第6章 生產(chǎn)機(jī)械電氣自動控制

1、16.1 常用控制電器常用控制電器6.2 電氣控制系統(tǒng)線路圖電氣控制系統(tǒng)線路圖6.3 三相異步電動機(jī)的基本控制電路三相異步電動機(jī)的基本控制電路6.4 配電箱（柜）電氣控制系統(tǒng)配電箱（柜）電氣控制系統(tǒng)6.5 拓展與應(yīng)用拓展與應(yīng)用第第6 6章章 生產(chǎn)機(jī)械的電氣自動控制生產(chǎn)機(jī)械的電氣自動控制26.1.1 刀開關(guān)刀開關(guān) ( Q )1. 作用作用起接通電源的作用。起接通電源的作用。2. 分類分類單刀：用在某一相線上單刀：用在某一相線上雙刀：用在兩相上雙刀：用在兩相上三刀三刀: : 用在三相上用在三相上3. 符號符號6.1 6.1 常用控制電器常用控制電器31. 作用作用 短路保護(hù)。短路保護(hù)。6.1.2

2、低壓熔斷器低壓熔斷器 ( FU ) 瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器 2. 符號符號46.1.2 低壓熔斷器低壓熔斷器 RL1系列系列螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器 56.1.2 低壓熔斷器低壓熔斷器 RT0系列填充料系列填充料封閉管式熔斷器封閉管式熔斷器 66.1.2 低壓熔斷器低壓熔斷器 保險(xiǎn)管保險(xiǎn)管 73. 熔體的選擇方法熔體的選擇方法(1) 照明電路等無沖擊電路：照明電路等無沖擊電路：熔絲額定電流不小于支線上所有電燈的工作電流，熔絲額定電流不小于支線上所有電燈的工作電流，(2) 含電動機(jī)等沖擊電流的電路含電動機(jī)等沖擊電流的電路:1) 單臺電動機(jī)的電路單臺電動機(jī)的電路非頻繁起動時(shí)非頻繁起動時(shí):若頻繁起

3、動若頻繁起動:2)有多臺電動機(jī)的電路，熔絲額定電流的計(jì)算公式：有多臺電動機(jī)的電路，熔絲額定電流的計(jì)算公式： 熔絲額定電流熔絲額定電流 (1.52.5)容量最大的電動機(jī)額定電流容量最大的電動機(jī)額定電流其余電動機(jī)額定電流之和。其余電動機(jī)額定電流之和。IIFN2.5IIstFN1.6 2IIstFN6.1.2 低壓熔斷器低壓熔斷器 8 又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，是一種通過操作手柄左右轉(zhuǎn)動進(jìn)行通斷控又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，是一種通過操作手柄左右轉(zhuǎn)動進(jìn)行通斷控制的特殊刀開關(guān)。制的特殊刀開關(guān)。 6.1.3 組合開關(guān)組合開關(guān)9 電路原理圖電路原理圖 6.1.3 組合開關(guān)組合開關(guān)106.1.4 按鈕按鈕 ( SB )1. 作用作用

4、 用于接通或斷開輔助電路，靠手動操作。用于接通或斷開輔助電路，靠手動操作。112. 按鈕結(jié)構(gòu)按鈕結(jié)構(gòu)復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 122. 按鈕結(jié)構(gòu)按鈕結(jié)構(gòu)復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 常閉按鈕常閉按鈕（動斷按鈕）（動斷按鈕）常開按鈕常開按鈕（動合按鈕）（動合按鈕）3. 符號符號SBSBSB131. 作用作用 接通或斷開電路，利用電磁吸力的作用而動作的。接通或斷開電路，利用電磁吸力的作用而動作的。6.1.5 交流接觸器交流接觸器 ( KM )142. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)3. 原理圖原理圖154. 符號符號166.1.6 繼電器繼電器1.中間繼電器中間繼電器 作用：用于輔助電路，彌補(bǔ)觸點(diǎn)的不足。作用：用于輔助電路，彌補(bǔ)觸點(diǎn)的不足

