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1、 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制 项目项目6 6 继电器继电器- -接触器控制电路接触器控制电路 1 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制任务任务6.1 6.1 电气控制系统图的类型及其绘制规则电气控制系统图的类型及其绘制规则活动情境生产机械和工矿企业的设备主要是由电动机来拖动的，而控制电动机最基本、最广泛的方式是继电器-接触器控制方式。掌握电气控制基本线路的环节，对生产机械整个电气控制线路的分析及维修有着很大的帮助。 任务要求1.了解电气控制系统中电气原理图、电器布置图及安装接线图的画法。2.能看懂、绘制电气控制原理图；能熟练运用电气控制的基本规律。3.能熟练分析较复杂的控
2、制电路。基本活动电气控制系统是由许多电器元件按照一定要求连接而成的。为了表达生产机械中电气控制系统的结构和原理，便于安装、调试、使用和维护，2 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制需要将电气控制系统中的各个电器元件及其连接用一定图形表示出来，这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图一般有3种：电气原理图、电气安装接线图、电器布置图。在电气控制系统中，电器元件的图形符号和文字符号必须按统一的国家标准，但旧的符号还在以往的技术资料和书籍中存在，因此，电气图常用图形符号和文字符号应与参考附录新旧对照，以便在今后工作中灵活应用。6.1.1 6.1.1 电气原理图电气原理图在电气控制系统图中，电气
3、原理图应用最多，现在都采用电器元件展开的形式绘制，如图6.1所示。电气原理图一般分为主电路和辅助电路两个部分。在实际的电气控制电路图中，主电路一般比较简单，电器元件数量较少；而辅助电路一般要比主电路复杂，电器元件较多。3 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.1 某机床电气原理图4 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制在绘制、阅读电气控制原理图时必须注意以下几点：电气控制原理图中，所有电器元件的图形符号、文字符号都必须采用国家规定的统一标准。在电气控制原理图中，主电路和辅助电路应分开绘制。在电路图中，同一电器元件不同部分（如线圈、触头）可不画在一起，如接触器主触头画在主电路，接
4、触器线圈和辅助触头画在控制电路中。在机床电气控制线路的不同工作阶段，各个控制电器的工作状态是不同的，各控制电器的多个触头有时断开，有时闭合，而在电气控制线路图中只能表示一种状态。具有循环运动的机械设备，应在电气控制电路图上绘出工作循环图。由若干元件组成的具有特定功能的环节，可用虚线框括起来，并标注出环节的主要作用。5 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制对于电路和电器元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环节的完整电路，其余相同环节可用虚线方框表示，并标明该环节的文字符号或环节的名称。在原理图上可将图分成若干图区，以便阅读查找。线路图中的接触器、继电器的线圈与受其控制的触头的从
5、属关系（即触头位置）应按下述方法标志：在每个接触器线圈的文字符号KM的下面画两条竖直线，分成左、中、右（或上、中、下）3栏，把受其控制而动作的触头所处的图区号数字，按表6.1规定的内容填上。6 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制在每个继电器线圈的文字符号（如KT）下面画一条竖直线，分成左、右（或上、下）两栏，把受其控制而动作的触头所处的图区号数字，按表6.2规定的内容填上，备用的触头在相应的栏中用记号“X”标出。7 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制电路图中，有直接联系的交叉导线连接点要用黑圆点或小圆圈表示。电气原理图中技术数据的标注电器元件的数据和型号，一般用小字体注在电器元
6、件的下面。电气原理图标号：电气原理图标号以图6.3为例说明。1）主电路的标号在机床电气控制电路的主电路中，标号由文字标号和数字标号构成。三相交流电源的引入线用L1，L2，L3来标记，1，2，3分别代表三相电源的相别，中性线用N表示。电动机分支电路各接点标记，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。图6.2 热继电器技术数据标注8 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.3 双电动机控制电路9 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制电动机主电路的标号应从电动机绕组开始自下而上标号。2）辅助回路的标号采用阿拉伯数字编号，一般由三位
7、或三位以下的数字组成。标注方法按“等电位”原则进行。常用的标注方法是首先编好控制电路电源引线线号，“1”通常标在控制线的最上方，然后按照控制电路从上到下、从左到右的顺序递增，每经过一个触头，线号依次递增。6.1.2 6.1.2 电气安装接线图电气安装接线图电气控制线路安装接线图，是为了安装电气设备和电器元件进行配线或检修电器故障服务的。电气设备安装图按电器元件的实际安装位置和接线绘制，根据电器元件布置最合理、连接导线最经济等原则来安排。在电气安装接线图中显示出电气设备中各元件的空间位置和接线情况，10 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制可在安装或检修时对照原理图使用。根据机床设备的接线
