第二章-电气控制线路的基本控制规律课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编辑,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编辑,*,第二章 电气控制线路的基本控制规律（继电接触器控制线路）,第二章 电气控制线路的基本控制规律（继电接触器控制线路）,电力拖动是指,用电动机作为,原动机,来拖动,生产机械，,而不同的生产机械对电力拖动要求是,不同的,。,要使电动机按照,一定的生产机械要求,正常运转，,必须配备,一定的电气控制设备,和,保护设备，,组成,一定的控制线路，,才能达到目的,。,电力拖动是指用电动机作为原动机来拖动生,电气控制线路（继电接触器控制）是把,各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等电器元件，,用导线按一定方式连接起来,组成的,。,作用是实现对,电力拖动系统的启动、调速、反转和制动,等运行性能的,控制,，,实现对,拖动系统的保护，,满足,生产工艺要求，,实现,生产过程自动化。,特点是,线路简单，设计、安装、维护方便，价低，可靠。,电气控制线路（继电接触器控制）是把各种,各种生产机械的电气控制设备有着,各种各样的电气控制线路。,这些控制线路无论是,简单，,还是,复杂，,一般都是由,一些基本控制环节,组成,。,在分析控制线路原理和判断其故障时，,一般都是从,这些基本控制环节,入手,。,只要对,控制线路基本环节,及对,典型线路,进行分析,，,再结合,生产工艺要求，,就容易掌握,电气控制线路的分析阅读方法,和,设计方法。,各种生产机械的电气控制设备有着各种各样,2.1 绘制电气控制线路的若干规则,2.2 电气控制的基本控制环节,2,.,3,电气控制的基本控制原则,2.,4,三相交流电动机的启动控制,2.,5,三相异步电动机制动控制,2.,6,电动机的可逆运行,2.,7,三相异步电动机调速控制,2.,8,电气控制线路中的保护环节,课堂讨论,2.1 绘制电气控制线路的若干规则,问题的提出,1,：,设计一台笼型异步电动机的控制电路。要求：有,两地控制、,有,正反转控制，,有,过载保护,和,短路保护。,设计出,主电路和控制电路，,列出,所用的电器清单。如何布置？如何接线？,课堂讨论,1,：,讨论,设计思路和方法，,画出,主电路,和,控制电路，,列出,所用的电器清单。,问题的提出,问题的提出1：问题的提出,问题的提出,2,：,设计一个,2,台异步电动机的控制电路,，,要求：,第,1,台电动机,启动运行,3s,后，,第,2,台电动机,自行启动，运行,5s,后，,电动机,全部停止。,设计出,主电路,和,控制电路，,列出,所用的电器清单。如何布置？如何接线？,课堂讨论,2,：,讨论,设计思路和方法，,画出,主电路和控制电路，,列出,所用的电器清单。,问题的提出2：,问题的提出,3,：,设计,3,个彩灯的控制电路。要求：,按下,按钮,SB2,，,彩灯能按顺序,每隔,2s,依次点亮；,按下,按钮,SB1,，,全部灯,熄灭。,设计出,主电路,和,控制电路，,列出,所用的电器清单。如何布置？如何接线？,课堂讨论,3,：,讨论,设计思路和方法，,画出,主电路和控制电路，,列出,所用的电器清单。,问题的提出3：,2.1,绘制电气控制线路的若干规则,电气控制线路是用导线将,电机、继电器、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。,电气控制线路图是将,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,。,2.1 绘制电气控制线路的若干规则 电气控制线路,绘制电气控制线路图必须清楚地表达,生产设备电气控制系统的结构、原理等,设计意图,，,并且以便于进行,电气元件的安装、调整、使用,和,维修,为原则,。,因此，,电气控制线路应根据,简明易懂,的原则，,采用,统一规定的图形符号、文字符号,和,标准画法,来进行绘制,。,电气控制系统图一般包括,：电气原理图、电气布置图,和,电气安装接线图。,绘制电气控制线路图必须清楚地表达生产设备电气控制,一、电气控制线路图和常用符号,（一）常用电气图形符号和文字符号,在绘制电气线路图时，电气元件的图形符号和文字符号必须符合,国家标准的规定。,如表为,电气图形符号表，,所用图形符号符合,GB4728,电气图用图形符号有关规定。,如表为,电气设备常用文字符号,和,中英文名称表，,所用文字符号符合,GB7159-87,电气技术中的文字符号制订通则的规定。,一、电气控制线路图和常用符号,（二）电气原理图,电气原理图一般分为,主电路,和,辅助电路两个部分。,主电路是,电气控制线路中通过强电流的部分，,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,。,辅助电路是,通过较小电流的部分，,包括,控制电路、照明电路、信号电路,及,保护电路。,（二）电气原理图,由,继电器的线圈,和,触点、接触器的线圈,和,辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电气元件,组成,。,一般来说，,信号电路是,附加的，,如果将它从,辅助电路中分开，,并不影响,辅助电路工作的完整性。,电气原理图能够清楚地表明,电路的功能，,对于分析,电路的工作原理,十分方便,。,由继电器的线圈和触点、接触器的线圈和辅,1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绘制电气原理图的原则,（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,或,下方。