电动机常用控制电路的安装与调试课件.pptx

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1、电气控制与PLC应用,模块一 电动机常用控制电路的安装与调试,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,【知识目标】,1能根据控制要求，选配合适型号的低压电器。2能根据控制要求，熟练画出典型控制电路原理图，并进行装配。3掌握常用控制电路的调试及维修方法。4能熟练运用所学知识读懂电气图纸。,1熟悉常用低压电器的结构、工作原理、型号规格、符号、使用方法 及其在控制电路中的作用。2掌握电气控制电路国家统一的绘图原则和标准。3掌握电动机基本控制电路的工作原理及安装接线方法。,【能力目标】,电气控制与PLC应用,项目一 电动机点动控制电路的分析与安装,一、任务导入,如何实现自动控制呢？,电动机手动控制

2、电路,优点：电路简单,缺点：不适合频繁操作，也不安全，操作劳动强度大，并且不能 进行远距离自动控制。,低压电器的分类,手控电器:如刀开关、按钮自控电器:如接触器、继电器,低压控制电器：如刀开关低压保护电器：如熔断器,按用途分,低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等,按种类分,按工作方式分,电气控制与PLC应用,电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。低压电器：交流 50Hz，额定电压1200V以下,直流额定电压1500V以下,学习情境1 低压电器的基础知识,自动控制电器大多是电磁式低压电器,手动电器通常有操作手柄,触点,灭弧系统,低

3、压电器的基本知识,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,低压电器一般都有两个基本部分，即感受部分和执行部分。感受部分感受外界信号，并做出反应。自控电器的感受部分大多由电磁机构组成；手动电器的感受部分通常为电器的操作手柄。执行部分根据控制指令，执行接通或断开电路的任务。下面简单介绍电磁式低压电器的电磁机构和触头系统。1.电磁机构电磁机构一般由线圈、铁芯及衔铁等几部分组成。,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,按通过线圈的电流种类分有交流电磁 机构和直流电磁机构；按电磁机构的形状分有E形和U形两种；按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类，如图1-2所示

4、。,图1-2 常用的电磁机构1衔铁；2铁芯；3线圈,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,（1）铁芯交流电磁机构和直流电磁机构的铁芯（衔铁）有所不同，直流电磁铁由于通入的是直流电，其铁芯不发热，只有线圈发热，因此线圈和铁芯接触以利于散热，线圈形状做成无骨架、瘦高型，以改善自身的散热。交流电磁铁由于通入的是交流电，铁芯中存在磁滞损耗和涡流损耗，线圈和铁芯都发热，所以交流电磁铁的线圈有骨架，使铁芯和线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，以利于铁芯和线圈的散热。铁芯用硅钢片叠加而成，以减少涡流损耗。,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,（2）线圈线圈是电磁机构的心脏，按接入线圈电

5、源种类的不同，可分为直流线圈和交流线圈。根据励磁的需要，线圈可分串联和并联两种，前者称为电流线圈，后者称为电压线圈。,电流线圈,电压线圈,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,（3）工作原理当线圈中有工作电流通过时，通电线圈产生磁场，于是电磁吸力克服弹簧的反作用力使衔铁与铁芯闭合，由连接机构带动相应的触头动作。（4）短路环的作用当线圈中通以直流电时，气隙磁场感应强度不变，直流电磁铁的电磁吸力为恒值。当线圈中通以交流电时，气隙磁场感应强度为交变量，交流电磁铁的电磁吸力在0和最大值之间变化，会产生剧烈的振动和噪声，因此交流电磁机构一般都有短路环，如图1-4所示，其作用是将磁通分相，使合成

6、后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,图1-3 接触器短路环示意图1铁芯；2短路环,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,2 触头系统触头是用来接通或断开电路的，其结构形式有很多种。下面介绍常见的几种分类方式。（1）按其接触形式分触头按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种，如图1-4所示。,(a)点接触(b)面接触(c)线接触,图1-4 常见的触头结构,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,（2）按控制的电路分触头按控制的电路分为主触头和辅助触头。（3）按原始状态分触头按原始状态分为常开触头和常闭触头。,电气控制