8、图就可以进行机床电气设备的总装接线。 图6.4 电气安装接线图11 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制在阅读电气安装接线图时，还应该注意以下几点：在电气安装接线图中，电气设备、装置和电器元件均按照国家规定的电气图形符号绘出，而不考虑其真实结构。电气安装接线图必须标明每条线所接的具体位置，则每条线都有具体明确的线号。每个电气设备、装置和电器元件都有明确的位置，并应与实际安装位置一致，而且将每个电器元件的不同部件都画在一起，且常用虚线框起来。不在同一控制箱和同一配电板上的各电器元件的连接是经接线端子板连接的，电气互联关系以线束表示，导线应标明导线参数（型号、规格、数量、截面积和颜色等），一
9、般不标注实际走线途径。走线相同的多根导线可用单线表示。用连续的实线表示端子之间实际存在的导线。12 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.1.3 6.1.3 电器元件布置图电器元件布置图 电器元件布置图主要是用来表明电气设备上所有电动机、电器元件的实际位置。各电器元件的位置根据元件布置合理、连接导线经济以及检修方便等原则安排。在电器元件布置图中，机械设备的轮廓线用细实线或点画线表示，所有可见的和需要表达清楚的电器元件、设备，用粗实线绘出其简单的外形轮廓，也可以用线框表示，不必画出实际图形或图形符号。各电器元件的安装位置是由机械设备的结构和工作要求决定的。任务任务6.2 6.2 三相笼型
10、异步电动机直接启动控制电路三相笼型异步电动机直接启动控制电路 活动情境在工厂、生活中有很多功率较小的异步电动机，一般允许直接启动。对于有些电动机直接启动为方便采用开关手动控制，而某些机床上的电动机一般由控制电路实现启动。在生产加工过程中，有时候要求电动机实现可逆运动，这就要求电动机能够实现正反转控制。13 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制任务要求1.掌握电动机运行中的直接启动控制方法及实现电路。2.熟悉其他常用的基本控制电路。3.能看懂、绘制电机直接启动控制原理图。4.能够进行电气控制线路的调试和简单的故障处理。基本活动电动机从静态接通电源后逐渐加速到稳定运行状态的过程称为电动机的启
11、动。电动机的启动分为直接启动和降压启动两种。6.2.1 6.2.1 单向直接启动控制线路单向直接启动控制线路（1 1）手动控制线路）手动控制线路用瓷底胶盖闸刀开关、转换开关或铁壳开关控制电动机的启动和停止，是最简单的手动单向全压启动的控制线路。14 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.5 手动单向全压启动的控制线路15 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制这种线路比较简单，对容量较小、启动不频繁的电动机来说，是比较经济方便的启动控制方法。（2 2）点动控制线路）点动控制线路1）组成点动控制线路是用按钮、接触器来控制电动机的最简单的控制线路。接线示意图和原理图如图6.6所示。点
12、动控制原理图分成主电路和控制电路两大部分。2）工作原理当电动机需点动时，先合上电源开关QS，按下点动按钮SB，接触器线圈KM便通电，衔铁吸合，带动它的三对常开主触点KM闭合，电动机M便接通电源启动运转。这种只有按下按钮SB时电动机才能运转、放开按钮SB时就停转的线路，称为点动控制线路。16 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.6 全压点动控制线路图17 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制如上述点动控制线路的工作原理可表示如下。合上电源开关QS后启动：按下SBKM因线圈通电而吸合KM主触点闭合电动机M运转停止：松开SBKM因线圈断电而释放KM主触点断开电动机M停转（3 3）具
13、有自锁的控制线路）具有自锁的控制线路1）组成使用中用接触器的一个常开辅助触点并联在启动按钮的两端，就可以实现电动机的连续运行。在控制电路中再串联一个停止按钮SB1，就可以使电动机停止。一般在控制线路中称停止按钮为SB1。2）工作原理合上电源开关QS18 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.7 具有自锁功能的全压启动控制线路图19 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制这时松开SB2，接触器KM的线圈因能通过和SB2并联的自锁触点（已处于闭合状态）而继续通电，电动机M保持运转。这种当启动按钮松开后，控制电路仍能自动保持接通的线路，称为具有自20 出版社电机与机床电气控制电机与机床
14、电气控制锁（或自保）的控制线路。3）电路的保护环节熔断器FU作为电路的短路保护。欠电压保护和失电压保护。欠电压保护和失电压保护是由接触器本身的电磁机构来实现的。 （4 4）具有过载保护的控制线路）具有过载保护的控制线路当电动机频繁操作、断相运行或长期过载时，会使电动机的电流超过它的额定值，引起电动机过热，但又不会使起短路保护的熔断器熔断。采用热继电器对电动机进行过载保护。1）组成由刀开关、QS熔断器FU1、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件和电动机构成主电路。由停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM的线圈及其21 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.8 具有过载保护的控制
15、线路22 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头和熔断器FU2构成控制回路。2）工作原理当电动机过载运行时，电动机电流超过额定值，经过一定时间，串接在主电路中的热继电器FR的热元件因受热弯曲，使串接在控制电路中的FR常闭触点断开，切断控制电路，接触器KM的线圈断电，主触点断开，电动机M便停转。3）电路的保护环节熔断器FU1，FU2作为电路的短路保护。接触器的电磁机构起到欠电压保护和失电压保护。热继电器FR进行过载保护。4）既能连续运行又能点动控制的控制线路生产实际要求控制线路既能点动控制又能连续运行。23 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.
