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1、6.2 继电器接触器控制的基本线路,接触器控制鼠笼式异步电动机原理图,一、电器控制线路的构成,1. 继电器-接触器控制电路的表示方法,继电器-接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示方法。, 安装接线图：这种表示方法能形象地表示出控制电路中各电器的安装情况及相互之间的连线。,特点： （1）初看电路者比较合适； （2）绘制难度大； （3）电器施工的依据。, 工作原理图：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。,特点：便于阅读和设计较复杂的控制电路。它是生产机械电气设备设计的基本和重要的技术资料。,2. 原理图的绘制规则,主电路,控制电路,电源线,电源线,辅助触点,线圈,主触点,1) 主电
2、路：粗线，左或上部 控制线路：细线，右或下部,2) 控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下平行绘制,3) 所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。器件的各部分分别画在完成作用的地方。各电器部件的状态处于未动作前的状态。,4) 同类电器在文字符号前或后加序号区分,5) 两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编号，左单右双，以线圈为界限,二、基本的控制线路,1. 异步电动机的启动控制电路,1) 直接启动控制电路,鼠笼式异步电动机直接启动控制线路,起动,停止,刀开关,热继电器线圈,熔断器,接触器线圈,常开辅助触点,常开主触点,热继电器常闭触点,图中左边部分
3、为主回路，右边部分为控制回路。,（1）主回路：由电路可知：当QG合上后，只有控制接触器KM的触头合上或断开时，才能控制电动机接通或断开电源而启动运行或停止运行，即要求控制回路能控制KM的动合主触头合上或断开。,（2）控制回路：当QG合上后，A、B两端有电压。, 初始状态时，接触器KM的线圈失电，其动合主触头和动合辅助触头均为断开状态；, 当按下启动按钮1SB时，接触器KM的线圈通电，其辅助动合触头自锁（松开按钮1SB使其复位后，接触器KM的线圈能维持通电状态的一种控制方法），动合主触头合上使电动机接通电源而运转；,当按下停止按钮2SB后，接触器KM的线圈失电，其动合主触头断开使电动机脱离电网而
4、停止运转。,（3）保护, 短路保护, 过载保护,自锁：利用电器自己的触头使自己的线圈得电从而保持长期工作的线路环节称为自锁环节。这种触头叫自锁触头。,2）保护装置,1）电流保护,(1) 短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。,采用的电器：熔断器、过电流继电器、自动断路器。,原理：熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。,1.熔断器（保险丝）,是一种广泛应用于电
5、力拖动控制系统中的保护电器。熔断器串于被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用。,组成：熔体熔点低，易于熔断，导电性能良好的合金材料。 熔管安装熔体的外壳。,熔断器,I/IN10立即熔断,熔断器的选配： 无冲击电流的电路熔断器的额定电流=电路的额定电流 有冲击电流的电路熔断器的额定电流电路的额定电流 如：鼠笼式异步电动机三相绕组中，熔断器的额定电流=电路启动电流1/K（K：1.62.5）,熔断器的特点：结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断后须更换熔体，若只断一相会引起电机单相运行。适用于要求不高的电器控制系统中。,RSO、RS3系列有填料快
6、速熔断器适用于交流50Hz，额定电压交流250、500、750、1000V，额定电流至1000A，作为半导体器件及其成套设备的过载和短路保护。,用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器,2.自动开关（自动空气断路器）,特点：具有长期过载、短路、失压保护作用。跳闸后，不需更换元件。,DZ5系列,DZ47高分断小型断路器,(2)长期过载保护装置：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏用电设备。,采用的电器：热继电器、自动断路器。,原理：热继电器的线圈接在
7、电动机的回路中，而触头接在控制回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。,长期过载与缺相保护,(3)零压（或欠压）保护,作用：防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可能造成的机械或人身事故。,(4) 零励磁保护：,2. 异步电动机的正反转控制电路,1) 基本的正反转控制电路：,存在的问题：如果电动机已经在正转（或反转），要使电动机改为反转（或正转），必须先按停止按钮SB2，再按反向（或正向）按钮。,KM1的主触头闭合，电动机为正转； KM2的动合主触头闭合时，电动机反
8、转； 当KM1、KM2同时闭合时，电源短路。,（2）控制回路,(1) 主回路,（3）保护 电流保护； 互锁保护：接触器KM1、KM2支路中的动断触头KM2、KM1保证KM1、KM2两电器在任何时候都只能有一个得电。,2)实用的正反转控制电路,与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易。,3. 其它基本控制电路,1）点动与长动 点动：调试或维修状态下的一种间断性工作方式。 长动：正常状态下的一种连续工作方式。,两电机互锁的控制线路,2)多电机的连锁控制线路,润滑 油泵 (主轴),主传动 (进给),联合控制与分别控制 集中控制与分散控制,3）多点控制,主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动
9、机构进行控制，如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制。,两地都能控制一电动机启动、停止的控制电路,4）顺序(程序)控制,5)双速异步电机的基本控制线路,6)电磁铁、电磁离合器的基本控制线路,防止直流电磁铁线圈过电压和触头烧损的控制,三、生产设备中常用的自动控制方法,1.按行程控制 2.按时间控制 3.按速度的自动控制 4.按电流的自动控制 1.按行程控制,FGX4系列微动开关,按钮式行程开关,滑轮式行程开关,滑轮式行程开关 原理,行程开关符号,按行程控制的基本线路 1)按预定位置自行停车与终端保护行程控制,2)工作循环后停在原位的行程控制,凸轮 曲柄 电机,初始断开,初始断开,