7、与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,3 电弧的产生与熄灭（1）电弧的产生 当动、静触头分开瞬间，两触头间距极小，电场强度极大，在高热及强电场的作用下，金属内部的自由电子从阴极表面逸出，奔向阳极。这些自由电子在电场中运动时撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生正离子和电子，这些电子在强电场作用下继续向阳极移动。同时撞击其他中性分子，因此，在触头间隙中产生了大量的带电粒子，使气体导电形成了炽热的电子流即电弧。电弧产生高温并有强光，可将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时可引起事故或火灾。,电气控制与PLC应用,（二）低压电器的基本结构,（2）电弧的分类电弧分直流电弧和交流电弧，交流电弧有自

8、然过零点，故其电弧较易熄灭。（3）灭弧的方法 机械灭弧：通过机械将电弧迅速拉长，用于开关电路。磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下，电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电弧被冷却熄灭。窄缝灭弧：在电弧形成的磁场、电场力的作用下，将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中，使其分成数段并迅速熄灭，该方式主要用于交流接触器中。栅片灭弧：当触头分开时，产生的电弧在电场力的作用下被推入一组金属栅片而被分成数段，彼此绝缘的金属片相当于电极，因而就有许多阴阳极压降，对交流电弧来说，在电弧过零时使电弧无法维持而熄灭，交流电器常用栅片灭弧。,电气控制与PLC应用,（一）低压断路器,过电流脱扣器12、

9、热脱扣器10、欠压脱扣器8,学习情境2 低压断路器,低压断路器的结构和动作,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,按极数分：,按灭弧介质分：空气式、真空式,按操作方式分：,手动操作,电动操作,弹簧储能机械操作,按结构形式分：万能式、塑壳式,电气控制与PLC应用,低压断路器的型号及符号,一定要记牢呀！,低压断路器的型号及符号,电气控制与PLC应用,怎么选择低压断路器呢？,4选型 低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。低压断路器的极限通断能力应大于或等于电路最大短路电流。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。过电流脱扣器的额定

10、电流大于或等于线路的最大负载电流。,电气控制与PLC应用,螺旋式熔断器,圆筒形帽熔断器,螺栓连接熔断器,作用：熔断器简称保险丝，短路保护，串接于被保护电路中。,电气控制与PLC应用,RT0系列有填料封闭管式熔断器适用于交流50Hz，额定电压交流380V，额定电流至1000A的配电线路中，作短路保护。,电气控制与PLC应用,熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的，当流过熔体的电流大于它的整定值时，熔体立刻熔断，切断电源，起到保护作用。,电气控制与PLC应用,RW3、RW7、RW10、RW11户外跌落式熔断器用于交流50Hz额定电压为10kV的电力系统中，作输电线路和电力变压器的短路和过负荷保护。

11、,电气控制与PLC应用,熔断器的型号及符号,熔断器按结构形式可分为瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式等类别。,一定要记牢呀！,电气控制与PLC应用,3主要参数低压熔断器的主要参数如下。额定电压：指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。额定电流：熔断器的额定电流Ige表示熔断器的规格。熔体的额定电流ITe表示熔体在正常工作时不熔断的工作电流。熔体的熔断电流Ib表示使熔体开始熔断的电流，Ib(1.32.1)ITe。极限分断能力（熔断器的断流能力Id）是指熔断器在规定的额定电压和功率因素（或时间常数）的条件下，能分断的最大电流值，在电路中出现的最大

12、电流值一般指短路电流值。所以极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。,如果线路电流大于熔断器的断流能力，熔丝熔断时电弧不能熄灭，可能引起爆炸或其他事故。低压熔断器的几个主要参数之间的关系为：IdIbIgeITe。,电气控制与PLC应用,怎么选择熔断器呢？,3选型熔断器的选型主要是选择熔断器的形式、额定电流、额定电压以及熔体额定电流。熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工作电压；熔断器额定电流应大于等于所装熔体的额定电流。熔体额定电流的选择是熔断器选择的核心，其选择方法如表1-1所示。,电气控制与PLC应用,作用：接通或断开小电流 电路的电器,按钮的动画 按钮的结构,常闭触点,常开触点,