,（3）,无论是主电路还是辅助电路或其他元件，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,。,2013.3.22.,（自动化,10,）,（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,（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。,（4）在原理图中，同一电路的不同部分（如线圈、触点）应根据便,（5）,所有电器的可动部分均以,自然状态,画出,。,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；,对于控制器按手柄处于,零位时,的状态画；,对于按钮、行程开关触点按,不受外力作用,时的状态画。,（5）所有电器的可动部分均以自然状态画出。,（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,90,o,、180,o,或,45,o,绘制。,（,7,）,在继电器、接触器线圈的下方均列有触点表,以说明,线圈和触点的,从属关系,，即,“符号位置索引”,。,即是在相应线圈的下方给出,触点所在的图区号（,有时也可以,省略），,对未使用的触点用,“,”,表明,或,不作表明。,（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,接触器各栏表示的含义如下：,左栏 中栏 右栏,主触点,所在图区号,辅助动合触点,所在图区号,辅助动断触点,所在图区号,继电器各栏表示的含义如下：,左栏 右栏,动合触点,所在图区号,动断触点,所在图区,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。,接触器各栏表示的含义如下：,2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，如图为,CM6132,普通车床电气原理图，,在图中图面划分为,18个图区。,2图面区域的划分,图2-1,CM6132,普通车床电气原理图,图2-1 CM6132普通车床电气原理图,如图所示为,CW6132,普通车床电气原理图，,在图中图面划分为,7,个图区。,此外，,在绘制,电气控制线路图中的支路、元件,和,接点时，,一般都要加上,标号。,主电路标号由,文字,和,数字,组成,。,文字用以标明,主电路中的元件,或,线路的主要特征，,数字用以区别,电路的不同线段。,如图所示为CW6132普通车床电气原,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,如三相交流电源引入线端采用,L1,、,L2,、,L3,标号，,电源开关后的三相交流电源主电路和负载端分别表,U,、,V,、,W,。,如,U11,表示,电动机的第一相的第一个接点，,依次类推,。,控制电路的标号（端点号）由,3,位,或,3,位以下的数字,组成,，,并按照,从上到下、从左到右的顺序,标号,。,凡是被线圈、触点、电阻、电容等元件所间隔的接线端点,，都应标以,不同的线号。,如三相交流电源引入线端采用L1、L2、,CW6132,型普通车床的工作原理,：,主电路,：电压,380V,，,两台,三相异步电动机,M1,（主轴电机）,和,M2,（冷却电机），,M1,由,接触器,KM,控制，,M2,由,转换开关,SA1,控制。,控制电路,：电压,380V,。,照明电路、信号电路,：电源电压,380V,，使用控制变压器,380V/24V-6.3V,降压。,CW6132型普通车床的工作原理：,合上电源开关,QS,，,按下起动按钮,SB2,，,接触器线圈,KM,得电，,KM,动作，自锁，,电动机,M1,起动运行。,按下停止按钮,SB1,，,KM,断电，复位，,电动机,M1,停止。,合上开关,SA1,，,电动机,M2,起动运行。,断开开关,SA1,，,电动机,M2,停止。,合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，,照明电路,：电压,24V,。,合上开关,SA2,，,照明灯,EL,亮；,断开开关,SA2,，,照明灯,EL,灭。,信号电路,：电压,6.3V,。,合上电源开关,QS,，,信号灯,HL,亮；,断开电源开关,QS,，,信号灯,HL,灭。,保护电路,：,FU1,、,FU2,、,FU3,、,FU4,短路保护，,FR,过载保护。,SB2,和,KM,配合具有,欠压和失压保护。,照明电路：电压24V。,（三）电气安装图,电气安装图是用来表示,电气控制系统中各电气元件的实际安装位置,和,接线情况，,它包括,电器位置图,和,互连图（接线图）两部分。,1,.,电器位置图（布置图）,电器位置图详细绘制出,电气设备零件的,安装位置,。,图中各电气元件的代号应与,有关电路图对应的元器件代号,相同,，,在图中往往留有,10以上的备用面积,及,导线管（槽）的位置，,以供,改进设计时用。,（三）电气安装图,如图所示为,CW6132,型普通车床的电器元件布置图。（,电器安装板布置图,）,如图所示为CW6132型普通车床的电器,2,.,电气互连图（接线图）,电气互连图是用来表明,电气设备各单元之间的,连接关系,。,它清楚地表示了,电气设备、外部元件的相对位置,及,它们之间的,电气连接,，,是实际安装接线的依据,，,在具体施工和检修中能够起到,电气原理图所起不到的作用，,因此在生产现场中得到了,广泛应用。,国家标准,GB6988.5-86“,电气制图、接线图和接线表”详细规定了,安装接线图的编制规则。,2. 电气互连图（接线图）,主要规则有：,（,1,）,在接线图中，一般都应标出,项目的相对位置、项目代号、端子间的电连接关系、端子号、导线号、导线类型、截面积等。