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1、2019/1/14,1,第三章 继电接触控制系统的基本控制电路,电动机控制的基本环节,按联锁控制的规律,按控制过程的变化参量进行控制的规律,电动机控制的保护环节,2019/1/14,2,1.1 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,1.直接起动,(a)结构图,2019/1/14,3,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮 ，电动机停转。,点动按钮SB3的作用,(1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使线圈KM不能自锁。,复合按钮,2019/1/14,4,按下SB3,电机运转,点动时：,2019/1/14,5,松开SB3,电机停转,实现点动,2019/1/14,6
2、,3、多地控制线路,在大型生产设备上，为使操作人员在不同方位均能进行起、停操作，常常要求组成多地控制线路。 需要多个起动、停止按钮。 启动按钮应并联，停止按钮应串联，分别装在不同地方。,2019/1/14,7,4、鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。(即改变电动机定子绕组的电源相序) 需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。,2019/1/14,8,按下SB1,SB0,KM2,利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法成为“互锁”，起互锁作用的两
3、对触头称为互锁触头。利用接触器的触点实现互锁控制称电气互锁（也称电气联锁）。,“互锁”触点,缺点： 改变转向时必须先按停止按 钮。,KM1,SB1,KM2,KM2,SBR2,KM1,KM1,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,闭合,2019/1/14,9,利用复合按钮的触点实现互锁控制称机械互锁。,鼠笼式电动机正反转的控制线路,既有接触器互锁，又有按钮互锁，叫做具有双重互锁的可逆控制电路,2019/1/14,10,当电机正转时，按下反转按钮SB2,电机反转,2019/1/14,11,5、优先控制电路(分为先动作优先和后动作优先),先动作优先电路工作状态： 无论哪一台设备先动作，其他设备则不能
4、动作，即先动作优先。 若首先按下SB1，KM1线圈得电并自锁（电动机M1工作），KM1的动合触点闭合，使中间继电器KA线圈得电，KA的动断触点断开KM2、KM3的线圈电路，因而在KM1未断电之前，KM2、KM3接触器都不能工作。 互锁控制电路都属于先动作优先控制电路。,2019/1/14,12,后动作优先电路的工作状态： 多台设备，任一台工作，前面所有已动作的设备自动停止工作，即后动作优先。 若先按下SB1，则KM1线圈得电并自锁（电动机M1工作），若再按SB2，则KM2线圈得电并自锁（电动机M2工作），KM2的动断触点断开，使KM1断电。,后动作优先电路,KM1,KM1,KM2,KM2,SB
5、3,KM3,SB1,SB2,KM3,KM2,KM1,KM3,KM3,KM1,KM2,2019/1/14,13,第二节 按联锁控制的规律,凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有互相制约或互相配合的控制，匀称为联锁控制。,2019/1/14,14,控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。 按下停止按钮两台电动机同时停止工作。,1. 电机的顺序工作的联锁控制,按SB1,再按SB2,顺序启动，逆序停止,2019/1/14,15,2、顺序启动，逆序停止控制线路,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB0,SB1,KM1,KM1,KM2,通电,闭合,闭
6、合,通电,闭合,闭合,SB2,KM2,.,.,.,.,SB3,KM1,闭合,M1转动,再按SB2,M2转动,启动：按SB1,KM2,.,.,闭合,停止：按SB3,M2停止,再按SB0,M1停止,KM2断电,KM2断电,2019/1/14,16,控制规律,实现联锁的关键：正确选择和安排联锁触点。 互相制约关系（互锁）由将各自控制电器的常闭触点串接到对方电器的线圈电路中。 顺序动作联锁，将先通电的电器的常开触点串接在后通电的电器的线圈电路中，将先断电的电器的常开触点并接在后断电的电器的线圈电路中的停止按钮上。,2019/1/14,17,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (K
7、M1)的负 荷过重。,KM1,M1,3,2019/1/14,18,KM2,SB0,KM2,SB1,KM1,FR1,KM1,例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,2019/1/14,19,SB,KM1,FR1,停止：,断电,断电,断开,断开,2019/1/14,20,第三节 按控制过程的变化参量进行控制的规律,一、时间原则控制 1. 基本电器：时间继电器 实现：电动机降压启动
