基本电气控制线路

2.1,电气控制线路图,2.2 基本电气控制线路,2.3 降压启动,控制线路,2.4,制动,控制线路,2.5 速度控制线路,1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2. 控制线路由主电路和控制电路 组成。,3.,属同一电器元件的不同部分,(如接触器的线圈和,触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同,的电路中，但,必须标注相同的文字符号。,4.,所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下,的正常状态画出，即,按通电前的状态绘制,。,2.1 绘制原则及读图方法,5.,与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控,制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准,确可靠,(2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一,个电器的控制电路。,(3) 必须保证每个线圈的额定电压，,不能将两个线圈,串联。,2.1 电气图概述,CW6132 型普通车床的电气原理图,2.2.1全压启动控制线路接触器形象教学.swf,熔断器,FU,交流接触器,KM,组合开关QS,按扭SB,SB,1,SB,2,3,5,热继电器,FR,M,3,4,2,1,(a)结构图,2.2.1全压启动控制线路,熔断器,FU,交流接触器,KM,组合开关QS,按扭SB,SB,1,SB,2,3,5,热继电器,FR,M,3,4,2,1,(a)结构图,2.2.1全压启动控制线路,01具有过载保护的正转控制运行.swf,主电路,控制电路,(1) 电路,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,保险丝,热继电器,发热元件,开关,接触器,主触点,启动按钮,停止按钮,接触器,线圈,接触器,辅助触点,热继电器,动断触点,(b)原理图,控制电路,一、直接启动,电动机的保护电机长动教学.swf,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,热继电器,过载保护,保险丝,短路保护,接触器,零压、欠压保护,热继电器,动断触点,主电路,控制电路,控制电路,一、直接启动,电动机的保护电机长动教学.swf,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,热继电器,过载保护,保险丝,短路保护,接触器,零压、欠压保护失压脱扣原理.swf,断路器教学.swf,热继电器,动断触点,主电路,控制电路,电动机的保护,短路保护,是因短路电流会引起电器设备绝缘,损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产,生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。,通,常采用熔断器 FU和过流继电器,等。,欠压,是指电动机工作时，引起电流增加甚至,使电动机停转，,失压,(零压)是指电源电压消失而,使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能,自动重新启动(亦称自启动)，易造成人身或设备,故障。,常用的失压和欠压保护有：对接触器实行,自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护,是为防止三相电动机在运行中电流,超过额定值而设置的保护。,常采用热继电器FR,保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,KM,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,合上开关,QS,启动,(2) 控制原理,KM辅助触点闭合自锁。,按下启动按钮,SB,2, KM线圈通电，,KM主触点闭合， 电动机运转。,通电,转动,KM,主电路,FR,3,M,FU,Q,Q,动画,合上开关,Q,(2) 控制原理,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,KM辅助触点闭合自锁。,按下启动按钮,SB,2, KM线圈通电，,KM主触点闭合， 电动机运转。,通电,启动,KM,转动,主电路,FR,3,M,FU,QS,QS,松开启动按钮,SB,2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,自锁,(2) 控制原理,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,通电,主电路,FR,FU,Q,3,M,QS,转动,KM,自锁,停车,按下停止按钮,SB,1,KM线圈断电,KM主触点断开, 电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,(2) 控制原理,转动,停车,按下停止按钮,SB,1,KM线圈断电,KM主触点断开, 电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,停转,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,通电,主电路,FR,FU,Q,3,M,QS,断电,KM,去掉KM辅助触点, 实现点动控制。,2.2.2 正反转控制线路,1. 无互锁正反转控制电路,鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下，,即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。