电气控制线路的基本原则和基本环节课件.ppt

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1、第二章 电气控制线路的基本原则和基本控制环节重点： 电气控制工程图的内容，鼠笼式三相交流异步电动机起、停，正反转，多地、多条件控制电路的基本原理；降压起动控制电路；制动控制电路；变极调速。绕线式异步电动机的控制电路；电液控制技术；难点：读懂电气控制线路原理图，能够应用基本的控制环节。,“机床电气控制技术”电子课件,第2章 电气控制线路的基本原则和基本控制环节,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准2.2三相异步电动机起动控制2.3 三相异步电动机的正反转控制2.4 三相异步电动机的调速控制2.5 三相异步电动机的制动控制2.6 其它典型控制环节2.7 液压系统控制,2.1 电气控制工程图的内容

2、及有关标准,电气控制系统是由电气元件按照一定要求联接而成的。电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控制系统中的电气元件及其联接关系，图中采用不同的图形符号表示各种电器元件、采用不同的文字符号表示各电器元件的名称、序号或线路的功能、状况和特征，采用不同的线号或接点编号来表示导线与连接等。电气控制系统图表达了生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，是电气系统安装、调整、使用和维修的重要资料。2.1.1 电气控制线路图中的图形符号和文字符号 电气控制系统图中，电气元件的图形符号和文字符号都有统一的国家标准。近年来，我国采用GB4728-84“电气图用图形符号”、GB6988-87“电气制图”和G

3、B7159-87“电气技术中的文字符号制定通则”等新标准，在绘制电气控制系统图时必须严格遵循。（见教材表2-1）,2.1.2 电气控制工程图 1. 电气原理图（图2-1、图2-2） 用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为电气原理图。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元件的形状、大小和安装方式。,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准,电气原理图,电器位置图,电气安装接线图,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准, 绘制电气原理图的原则 1）电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 2）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统

4、一规定的图形符号和文字符号来表示。 3）电气原理图中，各个电器元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排，同一电器元件的各个部件可以不画在一起。 4）电气原理图中，所有电器的触头都按没有通电和没有受外力作用时的状态绘制。,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准,5）电气原理图中，无论是主电路还是铺助电路都垂直布置，电源电路绘成水平线，主电路绘制在图的左侧，控制电路绘制在图的右侧。控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。 6）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。 原理图区域划分 图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图区编号

5、下方或上方表明它对应电路的功能。, 符号位置的索引 符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号组如下： 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准,在原理图中相应线圈的下方，给出触头的文字符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用“”表明，有时也可采用上述省去触头的表示法。 对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准,对继电器，上述表示法各栏的含义如下：,是接触器KM相应触头的索引。,例图中 KM1线圈下方的,2.1 电气控制工程图的内

6、容及有关标准, 电器元件布置图 电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。,图2-3 某机床的电器元件布置图,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准,电气安装接线图（图2-4） 电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。在具体施工和检修中能起到原理图所起不到的作用，在生产现场得到了广泛的应用。 安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件的表示

7、要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。 安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。,2.1 电气控制工程图的内容及有关标准,对于起动频繁，允许直接起动电动机容量不大于变压器容量的20%。 对于不经常起动者，直接起动电动机容量不大于变压器容量的30%。,全压起动 额定电压直接加到电动机的定子绕组。,优点：电路简单,缺点：起动电流大,通常对容量小于10kW的笼型异步电动机采用直接起动方法。,2.2三相异步电动机起动控制,图2-5为三相笼型异步

8、电动机单向全压直接起动控制电路。,2.2.1 单向全压直接起动控制电路,1.工作原理,起动过程：,停车过程：,图2-5 三相笼型异步电动机单向全压直接起动控制线路,2、电路的保护环节,（1）短路保护 由熔断器实现电路短路保护。 （2）过载保护 通过热继电器实现电动机长期过载保护。 （3）欠压和失压保护 由接触器本身的电磁机构实现。,2.2.1 单向全压直接起动控制电路,2.2.2 电动机的点动、长动控制电路,点动：操作者按下起动按钮后，电动机起动运转，松开起动按钮时、电动机就停止转动。,右图为几种点动控制电路。,图2-6是最基本的点动控制线路。,图2-6 电动机点动控制线路1,图2-7 是既可

