《电机及机床电气控制（第2版）教学课件作者王建明学习情境3交流交流电机的控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机及机床电气控制（第2版）教学课件作者王建明学习情境3交流交流电机的控制（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目三 机床控制线路的基本环节,电机及机床电器控制,项目三 机床控制线路的基本环节,电机及机床电器控制,学习目标： 知识目标： 1、会读电气原理图和元件索引方法的使用； 2、掌握自锁、互锁等基本概念及技能； 3、掌握三相异步电动机的启动和制动方法； 能力目标： 1、掌握自锁、互锁等基本概念及技能； 2、掌握三相异步电动机的启动和制动方法； 情感目标：通过交流电机的运行控制，锻炼学生科学的思维方式、职业素养、细致的工作作风和勇于克服困难的勇气。通过项目教学，养成团结协作的团队精神。 学习重点与难点： 重 点：1、掌握自锁、互锁等基本概念及技能； 2、掌握三相异步电动机的启动和制动方法； 难 点：
2、1、逻辑元件的使用； 2、控制电路中的竞争与冒险；,教学方法： 项目教学法：1、引出问题；2项目分析；3、行为引导法；4、学练结合 学时、教具、课前准备： 学时：10学时 教具： 接触器、继电器、主令开关、熔断器等。各种电器元件连接的基本控制线路网板10张。 课前准备：学生预习相关课程知识；设备调试知识；规范标准准备；,教学过程 项目提出： 电器控制系统是由电器设备及电气元件按照一定的控制要求联接而成，为了表达设备电气系统的组成结构，工作原理及安装调试、维护等技术要求，需要用统一的工程语言即用工程图的形式来描述，这种工程图即电气图。常用机械设备的电气工程图有三种：电气原理图、接线图、元件布置图
3、。电气工程图是根据国家电气制图标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制。,项目分析 电气原理图、接线图、元件布置图三者中电气原理图是基础。在电气原理图中掌握自锁、互锁、启动和制动技能至关重要。 首先会读电气原理图和元件索引方法的使用，然后在掌握自锁、互锁等基本概念及技能的基础上，掌握三相异步电动机的启动和制动方法。,项目决策 1）常用电气图形符号和文字符号的标准 在电气控制系统图中，电器元件的图形符号和文字符号必须使用国家统一规定的图形符号和文字符号。国家规定从1990年1月1日起，电气控制线路中的图形符号和文字符号必须符合新的国家标准。当前执行的最新标准是国家质量技术监督局颁布的G
4、B/T 4728.14728.1319962000电气简图用图形符号、GB/T 6988.16988.419972002电气技术用文件的编制、GB/T6988.6-1993控制系统功能表图的绘制)、GB/T7159-1987电气技术中的文字符号制定通则。电气图中常用图形符号和文字符号见附录。,2）电气原理图的画法规则 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。,（2) 一般将主电路和辅助电路分开绘制。 （3) 电气原理图中的所有电器元件不画出实际外形图，而采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示,（1) 电气原理图
5、电路可水平或垂直布置。,（4) 在原理图上可将图分成若干图区，以便阅读查找。,3）图面区域的划分 对于较复杂的电气原理图,为了便于了解原理图的内容和组成部分在图中的位置,有利于检索电气线路,要对图面进行分区,图面分区时，竖向从上到下用拉丁字母，横向从左到右用阿拉伯数字分别编号；分区代号用该区域的字母和数字表示。图1-3-1下方的自然数列是图区横向编号，是为了便于检索电气线路，方便阅读分析而设置的。图区横向编号上方的“电源开关”等字样，表明它对应的下方元件或电路的功能，以便于理解全电路的工作原理。,4）符号位置的索引 在较复杂的电气原理图中，对继电器、接触器的线圈的文字符号下方要标注其触点位置的