5、。工作原理：與交流接觸器相同。工作原理：與交流接觸器相同。172. 熱繼電器（熱繼電器（FR）(1) 作用：作用： 用于過載保護(hù)，靠電流熱效應(yīng)產(chǎn)生保護(hù)動作。用于過載保護(hù)，靠電流熱效應(yīng)產(chǎn)生保護(hù)動作。18(2) 結(jié)構(gòu)與動作原理結(jié)構(gòu)與動作原理:(3) 符號符號196.1.7 自動空氣斷路器自動空氣斷路器(空氣開關(guān)空氣開關(guān)) 作用作用 兼具刀開關(guān)和熔斷器的作用兼具刀開關(guān)和熔斷器的作用 具有具有短路、過載、失壓保護(hù)短路、過載、失壓保護(hù)等功能。等功能。20 2. 工作原理圖工作原理圖鎖鉤主觸點(diǎn)過流 脫扣器欠壓 脫扣器銜鐵連桿裝置釋放彈簧3. 符號符號21斷路器的斷路器的漏電保護(hù)漏電保護(hù)功能功能: 通常稱作

6、漏電開關(guān)通常稱作漏電開關(guān) 22 1. 電氣控制線路的三種表示方法電氣控制線路的三種表示方法 電氣安裝接線圖、電器元件布置圖、電氣原理圖。電氣安裝接線圖、電器元件布置圖、電氣原理圖。 (1) 電氣接線圖電氣接線圖 用來表明所有電器元件、電器設(shè)備的聯(lián)接方式，為電氣控用來表明所有電器元件、電器設(shè)備的聯(lián)接方式，為電氣控制設(shè)備的安裝和檢修調(diào)試提供必要的資料。制設(shè)備的安裝和檢修調(diào)試提供必要的資料。 (2) 電器元件布置圖電器元件布置圖 用于表明電氣原理圖中所有電器元件、電器設(shè)備的實(shí)際位用于表明電氣原理圖中所有電器元件、電器設(shè)備的實(shí)際位置，為電氣控制設(shè)備的制造、安裝提供必要的資料。置，為電氣控制設(shè)備的制造、

7、安裝提供必要的資料。 (3) 電氣原理圖電氣原理圖 用于表達(dá)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的組成及工作原理，可用于安用于表達(dá)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的組成及工作原理，可用于安裝、調(diào)試、檢修控制系統(tǒng)。裝、調(diào)試、檢修控制系統(tǒng)。6.2 電氣控制系統(tǒng)線路圖電氣控制系統(tǒng)線路圖 232. 電器原理圖的繪制原則及讀圖方法電器原理圖的繪制原則及讀圖方法 (1) 按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。 (2) 由主電路和輔助電路組成的控制線路，畫圖時(shí)習(xí)慣由主電路和輔助電路組成的控制線路，畫圖時(shí)習(xí)慣上將主電路畫在原理圖的左側(cè)或上方，輔助電路畫在原理圖上將主電路畫在原理圖的左側(cè)或上方，輔

8、助電路畫在原理圖的右側(cè)或下方。的右側(cè)或下方。 (3) 同一電器元件的不同部分同一電器元件的不同部分(如接觸器、繼電器的線圈如接觸器、繼電器的線圈和觸點(diǎn)和觸點(diǎn))按其功能和所接線路的不同分別畫在不同的電路中，按其功能和所接線路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號。若有多個(gè)同類電器，可在文字但必須標(biāo)注相同的文字符號。若有多個(gè)同類電器，可在文字符號后加數(shù)字序號，如符號后加數(shù)字序號，如KM1、KM2等。等。 (4) 原理圖中元器件和設(shè)備的可動部分（如按鈕、觸點(diǎn)原理圖中元器件和設(shè)備的可動部分（如按鈕、觸點(diǎn)等）均按沒有動作時(shí)的原始狀態(tài)畫出。等）均按沒有動作時(shí)的原始狀態(tài)畫出。 (5) 控制電路

9、的分支線路，原則上按照動作先后順序排控制電路的分支線路，原則上按照動作先后順序排列，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)要用黑圓點(diǎn)表示；無直接列，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)要用黑圓點(diǎn)表示；無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。 (6) 與線路無關(guān)的部件與線路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等如鐵心、支架、彈簧等)在控制電在控制電路原理圖中不需要畫出。路原理圖中不需要畫出。24 3. 部分電機(jī)和電器圖形符號部分電機(jī)和電器圖形符號名稱名稱圖形圖形符號符號文文字字符符號號名稱名稱圖形圖形符號符號文文字字符符號號三相籠型三相籠型異步電動異步電動機(jī)機(jī)M交交流流接接觸觸器器線圈線圈KM