,（,2,）,同一控制盘上的电气元件可,直接,连接，,而盘内元器件与外部元器件,连接时，,必须经,接线端子板,进行,。,（,3,）,接线图中各电气元件的图形符号和文字符号都应以,原理图,为准,，,并,保持,一致。,主要规则有：,（,4,）,互连接线图中的互连关系可以用,连续线、中断线,或,线束,表示,，,连接导线应注明,导线根数、导线截面积等。,如图所示是,CW6132,型普通车床的电气安装接线图。,图中表明了,该电气设备中电源进线、开关、按钮、照明灯、信号灯、电动机,与,电器安装板接线端之间的,连接关系,，,也标注了,所采用的连接导线的根数、截面积等。,（4）互连接线图中的互连关系可以用连续线、中断线或线束表示，,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,二、阅读和分析电气控制路线图的方法,阅读电气线路图的方法主要有,两种：查线读图法,和,逻辑代数法。,1查线读图法,查线读图法,又称,直接读图法,或,跟踪追击法,。,查线读图法是,按照,线路,根据,生产过程的工作步骤,依次读图,。,二、阅读和分析电气控制路线图的方法,查线读图法按照以下步骤进行：,（1）了解生产工艺与执行电器的关系,在分析电气线路之前，应该熟悉,生产机械的工艺情况，,充分了解,生产机械要完成哪些动作，这些动作之间又有什么联系；,然后进一步明确,生产机械的动作,与,执行电器的关系，,必要时可以画出,简单的工艺流程图，,给分析电气线路,提供方便。,查线读图法按照以下步骤进行：,例如，车床主轴转动时，要求,油泵先给齿轮箱供油润滑，,即应保证在,润滑泵电动机起动后，,才允许,主拖动电动机起动，,对控制线路提出了,按顺序工作的联锁要求。,（2）分析主电路,在分析电气线路时，一般应先从电动机,着手，,根据主电路中有哪些,控制元件的主触点、电阻等，,大致判断电动机是否有,起动控制、正反转控制、制动控制,和,调速要求等。,例如，车床主轴转动时，要求油泵先给齿轮箱供油润滑，即,图2-2 车床主电路和控制线路图,图2-2 车床主电路和控制线路图,例如，,在如图所示的电气线路的主电路中,，,主拖动电动机,M1,电路主要由,接触器,KM2,的主触点,和,热继电器,FR1,组成,。从图中,可以断定,，,主拖动电动机,M1,采用,全压直接起动方式。,热继电器,FR1,作,电动机,M1,的过载保护，,熔断器,FU1,作,短路保护。,油泵电动机,M2,电路由,接触器,KM1,的主触点,和,热继电器,FR2,组成,，,该电动机也是采用,直接起动方式，,并由热继电器,FR2,作,其过载保护，,由熔断器,FU1,作,其短路保护。,例如，在如图所示的电气线路的主电路中，主拖动电动机,（3）分析控制电路及其他电路,通常对控制电路按照由,上往下,或,由左往右依次阅读，,可以按主电路的构成情况,，,把控制电路分解成与,主电路相对应的几个基本环节，,一个环节一个环节地,分析，,然后把各环节,串起来。,首先，记住,各信号元件、控制元件,或,执行元件的,原始状态,；,然后，设想,按动了,操作按钮，,线路中有哪些元件,受控动作；,这些动作元件的触点又是如何控制,其他元件动作的，,进而查看受驱动的执行元件,有何运动。,（3）分析控制电路及其他电路,再继续追查执行元件带动,机械运动时，,会使哪些信号元件状态,发生变化；,然后再查对,线路信号元件状态变化时，,执行元件,如何动作。,在读图过程中，特别要注意,相互的联系,和,制约关系，,直至将线路全部看懂,为止。,再继续追查执行元件带动机械运动时，会使哪些信号元,例如，图中电气线路的主电路，可以分成,电动机,M1,和,M2,两个部分，,其控制电路也可相应地分解成,两个基本环节。,其中，,停止按钮,SB1,和启动按钮,SB2、,热继电器触点,FR2、,接触器,KM1,线圈构成电动机,M2,直接启动电路；,不考虑,接触器,KM1,的常开触点，,接触器,KM2,线圈、热继电器触点,FR1、,按钮,SB3,和,SB4,也构成,电动机,M1,直接启动电路。,这两个基本环节分别控制,电动机,M2,和,M1。,例如，图中电气线路的主电路，可以分成电动机M1和,其控制过程如下：,合上刀闸开关,QS,，,按启动按钮,SB2,：,接触器,KM1,吸引线圈,得电，,其主触点,KM1,闭合，,油泵电动机,M2,启动。同时，,KM1,的一个辅助触点对,启动按钮,SB2,自锁闭合，,使电动机,M2,正常运转；,另一个串在,KM2,线圈电路中的辅助触点,闭合，,为,KM2,通电,作好准备。,按下停止按钮,SB1,：,接触器,KM1,的吸引线圈,失电，,KM1,主触点,断开，,油泵电动机,M2,失电停转。,其控制过程如下：,同理，,可以分析主拖动电动机,M1,的起停控制线路,。（自行分析）,工艺上要求,M1,必须在,油泵电动机,M2,正常运行后,才能启动工作,，因此，,应将油泵电动机接触器,KM1,的一个常开辅助触点串入,主拖动电动机接触器,KM2,的线圈电路中，,以实现,只有,接触器,KM1,通电后，,KM2,才能,通电的顺序控制，,即只有在油泵电动机,M2,启动后，主拖动电动机,M1,才能启动。,查线读图法的优点是,直观性强，容易掌握，因而,得到,广泛采用。,其缺点是,分析复杂线路时容易出错，叙述也较长 。,同理，可以分析主拖动电动机M1的起停,*,2逻辑代数法,逻辑代数法,又称,间接读图法,，,是通过对电路的逻辑表达式的运算来分析,控制电路的，,其关键是正确写出,电路的逻辑表达式。,在继电接触器控制线路中逻辑代数规定,如下：,继电器、接触器线圈得电状态为,“1”，,线圈失电状态为,“0”；,继电器、接触器控制的触点闭合状态为,“1”，,断开状态为,“0”。,*2逻辑代数法,为了清楚地反映,元件状态，,元件线圈、常开触点（动合触点）的状态用,相同字符（例如接触器为,KM）,来表示,，,而常闭触点（动断触点）的状态以,表示,。