电气控制与PLC应用 项目三

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,*,Date:,*,Page:,*,电器控制线路的基本规律,CH1,电气控制与,PLC,应用,速度继电器结构原理图,1-,转子,2,转轴,3-,定子,4-,绕组,5,摆锤,6,动断静触点,7-,动触点,8,一簧片,1,2,3,4,5,7,8,四、,速度继电器,转子,-,圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,定子,-,由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,结构：定子、转子和触头,原理：与异步电动机类似，转子的轴与电动机同轴相连，当电动机旋转时，速度继电器的转子随之转动。在空间产生旋转磁场，切割定子绕组，在定子绕组中感应出电流。此电流又在旋转的转子磁场作用下产生转矩，使得定子随转子转动方向旋转，和定子装在一起的摆锤推动簧片（动触点）动作，使常闭触点分开，常开触点闭合。当电动机转速低于某一值时，转矩减小，动触头在簧片作用下复位。,用途,:,主要用于鼠笼式异步电动机的反接制动控制。,参数：动作转速：,120rpm,；复位转速：,100rpm,型号,:JY1,型和,JFZ0,型,速度继电器结构原理图,1-,转子,2,转轴,3-,定子,4-,绕组,5,摆锤,6,动断静触点,7-,动触点,8,一簧片,1,2,3,4,5,7,8,KS,KS,速度继电器的图形符号及文字符号,第五节 感应式双速异步电动机变速控制,转速表达式：,调速方法：改变电源频率,f,改变转差率,s,改变磁极对数,p,1.-YY,连接,一、变极式电动机的接线方式,第五节 感应式双速异步电动机变速控制,U1,V1,W1,L1,L3,L2,U2,W2,V2,V1,U1,W1,V2,U2,W2,L2,L3,L1,低速接法（,4,极）,U1,V1,W1,L1,L3,L2,U2,W2,V2,V1,U1,W1,V2,U2,W2,L2,L3,L1,高速,YY,接法（,2,极）,悬空不接,Y,点,电源相序反接,2.Y-YY,连接,一、变极式电动机的接线方式,第五节 感应式双速异步电动机变速控制,U1,V1,W1,L1,L2,V2,W2,U2,V1,U1,W1,V2,U2,W2,L2,L3,L1,低速接法（,4,极）,U1,V1,W1,L1,L3,L2,U2,W2,V2,V1,U1,W1,V2,U2,W2,L2,L3,L1,高速,YY,接法（,2,极）,悬空不接,Y,点,电源相序反接,第三节,三相异步电动机的启动控制,10KW,以下的三相异步电动机，通常采用全压起动，即起动时电动机的定子绕组直接接在额定电压的交流电源上。,10KW,以上的电动机，因起动电流大，线路压降大，负载端电压降低，影响起动电动机附近电气设备正常运转，故采用减压起动。,减压起动：起动时，降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机起动后再将电压恢复到额定值，使之在额定电压下运转。,常用减压起动方法,定子串电阻减压起动,星形,三角形减压起动,自藕变压器减压起动,软起动（固态减压起动）,延边三角形减压起动,1.,定子串电阻降压启动控制线路,起动时，定子电路串接电阻降低绕组电压，限制起动电流；起动后电阻短路，电动机全压下运行。不受接线方式限制，设备简单。机械设备点动调整时也常采用，减轻对电网的冲击。,主电路,(a),控制电路,(b),：,KM2,得电，电动机正常运行。,起动后，,KM1,与,KT,一直得电，浪费电能。,控制电路,(c),：,KM2,得电，,KM1,和,KT,失电，,KM2,自锁，节能实现控制要求。,全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。当反映起动过程结束的定时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成三角形接法实现全压工作。,2.,星,-,三角形降压启动控制线路：,工作过程,:,起动,:,按下,SB2-KM1,KM3,得电,M,星形减压启动,KT,延时闭合后,KM2,得电,KM3,失电,M,接成三角形,.,同时,触点,KM2,断开,KT,失电,.,停止,:,按下,SB1-KM1,KM2,失电,-M,停止运转,.,QX4,系列自动星形,三角形启动器电路,控制电路特点：避免短路，节约电能,将,KM3,的动断辅助触点串联在,KM2,的线圈控制电路中，只有当,KM3,的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许,KM2,得电。,将,KM2,的动断辅助触点串联在,KM3,的线圈控制电路中，只有当,KM2,的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许,KM3,得电，保证电路工作可靠。,起动完成后时间继电器,KT,已无得电的必要，将,KM2,的动断辅助触点串联在,KT,的线圈控制电路中，,KT,断电，节约能源。,控制电路工作流程,星,-,三角降压启动,控制线路（,2,）,：,KM1,、,KM2,、,KT,KM2,断电,时，电动机绕组由,KM2,的动断辅助触点连接成,星形起动,。,KM2,通电,后，电动机绕组由,KM2,动合主触点连接成,三角形正常运行,。,辅助触点容量较小，,4 13kW,的电动机,可采用该控制电路。,考虑,KM1,的主触点承担分断时的大电流，,KM2,的辅助动断触点只在空载或小电流的情况下断开，避免,电弧的烧蚀缩短辅助触点寿命。,星,-,三角降压启动,控制线路（,2,）工作流程,：,按下按钮,SB2,后电动机先进行星形起动。,起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星,-,三角变换、运行：,第一阶段：,KT,延时动断触点首先使,KM1,线圈失电，,KM1,的主触点断开，,KM1,的主触点分断电流，,KM2,动断辅助触点无电弧。,第二阶段：,KM2,线圈得电，主电路进行星,-,三角变换，当,KM2,两个动断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，变换完成。