10、刀開關(guān)刀開關(guān)Q動合動合主觸主觸點(diǎn)點(diǎn)KM熔斷器熔斷器FU動合動合輔助輔助觸點(diǎn)觸點(diǎn)KM斷路器斷路器Q動斷動斷輔助輔助觸點(diǎn)觸點(diǎn)KM25 3. 部分電機(jī)和電器圖形符號部分電機(jī)和電器圖形符號按按鈕鈕動合動合SB熱熱繼繼電電器器發(fā)熱發(fā)熱元件元件FR動斷動斷SB動斷動斷觸點(diǎn)觸點(diǎn)FR復(fù)合復(fù)合SB時(shí)時(shí)間間繼繼電電器器延時(shí)延時(shí)閉合閉合動合動合觸點(diǎn)觸點(diǎn)KT延時(shí)延時(shí)斷開斷開動合動合觸點(diǎn)觸點(diǎn)KT行行程程開開關(guān)關(guān)動合動合觸點(diǎn)觸點(diǎn)SQ延時(shí)延時(shí)閉合閉合動斷動斷觸點(diǎn)觸點(diǎn)KT動斷動斷觸點(diǎn)觸點(diǎn)延時(shí)延時(shí)斷開斷開動斷動斷觸點(diǎn)觸點(diǎn)264.分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意的問題分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意的問題 (1) 使控制電路簡單，電器元件少

11、，工作準(zhǔn)確可靠。使控制電路簡單，電器元件少，工作準(zhǔn)確可靠。 (2) 盡可能避免多個(gè)電器元件依次動作才能接通另一個(gè)電器盡可能避免多個(gè)電器元件依次動作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。的控制電路。 (3) 必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。276.3.1 單向直接起動控制單向直接起動控制 一、點(diǎn)動控制電路一、點(diǎn)動控制電路1. 電路組成電路組成6.3 三相異步電動機(jī)的基本控制電路三相異步電動機(jī)的基本控制電路主電路主電路輔助控制電路輔助控制電路 M3 動動合合主主觸觸點(diǎn)點(diǎn)起動按鈕起動按鈕動動鐵鐵心心靜靜鐵鐵心心3 M3 輔助電路輔助電路主電路主

12、電路28 2. 工作原理工作原理 合上斷路器合上斷路器Q，電路，電路通電。通電。 (1) 起動過程起動過程 按下按鈕按下按鈕SBKM線線圈通電圈通電 KM主觸點(diǎn)閉合主觸點(diǎn)閉合電動機(jī)接入三相電源、電動機(jī)接入三相電源、起動運(yùn)轉(zhuǎn)；起動運(yùn)轉(zhuǎn)； (2) 停車過程停車過程 松開按鈕松開按鈕SB KM線圈斷電線圈斷電 KM主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)斷開斷開電動機(jī)切斷三相電電動機(jī)切斷三相電源、停止運(yùn)轉(zhuǎn)。源、停止運(yùn)轉(zhuǎn)。293. 點(diǎn)動控制電路的特點(diǎn)點(diǎn)動控制電路的特點(diǎn)一點(diǎn)就動，一松即停。一點(diǎn)就動，一松即停。4. 畫電路圖的方法畫電路圖的方法(1) 先主后輔；先主后輔；(2) 用展開法。用展開法?！舅伎寂c討論】【思考與討論】 如何

13、實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)？如何實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)？主電路主電路控制電路控制電路30二、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)二、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(長動長動)控制電路控制電路主電路主電路控制電路控制電路 1. 電路組成電路組成 2. 工作原理工作原理 合上斷路器合上斷路器Q，電路，電路通電。通電。 按下按鈕按下按鈕SBKM線線圈通電圈通電 KM主觸點(diǎn)閉合主觸點(diǎn)閉合電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)； 同時(shí)，同時(shí)， KM輔助動合輔助動合觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn)閉合(自鎖自鎖) 。 松開按鈕松開按鈕SB KM輔輔助動合觸點(diǎn)仍閉合助動合觸點(diǎn)仍閉合連續(xù)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)。313. 完整的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)完整的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(長動長動)控制電路控制電路主電路主電路控制電路控制電路 該電路具有短路保該電

14、路具有短路保護(hù)、過載保護(hù)和失壓保護(hù)、過載保護(hù)和失壓保護(hù)的功能。護(hù)的功能。32三、三、 既能點(diǎn)動又能長動的控制電路既能點(diǎn)動又能長動的控制電路1. 電路組成電路組成33三、三、 既能點(diǎn)動又能長動控制電路既能點(diǎn)動又能長動控制電路2. 長動控制長動控制34三、三、 既能點(diǎn)動又能長動控制電路既能點(diǎn)動又能長動控制電路3. 點(diǎn)動控制點(diǎn)動控制復(fù)合按鈕的動作順序：復(fù)合按鈕的動作順序： 按下時(shí)動斷觸點(diǎn)先斷開，動合觸點(diǎn)后閉合；按下時(shí)動斷觸點(diǎn)先斷開，動合觸點(diǎn)后閉合； 35三、三、 既能點(diǎn)動又能長動控制電路既能點(diǎn)動又能長動控制電路3. 點(diǎn)動控制點(diǎn)動控制松開按鈕時(shí)，動合觸點(diǎn)先斷開，動斷觸點(diǎn)后閉合。松開按鈕時(shí)，動合觸點(diǎn)先斷

