基本電氣控制電路.ppt

第2章基本電氣控制電路 2 1電氣控制電路的繪制原則及標(biāo)準(zhǔn)2 2交流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2 3典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制電路的分析2 4電氣控制電路的一般設(shè)計(jì)法 2 1電氣控制電路的繪制原則及標(biāo)準(zhǔn) 2 1 1電氣圖中的圖形符號(hào)及文字符號(hào)2 1 2電氣原理圖的繪制原則2 1 3電氣安裝接線圖2 1 4電氣元件布置圖 2 1 1電氣圖中的圖形及文字符號(hào) 電氣控制圖 將電氣元件及其聯(lián)接用圖形表達(dá)出來(lái)的圖稱電氣圖 用統(tǒng)一的圖形符號(hào)及文字符號(hào)繪制 電氣圖 電氣原理圖安裝接線圖元件布置圖 電氣圖 電氣原理圖是用圖形符號(hào)和文字符號(hào) 導(dǎo)線連接起來(lái) 描述電氣設(shè)備工作原理的電路圖 包含所有電氣元件的導(dǎo)電部分和接線端點(diǎn)之間的相互關(guān)系 不考慮電氣元件實(shí)際位置或大小 根據(jù)通過(guò)電流的大小電路圖可分為 主電路 控制電路 主電路大電流 控制電路小電流 2 1 2電氣原理圖的繪制原則 1 繪制電氣原理圖的基本原則 1 主電路 控制電路 信號(hào)電路應(yīng)分開(kāi)繪出 電器的各個(gè)不同組成部分可以不畫在一起 但文字符號(hào)應(yīng)標(biāo)注一致 同一類型的電器 可以在文字符號(hào)后加數(shù)字來(lái)區(qū)分 主電路畫在圖紙的左方 控制電路 信號(hào)電路畫在圖紙的右方 2 多相電源電路集中畫在圖紙上方 相序依次排列 L1 L2 L3 N PE 直流系統(tǒng)電源正負(fù)極用L L 中間線 地線 用M標(biāo)記 P84 電機(jī)的引入線用U V W順序標(biāo)記 控制電路和信號(hào)電路畫在兩條電源線之間 耗電元件直接與一條電源線相連 線圈 控制觸點(diǎn)連接在另一條電源線和耗電元件之間 兩個(gè)線圈的畫法 并列 不能串聯(lián) 3 電路按功能布置 按動(dòng)作順序或信號(hào)流的方向自左向右 自上而下依次平行排列 盡可能減少線條和避免交叉線 當(dāng)導(dǎo)線有電聯(lián)系時(shí) T可畫可不畫實(shí)心圓點(diǎn) 必須畫實(shí)心圓點(diǎn) 類似項(xiàng)目宜對(duì)齊 電氣圖中所有電器觸點(diǎn) 都按沒(méi)有通電和沒(méi)有外力作用時(shí)的狀態(tài)畫出 事故 備用 報(bào)警開(kāi)關(guān)應(yīng)表示在設(shè)備正常使用時(shí)的位置 有機(jī)械聯(lián)系的元器件用虛線連接 CW6132型車床的電氣原理圖 2 圖面區(qū)域的劃分 電氣原理圖下方的1 2 3 數(shù)字是圖區(qū)編號(hào) 是為了便于檢索電氣線路 方便閱讀分析而設(shè)置的 圖區(qū)編號(hào)也可設(shè)置在圖的下方 圖幅大時(shí)可在圖紙左方加入a b c 字母圖區(qū)編號(hào) 圖區(qū)編號(hào)上方的文字表明對(duì)應(yīng)區(qū)域下方元器件或電路的功能 使讀者能清楚地知道某個(gè)元器件或某部分電路的功能 以利于理解整個(gè)電路的工作原理 2 2交流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路 2 2 1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路2 2 2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路2 2 3三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路2 2 4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路2 2 5三相籠型異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路2 2 6組成電氣控制電路的基本規(guī)律2 2 7電氣控制電路中的保護(hù)環(huán)節(jié) 2 2 1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路 1 電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)控制電路2 電動(dòng)機(jī)單向自鎖控制電路3 電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng) 自鎖混合控制電路4 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路5 自動(dòng)停止控制電路6 自動(dòng)往返控制電路7 其他典型控制電路 1 單向點(diǎn)動(dòng)控制電路 按SB KM線圈得電吸合 KM主觸點(diǎn)閉合 M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 松開(kāi)SB 按鈕復(fù)位 KM線圈失電釋放 KM主觸點(diǎn)斷開(kāi) M失電停止 所以 SB兼作停止按鈕 工作原理 一按 點(diǎn) 就動(dòng) 一松 放 就停 2 單向自鎖控制電路 通過(guò)接觸器自身輔助觸點(diǎn)而保持線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖 自鎖觸點(diǎn) 自鎖 點(diǎn)動(dòng) 按SB2 KM的線圈得電吸合 KM主觸點(diǎn)閉合 M起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 欲使M停止 按SB1 KM線圈斷電 