機電傳動課件課件

1、機機 電電 傳傳 動動 控控 制制張張 海海 根根 主主 編編高等教育出版社高等教育出版社主主 講講 : 安安 萬萬 德德緒緒 論論 電機與拖動基礎(chǔ)知識；電機與拖動基礎(chǔ)知識； 繼電器繼電器-接觸器控制、接觸器控制、PLC控制；控制； 步進電機控制；步進電機控制； 交直流調(diào)速控制；交直流調(diào)速控制； 伺服驅(qū)動控制等。伺服驅(qū)動控制等。機電傳動控制是研究解決與生產(chǎn)機械的電器傳動機電傳動控制是研究解決與生產(chǎn)機械的電器傳動控制有關(guān)的問題?？刂朴嘘P(guān)的問題。主要闡述機電傳動主要闡述機電傳動控制原理控制原理和常用和常用控制電路控制電路及其及其控制電路的設(shè)計?？刂齐娐返脑O(shè)計。主要介紹主要介紹:機電傳動系統(tǒng)組成：機

2、電傳動系統(tǒng)組成： 電動機電動機+電氣控制電路電氣控制電路+傳動部件傳動部件+工作機構(gòu)工作機構(gòu) 電機與拖動基礎(chǔ)知識電機與拖動基礎(chǔ)知識生產(chǎn)機械：生產(chǎn)機械： 由工作機構(gòu)、傳動機構(gòu)、原動機及控制系統(tǒng)組成。由工作機構(gòu)、傳動機構(gòu)、原動機及控制系統(tǒng)組成。電動機電動機電力拖動：電動機電力拖動：電動機+傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)電氣自動控制部分包括：電氣自動控制部分包括： 使電動機起動、制動、反向、調(diào)速、快速定位等使電動機起動、制動、反向、調(diào)速、快速定位等電氣控制部分和電氣操作部分。電氣控制部分和電氣操作部分。 機電傳動控制的發(fā)展過程機電傳動控制的發(fā)展過程1） 用手動電器來控制執(zhí)行電器用手動電器來控制執(zhí)行電器 適用于容量

3、小，操作單一的場合適用于容量小，操作單一的場合2） 用繼電器用繼電器接觸器自動控制接觸器自動控制 由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)組成。由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)組成。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便、抗干擾強，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便、抗干擾強，可實現(xiàn)自動化，集中控制，遠距離控制?？蓪崿F(xiàn)自動化，集中控制，遠距離控制。 缺點：控制形式固定，通用性和靈活性差，由于觸點缺點：控制形式固定，通用性和靈活性差，由于觸點開關(guān)動作工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。開關(guān)動作工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。3） 順序控制器順序控制器 生產(chǎn)過程中由于大量存在一些開關(guān)量控制的程序控制生產(chǎn)過程

4、中由于大量存在一些開關(guān)量控制的程序控制過程，而生產(chǎn)工藝及流程經(jīng)常變化，因而繼電接觸器控制過程，而生產(chǎn)工藝及流程經(jīng)常變化，因而繼電接觸器控制電路不能滿足需求，集成電路組成的順序控制器應運而生。電路不能滿足需求，集成電路組成的順序控制器應運而生。特點：具有程序變成更容易、程序存儲量大，通用性強，特點：具有程序變成更容易、程序存儲量大，通用性強，廣泛用于各種機械設(shè)備及自動線上。廣泛用于各種機械設(shè)備及自動線上。4）PLC 20世紀世紀60年代末，出現(xiàn)了具有運算功能和功率輸出年代末，出現(xiàn)了具有運算功能和功率輸出能力的可編程控制器。能力的可編程控制器。PLC由大規(guī)模集成電路、電子開由大規(guī)模集成電路、電子開

5、關(guān)、功率輸出器件等組成的專用微型電子計算機。關(guān)、功率輸出器件等組成的專用微型電子計算機。 特點：可代替大量的繼電器，功耗小，體積。特點：可代替大量的繼電器，功耗小，體積。 交直流調(diào)速控制交直流調(diào)速控制 速度調(diào)節(jié)是影響電氣控制技術(shù)發(fā)展的另外一個因素。速度調(diào)節(jié)是影響電氣控制技術(shù)發(fā)展的另外一個因素。 交流電動機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、造價低以及容易交流電動機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、造價低以及容易維修等特點廣泛應用。維修等特點廣泛應用。交流電動機調(diào)速：交流電動機調(diào)速：直流電動機調(diào)速：直流電動機調(diào)速： 直流電動機具有良好的起動、制動特性和調(diào)速性能，直流電動機具有良好的起動、制動特性和調(diào)速性能，能在很寬的范圍內(nèi)進

6、行平滑調(diào)速，所以對調(diào)速性能要求較能在很寬的范圍內(nèi)進行平滑調(diào)速，所以對調(diào)速性能要求較高及速度需要精確控制的設(shè)備以往都采用直流拖動。高及速度需要精確控制的設(shè)備以往都采用直流拖動。 由于變頻技術(shù)的出現(xiàn)和高壓大功率管的問世，交流由于變頻技術(shù)的出現(xiàn)和高壓大功率管的問世，交流電動機無極調(diào)速系統(tǒng)有了迅速發(fā)展，它是利用改變交流電動機無極調(diào)速系統(tǒng)有了迅速發(fā)展，它是利用改變交流電的頻率等來實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速。電的頻率等來實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速。 因無電刷與換向器，較直流電動機易于維護，且壽因無電刷與換向器，較直流電動機易于維護，且壽命長由發(fā)展前途。命長由發(fā)展前途。 伺服驅(qū)動控制伺服驅(qū)動控制 驅(qū)動機械設(shè)備各