,若,KM,为,“,1”,状态，,则表示,线圈得电，接触器吸合，,其常开触点,闭合，,常闭触点,断开。,得电、闭合都是,“,1”,状态，,而断开则为,“0”状态。,若,KM,为,“0”状态，,则与上述,相反，,表示,线圈断电，接触器复位，,其常开触点,断开，,常闭触点,闭合。,为了清楚地反映元件状态，元件线圈、常开触点（动合触,在继电接触器控制线路中，,把表示,触点状态的逻辑变量,称为,输入逻辑变量,；,把表示,继电器、接触器等受控元件的逻辑变量,称为,输出逻辑变量,。,输出逻辑变量是根据,输入逻辑变量,经过逻辑运算,得出的。,输入、输出逻辑变量的这种相互关系,称为,逻辑函数关系,，,也可用真值表,来表示。,在继电接触器控制线路中，把表示触点状态的逻辑变量,(,a),逻辑非 (,b),逻辑与 (,c),逻辑或,图,2-3,基本逻辑电路图,(a)逻辑非 (b)逻辑与,1）逻辑非,图（,a）,所示电路实现,逻辑非运算。,其公式为：,KM =,该公式的含意是,：当,KA1， 0，,常闭触点,KA,断开，则,KM0，,线圈,不得电；当,KA0， 1，,常闭触点,KA,闭合，则,KM1，,线圈,得电吸合。,逻辑非运算规则：,0=11=0,1）逻辑非 0=11=0,（2）逻辑与,逻辑与用触点串联实现,，,图（,b）,所示的,KA1,和,KA2,触点串联电路实现了,逻辑与运算，,逻辑与运算用,符号“ ”表示。,其公式为：,KM= KA1KA2,该公式的含意是,：,只有当,KA11,与,KA21,时，,KM1，,否则便为0。,对于电路来说,，,只有当触点,KA1,与,KA2,都闭合时，,线圈,KM,才得电，,为,“1”状态。,逻辑与的运算规则是：,000010,100,111,（2）逻辑与,（3）逻辑或,逻辑或用触点并联电路实现,，,图（,c）,所示的并联电路实现,逻辑或运算，,逻辑或运算用,符号“,+”,表示。,其公式为,：,KM=KA1+KA2,该公式的含意是,：,当,KA11,或,KA21,时，,KM1。,对于电路来说，触点,KA1,或,KA2,任一个闭合时，,线圈,KM,都得电为“1”。,逻辑或的运算规则是：,000,011,101111,（3）逻辑或,逻辑代数法读图的优点是，,各电气元件之间的联系和制约关系在,逻辑表达式中,一目了然,。,通过对逻辑函数的具体运算，,一般不会遗漏或看错,电路的控制功能。,而且采用逻辑代数法后,，,对电气线路采用计算机辅助分析,提供了方便。,该方法的主要缺点是，,对于,复杂的电气线路，,其逻辑表达式,很繁琐冗长。,返回,逻辑代数法读图的优点是，各电气元件之间的联系和制约关,2.2 电气控制的基本控制环节,异步电动机的起动、停止、保护电气控制线路是,广泛应用的，,也是,最基本的控制线路。,电气控制电路以,三相交流异步电动机和由其拖动的机械运动系统为,控制对象，,通过由,接触器、熔断器、热继电器,和,按钮等所组成的控制装置，,对控制对象进行,控制。,如图所示控制线路能实现,对电动机起动、停止的自动控制，,并具有,必要的保护。,2.2 电气控制的基本控制环节 异步电动机的起动、,图,2-4,简单的起停、保护控制线路,图2-4 简单的起停、保护控制线路,如图所示为,用开关（刀开关、组合开关,或,空气开关）控制的电动机直接起动,和,停止的电路。,具有,短路保护。,这种电路一般只适用于,不频繁,起动的小容量电动机，,它不能实现,自动控制,和,远距离控制，,也不能实现,零压、欠压,和,过载保护。,一,.,手动控制,如图所示为用开关（刀开关、组合开关或空气,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,生产机械在正常工作时需要,长动控制，,但在试车或进行调整工作时,，,就需要,点动控制，点动控制,也叫,短车控制,或,点车控制,。,例如,桥式吊车,需要经常作,调整运动，,点动控制是,必不可少的。,点动的含义是：,操作者按下,起动按钮后，,电动机,起动运转，,松开,按钮时，,电动机,就停止转动，,即,点一下，动一下，不点则不动。,二,.,点动控制,生产机械在正常工作时需要长动控制，但在试车或进行调整,点动控制电路是用,按钮,和,接触器控制电动机的最简单的控制电路，,如图,所示。,其原理图分为,：主电路,和,控制电路。,主电路的电源引入采用,隔离开关,QS,，,电动机的电源由,接触器,KM,的主触点的通、断,来控制,。,具有,短路保护、欠压,和,零压保护；短时运行，,无需,过载保护。,点动控制电路是用按钮和接触器控制电动机,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,其工作原理：,首先合上,电源开关,QS,。,起动时：,按下,SB,KM,线圈得电,KM,主触点,闭合,电动机,M,运转,停止时：,松开,SB,KM,线圈失电,KM,主触点,分断,电动机,M,停转,这种当按钮按下时,电动机就运转，,但按钮松开后,电动机就停止的控制方式,称为,点动控制,。,其工作原理：,如图（,a,）所示为,接触器自锁控制电路。,它是一种,广泛采用的连续运行控制电路。,是在点动控制电路的基础上,又在控制电路中增加了,一个停止按钮,SB1,，,还在起动按钮,SB2,的两端并接了,接触器的一对辅助动合触点,KM,。,此外，,由于电动机是,连续工作，所以,还增设了热继电器,FR,作为,电动机的过载保护，,它的动断触点串联在,控制回路中，,发热元件串接在,主回路中。,三自锁控制（连续控制或长动）,如图（a）所示为接触器自锁控制电路。它,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,工作原理：,首先合上,电源开关,QS,。