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1、第4章 三相异步电动机的基本控制电路,工厂的电气设备(如机床等)，大多是采用电动机来拖动的，而电动机尤其是三相异步电动机，大多是由开关、接触器、继电器、按钮和行程开关等组成的电气控制电路来进行控制的。利用在第3章中所学的常用低压电器，就可以构成各种不同的控制电路，满足生产机械对电气控制系统所提出的要求。实际控制系统中，无论多么复杂的电路，都是由一些基本控制环节按需要组合而成的。本章主要讨论三相异步电动机的点动和长动控制、正反转控制、位置控制、顺序控制和多点控制、延时控制及保护电路等。 在学习本课题内容过程中，要理解基本控制线路的工作原理，学会分析基本控制线路的方法，掌握安装基本控制线路的基本技
2、能，为后继章节的学习打下良好基础。,4.1 电气控制系统图中的图形文字符号及绘图原则,电气控制系统图是一种工程图，用来表达电气控制系统的设计意图，便于电气控制工作原理分析、安装、调整、使用和维修的技术文件资料。它需要用统一的工程语言形式来表达，这个统一的工程语言就是国家电气制图标准。电气控制系统图必须要用标准的图形符号、文字符号及规定的绘图原则绘制。,4.1.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号,1.电气图中的图形符号 (1)符号要素 一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形组合，以构成一个设备或概念符号，称为符号要素。 (2)一般符号 一般符号是用于表示同一类产品和此类产品特性的一种很
3、简单的符号，它们是各类元器件的基本符号。 (3)限定符号 限定符号是用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号。,4.1.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号,2.电气图中的文字符号 (1)基本文字符号 基本文字符号分为单字母符号和双字母符号两种。 1)单字母符号。 2)双字母符号。 (2)辅助文字符号 辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征的。,4.1.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号,3.电路各接点标记 1)三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。 2)电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序标记。 3)分级三相交流电源主电路采用
4、三相文字代号U、V、W的前边加上阿拉伯数字1、2、3等来标记，如1U、1V、1W，2U、2V、2W等。 4)电动机分支电路各个接点标记采用三相文字代号后面加数字来表示，数字中的个位数表示电动机代号，十位数字表示该支路各接点的代号，U21为第一相的第二个接点代号，依此类推。 5)电动机绕组首端分别用U、V、W标记，尾端分别用U、V、W标记，双绕组的中点则用U、V、W标记。,6)控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组成。,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,1.电气原理图,图4-1 CW6132型车床电气原理图,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,(1)绘制电气原理图的基本规
5、则 1)原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出。 2)电气原理图中，各电气元件不画实际的外形图，而采用国家标准规定的图形符号和文字符号进行绘制。 3)电气原理图中，各电气元件的导电部件，如线圈和触点的位置，应根据便于阅读和分析的原则来安排，绘制在它们完成作用的地方。 4)电气原理图中所有电器触点的图形符号，都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态绘制。 5)电气原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应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。,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,6)由若干元件组成的具有特定功能的环节，可用点画线框括起来，并标注环节的主要作用。 7
6、)对于外购的成套电气装置，如稳压电源、电子放大器、晶体管时间继电器等，应将其详细电路与参数绘在电气原理图上。 8)电气原理图中的全部电动机、电气元件的型号、文字符号、用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。 (2)图面区域的划分 图面分区时，竖边从上到下用拉丁字母、横边从左到右用阿拉伯数字分别编号。 (3)符号位置的索引 在较复杂的电气原理图中，继电器、接触器线圈或触点的文字符号下方要标注其触点或线圈位置的索引。,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,31A.TIF,(4)电气原理图中技术数据的标注 电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有时还用小号字体标注在其图形符号的旁
7、边，,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,如图4-1中标注在导线旁的2.5mm2、15mm2、0.75mm2等数字是表明该导线的截面积。 2.电气元件布置图,图4-2 CW6132型车床电气设备布置图,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,3.电气安装接线图,图4-3 CW6132型车床控制板电气布置图,4.1.2 电气控制系统图及绘图原则,4-4.TIF,4.2 小容量三相异步电动机单向旋转直接起动控制电路,所谓电动机的起动，是指电动机接通电源后由静止状态逐渐加速到稳定运行状态的过程。将额定电压直接加到电动机的定子绕组上使电动机起动的方式，称为直接起动或全压起动。这种方法的优点是所用电器设
8、备少、电路简单，是一种简单经济的起动方法，但由于直接起动时其起动电流为电动机额定电流的47倍，过大的起动电流会使电网电压降低，从而直接影响在同一电网上工作的其他电气设备的稳定运行，所以允许直接起动的电动机容量受到一定的限制。,4.2.1 单向旋转控制电路,1.开关控制电路,图4-5 电动机单向旋转开关控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,2.接触器控制电路,图4-6 电动机单向旋转 接触器控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,(1)长动控制电路 图4-6所示为电动机单向旋转接触器控制电路，通常也称为长动电路。,图4-7 电动机点动控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,(2)点动控制电路