16、9是3种具有连续运行与点动控制的控制线路，它们的主电路相同，线路的工作原理如下：图6.9 连续与点动控制线路图24 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.9（a）是在自锁电路中串联一个开关SA。为具有自锁的连续控制。图6.9（b）是在具有自锁的控制电路中增加一只复合按钮SB3。A.连续控制启动： 停止： 25 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制B.点动控制启动： 停止： 26 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.9（c）是在控制电路中增加了一个点动按钮SB3和一个中间继电器KA。A.连续控制启动： 27 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制B.点动控制启动：
17、松开SB3KM因线圈通电而吸合电动机M 启动运转停止：松开SB3KM因线圈断电而释放电动机M 断电停转6.2.2 6.2.2 电动机的正反转控制线路电动机的正反转控制线路可逆运行控制线路实质上是两个相反的单相运行线路。但是为了避免误动作而引起电源的相间短路，在这两个相反方向的单相运行线路中加设了必要的联锁环节。常见的正反转控制线路有以下几种。28 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.10 例6.1的控制线路图29 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（1 1）手动正反转控制线路）手动正反转控制线路图6.11 倒顺开关正反转控制线路30 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控
18、制手动正反转控制是利用倒顺开关控制。手动正转控制线路的优点是：所用电器少，线路简单；缺点是：在频繁换向时，操作人员易产生疲劳，不便于操作，且无欠压和零压保护。（2 2）接触器联锁正反转控制线路）接触器联锁正反转控制线路按照电动机的可逆操作顺序的不同，有“正停反”和“正反停”两种控制线路。图中采用了两个接触器，正转用接触器KM1，反转用接触器KM2。线路要求接触器KM1和KM2不能同时通电，否则，它们的主触点同时闭合，将造成L1，L3两相电源短路。KM1与KM2的这两副常闭辅助触点在线路中所起作用称为互锁（或联锁），这两副触点称为互锁触点（或联锁触点）。31 出版社电机与机床电气控制电机与机床电
19、气控制图6.12 接触器正反转控制线路图32 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制接触器联锁正反转控制线路动作原理如下：合上QS正转控制： 33 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（3 3）按钮联锁正反转控制线路）按钮联锁正反转控制线路在生产实际中，为了提高劳动生产率，减少辅助工作时，要求直接实现正反转的变换控制。为此采用两个复合按钮实现之。图6.13 按钮联锁正反转控制线路图34 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制该线路的工作原理基本上与接触器互锁正反转控制线路相似。它的特点是：当需要改变电动机的转向时，只要直接按下反转按钮SB3即可，不必先按停止按钮SB1。这种线路操
20、作虽方便，但是容易产生短路故障。例如，当KM1主触点发生熔焊或有杂物卡住时，即使其线圈断电，主触点可能分断不开。此时，若按下SB3，KM2线圈通电，其主触点闭合，这就发生了KM1和KM2的主触点同时闭合的情况，必然使电源两相短路。因此，单靠复合按钮联锁线路还不够安全。（4 4）按钮和接触器双重联锁正反转控制线路）按钮和接触器双重联锁正反转控制线路把图6.12和图6.13线路的优点结合起来，就组成了如图6.14所示的具有双重联锁的正反转控制线路。这类线路既有接触器的互锁，又有按钮的互锁，操作方便、安全可靠，广泛应用在电力拖动控制系统。35 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.14 按
21、钮接触器双重联锁控制线路图36 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制例6.2 在图6.15所示的正反转控制电路中（主电路略），要求能实现：正反转控制；两个方向运转时都有过载保护。试分析该线路图有何错误。图6.15 例6.2电路37 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制解 图中有3处错误，改正后方可实现正反转控制和过载保护。两接触器线圈支路中串联的互锁触点应是对方而不是自身的常闭触点。应该用自身的辅助触点作自锁，而不能用对方接触器常开辅助触点作为自锁触点。图中热继电器FR的常闭触点只对正转运行作过载保护，反转时不起过载保护作用。6.2.3 6.2.3 位置控制线路位置控制线路电气线路
22、中的位置控制就是用运动部件上的挡铁碰撞行程开关而使其触点动作，以接通或断开电路来控制机械行程或实现加工过程的自动往返。（1 1）行程控制线路）行程控制线路行程开关（又名限位开关）可以完成行程控制或限位保护。小车限位控制线路实例如图6.16所示。38 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.16 行程控制线路39 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制其工作原理如下：先合上电源开关QS小车向前运动： 此时，即使再按SB2，由于SQ1常闭触点已断开，接触器KM1线圈也不会通电，保证了小车不会超过SQ1所在的位置。40 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制小车向后运动： 停车时只需
23、按一下SB1即可。41 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（2 2）自动往复循环控制线路）自动往复循环控制线路在生产实践中，有些生产机械的工作台需要在一定距离内自动往复运动，不断循环，以便工件能连续加工。图6.17（a）和图6.17（b）为自动往复循环控制线路的主电路控制电路。图6.17（c）为工作台自动往复移动的示意图。工作台装有挡铁1和2，机床床身上装有行程开关SQ1和SQ2，放在两端需要反向的位置。当挡铁碰撞行程开关后，自动换接电动机正反转控制电路，使工作台自动往返移动。42 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.17 自动往复循环控制线路43 出版社电机与机床电气控制
24、电机与机床电气控制工作原理如下：44 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制停车时只需按一下SB1即可。45 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.2.4 6.2.4 多地控制线路多地控制线路以上各控制线路只能在一个地点，用一套按钮来对电动机进行控制操作，但是有些生产机械，特别是大型机械，为了操作方便，常常希望可以在两个地点进行同样的控制操作，即所谓两地控制。为达到从两地同时控制一台电动机的目的，必须在另一地点再装一组启动和停止按钮。这两组启停按钮接线的方法必须是：启动按钮要相互并联，停止按钮要相互串联。对三地或多地控制，只要把各地的启动按钮并联，停止按钮串联即可。6.2.5 6.
