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1、第二章 电器控制线路的基本规律,电器控制电路的绘制 电气控制电路基本环节 三相异步电动机的启动控制 三相异步电动机的制动控制 三相异步电动机的调速控制 电气控制线路中的保护环节,本章小结,第一节 电器控制电路的绘制,电气控制系统图有三种:电器原理图、电器元件布置图、电器安装接线图,按照GB绘制. 一、电气图的图形符号和文字符号 1.图形符号:表示一台设备或概念的图形、 标记或字符.如 “”表示交流.图形符号,详见表1-6,(P14P15).,图形符号组合示例,2.文字符号:表示电气设备、装置和元器件 种类和功能的字母代码,如Q-开关类。文字符号,详见表1-6,(P14P15 ). (1)基本文
2、字符号：有单、双字母符号两种.单字母符号表示电气设备、装置和元器件大类。如K为继电器类元件。双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一表示器件某些特性的字母组成 ,如”KT”时间继电器. (2)辅助文字符号:进一步表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征的,如 KS表示速度继电器, YV表示电磁阀.,部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号,一般三极电源开关,低压断路器,常开触点 常闭触点 复合触点 行程开关,QK,QF,SQ,熔断器,常开 常闭 复合 按钮,FU,SB,线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点 接触器,KM,线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常
3、闭延时闭合触点 得电延时 时间继电器 失电延时,KT,部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号,常开触点 常闭触点 速度继电器,热元件 常闭触点 热继电器,线圈 常开触点 常闭触点 中间继电器,KS,FR,KA,电磁铁,YA,线圈 常开触点 常闭触点 电压继电器,KU,线圈 常开触点 常闭触点 电流继电器,KI,信号灯,HL,直流电动机,M,变压器,三相 异步电动机,M,转换开关,SA,电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式绘制的电气图。,方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。 作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找
4、电气故障提供帮助，同时也是编制电气接线图的依据。 特点：结构简单，层次分明。主电路：设备的驱动电路，包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。 控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。 信号指示电路 保护电路,1.电气原理图的绘制原则,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)原理图中各电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。3)同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注，如KM1 、KM2等。4)
5、原理图中所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出。5)原理图中，各电器元件一般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。 6)原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑色圆点表示。7)多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。8)元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。,2.图区划分 下图为CW6132型普通车床电气原理图,3.符号位置的索引,电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。,电器元
6、件的布置原则： 1. 体积大和较重的电器元件应装在元件安装板的下方，发热元件应装在上方 2. 强弱电分开，弱电应屏蔽 3. 需经常维护、检修、调整的元件的安装位置不宜过高 4. 布置应整齐、美观、对称 5. 元件之间应留有一定间距,电器元件布置图举例,电器接线图：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。,根据电气原理图和电器元件布置图编制 与电气原理图和电器元件布置图配合使用 表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况,电气安装接线图举例,第二节 电气控制电路基本环节,一、启动、点动和停
7、止控制环节,1单向全压启动控制线路,(a)开关直接控制 熔断器FU：短路保护 开关Q：闸刀开关、铁壳开关等。 Q选电动机保护用断路器，可实现过载保护，可不用熔断器FU。 适用于不频繁起动的小容量电动机，不能远距离、自动控制。,(b)按钮、接触器控制 熔断器FU：短路保护 开关Q：分断电源（同上）。 热继电器FR：过载保护 合Q，按下SB2，KM线圈得电，主触点闭合，电动机通电起动；自锁触点KM闭合，松开SB2，KM线圈继续得电，保证电动机工作。 按SB1，KM线圈断电，主触点断开，电动机停止，辅助触点断开解除自锁。 失压、欠压保护：意外断电或电源电压跌落太大时，接触器释放，自锁解除。电源电压恢
8、复正常后，电动机不会自动投入工作。,自锁：依靠接触器(继电器)自身的常开触点来使其线圈长期保持通电的环节叫“自锁”环节。,2电动机的点动控制线路,点动控制：按住按钮时电动机转动工作，手放开按钮时，电动机即停止工作，常用于生产设备的调整。与长动的主要区别是控制电器能否自锁。,图（a）最基本的点动控制线路 起动:按下SBKM得电KM主触点闭合电机M运转. 停机:松开SBKM失电KM主触点断开电机M停止.,(b),(c),(d),控制电路(b)：复合按钮SB3实现的点动控制线路；单独设置一个点动按钮，适用于需经常点动控制操作的场合。 控制电路(c)：旋转开关SA实现的点动控制线路，可实现点动与长动切