13、组成：控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳构成。,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,控制按钮产品外形图,电气控制与PLC应用,按钮的型号及符号,一定要记牢呀！,将电磁能转换成机械能，通过电磁力吸引衔铁带动触点动作，实现对电路的控制。接触器适用于远距离频繁通断交、直流电路。,作用,电磁部分为感受部分，触点为执行部分,铁心,线圈,返回弹簧,衔铁,主触点,辅助触点,结构,触点系统,电磁机构,电气控制与PLC应用,灭弧装置,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,结构示意图,动画,电气控制与PLC应用,CJ20接触器

14、，控制交流电动机,CJ16（19）接触器，控制功率补偿的电容器的切除,CJ20接触器，控制交流电动机,电气控制与PLC应用,CJ12接触器，控制起重设备,CJX2-N接触器，控制电动机正反转,CJT1接触器，控制大容量电动机,额定电压,额定电流,吸引线圈额定电压,交流有36V、110V、220V、380V；直流有24V、48V、220V、440V。,接触器铭牌上的额定电流是指主触点的额定电流，有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。,接触器铭牌上的额定电压是指主触点的额定电压。交流有220V、380V、500V；直流有110V、220V、440

15、V。,接触器的技术参数,电气控制与PLC应用,寿命及操作频率,通断能力,通断能力可分为最大接通电流和最大分断电流。,接触器的电气寿命是按规定使用类别的正常操作条件下，不需修理或更换零件的负载操作次数。额定操作频率（次/h）是指允许每小时接通的最多次数。,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,接触器的型号及符号,一定要记牢呀！,电气控制与PLC应用,怎么选择接触器呢？,（五）接触器的选用选择接触器时应注意以下几点。接触器的类型选择：根据接触器所控制的负载性质，选择直流接触器或交流接触器。接触器主触头的额定电压大于等于负载额定

16、电压。接触器的额定电流应大于或等于所控制电路的额定电流。对于电动机负载可按下列经验公式计算 式中：IC为接触器主触头电流，单位A；PN为电机额定功率 KW；UN为电动机额定电压，V；K为经验系数，一般取11.4。,电气控制与PLC应用,接触器线圈额定电压。当线路简单、使用电器较少时，可选用220V或380V；当线路复杂、使用电器较多或在不太安全的场所时，可选用36V、110V或127V。接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。操作频率（每小时触头通断次数）。当通断电流较大且通断频率超过规定数值时，应选用额定电流大一级的接触器型号。否则会使触头严重发热，甚至熔焊在一起，造成电动机等负载缺相运行

17、。,电气控制与PLC应用,电动机的点动控制电路是用按钮开关、接触器来控制电动机运转的，是最简单的控制电路，其控制电路如图1-18所示。,M3,动合主触点,起动按钮,动铁心,静铁心,M3,点动!连续运行怎么办?,电气控制与PLC应用,任务实施,（一）电动机点动控制电路分析,主电路,控制电路,电气控制与PLC应用,三、项目实施,1、元件选择与检查 2、电路的安装与连接装接电路的原则：应遵循“先主后控，先串后并；从上到下，从左到右；上进下出，左进右出。”的原则进行接线。其意思是接线时应先接主电路，后接控制电路；先接串联电路，后接并联电路；并且按照从上到下，从左到右的顺序逐根连接；对于电气元件的进出线

18、，则必须按照上面为进线，下面为出线，左边为进线，右边为出线的原则接线，以免造成元件被短接或接错。3、电路的检查 4、通电试车,电气控制与PLC应用,四、知识扩展 刀开关,刀开关是一种手动电器，在低压电路中用于不频繁地接通和分断电路，或用于隔离电源，故又称“隔离开关”。,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,隔离开关HRT0系列-2（熔断式刀开关）,电气控制与PLC应用,刀开关的型号及符号,一定要记牢呀！,电气控制与PLC应用,怎么选择刀开关呢？,刀开关种类很多，有两极（额定电压250V）和三极（额定电压380V）的刀开关，额定电流由10100A不等。,（1）用于照明电路时可选用额定电压2