9、以实现点动又可以实现连续运行的控制线路。,点动：手动开关SA打开,连续工作：,合上SA，,自锁触头接入，,即可实现连续控制。,2.2.2 电动机的点动、长动控制电路,图2-7 电动机点动控制电路2,图 2-8 复合按钮SB3来实现点动控制 按钮SB2实现连续控制,连续运行：,点动运行：,2.2.2 电动机的点动、长动控制电路,图2-8 电动机点动控制电路2,图 2-9 是利用中间继电器 实现点动的控制线路。,点动运行：,连续运行：,2.2.2 电动机的点动、长动控制电路,图2-9 电动机点动控制电路4,较大容量的笼型异步电动机（大于10kW）因起动电流较大，不允许用全压直接起动，应采用降压起动

10、控制。有时为了减小起动时对机械设备的冲击，即便是允许采用直接起动的电动机，也往往采用降压起动。 降压起动时，先降低加在电动机定子绕组上的电压，待起动后再将电压升高到额定值，使之在正常电压下运行。由于电枢电流和电压成正比，所以降低电压可以减小起动电流，这样不致在电路中产生过大的电压降，减少对线路电压的影响。 三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有：定子串电阻（或电抗器）降压起动、星-三角（Y-）降压起动、自耦变压器降压起动及延边三角形降压起动。,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,1、定子串电阻降压起动控制 三相笼型异步电动机定子绕阻串接起动电阻时，由于起动电阻的分压，使定子绕组起动

11、电压降低，起动结束后再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，可以减小起动电流。这种起动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单、经济，在中小型生产机械中应用较广。,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,自动切换的降压起动电路原理（图2-10） 合上电源开关QS，接入三相电源，按下SB2，KM1、KT线圈得电吸合并自锁，电动机串电阻R降压起动，当电动机转速接近额定值时，时间继电器KT动作，其延时闭合的常开触点闭合，KM2线圈得电并自锁。KM2主触点短接电阻R，KM2的常闭触点断开，使KM1、KT线圈断电释放，电动机经KM2主触点在全压下进入稳定正常运转。,2.2.3三相笼型异步电动机

12、的降压起动控制电路,图2-10 自动切换的降压起动控制线路,自动/手动短接电阻降压起动电路原理（图2-11） SA为自动/手动选择开关，当SA置于自动时，电路与图2-10相同。若SA置于手动时，KT被切除，此时按下起动按钮SB2后，电动机串电阻R降压起动。再按下加速按钮SB3，电阻R被短接，电动机全压运行。,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,图2-11 自动/手动短接电阻降压起动控制线路,2、星-三角（Y-）降压起动控制 正常运行时，定子绕组接成三角形运转的三相笼型异步电动机，可采用星-三角降压起动。 起动时，每相绕阻的电压下降到正常工作电压的，故起动电流下降到全压起动时的1/3

13、，电动机起动旋转，当转速接近额定转速时，将电动机定子绕组改接成三角形，电动机进入正常运行状态。 这种降压起动方法简单、经济，可用在操作较频繁的场合，但其起动转矩只有全压起动时的1/3，适用于空载或轻载。,星-三角起动电路有多种，现介绍两个有代表性的电路: 、用于13kW以下电动机的起动电路 、用于13kW以上电动机的起动电路,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,按下起动按钮SB2， KM1、KT线圈同时通电吸合并自锁，KM1主触点闭合接入电源，电动机接为三角形，降压起动。当时间继电器KT动作，,KM1线圈断电释放，切断电动机电源；KT上延时闭合的常开触点闭合，使KM2线圈通电并自锁

14、，KM2的主触点将电动机定子接为三角形，常闭触点KM2断开，使KT断电，KM1线圈重新通电吸合，电动机三角形运行。,、用于13kW以下电动机的起动控制电路（图2-12）,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,图2-12 用于13kW以下电动机的起动控制线路,按下SB2，KM1、KT、KM3线圈同时通电吸合自锁，星形降压起动，当KT动作，KM3线圈断电释放，KM2线圈通电吸合，电动机三角形连接，进入正常运行。常用的自动星-三角起动器有QX3系列，控制电动机的最大功率有13、30kW两种。,、用于13kW以上电动机的起动控制电路（图2-13）,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电