25、2.5 顺序控制线路顺序控制线路在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用不同，有时需要按一定的顺序启动才能保证操作过程的合理和工作的安全可靠。这些顺序关系反映在控制线路上，称为顺序控制。46 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.18 两地控制线路图47 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制如图6.19所示是两台电动机M1和M2的顺序控制线路。图6.19 顺序控制线路48 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制线路的工作原理如下：先合上电源开关QS启动： 停止：按下SB1KM1，KM2线圈断电而释放KM1，KM2主触点断开电动机M1，M2同时断电停转49 出版社电机
26、与机床电气控制电机与机床电气控制下面再介绍顺序控制的几个例子：（1 1）M1M1启动后启动后M2M2才能启动，才能启动，M1M1和和M2M2同时停止同时停止图6.20（a）就是具有这种功能的控制电路。（2 2）M1M1启动后启动后M2M2才能启动，才能启动，M1M1和和M2M2可以单独停止可以单独停止这种控制电路如图6.20（b）所示。（3 3）M1M1启动后启动后M2M2才能启动，才能启动，M2M2停止后停止后M1M1才能停止才能停止这种控制电路如图6.20（c）所示。50 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.20 3种顺序控制线路图51 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控
27、制任务任务6.3 6.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路三相笼型异步电动机降压启动控制线路活动情境三相笼型异步电动机全压启动只适用于小容量三相笼型异步电动机的空载或轻载启动。一般容量大于10 kW的三相笼型异步电动机是否可以采用直接启动，可根据下面的经验公式来判定：式中 Iq电动机的启动电流，A； IN电动机的额定电流，A。凡不满足上述条件的，均应采用降压启动。降压启动是将电源电压适当降低后，再加到电动机定子绕组上进行启动。当电动机启动后，再使电压恢复到额定值。52 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制任务要求1.掌握电动机运行中的降压启动控制方法及实现电路。熟悉其他常用的基本控制电
28、路。2.能看懂、绘制电机降压启动控制原理图；能够进行电气控制线路的调试和简单的故障处理。3.能熟练分析较复杂的控制电路，应用所学知识根据企业不同的要求设计一般的降压启动控制电路。基本活动三相笼型电动机常用的降压启动方法有：定子绕组串联电阻启动；星形三角形启动；自耦变压器降压启动及延边三角形启动。6.3.1 6.3.1 定子绕组串电阻降压启动控制线路定子绕组串电阻降压启动控制线路 电动机启动时在三相定子电路中串接电阻，串入的电阻起降压限流作用，53 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制使电动机定子绕组电压降低，启动结束后再将电阻短接，使电动机在额定电压下稳定运行。这种启动方式不受电动机接线
29、形式的限制，设备简单，因而在中小型生产机械中应用广泛。定子绕组串电阻降压启动控制线路有手动接触器控制及时间继电器自动控制等几种形式。（1 1）手动接触器控制线路）手动接触器控制线路如图6.21所示为手动接触器控制的串联电阻降压启动控制线路。工作原理如下：先合上电源开关QS减压启动：54 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.21 手动接触器控制线路图55 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制全压运行：当电动机转速接近额度值时， 该电路的缺点是：启动到全压运行是靠操作人员掌握，所以启动时要按两次按钮，很不方便，故一般采用时间继电器自动控制线路。56 出版社电机与机床电气控制电机与
30、机床电气控制（2 2）时间继电器自动控制线路）时间继电器自动控制线路如图6.22所示为时间继电器减压启动自动控制线路，它用时间继电器KT来代替按钮SB3。启动时只需按一次启动按钮SB2，启动到全压运行是由时间继电器自动完成，且启动时间可调。工作原理如下：先合上电源开关QS57 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（3 3）改进型时间继电器自动控制线路）改进型时间继电器自动控制线路图6.22的线路在电动机运行时，接触器KM1，KM2和时间继电器KT线圈内都通有电流，消耗功率。为了避免这一缺点，可改进为如图6.23所示的时间继电器自动控制线路。工作原理如下：58 出版社电机与机床电气控制电机
31、与机床电气控制图6.22 时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路图59 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.23 改进型时间继电器自动控制的串电阻降压启动控制线路图60 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.3.2 6.3.2 星形星形三角形（三角形（Y-Y-）换接降压启动控制线路）换接降压启动控制线路首先来分析星形-三角形降压启动时的启动电流和启动转矩，并与直接启动相比较。设：UN电网的线电压；UY定子绕组Y接法时的相电压；U定子绕组接法时的相电压；IYY接法时的启动相电流；Y接法时的启动相电流；IYNY接法时的启动线电流；IN接法时的启动线电流；Z绕组每相阻抗。Y接法启
32、动时61 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制启动时式（6.1）除以式（6.2），得可见，Y接法的启动线电流为接法的1/3。设MqY为星形接法的启动转矩，Mq为三角形接法的启动转矩，电动机的启动转矩和电压的平方成正比，则 ,即Y接法的启动转矩为接法的启动转矩的1/3。 62 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制正常运行时定子绕组接成三角形，而且三相绕组的6个抽头均引出容量较大的笼型异步电动机，可采用星形-三角形降压启动方法来达到限制启动电流的目的。因为功率在4 kW以上的三相笼型电动机均为三角形接法，故均可采用星形-三角形启动方法。（1 1）按钮切换控制线路）按钮切换控制线路图6.
33、24为按钮切换星形-三角形降压启动控制线路。其工作原理如下：先合上电源开关QS电动机Y接法启动63 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.24 按钮切换星形-三角形降压启动控制线路图64 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制电动机接法运行当电动机转速升高到一定值时，这种运动线路由启动到全压运行，需要两次按动按钮，不太方便，并且切换时间也不易准确掌握。（2 2）时间继电器自动切换控制线路）时间继电器自动切换控制线路时间继电器自动切换星形-三角形降压启动控制线路有多种，其中一种如图6.25所示。65 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.25 时间继电器自动切换星形-三角