7、坐標軸追隨指令運動的傳動裝置稱為驅(qū)動機械設(shè)備各坐標軸追隨指令運動的傳動裝置稱為伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)。 包括機械傳動部件和產(chǎn)生主動力矩以及控制其運動的包括機械傳動部件和產(chǎn)生主動力矩以及控制其運動的各種驅(qū)動裝置。是一種精密的位置跟蹤與定位系統(tǒng)。各種驅(qū)動裝置。是一種精密的位置跟蹤與定位系統(tǒng)。 伺服系統(tǒng)按調(diào)節(jié)原理可分開環(huán)和閉環(huán)。閉環(huán)系統(tǒng)又分伺服系統(tǒng)按調(diào)節(jié)原理可分開環(huán)和閉環(huán)。閉環(huán)系統(tǒng)又分為直流和交流伺服系統(tǒng)。為直流和交流伺服系統(tǒng)。 開環(huán)系統(tǒng)一般利用步進電動機。開環(huán)系統(tǒng)一般利用步進電動機。步進電機控制步進電機控制 步進電動機是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線或角位移的步進電動機是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)

8、行元件。執(zhí)行元件。 系統(tǒng)簡單、控制容易、維修方便、控制為全數(shù)字化。系統(tǒng)簡單、控制容易、維修方便、控制為全數(shù)字化。第一章第一章 機電傳動斷續(xù)控制機電傳動斷續(xù)控制電動機帶動生產(chǎn)機械運動的方式稱為機電傳動。電動機帶動生產(chǎn)機械運動的方式稱為機電傳動?？刂圃O(shè)備控制設(shè)備電動機電動機傳動裝置傳動裝置工作機構(gòu)工作機構(gòu)電源電源 由各種由各種電器元件組成，電器元件組成，用以控制電動用以控制電動機的運轉(zhuǎn)。機的運轉(zhuǎn)。 電能轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換為機械能，用為機械能，用以拖動工機構(gòu)以拖動工機構(gòu)完成生產(chǎn)機械完成生產(chǎn)機械所規(guī)定的任務(wù)。所規(guī)定的任務(wù)。 用來實現(xiàn)電用來實現(xiàn)電動機與工作機構(gòu)動機與工作機構(gòu)的運動連接，并的運動連接，并根據(jù)工作

9、機構(gòu)的根據(jù)工作機構(gòu)的需要完成速度和需要完成速度和方向的變換。方向的變換。電動機的自動控制方式電動機的自動控制方式 斷續(xù)控制：控制系統(tǒng)處理的信號為斷續(xù)變化的開關(guān)量。斷續(xù)控制：控制系統(tǒng)處理的信號為斷續(xù)變化的開關(guān)量。 如異步電動機的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。如異步電動機的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。 連續(xù)控制：控制系統(tǒng)處理的信號為連續(xù)變化的模擬量。連續(xù)控制：控制系統(tǒng)處理的信號為連續(xù)變化的模擬量。 如直流電動機的調(diào)速系統(tǒng)。如直流電動機的調(diào)速系統(tǒng)。 數(shù)字控制：控制系統(tǒng)處理的信號為離散的數(shù)字量。數(shù)字控制：控制系統(tǒng)處理的信號為離散的數(shù)字量。 如機床的數(shù)控系統(tǒng)。如機床的數(shù)控系統(tǒng)。1.1 三相異步電動機三相異步電動機1.

10、1.1 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理圖圖1-1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)圖三相異步電動機的結(jié)構(gòu)圖1-軸承蓋；軸承蓋；2-端蓋；端蓋；3-接線盒；接線盒；4-散熱筋；散熱筋；5-定子鐵心；定子鐵心；6-定子繞組；定子繞組； 7-轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸；8-轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子；9-風扇；風扇；10-罩殼；罩殼；11-軸承；軸承；12機座機座1. 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)a）籠型繞組；）籠型繞組；b）轉(zhuǎn)子外形）轉(zhuǎn)子外形1U2U1V2V1W2W定子鐵心定子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心定子繞組定子繞組轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組圖圖1-2 三相異步電動機的端面圖三相異步電動機的端面圖圖圖1-3 籠型繞組

11、結(jié)構(gòu)圖籠型繞組結(jié)構(gòu)圖2. 異步電動機的工作原理異步電動機的工作原理 電動機定子三相繞組電動機定子三相繞組U1U2、V1V2、W1W2可以可以聯(lián)成星型也可以聯(lián)成三角形。聯(lián)成星型也可以聯(lián)成三角形。（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三角形聯(lián)接（三角形聯(lián)接（ ）星型聯(lián)接（星型聯(lián)接（ ） 假定將定子繞組聯(lián)接成星型，并接在三相電源上，假定將定子繞組聯(lián)接成星型，并接在三相電源上，繞組中便通入三相對稱電流。繞組中便通入三相對稱電流。120sin120sinsintIitIitIimWmVmU20Ttttt0主磁場主磁場N-S順時針旋轉(zhuǎn)順時針旋轉(zhuǎn)180度度（旋轉(zhuǎn)磁場（旋轉(zhuǎn)磁場n0在一對極在一對極p=1時）時）

12、三相電流共同產(chǎn)生的合成磁場將隨著電流的交變而在三相電流共同產(chǎn)生的合成磁場將隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)，即形成旋轉(zhuǎn)磁場?？臻g不斷地旋轉(zhuǎn)，即形成旋轉(zhuǎn)磁場。如如（2）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向 旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體，便在其中感應出電動勢旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體，便在其中感應出電動勢和電流。和電流。電動勢的方向可由電動勢的方向可由右手定則右手定則確定。確定。 轉(zhuǎn)子導體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作轉(zhuǎn)子導體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用便產(chǎn)生電磁力用便產(chǎn)生電磁力 F 施加于導體上。電磁施加于導體上。電磁力力 F 的方向可由的方向可由左手定則左手定則確定。確定。 由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距，從而使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來

13、。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距，從而使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向相同。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向相同。 而磁場旋轉(zhuǎn)的方向與通入繞組的三相電流的相序有關(guān)。而磁場旋轉(zhuǎn)的方向與通入繞組的三相電流的相序有關(guān)。如果將聯(lián)接三相電源的三相繞組的任意兩相對調(diào)，就可以如果將聯(lián)接三相電源的三相繞組的任意兩相對調(diào)，就可以改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向。改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向。三相交流電流最大值到達的順序三相交流電流最大值到達的順序（相序）決定電動機轉(zhuǎn)向。（相序）決定電動機轉(zhuǎn)向。ABC 電流電流ABC 定子繞組（順時旋轉(zhuǎn)）定子繞組（順時旋轉(zhuǎn)）ABC 電流電流ACB 定子繞組（逆時旋轉(zhuǎn)）定子繞組（逆時旋轉(zhuǎn)）B 、C