,工作原理：,当松开,SB2,后,，,由于,KM,辅助动合触点,闭合，,KM,线圈,仍然得电，,电动机,M,继续运转。,这种依靠,接触器自身辅助动合触点,使其线圈保持,通电的现象,称为,自锁,（或称,自保,），起自锁作用的辅助动合触点,称为,自锁触点,（或称,自保触点,）。,这样的控制线路,称为,具有自锁（或称自保）的控制电路。,当松开SB2后，由于KM辅助动合触点闭合,控制电路中的保护环节：,（,1,）短路保护,图（,a,）中由熔断器,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，,通常在,电源开关下面。,（,2,）过载保护,图（,a,）中由热继电器,FR,对电动机进行,过载保护。,当电动机工作电流长期超过,额定值时，,FR,的动断触点会自动,断开控制电路，,使接触器线圈,失电释放，,而使电动机,停转，,实现,过载保护作用。,控制电路中的保护环节：,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,（,3,）欠压和失压保护,图（,a,）中,由接触器本身的电磁机构,能实现,欠压,和,失压保护。,当电源电压过低或失去电压时,，,接触器的衔铁,自行释放，,电动机,断电停转；,而当电压恢复正常时,，,要重新操作,起动按钮，,才能使电动机,再次运转，,这样可以防止重新通电后因,电动机自行运转,而发生,的意外事故。,（3）欠压和失压保护,欠压保护可以防止,电压严重下降时电动机在负载情况下的低压运行；（,引起,转速下降，电流增大。）,失压保护可以避免,电动机,同时启动,而造成,电压的严重下降；,防止,电源电压,恢复时，,电动机,突然起动运转，,造成,设备,和,人身事故。,欠压保护可以防止电压严重下降时电动机在,图（,b,）所示是,既能进行,点动,又能进行,自锁控制的电路，,称为,点动和自锁混合控制电路,。,图中，,SB2,为,连续运转起动按钮，,当按下按钮,SB2,时,，,其工作原理与,自锁控制电路的工作原理,相同,。,SB3,为,点动按钮，,是,复合按钮，,当按下按钮,SB3,时,，,接触器,KM,线圈,得电，,其三个主触点,闭合，,电动机通电,运转（此时，,SB3,的动断触点,分断，,KM,辅助动合触点的自锁,不起作用）。,四点动和自锁混合控制,图（b）所示是既能进行点动又能进行自锁,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,当松开,SB3,时，,接触器,KM,线圈,失电，,主触点,分断，,电动机,M,断电停转。,点动控制时,，,按下点动按钮,SB3,，,其常闭触头先,断开自锁电路，,常开触头后,闭合，,接通,起动控制电路，,KM,线圈,通电，,主触头,闭合，,电动机,起动运转。（,SB3,触头,先断后合）,当松开,SB3,时,，,其常开触头先,断开，,常闭触头后,闭合自锁电路，,KM,线圈,断电，,主触头,断开，,电动机,停止运转。（,SB3,触头,先断后合）,当松开SB3时，接触器KM线圈失电，主,此电路虽然长动与点动按钮,分开了，,但当接触器铁心因剩磁而发生,缓慢释放时，,会有,点动变长动的危险。（即,SB3,与,KM,复位速度,不匹配，,若点动时，松开,SB3,，,其常闭触点,复位后，,而,KM,还未,复位，,则可能转为,长动。）,此电路从连续运行到,点动控制时，,不需要先,停机，,可直接按下,SB3,按钮。,如图（,b,）是采用,中间继电器,KA,实现点动,与,长动的控制线路。,此电路虽然长动与点动按钮分开了，但当接,图2-8 (,a),点动控制线路图 (,b),点动和长动控制线路,图2-8 (a)点动控制线路图,图（,b）,的工作原理：,按下长动按钮,SB2，,继电器,KA,得电，,它的两个常开触点,闭合，,使接触器,KM,得电，,电动机,长动运行，,只有按下停止按钮,SB1,时，,电动机才,断电停转。,要实现点动，,只有先按下停止按钮,SB1,后，,再按下点动按钮,SB3，,电动机,起动运行；,松开按钮,SB3，,电动机,断电，停止转动。,此电路,不能直接按下,SB3,实现,点动控制。,此电路,多用了一个,中间继电器,KA,，,从经济上看,差些，,但其可靠性,提高，,不会出现,点动变长动现象。,图（b）的工作原理：,可知，,电动机长动与点动控制的关键环节是,自锁触点,是否,接入，,且,自锁回路,是否,起作用。,若能实现,自锁，,则电动机实现,连续运转控制；,若断开,自锁回路，,则电动机实现,点动控制。,长动控制,：,具有,自锁的控制线路；,点动控制,：,无,自锁的控制线路。,不同之处,：,长动,在控制电路的起动控制按钮两端并联了,一个接触器的辅助常开触点,KM,（,有自锁功能，即,自锁回路,起作用），另外，在,控制电路中串联了,一个停止按钮（常闭）。,可知，电动机长动与点动控制的关键环节是,联锁控制包括：,顺序控制,和,互锁控制。,（一） 顺序控制电路,在多电动机驱动的生产机械中,，,各台电动机所起的作用,不同，,设备有时要求,某些电动机,按一定的顺序,起动,并,工作，,以保证,操作过程的合理性,和,设备工作的可靠性。,如铣床工作台（放置工件）的进给电动机,必须在,主轴（刀具）电动机起动的条件下,才能起动,。,五,.,联锁控制,联锁控制包括：顺序控制和互锁控制。五.,如果先进给运动再主轴铣刀旋转运动,，则可能发生,铣刀与工件相撞危险。,实现顺序控制要求的电路称为,顺序控制电路,。,常用的顺序控制电路有两种,：,一种是,主电路的顺序控制；,一种是,控制电路的顺序控制。,1,主电路的顺序控制,如图所示是主电路实现,电动机的顺序起动控制电路。