15、路,图2-13 用于13kW以上电动机的起动控制线路,3、自耦变压器降压起动控制电路,按下SB2，KM1、KT线圈同时得电并自锁，KM1主触点闭合，电动机定子绕组经自耦变压器二次侧供电开始降压起动。当KT动作，使接触器KM1线圈断电，KM1主触点断开，将自耦变压器从电网上切除；同时使接触器KM2线圈得电，电动机直接接到电网上，全压运行。,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,图2-14 自耦变压器降压起动控制线路,电动机经自耦变压器降压起动时，如自耦变压器的电压变比为K=U1/U21，利用自耦变压器降压起动时的电压为额定电压的1/K，电网供给的起动电流减小到1/K2，由于TU2，此时

16、的起动转矩降为直接起动时的1/K2。所以，自耦变压器降压起动常用于空载或轻载起动。 自耦变压器降压起动的方法适用于正常工作时接成星形或三角形的较大容量电动机，起动转矩可以通过改变自耦变压器抽头的连接位置而改变，缺点是自耦变压器价格较贵，且不允许频繁起动。 常用的自耦变压器起动产品是成套的补偿降压起动器。包括手动、自动操作两种形式。手动操作的补偿器有QJ3、QJ5等型号，自动操作的有XJ01型和CTZ系列等。,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,降压起动。HL3灭。当KT动作，KA线圈得电并自锁，KM1、KM3、KT线圈断电释放，KM2线圈得电，自耦变压器切除，电动机在额定电压下运行

17、。同时，HL2灭，HL1亮，指示电动机全压正常运行。,合上电源开关QS，HL2亮（从上电至降压期间亮）、HL3亮（上电至未起动期间亮），按下SB2，KM1、KM3、KT线圈得电自锁，,XJ01型补偿降压起动器产品电路（适用1428kW）,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,图2-15 成套的补偿降压起动器降压起动控制线路,4、延边三角形降压起动控制电路 延边三角形降压起动是一种既不用增加起动设备，又能提高起动转矩的起动方法。它适用于定子绕组特别设计的异步电动机。,延边三角形电动机定子绕组联结图电动机绕组有9个接线端。出线头编号：U（U1、U2、U3）V（V1、V2、V3）W（W1、

18、W2、W3）U3、V3、W3为绕组中间抽头。,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,图2-16 延边三角形电动机定子绕组联结图,表2-2 不同抽头比时的延边三角形起动特性,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,按下SB2，KM1、KM2、KT线圈同时得电并自锁，电动机联结为延边三角形降压起动。当电动机转速接近于额定转速时，KT动作，KM1线圈断电释放，KM3线圈通电并自锁，KM3主触点闭合，电动机成三角形联结正常运转。,延边三角形降压起动控制电路,2.2.3三相笼型异步电动机的降压起动控制电路,图2-17 延边三角形降压起动控制线路,三相绕线转子异步电动机的转子绕组可以通过

19、滑环串接起动电阻以达到减小起动电流、提高转子电路功率因数和起动转矩的目的。在一般要求起动转矩较高的场合，绕线转子异步电动机得到了广泛的应用。 绕线转子异步电动机转子绕组可以串电阻和串频敏变阻器两种装置进行起动。 1、转子串电阻起动控制电路 串接在三相转子绕组中的起动电阻一般都接成星形。起动前，起动电阻全部接入，起动过程中将电阻依次短接，起动结束时，转子电阻全部被短接。短接起动电阻的方式有三相电阻不平衡短接法和三相电阻平衡短接法两种。仅介绍用接触器控制的平衡短接法起动控制。,2.2.4 三相绕线式异步电动机的起动控制电路,按下SB2，KM1、KT1线圈得电，电动机转子接入三段电阻起动； 当KT1