14、兩相對調(diào)兩相對調(diào) （3） 旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)與旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)（旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)（ p ）：）： 每相繞組只有一個線圈時，繞組的每相繞組只有一個線圈時，繞組的始端之間相差始端之間相差1200空間角，則產(chǎn)生的旋空間角，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有一對極（轉(zhuǎn)磁場具有一對極（p=1）。）。 每相繞組有兩個線圈繞組，其始端每相繞組有兩個線圈繞組，其始端之間相差之間相差600空間角時，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁空間角時，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場具有二對極（場具有二對極（p=2）。（）。（300空間角時，空間角時，p=3。）。）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0稱為同步轉(zhuǎn)速，其大小為稱為同步轉(zhuǎn)速，其大小

15、為)min(6010rpfn1f電流頻率電流頻率p磁場的極對數(shù)磁場的極對數(shù) 由工作原理可知，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由工作原理可知，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n 必然小于旋轉(zhuǎn)磁必然小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速場的轉(zhuǎn)速n0（即所謂異步）。二者相差的程度用轉(zhuǎn)差（即所謂異步）。二者相差的程度用轉(zhuǎn)差率率 s 來表示。來表示。00nnns一般異步電動機在額定負載時的轉(zhuǎn)差率約為一般異步電動機在額定負載時的轉(zhuǎn)差率約為19%。 分別為定子相分別為定子相電壓、繞組電阻、漏磁感抗。電壓、繞組電阻、漏磁感抗。1.1.2 三相異步電動機特性分析三相異步電動機特性分析 三相異步電動機的定子、轉(zhuǎn)子繞之間電磁關(guān)系同變?nèi)喈惒诫妱訖C的定子、轉(zhuǎn)子繞之間電磁關(guān)系同變

16、壓器類似，其每相電路圖如壓器類似，其每相電路圖如圖所示。圖所示。111XRu、22XR 、轉(zhuǎn)子的繞組電阻、漏磁感抗。轉(zhuǎn)子的繞組電阻、漏磁感抗。由此推導出異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩由此推導出異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩)(2202212211sXRfsRpUKmT)(2202212211sXRfsRpUKmT式中：式中：212NNK（N1、N2為定子和轉(zhuǎn)子繞組的匝數(shù)）為定子和轉(zhuǎn)子繞組的匝數(shù)）m1 為轉(zhuǎn)子的質(zhì)量；為轉(zhuǎn)子的質(zhì)量；s 為轉(zhuǎn)差率；為轉(zhuǎn)差率；f1 為電源頻率；為電源頻率；20X 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n=0 時，即時，即 s=1 時，轉(zhuǎn)子繞組時，轉(zhuǎn)子繞組漏磁感抗。漏磁感抗。)(2202212211sXRfs

17、RpUKmT 當電動機結(jié)構(gòu)參數(shù)固定，電源電壓不變時，根據(jù)電當電動機結(jié)構(gòu)參數(shù)固定，電源電壓不變時，根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩磁轉(zhuǎn)矩 得到轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線得到轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差率的關(guān)系曲線 T= f ( s ) ，稱為電，稱為電動機的機械特性。動機的機械特性。T= f (s)曲線 與轉(zhuǎn)矩最大值對應的轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)矩最大值對應的轉(zhuǎn)差率 sc 稱為臨界轉(zhuǎn)差率。稱為臨界轉(zhuǎn)差率。0dsdT令令則則202XRsc得得到到201211max4XfpUKmT1. 固有機械特性固有機械特性 異步電動機在額定的電壓和異步電動機在額定的電壓和頻率下，按規(guī)定的接線方式接線，頻率下，按規(guī)定的接線方式接線，定、轉(zhuǎn)子電路外界電阻和電抗為定、轉(zhuǎn)子

18、電路外界電阻和電抗為零時的轉(zhuǎn)速零時的轉(zhuǎn)速 n 與電磁轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩T之間之間的關(guān)系。的關(guān)系。三相異步電動機固有機械特性三相異步電動機固有機械特性1）起動點）起動點A （ n = 0（s =1） 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩T=T st 反映異步電動機直接起動時的反映異步電動機直接起動時的帶負載能力。起動電流帶負載能力。起動電流 I st =（47）IN2）額定工作點）額定工作點B（平穩(wěn)運轉(zhuǎn)時的工作點）（平穩(wěn)運轉(zhuǎn)時的工作點） nB = nN，TB = TN ，IB = IN 。3）同步轉(zhuǎn)速點）同步轉(zhuǎn)速點H0;0;0;20TIsnn負載、轉(zhuǎn)子電流為零，是理想的空載點。負載、轉(zhuǎn)子電流為零，是理想的空載點。4）最

19、大轉(zhuǎn)矩點）最大轉(zhuǎn)矩點 P 該點處的轉(zhuǎn)矩為最大，叫臨界點，該處的轉(zhuǎn)該點處的轉(zhuǎn)矩為最大，叫臨界點，該處的轉(zhuǎn)差率叫臨界轉(zhuǎn)差率。差率叫臨界轉(zhuǎn)差率。三相異步電動機固有機械特性三相異步電動機固有機械特性2. 人為機械特性人為機械特性 人為改變某些參數(shù)，即可得到不同的機械特性。改人為改變某些參數(shù)，即可得到不同的機械特性。改變參數(shù)后得到的機械特性稱為人為機械特性。變參數(shù)后得到的機械特性稱為人為機械特性。)(2202212211sXRfsRpUKmT（1）降低電源電壓時，人為機械特性）降低電源電壓時，人為機械特性201211max4XfpUKmT)(2202212211XRfRpUKmTst因為因為stTTU;