,如果先进给运动再主轴铣刀旋转运动，则可,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,电动机,M1,、,M2,分别通过,接触器,KM1,、,KM2,来控制,，,接触器,KM2,的,3,个主触点,串在,接触器,KM1,主触点的,下方,。,保证了只有当,KM1,闭合，,电动机,M1,起动运转后，,KM2,才能使,M2,得电起动运转，,满足了,电动机,M1,、,M2,顺序起动的要求。,图中，,起动按钮,SB2,、,SB3,分别用于,两台电动机的起动控制，,按钮,SB1,用于,电动机的,同时,停止控制。,电动机M1、M2分别通过接触器KM1、,工作原理：,按下,SB2,，,KM1,动作，自锁，,M1,启动；,按下,SB3,，,KM2,动作，自锁，,M2,启动；,按下,SB1,，,KM1,、,KM2,复位，,M1,、,M2,停止。,控制电路特点,：,M1,启动后，,M2,才能启动,；,M1,、,M2,同时停机,。,工作原理：,2,控制电路的顺序控制,如图所示为控制电路实现,电动机的顺序起动控制电路。,图（,a,）中接触器,KM2,的线圈串联在,接触器,KM1,的自锁触点的,下方,，,就保证了,只有当,KM1,的线圈得电自锁，,电动机,M1,起动后，,KM2,的线圈才能,得电自锁，,使电动机,M2,起动。,图中，,接触器,KM1,的辅助动合触点具有,自锁和顺序控制,的双重功能。,2控制电路的顺序控制,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,工作原理：,按下,SB2,，,KM1,动作，自锁，联锁，,M1,启动；,按下,SB3,，,KM2,动作，自锁，,M2,启动；,按下,SB1,，,KM1,、,KM2,复位，,M1,、,M2,停止。,控制电路特点,：,M1,启动后，,M2,才能启动,；,M1,、,M2,同时停机,。,工作原理：,图（,b,）是将,图（,a,）中的,KM1,的辅助动合触点,自锁,和,顺序控制的功能,分开,，,专门用一个,KM1,的辅助动合触点作为,顺序控制触点，,串联在,接触器,KM2,的线圈回路中。,当接触器,KM1,的线圈,得电自锁，,其辅助动合触点,闭合后，,接触器,KM2,的线圈才具备,得电工作的先决条件，,同样可以实现,顺序起动控制的要求。,在该线路中按停止按钮,SB1,两台电动机同时停转,，按,SB2,可以控制,电动机,M2,单独停转。,图（b）是将图（a）中的KM1的辅助动,工作原理：,按下,SB3,，,KM1,动作，自锁，联锁，,M1,启动；,按下,SB4,，,KM2,动作，自锁，,M2,启动；,按下,SB1,，,KM1,、,KM2,复位，,M1,、,M2,停止；,按下,SB2,，,KM2,复位，,M2,停止。,控制电路特点：,M1,启动后，,M2,才能启动；,M1,停止，,M2,也停止；,M2,可以单独停止,。,工作原理：,图（,c,）电路除具有,顺序起动控制功能外，,还能实现,逆序停车的功能。,图中，,接触器,KM2,的辅助动合触点并联在,停止按钮,SB1,的动断触点的两端，,只有接触器,KM2,的线圈,失电，,电动机,M2,停转后，,操作,SB1,才能使,接触器,KM1,的线圈失电，,而使电动机,M1,停转，,即可实现,M1,、,M2,的,顺序起动，逆序停车,的控制要求。,图（c）电路除具有顺序起动控制功能外，,工作原理：,按下,SB3,，,KM1,动作，自锁，联锁，,M1,启动；,按下,SB4,，,KM2,动作，自锁，联锁，,M2,启动；,按下,SB2,，,KM2,复位，,M2,停止。,按下,SB1,，,KM1,复位，,M1,停止；,控制电路特点：,M1,启动后，,M2,才能启动；,M2,停止后，,M1,才能停止；,M2,可以单独停止。,工作原理：,车床主轴转动时要求,油泵,M1,先起动后,主拖动电动机,M2,才允许起动，,也就是对控制线路提出了,按顺序工作的联锁要求。,如图是,顺序启动控制线路，,图（,a,）是将油泵电机接触器,KM1,的,常开触点串入,主拖动电动机接触器,KM2,的线圈电路,中来实现的,，,只有当,KM1,先动作，,KM2,才能动作,，,起到了,顺序控制的作用。,图（,b）,的接法可以省去,KM1,的常开触点，,使线路得到,简化。,车床主轴转动时要求油泵M1先起动后主拖动电动机M2才,图2-5 (,a),顺序起动顺序停止控制线路 (,b),简化电路,图2-5 (a)顺序起动顺序停止控制线路,（二）互锁控制,互锁控制可以使,两个接触器,不能同时,工作，,起,互斥作用。,即,甲接触器工作时，乙接触器不能动作，,反之,也然。,当需要,KM2,动作后不允许,KM3,动作，,则将,KM2,的常闭触点串联于,KM3,的线圈电路中；同样，,当需要,KM3,动作后不允许,KM2,动作，,则将,KM3,的常闭触点串联于,KM2,的线圈电路中；,如图所示,。,当按下,SB2,时，,KM2,动作，自锁，互锁，,反之,也然，,当按下,SB3,时，,KM3,动作，自锁，互锁。,（二）互锁控制,图2-22 “正停反”手动控制线路,图2-22 “正停反”手动控制线路,多地点控制必须在,每个地点有一组,启停按钮，,所有各组按钮的连接原则必须是,：,常开启动按钮,要并联,，,常闭停止按钮,应串联,。,以实现,任何一个起动按钮按下,都可以起动；,任何一个停止按钮按下,都可以停止。,如,图就是实现,三地控制的控制电路。图中,SB-Q1,和,SB-T1，SB-Q2,和,SB-T2，SB-Q3,和,SB-T3,为,一组，装在一起，,固定于,生产设备的3个地方；,起动按钮,SB-Q1、SB-Q2,和,SB-Q3,并联，,停止按钮,SB-T1 、SB-T2,和,SB-T3,串联。,六,.,多地点控制,2013.3.25.,（自动化,10,）,多地点控制必须在每个地点有一组启停按钮，所有各组,图2-6 三地控制的控制电路,图2-6 三地控制的控制电路,如图所示为两地起停控制，其工作原理：,按下启动按钮,SB3,或,SB4,，,KM,得电动作，自锁，,电动机,M,启动运行。