20、延时到，KM2得电，短接电阻R1，KT2得电； 当KT2延时到，KM3得电，短接电阻R2，KT3得电； KT3延时到，KM4得电，短接电阻R3，电动机起动过程结束。,图2-18 按时间原则控制的串电阻起动线路,2.2.4 三相绕线式异步电动机的起动控制电路,图2-19按电流原则短接起动电阻的控制线路,按下起动按钮SB2，KM1得电，电动机起动，起动电流大，KI1、KI2、KI3同时吸合动作，KM2、KM3、KM4线圈全断电，电阻全部接入。 随转子电流减小，KI1首先释放，短接第一段转子电阻R1，再KI2释放，短接R2，如此下去，直到将转子全部电阻短接，电动机起动过程结束。,KI1、KI2、KI

21、3欠电流继电器， 吸合电流相同，释放电流不同， KI1最大，KI2次之，KI3最小。,2.2.4 三相绕线式异步电动机的起动控制电路,2、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路 三相绕线转子异步电动机转子串接电阻起动时存在一定的机械冲击，起动线路复杂，而且电阻本身比较笨重、能耗大、控制箱体积大。 从20世纪60年代开始，我国开始应用和推广自己独创的频敏变阻器。频敏变阻器的阻抗能够随着转子电流频率的减小而自动减小，它是绕线转子异步电动机较为理想的一种起动设备。,频敏变阻器是一种由数片E形钢板叠成铁心，外面再套上绕组的三相电抗器，它有铁心、线圈两个部分，采用星形接线，其铁心损耗非常大。相当于一个铁损较大

22、的电抗器。,2.2.4 三相绕线式异步电动机的起动控制电路,图2-20 频敏变阻器等效电路,自动控制时将开关SA扳向“自动”，按下SB2，KM1、KT得电，当KT到，KA得电，KM2得电，频敏变阻器短接，完成电动机的起动。 手动时SA板“手动”，断开KT，按下SB2，串频敏变阻器起动，按下SB3，短接RF，起动过程结束。起动中，KA将热继电器的发热元件FR短接，以免起动时间长而使热继电器误动作。,采用频敏变阻器的起动控制电路,2.2.4 三相绕线式异步电动机的起动控制电路,图2-21 频敏变阻器的起动控制线路,在电动机正反转控制线路中，利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对

23、起互锁作用的触头叫做互锁触头。,2. 3 电动机的正反转控制电路,1、电动机“正-停-反”控制电路,反转：,按下SB2,KM2得电自锁,M反转,停车：,按下SB2,KM1失电,M停车,如图 2-21 所示：,图2-22 正-停-反控制线路,2. 3 电动机的正反转控制电路,2、电动机“正-反-停”控制电路,其控制电路如图2-22所示。,按下SB2,KM1得电自锁,M正转,合QS,正转：,停车：,反转：,按下SB2,KM2得电自锁,M反转,按下SB2,KM1或KM2失电,M停车,互锁,联锁,图2-23 正-反-停控制电路,2. 3 电动机的正反转控制电路,2.4.1 三相笼型异步电动机的有级调速

24、控制原理 由三相异步电动机的转速公式n=60f1(1-s)/p可知，三相异步电动机的调速方法主要有变极对数调速、变转差率调速及变频调速三种。 其中变转差率的方法可通过调定子电压、改变转子电路中的电阻以及采用串级调速、电磁转差离合器调速等来实现。 改变转子电路电阻的调速方法只适用于绕线转子异步电动机。 变频调速和串级调速比较复杂将在专门的课程中讲授。 本节仅介绍笼型异步电动机变极调速的基本控制电路。,2. 4 三相异步电动机的调速控制,一般的三相异步电动机极对数是不能随意改变的，必须选用双速或多速电动机。变极对数仅适用于三相笼型异步电动机。,图2-24 42极双速电机定子绕组 a）三角形连接，电

25、动机四极运行，低速 b）是双星形连接，电动机两极运行，高速。,2. 4 三相异步电动机的调速控制,按下低速起按钮SB2，低速接触器KM1得电，KM1主触点闭合，电动机定子绕组接为三角形，电动机低速运转。 按下高速起按钮SB3，低速KM1断电，高速接触器KM2和KM3线圈得电电动机定子绕组联成双星形，电动机高速运转。,2.4.2 接触器控制的双速电动机控制电路,2. 4 三相异步电动机的调速控制,图2-25 接触器控制的双速电动机控制电路,开关SA扳到中间位置时，电动机处于停止状态。 低速时，把SA扳到“低速”的位置，KM1得电，定子绕组联成三角形，低速运转。 高速时，把SA扳到“高速”的位置，