20、max21所以所以對應于不同電源電壓的人為特性對應于不同電源電壓的人為特性1U18.0U15.0U通過同步轉(zhuǎn)速點的一組曲線簇通過同步轉(zhuǎn)速點的一組曲線簇 若電壓降低過多，使最大轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，則造若電壓降低過多，使最大轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，則造成電動機停止運轉(zhuǎn)。成電動機停止運轉(zhuǎn)。 另外，因負載轉(zhuǎn)矩沒有變，電磁轉(zhuǎn)矩也不變，降低另外，因負載轉(zhuǎn)矩沒有變，電磁轉(zhuǎn)矩也不變，降低電壓將電動機轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)差率增大使得電流因轉(zhuǎn)子電電壓將電動機轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)差率增大使得電流因轉(zhuǎn)子電動勢的增大而增大，從而引起定子電流的增大。動勢的增大而增大，從而引起定子電流的增大。（2）轉(zhuǎn)子電路串接對稱電阻時，人為機械特性）轉(zhuǎn)子電路串

21、接對稱電阻時，人為機械特性 隨外串接電阻增大臨界轉(zhuǎn)差率隨外串接電阻增大臨界轉(zhuǎn)差率增大，但最大轉(zhuǎn)矩和同步轉(zhuǎn)速不增大，但最大轉(zhuǎn)矩和同步轉(zhuǎn)速不變。變。 隨外串接電阻增大起動轉(zhuǎn)矩隨外串接電阻增大起動轉(zhuǎn)矩增大。增大。對應于不同轉(zhuǎn)子電阻的人為特性對應于不同轉(zhuǎn)子電阻的人為特性 因此，可選擇適當電阻接入轉(zhuǎn)子電路，使最大轉(zhuǎn)矩因此，可選擇適當電阻接入轉(zhuǎn)子電路，使最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生在起動瞬間。以改善電動機的起動性能。發(fā)生在起動瞬間。以改善電動機的起動性能。 但，如果再增大電阻，起動轉(zhuǎn)矩反而減小。這是因但，如果再增大電阻，起動轉(zhuǎn)矩反而減小。這是因為接入過大電阻將使轉(zhuǎn)子電流下降過大所致。為接入過大電阻將使轉(zhuǎn)子電流下降過大所致

22、。（3）改變定子電源頻率）改變定子電源頻率對應于不同定子電源頻對應于不同定子電源頻率的人為特性率的人為特性 改變定子電源頻率改變定子電源頻率 f1 時，同步時，同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 將隨頻率的變化將隨頻率的變化而變化。即而變化。即pfn1060;01 nf01nf還有還有cstsTTf;max1cstsTTf;max1（4）改變極對數(shù)）改變極對數(shù) 一般異步電動機的極對數(shù)是固定不變的。但多速異一般異步電動機的極對數(shù)是固定不變的。但多速異步電動機的極對數(shù)是可變的，是用繞組的接法來改變。步電動機的極對數(shù)是可變的，是用繞組的接法來改變。如圖所示。如圖所示。兩個繞組串聯(lián)兩個繞組串聯(lián) p = 2兩個繞組并聯(lián)兩個繞

23、組并聯(lián) p = 1 將保持電源頻率將保持電源頻率 f1 不變的情況下改變極對數(shù)不變的情況下改變極對數(shù) p，同，同步轉(zhuǎn)速步轉(zhuǎn)速 將隨將隨 p 的增大而減小的增大而減小pfn1060 三角形接法，運行時三角形接法，運行時1、2、3接電源，接電源，4、5、6空著不空著不接，電動機低速運轉(zhuǎn)。接，電動機低速運轉(zhuǎn)。 星型接法，運行時星型接法，運行時1、2、3聯(lián)接在一起，聯(lián)接在一起，4、5、6接電接電源，電動機高速運轉(zhuǎn)。源，電動機高速運轉(zhuǎn)。 為了保證電動機旋轉(zhuǎn)方向不變，從一種接法變?yōu)榱頌榱吮ＷC電動機旋轉(zhuǎn)方向不變，從一種接法變?yōu)榱硪环N接法時，應改變電源的相序。一種接法時，應改變電源的相序。 當電動機由三角形接

24、法變?yōu)樾切徒臃〞r，極對數(shù)減當電動機由三角形接法變?yōu)樾切徒臃〞r，極對數(shù)減少一半。少一半。 相電壓為相電壓為UUYY31可以得到可以得到ccYYssmaxmax61TTYYststYYTT611. 1. 3 異步電動機的起動和制動異步電動機的起動和制動1. 異步電動機的起動異步電動機的起動籠型異步電動機：籠型異步電動機：繞線型異步電動機：繞線型異步電動機：直接起動直接起動降壓起動降壓起動轉(zhuǎn)子串電阻起動轉(zhuǎn)子串電阻起動電動機從靜止狀態(tài)一直加速到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程。電動機從靜止狀態(tài)一直加速到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程。（1）直接起動）直接起動直接加額定電壓起動，也叫全壓起動。直接加額定電壓起動，也叫全壓起動。 因為啟動

25、電流大，所以只適用于因為啟動電流大，所以只適用于“小容量小容量”電動機。電動機。所謂所謂“小容量小容量”電動機指電動機指)KW(4)KVA(43電動機功率電源總?cè)萘縉stII%20變壓器容量的電動機功率 電源允許的啟動電流。stI電動機定子額定電流。NI（2）降壓起動）降壓起動降壓起動：降壓起動： 在定子電路中串聯(lián)電阻或阻抗，用以降在定子電路中串聯(lián)電阻或阻抗，用以降低每相繞組上的電壓的方法來限制起動電流低每相繞組上的電壓的方法來限制起動電流的起動方法。的起動方法。 設(shè)設(shè)為全壓起動電流與降壓起動電流值為全壓起動電流與降壓起動電流值比，即比，即ststII221211UUTTststststTT2

26、1或或則則缺點：缺點： 機械特性變軟消耗能量大，只適合輕載不適合經(jīng)機械特性變軟消耗能量大，只適合輕載不適合經(jīng)常起動的電動機。常起動的電動機。（3）繞線性電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動）繞線性電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動 繞線性電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動，即可繞線性電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動，即可增大起動轉(zhuǎn)矩，又可限制起動電流。增大起動轉(zhuǎn)矩，又可限制起動電流。 可實現(xiàn)大容量電動機的重載起動?？蓪崿F(xiàn)大容量電動機的重載起動。 開始起動時，開始起動時，n = 0 ，全部電阻接入，全部電阻接入，即起動電阻為即起動電阻為 R10 。 隨轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)速沿曲線隨轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)速沿曲線1變化，轉(zhuǎn)矩變化，轉(zhuǎn)矩 T 逐漸減少，逐漸減少，當減到當減