,当正转接触器工作时，电动机正转；,当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任,意两根联线对调一下，电动机反转。,图 旋转磁场的反转,SB1,和,SB2决不允许同时按下,，,否则造成电源两相短路。,正反转的控制线路,3,M,FR,FU,正转触点,KM2,动画,KM1,KM1,.,KM2,FR,Q,KM1,SB,.,.,SB1,KM1,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须保证正,转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,SB2,KM2,KM2,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,反转按钮,反转触点,2. 接触器互锁的正反转控制电路,按下SB1,SB,KM1,在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“,联锁,”。,“联锁”触点,利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点：,改变转向时必须先按停止按 钮。,解决措施：在控制电路中加入机械连锁。,KM2,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,电机正转,闭合,3. 按钮、接触器双重互锁的正反转控制电路,3. 双重互锁的正反转控制电路02双重互锁的正反转控制运行.swf,机械联锁,电气联锁,利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。,鼠笼式电动机正反转的控制线路,KM1,KM1,SB2,SB,KM2,SB1,KM1,KM2,KM2,KM1,KM1,SB2,SB,KM2,SB1,KM1,KM2,KM2,当电机正转时，,按下反转按钮SB2,先断开,断电,闭合,通电,断开,停止正转,闭合,闭合,电机反转,2.2.3 点动控制线路,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,按下启动按钮，电动机运转，松开启动按钮 ，,电动机停转。,点动按钮,SB,3,的作用：,(1) 使接触器线圈KM通电；,(2) 使线圈KM不能自锁。,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,复合按钮,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,后闭合,先断开,按下SB,3,闭合,电机运转,点动时：,自锁触点不起作用,通电,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,先断开,后闭合,断开,断电,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,松开SB,3,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,松开SB,3,电机停转,实现点动,用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。,先断开,后闭合,断开,断电,2. 2 .4 多点控制线路,2.2.5 顺序控制电路13c620车床电气控制.swf,KM,1,FU,QS,KM,2,M,1,M,2,3,3,.,SB,SB,1,KM,1,KM,1,SB,2,KM,2,KM,2,按SB,1,通电,闭合,再按SB,2,闭合,通电,闭,合,闭合,1. 控制顺序：M,1,启动后M,2,才能启动。M,2,既不能单独启动，也不能单独停车。,M,1,转动,3. 电机的顺序控制06时间继电器运行.swf,M,2,转动,.,.,.,.,动画,M1,3,这样的顺序控制是否合理？,两电机各自,要有独立的,电源；这样,接，主触头,(KM1)的负,荷过重。,KM1,KM2,M2,3,思考,KM2,SB2,KM2,SB1,KM1,FR,1,FR,2,KM1,例1：,两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序启动和停止：,启动时:,M,1,启动后 M,2,才能启动；,停车时:,M,2,停车后M,1,才能停车。应如何实现控制？,启动：,通电,通电,闭合,闭合,SB1,KM1,FR,1,例：,两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序启动和停止：,启动时:,M,1,启动后 M,2,才能启动；,停车时:,M,2,停车后M,1,才能停车。应如何实现控制？,KM2,SB2,KM2,FR,2,KM1,停止：,断电,断电,断开,断开,2.2.6 自动循环控制线路三相异步电动机行程控制.exe,自动往返动画演示,行程控制03生产机械行程控制电路运行.swf,自动往返运动：,1. 能正向运行也能,反向运行,2. 到位后能自动返,回,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,SQ,a,SQ,b,电机,正程,限位开关,SQ,a,SQ,b,逆程,SQ,b,SQ,a,前进(正转）,后退,1,2,按SB1时,KM2通电,(其常闭断开，,常开闭合),KM2断电,KM1通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,电机正转,工作台前进,到达预定位置，,挡块1撞击SQ,b,SB,KM1,SB1,KM2,KM2,KM1,SQ,b,SQ,a,KM2,KM1,SB2,停止正转,电机反转,(工作台后退),2.3 降压启动控制电路,1,Y- ,降压启动控制电路,2,自耦变压器降压启动控制电路,电动机直接启动时， 定子启动电流 约为额定电流的 4 7 倍。