《电气控制与PLC应用技术 教学课件 ppt 作者 黄永红 第2章 基本电气控制电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制与PLC应用技术 教学课件 ppt 作者 黄永红 第2章 基本电气控制电路（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 基本电气控制电路,2.1 电气控制电路的绘制原则及标准 2.2 交流电动机的基本控制电路 2.3 典型生产机械电气控制电路的分析 2.4 电气控制电路的一般设计法,2.1 电气控制电路的绘制原则及标准,2.1.1 电气图中的图形符号及文字符号 2.1.2 电气原理图的绘制原则 2.1.3 电气安装接线图 2.1.4 电气元件布置图,2.1.1 电气图中的图形符号及文字符号,电气图形符号是电气技术领域必不可少的工程语言，只有正确识别和使用电气图形符号和文字符号，才能阅读电气图和绘制符合标准的电气图。,2.1.2 电气原理图的绘制原则,1.绘制电气原理图的基本原则 2.图面区域的划分 3.
2、符号位置的索引 4.电气原理图中技术数据的标注,1.绘制电气原理图的基本原则,1)主电路、控制电路、信号电路等应分别绘出。 2)电气原理图中电气元件的布局，应根据便于阅读的原则安排。 3)各电气元件不画实际的外形图，但要采用国家标准规定的图形符号和文字符号来绘制。 4)电气原理图中所有电器的触点，应按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。 5)事故、备用、报警开关应表示在设备正常使用时的位置。 6)应尽可能减少线条和避免交叉线。 7)有机械联系的元器件用虚线连接。,图2-1 CW6132型车床的电气原理图,2.图面区域的划分,电气原理图上方的1、2、3、数字是图区编号，是为了便于检索电气线路
3、、方便阅读分析而设置的。图区编号也可以设置在图的下方。图幅大时可以在图纸左方加入a、b、c、字母图区编号。 图区编号下方的文字表明对应区域下方元器件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元器件或某部分电路的功能，以利于理解整个电路的工作原理。,3.符号位置的索引,图2-2 索引代号的组成,图2-3 接触器在附图中各栏的含义,4.电气原理图中技术数据的标注,图2-4 继电器在附图中各栏的含义,2.1.3 电气安装接线图,1)各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制。 2)一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框起来，即采用集中表示法。 3)各电气元件的图形符号和
4、文字符号必须与电气原理图一致，并符合国家标准。 4)各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致。 5)不在同一安装板或电气柜上的电气元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。 6)走向相同、功能相同的相邻多根导线可用单线或线束表示。,图2-5 CW6132型普通车床的电气互连接线图,2.1.4 电气元件布置图,1)体积大和较重的电气元件应安装在电气安装板的下方，而发热元件应安装在电气安装板的上方。 2)强电、弱电应分开，弱电应屏蔽和隔离，防止外界干扰。 3)需要经常维护、检修、调整的电气元件安装位置
5、不宜过高或过低。 4)电气元件的布置应考虑整齐、美观、对称的方针。 5)电气元件布置不宜过密，应留有一定间距。,图2-6 CW6132型车床的电气元件布置图,2.2 交流电动机的基本控制电路,2.2.1 三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2 三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3 三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4 三相笼型异步电动机制动控制电路 2.2.5 三相笼型异步电动机调速控制电路 2.2.6 组成电气控制电路的基本规律 2.2.7 电气控制电路中的保护环节,2.2.1 三相笼型异步电动机直接起动控制电路,1.电动机单向点动控制电路 2.电动机单向自锁控制