34、形启动控制线路图66 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制工作原理如下：先合上电源开关QS67 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.26 QX3-13型星形-三角形自动启动器控制线路图68 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.3.3 6.3.3 自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动是利用自耦变压器来降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，达到限制启动电流的目的。（1 1）手动控制自耦变压器降压启动控制线路）手动控制自耦变压器降压启动控制线路其启动原理如图6.27所示。电动机启动时，合上电源开关QS1，将开关QS2扳向“启动”位置，使电
35、源加到自耦变压器T上，电动机定子绕组与抽头连接，得到的电压是自耦变压器的二次电压，电动机进入减压启动阶段。启动完毕，再将QS2迅速扳向“运行”位置，自耦变压器便被脱开，使电动机直接与电源相接，电动机在全压下正常运行。（2 2）时间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路）时间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路时间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路，如图6.28所示。69 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.27 自耦变压器减压启动原理图70 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.28 时间继电器控制自耦变压器降压启动控制线路图71 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控
36、制电动机启动时，合上电源开关，按下启动按钮SB2，使接触器KM1的线圈和时间继电器的线圈通电，KT瞬时动作的常开触头闭合自锁，接触器KM1主触头闭合将电动机定子绕组经自耦变压器接至电源开始减压启动。时间继电器经过一定延时后，其延时常闭触头打开，使接触器KM1线圈断电，KM1主触头断开，从而将自耦变压器从电网上切除；其延时常开触头随即闭合，使接触器KM2线圈通电，于是电动机直接接到电网上运行，完成了整个启动过程。（3 3）用按钮接触器手动控制启动补偿器降压启动）用按钮接触器手动控制启动补偿器降压启动如图6.29所示为按钮接触器控制启动补偿器减压启动线路。工作原理如下：先合上电源开关QS，降压启动
37、:72 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.29 按钮接触器控制补偿器降压启动线路图73 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制全压运行：当电动机转速上升到接近额定转速时， 74 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制该控制线路的优点是：若启动时误按SB3，接触器KM3线圈不会通电，避免了电动机直接启动；启动完毕后，接触器KM1，KM2均断电，即使接触器KM3出现故障无法闭合时，也不会使电动机在低压下运行。该控制线路的缺点是：每次启动需按两次钮，操作不便，且间隔时间也不能准确掌握。（4 4）自动控制启动补偿器降压启动）自动控制启动补偿器降压启动在许多需要自动控制的场合，常采
38、用时间继电器自动控制的补偿器降压启动。图6.30是其中一种自动补偿器的控制线路。工作原理如下：先合上电源开关QS75 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.30 补偿器降压启动自动控制线路图76 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制降压启动:全压运行：当电动机转速上升到接近额定转速时, 77 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制SB1，SB2为两个异地控制的停止按钮。下面分析自耦变压器降压启动的启动电流和启动转矩。设：U1自耦变压器降压启动时的电网电压；U2自耦变压器降压启动时的电动机电压；I1自耦变压器降压启动时的电网电流；I2自耦变压器降压启动时的电动机电流；IqN电
39、动机全压启动时的启动电流。假定自耦变压器的损耗忽略不计，则输入功率等于输出功率，即U1I1=U2I2于是 其中， 称为自耦变压器的变比。因为在电动机上有 78 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制于是得 即自耦变压器降压启动的电网电流为全压启动的k2倍。电动机的启动转矩和电压的平方成正比，则自耦变压器减压启动转矩式中 MqN全压启动时的启动转矩。6.3.4 6.3.4 延边三角形降压启动控制线路延边三角形降压启动控制线路延边三角形减压启动是一种既不用增加启动设备，又能得到较高启动转矩的启动方法。它适用于定子绕组为特殊设计的异步电动机，这种电动机的定子绕组一般有9个出线端，如图6.31所示
40、。79 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.31 延边三角形启动电动机抽头连接方式80 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制启动时，把定子三相绕组的一部分接成形，另一部分接成Y形，使整个绕组接成如图6.31（b）所示的电路。由于该电路像一个三角形的三边延长以后的图形，所以称为延边三角形启动电路。图6.32 延边三角形降压启动控制线路图81 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制三相笼型异步电动机定子绕组接成延边三角形降压启动的控制线路，如图6.32所示。工作原理如下：先合上电源开关QS82 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制采用延边三角形减压启动,其启动转矩比星形
41、三角形减压启动大,结构比自耦变压器减压启动简单,并克服了自耦变压器不允许频繁启动的缺点,且维修方便，但使用这种方法要求电动机正常工作时是星形-三角形接法,且具有9根出线。任务任务6.4 6.4 三相绕线转子电动机的启动控制三相绕线转子电动机的启动控制 活动情境起重机由于其工作性质，经常需要重载启动，因此，提升机构和平移机构的电动机一般采用启动转矩较大的绕线转子异步电动机，以减小电流而增加启动转矩。绕线转子异步电动机由于其独特的结构，一般不采取定子绕组降压启动，而在转子回路外接变阻器。三相绕线转子异步电动机的启动，通常在转子绕组回路中串接启动电阻和接入频敏变阻器等方法。83 出版社电机与机床电气
42、控制电机与机床电气控制任务要求1.掌握绕线式异步电动机运行中的降压启动控制方法及实现电路。2.能看懂、绘制绕线式异步电机降压启动控制原理图；能够进行电气控制线路的调试和简单的故障处理。3.能熟练分析较复杂的控制电路，根据企业不同的要求设计一般的绕线式电机启动控制电路。基本活动三相绕线式异步电动机的优点是在转子回路通过滑环外串电阻来减小启动电流,提高转子电路的功率因数,增加启动转矩。三相绕线式异步电动机的启动有在转子绕组中串接启动电阻和接入频敏变阻器等方法。84 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.4.1 6.4.1 转子绕组串接电阻启动控制线路转子绕组串接电阻启动控制线路串接在三相转
