继电器接触器控制系统

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,*,第九章 继电器,-,接触器控制系统,1,控制系统,生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械的主体。但电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，则需要另一套装置，即控制系统；,2,继电器接触器控制系统,用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接线方式组成的机电传动（电力拖动）控制系统,继电器接触器,控制系统。,3,目的和任务,实现机电传动系统的起动、调速、反转、制动等运行性能的控制和保护，从而实现生产机械各种生产工艺的要求。,4,继电器接触器控制系统的优点,结构简单，价格便宜，能满足一般生产工艺要求。,熟悉各种电器的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；,学习要求：,掌握继电器接触器控制电路中基本控制环节和常用的几种自动控制方式；,学会设计一些较简单的继电器接触器控制电路。,重 点,掌握电磁式交流接触器与直流接触器的区别；,掌握三相异步电动机启动,及保护装置,.,掌握互锁与连锁的控制方法,掌握按行程和时间控制的控制方法。,9.1,常用电器元件,一、常用电器分类,1.,电器,用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器件。,2.,分类,电器元,件分类,按工作电,压等级,按动作性质,按用途,高压电器：,用于,1200V,-1500V,及以上电路中的电器,低压电器,：,用于,1200V,（,50HZ),以下,-1500V,以下电路中的电器,非自动电器：,无动力机构，靠人力或外力来接通或切断电路,自动电器：,有电磁铁等动力机构，按照信号指令或参数变化而自动动作,控制电器：,控制电动机的各种动作,保护电器：,用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏,执行电器：,用来操纵带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件,配电电器：,用于电能的输送与分配,主令电器：,用于自动控制系统中发送动作指令的电器。,二、常用非自动电器,1.,刀开关,刀开关又称闸刀，一般用于不需要经常切断与接通的交、直流低压电路中。,在机床中，刀开关主要用作电源开关，它一般不用来开断电动机的工作电流。,一般刀开关结构如图所示：,刀开关分单极、双极和三极，常用的三极刀开关长期允许通过电流有,100A,、,200A,、,400A,、,600A,和,1000A,五种。目前生产的产品有,HD,（单极）和,HS,（双投）等系列。,在电气系统中，刀开关用如图所示符号表示，其文字符号用,Q,或,QG,表示。,2.,转换开关,实质上是一种刀开关。主要作为电源引入开关，也可用来直接控制小容量异步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便，除通断外，还有转换功能。,盒式转换开关结构示意图,转换手柄,公共轴,动触片,静触片,X1,X2,X3,D1,D2,D3,表示符号,QB,HZ10,系列转换开关,三、常用自动控制电器,手控电器的通性：,每小时的关合次数有限；,操作较笨重、工作不太安全；,保护性能差，例如，当电网电压突然消失时，因为这些开关不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源切断，如果不另加保护设备则可能发生意外。,1,接触器,接触器,是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。适于频繁操作，远距离控制强电流电路，并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长（机械寿命达,2000,万次，电寿命达,200,万次）和体积小等优点。,接触器是继电器,-,接触器控制系统中最重要和常用的元件之一，它的工作原理如图所示。,当按钮揿下时，线圈通电，静铁心被磁化，并把动铁心（衔铁）吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。,当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。