8、和制动 自动间歇 各种动作的时间顺序控制 2. 定子串电阻降压启动控制线路 是在电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使得加在定子绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。,2019/1/14,21,3. 鼠笼式电动机能耗制动控制线路,在制动过程中，电流、转速和时间三个参量都在变化，原则上可以任取其中一个参量作为控制信号。 取时间作为变化参量，其控制线路简单，成本较低，故实际应用较多。,2019/1/14,22,正反转控制线路,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正之。,2019/1/14,23,二、行程原则控制,基本电器：行程开关 工作原理：行程
9、开关装在所需的地点，当装在运动部件上的撞块碰动行程开关时，行程开关的触点动作，从而实现电路的切换。 主要用于：机床进给速度的自动换接； 自动工作循环； 自动定位； 运动部件的限位保护。,2019/1/14,24,行程控制的限位线路,KM1和KM2分别行车向前和向后的接触器。,按SB1时,(其常闭断开),KM1断电,当行车离开终点位置，按SB2时，行程开关自动复位，行车继续正常运行。,2019/1/14,25,按SBF时,(其常闭断开， 常开闭合),KMF断电,自动往返循环控制线路,2019/1/14,26,运动部件每经过一次自动往复循环，电动机就要进行两次反接制动过程，这将出现较大的电流和机械
10、冲击。因此，这种线路只适用于电动机容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统中。,2019/1/14,27,三、速度原则控制,1、速度原则控制的单向能耗制动控制电路 取速度为变化参量 基本电器：速度继电器，检测电动机的速度变化，在1203000r/min范围内速度继电器触点动作，当转速低于100r/min时，触点复位。速度继电器要与电动机同轴旋转。 实现：电动机反接制动； 能耗制动； 电动机的低速脉动控制。,2019/1/14,28,电动机正常工作KS的常开触头闭合，为制动作准备。 停车时按下 KM1线圈断电 主触头断开，切断交流电源 复合按钮SB1 KM2线圈通电 主触头闭合，
11、电动机通直流电 进入能耗制动 当电动机的转速下降至接近零时，KS的常开触头断开 KM2线圈断电 常开主触头断开 切除直流电源 能耗制动结束,2019/1/14,29,2、反接制动控制线路 反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的制动方法。 反接制动常采用转速为变化参量进行控制。 反接制动特点：制动迅速，效果好，冲击大。 适用范围：10KW以下的小容量电动机。 为了减少冲击电流，通常在电动机主电路中串接限流电阻。,2019/1/14,30,2019/1/14,31,电动机正常工作KS的常开触头闭合，为制动作准备。 按复合按钮SB1 KM1线圈失电
12、电动机断电惯性运转 （KS仍闭合） KM1常闭触头闭合 KM2线圈得电 KM2常开触头闭合自锁 KM2主触头闭合 电机接电阻反接制动 KM2常闭触头断开 当电动机的转速下降至接近零时，KS的常开触头断开 KM2线圈断电 常开主触头断开反序电源耗制动结束。,2019/1/14,32,电动机可逆运行的反接制动控制线路,KS1是速度继电器KS的正转触头，KS2反转触头。KM1正转接触器，KM2反转接触器,2019/1/14,33,当正转接触器KM1闭合，电动机接正相序三相电源运转时，速度继电器KS的正转常闭触头KS1断开，常开触头KS1闭合。 由于反转接触器KM2的线圈电路中串连的起互锁作用的常闭触
13、头KM1早已断开，所以KS1 正转常开触点的闭合仅起KM2准备通电的作用，并不能使其线圈立即通电。 按停止按钮SB1时，KM1线圈断电，其常闭触头复位使KM2线圈通电，电动机接反相序电源，进入正向反接制动状态。,2019/1/14,34,由于速度继电器KS1的常闭触头这时是断开的，KM2线圈的自锁通路已被切断。当电动机转速降到接近零时，速度继电器的正转常闭和常开触头KS1均复位，接触器KM2线圈断电，正向反接制动过程结束。,反向起动和反接制动,2019/1/14,35,四、电流原则控制,基本电器：电流继电器 工作原理：电流继电器可在线圈中的电流达到某一整定值时动作，或在电流降低到某一整定值时释
14、放。 实现：过电流或欠电流保护 电动机的分级起动 夹紧力的自动控制等。,2019/1/14,36,3,M,FR,KM1,.,.,.,KM2,KM3,KM4,KI3,KI2,KI1,1、电流原则控制转子电路串电阻启动控制线路,1R,2R,3R,2019/1/14,37,电流原则控制转子电路串电阻启动控制线路,原理：利用电动机转子电流大小的变化来控制电阻切除。,KI1、KI2、KI3是电流继电器，它们的吸合电流一样，释放电流逐渐减小。,启动：按SB2 ，KM1线圈通电，常开触点闭合自锁，电动机串三级电阻电阻启动，启动电流很大，电流继电器都吸合，它们的常闭触点断开。在启动瞬间电流继电器动作快于接触器
15、，所以启动开始电动机先串全部电阻启动。,2019/1/14,38,电流原则控制转子电路串电阻启动控制线路,随着启动转速的增高，电流逐渐减小，KI1先释放，其常闭触点闭合，KM2线圈通电，其主触点吸合，切除电阻1R，使电流略有上升。电动机继续加速，电流又很快减小，KI2释放，其常闭触点闭合，KM3线圈通电，其主触点吸合，切除电阻2R。当转速继续升高，电流又减小，KI3释放，常闭触点闭合，KM4线圈通电，其主触点吸合，切除电阻3R，全部电阻切除，电动机启动完毕，正常运转。,2019/1/14,39,2、自动夹紧机构的控制线路,按电流原则和行程原则控制的机床横梁夹紧机构的自动控制线路,2019/1/14,40,接触器KM1控制电动机正转为夹紧 接触器KM2控制电动机反转为放松 行程开关SQ为夹紧和放松状态的检查 电流继电器KI用于根据电动机的电流大小检查夹紧力。 作业：分析具体工作过程并改进电路为全自动控制。,2019/1/14,41,第四章 电动机控制的保护环节,电动机控制的保护环节是保证设备长期安全，可靠、无故障运行的重要部分。 保护电动机、电网、电气控
