机床电气控制线路的基本环节

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1、新授内容:3、电动机的正反转控制4、电动机的制动控制5、电动机的其它环节2、电动机的起动控制1、电气原理图的画法和阅读方法第2章 电气控制线路的基本原则和基本环节 学习目标： 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。 重点：各基本线路的工作过程及其中应用的一些基本环节。 难点：顺序控制、多地点控制等各种典型电路的组成。5电气控制系统组成：电气控制系统的作用：实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生 产过程自动化。由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的。

2、电气控制系统图电气原理图电气设备安装图电气设备接线图 主电路控制电路照明和显示电路 绘制电气控制线路图，必须使用国家统一规定的电气图形符号国家统一规定的电气图形符号 和文字符号。和文字符号。2.1 电气控制线路的绘制相关国家标准 ：5 GB47281985电气图常用图形符号 GB52261985机床电气设备通用技术条件 GB71591987电气技术中的文字符号制定通则 GB69881986电气制图 GB50941985电气技术中的项目代号 注：图形符号和文字符号5图形符号文字符号符号要素一般符号限定符号基本文字符号辅助文字符号补助文字符号单字母符号双字母符号5 电气设备安装图表示电气控制系统中

3、各电器元件的实际安装位置。50505050320360线槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型车床电气设备安装图EL0HL231424231032.5mm22M1M24132.5mm231mm250.75mm230.75mm232.5mm2QSQ1CW6132型车床电气设备接线图 电气设备接线图表示各电气设备之间实际接线情况。电气原理图绘制原则1）原理图一般分主电路和控制电路两部分：主电路用粗线条画在原理图的左边 ；控制电路用细线条画在原理图的右边。2）电路图中各电气元器件，采用国家标准规定符号绘出。3）需要测试和拆、接外部引出线的端子，应用图形符号“空心圆”表示。电路 的

4、交叉连接点用“实心圆”表示。4）采用电器元件展开图的画法。同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字 符号要相同，如KM1 、KM2等。 电气原理图5）所有按钮、触点均按原始状态画出。 注意：“原始状态”的含义： 对接触器、继电器等是指线圈不通电时的触点状态。 对按钮、行程开关是指没有受到外力时的触点位置。 对主令控制器是指手柄置于“零位”时的触点位置。6）控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自上而下或自左至 右的原则绘制。7）电路图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘制。8）当图形垂直放置时，电路中各元器件触点图形符号以“左开右闭”绘 制，即垂线左侧的触点为动合（常开）触点，

5、垂线右侧的触点为动断（常 闭）触点。当图形为水平放置时以“上开下闭”绘制，即在水平线上方的 触点为动合（常开）触点，在下方的触点为动断（常闭）触点。KMKM 2 4 2 4 2 2 2 2技术数据的标注：技术数据的标注：l熔断器熔体的 额定电流l热继电器的动 作电流范围及 其整定值l导线截面积CW6132型车床电气原理图继电器、接触器线圈与触头对应位置的索引接触器各栏的含义如下：继电器各栏的含义如下：KM 2 4 2 2注：注：未使用的触头用未使用的触头用“X”X”表示。表示。注：电气原理图阅读分析的方法 1先机后电。2先主后辅。3化整为零。4集零为整。5总结检查。2.2 三相异步电动机的启动

6、控制三相异步电动机的结构1、定子由内周有槽的硅钢片叠成。A -X、B -Y 、C- Z 定子铁心： 三相绕组：AXBYCZACBo 定子作用：i 0 首端流入，尾端流出。 i 0 尾端流入，首端流出。 ()电流入AXBYCZACBAYC BZXo()电流出规定：AXYC BZAXYC BZAXYC BZ600o合成磁场是一个旋转的磁场。一个电流周期，旋转磁场在空间一个电流周期，旋转磁场在空间 转过转过360360。 结论：2、转子 鼠笼型异步电动机： 绕线型异步电动机：定子三相绕组通入三相交流电。方向:顺时针磁生电右手定则感应电动势 E20电生磁电磁力 左手定则电磁力FF电磁转矩Tn nF 转

7、动原理：直接起动控制线路D65开关控制FUM 3QS1手动控制 特点: 电气原理图： 应用:控制小型台钻和砂轮机。2. 点动控制 应用：常用于车床拖板箱快 速 移动的电机控制。 保护环节： 短路保护控制电路 短路保护主电路 短路保护 工作原理： 电气原理图：QS L1L3L2FU1KMM 3SBKMFU2短路保护 ：FU1、FU2过载保护 ：FR3. 接触器自锁控制 工作原理 保护环节 电气原理图L1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM 3FRKMFRSB1自锁环节 工作过程开关切换FU2SB1KMKMFRSB2SA 长动与点动混合控制按钮切换FU2SB1KMKMFRSB2SB3中间继电器

8、切换FU1KMM 3FRQSL1L3L2主电路FU2SB2KMKMFRSB1KAKASB2KA（1）点动控制电路按按钮时电机转动，松开时停止工作。1）无自锁触点2）无过载保护（短时工作） （2）长动控制电路正常加工时连续不断的工作，有自锁。自锁（自保持）：依靠接触器自身辅助触点而使其 线圈保持通电。 总结点动和长动控制的区别。练习：分析下列控制电路分别实现什么控制？ 工作过程2.3 其他典型控制环节 多条件控制 联锁控制 工作循环自动控制一、多条件控制 特点 工作原理多地控制：起动按钮并联，停止按钮串联；多人控制：起动按钮串联，停止按钮串联。L1 L2 L3QSFRM3FU1KMFRSB4SB