6、索引；而在触点文字符号下方要标注其线圈位置的索引。符号位置的索引，用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如图1-3-4所示,图1-3-4 索引代号的组成,知识点一 机床电气原理图的画法及阅读方法,一、电气控制系统图 二、电气原理图的画法 三、电气原理图阅读和分析方法,返回本章首页,项目实施,一)、电气控制系统图,返回本节,电气控制系统图的结构,返回本节,一)、电气控制系统图,返回本节,某设备的电气接线图,一)、电气控制系统图,返回本节,二)、电气原理图的画法,1常用电气图形符号和文字符号的标准 在电气控制系统图中，电器元件的图形符号和文字符号必须使用国家统一规定的图形符号和文字符号
7、。当前执行的最新标准是国家质量技术监督局颁布的GB/T 4728.14728.1319962000电气简图用图形符号、GB/T 6988.16988.419972002电气技术用文件的编制、GB/T6988.6-1993控制系统功能表图的绘制)、GB/T7159-1987电气技术中的文字符号制定通则。,二)、电气原理图的画法,2电气原理图的画法规则 电气原理图一般分为主电路、控制电路、辅助电路。一般主电路用粗实线表示，画在左边(或上部)；辅助电路用细实线表示，画在右边(或下部)。 在原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准来画，文字符号也要符合最新国家标准。 原理图中各电
8、器元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电器的各个部件可以不画在一起。 元器件和设备的可动部分在图中通常均以自然状态画出。所谓自然状态是指各种电器在没有通电和外力作用时的状态。,返回本节,二)、电气原理图的画法,2电气原理图的画法规则 在原理图中，有直接电联系的交叉导线的连接点，要用黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线，交叉处不画黑圆点。 在原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。,返回本节,3图面区域的划分 图面分区时，竖向从上到下用拉丁字母，横向从左到右用阿拉伯数字分别编号；分区代号用该区域的字母和数
9、字表示。,二)、电气原理图的画法,返回本节,4符号位置的索引 在较复杂的电气原理图中，对继电器、接触器的线圈的文字符号下方要标注其触点位置的索引；而在触点文字符号下方要标注其线圈位置的索引。,二)、电气原理图的画法,返回本节,二)、电气原理图的画法,5电气原理图中技术数据的标注 电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有时也可用小号字体标在其图形符号的旁边 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。下面结合某机床的电气原理图说明绘制电气原理图的基本规则。,返回本节,二)、电气原理图的画法,返回本节,阅读电气
10、线路图的方法主要有两种：查线读图法和逻辑代数法 1查线读圈法 了解生产工艺与执行电器的关系 分析主电路 分析控制电路 查线读图法的优点是直观性强，容易掌握，因而得到广泛应用。其缺点是分析复杂线路时容易出错，叙述也较长。,三)、电气原理图阅读和分析方法,返回本节,三)、电气原理图阅读和分析方法,2逻辑代数法 逻辑代数法又称间接读图法，是通过对电路的逻辑表达式的运算来分析控制电路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达式。 通常把继电器、接触器、电磁阀等线圈通电或按钮、行程开关受力(其常开触点闭合接通)，用逻辑“1”表示。把线圈失电或按钮、行程开关未受力(其常开触点断开)，用逻辑“0”表示。 逻辑代数法