27、到 T2 時，接觸器觸點時，接觸器觸點S1閉合，閉合，RS1被切除，電動機的被切除，電動機的運行點由曲線運行點由曲線 1 跳到曲線跳到曲線 2 。 最后起動電阻全部切除，電動機轉(zhuǎn)子繞組直接短路，最后起動電阻全部切除，電動機轉(zhuǎn)子繞組直接短路，電動機運行點沿固有特性曲線電動機運行點沿固有特性曲線4變化。變化。 直到電磁轉(zhuǎn)矩直到電磁轉(zhuǎn)矩T與負載轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩 TL 相平衡，電動機穩(wěn)定相平衡，電動機穩(wěn)定運行。運行。 由于異步電動機的轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比，考由于異步電動機的轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比，考慮電壓的允許降落，一般選最大起動轉(zhuǎn)矩慮電壓的允許降落，一般選最大起動轉(zhuǎn)矩T1為為max185. 0TT

28、考慮起動時的帶負載能力和快速性，選切換轉(zhuǎn)矩考慮起動時的帶負載能力和快速性，選切換轉(zhuǎn)矩T2為為LTT)2 .11 .1 (2 起動級數(shù)越多，起動越平穩(wěn)，而且平均轉(zhuǎn)矩越大。起動級數(shù)越多，起動越平穩(wěn)，而且平均轉(zhuǎn)矩越大。一般選擇一般選擇3或或4級。級。2. 三相異步電動機的制動三相異步電動機的制動異步電動機的制動方法有能耗、反接、回饋制動。異步電動機的制動方法有能耗、反接、回饋制動。（1）能耗制動）能耗制動 除去交流電之后在定子繞組除去交流電之后在定子繞組中通入直流電，形成恒定磁場。中通入直流電，形成恒定磁場。 由于轉(zhuǎn)子導體切割磁場，產(chǎn)由于轉(zhuǎn)子導體切割磁場，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向相反的制動力矩使轉(zhuǎn)速生與轉(zhuǎn)向相反的

29、制動力矩使轉(zhuǎn)速急劇下降。急劇下降。 對籠型異步電動機為了增大高速時的制動轉(zhuǎn)距，對籠型異步電動機為了增大高速時的制動轉(zhuǎn)距，就需增大直流勵磁；而對繞線性異步電動機，則采用轉(zhuǎn)就需增大直流勵磁；而對繞線性異步電動機，則采用轉(zhuǎn)子串接電阻的方法。子串接電阻的方法。（2）反接制動）反接制動1）轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)的反接制動）轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)的反接制動 保持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場不變，使保持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場不變，使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。異步電動機帶有位能負轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。異步電動機帶有位能負載，如果加大轉(zhuǎn)子回路電阻，使其載，如果加大轉(zhuǎn)子回路電阻，使其機械特性斜率加大。機械特性斜率加大。 隨著轉(zhuǎn)子電阻的加大，特性斜率加大。由特性曲隨著轉(zhuǎn)子電阻的加大，特性斜率

30、加大。由特性曲線線1變到曲線變到曲線2以至變到曲線以至變到曲線3。 電動機的起動轉(zhuǎn)矩電動機的起動轉(zhuǎn)矩Tst小于負載轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩TL。 負載轉(zhuǎn)矩拖著電動機反轉(zhuǎn)，使電動機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速負載轉(zhuǎn)矩拖著電動機反轉(zhuǎn)，使電動機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反，起到制動的作用。方向相反，起到制動的作用。2）定子兩相反接制動）定子兩相反接制動 異步電動機在電動狀態(tài)運行異步電動機在電動狀態(tài)運行時，若將其定子兩相繞組出線端時，若將其定子兩相繞組出線端對調(diào)，則定子旋轉(zhuǎn)磁場的方向改對調(diào)，則定子旋轉(zhuǎn)磁場的方向改變，電動機轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向相反，變，電動機轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向相反，起到制動作用。起到制動作用。 圖中特性曲線圖中特性曲線1為籠型異步

31、電動機的機械特性，曲為籠型異步電動機的機械特性，曲線線2為繞線型異步電動機的機械特性。為繞線型異步電動機的機械特性。 應注意此接法當轉(zhuǎn)速降到應注意此接法當轉(zhuǎn)速降到0時必須及時切斷電源，時必須及時切斷電源，否則電動機將反轉(zhuǎn)。否則電動機將反轉(zhuǎn)。 異步電動機轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子繞異步電動機轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子繞組導體的運動速度大于旋轉(zhuǎn)磁場速度，轉(zhuǎn)子中感應電動組導體的運動速度大于旋轉(zhuǎn)磁場速度，轉(zhuǎn)子中感應電動勢方向改變，從而轉(zhuǎn)子電流方向也改變。勢方向改變，從而轉(zhuǎn)子電流方向也改變。 電動機轉(zhuǎn)矩電動機轉(zhuǎn)矩T的方向也隨之改變，變得轉(zhuǎn)速方向相的方向也隨之改變，變得轉(zhuǎn)速方向相反而起制動作用

32、。反而起制動作用。 這時異步電動機把軸上的機械能或系統(tǒng)儲存的動能這時異步電動機把軸上的機械能或系統(tǒng)儲存的動能變成電能反饋到電網(wǎng)上。變成電能反饋到電網(wǎng)上。3）發(fā)電反饋制動）發(fā)電反饋制動1.2 常用低壓電器常用低壓電器電器：電器： 用于接通和斷開電路以及對電路或用電設(shè)備進用于接通和斷開電路以及對電路或用電設(shè)備進行控制、調(diào)節(jié)、切換、監(jiān)測和保護的電器元件。行控制、調(diào)節(jié)、切換、監(jiān)測和保護的電器元件。低壓電器：低壓電器： 工作在交流工作在交流1200V或直流或直流1500V以下的電器。以下的電器。機電傳動斷續(xù)控制系統(tǒng)中常用低壓電器的類型有：機電傳動斷續(xù)控制系統(tǒng)中常用低壓電器的類型有：1）執(zhí)行電器：）執(zhí)行電