KM的主觸點(diǎn)斷開(kāi) M停止運(yùn)轉(zhuǎn) 工作原理 點(diǎn)動(dòng)與自鎖的區(qū)別 不設(shè)自鎖觸點(diǎn)不另設(shè)停止按鈕不設(shè)FR 1 必設(shè)自鎖觸點(diǎn)2 另設(shè)停止按鈕3 設(shè)FR過(guò)載保護(hù) 保護(hù)環(huán)節(jié) 短路保護(hù)過(guò)載保護(hù)失壓保護(hù) 失壓保護(hù) 在電網(wǎng)斷電后 為防止恢復(fù)供電時(shí)電動(dòng)機(jī)突然自行起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)造成設(shè)備和人身事故的保護(hù) U 85 UKM的銜鐵自行釋放 電動(dòng)機(jī)的保護(hù) 電動(dòng)機(jī)的保護(hù) KM自身具備欠壓和失壓保護(hù) 熱繼電器 短路保護(hù) 過(guò)載保護(hù) 欠壓保護(hù) 熔斷器 3 單向點(diǎn)動(dòng) 自鎖混合控制電路 1 采用復(fù)合按鈕 長(zhǎng)動(dòng) 按SB2 線圈KM吸合 自鎖 主觸點(diǎn)KM閉合 電機(jī)M起動(dòng) 點(diǎn)動(dòng) 按SB3 先斷后合 欲停機(jī) 按SB1 線圈KM失電 主觸點(diǎn)KM斷開(kāi) 電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng) 所以 一般要求電機(jī)正常運(yùn)行的設(shè)計(jì) 都必須有啟動(dòng)按鈕和停止按鈕 4 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 機(jī)械部件作正 反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng) 均可通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)的正 反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn) 1 正 停 反控制電路 2 正 反 ?？刂齐娐?電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向電源的相序 由KM1 KM2主觸點(diǎn)分別送入正 負(fù)序電源 改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 三相交流電動(dòng)機(jī) 改變電源的相序 對(duì)換兩根電源線位置 1 正一停一反控制電路 主電路 斷路器 注意 KM1和KM2主觸點(diǎn)不可同時(shí)閉合 否則會(huì)電源相間短路 L1 L2 L3 三相交流電源相序U V W 三相電動(dòng)機(jī)的相序 斷路器QF作為電源開(kāi)關(guān) 它具有短路保護(hù) 過(guò)載保護(hù) 失壓保護(hù)的功能 控制電路 利用兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)KM1 KM2分別串接在對(duì)方接觸器的電路中以達(dá)到相互制約的方法稱為互鎖 這兩個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)稱為互鎖觸點(diǎn) 互鎖觸點(diǎn) 有缺陷 自鎖與互鎖的區(qū)別 正一停一反控制電路的工作原理 按下SB2 KM1線圈通電 自鎖 電機(jī)正轉(zhuǎn)按下SB1 電機(jī)停止按下SB3 KM2線圈通電 自鎖 電機(jī)反轉(zhuǎn) 2 正一反一停控制電路 復(fù)合按鈕作聯(lián)鎖 正 反向切換 按下SB3 先斷 KM1失電 后合 KM2線圈得電主觸點(diǎn)吸合 M由正轉(zhuǎn)切換為反轉(zhuǎn) 起動(dòng) 按下SB2 KM1線圈得電 KM1主觸點(diǎn)閉合 M正轉(zhuǎn) 5 自動(dòng)停止控制電路 按SB2 KM1吸合 自鎖 M正轉(zhuǎn) 拖動(dòng)部件向右移動(dòng) 移至規(guī)定位置 自動(dòng)壓下SQ3 KM1線圈失電 M停止運(yùn)轉(zhuǎn) 極限保護(hù) 6 自動(dòng)往返控制電路 SB2按下 KM1吸合自鎖 M正轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)部件向右運(yùn)動(dòng) 碰到SQ1 SQ1常閉斷開(kāi) KM1電路切斷 SQ1常開(kāi)閉合 接通KM2電路 M反轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)部件向左運(yùn)動(dòng) 碰到SQ2 往返 7 其他典型的控制電路 1 多地點(diǎn)控制電路 SB3和SB4并聯(lián) 任意按下一個(gè) M就起動(dòng)SB1和SB2串聯(lián) 任意按下一個(gè) M就停止同理 n地控制 2 順序起 停控制電路 SB2按下 KM1通電自鎖 M1起動(dòng)SB4按下 KM2通電自鎖 M2起動(dòng)只有M1起動(dòng)后 M2才能起動(dòng) SB3按下 KM2斷電 M2停止SB1按下 KM1 KM2都斷電 M1和M2都停止 若M2工作 M1必須也工作 若M1停止 M2必須也停止 的聯(lián)鎖關(guān)系 按下起動(dòng)按鈕SB2 KM1得電自鎖 電機(jī)M1起動(dòng)KT開(kāi)始計(jì)時(shí) t秒后 常開(kāi)閉合 KM2得電 電機(jī)M2自動(dòng)起動(dòng)利用時(shí)間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)順序控制 b 按時(shí)間原則順序控制電路 3 步進(jìn)控制電路 工作原理 按SB1 KA4失電 工作結(jié)束 2 2 