电动机基本控制与保护电路

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1、电动机基本控制及保护电路,【知识目标】 了解电气控制电路图基本知识。 学会异步电动机的控制电路图阅读方法。 掌握异步电动机的启动、正反转控制电路图的分析和绘制方法。 【能力目标】 掌握电器原理图的阅读和接线的方法。 掌握异步电动机的启动、正反转控制控制电路图设计方法。 能够阅读异步电动机启动、正反转的控制电路图。,电动机基本控制及保护电路,任务一 电动机控制线路图的绘制及线路安装步骤,一、电气原理图 （一）电动机控制电路的组成、特点及设计要求 电动机控制电路组成：按钮、继电器、接触器等低压电器组成。 特点：具有线路简单、维护方便、便于操作、价格低廉等许多优点。 电气图：表达设备的电气控制系统的

2、组成、分析控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系统。 常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。 电气原理图：表达电气控制系统的组成和联接关系，主要用来分析控制系统工作原理。,任务一 电动机控制线路图的绘制及线路安装步骤,（二）电动机控制电气图设计要求 1.主电路、控制电路和其它辅助的信号、照明电路，保护电路一起构成电气控制系统，各电路应沿水平方向独立绘制。 2.电路中所有电器元件均采用国家标准规定统一符号表示，其触头状态均按常态画出。主电路一般都画在控制电路的左侧或上面，复杂的系统则分图绘制。所有耗能元件（线圈、指示灯等）均画在电路的最下端。 图形符号应符合GB4728电

3、气图用图形符号的规定。 文字符号应符合GB7159-87电气设备常用基本文字符号的规定。 3.沿横坐标方向将原理图划分成若干图区，并标明该区电路的功能。继电器和接触器线圈下方的触头表用来说明线圈和触头的从属关系。,电动机电气控制原理图一般由3部分组成，即电源电路、主电路和辅助电路（包括控制电路、信号电路和照明电路）。电动机电气控制图中各组成部分的作用及特点见下表。,二、电器元件布置图 电器元件布置图：表明电气原理图中所有电器元件、电器设备的实际位置，为电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。 1.各电器代号应与有关电路图和电器元件清单上所用列的元器件代号相同。 2.体积大的和较重的电器元件应该

4、安装在电气安装板下面，发热元件应安装在电气安装板的上面。 3.经常要维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，图中不需要标注尺寸。,三、电气接线图 电气接线图：表明所有电器元件、电器设备联接方式，为电气控制设备的安装和检修调试提供必要的资料。,绘制原则： 1.接线图中，各电器元件的相对位置与实际安装的相对位置一致，且所有部件都画在一个按实际尺寸以统一比例绘制的虚线框中。 3.各电器元件的接线端子都有与电气原理图中的相一致编号。 4.接线图中应详细地标明配线用的导线型号、规格、标称面积及连接导线的根数。标明所穿管子的型号、规格等，并标明电源的引入点。 5.安装在电气板内外的电器元件之间需

5、通过接线端子板连线。,任务二 电气控制线路图的阅读,要阅读明白一张生产机械电气控制线路原理图，除了要对电机、电器等设备具有必要的知识外，读图时还应注意以下几点： （1）应了解生产机械设备的工艺过程，控制线路服务的对象及生产过程对控制线路提出的要求。要有一个生产机械动作顺序表。 （2）了解控制系统中各电机、电器的作用。 （3）读图时，要掌握控制电路编排上的特点。 （4）在控制电路原理图中，同一个电器的线圈和触头用同一文字符号表示，但同一电器的线圈和触头会分布在不同的支路中，起着不同的作用。 （5）电气控制电路原理图中的所有电器的触头均按其自然状态下的情况画出，但在读图时要注意有些触头的自然状态与

6、实际工作情况不一定相符。,任务三 直接起动单向运行的控制与保护电路,一、点动控制 许多生产机械在调整试车或运行时要求电动机能瞬时动作一下，这就叫做点动控制。,任务三 直接起动单向运行的控制与保护电路,二、直接起动单向连续运转控制电路 在上述点动控制电路中，按钮SB1两端并联接触器的一个动合辅助触点便可实现电动机的连续运转。因为，当接触器线圈通电后，辅助动合触点也闭合，这时放开SB1，线圈仍通过辅助触点继续保持通电，使电动机继续运行。,任务三 直接起动单向运行的控制与保护电路,三、基本保护环节 要确保生产安全必须在电动机的主电路和控制电路中设置保护装置。一般中小型电动机有下面常用的三种基本保护环