6、电路 3.电动机单向点动、自锁混合控制电路 4.电动机正反转控制电路 5.自动停止控制电路 6.自动往返控制电路 7.其他典型控制电路,1.电动机单向点动控制电路,图2-7 单向点动控制电路,2.电动机单向自锁控制电路,(1)电路的工作原理 (2)电路的保护环节,1)短路保护。 2)过载保护。 3)欠电压和失电压保护。,图2-8 单向自锁控制电路,3.电动机单向点动、自锁混合控制电路,图2-9 单向点动、自锁混合控制电路,4.电动机正反转控制电路,(1)正-停-反控制电路 (2)正反停控制电路,(1)正-停-反控制电路,图2-10 三相异步电动机正反转控制电路,(2)正反停控制电路,图2-10
7、a中，要使电动机由正转切换到反转，需先按停止按钮SB1，这显然在操作上不便，为了解决这个问题，可利用复合按钮进行控制，将起动按钮的常闭触点串联接入到对方接触器线圈的电路中，就可以直接实现正反转的切换控制了，控制电路如图2-10b所示。,5.自动停止控制电路,电路的工作原理：当按下正转起动按钮SB2后，接触器KM1的线圈通电吸合并自锁，电动机正转，拖动运动部件作相应的移动，当位移至规定位置(或极限位置)时，安装在运动部件上的挡铁(撞块)便压下行程开关SQ1，SQ1的常闭触点断开，切断KM1的线圈回路，KM1断电释放，电动机停止运转。这时即使再按SB2，KM1也不会吸合，只有按反转起动按钮SB3，
8、电动机反转，使运动部件退回，挡铁脱离行程开关SQ1，SQ1的常闭触点复位，为下次正向起动做准备。反向自动停止的控制原理与上述相同。,6.自动往返控制电路,图2-11 自动停止控制电路,图2-12 自动往返控制电路,7.其他典型控制电路,(1)多地控制电路 (2)顺序起、停控制电路 (3)步进控制电路,(1)多地控制电路,图2-13 两地控制电路,(2)顺序起、停控制电路,图2-14 两台电动机顺序起动控制电路,(3)步进控制电路,图2-15 步进控制电路,2.2.2 三相笼型异步电动机减压起动控制电路,1.电动机定子绕组串电阻减压起动控制电路 2.星-三角减压起动控制电路 3.自耦变压器减压起
9、动控制电路,1.电动机定子绕组串电阻减压起动控制电路,图2-16 电动机定子绕组串电阻 减压起动控制电路,2.星-三角减压起动控制电路,1)接触器KM3先吸合，KM1后吸合。 2)互锁保护措施。 3)电动机绕组由星形联结向三角形联结自动转换后，随着KM3失电，KT失电复位。,图2-17 星-三角减压起动控制电路,3.自耦变压器减压起动控制电路,图2-18 自耦变压器减压起动控制电路,2.2.3 三相绕线转子异步电动机起动控制电路,图2-19 绕线转子异步电动机控制电路,2.2.4 三相笼型异步电动机制动控制电路,1.反接制动控制电路 2.能耗制动控制电路,1.反接制动控制电路,(1)单向运行反
10、接制动控制电路 (2)可逆运行反接制动控制电路,图2-20 单向运行反接制动电路,(1)单向运行反接制动控制电路,电路的工作原理：起动时，合上电源开关QF，按下起动按钮SB2，接触器KM1的线圈得电吸合且自锁，KM1的主触点闭合，电动机起动运转；当电动机转速升高到一定数值时，速度继电器KS的常开触点闭合，为反接制动做好准备。停车时，按停止按钮SB1，接触器KM1的线圈失电释放，KM1的主触点断开电动机的工作电源；而接触器KM2的线圈得电吸合，KM2的主触点闭合，串入电阻R进行反接制动，电动机产生一个反向电磁转矩(即制动转矩)，迫使电动机转速迅速下降，当转速降至100r/min以下时，速度继电器
11、KS的常开触点复位打开，使接触器KM2的线圈失电释放，及时切断电动机的电源，防止电动机的反向再起动。,(2)可逆运行反接制动控制电路,图2-21 可逆运行反接制动控制电路,2.能耗制动控制电路,(1)单向运行能耗制动控制电路 (2)可逆运行能耗制动控制电路,(1)单向运行能耗制动控制电路,图2-22 单向运行能耗制动控制电路,(2)可逆运行能耗制动控制电路,图2-23 采用速度原则控制的电动机可逆运行能耗制动控制电路,2.2.5 三相笼型异步电动机调速控制电路,1.双速电动机的调速原理 2.双速电动机的控制电路,1.双速电动机的调速原理,图2-24 双速电动机定子绕组联结图,2.双速电动机的控