19、20V或250V，额定电流等于或大于电路最大工作电流的两极开关。（2）用于电动机的直接起动，可选用额定电压为380V或500V，额定电流等于或大于电动机额定电流3倍的三极开关。,电气控制与PLC应用,一、任务导入,项目二 电动机连续运行控制电路的分析与安装,一、任务导入 在生产过程中，要经常对电气控制系统进行维护，这是要接触到各种各样的电气图纸，那么到底有哪些种类的电气图呢?同时，在生产过程中，往往要求起动生产后，生产要能够连续进行，这就需要电动机能够连续运行，显然，电动机的点动控制电路不能实现此功能，那么，到底如何实现电动机的连续运行呢？,电气控制与PLC应用,电气控制线路是用导线将电机、继

20、电器、接触器等电气元件按一定的要求和方法连接起来，并能实现某种控制功能的线路。电气控制系统中的基本电路包括电机（电动机和发电机）的启动、调速和制动等控制电路。电气控制线路图是根据国家电气制图标，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制的。将各电气元件的连接用图来表达，各种电气元件用不同的图形符号表示，并用不同的文字符号来说明其所代表电气元件的名称、用途、主要特征及编号等。常用的电气控制系统图有3种：电路图（电气系统图、原理图、线路图）、接线图和元件布置图。,电气控制与PLC应用,（二）电路图电路图用于表达电路、设备、电气控制系统的组成部分和连接关系。1概述电气原理图一般分为主电路和辅助电路

21、两个部分。主电路是电气控制线路中强电流通过的部分，是由电机以及与它相连接的电气元件如组合开关、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。,电气控制与PLC应用,2绘制电气原理图的原则 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的尺寸大小。绘制电气原理图应遵循以下原则：（1）所有电机、电器等元件都应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上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧

22、或下方。（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。,电气控制与PLC应用,（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,为了表示是同一元件，要在电器的不同部分使用同一文字符号来标明。对于同类电器，必须在名称后或下标加上数字序号以区别，如KM1、KM2等。（5）所有电器的可动部分均以自然状态画出，所谓自然状态是指各种电器在没有通电和没有外力作用时的状态。对于接触器、电磁式继电器等是指其线圈未加电压，触点未动作；控制器按手柄处于零位时的状态画；按钮、行程开关触点按不受外力作用时的状态画。（6）原理图上

23、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，在导线的交点处画一个实心圆点。根据图面布置的需要，可以将图形符号旋转90o、180o或45o绘制。,电气控制与PLC应用,一般来说，原理图的绘制要求是层次分明，各电气元件以及它们的触点安排要合理，并保证电气控制线路运行可靠，节省连接导线，以及施工、维修方便。3图面区域的划分 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，用文字注明该栏对应电路或元件的功能，以利于理解原理图各部分的功能及全电路的工作原理。例如，图1-21所示为电动机正反转的电气原理图。,电气控制与PLC应用

24、,图1-21 电动机正反转的电气原理图,电气控制与PLC应用,图中接触器线圈下方的触头表是用来说明线圈和触头的从属关系的，其含义如下：,对未使用的触头用“”表示。4电路图中技术数据的标注电路图中元器件的数据和型号（如热继电器动作电流和整定值的标注、导线截面积等）可用小号字体标注在电器文字符号的下面。,电气控制与PLC应用,（三）元件布置图电器元件布置图主要是表明机械设备上所有电气设备和电器元件的实际安装位置，是电气控制设备制造、安装和维修必不可少的技术文件。在图中电器元件用实线框表示，而不必按其外形形状画出，在图中往往还留有10%以上的备用面积以及导线管的位置，以供走线和改进设计时用，在图中还

25、需要标出必要的尺寸。图1-22所示为电动机正反转的元件布置图。,电气控制与PLC应用,图1-22 电动机正反转的元件布置图,电气控制与PLC应用,（四）接线图接线图是各控制单元内部元件之间的接线关系，主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。图1-23所示为电动机正反转的接线图。,电气控制与PLC应用,图1-23 电动机正反转的接线图,配电盘或电控柜安装的步骤,根据原理图，选择元件型号、数量，完成明细表。,根据元件实际尺寸,设计电器元件位置图,绘制接线图并标注线号,自锁电控柜通电调试,按照布线要求，安装自锁电控柜,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电动机自锁电路的安装与调试,（