,按下停止按钮,SB2,或,SB1,，,KM,断电复位，,电动机,M,停止运行。,如图所示为两地起停控制，其工作原理：,返回,返回,2.3,电气控制的基本控制原则,电气控制线路主要实现,起动、制动、正反转,和,顺序控制等，,通常使用,时间、电流、转速,和,位置参量,作为,控制量，,来实现,不同的工作状态变换。,一,.,时间原则控制,2.3 电气控制的基本控制原则 电气,时间原则是,根据,电路中时间的变化,来控制,不同状态的切换，,采用,时间继电器,来完成,，,由于时间继电器的延时可以较为,准确地整定，,当时间继电器,延时到，,就切换进入,下一个工作状态。,这种使用时间继电器控制,线路中各电器的动作顺序，,称为,时间原则控制线路,。,时间原则是根据电路中时间的变化来控制,如图所示,，,当按下启动按钮,SB2,后,，,接触器,KM1,线圈,得电，动作，,KM1,常开触点自锁，,同时时间继电器,KT,得电，,KT,开始延时；,当,KT,延时时间到,，,KT,延时常开触点闭合，,KM2,线圈,得电，动作，,KM2,常开触点自锁，,KM2,常闭触点断开，,KM1,线圈,断电，,KM1,复位。,KT,也复位。,时间继电器的延时时间可以根据,不同类型的时间继电器延时范围,来选择,，,并可以根据,系统要求,进行微调,。,如图所示，当按下启动按钮SB2后，接触,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,二,.,电流原则控制,电流原则控制是指,根据,电路中电流的变化,来控制,不同状态的切换，,使用电流继电器,来实现,，,当电路中的电流达到,电流继电器的设定值时，,触点,动作，,切换进入,下一个工作状态。,如图所示，由于,绕线式异步电动机启动时转子电流,较大，,在启动过程中电流,逐渐减小，所以，,使用欠电流继电器进行,控制。,当启动过程中电流由,大变小，,欠电流继电器刚开始触点,动作，,当电流达到,释放值时，,欠电流继电器的触点,复位。,二. 电流原则控制 电流原则控制是指根据,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,图中，,KI1,、,KI2,、,KI3,为,欠电流继电器，,其线圈串联在,转子电路中，,这,3,个继电器线圈的吸合电流,相同，,但释放电流,不同，,即,KI1,释放电流, KI2,释放电流, KI3,释放电流。,当启动开始时电流,较大，,KI1,、,KI2,、,KI3,触点,都动作，,即,常闭触点断开，,KM1,、,KM2,、,KM3,的线圈,都不,得电，,电阻全部,串入；,图中，KI1、KI2、KI3为欠电流继,随着电流的减小,，,电流继电器,依次按,KI1,、,KI2,、,KI3,的顺序,复位，,其对应的常闭触点,闭合，,则,KM1,、,KM2,、,KM3,在控制电路中的线圈,依次,得电。从而,依次切除,转子所串入的各级电阻。,随着电流的减小，电流继电器依次按KI1、,三,.,转速原则控制,转速原则控制是指,根据,电动机转速的变化,来控制,不同状态的切换。,使用速度继电器,来实现,，,当电动机的转速大于,设定值时，,触点,动作，,常用于,制动控制电路中。,如图（,a,）所示,，,速度继电器,KS,是与,电动机,同轴运行的,，,其转子在主电路中与,电动机,连接,；,三. 转速原则控制 转速原则控制是指根,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,图（,b,）所示，,按下,SB2,，,KM1,得电，动作，自锁、联锁，,电动机启动运行。,当电动机正常运行时,，,KS,常开触点,闭合。,按下停止按钮,SB1,，,接触器,KM1,线圈,先断电，复位，,KM2,线圈后,得电，自锁、联锁，,接入,反向电源，,开始,反接制动，,电动机,减速，,当电动机转速下降到,接近零时（,100r/min,），,KS,常开触点,断开，,KM2,断电，复位，,切除,电源，,反接制动,结束。,这样,就可以在电动机转速接近零时,自动将电源,切断。,图（b）所示，按下SB2，KM1得电，,四,.,位置原则控制,位置原则控制是指,根据,位置的变化,来控制,不同状态的切换。,使用行程开关,来实现,。,当工件移动并压到,行程开关时，,其触点,动作，,从而控制进入,不同的工作状态。,常用于,工作台的往复运动、步进控制、刀具进给等。,如图所示，使用行程开关实现,步进控制，,由行程开关,SQ1,、,SQ2,、,SQ3,分别控制,工作状态，,工件位置行进到,SQ1,时接通,KM2,，,行进到,SQ2,时接通,KM3,，,行进到,SQ3,时,结束,加工过程。,四. 位置原则控制 位置原则控制是指根,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,按下,SB2,，,KM1,、,KA1,得电，动作，,KA1,自锁、联锁；,到达,SQ1,，,SQ1,动作，,KM2,、,KA2,得电，动作，,KA2,自锁、联锁，,KM1,、,KA1,断电复位；,到达,SQ2,，,SQ2,动作，,KM3,、,KA3,得电，动作，,KA3,自锁、联锁，,KM2,、,KA2,断电复位；,到达,SQ3,，,SQ3,动作，,KA4,得电，动作，,KA4,自锁、联锁，,KM3,、,KA3,断电复位，,结束,加工过程。,任何时候按下,SB1,，,全部断电,复位，,停止,工作。,返回,按下SB2，KM1、KA1得电，动作，K,2.,4,三相交流电动机的启动控制,三相异步电动机具有,结构简单，运行可靠，坚固耐用，价格便宜，维修方便等一系列优点。因此，,在工矿企业中异步电动机得到,广泛的应用。