,接触器的结构和工作原理如下：,传感部分：,线圈静铁心；,静铁心,线圈,释放弹簧,触头系统,线圈得电，衔铁吸合,触点动作,常开触点合,常闭触点断,线圈失电，衔铁释放,触点复位,常开触点断,常闭触点合,执行部分：,触头。,主、辅触点内部结构不一样，主触点连接到主电路中，能通以大电流；辅触点则用在控制回路中。主触点设有专门的灭弧装置。,触头按通过的电流的大小分主触头和辅助触头两种。,触头按状态的不同分动断（常闭）触头和动合（常开）触头两种。,动铁心（衔铁）,表示符号：,线圈,主触点,辅触点,动合（常开）,动合（常开）,动断（常闭）,动断（常闭）,KM,KM,KM,KM,KM,接触器的种类：按主触头所接回路的电流种类分为：,交流接触器：主要用以控制交流电路（主电路、控制电路、激磁电路）,直流接触器：主要用以控制直流电路（主电路、控制电路、激磁电路）,常见交流接触器：,CJX1,系列交流接触器,CJX2,系列交流接触器,常见直流接触器：,CZO,系列直流接触器,CJT1,系列交流接触器,注：,电器元件的各部分，在外观上看是一个整体，但电气原理图中同一电器的各部分是分散的 ，分散的各部分都用相同的文字符号表示。,接触器的参数主要有：额定电压、额定电流、常开主辅触头个数、额定操作频率等,（,1,）额定电压：,A.,接触器铭牌额定电压：指主触点上的额定电压。通常有：,直流接触器：,110V,、,220V,、,440V,、,660V,等,交流接触器：,127V,、,220V,、,380V,、,500V,等,B.,额定工作电压：与额定工作电流共同决定接触器使用条件的电压值。,C.,额定绝缘电压：除非有特殊规定，一般指最大额定工作电压。,D.,线圈的额定电压，指线圈的工作电压，一般有,直流接触器：,24V,、,48V,、,220V,、,440V,等,交流接触器：,36V,、,127V,、,220V,、,380V,等,一般交流负载用交流接触器，直流负载用直流接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器。,（,2,）额定电流,A.,接触器铭牌额定电流：指主触点上的额定电流。通常有：,直流接触器：,25A,、,40A,、,60A,、,100A,、,250A,、,400A,、,600A,交流接触器：,5A,、,10A,、,20A,、,40A,、,60A,、,100A,、,150A,、,250A,、,400A,、,600A,B.,主触点额定工作电流：根据额定工作电压、额定功率、额定工作制、使用类型以及外壳防护形式等决定的保证接触器正常工作的电流值。,C.,辅助触点额定工作电流：规定的辅助触点的电流值，一般不大于,5A,（,3,）额定操作频率,：每小时接通次数。,交流接触器为,600,次,/h,；直流接触器,1200,次,/h,。,是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现控制目的的自动控制电器。,结构特点：,传感部分,：感测输入量的高低。,执行部分,：触头。,无主辅之分，一般较小（,5A,以下），用于控制回路,输入信号,电量：电流、电压、功率等,非电量：热、光、声、速度等,2.,继电器,控制系统对继电器的基本要求：反应灵敏准确、动作迅速、工作可靠、性能稳定、操作频率高、结构简单、经久耐用、消耗功率小。,继电器的分类：,按它反应信号的种类分：电流、电压、速度、压力、热继电器等,按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等,按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式等,应用最广（,90,以上继电器为电磁式）,1).,电磁式继电器：,结构及工作原理与接触器大体相似,跳跃式的输入输出特性,a.,电流继电器：,根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于电路中。,当电流小于某值时，衔铁释放。用于电流过小时切断电路。,当电流大于某值时，衔铁吸合。用于电流过大时切断电路。,欠电流继电器,I,KA,b.,电压继电器：,根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路中。,欠电压继电器,U,KV,I,KA,过电流继电器,当电压小于某值时，衔铁释放。用于电压过小时切断电路。,当电压大于某值时，衔铁吸合。用于电压过大时切断电路。,c.,中间继电器：,本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大（,5,10A,）、动作灵敏（动作时间小于,0.05S,）,K,用途：,用作中间传递信号。,用作同时控制多条线路。