26、3）电动机接线,星形(Y)联结,三角形()联结,电动机定子接线盒,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,（4）通电试运行,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气设备的安装,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气设备的安装,电气控制与PLC应用,（5）电气故障检修方法,电压测量法,若某两点间无电压，说明这两点之间有断路,电气控制与PLC应用,电阻测量法,若某两点间阻值无穷大，

27、说明这两点之间有断路,电气控制与PLC应用,二、相关知识,继电器的定义：继电器是根据一定的信号（如电流、电压、时间和速度等物理量）的变化来接通或分断小电流电路和电器的自动控制电器。,继电器,接触器,电动机,作用：控制、放大、联锁、保护和调节,区别,用于主电路、电流大，有灭弧装置，一 般只能在电压作用下动作。,用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。,电气控制与PLC应用,按输入信号分：,按工作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、热继电器,按用途分：,保护电器,按输出形式分：有触点、无触点,继电器的分类：,特点：额定电流不大于5A,电气控制与PLC应用,继电器的型号

28、含义,结构和符号,线圈焊片,线圈,铁心,轭铁,衔铁,支杆,触点,触点焊片,是用较小的电流控制较大电流的自动开关,电气控制与PLC应用,工作原理,动断(常闭)触点,动合(常开)触点,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,继电器的主要特性是输入-输出特性，即继电特性。其特性曲线如下图所示。图中x2称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入须大于或等于此值；x1称为继电器释放值，欲使继电器释放，输入量必须小于或等于此值。,当继电器输入量x由零增至2x以前，输出量y为零。当输入量x增加到x2时，继电器吸合，输出量为y1；若x再增大，y1值保持不变。当x减小到小于等于x1时，继电器触点释放，输出量由y

29、1降至零。,电气控制与PLC应用,无论继电器的输入量是电量或非电量，继电器工作的最终目的总是控制触头的分断或闭合，而触头又是控制电路通断的，就这一点来说接触器与继电器是相同的。但是它们又有区别，主要表现在以下几个方面：1所控制的线路不同 继电器用于控制电讯线路、仪表线路、自控装置等小电流电路及控制电路；接触器用于控制电动机等大功率、大电流电路及主电路。继电器一般不用来直接控制有较大电流的主电路，而是通过接触器或其他电器对主电路进行控制。因此，同接触器相比较，继电器的触头断流容量较小，一般不需灭弧装置，但对继电器动作的准确性则要求较高。,电气控制与PLC应用,2输入信号不同 继电器的输入信号可以

30、是各种物理量，如电压、电流、时间、压力、速度等，而接触器的输入量只有电压。继电器的种类很多，按其用途可分为：控制继电器、保护继电器、中间继电器。按动作时间可分为：瞬时继电器、延时继电器。按输入信号的性质可分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。按输出形式可分为有触点继电器、无触点继电器。,热继电器是利用电流的热效应来推动动作机构，使触头系统闭合或分断的保护电器。其主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护。,作用,电气控制与PLC应用,主要由热元件、双金属

31、片和触点组成,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的右边膨胀系数大，使其向左弯曲，导板推动常闭触头断开。,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,(a)外形,(b)结构,电气控制与PLC应用,热继电器的型号及符号,一定要记牢呀！,电气控制与PLC应用,怎么选择热继电器呢？,（1）热继电器的类型选择。一般轻载起动、长期工作的电动机或间断长期工作的电动机，选择两相结构的热继电器；电源电压的均衡性和工作环境较差或较少有人照管的电动机，或多台电动机的功率差别较大，可选择三相结构的热继电器；而三角形联结的电动机，应选用带断相保护装置的热继电器。（2）热继电器的额定电流应略

32、大于电动机的额定电流。（3）热继电器的整定电流选择。热继电器的整定电流是指热继电器长期不动作的最大电流，超过此值即动作。一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热继电器的整定电流调整到电动机额定电流的0.60.8倍；对起动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车的电动机，热继电器的整定电流应调整到电动机额定电流的1.11.15倍。,电气控制与PLC应用,低压电器知名品牌,国际上有：ABB公司（瑞典瑞士）、施耐德公司（法国）、OMRON公司（日本）、西门子SIEMENS公司（德国）、通用GE电气（美国）等。,国内有：正泰公司、德力西公司、中国人民电器、上海人民华