33、器： 接受控制電路發(fā)出的開關(guān)信號，接通或斷開接受控制電路發(fā)出的開關(guān)信號，接通或斷開電動機主回路以及直接產(chǎn)生機械所需機械動作的電動機主回路以及直接產(chǎn)生機械所需機械動作的電器。如接觸器、電磁離合器等。電器。如接觸器、電磁離合器等。2）檢測電器）檢測電器 將電的或非電的模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量的電器。將電的或非電的模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量的電器。3）控制電器）控制電器 實現(xiàn)開關(guān)量邏輯運算及延時、計數(shù)的電器。實現(xiàn)開關(guān)量邏輯運算及延時、計數(shù)的電器。4）保護電器）保護電器 在線路發(fā)生故障，或者設(shè)備的工作狀況超過在線路發(fā)生故障，或者設(shè)備的工作狀況超過規(guī)定的范圍時，能及時分斷電路的電器。規(guī)定的范圍時，能及時分斷電路的電器

34、。 是將電磁能轉(zhuǎn)換機械能的電器元件。廣泛應用于是將電磁能轉(zhuǎn)換機械能的電器元件。廣泛應用于機械制動、機械制動、 牽引及流體傳動中的換向閥。也是電磁牽引及流體傳動中的換向閥。也是電磁離合器、接觸器和繼電器的主要組成部分。其組成如離合器、接觸器和繼電器的主要組成部分。其組成如圖所示。圖所示。1.2.1 執(zhí)行電器執(zhí)行電器 執(zhí)行電器以電磁式為主，主要有接觸器、電執(zhí)行電器以電磁式為主，主要有接觸器、電磁鐵、電磁離合器。磁鐵、電磁離合器。1. 電磁鐵電磁鐵交流電磁鐵交流電磁鐵直流電磁鐵直流電磁鐵銜鐵銜鐵鐵心鐵心線圈線圈輔助動輔助動斷觸點斷觸點輔助動合觸點輔助動合觸點主觸點主觸點2. 接觸器接觸器 接觸器是用

35、于接通和斷開交直流主電路及大量接觸器是用于接通和斷開交直流主電路及大量控制電路的自動切換電器?？刂齐娐返淖詣忧袚Q電器?；窘Y(jié)構(gòu)有：電磁跌、觸點、滅弧裝置基本結(jié)構(gòu)有：電磁跌、觸點、滅弧裝置觸點：主觸點；輔助動斷觸點；輔助動合觸點觸點：主觸點；輔助動斷觸點；輔助動合觸點滅弧裝置：小容量；雙斷點橋式觸點滅弧裝置：小容量；雙斷點橋式觸點 大容量；滅弧柵大容量；滅弧柵文字符號文字符號線圈線圈KM主觸點主觸點KM輔助動斷輔助動斷(合合)觸點觸點KM1.2.2 檢測電器檢測電器 檢測電器的作用是將模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量。模檢測電器的作用是將模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量。模擬量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、行擬量可

36、以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、行程、速度、壓力等非電量。程、速度、壓力等非電量。1. 按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)1按鈕帽按鈕帽 2復位彈簧復位彈簧 3動斷觸點動斷觸點4動觸點動觸點 5動合觸點動合觸點按鈕開關(guān)的圖形和文字按鈕開關(guān)的圖形和文字動合按鈕動合按鈕SB動斷按鈕動斷按鈕SB復合按鈕復合按鈕SB2. 行程開關(guān)行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱限位開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān),是利用機械運動部件的是利用機械運動部件的碰撞將運動信號變換為電路的通斷信號的主令電器。碰撞將運動信號變換為電路的通斷信號的主令電器。1壓干；壓干；2瞬動彈簧；瞬動彈簧；3動合觸點動合觸點4動斷觸點；動斷觸點；復位彈簧復位彈簧動合觸點動合觸

37、點ST動斷觸點動斷觸點ST行程開關(guān)的圖形和文字行程開關(guān)的圖形和文字行程開關(guān)有直動式、滾輪式、微動式三種。行程開關(guān)有直動式、滾輪式、微動式三種。3. 電流及電壓繼電器電流及電壓繼電器電流繼電器：反映電路中的電流變化。電流繼電器：反映電路中的電流變化。過電流繼電器：線圈電流高于整定電流值而動作。過電流繼電器：線圈電流高于整定電流值而動作。欠電流繼電器：線圈電流低于整定電流值而動作。欠電流繼電器：線圈電流低于整定電流值而動作。電壓繼電器：反映電路中的電壓變化。電壓繼電器：反映電路中的電壓變化。過電壓繼電器：線圈電壓高于整定電壓值而動作。過電壓繼電器：線圈電壓高于整定電壓值而動作。欠電壓繼電器：線圈電

38、壓低于整定電壓值而動作。欠電壓繼電器：線圈電壓低于整定電壓值而動作。電磁式繼電器示意圖電磁式繼電器示意圖吸引線圈吸引線圈K動合觸點動合觸點K動斷觸點動斷觸點K電磁式繼電器圖形和文字電磁式繼電器圖形和文字4. 速度繼電器速度繼電器主要用于籠型異步電動機的反接制動。主要用于籠型異步電動機的反接制動。轉(zhuǎn)子磁極轉(zhuǎn)子磁極定子繞組定子繞組擺桿擺桿觸點觸點KS轉(zhuǎn)子符號轉(zhuǎn)子符號 觸點符號觸點符號1.2.3 控制電器控制電器 傳統(tǒng)斷續(xù)控制系統(tǒng)中，對開關(guān)量的邏輯運算、延時、傳統(tǒng)斷續(xù)控制系統(tǒng)中，對開關(guān)量的邏輯運算、延時、計數(shù)等功能主要依靠各類控制電器來完成。計數(shù)等功能主要依靠各類控制電器來完成。1. 中間繼電器中間