,三相异步电动机的控制线路大多由,接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器,组合而成,。,三相异步电动机的起动有,全压直接起动方式,和,降压起动方式。,2.4 三相交流电动机的启动控制 三相异步电动机,在变压器容量允许的情况下,，,鼠笼式异步电动机应该尽可能采用,全压直接起动，,即起动时将,电动机的定子绕组,直接接在,交流电源上，,电动机在额定电压下,直接起动。,直接起动,既可以提高,控制线路的可靠性，,又可以减少,电器的维修工作量。,一,.,三相鼠笼式异步电动机全压起动控制,在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应该尽可,三相鼠笼电动机单方向长时间转动控制是一种,最常用、最简单的控制线路，,能实现,对电动机的起动、停止的自动控制。,单向长动控制的电路图即为,前面如图所示的起、保、停电路。,三相鼠笼电动机单方向长时间转动控制是一种最常用、最简单的,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,鼠笼式异步电动机采用,全压直接起动时，,控制线路,简单，,但是异步电动机的全压起动电流,一般可达,额定电流的47倍。,过大的起动电流,会降低,电动机寿命；,使变压器二次电压,大幅度下降，,会减小,电动机本身的起动转矩，,甚至使电动机,无法起动；,过大的电流,还会引起,电源电压波动，,影响,同一供电网路中其它设备的正常工作。,二,.,三相鼠笼式异步电动机降压起动,鼠笼式异步电动机采用全压直接起动时，控制线路简单，但是异,判断一台电动机能否全压起动的一般规定是：,电动机容量在,10,kW,以下者,，,可,直接起动；,10,kW,以上的异步电动机是否允许,直接起动，,要根据电动机容量和电源变压器容量的经验公式,来估计：,判断一台电动机能否全压起动的一般规定是：,式中：,Iq,电动机全电压起动电流（,A）；,Ie,电动机额定电流（,A）。,若计算结果满足,上述经验公式，,一般可以,全压起动，,否则,应考虑采用,降压起动。,有时，为了限制和减少,起动转矩对机械设备的冲击作用，,允许全压起动的电动机，,也多采用,降压起动方式。,式中：Iq电动机全电压起动电流（A）；,1自耦变压器降压起动控制线路,自耦变压器,又称为,起动补偿器,。,电动机起动时,，,定子绕组得到的电压是,自耦变压器的二次电压，,一旦起动,完毕，,自耦变压器,便被切除，,电动机进入,全电压运行。,自耦变压器的次级一般有,3个抽头，,可得到,3种数值不等的电压，,使用时可根据,起动电流,和,起动转矩的要求,灵活选择,。,1自耦变压器降压起动控制线路,自耦变压器降压起动控制线路,如图所示。,自耦变压器降压起动的工作原理：,采用时间继电器来完成,自耦变压器的降压起动过程的切除。,由于时间继电器的延时可以,较为准确的整定，,当时间继电器延时时间到，切除,自耦变压器，,结束,起动过程。,这种使用时间继电器控制,线路中各电器的动作顺序，,称为,时间原则控制线路。,自耦变压器降压起动控制线路如图所示。,图2-9自耦变压器降压起动控制线路图,图2-9自耦变压器降压起动控制线路图,线路的工作原理：,合上刀闸开关,QS,，,按下启动按钮,SB2,，,接触器,KM1,得电动作，自锁，联锁，,电动机,M,经自耦变压器,降压起动。,同时,，,时间继电器,KT,得电，延时动作，,延时时间,到，其常开触点闭合，,中间继电器,KA,得电动作，自锁，联锁，,KM1,断电复位，,将自耦变压器,切除；,KT,断电复位；,KM2,得电动作，联锁，,电动机,M,直接接入电源，,使电动机在,额定电压下正常工作。,按下停止按钮,SB1,，,KM2,断电复位，,KA,断电复位，,电动机,M,停止运行。,线路的工作原理：,这里由于,KM2,辅助触点,不够用，,所以使用了一个,中间继电器,KA,。,此控制电路只适合于控制,小容量的电动机。,对于大容量的电动机应增加,一个接触器。,常用的自耦变压器降压起动装置分为,：手动,和,自动两种操作形式。,手动操作的自耦补偿起动器有,QJ3,、,QJ5,等系列；,自动操作的自耦补偿起动器有,XJ3,、,CTZ,等系列。,这里由于KM2辅助触点不够用，所以使用了一个中间,实际应用中，,自耦变压器的二次侧有,电源电压的,65%,、,73%,、,80%,等抽头，,使用时应根据,负载情况,及,供电系统要求,选择,一个合适的抽头。,以,XJ01,系列自耦补偿起动器的控制线路,为例。,如图所示为,XJ01,系列自耦补偿起动器的控制线路。,实际应用中，自耦变压器的二次侧有电源电,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,自耦补偿起动器的控制线路由,主电路、控制电路,和,指示电路,组成,。,自耦变压器的二次侧备有,65%,和,80%,两挡抽头，,出厂时接在,73%,抽头上。,主电路中自耦变压器,T,和接触器,KM1,的主触点构成,自耦变压器起动器。,接触器,KM2,的主触点用以实现,全压运行。,起动过程按时间原则控制，其工作原理为：,首先合上,电源开关,QS,，,电源指示灯,HL1,亮。,自耦补偿起动器的控制线路由主电路、控制,第二章-电气控制线路的基本控制规律课件,停止时，按下停止按钮,SB1,，,KA,、,KM2,断电复位，,电动机,M,停止，,运行指示灯,HL3,灭，,电源指示灯,HL1,亮。,图中，,控制电路选用,中间继电器,KA,，,用以增加,触点个数,和提高,控制电路设计的灵活性。,指示电路用于,通电、起动、运行指示。,该电路还具有,短路保护、过载保护,和,失压保护。,停止时，按下停止按钮SB1，KA、KM,电动机降压起动时,，,定子绕组得到的电压是,自耦变压器的二次侧电压