毕，其常闭触点断开，常开触点闭合，KM3失电，KM2通电，将绕组联结成三角形。,2、定子绕组串接电阻降压启动控制线路,电动机启动时，在电动机的定子绕组上串联电阻，由于电阻的分压作用，使加在电动机的定子绕组上的电压低于电源电压，待启动后，再将电阻短接，电动机便在额定电压下正常运行。,2.时间继电器控制串联电阻降压启动,控制电路的工作原理：按下SB2，KM1辅助触点闭合自锁，KM1主触点闭合，电机串电阻降压启动KT线圈得电，KT触点延时闭合，KM2线圈得电。电动机短接电阻进入正常工作状态。,图2.13（a）定子串电阻降压起动控制线路,问题：KM1和KT没有必要一直通电,2.时间继电器控制串联电阻降压启动,在KM1回路和KT回路串联KM2的辅助常闭触点，保证KM2启动之后切断KM1和KT,图2.13（b）定子串电阻降压起动控制线路,切断KT线圈之后，KM2回路也断了，所以要添加KM2的自锁回路,KM2,3、自藕变压器降压启动控制线路,电动机启动电流的限制，是依靠自藕变压器的降压作用来实现的，启动的时候得到的电压是自藕变压器的二次电压；待启动后，额定电压通过接触器直接加到定子绕组，电机进行全压工作。,补充：自耦变压器,1.定义：自耦变压器：把普通双绕组变压器的一次绕组和二次绕组串联连接，便构成一台自耦变压器，如图所示。正方向规定与双绕组变压器相同,自耦变压器原理接线图,2.特点：自耦变压器与普通双绕组变压器的区别：普通双绕组变压器，一、二次绕组之间没有电的联系，只有磁的耦合；自耦变压器，一、二次绕组既有磁耦合，又有电联系。3.自耦变压器的电压关系：(不计算漏阻压降),自耦变压器原理图,补充：自耦变压器,启动时，三相电源通过其主触点接入自藕变压器的原边，同时KM2辅助常开触点闭合，使电源通过自藕变压器的副边接入电动机的定子绕组，全压运行时，KM2断开，KM1工作。,接触器KM1与接触器KM2互锁由时间继电器KT中状态互为相反的延时触点来实现，由它的瞬时触点来实现自锁,图2.14 自耦变压器降压起动控制线路,3、自藕变压器降压启动控制线路,分析动作过程发现错误：？,启动时，三相电源通过其主触点接入自藕变压器的原边，接入电机中的是自藕变压器的副已经降低后的电压，启动时KM2工作全压运行时，KM2断开，KM1工作。,接触器KM1与接触器KM2互锁由时间继电器KT中状态互为相反的延时触点来实现的,图2.14 自耦变压器降压起动控制线路,3、自耦变压器降压启动控制线路,分析动作过程发现错误：？,KT一直通电,3、自耦变压器降压启动控制线路（改进）,自耦变压器降压起动控制线路,2.3异步电机的基本电气控制线路,电动机自由停车的时间较长，随惯性大小而不同，而某些生产机械要求迅速、准确地停车，如镗床、车床的主电动机需快速停车；起重机为使重物停位准确及现场安全要求，也必须采用快速、可靠的制动方式,制动：机械制动、电气制动,电气制动：反接制动、能耗制动,1.反接制动原理：想要停车时，把三相电源的两相反接，则其定子旋转磁场便反向旋转，在转子上产生反作用力，启制动作用，当转速接近零时，再将三相电源切除。,速度继电器的工作原理,动作转速：120rpm；复位转速：100rpm,1.反接制动控制线路,按下SB2启动，KM1通电自锁，电机正常运行，KS的常开触点闭合，为反接制动做准备,按下停止按钮SB1时，KM1线圈断电，KM1主触点断开电源，串联在KM2回路中的KM1辅助常闭触点恢复闭合KM2线圈回路接通转速降低到100r/min以下，KS常开触点断开，KM2线圈断电，切断电源，停车。,如何把KM2回路锁住,1.反接制动控制线路,M3,L1L2L3,FU1,FU2,KM1,KM2,FR,SB2,KM1,SB1,KM2,KM1,KM2,FR,QS,KM1,n,KS,KM2,KS,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB2,KM1,SB1,QS,KM1,n,KS,KM2,KS,合上电源开关QS,M3,KM1,FR,KM2,FR,KM1,KM2,1.反接制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB2,KM1,SB1,KM1,KM2,QS,KM1,KS,KM2,KS,按下SB2，KM1线圈得电自锁辅助常闭断开电动机起动，运行，在转速高到一定值时，KS闭合,M3,KM1,FR,KM2,FR,1.反接制动控制线路,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB2,KM1,SB1,KM1,KM2,QS,KM1,KM2,KS,M3,KM1,FR,KM2,FR,KS,1.反接制动控制线路,按下SB1KM1失电释放KM2线圈得电，KM2主触头闭合，KM2自锁触头闭合KM2辅助常闭断开,L1L2L3,FU1,FU2,KM2,SB2,KM1,SB1,KM1,KM2,QS,n,KM2,KS,当转速降低到一定值时，KS断开KM2线圈失电，各触头复位,M3,KM1,FR,KM2,FR,KM1,KS,1.反接制动控制线路,二、能耗制动 电动机切断交流电源后，立即在定子线组的任意两相中通入直流电，利用转子感应电流受静止磁场的作用以达到制动目的。,能耗制动控制线路,变压器,整流桥,u20 时,D1,D3导通D2,D4截止电流通路:A D1RLD3B,u20 时,D2,D4导通D1,D3截止电流通路:B D2RLD4A,输出是脉动的直流电压！,单相桥式整流电路输出波形,u2,D4,D2,D1,D3,RL,uo,A,B,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,按下SB1KM1线圈得电KM1自锁触头闭合KM1联锁触头分断,FR,M3,FR,1、单向运行能耗制动控制线路（时间原则）,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,按下SB2KM1线圈失电KM1自锁触头分断KM1联锁触头闭合KM2线圈得电KT线圈得电,FR,M3,FR,1、单向运行能耗制动控制线路（时间原则）,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,VC,TC,R,KM2,V,U,W,3,KM2,KM2自锁触头闭合KM2联锁触头分断KT瞬时闭合触头闭合,FR,M3,FR,1、单向运行能耗制动控制线路（时间原则）,FU2,SB1,KM1,SB2,KM1,KM2,KT,KT,KT,KM2,KM2,KM1,L1L2L3,FU1,KM1,QS,FU3,