15、開，動斷觸點(diǎn)后閉合。保護(hù)環(huán)節(jié)保護(hù)環(huán)節(jié):短路保護(hù)短路保護(hù)過載保護(hù)過載保護(hù)失失(欠欠)壓保護(hù)壓保護(hù)36四、兩地直接起動和停止控制電路四、兩地直接起動和停止控制電路（2）保護(hù)環(huán)節(jié)）保護(hù)環(huán)節(jié): 短路保護(hù)短路保護(hù) 過載保護(hù)過載保護(hù) 失壓保護(hù)失壓保護(hù)(欠壓保護(hù)欠壓保護(hù))控制要求控制要求:（1）兩地點(diǎn)長動控制）兩地點(diǎn)長動控制SBst1KMKMSBstp1FRSBst2SBst1 , SBstp1 為甲地按鈕為甲地按鈕, SBstp2SBst2 , SBstp2 為乙地按鈕。為乙地按鈕。37練習(xí)題練習(xí)題 下列電路能否控制電機(jī)起停下列電路能否控制電機(jī)起停? ?能起動能起動,不能停止不能停止不能起動不能起動,且造

16、成電源短路且造成電源短路非正常起動非正常起動,且不能停止且不能停止只能點(diǎn)動只能點(diǎn)動386.3.2 正反轉(zhuǎn)控制正反轉(zhuǎn)控制 1.1. 工作原理工作原理 將電動機(jī)接到電源的任意將電動機(jī)接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動兩根線對調(diào)一下，即可使電動機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)。機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)。 需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求：需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求： 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動機(jī)正轉(zhuǎn)； 當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動機(jī)接電當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動機(jī)接電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。注意問題：注意問題：正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器不能正轉(zhuǎn)接觸

17、器和反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)通電閉合，否則會造成電源短路。同時(shí)通電閉合，否則會造成電源短路。FR 39KMRSBst1KMFSBstpFRFRKMRKMR KMFKMFKMF自鎖自鎖互鎖互鎖2 2種種“鎖定現(xiàn)象鎖定現(xiàn)象”：QSBst2KMR接觸器接觸器電氣互鎖電氣互鎖3 UVWL1L2L3正轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)（F)F)：反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)(R)(R)：主電路主電路控制（輔助）電路控制（輔助）電路思考：思考：有何問有何問題？題？ 40雙重互鎖雙重互鎖 KMRSBst1KMFSBstpFRFUFRKMRKMRKMFKMFKMF自鎖自鎖互鎖互鎖2 2種種“鎖定現(xiàn)象鎖定現(xiàn)象”：QSBst2KMR按鈕按鈕接觸器接觸器電氣互鎖電氣

18、互鎖機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖3 正轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)（F)F)：反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)(R)(R)：主電路主電路控制（輔助）電路控制（輔助）電路缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。 416.3.3 順序聯(lián)鎖控制順序聯(lián)鎖控制 例如：皮帶運(yùn)輸例如：皮帶運(yùn)輸起動要求起動要求: 1#電機(jī)電機(jī)M1先起動，先起動，2#電機(jī)電機(jī)M2才能起動。才能起動。停車要求停車要求: 2#電機(jī)電機(jī)M2先停止，先停止，1#電機(jī)電機(jī)M1才能停止。才能停止。42 順序聯(lián)鎖控制電路順序聯(lián)鎖控制電路FR1 FR2 FR2 FR1 43 【例】【例】 兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺籠式電動機(jī)拖動兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺籠式電動機(jī)拖動, 用一用一套起停按鈕控制它們的起停套起停按鈕控制它們的起停, 為了避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上為了避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上,要要求電動機(jī)按下述順序起動和停止求電動機(jī)按下述順序起動和停止: 起動時(shí)起動時(shí),M1 起動后起動后, M2 才隨才隨之起動之起動; 停止時(shí)停止時(shí), M2 停止后停止后, M1 才隨之停止。才隨之