,第三阶段：,KM2,自锁闭合使,KM1,线圈再次得电。,第四阶段：,KM1,主触点再次接通三相电源时，电动机在三角形接法下全压运行。,3.,自耦变压器降压启动控制线路,电动机启动时，定子绕组上的电压是自耦变压器的二次端电压，待启动完成后，自耦变压器被切除开，定子绕组重新接上额定电压，电动机在全电压下进入稳态运行。,自耦变压器降压启动控制线路,全压运转,:,按下,SB2KT,得电,延时一段时间后触点,KT(3-7),闭合,KT,得电并自锁触点,KA(4-5),断开,KM1,失电释放自藕变压器,T,切除,;,在触点,KT(4-5),断开的同时,触点,KA(10-11),断开,HL2,灭,而触点,KA(3-8),闭合,KM2,得电触点,KT(10-14),闭合,HL3,亮,M,全压运转,.,停止,:,按下,SB1KM2,KT,失电,M,停止运转,.,工作过程,:,起动,:,按下,SB2KM1,得电自藕变压器,T,接入，减压起动,HL1,灭,HL2,亮,.,K,M1,二、感应式双速异步电动机按钮控制调速,第五节 感应式双速异步电动机变速控制,L1,QS,L3,KM1,FU1,KM2,L2,KM3,U1,V1,W1,U2,V2,W2,M,3,U1,U2,V2,W1,W2,V1,FU2,SB2,SB3,SB1,SB1,SB2,KM1,KM2,KM3,KM2,KM1,YY,KM3,KM1,KM2,KM3,电气原理图：,SB1,、,KM1,：,控制电动机低速,SB2,、,KM2,、,KM3,：,控制电动机高速,二、感应式双速异步电动机按钮控制调速,第五节 感应式双速异步电动机变速控制,工作原理：,按下,SB1,，,KM1,吸合并自锁，电动机连接低速运行，按下,SB2,，,KM1,断电，,KM2,、,KM3,得电吸合并自锁，电动机,YY,连接高速运行。,三、感应式双速异步电动机时间继电器控制调速,第五节 感应式双速异步电动机变速控制,KM2,L1,QS,L3,KM1,FU1,L2,KM3,U1,V1,W1,U2,V2,W2,M,3,电气原理图：,KM2,、,KM3,：,控制电动机高速,(YY,）,U1,W1,V1,U2,W2,V2,FU2,SA,KT,KM3,KM2,KT,KM1,低速,KM2,高速,KM1,Y,KM2,KM3,KT,KT,YY,KM1,：控制电动机低速（）,2024/10/3,辅助运动：,工作台的回转，后立柱的轴向移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。,T68,卧式镗床的运动形式有：,主运动：,镗轴和平旋盘的旋转运动。,进给运动：,镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。,2024/10/3,二、电力拖动方式和控制要求,T68,卧式镗床控制要求主要是：,1,）,主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。,2,）,由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。,3,）,为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。,4,）,保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制动停车环节。,2024/10/3,5,）,主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。,6,）,为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。,7,）,主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。,8,）,由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。,2024/10/3,三、电气控制电路分析,图,3-6 T68,型卧式镗床电气原理图,2024/10/3,（一）主电路分析,（二）控制电路分析,1,M1,主电动机的点动控制,2,M1,主电动机正反转控制,3,M1,主电动机高低速的转换控制,4,M1,主电动机的停车制动控制,5,主轴及进给变速控制,1,）,停车时的变速,2,）,运行中的变速控制,2024/10/3,6,快速移动控制,7,联锁保护环节分析,1,）,主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进给的联锁。,2,）,M1,主电动机正反转之间、高速与低速运行之间、,M2,快速移动电动机的正转于反转之间均设有互锁控制环节。,3,）,熔断器,FU1FU4,实现相应电路的短路保护；热继电器,FR,实现,M1,过载保护；电路采用按钮、接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。,（三）辅助电路分析,2024/10/3,（四）电气控制电路特点,1,）,主电动机,M1,为双速笼型异步电动机。低速时将定子绕组接成三角形；高速时将定子绕组接成双星形。高、低速转换由行程开关,SQ,控制。低速时，可直接起动。高速时，进行二级起动，以减小起动电流。,2,）,主电动机,M1,能正反向点动控制、正反向连续运行，并具有停车反接制动。在点动、反接制动以及变速中的脉动低速旋转时，在定子电路中串入限流电阻,R,，定子绕组接成三角形接法，以减少起动和制动电流。,3,）,主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。变速时，,M1,主电动机定子绕组接成三角形接法，在速度继电器,KS,的控制下进行连续反复低速运行，以利齿轮啮合，使变速过程顺利进行。,4,）,主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀具溜板由快速电动机,M2,拖动实现其快速移动。它们之间的机动进给设有机械和电气联锁保护。,