常用电气控制原理

电气原理图：,是根据电路的工作原理用规定的图形符号,采用简明、清楚、易懂的原则并采用电器元件展开形式绘制的图形称为电气原理图。,特点：具有,结构简单,、,层次清楚,、,便于研究,和,分析电路,的工作原理等。,电气操作线路常用的图形、文字符号,必须符合最新的国家标准,。,电气操作原理图的绘制原则,1,电气操作原理图的组成：,根据电路通过的电流大小可分为,主电路：,是电气操作线路中大电流通过的局部，包括从电源到电动机之间相连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。,辅助电路：是信号的传输通道。包括：,操作电路、照明电路、信号电路和保护电路。,电气操作原理图的图面布置：,上下排列：主电路在上，操作电路在下；,左右排列：,主电路在左，操作电路在右。,主电路用,粗线条,画,操作电路用,细线条,画,电气操作原理图的绘制原则,2,电气原理图的绘制原则：,1、电气原理图一般分主电路和辅助电路。,2、电气原理图中所有的电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。,3、电气原理图中的电器元件的布局，应根据便于阅读的原则安排。,4、在电气原理图中，当电器元件的不同部件（如接触器的线圈和触点）分散在不同的位置时，为了说明是同一电器元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类电器元件，要在其文字符号后面加数字序号来区别。,5、电气原理图中所有电器的可动局部均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于接触器、继电器的触点，按其线圈不通电的状态画出；操作器手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。,6、电器原理图中尽量减少线条和防止交叉，各个导线之间有电的联系时，对“T”形连接的接点，在导线交叉处可以画实心圆点，也可以不画；“+”字交叉，必须画实点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针旋转90,0,，但文字符号不可以倒置。,电气原理图的绘制原则,3,2.2 三相笼型电动机的根本电气操作线路,2.2.1、直接起动操作线路,直接起动,：,在,电源容量足够大,时，小容量笼型电动机可直接起动。,优点,：是电气设备少，线路简单。,缺点,：是起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其它用电设备的正常工作。,（一）点动操作,操作要求：按下启动按钮电动机启动并运行，松开按钮电动机停止运行。,注意,：,根据操作要求，分析需要的电气器件。,主电路,：由,刀开关,QS(QB),、,熔断器,FU(FA),、,交流接触器的主触点,KM(QA)、,热继电器,FR(BB),和,笼型电动机,MA,组成；,操作电路,：由起动,按钮,SB(SF),和,交流接触器线圈,KM(QA),组成。,4,图2-1 点动操作线路,（一）点动操作,最简单的点动操作：适合小功率电动机操作,起动过程：先合上刀开关QS按下起动按钮SB接触器线圈KM通电接触器主触点KM闭合电动机M通电直接起动。,停机过程：松开起动按钮SB接触器线圈KM断电接触器主触点KM断开电动机M停电停转。,点动操作：按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种操作就叫点动操作，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。,保护环节：短路保护FU；过载保护FR；欠、失电压保护KM。,（QB）,（QB）,（FA）,（QA）,（QA）,（BB）,（BB）,（SF）,5,（二）长动（连续）操作,长动操作,：在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动操作。,操作要求：按下启动按钮，电动机启动并运行，当松开按钮后，电动机仍连续运行。,根据操作要求，分析需要的电气器件。