12、制电路,(1)接触器控制的双速电动机控制电路 (2)采用接触器、时间继电器的控制电路,(1)接触器控制的双速电动机控制电路,图2-25 双速电动机的主电路和控制电路,(2)采用接触器、时间继电器的控制电路,图2-25c中采用转换开关和时间继电器来实现电动机绕组由“”自动切换为“”。图中SC为具有三个触点的转换开关。当转换开关SC扳到中间位置时，电动机停转；当转换开关SC扳到“低速”位置时，接触器KM1的线圈得电吸合，KM1的主触点闭合，电动机定子绕组接成，以低速起动运转；当转换开关SC扳到“高速”位置时，时间继电器KT的线圈首先得电吸合，KT的动合触点瞬时闭合，接触器KM1的线圈得电吸合，KM
13、1的主触点闭合，电动机M定子绕组接成低速起动，经过一定的延时后，时间继电器KT的动断触点延时断开，接触器KM1的线圈失电释放，KT的动合触点延时闭合，接触器KM3和KM2的线圈先后得电吸合，电动机定子绕组接成高速运转。,2.2.6 组成电气控制电路的基本规律,1.按联锁控制的规律 2.按控制过程的变化参量进行控制的规律,2.2.7 电气控制电路中的保护环节,1.短路保护 2.过电流保护 3.过载保护 4.零电压保护和欠电压保护,2.3 典型生产机械电气控制电路的分析,2.3.1 电气控制电路分析的基础 2.3.2 电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3 C650型卧式车床电气控制电路的分析
14、,2.3.1 电气控制电路分析的基础,1.电气控制电路分析的依据 2.电气控制电路分析的内容和要求,1.电气控制电路分析的依据,分析设备电气控制电路的依据是设备本身的基本结构、运动情况、加工工艺要求、电力拖动要求和电气控制要求等。这些依据来自设备本身的有关技术资料，如设备操作使用说明书、电气原理图、电气安装接线图及电气元件明细表等。,2.电气控制电路分析的内容和要求,(1)设备操作使用说明书 (2)电气原理图,(1)设备操作使用说明书,1)设备的构造组成、工作原理，传动系统的类型及驱动方式，主要性能指标等。 2)电气传动方式，电动机及执行电器的数量、规格型号、用途、控制要求及安装位置等。 3)
15、设备的操作方式，各种操作手柄、开关、按钮、指示灯的作用与安装位置。 4)与机械、液压部分直接关联的电气元器件，如行程开关、电磁阀、电磁离合器、各种传感器等元器件，它们的安装位置、工作状态及与机械、液压部分的关系，在控制中的作用等。,(2)电气原理图,电气原理图是控制电路分析的中心内容。在分析时，必须与阅读其他技术资料结合起来，例如，各种电动机及执行电器的控制方式、位置及作用，各种与机械设备有关的位置开关、主令电器的状态等。,2.3.2 电气原理图阅读分析的方法与步骤,1.分析主电路 2.分析控制电路 3.分析辅助电路 4.分析联锁与保护环节 5.分析特殊控制环节 6.总体检查,2.3.3 C6
16、50型卧式车床电气控制电路的分析,1.车床的主要结构和运动形式 2.电力拖动和控制要求 3.电气控制电路的分析,1.车床的主要结构和运动形式,图2-26 C650型卧式车床的结构示意图 1床身 2主轴 3刀架 4溜板箱 5尾座,2.电力拖动和控制要求,(1)主轴电动机1 (2)冷却泵电动机M2 (3)快速移动电动机M3 (4)保护及照明电路,3.电气控制电路的分析,(1)主电路的分析 (2)控制电路的分析 (3)辅助电路的分析,图2-27 C650型卧式车床的电气控制电路,(1)主电路的分析,表2-1 电气元件符号及功能说明表,表2-1 电气元件符号及功能说明表,(2)控制电路的分析,1)主轴电动机正、反转起动与点动控制。 2)主轴电动机反接制动控制。 3)冷却泵电动机和刀架快速移动电动机的控制。,(3)辅助电路的分析,控制变压器TC将380V交流电压降到36V，作为照明电路的安全照明电压，由控制开关SA接入照明灯EL。熔断器FU6是照明电路的短路保护。,2.4 电气控制电路的一般设计法,2.4.1 一般设计法的主要原则 2.4.2 一般设计法中应注意的