33、通集团、TCL工业电器、CNC长城电器等。,M3,动合主触点,起动按钮,动铁心,静铁心,停止按钮,自锁,怎样停止?,电气控制与PLC应用,依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象自锁,（二）自锁控制电路分析,M3,动合主触点,起动按钮,动铁心,静铁心,M3,停止按钮,自锁解除,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电动机点动与自锁控制电路,电源,点动,自锁,欠压和失压保护,由接触器本身的电磁机构还能实现欠压和失压保护。,由热继电器FR对电动机进行过载保护。当电动机工作电流长时间超过额定值时，FR的动断触点会自动断开控制回路，使接触器线圈失电释放，从而使电动机停转，实现过载保护作用。

34、,由熔断器FU1、FU2分别对主电路和控制电路进行短路保护。为了扩大保护范围，在电路中熔断器应安装在靠近电源端，通常安装在电源开关下面。,电路保护环节,电气控制与PLC应用,欠压和失压保护,欠压和失压保护,欠压和失压保护,欠压和失压保护,电气控制与PLC应用,怎样既能点动又能互锁,还能用其他方法实现吗？,电气控制与PLC应用,一、任务导入,任务三 电动机正反转控制电路的分析与安装,倒顺开关实现的正反转,缺点：不能频繁地进行正反转切换,改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的旋转方向,电气控制与PLC应用,注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB2和SB3不能同时按下，否则会造

35、成短路！,学习情境1 电动机正反转控制电路,电气控制与PLC应用,正转运行时反转启动，会发生什么情况？,注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB2和SB3不能同时按下，否则会造成短路！,怎样保证错误操作系统不动作？,电气控制与PLC应用,互锁：一个接触器通电时，其辅助动断触点会断开，使另一个接触器的线圈支路不能通电,互锁触点,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电气互锁：由两个接触器的常闭触点实现。,机械互锁：由正反转启动按钮SB2和SB3的常闭触点实现。,电气控制与PLC应用,电气互锁：由两个接触器的常闭触点实现。,机械互锁：由正反转启动按钮SB2和SB3的常闭触点

36、实现。,双重互锁,电气控制与PLC应用,三种正、反转控制线路的比较,电气控制与PLC应用,一、任务导入,怎样实现往返运动？,学习情境2 电动机自动往返控制电路,电气控制与PLC应用,二、相关知识,行程开关又称位置开关或限位开关，其作用是将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环、进行终端限位保护。,电气控制与PLC应用,行程开关外形,电气控制与PLC应用,行程开关的型号及符号,一定要记牢呀！,电气控制与PLC应用,行程开关可按下列要求进行选用。根据应用场合及控制对象选择种类。根据安装环境选择防护形式。根据控制回路的额定电压和电流选择系列。根据机械位

37、置开关的传力与位移关系选择合适的操作形式。使用行程开关时安装位置要准确牢固，若在运动部件上安装，接线应有套管保护，使用时应定期检查防止接触不良或接线松脱造成误动作。,电气控制与PLC应用,光电开关外形,电气控制与PLC应用,接近开关外形和电气符号,电气控制与PLC应用,（一）接近开关 前面介绍的低压电器为有触点的电器，利用 其触头闭合与断开来接通或断开电路，以达到控制目的。随着开关速度的加快，依靠机械动作的电器触头有的难以满足控制要求；同时，有触点电器还存在着一些固有的缺点，如机械磨损、触头的电蚀损耗、触头分合时往往颤动而产生电弧等。因此，较容易损坏，开关动作不可靠。随着微电子技术、电力电子技

38、术的不断发展，人们应用电子元件组成各种新型低压控制电器，可以克服有触点电器的一系列缺点。,电气控制与PLC应用,接近开关的用途除行程控制和限位保护外，还可作为检测金属体的存在、高速计数、测速、定位、变换运动方向、检测零件尺寸、液面控制及用作无触点按钮等。它具有工作可靠、寿命长、无噪声、动作灵敏、体积小、耐振、操作频率高和定位精度高等优点。接近开关以高频振荡型最常用，它占全部接近开关产量的80%以上。电路形式多样，但电路结构不外乎由振荡、检测及晶体管输出等部分组成。它的工作基础是高频振荡电路状态的变化。当金属物体进入以一定频率稳定振荡的线圈磁场时，由于该物体内部产生涡流损耗，使振荡回路电阻增大，