26、KT得电，电动机定子绕组先联成三角形，低速起动。一段延时后，KT动作，电动机定子绕组联成双星形，高速运转。,3、时间继电器自动控制的双速电动机控制电路,2. 4 三相异步电动机的调速控制,图2-26时间继电器自动控制的双速电动机控制电路,当三相异步电动机脱离电源，由于惯性，转子要经过一段时间才能完全停止旋转，这不能适应某些生产机械工艺的要求，如对万能铣床、卧式镗床、组合机床等，会造成运动部件停位不准、工作不安全等现象，同时也影响生产效率。 因此，电动机需要进行有效的制动，使之能迅速停车。 一般采取的制动方法有两大类：机械制动和电气制动。 机械制动是利用电磁抱闸等机械装置来强迫电动机迅速停车；

27、电气制动是使电动机工作在制动状态，使电动机的电磁转矩方向与电动机的旋转方向相反，从而起制动作用。 电气制动控制电路包括反接制动和能耗制动。,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,2.5.1 反接制动控制电路 反接制动有两种情况：一种是倒拉反接制动，如起重机下放重物的情况；另一种是电源反接制动，这里讨论第二种情况。 使用电源反接制动方法的注意事项： *为防止转子降速后反向起动，当转速接近于零时应迅速切断电源； *转子与突然反向的旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，为了减小冲击电流，通常在电动机主电路中串接电阻来限制反接制动电流。 反接制动电阻的接线方法有对称和不对称两种接法。 反接制动

28、特点是制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适用于10kW以下的小容量电动机。,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,按下SB2，KM1得电，全压起动。在电动机正常运转时，速度继电器KS的常开触点闭合，为反接制动作好准备。停车时，按下停止按钮SB1，KM1断电，由于惯性，电动机的转速还很高，KS依然动作，因SB1按下，KM2得电，电动机反接制动，转速迅速下降，当速度继电器恢复，KM2断电，电动机断电，反接制动结束。,1、电动机单向运转的反接制动控制电路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,图2-27电动机单向运转的反接制动控制线路,正转起动按 SB2，正转KM1得电，电动机接入正向三相

29、交流电源运转，KS动作，正转常闭触点KS-1断开，常开触点KS-1闭合。为KM2线圈的通电做准备，但不能使KM2线圈立即通电。 按停止按钮SB1， KM1断电，KM2通电，正向反接制动。由于速度继电器的常闭触点KS-1已断开，KM2线圈不自锁。当转速接近于零，正转常开KS-1断开， KM2断电，正反接制动结束。,2、电动机可逆运行的反接制动控制电路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,图2-28 电动机可逆运行的反接制动控制线路,电阻R是反接制动电阻，同时也限制起动电流,具有限流电阻的可逆反接制动控制电路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,图2-29具有限流电阻电动机可逆运行

30、的反接制动控制线路,工作原理： 按下正转起动按钮SB2，中间继电器KA3得电并自锁， 接触器KM1线圈通电，KM1的主触点闭合，定子绕组经电阻R接通正向三相电源，电动机定子绕组串电阻降压起动。 当电动机转速上升到一定值时，KS的正转常开触点KS-1闭合，中间继电器KA1得电并自锁，这时KA1、KA3中间继电器的常开触点全部闭合，接触器KM3线圈得电，KM3主触点闭合，短接电阻R，定子绕组得到额定电压，进入运行。 若按下停止按钮SB1，则KA3、KM1、KM3线圈断电。但此时电动机转速仍然很高，速度继电器KS的正转常开触点KS-1还处于闭合状态，中间继电器KA1线圈仍得电，所以接触器KM1常闭触