39、繼電器也是一種電壓繼電器，只是無需調(diào)整動作參數(shù)。也是一種電壓繼電器，只是無需調(diào)整動作參數(shù)。主要用途：進行電路的邏輯控制或?qū)崿F(xiàn)觸點的轉(zhuǎn)換主要用途：進行電路的邏輯控制或?qū)崿F(xiàn)觸點的轉(zhuǎn)換與擴展，因此觸點對數(shù)比較多。與擴展，因此觸點對數(shù)比較多。2. 時間繼電器時間繼電器能過實現(xiàn)觸點延時通斷的自動控制電器。能過實現(xiàn)觸點延時通斷的自動控制電器。有電磁、空氣阻尼、電動式和晶體管式等。有電磁、空氣阻尼、電動式和晶體管式等。1）空氣阻尼式時間繼電器）空氣阻尼式時間繼電器通電延時型時間繼電器通電延時型時間繼電器利用空氣阻尼原理獲得延時的。利用空氣阻尼原理獲得延時的。優(yōu)點：優(yōu)點： 延時范圍大、結(jié)構(gòu)簡延時范圍大、結(jié)構(gòu)簡

40、單、壽命長、價格便宜。單、壽命長、價格便宜。缺點：缺點： 延時誤差大。延時誤差大。2） 晶體管式時間繼電器晶體管式時間繼電器特點：特點： 延時范圍大、精度高、體積小、調(diào)節(jié)方便、延時范圍大、精度高、體積小、調(diào)節(jié)方便、壽命長。已逐步取代機電式繼電器。壽命長。已逐步取代機電式繼電器。改變改變 RC 電路參數(shù)，就可以改變延時時間。電路參數(shù)，就可以改變延時時間。 當變壓器原邊當變壓器原邊通電時，正負半波通電時，正負半波分別由兩個副邊通分別由兩個副邊通過繼電器過繼電器 K的動斷的動斷觸點，電阻觸點，電阻R、R1、R2 向電容向電容 C 充電。充電。 剛開始時，剛開始時，VT1導通，導通，VT2截止，繼電器

41、截止，繼電器K的線圈沒有電流，的線圈沒有電流，觸點不工作。觸點不工作。 經(jīng)過一段時間，經(jīng)過一段時間，A點電位升高，當高于點電位升高，當高于B點的電位時，點的電位時，VD3導通，從而使導通，從而使VT1截止，截止，VT2導通。并通過導通。并通過R5 產(chǎn)生正反饋，使產(chǎn)生正反饋，使VT1加速截止，加速截止，VT2迅速導通，于是迅速導通，于是VT2集電極電流通過繼電器集電極電流通過繼電器K的線圈，使輸出觸點動作。的線圈，使輸出觸點動作。 同時其動斷觸點斷開充電回路，動合觸點接通放電回路，為同時其動斷觸點斷開充電回路，動合觸點接通放電回路，為下次充電作準備。電源斷開后，繼電器即刻釋放。下次充電作準備。電

42、源斷開后，繼電器即刻釋放。時間繼電器的圖形及文字符號時間繼電器的圖形及文字符號KTKTKTKT得電延時型得電延時型失電延時型失電延時型1.2.4 保護電器保護電器保護電器的作用：保護電器的作用： 在線路發(fā)生故障或者設(shè)備的工作狀態(tài)超過一定的在線路發(fā)生故障或者設(shè)備的工作狀態(tài)超過一定的允許范圍時，及時斷開電路，保證人身安全，保護生允許范圍時，及時斷開電路，保證人身安全，保護生產(chǎn)設(shè)備。產(chǎn)設(shè)備。1. 熱繼電器熱繼電器 根據(jù)電流通過發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量，使雙金屬根據(jù)電流通過發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片受熱彎曲而推動機構(gòu)動作的一種電器。片受熱彎曲而推動機構(gòu)動作的一種電器。2. 熔斷器熔斷器 串接在線路中

43、，當電路嚴重過載或發(fā)生短路故障時，串接在線路中，當電路嚴重過載或發(fā)生短路故障時，熔體溶化，分斷電路，起到保護其它電器的作用。熔體溶化，分斷電路，起到保護其它電器的作用。熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器的結(jié)構(gòu)插入式插入式密封式密封式螺旋式螺旋式熔斷器的主要特性（安秒特性）熔斷器的主要特性（安秒特性）I/IN10立即熔斷立即熔斷FU熔斷器圖形熔斷器圖形文字符號文字符號3. 低壓斷路器低壓斷路器 也稱自動開關(guān)，是一種用于自動切斷電路故障也稱自動開關(guān)，是一種用于自動切斷電路故障的電器，常用于低壓配電的總電源開關(guān)，同時可作的電器，常用于低壓配電的總電源開關(guān)，同時可作為電動機主電路的短路、過載、欠電壓保護開關(guān)。為電動機

44、主電路的短路、過載、欠電壓保護開關(guān)。低壓斷路器工作原理：低壓斷路器工作原理：主觸點串聯(lián)在三相電路中。主觸點串聯(lián)在三相電路中。當斷路器合閘，鎖鍵當斷路器合閘，鎖鍵3鉤住鉤子鉤住鉤子4，主觸點閉合。，主觸點閉合。 當發(fā)生短路，主回路電流超過一定值時，電磁脫當發(fā)生短路，主回路電流超過一定值時，電磁脫鉤器鉤器6將銜鐵將銜鐵8吸合，頂起杠桿吸合，頂起杠桿7，使鉤子和鎖鍵脫開，使鉤子和鎖鍵脫開，在彈簧在彈簧1的作用下主觸點斷開電路。的作用下主觸點斷開電路。 當欠壓或失壓時，欠電壓脫扣器當欠壓或失壓時，欠電壓脫扣器11吸力減少，銜吸力減少，銜鐵鐵10在彈簧在彈簧9的作用下頂起杠桿的作用下頂起杠桿7，從而切斷