39、能量损耗增加，以致振荡减弱直至终止。,电气控制与PLC应用,三、任务实施,电气控制与PLC应用,三、任务实施,电气控制与PLC应用,三、项目实施,1、元器件选择与检查2、电路的安装与连接 3、电路的检查4、通电试车,电气控制与PLC应用,项目四 电动机顺序起动控制电路的分析与安装,一、任务导入,铣床的进给电机必须在主轴电机启动的条件下才能启动。,怎样实现顺序控制呢？,电气控制与PLC应用,学习情境1 电动机主电路的顺序控制电路,（一）主电路的顺序起动控制电路分析,用KM1的主触点实现顺序控制,电气控制与PLC应用,学习情境2 电动机控制电路的顺序控制电路,电气控制与PLC应用,（二）控制电路的

40、顺序起动控制电路分析与安装,电气控制与PLC应用,时间继电器,继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输出信号的继电器称为时间继电器。,分类：空气式、电动式、晶体管式及可编程式等几大类。,延时方式：通电延时和断电延时两种。,知识拓展,电气控制与PLC应用,空气阻尼式时间继电器,断电延时型时间继电器的原理与结构均与通电延时型时间继电器相同，只是电磁机构翻转 180 安装。,电气控制与PLC应用,通电延时型：线圈通电，延时一定时间后延时触点才闭合或断开；线圈断电，触点瞬时复位。,电气控制与PLC应用,通电延时型：线圈通电，延时一定时间后延时触点才闭合或断开；线圈断电，触点瞬时复位。,电气控制与PL

41、C应用,断电延时型：线圈通电，延时触点瞬时闭合或断开；线圈断电，延时一定时间后延时触点才复位。,电气控制与PLC应用,通电延时型：线圈通电，延时一定时间后延时触点才闭合或断开；线圈断电，触点瞬时复位。,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,时间继电器的型号,电气控制与PLC应用,一定要记牢呀！,时间继电器的符号,断电延时是指线圈断电，经过一段时间延时后，其触点才动作。通电延时是指线圈通电，经过一段时间延时后，其触点才动作。,电气控制与PLC应用,图1-40 自动顺序控制电路图,顺序起动逆序停止控制,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,多地控制,特点是：所有的起动按钮（动合触点）要

42、并联接在一起，停止按钮（动断触点）要串联接在一起,知识拓展,电气控制与PLC应用,三、项目实施,1、元器件选择与检查2、电路的安装与连接 3、电路的检查4、通电试车,电气控制与PLC应用,任务五 电动机降压起动控制电路的分析与安装,一、任务导入,电动机直接启动有什么危害？,过大的起动电流会造成电网电压显著下降，影响同一电网工作的其他设备正常运行；另一方面电动机频繁起动会严重发热，加速线圈老化，缩短电动机的寿命。,怎样才能消除这些危害？,降压启动,降压启动的方法有哪些？,定子绕组串电阻降压起动自耦变压器降压起动Y-降压起动。,电气控制与PLC应用,电流继电器,特点：线圈串联接入主电路，用来感测主

43、电路的电流；触点接于控制电路，为执行元件。导线粗、匝数少、阻抗小。作用：主要用于电动机、发电机或其他负载的过载及短路保护，直流电动机磁场控制或失磁保护等。分类：过电流继电器（当电路过流或发生短路时立即切 断电路。）欠电流继电器：当电路电流过低时立即切断电路。,电气控制与PLC应用,电流继电器外形,工作过程：,欠电流继电器,过电流继电器,释放电流:(10%20%）IN,吸合电流:(110%400%)IN,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,电压继电器,特点：线圈并联接入主电路，用来感测主电路的电压；触点接于控制电路，为执行元件。导线细、匝数多、阻抗大。作用：用于电路的过电压或欠电压保护。