9、生产机械不仅需要连续运转，同时在做调整工作时还需要点动控制，图4-7所示为电动机点动控制电路。 (3)点动与长动控制电路 点动与长动控制是异步电动机两种不同的控制方式，在实际工作中，如机床既要点动调整，又需要长期工作。,图4-8 点动与长动控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,3.多点控制电路 4.多台电动机顺序起、停控制电路,图4-9 两地控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,图4-10 两点控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,图4-11 顺序控制电路,5.步进控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,图4-12 两种顺序控制电路,4.2.1 单向旋转控制电路,图4-13 步进控制电路
10、,4.3 单向旋转长动控制电路的安装,1.电气原理图,图4-14 接触器自锁单向旋转控制电路,4.3 单向旋转长动控制电路的安装,2.实习目的 3.工具、仪表及器材 (1)工具 (2)仪表 (3)器材,4.3 单向旋转长动控制电路的安装,表4-1 电气元件明细表,4.安装步骤和工艺要求 1)识读长动单向旋转控制电路，明确电路所用电气元件及作用，熟悉电路的工作原理。 2)按电气元件明细表配齐所用电气元件，并进行检验。 3)在控制板上按电气元件布置图安装电气元件，并贴上醒目的文字符号。,4.3 单向旋转长动控制电路的安装, 熔断器的安装：熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底
11、座的中心端。 各元件的安装位置应整齐、匀称、间距合理，便于元件的更换。 紧固各元件时要用力均匀，紧固程度适当。 4)按接线图的走线方法进行板前明布线和套编码管。 布线通道尽可能少，同路并行导线按主电路和控制电路分类集中、单层密排，紧贴安装面进行布线。 布线顺序一般以接触器为中心，由里到外、由低至高，按照先接控制电路、后接主电路的次序进行，以不防碍后续布线为原则。 同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可时，该根导线应在接线端子引出时就水平架空跨越，也属于走线合理。,4.3 单向旋转长动控制电路的安装, 布线时应横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。 同一元件、同一回路的不同接点
12、的导线间距离应保持一致。 布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。 导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层、不反圈、不露铜过长。 一个电气元件接线端子上的连接导线不得多于两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。若有两根导线一定要接到同一端子上，则需要用并接头先将两根导线并在一起，然后再接到接线端子上。 在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码管。所有从一个接线端子(或接线桩)到另一个接线端子(或接线桩)的导线必须连续，中间无接头。,4.3 单向旋转长动控制电路的安装,5)根据电气原理图检查控制板布线的是否正确。 6)安装电动机。 7)连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。 8)连接电源、电动机
13、等控制板外部的导线。 9)自检： 按电路图或接线图从电源端开始，逐端核对接线及接线端子处线号是否正确、有无漏接、错接之处。检查接点是否符合要求，压接是否牢固。接触应良好，以免带负载运行时产生闪弧现象。,4.3 单向旋转长动控制电路的安装, 用万用表检查电路的通端情况，检查时，应选用倍率适当的电阻档，并进行校零，以防短路故障发生。对控制电路的检查(可断开主电路)，将表笔分别搭在U21、V21线端上，读数应为。按下SB1时，读数应为接触器线圈的直流电阻值。然后断开控制电路，检查主电路有无开路或短路现象。人为按下KM主触点架，测量U21-U31、V21-V31、W21-W31都应该导通。然后松开KM
14、主触点架，测量U21-U31、V21-V31、W21-W31两点间应该是断开的。 10)交验：交指导教师检查无误后方可通电试车。 11)通电试车： 通电试车前，必须征得教师同意，并由教师接通三相电源L1、L2、L3，同时指导教师在现场监护。,4.3 单向旋转长动控制电路的安装, 学生合上QS，用测电笔检查熔断器出线端，氖管亮说明电源已接通。 按下起动按钮SB1，观察接触器吸合是否正常，此时KM应吸合。观察电气元件动作是否灵活，有无卡阻及噪声过大等现象。 松开SB1，接触器KM继续吸合，电动机单向旋转，按下停止SB2，KM断电松开，电动机自然停车。 试车成功率以通电后第一次按下按钮时计算。 通电
15、试车完毕，先切断电源QS，拆除三相电源线，再拆除电动机接线。 5.注意事项 1)电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地。,4.3 单向旋转长动控制电路的安装,2)电源进线应接在螺旋式熔断器的下接线座上，出线则应接在上接线座上。 3)按钮内接线时，不可用力过猛，以防螺钉打滑。 4)在试车过程中，若有异常现象应马上停车，不得对电路接线进行带电检查。 5)训练应在规定时间内完成。 6.评分标准,4.3 单向旋转长动控制电路的安装,表4-2 评分标准,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,1.手动控制电路 (1)倒顺开关正反转控制电路 利用倒顺开关控制电动机正反转的电路如图4-15所示。,图4-15 倒顺
16、开关控制电动机的正反转电路,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,(2)按钮、接触器控制的正反转控制电路 1)接触器互锁正反转控制电路。 2)按钮互锁正反转控制电路。,图4-16 接触器互锁正反转控制电路,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,图4-17 按钮互锁正反转控制电路,3)双重互锁正反转控制电路。,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,图4-18 按钮、接触器双重互锁控制电路,2.位置控制电路,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,图4-19 限位断电控制电路,(1)限位断电控制电路 限位断电控制电路如图4-19所示。,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,图4-20 限位通电控制电路,(2)限位通电控制电路 限位通电控制电路如图4-20所示，,4.4 三相异步电动机正反转控制电路,其功能是运动部件在电动机的拖动下，到达预先指定的位置后，能够自动接通接触器的控制电路。 (3)自动往复循环控制电路 自动往复循环控制电路和工作示意图如图4-21所示，工作台在行程开关SQ1和SQ2之间自动往复运