43、子回路中的启动电阻，一般都接成星形。在启动前，启动电阻全部接入电路，以减小启动电流。 启动过程中启动电阻被逐段短接。启动完毕，启动电阻全部被切除，电动机在额定转速下运行。（1 1）时间继电器控制线路）时间继电器控制线路时间继电器控制绕线式异步电动机启动控制线路图，如图6.33所示。工作原理如下：先合上电源开关QS85 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.33 时间继电器控制绕线异步电动机启动控制线路图86 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制 按下停止按钮SB1，接触器KM，KM3释放，电动机停转。87 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（2 2）电流继电器控制线路）
44、电流继电器控制线路电流继电器控制的绕线式异步电动机转子回路串电阻启动控制线路，如图6.34所示，它是根据电动机在启动过程中转子回路里电流的大小来逐级切除电阻的。工作原理为：按下启动按钮SB2，接触器KM1通电吸合并自锁，其常开触点闭合，电动机M开始串电阻启动。随着电动机转速的逐渐升高，转子回路中电流逐渐减小。当小到KI1的释放电流值时，KI1便释放，其常闭触点闭合，接通接触器KM2，KM2的主触点闭合，短接了电阻R1。当R1被切除后，转子电流重新增大，这时KI1线圈已被短接，不会再通电，而KI2仍在吸引状态，但随转速继续上升，转子电流又会减小，当小到KI2的释放电流值时，KI2便释放，其常闭触
45、点闭合，使接触器KM3通电吸合，短接电阻R2，电流又重新增大，使电动机转速继续上升到额定值，完成整个启动过程。88 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.34 电流继电器控制转子回路串电阻启动的控制线路图89 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.4.2 6.4.2 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路频敏变阻器的阻抗能够随着转子电流频率的下降而自动减小，所以它是绕线转子异步电动机较为理想的一种启动设备。常用于较大容量的绕线式异步电动机的启动控制。（1 1）频敏变阻器控制线路）频敏变阻器控制线路采用频敏变阻器的启动控制线路，如图6.35所示，该
46、线路可以实现自动及手动两种控制。当转换开关SA置于“自动”位置时，动作原理如下：先合上电源开关QS，90 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.35 绕线式异步电动机频敏变阻器启动控制线路图91 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制当转换开关SA置于“手动”位置时，时间继电器KT将不起作用，利用按钮SB3控制中间继电器KA和接触器KM2的动作。92 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（2 2）频敏变阻器的调整）频敏变阻器的调整频敏变阻器上有4个接头，一个接头标为N，在另外3个接头中，接头1N间为100%的匝数，2N间为85%的匝数，3N间为71%的匝数，出厂时线接在2N
47、接头上。如在使用中遇到下列情况，应调整频敏变阻器的匝数和气隙。启动电流大，启动太快。刚启动时，启动转矩过大，机械冲击大，但启动完毕稳定转速又偏低。任务任务6.5 6.5 三相异步电动机的调速控制线路三相异步电动机的调速控制线路活动情境实际生产中的机械设备常有多种速度输出的要求。采用异步电动机配机械变速系统有时可以满足调速需求，但传动系统结构复杂，体积大，实际中93 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制常采用多速电动机进行大范围的调速，或者采用变频调速。但由于变频调速电路复杂、造价较高，对于中小型设备应用较多的还是多速电动机。多速异步电动机绕组与一般异步电动机有所不同，一般采用控制电路实现
48、对其高低速的启动及运行中的高低速转换。任务要求1.掌握异步电动机运行中的调速控制方法及实现电路。2.能看懂、绘制异步电机降压调速控制原理图；能够进行电气控制线路的调试和简单的故障处理。3.能熟练分析较复杂的控制电路，根据企业不同的要求设计一般的调速控制电路。基本活动6.5.1 6.5.1 三相异步电动机的调速方法三相异步电动机的调速方法94 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制由异步电动机的工作原理可知，异步电动机的转速为式中 n1同步转速； s转差率； f1电源频率。可见，若要改变异步电动机的转速，有以下3种途径可以实现：改变电动机的磁极对数P，以改变电动机的同步转速n1从而达到调速的
49、目的，这种调速方法称为变极调速。改变电动机的转差率s进行调速。改变电动机电源频率f1,以改变同步转速n1，进行调速称为变频调速。95 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制6.5.2 6.5.2 三相异步电动机的变极调速三相异步电动机的变极调速笼型异步电动机往往采用两种方法来改变绕组的极对数；一是改变定子绕组的连接方法；二是在定子上设置有不同极对数的两套互相独立的绕组。在变极调速中广泛使用的是双速异步电动机。（1 1）双速异步电动机定子绕组的连接）双速异步电动机定子绕组的连接图6.36为4/2极的双速异步电动机定子绕组接线示意图。其中图6.36（a）为电动机的三相定子绕组接成三角形连接，3
50、个电源线连接在接线端U1，V1，W1；每根绕组的中点接出的接线端U2，V2，W2悬空，每相绕组的线圈分成两段，此时电动机的磁极为4极，同步转速1 500 r/min，为低速。若把电动机绕组接线端U1，V1，W1连在一起，三相交流电源分别接到U2，V2，W2的3根接线端上，则原来定子绕组的三角形接线变为双星形接线。96 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.36 双速电动机定子绕组接线图97 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制电动机磁极为两极，如图6.36（b）所示。此时同步转速为3 000 r/min，电动机以高速工作。（2 2）双速电动机的控制线路）双速电动机的控制线路双速
51、电动机的控制线路有多种，下面介绍3种常用的控制线路。1）接触器控制双速电动机控制线路用按钮和接触器控制双速电动机的控制线路如图6.37。工作原理如下：先合上电源开关QS，按下低速启动按钮SB2，SB2常闭触点先断开，对高速继电器KM2联锁，SB2常闭触点后闭合，低速继电器KM1线圈通电，KM1自锁触点闭合，主触点闭合，联锁触点断开，电动机定子绕组接成三角形，电动机低速运行。若需换为高速运转，可按下高速启动按钮SB3，SB3常闭触点先断开，低速继电器KM1线圈断电，KM1自锁触点断开，主触点断开，联锁触点闭合，98 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.37 接触器控制双速电动机控制线