31、点复位后，接触器KM2线圈得电，KM2常开主触点闭合，使定子绕组经电阻R获得反向的三相交流电源，电动机进行反接制动。当转速小于100rmin时，KS的正转常开触点KS-1复位， KA1 断电，KM2 断电， 反接制动过程结束。,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,2.5.2 能耗制动控制电路 1、单向能耗制动控制电路,正常运行后，按下停止按钮 SB1，KM1断电，切断电动机电源，同时KT得电，KM2得电并自锁，直流电源则接入定子绕组，进行能耗制动。 当时间继电器延时断开常闭触点KT断开时，KM2断电，直流电源被切除，同时KM2常开辅助触点复位，时间继电器KT线圈断电，能耗制动结束。,图

32、2-30 按时间原则控制的单向能耗制动控制线路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,该电路与时间原则控制电路基本相同，控制电路中取消了时间继电器KT，而加装了速度继电器KS，用KS的常开触点代替KT延时断开的常闭触点。 制动时，按下停止SB1，KM 断电， 断开三相电源。此时速度仍然很高，KS的常开触点仍然闭合，KM2能够依靠SB1按钮的按下通电，定子绕组通入直流电，能耗制动。当电动机速度接近零时，KS常开触点复位，KM2断电，能耗制动结束。,图2-31 按速度原则控制的单向能耗制动控制线路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,1、单向能耗制动控制电路（续）,正常正向运转中，按

33、下停止按钮SB1，KM1断电，KM3和KT得电并自锁，KM3常开主触点闭合，直流电源加到定子绕组，电动机进行正向能耗制动。当转速接近零时，时间继电器延时断开的常闭触点KT断开KM3线圈电源。KM3主触点断开直流电源，KM3常开辅助触点复位，KT断电，正向能耗制动结束。,2、电动机可逆运行能耗制动控制电路,图2-32按时间原则控制的可逆运行能耗制动控制线路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,对于10kW以下制动要求不高的电动机可采用。 制动时，按SB1， KM1断电，KT、KM2得电，接入整流电源，经整流二极管V构成回路，电动机制动。当时间继电器的常闭触点断开，KM2断电，直流电源切除

34、，能耗制动结束。,与反接制动相比，能耗制动具有消耗能量少、制动电流小等优点，但需要直流电源，控制电路复杂。 通常能耗制动适用于电动机容量较大和起制动频繁的场合，反接制动适用于容量小而制动要求迅速的场合。,3、无变压器的单管能耗制动控制电路,2. 5 电动机的三相异步电动机的制动控制,图2-33 无变压器的单管能耗制动控制线路,2.6 其它典型控制环节,2.6.1 点动（在长动基础上的点动） 用途：适用于电动机短时间调整的操作。 按钮操作：SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。 转换开关控制：SA合上，有自锁电路，SB2为长动操作按钮；SA断开，无自锁电路，SB2为点动操作按钮。 中间继电器K

35、A控制：按动SB2、KA通电自锁，KM线圈通电，此状态为长动；按动SB3、KM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。,2、多地控制,定义： 多地控制电路设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置，故称多地控制。 特点： 起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭触点串联。 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。,2.6 其它典型控制环节,3、多条件控制,电路用途： 多条件启动控制和多条件停止控制电路，适用于电路的多条件保护。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（动作）后，才可以起动或停止。,2

36、.6 其它典型控制环节,4、顺序控制,用途： 用于实现机械设备依次动作的控制要求。 主电路顺序控制： KM2串在KM1触点下，故只有M1工作后M2才有可能工作。,2.6 其它典型控制环节,4、顺序控制, 控制电路的顺序控制： a）KM1的辅助常开触点起自锁和顺控的双重作用。b）单独用一个KM1的辅助常开触点作顺序控制触点。c）M1M2的顺序起动、M2M1的顺序停止控制。 顺序停止控制分析：KM2线圈断电，SB1常闭点并联的KM2辅助常开触点断开后，SB1才能起停止控制作用，所以，停止顺序为M2M1。,2.6 其它典型控制环节,图2-12为自动往返循环控制典型电路,SQ1为正向转反向行程开关,S