10、3)自动循环的控制 工作台的工作循环图,工作台的工作循环控制图,右,快右,左,快左,程序控制,2.按时间的自动控制,时间继电器,JSS1系列时间继电器,时间继电器的符号,时间继电器比较,按时间控制实例,1）定时控制线路,得电延时,2）定子串电阻降压启动控制电路,要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动结束后，电动机定子绕组直接接入电网而运行 。,（2） 控制回路,（3）保护 与前相同。,当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2和时间继电器KT的线圈都失电，电动机脱离电网处于静止状态； 当操作者按下启动按钮SB1时，接触器KM2的线圈首先得电并自锁，其主触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动
11、。在开始启动时，时间继电器KT同时开始延时； 当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使接触器KM2的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电网而运行。 KM1的线圈得电后，KM2的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能源和增加电器的使用寿命，KM2和KT用KM1的动断辅助触头使其断开。,（1） 主回路 当KM2的主触头闭合，KM1的主触头断开时，电动机定子绕组串接电阻后接入电网； KM1的主触头闭合，KM2的主触头处于任何状态时，电动机直接接入电网。 即主回路要求控制回路：启动时，控制KM1得电，KM2失电，当启动结束时，控制KM2得电。,3) 他励电动
12、机的启动控制电路,励磁保护,转子串电阻降压启动控制电路,4）Y-降压启动控制电路,对控制电路的要求：,启动时定子绕组接成Y形，启动结束后，定子绕组换接成形。,左边部分为主回路，右边部分为控制回路。,主回路 KM1、KM3的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕组接成Y形；,启动时控制接触器KM1和KM3得电，启动结束时，控制接触器KM1和KM2得电，在任何时候不能使KM2和KM3同时得电。,KM1、KM2的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕组接成形；,如果KM2和KM3同时闭合，则电源短路。,(2) 控制回路 C6-2.SWF,当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2、KM3和时间继电器KT的线
13、圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动。,当操作者按下启动按钮时，KM1首先得电自锁，同时KM3、KT得电，KM1和KM3的动合触头闭合，电动机接成Y形开始启动。,启动一段时间后，KT的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使KM3失电，KM3的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使KM2得电，KM2的动合触头闭合，由于KM1继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控制电路自动控制KM1、KM2得电，使电动机的定子绕组换接成形而运行。,（3）保护：,电流保护：KH、FU，同异步电动机直接启动电路。,零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路。,互锁（连锁）保护：主回路要求KM2、KM3中
14、任何时候只能有一个得电，所以在控制回路的KM2、KM3 支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的。,（4） 特点：,启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制。在控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为时间原则控制。,5). 异步电动机的制动控制电路,能耗制动控制电路,1,6)无进刀切削控制,3按速度的自动控制 速度继电器,速度控制的基本线路 交流异步电动机反接制动线路,限流电阻,在定子串电阻的回路中，同时串接电流继电器，用以检测定子电流的大小。,特点 启动过程是由电流来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为电流控制原则。,4.按电流的自动控制,6.3继电器-
15、接触器控制线路举例,单立柱车床夹紧机构,运动要求 1 工作台不动才能移动和夹紧 2.点动、顺序为松开、移动（采用行程控制）、夹紧（保证一定夹紧力）停车 3.移动和夹紧相互连锁,横梁移动与夹紧机构 主电路,放松,下降,横梁移动与夹紧机构 控制电路,分析控制原理电路图的一般步骤 各种控制方法是有机联系和综合应用的。,各环节间的相互联系,注意弄清各电路的作用和代表符号，看懂各控制开关的工作状态表。,8.4 继电器-接触器控制线路设计简介,设计程序,各部件的运动情况,T,S,n,I,对控制电路的基本要求 (1)应满足生产工艺所提出的要求； (2)线路简单，布局合理，电器元件选择正确 并得到充分利用(I
16、)； (3)操作、维修方便； (4)设有各种保护和防止发生故障的环节； (5)能长期准确、稳定、可靠地工作。 设计方法一般有两种：一种是经验设计法，另一种是逻辑分析设计法。,设计思路和应注意的一些问题 (I)首先掌握生产机械的工艺要求工作程序和运动变化规律、执行机构的工作方式和生产机械所需要的保护。 (2) 逐一画出各运动部件或程序的执行元件的控制电路。对于要记亿元件状态的电路，要加自锁环节；对于电磁阀和电磁铁等无记忆功能的元件，应利用中间继电器进行记忆。,(3)根据工作程序的要求将各主令控制信号接入各对应的线路中。对于要求几个条件只要有一个条件具备时，继电器(或接触器等)线圈就有电的程序，可用几个常开触头并联： 而对于要求几个条件都具备时，线圈才有电的程序，则用几个常开触头串联； 对于要求几个条件都具备时，继电器线圈才断电的程序，用几个常闭触头并联；而对于要求几个条件只要有一个具备时，线圈就断电的程序，就用几个常闭触头串联来实现控制,
