电气控制技术熟悉

,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,小结,第二章 电气控制基础,2-1 电气控制线路图的基本概念和绘制,2-2 电气控制线路的基本电路,保护环节:,短路、过流、过载、过压、失压(欠压)、极限保护等。,控制环节:,长动与点动、互锁、优先、多地点与多条件、顺序、工作循环自动控制等,常用方式：定子串电阻或电抗器降压起动,Y,降压起动,自耦变压器减压起动,(1)全压,直接起动,常用方式：采用刀开关直接起动,采用接触器直接起动,(2),降压起动,小结,2-4 异步电动机的正反转控制线路,2-3 鼠笼式异步电动机的起动控制线路,综合练习,1,、接触器线圈电压是多少？,2,、如果接触器线圈电压为,220V,控制线 路做何改变？,两台电动机传送带的顺序控制电路,综合练习,M,1,先启,t,1,后,M,2,启；停时：,M,2,停后,t,2,M,1,再停,由于生产设备可转动部分具有机械惯性，因此三相异步电动机从切除电源、利用机械摩擦等阻力使其自然停车，总要经历一段时间，而这往往不能适应许多机械设备的工艺要求。例如万能铣床、卧式镗床、组合机床等机械设备的主轴都要求能迅速停车和准确定位，这就要求对电动机进行制动控制，迫使其立即停车。,2-5 异步电动机制动控制线路,Flash,电动机制动的方法一般有两类：,2-5 异步电动机制动控制线路,电气制动,实质上是在电动机停车过程中，产生一个与转子原来旋转方向相反的电磁制动转矩，迫使电动机转速迅速下降。,机械制动,就是利用电磁铁操纵机械装置进行的制动。例如,电磁抱闸制动器,（在吊车、卷扬机、电梯设备上常用）等，可使电动机在切断电源后迅速停转。,2-5 异步电动机制动控制线路,一.能耗制动控制线路,方法：在切断电动机的三相交流电源后，立即在定子绕组中通入一个直流电源，以产生一个恒定的磁场，而因惯性旋转的转子绕组则切割磁力线产生感应电流，继而产生与惯性转动方向相反的电磁转矩，对转子起到制动作用。当电动机转速降至零时，再切除直流电源。,对于三相笼型异步电动机，常用的电气制动方法有两种：,能耗制动,和,反接制动。,这种消耗转子的机械能，并将其转化成电能，从而产生制动力的制动方法，称为,能耗制动法,。,2-5 异步电动机制动控制线路,下面介绍两种单向能耗制动控制线路:,复合按钮手动控制,时间继电器自动控制,2-5 异步电动机制动控制线路,图(,a),.复合按钮手动制动控制线路在停车时,要按下按钮,SB,1,一直到制动结束才放开按钮.,能耗制动作用的强弱与通入直流电流的大小和制动开始时电动机的转速有关，在同样的转速下，电流越大，制动作用越强。该电流的大小可由可调电阻来调节。该电流一般取为电动机额定电流的2-3倍。,2-5 异步电动机制动控制线路,图(,b),.时间继电器自动制动控制线路,延时时间的控制可由电动机功率和拖动情况来决定,特点：电动,机,机能耗制动,时,时，制动转,矩,矩随电动机,的,的惯性转速,下,下降而减小,，,，故制动平,稳,稳且能量消,耗,耗小，但是,制,制动力较弱,，,，特别是低,速,速时尤为突,出,出，另外控,制,制系统需附,加,加直流电源,装,装置。一般在重型,机,机床中常与,电,电磁抱闸配,合,合使用，先,能,能耗制动，,待,待转速降至,一,一定值时，,再,再令抱闸动,作,作，可有效,实,实现准确、,快,快速停车。,能,能耗制动一,般,般用于制动,要,要求平稳准,确,确、电动机,容,容量大和起,制,制动频繁的,场,场合，如磨,床,床、龙门刨,床,床及组合机,床,床的主轴定,位,位等等。,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,二.反,接,接制动,控,控制线,路,路,电动机,反,反接制,动,动的方,法,法为：,要,要停车,时,时，将,电,电动机,上,上的三,相,相电源,相,相序切,换,换，使,之,之产生,一,一个与,转,转子惯,性,性转动,方,方向相,反,反的转,矩,矩，电,机,机的转,速,速就会,迅,迅速下,降,降，当,转,转速接,近,近零时,，,，再将,电,电源切,除,除。