,JZ7,系列中间继电器适用于交流,50Hz,，电压至,380V,及直流电压,220V,的控制电器中，用来控制各种电磁线圈，以使讯号得到放大，或将讯号同时传给数个有关的控制元件,JZ7,44:,中间继电器,吸引线圈起动功率：,75VA,吸引线圈吸持功率：,12VA,2).,热继电器：,是一种常见的保护电器。利用电流的热效应而动作，主要用来对连续运行的电动机进行过载保护。,工作原理：,发热电阻丝,双金属片,导板,触头,调节旋钮,手动复位按扭,受热变形方向,FR,表示符号：,JR36,热继电器电流与动作时间的关系曲线,使用热继电器时注意几个问题：,动作时间不应过分小于电动机的允许发热时间，应充分发挥电动机的过载能力,热继电器不能作短路保护,用热继电器保护三相异步电动机时，至少要有两相接热元件,注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同的散热条件。,热继电器的主要参数：,热元件的额定电流,指热元件能够长期通过而不致于引起热继电器动作的最大电流值。（有一定的整定范围，如,I,N,=5A,整定范围,3.2-5A),。同一种热继电器有多种规模的热元件系列。,热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，然继电器能准确地反映电动机发热。,4),固态继电器,A.,固态继电器,（,Solid State Relay,，简称,SSR,）是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件，利用电子元件（如晶体管、双向晶闸管、,IGBT,等半导体器件）的开关特性，达到无触点无火花的接通和关断电路。,与传统继电器相比，有可靠性高、寿命长、电子干扰低、响应速度快和抗强振动等，能与,TTL,、,CMOS,等逻辑电路兼容、以微小的控制信号直接驱动大电流负载等。,B.SSR,分类,：从输出切换能力来分类，有直流型,SSR,、交流型,SSR,和交直流型,SSR,。,C.SSR,的工作原理,SSR,由输入电路、隔离电路、输出电路和辅助功能电路等组成。,最简单交流,SSR,电路原理：,实用交流,SSR,电路原理：,D.SSR,应用,四、主令电器,是用来闭合和断开控制回路，以发出命令改变控制系统工作状态的电器。常用的主令电器有：按钮、万能转换开关、主令控制器、行程开关等。,按扭,LA18,系列按钮开关。,一般钮,蘑茹头钮,带灯钮,旋钮,钥匙钮,自锁钮,五、 常用保护电器,1.,熔断器（保险丝,）,是一种广泛应用于电力拖动控制系统中的保护电器。熔断器串于被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用。,组成：,熔体,熔点低，易于熔断，导电性能良好的合金材料。,熔管,安装熔体的外壳。,熔断特性：,熔体的熔断时间与通过熔体的电流有关,I/I,N,1.25,时，熔体能长期工作。,I/I,N,=2,时，熔体在,30s40s,后熔断。,I/I,N,10,时，认为熔体瞬时熔断。,熔断器的选配：,无冲击电流的电路,熔断器的额定电流,=,电路的额定电流,有冲击电流的电路,熔断器的额定电流,电路的额定电流,如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定,=,电路启动电流,/K,（,K,：,1.62.5,）,熔断器的特点：,结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不高的电器控制系统中。,不但能用于正常工作时手动通、断电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路。有效地保护串接在后的电器设备。,结构：,包括触头系统、灭弧系统、保护机构、传动机构等部分。由于灭弧能力强，能断开短路电流。,特点：,具有过载、短路、失压保护作用。跳闸后，不需更换元件。,2.,自动开关（自动空气断路器）,DZ47,高分断小型断路器,QF,过电流脱扣器,热脱扣器,失压脱扣器,分励脱扣器,自由脱扣机构,释放弹簧,主触点,六、光电开关,光电开关（光电传感器）是根据光敏二极管工作原理制造的一种感应接收光强度变化的电子器件。当它发出的光被目标反射或阻断时，输出开关或模拟信号。包含调制光源、光敏元件等组成的光学系统、放大器及开关或模拟量输出装置。,光电开关的几种模式：,1,、对射式光电开关：,2.,镜反射式光电开关,3.,光纤式光电开关,9.2,继电器接触器控制的基本线路,一、电器控制线路的构成和基本保护,1.,继电器,-,接触器控制电路的表示方法,继电器,-,接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示方法。