7、节。 1.短路保护 由熔断电器来实现短路保护。它应能确保在电路发生短路事故时，可靠地切断电源，使被保护设备免受短路电流的影响。 2.过载保护 由热继电器来实现。它应能保护电动机绕组不因超过允许温升而损坏。 3.失压保护（零压保护）和欠压保护 继电接触器控制电路本身具有这种保护作用。因为当断电或电压过低时，接触器就释放，从而使电动机自动脱离电源；当线路重新恢复供电时，由于接触器的自锁触点已断开，电动机是不能自行起动的。这种保护可避免引起意外的人身事故和设备事故 。,任务四 电动机的正、反转控制电路,要使三相异步电动机反转，只要将电动机接三相电源线中的任意两根对调联接即可。若在电动机单向运转控制电

8、路基础上再增加一个接触器及相应的控制线路就可实现正反转控制，如图5-6（a）所示。,任务四 电动机的正、反转控制电路,特别注意: KM1和KM2线圈不能同时通电，因此不能同时按下SBl和SB2，也不能在电动机正转时按下反转起动按钮，或在电动机反转时按下正转起动按钮。如果操作错误，将引起主回路电源短路。 由主电路可以看出，若两个接触器同时吸合工作，则将造成电源短路的严重事故，所以我们在图5-6（b）中，将两个接触器的动断辅助触点分别串联到另一接触器的线圈支路上，达到两个接触器不能同时工作的控制作用，称为互锁或联锁。这两个动断辅助触点因而称为互锁触点。这种互锁叫接触器互锁。但这种控制电路有个缺点，

9、就是要反转时，必须先按停止按钮后，再按另一转向的起动按钮。,任务四 电动机的正、反转控制电路,任务四 电动机的正、反转控制电路,存在问题： 电路在具体操作时，若电动机处于正转状态要反转时必须先按停止按钮SB3，使联锁触点KMl闭合后按下反转起动按钮SB2才能使电动机反转；若电动机处于反转状态要正转时必须先按停止按钮SB3，使联锁触点KM2闭合后按下正转起动按钮SBl才能使电动机正转。 图5-6（c）采用了复合按钮互锁，即将两个起动按钮的动断触点分别串联到另一接触器线圈的控制支路上。,任务四 电动机的正、反转控制电路,若正转时要反转，直接按反转按钮SB2，其动断触点断开，正转接触器KM1线圈断电

10、，主触点断开。接着串联于反转接触器线圈支路中的动断触点KM1恢复闭合，SB2动合触点闭合，KM2线圈通电自锁，电动机就反转。这种电路叫双重互锁控制电路。,任务五 多机顺序联锁控制,装有多台电动机的生产机构，有时要求按一定的顺序起动电动机，有的还要求按顺序停机，这就要采用顺序联锁控制。 图5-7为车床油泵和主轴电动机的联锁控制电路。要求油泵电动机M1先起动，使润滑系统有足够的润滑油以后，方能起动主轴电动机M2。按下SB1，KM1线圈通电自锁，KM1主触点闭合，油泵电机M1起动。这时通过KM1的自锁触点闭合，为KM2的线圈通电作准备，这样，按下SB2，主轴电动机M2方能起动，如果M1未起动时，按下

11、SB2，主轴电动机M2也不能起动。 电路中的熔断器FU1.FU2起短路保护作用；而过载保护由热继电器FR1和FR2担任，因为两个热继电器的动断触点是串联的，所以任何一台电动机发生过载而引起热继电器动作，都会使M1.M2停止运转。,任务五 多机顺序联锁控制,任务六 电动机其他控制方式,一、多处控制 在万能铣床、龙门刨床上为了便于调整操作和加工，要求在不同地点都能实现同一操作控制。这时只要把起动按钮动合触点并联，停止按钮动断触点串联，便可实现多处控制。如图5-8所示。,任务六 电动机其他控制方式,二、行程控制电路和行程控制 根据运动部件的位置变化，即以行程为信号对电路进行控制称为行程控制电路。是通