,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,问题是,：,：如果,将,将正在,正,正向运,行,行的电,动,动机的,电,电源一,反,反接，,其,其转速,就,就会由,正,正转急,剧,剧降到,零,零，若,反,反接电,源,源不及,时,时切除,，,，电机,又,又会从,零,零速反,向,向起动,运,运行。,如何在,电,电动机,转,转速降,为,为零时,及,及时切,除,除电源,呢,呢？控制电,路,路采用,了,了速度,继,继电器,来,来完成,，,，速度,继,继电器,转,转子与,电,电动机,的,的轴同,轴,轴相连,，,，电动,机,机的转,速,速即反,映,映为速,度,度继电,器,器转子,的,的转速,。,。速度,继,继电器,的,的工作,原,原理是,：,：当速,度,度继电,器,器的转,子,子转速,大,大于120,rpm,时，其,触,触点动,作,作;,而,而当转,速,速小于100,rpm,时，其,触,触点复,位,位。,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,另外，,由,由于反,接,接制动,时,时旋转,磁,磁场与,转,转子的,相,相对速,度,度很大,，,，接近,两,两倍的,同,同步转,速,速，因,此,此电流,很,很大，,所,所以对于鼠,笼,笼式电,动,动机，,常,常在定,子,子电路,中,中串接,电,电阻；,对,对于绕,线,线式电,动,动机，,则,则在转,子,子电路,中,中串接,电,电阻，,此,此电阻,称,称为反,接,接制动,电,电阻。可三相,均,均衡串,接,接，也,可,可两相,串,串接，,两,两相串,接,接电阻,的,的阻值,应,应为三,相,相串接,的,的1.5倍。,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,下面介,绍,绍反接,制,制动的,控,控制线,路,路,:,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,单向起动反接制动控制线路,当电动,机,机在运,转,转时，,速,速度继,电,电器的,常,常开触,点,点闭合,，,，为,KM,2,的得电,作,作好准,备,备。制,动,动时按,SB,1,KM,2,得电制,动,动,当,n100rpm,时,则,则,KS,打开,制,制动,过,过程结,束,束。,双向起,动,动反接,制,制动电,路,路,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,电动机,反,反接制,动,动方式,的,的优点,是,是：制,动,动力大,，,，效果,显,显著。,缺,缺点是,：,：制动,准,准确性,差,差，制,动,动过程,冲,冲击力,大,大，易,损,损坏传,动,动部件,，,，而且,使,使电网,供,供给的,电,电磁功,率,率与拖,动,动系统,的,的机械,功,功率全,部,部转变,为,为电动,机,机转子,的,的热损,耗,耗，其,能,能量损,耗,耗大，,故,故应限,制,制反接,制,制动次,数,数。一般用,于,于系统,惯,惯性较,大,大，制,动,动要求,迅,迅速，,起,起制动,不,不频繁,的,的场合,。,。如铣,床,床、镗,床,床、中,型,型车床,等,等主轴,的,的制动,。,。,2-5 异,步,步电动,机,机制动,控,控制线,路,路,C650,型卧式车床电气控制线路图,双向起动反接制动控制线路,在同一,负,负载下,，,，人为,地,地将电,动,动机的,转,转速从,某,某一数,值,值改变,为,为另一,数,数值，,来,来符合,生,生产机,械,械工作,的,的需要,称,称为,调速,。例如,：,：在金,属,属切削,机,机床上,加,加工零,件,件，为,保,保证零,件,件加工,质,质量，,主,主轴的,转,转速随,着,着工件,和,和刀具,的,的材料,、,、工件,的,的直径,、,、加工,工,工艺要,求,求及走,刀,刀量等,的,的不同,而,而不同,。,。,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,长期以,来,来，在,电,电动机,的,的调速,领,领域中,，,，直流,调,调速方,案,案一直,占,占有主,要,要地位,。,。