,安装接线图,：这种表示方法能形象地表示出控制电路中各电器的安装情况及相互之间的连线。,特点：,（,1,）初看电路者比较合适；,（,2,）绘制难度大；,（,3,）电器施工的依据。,工作原理图,：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。,特点：便于阅读和设计较复杂的控制电路。它是生产机械电气设备设计的基本和重要的技术资料。,2.,原理图的绘制规则,主电路,控制电路,电源线,电源线,辅助触点,线圈,主触点,同类电器,1),主电路：粗线，左或上部 控制线路：细线，右或下部,2),控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下平行绘制,3),所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。器件的各部分分别画在完成作用的地方。各电器部件的状态处于未动作前的状态。,4),同类电器在文字符号前或后加序号区分,5),两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编号，左单右双，以线圈为界限,6),对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置,3.,电气系统中的基本保护,1,）电流保护,(1),短路保护：,防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。,采用的电器：熔断器、自动断路器。,原理：,熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。,(2),过载保护,：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏用电设备。,采用的电器：热继电器、自动断路器。,原理,：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。,2,）零压（或欠压）保护,作用：,防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可能造成的机械或人身事故。,4),零励磁保护,：防止直流电动机在没有加上励磁电压时，就加上电枢电压而造成机械“飞车”或电动机电枢绕组烧坏的一种保护。,3,）互锁保护,：保护一个电器通电时，另一个电器不能通电，若需后者通电，则前者必须先断电的一种保护。,例：直流电动机零励磁保护,I,空气开关,励磁,欠电流继电器,电枢,反向续流,短路、保护,直流电源,1,直流电源,2,共地端,二、基本的控制线路,1.,异步电动机的启动控制电路,1),直接启动控制电路,鼠笼式异步电动机直接启动控制线路,起动,停止,刀开关,热继电器线圈,熔断器,接触器线圈,常开辅助触点,常开主触点,热继电器常闭触点,图中左边部分为主回路，右边部分为控制回路。,（,1,）主回路：由电路可知：当,QG,合上后，只有控制接触器,KM,的触头合上或断开时，才能控制电动机接通或断开电源而启动运行或停止运行，即要求控制回路能控制,KM,的动合主触头合上或断开。,（,2,）控制回路：当,QG,合上后，,A,、,B,两端有电压。,初始状态时，接触器,KM,的线圈失电，其动合主触头和动合辅助触头均为断开状态；,当按下启动按钮,1SB,时，接触器,KM,的线圈通电，其辅助动合触头自锁（松开按钮,1SB,使其复位后，接触器,KM,的线圈能维持通电状态的一种控制方法），动合主触头合上使电动机接通电源而运转；,当按下停止按钮,2SB,后，接触器,KM,的线圈失电，其动合主触头断开使电动机脱离电网而停止运转。,（,3,）保护,短路保护,过载保护,零压（欠压）保护,自锁：,利用电器自己的触头使自己的线圈得电从而保持长期工作的线路环节称为自锁环节。这种触头叫自锁触头。,2,）,Y-,降压启动控制电路,对控制电路的要求：,启动时,定子绕组接成,Y,形,，,启动结束,后，定子绕组换接成,形,。,左边部分为主回路，右边部分为控制回路。,主回路,KM1,、,KM3,的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕组接成,Y,形；,启动时控制接触器,KM1,和,KM3,得电，启动结束时，控制接触器,KM1,和,KM2,得电，在任何时候不能使,KM2,和,KM3,同时得电。,KM1,、,KM2,的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕组接成形；,如果,KM2,和,KM3,同时闭合，则电源短路。