9、换；适用于不经常点动控制操作的场合。 控制电路(d) ：中间继电器实现点动的控制线路；单独设置一个点动回路，适用于电动机功率较大并需经常点动控制操作的场合。,二、可逆控制和互锁环节,三相异步电动机正反转控制电路,定子三相绕组电源任意两相对调，改变定子电源相序，可改变电动机旋转方向。,主电路 KM1和KM2分别闭合，定子绕组两相电源对调，电动机转向不同。,(a),(b),(c),控制电路(a)： 相互独立的正转和反转起动控制电路； 按下SB2，正转接触器KM1得电工作； 按下SB3，反转接触器KM2得电工作； 按下SB2、SB3，KM1与KM2同时工作，两相电源短路。,控制电路(b)： 接触器的
10、常闭辅助触点相互串联在对方的控制回路； 一方工作时切断另一方的控制回路，使另一方的起动按钮失去作用； 正、反转接触器互锁，避免了同时接通造成主电路短路。 正、反转切换的过程中间要经过“停”，操作不方便。,控制电路(c)： 既有接触器的互锁，又有按钮的互锁，保证了电路可靠地工作 复合按钮SB2、SB3直接实现由正转变成反转； 互锁：在控制线路中利用正反转接触器常闭辅助触点互相制约工作状态的控制环节，称为“互锁”环节。设置互锁环节是可逆控制线路中防止电源线间短路的保证。,正反转自动循环控制电路：,行程开（ST1、ST3） （ST2、ST4）自动控制电机正反转,电路工作过程：,按下正向起动按钮SB2
11、，接触器KM1得电动作并自锁，电动机正转使工作台前进。 运行到ST2位置，撞块压下ST2，ST2动断触点使KM1断电，ST2的动合触点使KM2得电动作并自锁，电动机反转使工作台后退。 工作台运动到右端点撞块压下ST1时，KM2断电，KM1又得电动作，电动机又正转使工作台前进，这样一直循环。 SB1为停止按钮。SB2与SB3为不同方向的复合起动按钮，改变工作台方向时，不按停止按钮可直接操作。 限位开关ST3、ST4限位保护作用：ST3与ST4安装在极限位置，由于某种故障，工作台到达ST1（或ST2）位置，未能切断KM1（或KM2），工作台将继续移动到极限位置，压下ST3（或ST4），此时最终把控
12、制回路断开，使电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所导致的事故。,行程控制：用行程开关按照机械运动部件的位置或位置的变化所进行的控制，称作按行程原则的自动控制。,三、顺序控制环节,1电路的构成 主电路：电动机M1和M2各由热继电器FRl、FR2进行保护， 接触器 KMl控制电动机M1的起动、停止， 接触器 KM2控制电动机M2的起动、停止， KMl、KM2经熔断器FU和开关Q与电源连接。,两台电动机顺序控制电路,按下SB2+KM1KM1+ 主触点吸合，M1起动。KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 按下SB3+KM2KM2+ 主触点吸合，M2起动。KM2+ 辅助常开触点吸合，自锁。 两台电机都
13、起动之后，要使电机停止运行，可如下操作： 按下SB1-KM1KM1- 主触点释放脱开，M1停止运转。 KM2KM2- 主触点释放脱开，M2停止运转。 如果想先起动M2，操作如下： 按下SB3+KM1-KM2，M2电机无法起动。,1)电路a): 先M1,后M2顺序起动,同时停车,2)电路b): 先M1,后M2顺序起动, 先M2,后M1顺序停车.,起动操作： SB2+KM1KM1+ 主触点吸合，M1起动。 KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。 SB4+KM2KM2+ 主触点吸合，M2起动。 KM2+ 辅助常开触点吸合，自锁。 停车操作： SB3-KM2KM2- 主触点释放脱开，M2停止运转。 SB1
14、-KM1KM1- 主触点释放脱开，M1停止运转。,四、多点控制：多个地点进行控制。,控制电路(a)：起动按钮并联连接，停止按钮串联连接，分别安置在三个地方，就可实现三地操作。控制电路(b) ：几个操作者都按起动按钮发出主令信号，设备才能起动，停止时则任一点都可以操作，,五、执行元件为电磁阀时的控制线路,当电磁阀YA得电时，油缸活塞杆可在压力油作用下向前推进；若YA失电，电磁阀的阀铁复位，活塞杆自动退回。由于电磁阀YA是无触点执行元件，故需要通过中间继电器来实现控制，如图（b）所示，此为电磁阀控制电路，它可以通过控制电磁阀YA，实现油缸活塞杆的进、退控制。,第三节 三相异步电动机的启动控制,10
15、KW以下的三相异步电动机，通常采用全压起动，即起动时电动机的定子绕组直接接在额定电压的交流电源上。 10KW以上的电动机，因起动电流大，线路压降大，负载端电压降低，影响起动电动机附近电气设备正常运转，故采用减压起动。 减压起动：起动时，降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机起动后再将电压恢复到额定值，使之在额定电压下运转。,常用减压起动方法,定子串电阻减压起动 星形三角形减压起动 自藕变压器减压起动 软起动（固态减压起动） 延边三角形减压起动,1.定子串电阻降压启动控制线路,起动时，定子电路串接电阻降低绕组电压，限制起动电流；起动后电阻短路，电动机全压下运行。不受接线方式限制，设备简单。机械
16、设备点动调整时也常采用，减轻对电网的冲击。,主电路(a)控制电路(b)： KM2得电，电动机正常运行。 起动后，KM1与KT一直得电，浪费电能。,控制电路(c)：KM2得电，KM1和KT失电，KM2自锁，节能实现控制要求。,全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。当反映起动过程结束的定时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成三角形接法实现全压工作。,2.星-三角形降压启动控制线路：,工作过程: 起动:按下SB2-KM1, KM3 得电M星形减压启动,KT 延时闭合后KM2得电,KM3 失电M接成三角形.同时 触点KM2断开KT失电. 停止:按下SB1- KM1, KM2 失电-M停止运转.,