44、分类：过电压继电器（当电路过压时立即切断电路。）欠电压继电器（当电路欠压时立即切断电路。）,电气控制与PLC应用,电压继电器的外形,工作过程：,欠电压继电器,过电压继电器,释放电压:(40%70%）UN,吸合电压:(110%115%)UN,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,中间继电器,实质上是一种电压继电器，其特点是触点数目较多，且没有主辅触点之分，电流容量可增大，起到中间放大（触点数目和电流容量）的作用。,中间继电器,当其他继电器的触头对数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩充它们，起到中间转换的作用。,电气控制与PLC应用,中间继电器的外形,电气控制与PLC应用,电气控制与PL

45、C应用,三、任务实施,（一）定子串电阻降压起动控制电路分析,电气控制与PLC应用,（二）自耦变压器降压起动控制电路分析,正常运行接触器,变压器电源接触器,变压器星点接触器,电源指示,起动指示,运行指示,起动按钮,停止按钮,中间继电器,电气控制与PLC应用,（三）Y-降压起动控制电路分析,Y-降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。Y起动只能用于正常运行时为形接法的电动机。,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,学习情境 4 绕线式异步电动机转子绕组串接电阻起动电路,（1）按时间原则组成的绕线式

46、异步电动机起动控制线路 图1-48为按时间原则组成的绕线式异步电动机起动控制线路，依靠时间继电器的依次动作短接起动电阻，实现起动控制。,（2）按电流原则组成的绕线式异步电动机起动控制线路图1-49为按电流原则组成的绕线式异步电动机起动控制线路。,电气控制与PLC应用,图1-48 按时间原则控制的转子串电阻起动控制线路,电气控制与PLC应用,图1-49按电流原则控制的转子串电阻起动控制线路,电气控制与PLC应用,三、项目实施,1、元器件选择与检查2、电路的安装与连接 3、电路的检查4、通电试车,电气控制与PLC应用,项目六 电动机制动控制电路的分析,一、任务导入,什么是制动？,制动方法有哪些？,

47、电气控制与PLC应用,利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法称为机械制动。机械制动分为通电制动型和断电制动型两种。,电气控制与PLC应用,图1-54断电电磁抱闸制动线路图,电气控制与PLC应用,学习情境2 电气制动控制电路,速度继电器是利用转轴的转速来切换电路的自动电器，它主要用作鼠笼式异步电动机的反接制动控制中，故也称为反接制动继电器。速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。如右图所示为速度继电器的结构原理示意图及工作过程演示。,电气控制与PLC应用,参数：动作转速：120r/min 复位转速：100r/min,电气控制与PLC应用,（一）反接制动控制电路分析,反接制动依靠改变电动

48、机定子绕组中三相电源的相序，使电动机旋转磁场反转，从而产生一个与转子惯性转动方向相反的电磁转矩，使电动机转速迅速下降，电动机制动到接近零转速时，再将反接电源切除。通常采用速度继电器检测速度的过零点。右图所示为单向运行的反接制动控制电路的演示.,图1-56 单向运行的反接制动控制电路,电气控制与PLC应用,（一）反接制动控制电路分析,为避免对电动机及机械传动系统的过大冲击，一般在10kw以上电动机的定子电路中串接对称电阻或不对称电阻，以限制制动转矩和制动电流，这个电阻称为反接制动电阻，如图1-55（a）、（b）所示为定子电路中串接对称电阻或不对称电阻。反接制动的优点是制动转矩大，制动效果显著。但

49、制动不平稳，而且能量损耗大，因此常用于制动不频繁，功率小于10kW的中小型机床及辅助性的电力拖动中。,电气控制与PLC应用,（二）反接制动控制电路分析,(a)定子电路中串接对称电阻(b)定子电路中串接不对称电阻图1-55定子电路中串接电阻电路,电气控制与PLC应用,（二）能耗制动控制电路分析,能耗制动是在切除三相交流电源之后，定子绕组通人直流电流，在定子、转子之间的气隙中产生静止磁场，惯性转动的转子导体切割该磁场，形成感应电流，产生与惯性转动方向相反的电磁力矩而使电动机迅速停转，并在制动结束后将直流电源切除。,1-57 半波整流单向能耗制动控制电路,电气控制与PLC应用,电动机可逆运行的自动能耗制动电路,正转接触器,反转接触器,整流变压器,桥式整流电路,电气控制与PLC应用,电气控制与PLC应用,