9、3SB1 SB2KMFU2KMFRSB4SB3SB1SB2KMFU2KM 动画演示 主电路实现顺序控制 控制电路实现顺序控制要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的 控制方式。二、联锁（顺序）控制顺序启动同时停止控制顺序启动逆序停止控制顺序启动同时停止控制 特点 电气原理图控制电路KM2FU2FR1SB3FR2KM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1FU1KM1M13FR1QSL1L3L2KM2M23FR2主电路要求接触器1动作后接触器2才能动作，则将接触器1的常开触点串接 在接触器2的线圈电路。 动画演示顺序启动逆序停止控制KM2FU2FR1SB3FR2KM1SB1SB4SB2K

10、M1KM2KM1KM2 电气原理图 特点控制电路FU1KM1M13FR1QSL1L3L2KM2M23FR2主电路要求接触器2停止后接触器1才能停止，则将接触器2的常开触点并接 在接触器1的停止按钮两端。作业：动力头自动循环控制 SQ1动力头1动力头2SQ2SQ4SQ3abdc M1M2 运动示意图 电气原理图SQ1动力头1动力头2SQ2SQ4SQ3abdcM1M2FU1KM1M13FR1QSL1L3L2KM3KM2M23FR2KM4(a) 主电路KM3SQ2FU 2 FR1SB2FR2KM1SB1KM1KM2KM4SQ4KM3 KM4KM1SQ1KM2SQ3KM3KM4SQ2SQ4L1N(b)

11、 控制电路电动机原理：改变电动机三相电源的相序，可 改变电动机的旋转方向。2.4 三相异步电动机的正反转控制AXYC BZAXYC BZ600o1.倒顺开关控制正反转5.5KW以下的电动机电路直接控制电动机正反转。 特点 电气原理图 应用SB1KMFU2 FRKMSB2控制电路用倒顺开关实现电源调相。倒顺开关主电路M 3 L1L2 L3KMFRQSFU1SA2.按钮控制正反转 主电路KM2 控制电路控制电路FU2FRSB1SB2KM1KM1KM2KM2SB3正转按钮反转按钮 工作原理 缺点：(1) 基本控制电路FU1KM1M 3FRQSL1L3L2主电路容易造成相 间短路。 控制电路 工作原理

12、(2) 接触器互锁控制控制电路FU2FRSB1SB2KM1KM1KM2KM2 SB3KM2KM1电气互锁 优点：工作安全可靠。 缺点：操作不便。KM2FU1KM1M 3FRQSL1L3L2主电路 主电路 控制电路 工作原理 优点：(3) 双重互锁控制安全可靠，操作方便。 主电路KM2FU1KM1M 3FRQSL1L3L2主电路FU2FRSB1SB2KM1KM1KM2KM2SB3SB2SB3KM2KM1控制电路图 动画演示知识回顾1、常用低压电器有哪些。2、绘制电气原理图的原则。2、电动机的直接起动控制线路 。L1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM 3FRKMFRSB1自锁环节 优点：思考

13、：只有机械互锁环节可以吗？操作方便。控制电路FU2FRSB1SB2KM1KM1KM2KM2 SB3SB2SB3 缺点： 易产生故障。 电气原理图KM2FU1KM1M 3FRQSL1L3L2主电路龙门刨床加工3.工作循环自动控制KM2FU1KM1M 3FRQSL1L3L2(a) 主电路工作台运动方向向左向右挡块1挡块2图7 工作台往复循环控制SQ1SQ3SQ2SQ4 运动示意图 电气原理图 动画演示知识回顾：1、笼型异步电动机正反转的工作原理是什么？“正- 停-反”和“正-反-停”控制线路有什么区别？2、笼型异步电动机常用的降压起动方法有几种？降压起动的方法定子绕组串电阻（电抗）起动自耦变压器降

14、压起动Y降压起动降压起动的实质起动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动电流；起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。2.4 降压起动控制线路1、定子串电阻降压起动 电气原理图 工作原理 适合场合在中小型生产 机械中应用广泛。FU1KM1QS主电路M 3FRL1L3L2KM2RFRSB2SB1 KM1KTKTKM1KM2KM2KM2控制电路FU2KM2 动画演示+AXCZBY+AX BYCZ2、星形三角形降压起动线电压：两相绕组首端之间的电压，用U1表示；相电压：每相绕组首、尾之间的电压，用U相表示。对于星形接法：对于三角形接法： 线电流：电网的供电电流，用I1 表示； 相电流：每

15、相绕组的电流，用I相表示。 工作原理降压起动时的电降压起动时的电流为流为直接起动时的直接起动时的起动起动正常正常运行运行+AXCZBY+AX BYCZ星形接法：三角形接法： 电气原理图 适合场合只能用于正常运行时 为形接法的电动机。QSFRV1MU1W2FU1V23KM2KM3KM1W1U2L1L2L3主电路控制电路 动画演示3、自耦变压器降压起动 工作原理 适合场合起动时，定子绕组接入自耦变压器，得到自耦变压器二 次侧电压；正常运行时切除自耦变压器。适用于不频繁起动、容量在30kw以下的设备。正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电动机。 电气原理图 FU2FRSB4SB1KM1KM1KAKM2KM1KAKAKAKT控制电路KTM 3FU1KM2FRQSL1L3L2KM1KM1T主电路定子串自耦变压器降压启动动画演示 动画演示起动转动转 矩大，设备设备 投入较较高。电动电动 机容量较较大，要求限制 对电对电 网的冲击电击电 流。串自耦变压变压 器起动电动电 流和起动转动转 矩为为正常工作时时的 1/3。额额定电压为电压为 380V，正常工作 时为