52、路图99 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制同时SB3常闭触点后闭合，高速继电器KM2线圈通电，KM2自锁触点闭合，联锁触点断开，主触点闭合，电动机接成双星形高速启动运行。2）时间继电器控制双速电动机自动加速的控制线路有时为了减小高速启动时的能耗，启动时电机先以三角形连接启动，然后自动地转为双星运行，这个过程可用时间继电器控制，如图6.38所示。3）时间继电器自动控制双速电动机的控制电路时间继电器自动控制双速电动机的控制电路，如图6.39所示。 图中SA是具有3个位置的转换开关。任务任务6.6 6.6 三相异步电动机的制动控制线路三相异步电动机的制动控制线路活动情境三相异步电动机从切断
53、电源到停止旋转，由于惯性，总要经过一段时间。100 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.38 双速电动机自动加速控制线路图101 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.39 时间继电器控制双速电动机的控制电路图102 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制这往往不能适应某些生产机械的要求。所以就需要采用一些使电动机在切断电源后就迅速停车的措施，这种措施称为电动机的制动。异步电动机的制动措施分两类：机械制动和电气制动。任务要求1.掌握异步电动机运行中的制动控制方法及实现电路。2.能看懂、绘制异步电机制动控制原理图；能够进行电气控制线路的调试和简单的故障处理。3.能熟练分
54、析较复杂的控制电路，根据企业不同的要求设计一般的制动控制电路。基本活动6.6.1 6.6.1 机械制动控制线路机械制动控制线路在切断电源以后，利用电磁铁操纵机械装置迫使电动机迅速停转的方法称103 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制为机械制动。应用较普遍的机械制动装置是电磁抱闸。 （1 1）电磁抱闸的结构）电磁抱闸的结构电磁抱闸主要包括两部分：制动电磁铁和闸瓦制动器。（2 2）电磁抱闸断电制动控制线路）电磁抱闸断电制动控制线路电磁抱闸断电制动控制线路有断电制动和通电制动两种。断电制动控制线路如图6.40所示，其工作原理如下：合上电源开关QS，按启动按钮SB2，KM通电吸合，电磁抱闸线圈
55、YB通电，使抱闸的闸瓦与闸轮分开，电动机启动。当需制动时，按停止按钮SB1，KM断电释放，电动机的电源被切断。与此同时，电磁抱闸线圈YB也断电，在弹簧的作用下，使闸瓦与闸轮紧紧抱住，电动机被迅速制动而停转。104 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.40 电磁抱闸断电制动控制线路图105 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（3 3）电磁抱闸通电控制线路）电磁抱闸通电控制线路图6.41所示为电磁抱闸通电控制线路。该控制线路与断电制动型不同，制动的结构也有所不同。在主电路有电流流过时，电磁抱闸线圈没有电压，这时抱闸与闸轮分开。按下停止按钮SB1时，主电路断电，通过复合按钮SB1
56、常开触点的闭合，使KM2线圈通电，电磁抱闸YB的线圈通电，抱闸与闸轮抱紧进行制动。当松开按钮SB1时，电磁抱闸YB线圈断电，抱闸松开。6.6.2 6.6.2 电气制动控制线路电气制动控制线路在电动机切断电源后，产生一个和电动机实际转动方向相反的电磁力矩，迫使电动机迅速停转的方法称为电气制动。常用的电气制动方法有反接制动和能耗制动等。106 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.41 电磁抱闸通电制动控制线路图107 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（1 1）反接制动控制线路）反接制动控制线路反接制动就是将运动中的电动机电源反接（任意对调电动机的两相电源引入线），产生与原来旋
57、转方向相反的旋转磁场及制动电磁转矩，转子受到与原旋转方向相反的制动力矩而迅速停转，其原理如图6.42所示。1）单向反接制动控制线路反接制动的关键在于电动机电源相序的改变，且当转速下降接近于零时，能自动将电源切除。单向反接制动控制线路如图6.43所示。它的主电路与正反转控制的主电路基本相同，只是增加了3个限流电阻R。图中KM1为正转运行接触器，KM2为反转运行接触器，速度继电器KV与电动机M用虚线相连表示同轴。108 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.42 反接制动原理图109 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.43 单向启动反接制动控制原理图110 出版社电机与机床
58、电气控制电机与机床电气控制其工作原理如下：合上电源开关QS单向启动：按下SB2，KM1线圈通电，KM1自锁触点闭合。互锁触点断开，主触点闭合，电动机M启动运转，转速升至一定值，KV触点闭合，为反接制动作准备。反接制动：按下SB1，SB1常闭触点先断开，KM1线圈断电，KM1自锁触点断开，KM1主触点断开，电动机断电作惯性运转；SB1常开触点后闭合，同时KM1互锁触点闭合，使KM2线圈通电，KM2自锁触点闭合，互锁触点断开，主触点闭合，电动机M串R反接制动，转速降至定值时，KV触点断开，使KM2断电，KM2自锁触点断开，互锁触点闭合，主触点断开，电动机M脱离电源，制动结束。由于反接制动时，旋转磁
59、场与转子的相对转速很高（n1+n2）,感应电动势111 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制很大，所以转子电流比直接启动时的电流还大。反接制动电流一般是电动机额定电流的10倍左右，故在主电路中串联电阻以限制反接制动电流。三相电路每相应串入的电阻值可根据经验公式估算如下：式中 Iq电动机全压的启动电流，A。如果反接制动只在两相中串联电阻，则电阻应取上述估算值的1.5倍，当电动机容量较小时，也可不串接限流电阻。2）可逆启动反接制动控制线路可逆启动反接制动控制线路，如图6.44所示。工作原理如下：合上电源开关QS正转启动过程：112 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.44 双向启
60、动反接制动控制线路图113 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制反接制动虽有制动力矩大，制动迅速，设备比较简单等优点，但是也有制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零件等缺点。 所以反接制动一般只适用于10 kW以下的小容量电动机。（2 2）能耗制动控制线路）能耗制动控制线路所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相电源后，在定子绕组上加一个直流电压，通入直流电流，产生静止的磁场，利用转子感应电流与该静止磁场的作用以达到制动的目的，其制动原理如图6.45所示。制动时先将电源开关QS断开，电动机脱离交流电源，转子因惯性仍继续运转。这时应立即合上SA，电动机定子绕组接到直流电源，在定子中产生一
61、个静止磁场，转动着的转子绕组便切割这个磁场而在它的导体中产生感应电流。按图6.45（a）所设磁场和旋转方向，根据右手定则判定，转子电流的方向114 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.45 能耗制动原理图115 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制上面为“”，下面为“”。这一电流马上受到静止磁场的作用力，用左手定则可以确定这个作用力的方向如图中的F箭头所示。能耗制动时制动转矩的大小，与通入定子绕组的直流电流的大小有关。电流可用R调节，但通入的直流电流不能太大，一般约为异步电动机空载电流的35倍，否则会烧坏定子绕组。直流电源可用不同的整流电路获得。1）半波整流能耗制动控制线路容