,(2),控制回路,当电路处于初始状态时，接触器,KM1,、,KM2,、,KM3,和时间继电器,KT,的线圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动。,当操作者按下启动按钮时，,KM1,首先得电自锁，同时,KM3,、,KT,得电，,KM1,和,KM3,的动合触头闭合，电动机接成,Y,形开始启动。,启动一段时间后，,KT,的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使,KM3,失电，,KM3,的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使,KM2,得电，,KM2,的动合触头闭合，由于,KM1,继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控制电路自动控制,KM1,、,KM2,得电，使电动机的定子绕组换接成形而运行。,（,3,）保护：,电流保护：,KH,、,FU,，同异步电动机直接启动电路。,零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路。,互锁（连锁）保护：主回路要求,KM2,、,KM3,中任何时候只能有一个得电，所以在控制回路的,KM2,、,KM3,支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的。,（,4,） 特点：,启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制。在控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为,时间原则控制,。,3,）定子串电阻降压启动控制电路,要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动接触后，电动机定子绕组直接接入电网而运行,。,（,1,）,主回路,当,KM2,的主触头闭合，,KM1,的主触头断开时，电动机定子绕组串接电阻后接入电网；,KM1,的主触头闭合，,KM2,的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网。,即主回路要求控制回路：启动时，控制,KM1,得电，,KM2,失电，当启动结束时，控制,KM2,得电。,（,2,）,控制回路,（,3,）保护,与前相同。,当电路处于初始状态时，接触器,KM1,、,KM2,和时间继电器,KT,的线圈都失电，电动机脱离电网处于静止状态；,当操作者按下启动按钮,SB1,时，接触器,KM2,的线圈首先得电并自锁，其主触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动。在开始启动时，时间继电器,KT,同时开始延时；,当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使接触器,KM2,的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电网而运行。,KM2,的线圈得电后，,KM1,的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能源和增加电器的使用寿命，,KM1,和,KT,用,KM1,的动断辅助触头使其断开。,2.,异步电动机的正反转控制电路,1),基本的正反转控制电路：,FKM,的主触头闭合，电动机为正转；,R,KM,的主触头闭合时，电动机反转；,当,F,KM,、,R,KM,同时闭合时，电源短路。,(1),主回路,（,2,）控制回路,（,3,）保护,电流保护；,互锁保护：接触器,F,KM,、,R,KM,支路中的动断触头,R,KM,、,F,KM,保证,F,KM,、,R,KM,两电器在任何时候都只能有一个得电。,存在的问题：如果电动机已经在正转（或反转），要使电动机改为反转（或正转），必须先按停止按钮,SB1,，再按反向（或正向）按钮。,2),实用的正反转控制电路,与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易。,3.,异步电动机的制动控制电路,1),能耗制动控制电路,时间继电器控制交流电动机能耗制动控制线路,2),反接制动控制电路,制动过程是由速度来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为,速度控制原则,4.,其它基本控制电路,1,）点动与长动,点动：,调试或维修状态下的一种间断性工作方式。,长动：,正常状态下的一种连续工作方式。