,主电路,：由刀开关QS（QB）、熔断器FU（FA）、接触器的主触点KM（QA）、热继电器发热元件FR（BB）、电动机M组成；,操作电路,：由停止按钮SB2（SF1）、起动按钮SB1（SF2）、接触器的常开辅助触点和线圈KM（QA）、热继电器的常闭触点FR（BB）组成。,6,起动过程,：合上刀开关QS按下起动按钮SB2接触器线圈KM通电接触器主触点KM闭合和常开辅助触点闭合电动机M接通电源运转；松开起动按钮SB2，利用接通的接触器常开辅助触点KM自锁、电动机M连续运转。,自锁概念,：这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的操作方式，称自锁或自保。,（二）长动（连续）操作,长动操作：适合长时间连续转动电动机操作,停机过程,：按下停止按钮SB1接触器线圈KM断电接触器主触点KM和辅助常开触点KM断开电动机M断电停转。,保护环节,：,短路保护FU；过载保护FR；欠、失电压保护KM。,图2-2 长动操作线路,（QB）,（FA1）,（QA）,（BB）,（QA）,（BB）,（QA）,（SF2）,（SF1）,（FA2）,7,工作原理（演示）,本操作线路具有如下三点优点：,1）防止电源电压严峻下降时电动机欠电压运行。,2）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。,3）防止多台电动机同时起动造成电网电压的严峻下降。,（QB）,（FA1）,（QA）,（BB）,（SF1）,（QA）,（BB）,（QB）,（FA1）,（FA2）,（SF1）,（SF2）,（QA）,（BB）,（QA）,（BB）,8,开关切换,点动操作：SA（SF）断开,FU1,KM,M,3,FR,QS,L1,L3,L2,主电路,FU2,SB1,KM,KM,FR,SB2,SA,控制电路,（三）点动和长动混合操作,连续操作：SA（SF）闭合,图2-4采用选择开关操作的点动和长动操作线路,1）采用选择开关SA（SF）实现点动和长动操作。,（QB）,（FA1）,（FA2）,（SF1）,（BB）,（QA）,（BB）,（BB）,（SF2）,（QA）,（SF）,（QA）,9,按钮切换,工作原理：,连续操作：按下按钮SB1,点动操作：按下按钮SB3,FU1,KM,M,3,FR,QS,L1,L3,L2,主电路,FU2,SB1,KM,KM,FR,SB2,SB3,控制电路,（三）点动和长动混合操作,图2-6点动长动混合操作电路,2）采用复合按钮SB3实现操作。,（QB）,（FA1）,（QA）,（BB）,（FA2）,（SF1）,（BB）,（SF2）,（QA）,（QA）,（SF3）,10,中间继电器KA(KF)操作,工作原理：,连续操作：按下按钮SB3,点动操作：按下按钮SB2,（三）点动和长动混合操作,图2-7点动长动混合操作电路,3）采用中间继电器KA(KF)实现操作,11,以下操作电路能否实现即能点动、,又能连续运行,思考,KM,SB1,KM,SB2,FR,SB,12,概述：在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。,实现：对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。,2.2.2正反转（可逆旋转）操作线路,电路形式:,电动机原理：,改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的旋转方向,按钮、接触器操作,位置操作,13,按钮、接触器操作正反转操作电路（续）,主电路：,KM2,FU1,KM1,M,3,FR,Q,L1,L3,L2,主电路,操作电路：,控制电路,FU2,FR,SB3,SB1,KM1,KM1,KM2,KM2,SB2,正转按钮,反转按钮,工作原理：,根本操作电路,缺点：,图,2-8电动机正反转操作电路,14,操作电路：,工作原理：,电气互锁接触器互锁操作,互锁,电气互锁,机械互锁,控制电路,FU2,FR,SB3,SB1,KM1,KM1,KM2,KM2,SB2,KM2,KM1,接触器互锁,新名词,：电气互锁：将一个接触器的常闭触点串到另一个接触器的线圈电路中，则任一个接触器线圈先带电后，即使按下相反的按钮，另一接触器也无法得电,按钮、接触器操