62、量10 kW以下的电动机，可直接由交流220 V电源采用半波整流得到直流电源，其能耗制动控制电路如图6.46所示，这种线路结构简单，体积小，附加设备少，成本低。116 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.46 无变压器半波整流能耗制动控制线路图117 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制2）全波整流能耗制动控制线路10 kW以上的电动机的能耗制动一般采用全波整流电路得到直流电源，其能耗制动的控制线路如图6.47所示。能耗制动的优点是制动准确、平稳和能量消耗较小，缺点是需加直流电源装置，制动力量较弱，特别是在低速时，制动转矩更小。任务任务6.7 6.7 电气控制的保护环节电气控
63、制的保护环节活动情境电气控制系统除了能满足生产机械加工工艺要求外，还应保证设备长期、安全、可靠的运行，电气控制的保护环节是电气控制系统不可缺少的组成部分。电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压保护和欠电压保护等。118 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图6.47 有变压器全波整流的能耗制动控制线路图119 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制任务要求1.能看懂、绘制电气控制保护电路原理图。2.掌握电气控制系统中保护电路原理图。3.能熟练运用电气控制的基本规律。分析并设计较简单的保护电路。基本活动电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压保护和欠电
64、压保护等。（1 1）短路保护）短路保护电机、电器的绝缘，导线的绝缘损坏或线路发生故障时，都可能造成短路事故。要求一旦发生短路故障时，通过短路保护装置迅速可靠的切除电源。常用的短路保护有熔断器和断路器等。120 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（2 2）过载保护）过载保护电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值，造成绝缘材料变脆、寿命减短，严重时还会使电动机损坏。过载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护装置是热继电器。（3 3）过电流保护）过电流保护过电流主要是不正确的启动方法、过大的负载、频繁的启动于正反转运行和反接制动等引起的，在电动机运行中产生的过电流比发生短路的
65、可能性更大，会造成电动机和机械传动系统的机械性损坏，这就要求在过电流情况下，其保护装置能可靠、准确、有选择性地切除电源。常用的过电流保护装置是过电流继电器，一般过电流保护的整定值为启动电流的1.2倍。对于笼型异步电动机，由于其短时过电流不会产生严重后果，故可不设置过电流保护。121 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（4 4）零电压及欠电压保护）零电压及欠电压保护在电动机运行中，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，如果电动机自行启动，将可能使生产设备损坏，还可能造成人身事故。因此，当供电电压消失时，必须立即切断电源，实现零电压保护。电网电压过低，如果电动机负载不变，电动机
66、转速将下降，甚至停转。此时电动机将出现很大的电流，引起电动机发热，严重时甚至会烧坏电动机。因此，当电源电压降到一定值时，应通过保护装置自动切断电源而使电动机自动停车，这就是欠压保护。常用的零电压与欠电压保护装置有接触器、欠电压继电器，或设置专门的零电压继电器。图6.48是电气控制线路常用保护环节的几种表现形式，当然有时并不一122 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制定是这些保护环节都全部需要。但短路保护、过载保护、零电压保护一般是不可缺少的。图6.48 电器控制线路常用保护环节123 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制图中各电器元件所起的保护作用分别是：短路保护熔断器FU1和F
67、U2；过载保护热继电器FR；过电流保护过电流继电器KI1，KI2；零压保护中间继电器KA；欠电压保护欠电压继电器KV；联锁保护通过KM1和KM2互锁触点实现。常见故障检测方法（1 1）感测机构的检修）感测机构的检修 对于电磁式（电压、电流、中间）继电器，其感测机构即为电磁系统。电磁系统的故障主要集中在线圈及动、静铁芯部分。 124 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制1）线圈故障检修 线圈故障通常有线圈绝缘损坏;受机械伤形成匝间短路或接地。 2）铁芯故障检修 铁芯故障主要是通电后衔铁吸不上。应视具体情况修理： 通电后,衔铁噪声大。断电后,衔铁不能立即释放。对于热继电器,其感测机构是热元件
68、。其常见故障是热元件烧坏,或热元件误动作和不动作。 热元件烧坏。 热元件误动作。 热元件不动作。 125 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制（2 2）执行机构的检修）执行机构的检修 大多数继电器的执行机构都是触点系统。触点的检修顺序如下: 打开外盖,检查触点表面情况。 如果触点表面氧化,对银触点可不做修理,对铜触点可用油光锉锉平或用小刀轻轻刮去其表面的氧化层。 如果触点表面不清洁,可用汽油或四氯化碳清洗。 如果触点表面有灼伤烧毛痕迹,对银触点可不必整修,对铜触点可用油光锉或小刀整修。 触点如果熔焊,应更换触点。 如果触点压力不够,应调整弹簧或更换弹簧来增大压力。 （3 3）中间机构的检
69、修）中间机构的检修 对空气式时间继电器,其中间机构主要是气囊。126 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制 对速度继电器,其胶木摆杆属于中间机构。项目小结项目小结 本项目讲授了典型控制线路的原理图及其线路分析，这些典型线路是组成各种机床线路的基本环节，是进一步研究分析更复杂的控制线路的基础。本项目的要点内容总结如下：掌握各类图纸的规定画法和国家标准，正确绘制和分析各种线路图。三相笼式电动机的基本启动方式有直接启动和降压启动。三相异步电动机可以通过改变极数、改变频率和改变转差率来调速。机械制动和电气制动是三相异步电动机制动控制的主要方式。 电气控制线路中常用的保护环节及其实现方式见下表：127 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制128 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制习题6.4图129 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制习题6.5图130 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制习题6.6图131 出版社电机与机床电气控制电机与机床电气控制习题6.15图132