过大的启动电流将将影响接在同一电网上的其他用电设备的正常工作，甚至使它们停转或无法启动。因此往往采用降压启动。 鼠笼式异步电动机常用的降压启动方法主要有：定子串电阻（或电抗）降压启动、自耦变压器降压启动、 Y- 降压启动等。,图 定子绕组的星形（Y）连接和三角形（）连接,1 Y- 降压启动控制电路,06时间继电器运行.swf,时间控制,1. Y,换接启动控制线路,Y接法,KM,3,KM,1,FU,Q,接法,.,SB,1,.,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2,KT,KM,2,KM,2,2 自耦变压器降压启动控制电路04自耦降压起动运行.swf,自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待启动一定时间，转速升高到预定值后，将自耦变压器切除，电动机定子绕组直接接上电源电压，进入全压运行。其控制电路如下：,2.4 制动控制电路07三相电动机机械制动控制电路运行.swf,1,反接制动控制电路,2,能耗制动控制电路,所谓制动，就是给正在运行的电动机加上一个与原转动方向相反的制动转矩迫使电动机迅速停转。电动机常用的制动方法有机械制动和电气制动两大类。,1 反接制动控制电路,2 能耗制动控制电路,2. 按时间原则控制的能耗制动,2. 鼠笼式电动机能耗制动控制线路,断电延时,继电器,直流电源,断电延时断开,.,.,.,.,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,.,.,KM,2,FU,2,3,M,FR,KM,1,Q,FU,1,正常运行：,按SB,2,KM,1,通电,KM,1,主触点闭合,电机运转,常开闭合 自锁,常闭断开,KM,2,断电,KT通电, 常开闭合,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,断电延,时断开,通电,通电,断电,断电延时,继电器,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,通电,通电,断电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电延,时断开,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常开断开,常闭闭合,断电,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,断电延,时断开,通电,通电,断电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电,通电,断电,KT断电,KM,2,通电,制动开始,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常闭闭合,常开断开,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,通电,通电,通电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电,断电,KT断电,KM,2,通电,制动开始,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常闭闭合,常开断开,延时,KT触点断开,KM,2,断电,制动结束,断电延,时断开,断电,2. 5 速度控制线路,1,变级调速原理,2,变级调速控制电路,由上式可知，要改变异步电动机的转速，可采用改变电源频率,f,1 、改变磁极对数,p,以及改变转差率,s,等 3 种基本方法。,三相交流异步电动机的转速公式：,1 变级调速原理,改变异步电动机定子绕组的连接方式，可以改变磁极对数，从而得到不同的转速。 常见的交流变极调速电动机有双速电动机和多速电动机。 双速电动机定子绕组常见的接法有 Y/YY 和 /YY 两种。右图所示为 4/2 极 /YY 的双速电动机定子绕组接线图。在制造时每相绕组就分为两个相同的绕组，中间抽头依次为 U2 、 V2 、 W2 ，这两个绕组可以串联或并联。,(a) 低速形接法,(b) 高速 YY 形接法,根据变极调速原理“定子一半绕组中电流方向变化，磁极对数成倍变化”，上图 (a) 将绕组的 U1 、 V1 、 W1 三个端子接三相电源，将 U2 、 V2 、 W2 三个端子悬空，三相定子绕组接成三角形（）。这时每相的两个绕组串联，电动机以 4 极运行，为低速。上图 (b) 将 U2 、 V2 、 W2 三个端子接三相电源， U1 、 V1 、 W1 连成星点，三相定子绕组连接成双星（ YY ）形。这时每相两个绕组并联，电动机以 2 极运行，为高速。根据变极调速理论，为保证变极前后电动机转动方向不变，要求变极的同时改变电源相序。,1 变级调速原理,变级调速控制电路,10,接触器控制的双速电动机调速电路运行,.,swf,4/2 极的双速交流异步电动机控制电路如下图所示。,图中，SB2 为低速启动按钮，SB3为高速启动按钮，SB1为停止按钮。,由低速变为高速时采用时间继电器进行控制。,电动机低速运转时，M 的绕组连接成形 ；,电动机高速运转时，M 的绕组连接成 YY 形。,KM,1,FU,QS,KM,2,M,1,M,2,3,3,.,SB,SB,1,KM,1,KM,1,SB,2,KM,2,KM,2,按SB,1,通电,闭合,再按SB,2,闭合,通电,闭,合,闭合,1. 控制顺序：M,1,启动后M,2,才能启动。M,2,既不能单独启动，也不能单独停车。,M,1,转动,3. 电机的顺序控制06时间继电器运行.swf,M,2,转动,.,.,.,.,动画,正反转控制线路,3,M,FR,FU,Q,.,.,.,.,.,.,KM2,FR,KM1,SB,1,SB1,KM1,SB2,KM2,KM2,KM2,KM1,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中,有几处错误，请改正之。,