,20世,纪,纪60,年,年代以,后,后，随,着,着电力,电,电子学,与,与电子,技,技术的,发,发展，,使,使得采,用,用半导,体,体交流,技,技术的,交,交流调,速,速系统,得,得以实,现,现，特,别,别是70年代,以,以来，,大,大规模,集,集成电,路,路和计,算,算机控,制,制技术,的,的发展,，,，为交,流,流电力,传,传动的,进,进一步,开,开发创,造,造了有,利,利的条,件,件。,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,实际应,用,用中，,交,交流调,速,速技术,不,不仅调,速,速性能,优,优良，,而,而且还,具,具有节,约,约能源,、,、减少,维,维护费,用,用、节,约,约占地,面,面积等,优,优点，,尤,尤其是,在,在大容,量,量或工,作,作于恶,劣,劣环境,时,时，更,为,为直流,拖,拖动所,不,不及。,因此了,解,解和掌,握,握交流,调,调速的,原,原理和,方,方法，,熟,熟悉交,流,流传动,控,控制系,统,统研究,的,的现状,和,和发展,，,，已经,成,成为从,事,事机电,传,传动与,控,控制的,人,人士十,分,分关注,的,的一个,领,领域。,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,根据异,步,步电动,机,机的转,速,速公式,：,：,n=,60,f,(1-,s,)/,p,可知异,步,步电动,机,机的调,速,速方法,有,有,改变频,率,率,f,、,改变极,对,对数,p,和改变,转,转差率,s,三种,。,我国电,网,网频率,是,是固定,的,的50,Hz，,改变电,源,源频率,需,需要专,门,门的变,频,频装置,，,，且控,制,制电路,复,复杂、,成,成本较,高,高，虽,可,可实现,大,大范围,的,的无级,调,调速，,是,是,一种理,想,想的调,速,速方法,，,，但由,于,于其成,本,本较高,，,，故在,普,普通的,中,中小型,设,设备中,应,应用较,少,少。,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,而改变转差率,s,的方法，又可通过调节定子电压、转子电阻、转子电压、定转子供电频率差以及采用串级调速等方法来实现，从而派生出很多种调速的方法。,根据异步电动机的转速公式：,n=,60,f,(1-,s,)/,p,可知异步电动机的调速方法有,改变频率,f,、,改变极对数,p,和改变转差率,s,三种,。,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,根据异步电动机的转速公式：,n=,60,f,(1-,s,)/,p,可知异步电动机的调速方法有,改变频率,f,、,改变极对数,p,和改变转差率,s,三种,。,较常采用的调速方法：,改变极对数调速,转子电路串电阻调速,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,转子电路串电阻调速的方法只适用于绕线式异步电动机,。,它简单可靠，属于有级调速；若在转子电路中串入一个调速变阻器，便可以实现平滑地无级变速，但这要消耗大量的电能，不经济。并且随转速降低，特性变软。因此这种调速方法大多用在短期重复运转的生产机械中。如起重运输设备中。,较常采用的调速方法：,改变极对数调速,转子电路串电阻调速,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,实际中还存在着大量的生产机械，它们并不需要连续平滑的调速，只需几种特定的转速，而且对起动性能没有高要求，一般只在空载或轻载下起动。因此在这种情况下，可采用变磁极对数的调速方法，即改变定子绕组的接线，来改变极对数。,较常采用的调速方法：,改变极对数调速,转子电路串电阻调速,2-6异步电,动,动机的,调,调速控,制,制线路,由于绕线式异步电动机改变定子磁极对数后，转子绕组也要重新组合，生产中难以实现。而鼠笼式异步电动机转子绕组本身并无固定的极对数，它随定子绕组极对数的改变而变化。,故变磁极对数的调速方法只适用于鼠笼式异步电动机,。,较常采用的调速方法：,改变极对数调速,