11、读图的优点是：各电气元件之间的联系和制约关系在逻辑表达式中一目了然。 主要缺点是：对于复杂的电气线路，其逻辑表达式很繁琐冗长。,返回本节,返回本章首页,知识点二 三相异步电动机的起动控制线路,全压启动 1点动控制线路 2长动控制线路 3长动和点动控制线路 4两地控制线路 降压启动 1丫-降压起动控制线路 2串电阻(电抗器)降压起动控制线路 3.定子串自耦变压器降压启动 绕线形异步电动机的启动 1转子串电阻启动 2转子绕组串频敏变阻器启动,1点动控制线路,全压启动,返回本节,电气原理图：,启动： 按下起动按钮SB接触器KM线圈得电KM主触头闭合电动机M启动运行。 停止： 松开按钮SB接触器KM线
12、圈失电 KM主触头断开电动机M失电停转。,工作原理：,返回本节,全压启动,2长动控制线路,启动： 接通电源开关QS按下起动按钮SB2 接触器KM吸合电动机M起动运行同时KM常开触点也闭合， 电动机仍继续运行。 停止： 按下停止按钮SBI时 KM线圈断电，接触0S所有触点断开，电动机停转。,自锁触点,电气原理图：,工作原理：,返回本节,全压启动,2长动控制线路,工作原理：,返回本节,3长动和点动控制线路,全压启动,4两地控制线路,全压启动,实现两地控制的基本原则为在控制线路中将两个起动按钮的常开触点并联连接，将两个停止按钮的常闭触点串联连接。图左所示为对一台电动机实现两地控制的控制线路，其中按钮
13、SBl、SB3位于甲地，按钮SB2、SB4位于乙地。,返回本节,电气原理图：,工作原理：,1丫-降压起动控制线路,降压启动,合上电源开关QS按下起动按钮SB2接触器KMI、KM3线圈得电，电动机定子绕组联结成星形进行降压起动同时时间继电器 KT线圈得电经一段延时后KT断开，KM3失电，延时闭合常开触点KT闭合KM2线圈得电并自锁电动机绕组联结成三角形全压运行。,返回本节,工作原理：,丫-降压起动控制线路动画演示,2串电阻(电抗器)降压起动控制线路,降压启动,在电动机起动时，将电阻串联在定子绕组与电源之间，由于串联电阻起到了分压作用，电动机定子绕组上所承受的电压只是额定电压的一部分，这样就限制了
14、起动电流，当电动机的转速上升到一定值时，再将电阻短接，电动机便在额定电压下正常运行。,返回本节,工作原理：,串电阻降压起动控制线路动画演示,降压启动,3.定子串自耦变压器降压启动,合上QS KM1触点先将自耦变压器做星形连接，KM2接通电源电动机定子绕组经自耦变压器实现减压启动当电动机的转速接近于额定转速时，KM1、KM2断开而KM3闭合直接将全电压加在电动机上进入全压运行状态。,返回本节,工作原理：,定子串自耦变压器降压启动动画演示,1转子串电阻启动,绕线形异步电动机的启动,合上开关QS交流接触器KM1，KM2，KM3的主触点全部断开全部电阻均接入电路，对应工作的机械特性曲线左图曲线1，从a
15、点开始启动，转速逐渐升高当转速升高到b点时，令KM1闭合，R1被短接，R2, R3仍串入电路，由于电阻减小而转速不能突变，特性曲线瞬间过渡到曲线2上的c点并沿曲线2继续加速当加速到d点时，令KM2闭合，R1, R2被短接，R3仍串入电路，由于电阻减小而转速不能突变，特性曲线瞬间过渡到曲线3上的e点并沿曲线3继续加速当加速到f点时，令KM3闭合，R 1, R 2, R3被短接，特性曲线瞬间过渡到固有机械特性曲线上的g点并沿固有机械特性曲线继续加速，直到稳定运行，启动过程结束,返回本节,转子串电阻启动,返回本节,2转子绕组串频敏变阻器启动,绕线形异步电动机的启动,合上开关QS，KM1闭合，电动机定
16、子绕组接通电源电动机开始启动时，电动机转子转速很低，故转子频率较高，f2f1，频敏变阻器的铁损很大，Rm和Xm均很大，且RmXm，因此限制了启动电流，增大了启动转矩。随着电动机转速的升高，转子电流频率下降，于是Rm、Xm随n减小，这就相当于启动过程中电阻的无级切除。当转速上升到接近于稳定值时，KM2闭合将频敏电阻器短接，启动过程结束。,要想获得更加平稳的启动特性，必须增加启动级数，这就会使设备复杂化。为此采用了在转子上串频敏变阻器的启动方法。,返回本节,一、正反转控制线路 二、正反转自动循环线路 三、双速电动机控制线路,知识点三 三相异步电动机的运行控制线路,返回本章首页,许多生产机械需要正、反两个方向的运动，例如机床工作台的前进与后退，主轴的正转与反转，起重机吊钩的上升与下降等，要求电动机可以正、反转。只需将接至交流电动机的三相电源进线中任意两相对调，即可