,2,）多点控制,主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动机构进行控制，如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制。,两地都能控制一电动机启动、停止的控制电路,两地点控制,3),双速控制,多速电机主要用于机床上，用于取代笨重的变速箱，满足一般的调速要求。下图中,QB,为转换开关，打到,1,为低速，电机以接入电网；打到,2,，电机以双,Y,形接入电网。,4,）顺序启停控制,两个以上运动部件的启动、停止需按一定顺序进行的控制，称为,顺序控制,。,例,1,：有两台电动机,M1,和,M2,，要求,M1,启动后，,M2,才能启动，而,M2,停止后，,M1,才能停止,。,例,2,：若把例,1,中的要求改为：要求电动机,M1,启动一段时间后，,M2,才能启动，则控制电路变为有时间要求的控制电路。,起动顺序控制,停止顺序控制,5,）电磁铁、电磁离合器的基本控制电路,容量大的电磁机构，由于电感大，电磁储能大，时间常数,=L/R,大，所以，线圈通电时，,过渡过程时间长，动作慢,，而线圈断电时，电流迅速降到零，,线圈要产生很高的自感电势，可能将线圈击穿,，且在控制电器的触头间产生很强的,电弧,，使触头烧损，故在控制线路中要采取措施，以缩短启动时的动作时间和防止断电时电感储能造成的危害。,9.3,生产机械中常用的几种自动控制方法,按行程的自动控制,按时间的自动控制,按速度的自动控制,一、按行程的自动控制,行程控制就是按照被控制对象的位置变化进行控制。行程控制需要行程开关来实现，当运动部件到达某一位置或在某一段距离内时，行程开关动作并使其动台触点闭台，动断触点断开。,1.,行程开关,行程开关有机械式和电子式两中，机械式又有按钮式和滑轮式等。,（,1,）按钮式行程开关：,按钮式行程开关构造与按钮相仿，由运动部件上的挡块移动碰撞。,（,2,）滑轮式行程开关：,（,3,）微动开关：要求行程控制的准确度较高时，可采用微动开关，它具有体积小、重量轻、工作灵敏等特点，且能瞬时动作。,（,4,）接近开关：接近开关是无触点开关，有高频振荡型，电容型，感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等多种。,行程开关符号,2.,按行程控制的基本线路,（,1,）按预定位置的自行停车与终端保护控制：,生产机械要求其工作部件移动到预定位置时自行停车，其传动电动机停转。,(2),工作循环后停在原位的控制,要求机械部件完成了工作循环而回到原来位置时，即断开电动机。,（,3,）程序控制：如图为加热炉推料机自动上料控制线路。,二、按时间的自动控制,有些机械不能由运动部件直接给信号，如电动机启动电阻的切出，它需要在电机启动后一段时间切除，这就产生了按时间的自动控制方法。主要由时间继电器来控制。,1.,时间继电器,目前用的最多有空气式、电磁式、钟摆式、电动式和晶体管式等时间继电器。时间继电器可实现,0.05S,几十小时的延时。,时间继电器的符号,时间继电器比较,2.,按时间控制的基本线路,(1),定时控制线路,（,2,）鼠笼式异步电动机定子串电阻启动的自动控制线路,(3),鼠笼式异步电动机,Y,换接启动的自动控制线路,(4),他励电动机启动的自动控制线路,在直流他励电机启动过程中，存在大的启动电流，不能直接启动，需在电枢回路中串电阻启动，因此采用自动分断切除电阻启动方法来实现快速启动。,（,5,）鼠笼式异步电动机能耗制动自动控制线路,(6),按时间和行程控制无进刀切削的自动控制线路,三、按速度的自动控制,电机启动或制动时间与负载力矩的大小等因素有关，因此，按时间方法控制电动机的启动或制动过程不够准确，在反接制动的情况下，甚至有使电机反转的可能，因此为了准确地控制电机的启动和制动，需要直接测量速度信号，再用此速度信号进行控制。主要通过,速度继电器和测速发电机,来实现。,1.,速度继电器,机床上用的最多是感应式速度继电器。见右图。,有,JY1,型和,JFZO,型，,JY1,型能在转速为,3000r/min,以下可靠工作，,JFZO-1,型适于,300,1000r/min,，,JFZO-2,型适于,1000,3600r/min,。一般速度继电器当转速小于,100r/min,时，触点恢复原状。,2.,按速度控制的基本线路,注：由于在反接制动时，电动机电流很大，因此在控制容量大的电机时，需串接反接制动电阻,RB,。,9.4,继电器接触器控制线路设计简介,设计程序,绘制安装接线图,生产机械工艺过程,选择自动控制的方法,设计自动控制电路原理图,选择所需的电器元件,对控制电路的基本要求,(1),应满足生产工艺所提出的要求；,(2),线路简单，布局合理，电器元件选择正确 并得到充分利用；,(3),操作、维修方便；,(4),设有各种保护和防止发生故障的环节；,(5),能长期准确、稳定、可靠地工作。