37、Q2为反向转正向行程开关,如此周而复始。,2.6.5 自动往返行程控制电路,图2-12自动往返循环控制典型电路,上述自动往返运动，运动部件每经过一个循环，电动机要进行两次制动过程，会出现较大的制动电流和机械冲击。因此，这种电路只适用于电动机容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统。另外，在选择接触器的容量时应比一般情况选择的容量大一些。,2.6.5 自动往返行程控制电路,综 合,基本电路的结构特点：1.自锁接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。3.点动无自锁环节。4.多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.多条件按钮的常开触点

38、串联、常闭触点并联。,2.6 其它典型控制环节,1、液压系统基础,控制部件： 电磁阀（YV）：二位二通液压电磁换向阀；三位五通电磁换向阀； YA：电磁线圈（直流） 溢流阀（压力阀）；调速阀（节流阀）；单向阀动力部件：液压泵及电动机执行部件：液压缸（活塞），液压马达辅助装置：油箱，油管，过滤器,2.7 液压系统控制,2、液压动力滑台,液压系统工作原理： 滑台进给工步图 快进：YA1，YA3通电 工进：YA1通电 停止：YA1维通，溢流阀工作 快退：YA2通电,2.7 液压系统控制,控制电路分析,选择开关SA合向自动工作位置的自动循环过程： 按动SB1KA1线圈通电自锁YA1、YA3线圈通电，滑台

39、快进；至压下SQ2KA2线圈通电自锁YA3线圈断电，滑台工进；压下SQ3滑台逗留；KT线圈通电延时KA3线圈通电自锁YA1，KA2线圈断电YA2线圈通电，滑台快退；压下SQ1KA3线圈断电YA2线圈断电，滑台在原位停止。循环过程结束。手动操作： SB2用于工作台手动退回。 SA在手动位置时，SB1用于工作台手动进给。,2.7 液压系统控制,图2-1 某机床的电气控制原理图,返回,返回,图2-2 电动机正反转横坐标图示法电气原理图,图2-3 电动机正转的电器位置图,返回,图2-4 车床的电气安装接线图,返回,返回,图2-5 三相异步电动机单向全压直接起动控制线路,返回,图2-6 电动机点动控制线

40、路1,返回,图2-10 自动切换的降压起动控制线路,返回,图2-11 自动/手动短接电阻降压起动控制线路,返回,图2-12 用于13kW以下电动机的起动控制线路,返回,图2-13 用于13kW以上电动机的起动控制线路,返回,图2-14 自耦变压器降压起动控制线路,返回,图2-15 成套的补偿降压起动器降压起动控制线路,返回,图2-16 延边三角形电动机定子绕组联结图,返回,图2-17 延边三角形降压起动控制线路,返回,图2-18 按时间原则控制的串电阻起动线路,返回,图2-19按电流原则短接起动电阻的控制线路,返回,图2-20 频敏变阻器等效电路,返回,图2-21 频敏变阻器的起动控制线路,返

41、回,图2-22 正-停-反控制线路,返回,图2-23 正-反-停控制电路,返回,图2-25 接触器控制的双速电动机控制电路,返回,图2-26时间继电器自动控制的双速电动机控制电路,返回,图2-27 电动机单向运转的反接制动控制线路,返回,图2-28 电动机可逆运行的反接制动控制线路,返回,图2-29 具有限流电阻电动机可逆运行的反接制动控制线路,返回,图2-30 按时间原则控制的单向能耗制动控制线路,返回,图2-31 按速度原则控制的单向能耗制动控制线路,返回,图2-32按时间原则控制的可逆运行能耗制动控制线路,返回,图2-33 无变压器的单管能耗制动控制线路,返回,1.基本概念：电气控制工程图 电气原理图 电器位置 图 安装接线图 电气互连图2. 掌握鼠笼式三相交流异步电动机起、停，正反转，多地、多条件控制线路的构成和基本原理；3. 掌握鼠笼式三相交流异步电动机降压起动控制电路、制动控制电路的构成和工作原理；理解变极调速控制电路构成和工作原理。4. 理解绕线式异步电动机的控制电路的构成和工作原理。5. 了解液压系统控制电路的构成和工作原理；,第二章 电气控制线路的基本原则和基本控制环节总结,