2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路 1 定子繞組串電阻減壓起動(dòng)控制電路2 星 三角減壓起動(dòng)控制電路3 自耦變壓器減壓起動(dòng)控制電路 1 星形 三角形降壓起動(dòng)控制電路使用條件 正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī) 控制步驟 起動(dòng)時(shí) 定子繞組首先接成星形 限制起動(dòng)電流 待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí) 將定子繞組的接線自動(dòng)由星形轉(zhuǎn)變成三角形 電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行狀態(tài) 籠型異步電動(dòng)機(jī)容量 10KW時(shí) 起動(dòng)電流較大 需要降壓起動(dòng) 即 起動(dòng)時(shí)降低電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓 起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值使之在正常電壓下運(yùn)行 起動(dòng)時(shí)聯(lián)結(jié)成星形的定子繞組電壓與電流都只有三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的 由于三角形聯(lián)結(jié)時(shí)繞組內(nèi)的電流是線路電流的 而星形聯(lián)結(jié)時(shí)兩者則是相等的 因此 聯(lián)結(jié)成星形起動(dòng)時(shí)的線路電流只有聯(lián)結(jié)成三角形直接起動(dòng)時(shí)線路電流的1 3 主電路 KM1閉合KM2 KM3 Y KM2 KM3不能同時(shí)吸合 否則電源短路 KT失電按SB2 KT吸合 延時(shí)KM3失電 KM2吸合 電機(jī) 運(yùn)行 KM3吸合 KM1吸合 自鎖 電機(jī) Y 啟動(dòng) 延時(shí)完 用KT實(shí)現(xiàn)Y 的自動(dòng)切換 控制電路 控制電路的特點(diǎn) 1 KM3先吸合KM1后吸合KM3的主觸點(diǎn)在無(wú)負(fù)載的條件下接觸 延長(zhǎng)KM3主觸點(diǎn)的使用壽命 2 KM2和KM3形成互鎖保護(hù)措施 3 電機(jī)繞組由Y形 形后 隨著KM3失電 KT失電復(fù)位 2 2 4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路 1 制動(dòng) 電動(dòng)機(jī)切斷電源后 要有個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩 使之迅速停止 2 制動(dòng)分類 機(jī)械制動(dòng) 用機(jī)械裝置強(qiáng)迫電動(dòng)機(jī)迅速停車電氣制動(dòng) 在電動(dòng)機(jī)停止時(shí) 產(chǎn)生一個(gè)與原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 迫使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降3 電氣制動(dòng)分類 反接制動(dòng)能耗制動(dòng) 4 反接制動(dòng) 1 定義 利用改變電動(dòng)機(jī)電源相序 使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反 因而產(chǎn)生制動(dòng) 2 原理 單向運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路首先回憶 速度繼電器KS的轉(zhuǎn)軸與電機(jī)相連 測(cè)得電機(jī)的轉(zhuǎn)速 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定值時(shí) KS的觸點(diǎn)動(dòng)作 KS的動(dòng)作轉(zhuǎn)速 120r min復(fù)位轉(zhuǎn)速 100r min 分析 停車 SB1按下 常閉打開(kāi) 常開(kāi)閉合 KM1失電 KM2通電自鎖 電機(jī)定子繞組得到相序相反的電源 電機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài) n下降到100r min以下 KS觸點(diǎn)復(fù)位 KM2斷電打開(kāi) 防止電機(jī)反轉(zhuǎn) 反接制動(dòng)結(jié)束 起動(dòng) SB2按下 KM1通電 觸點(diǎn)閉合自鎖 M旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速n上升到120r min時(shí) KS觸點(diǎn)閉合 為制動(dòng)做準(zhǔn)備 反接制動(dòng)時(shí) 定子繞組中流過(guò)的電流相當(dāng)于全壓直接起動(dòng)時(shí)電流的2倍 所以10KW以上電機(jī)采用反接制動(dòng)時(shí) 應(yīng)在主電路中串接電阻 限制電流 自鎖 互鎖 復(fù)合按鈕 聯(lián)鎖控制在電氣控制中 常選擇某些能反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的變化參數(shù)作為控制參量進(jìn)行控制 如 自動(dòng)往返 行程原則星 三角減壓起動(dòng) 時(shí)間原則反接制動(dòng) 速度原則 2 2 6組成電氣控制電路的基本規(guī)律 1 短路保護(hù)2 過(guò)電流保護(hù)3 過(guò)載保護(hù)4 零電壓保護(hù)和欠電壓保護(hù) 2 2 7電氣控制電路中的保護(hù)環(huán)節(jié) 設(shè)計(jì)思路舉例 P 63 11