,设计方法,一般有两种：一种是经验设计法，另一种是逻辑分析设计法。,设计思路和应注意的一些问题,(I),首先掌握生产机械的工艺要求工作程序和运动变化规律、执行机构的工作方式和生产机械所需要的保护。,(2),逐一画出各运动部件或程序的执行元件的控制电路。对于要记亿元件状态的电路，要加自锁环节；对于电磁阀和电磁铁等无记忆功能的元件，应利用中间继电器进行记忆。,(3),根据工作程序的要求将各主令控制信号接人各对应的线路中。对于要求几个条件只要有一个条件具备时，继电器,(,或接触器等,),线圈就有电的程序，可用几个常开触头,并联,：,而对于要求几个条件都具备时，线圈才有电的程序，则用几个常开触头,串联,；,对于要求几个条件都具备时，继电器线圈才断电的程序，用几个,常闭触头并联,；而对于要求几个条件只要有一个具备时，线圈就断电的程序，就用几个,常闭触头串联,来实现控制,(4),将各程序或执行元件间的连锁和互锁接人线路中。线路中可增设中间继电器来记忆输入信号或程序的状态，也可用中间继电器作输入与输出或前后程序的联系，对前后程序有时间要求的，要增设时间继电器进行控制。,(5),将手动与自动选择、点动控制、各种保护环节分别接人线路中。,(6),检查电器触头类型及数量，如不满足要求时，可用中间继电器加以扩展。,(7),注意在一条控制线路中，不能有两个交流电器线圈串联。其次，对于大容量的直流电磁铁线圈不要与继电器的线圈直接并联，,设计思路和应注意的一些问题,(8),初步设计后，要去掉多余的线路和触头，简化线路。要考虑各元件实际接线时尽可能少用连接线，,设计思路和应注意的一些问题,(9),初步设计的方案可能有几个，应加以比较，要选用使用电器数量少、触头数量少、经济、安全、可靠的线路。,(10),最后要进行动作校验，看是否满足工艺的要求和电力拖动对线路的要求。同时要检查线路中是否有寄生回路和竞争现象，如有寄生回路和竞争现象时，应该修改线路力,n,以消除。,设计思路和应注意的一些问题,(11),电路设计后应根据被控对象要求选择电器和确定动作整定值。,(12),绘制接线圈。为安装和检修方便，在各电器触头和线圈上编写文字符号，且电气原理图和接线圈上的编号应一致。最后列出电器一览表。,对于设计好了的控制线路，还应在安装后进行调试，如果发现不合理处还要进行修改，以使线路更完善。,9.5,设计举例,例,1,试设计某机床主轴三相异步电动机控制电路图。要求：,(1),可正、反转，且可反接制动；,(2),正转可点动，可在两处控制启、停；,(3),有短路和长期过载保护；,(4),有安全工作照明及电源信号灯。,反接制动采用速度继电器控制。,说明：,FSB,1,FSB,2,正转按钮；,RSB,1,RSB,2,反转按钮；,1SB,1,1SB,2,制动按钮,2SB,正转点动按钮。,例,2,设计某机床主电动机控制线路。要求：,1,）可正反转；,2,）双向点动控制；,3,）双向反接制动；,4,）有短路和过载保护。,1,电路设计,(1),主电路设计 点动时要频繁起动，定子回路应串入限流电阻，反接制动时为减少制动电流，定子回路也应串入限流电阻。而在正常正反转运转时，应旁路限流电阻。故主电路应具有正反转选择和是否串入限流电阻选择功能、如图所示，正常正反转运转时，,KM,主触点应闭合；点动或制动时，,KM,主触点应断开。,车床电气原理图,(2),控制电路设计,点动控制,点动时定子回路应串入限流电阻，按下按钮,SB4,，接触器,KM1,得电吸合。它的主触点闭合，,KM,不得电，电动机的定子绕组经限流电阻,R,和电源接通电动机在较低速度下正向起动。松开按钮,SB4,，,KMl,断电，电动机停止转动。在点动过程中继电器,KM,线圈不通电，,KMl,线圈不会自锁。反方向时类同。,主电动机的正反转控制电路,主轴电动机的反接制动控制,反接制动时定子回路也应串人限流电阻。速度继电器与被控电动机是同轴联结的，当电动机正转时速度继电器正转动合触点,KSl,闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点,KS2,闭合。当电动机正向旋转时，接触器,KMl,和,KM,都处于得电动作状态，速度继电器正转动合触点,KS1,闭合，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。当要停车制动时，按下制动按钮,SBI,，各接触器都失电；松开按钮,SB1,，经正转动合触点,KSl,接通反转接触器,KM2,。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器,KSl,动合触点断开，切断了接触器,KM2,线圈的通电回路，电动机停止。电动机反转时的制动与正转时的制动相似，,