作正反转操作电路（续）,优点：,工作平安可靠,缺点：,操作不便,图,2-9电动机正反转操作电路,15,按钮、接触器操作正反转操作电路（续）,操作电路：,工作原理：,优点：,机械互锁-按钮互锁操作,操作方便,控制电路,FU2,FR,SB3,SB1,KM1,KM1,KM2,KM2,SB2,SB1,SB2,缺点：,易产生故障,联锁,电气互锁,机械互锁,新名词,：机械互锁,图,2-10电动机正反转操作电路,16,按钮、接触器操作正反转操作电路（续）,操作电路：,工作原理：,优点：,接触器、按钮双重互锁操作,平安可靠，操作方便,FU2,FR,SB3,SB1,KM1,KM1,KM2,KM2,SB2,SB1,SB2,KM2,KM1,控制电路图,图,2-11电动机正反转操作电路,17,正反转（电气机械互锁操作),演示,18,a）b）c）,作业：分析以下a、b、c操作工作过程？,解,：,图a、b、c是电动机正、反转操作线路,a)无互锁操作电路,b)具有电气互锁的操作电路,c)具有复合互锁的操作电路（完美）,19,概述：有些机械和生产设备,常常要求在两地或两地以上的地点进行操作。,实现：用多组按钮对电动机的启动或停止进行操作。,2.2.3多点操作线路,电路形式:,多点地操作原则：,启动按钮并联，,停止按钮,串联,按钮、接触器操作,20,2.2.3多点操作线路（续）,主电路：,操作电路：,工作原理：,根本操作电路,图,2-12电动机多点地操作电路,21,概述：在实际应用中，往往要求各种运动部件之间按顺序工作。如车床主轴转动时要求油泵先运行，给齿轮箱提供润滑油。这就要求油泵电动机和车床主轴电机按顺序启动。,实现：可以按动作顺序实现，也可以按时间顺序实现多台电动机之间按顺序启动。,2.2.4顺序操作线路,电路形式:,多台电动机之间按顺序启动,按钮、接触器操作,动作顺序或时间顺序,电气操作要求：,22,主电路：,操作电路：,工作原理：,根本操作电路,缺点：,2.2.4顺序操作线路（续）,1、按动作顺序,图,2-13电动机按动作顺序操作线路,23,操作电路：,工作原理：,电气联锁操作：,当要求甲接触器工 作前方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的常开触点。,新名词,：电气联锁,优点：,工作平安可靠,缺点：,操作不便,图,2-14电动机正反转操作电路,连锁操作,2.2.4顺序操作线路（续）,24,主电路：,操作电路：,工作原理：,根本操作电路,图,2-15电动机按动作顺序操作线路,2.2.4顺序操作线路（续）,2、按时间顺序,25,分析以下a、b、c操作工作过程,？,图2-7 两台电动机顺序起动操作线路,图2-7a所示操作线路的特点是：KM2的线圈接在KM1自锁触头后面，这就保证了M1起动后，M2才能起动的顺序操作要求。,图2-7b所示操作电路的特点是：在KM2的线圈回路中串接了KM1的常开触头。显然，KM1不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，这就保证了只有M1电机起动后，M2电机才能起动。停止按钮SB3操作两台电动机同时停止，停止按钮SB4操作M2电动机的单独停止。,图2-7c所示操作电路的特点：在图2-7b中的SB3按钮两端并联了KM2的常开触头，从而实现了M1起动后，M2才能起动，而M2停止后，M1才能停止的操作要求，即M1、M2是顺序起动，逆序停止。,26,概述：在实际应用中，有些生产机械的工作台需要自动往复运动,如龙门刨床、导轨磨床等。,实现：利用行程开关操作生产机械的自动往复运动。,2.2.5自动循环操作线路,电路形式:,操作一生产机械自动循环往复运动,按钮、接触器操作,行程开关,电气操作要求：,27,2.2.5自动循环操作线路（续）,根本操作电路,主电路：,操作电路：,工作原理：,(前进),(后退),前进,后退,28,例1：如果图10-17的操作电路接成如以下图的那样，会有什么后果？,29,解：图（a）电路中，KM的辅助常开触头不仅锁住了SB,2,，而且也锁住了SB,1,。因此，在按下SB,2,使接触器KM线圈通电，其常开触头KM实现自锁作用后，再按下SB,1,时，线圈KM不会断电，即起动电动机后就无法用按钮SB,1,使它停转，停