12、过行程开关配合挡铁来实现的。 图5-9为工作台自动往返控制电器，实现自动往返的行程开关SQ1和SQ2实际上与按钮组成的多处控制相似。,任务六 电动机其他控制方式,三、时间控制电路 按时间的长短为信号来控制电路的动作称为时间控制。它是利用时间继电器来实现的。时间控制电路举例： 1.三相鼠笼式异步电动机星形、三角形换接降压起动的控制电路。,（2）能耗制动控制电路 图5-11是有变压器全波整流的能耗制动控制电路。,工作原理如下：先合上电源开关S，按下起动按钮SB1，接触器KM1线圈得电动作并自锁，主触点闭合，电动机M起动运转。停车时，按下SB2，KM1线圈失电，断开电动机三相交流，同时KM2和时间继

13、电器KT线圈得电，通过接触器KM2的主触点向电动机定子绕组通入直流电，进行能耗制动。经过预先调好的时间，KT的动断延时触点断开，KM2线圈失电，切断直流电源，制动结束。,任务七 电机控制电路的故障分析,故障检修时，大体上可分为下列几个步骤： 观察和调查故障现象 故障现象是查找电气故障的基本依据，是查找电气故障的起点，因而要对故障现象仔细观察分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。 分析故障原因 根据故障现象分析故障原因，是查找电气故障的关键。 确定故障部位 确定故障部位是查找电气设备故障的最终目的。 确定故障部位是在对故障现象进行周密的考察和细致分析的基础

14、上进行的。在这一过程中，往往要采用多种手段和方法。 （）调查研究法。 在处理故障前，通过“问、看、听、摸”来了解故障前后的详细情况，以便迅速地判断故障的部位，并准确地排除故障。 “问”是向操作者了解故障发生的前后情况。 “看”是看熔丝是否熔断；接线是否松动、脱落、断线；开关的触点是否接触好；有没有熔焊；继电器是否动作；撞块是否碰压行程开关等。 “听”是用耳朵倾听电动机、变压器和电器元件的声音是否正常，以便帮助寻找故障部位。例如某三相电动机运行时“嗡嗡”响，那可能是定子电源缺相运行或转子被机械卡住。 “摸”是当电动机、变压器、继电器线圈发生故障时，温度升高，可以手感检查。限位开关没有发信号而使动

15、作中断时，也可以用手代替撞块去撞一下限位开关，如果动作和复位时有“嘀嗒”声，一般情况下开关是好的，调整撞块位置就能排除故障。,任务七 电机控制电路的故障分析,（）通电试验法。 在外部检查发现不了故障时，可对电气控制电路作通电试验检查。 通电试验检查时，应尽量使电动机和传动机构脱开，调节器和相应的转换开关置于零位，行程开关还原到正常位置。 检查的顺序是先控制电路后主电路，先辅助系统后主传动系统，先开关电路后调整电路，先怀疑重点部位后再怀疑一般部位。通电试验检查也可采用分步试送法，即先断开所有的熔体，然后按顺序逐一接通要检查部位的熔体。 合上开关，观察有无冒烟、冒火及熔断器熔断现象。若有，故障部位

16、就在该处；若无异常现象，再给以动作指令，观察各接触器和继电器是否按规定的顺序动作，也可发现故障。通电试验时必须注意，可能发生飞车或损坏传动机构的设备不宜通电；发现冒烟、冒火及异常声音时立即停车检查；不能随意触碰带电电器；养成右手单独操作的习惯。 （）测量法。 测量法是利用校验灯、试电笔、钳形电流表、万用表、示波器等对电路进行带电或断电测量，是找出故障点的有效方法。 1）带电测量法。 对于简单的电气控制电路，可以用试电笔直接判断电源好坏。 ）断电测量法。 （）类比、替代法。 在有些情况下，可采用与同类完好设备进行比较来确定故障的方法。,通识教育：自信自强,1、自信自强的例子 2、讲解如何自信自强,谢谢大家！,