45、電路。，從而切斷電路。 當發(fā)生過載，但達不到電磁脫鉤器動作電流時，當發(fā)生過載，但達不到電磁脫鉤器動作電流時，發(fā)熱元件發(fā)熱元件13使雙金屬片使雙金屬片12受熱彎曲，頂起杠桿受熱彎曲，頂起杠桿7，從而，從而切斷電路。切斷電路。 低壓斷路器的圖形低壓斷路器的圖形和文字符號如圖所示。和文字符號如圖所示。QF1.3 基本控制電路基本控制電路 機械設(shè)備的機電接觸器電氣控制電路是由各種機械設(shè)備的機電接觸器電氣控制電路是由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)、電動有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)、電動機和其它電器組成的。機和其它電器組成的。 用來實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的起動、換向、制動用來實現(xiàn)對電力拖

46、動系統(tǒng)的起動、換向、制動及調(diào)速等運行性能的控制和對拖動系統(tǒng)的保護，以滿及調(diào)速等運行性能的控制和對拖動系統(tǒng)的保護，以滿足機電傳動的要求。足機電傳動的要求。1.3.1 電氣控制原理圖電氣控制原理圖電氣電氣設(shè)備設(shè)備圖紙圖紙電氣控制原理圖電氣控制原理圖電氣設(shè)備位置圖電氣設(shè)備位置圖電氣設(shè)備接線圖電氣設(shè)備接線圖 用各種電器符號連接起來描繪用各種電器符號連接起來描繪全部或部分電器設(shè)備工作原理的。全部或部分電器設(shè)備工作原理的。 表示各種電器設(shè)備在機械設(shè)備表示各種電器設(shè)備在機械設(shè)備中的實際安裝位置。中的實際安裝位置。 表示各種電器設(shè)備之間實際表示各種電器設(shè)備之間實際接線情況。接線情況。普通機床電器控制原理圖普通

47、機床電器控制原理圖電器控制原理圖繪制原則電器控制原理圖繪制原則（1）應將電源電路、主電路、控制電路和信號電路分開。）應將電源電路、主電路、控制電路和信號電路分開。電源電路繪成水平線；電源電路繪成水平線；主電路應垂直電源電路畫。主電路應垂直電源電路畫。控制電路和信號電路應垂直畫控制電路和信號電路應垂直畫在上下兩水平電源線之間。在上下兩水平電源線之間。電源相序電源相序L1、L2、L3由上而下；由上而下；中性線中性線N和保護地線和保護地線PE放在相線下面；放在相線下面；（3）電器的線圈、）電器的線圈、 信號燈等耗信號燈等耗 能元件直接能元件直接 與上下水平與上下水平 電源線聯(lián)接。電源線聯(lián)接。 而控制

48、觸點而控制觸點 應聯(lián)接在上下水平電源線與耗能元件之間。應聯(lián)接在上下水平電源線與耗能元件之間。（2）電氣控制原理圖中，同一電氣元件的各個部位按）電氣控制原理圖中，同一電氣元件的各個部位按其在電路圖中所起的作用，它的圖形符號可以不其在電路圖中所起的作用，它的圖形符號可以不畫在一起，但代表同一元件的文字符號必須相同。畫在一起，但代表同一元件的文字符號必須相同。（4）所有電器觸點均按沒有通電或沒有外力作用的狀）所有電器觸點均按沒有通電或沒有外力作用的狀態(tài)繪制，行程開關(guān)均按擋塊碰撞前的狀態(tài)繪制。態(tài)繪制，行程開關(guān)均按擋塊碰撞前的狀態(tài)繪制。（5） 為便于檢修線路和方便閱讀，原理圖分為若干個圖區(qū)并用阿為便于檢

49、修線路和方便閱讀，原理圖分為若干個圖區(qū)并用阿拉伯數(shù)字編號，處在原理圖下部。原理圖中每個電路的功能拉伯數(shù)字編號，處在原理圖下部。原理圖中每個電路的功能用文字表明在上部的用途欄中。用文字表明在上部的用途欄中。電路圖電路圖（6）每個接觸器線圈的文字符號下面有兩條豎直直線分成左、中、）每個接觸器線圈的文字符號下面有兩條豎直直線分成左、中、右三欄。右三欄。主觸主觸點所點所在圖在圖號區(qū)號區(qū)輔助輔助動合動合觸點觸點所在所在圖號圖號區(qū)區(qū)輔助輔助動斷動斷觸點觸點所在所在圖號圖號區(qū)區(qū)動合觸點所在圖號區(qū)動合觸點所在圖號區(qū)動斷觸點所動斷觸點所在圖號區(qū)在圖號區(qū)為備用觸點繼電器線圈的動合觸點表示如下繼電器線圈的動合觸點表

50、示如下 每個繼電器線圈下每個繼電器線圈下面有一條豎直直線分成面有一條豎直直線分成左右欄。左右欄。1.3.2 異步電動機起動控制電路異步電動機起動控制電路1. 全壓起動控制電路全壓起動控制電路 對于小容量籠型異步電動機或變壓器允許的情況對于小容量籠型異步電動機或變壓器允許的情況下，籠型異步電動機可采用全壓起動。下，籠型異步電動機可采用全壓起動。開關(guān)起動電路（小型）開關(guān)起動電路（小型）接觸器起動電路（中小型）接觸器起動電路（中小型）2. 降壓起動電路降壓起動電路 大容量籠型異步電動機的起動電流很大，會引起電大容量籠型異步電動機的起動電流很大，會引起電網(wǎng)電壓降低，使電動機轉(zhuǎn)矩減少，甚至起動困難，而且

51、網(wǎng)電壓降低，使電動機轉(zhuǎn)矩減少，甚至起動困難，而且還會影響同一供電網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備的正常工作。還會影響同一供電網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備的正常工作。 所以大容量異步電動機的起動電流限制在一定的所以大容量異步電動機的起動電流限制在一定的范圍內(nèi)，不允許直接起動。范圍內(nèi)，不允許直接起動。直接起動條件：直接起動條件：起動次數(shù)起動次數(shù)不頻繁不頻繁電網(wǎng)容量電網(wǎng)容量電動機的容量電動機的容量 常用的降壓起動電路方法有定子繞組串電阻、常用的降壓起動電路方法有定子繞組串電阻、Y降壓、串自藕變壓器等。降壓、串自藕變壓器等。電壓降不超過額定電壓降不超過額定電壓的電壓的10%15%電動機的最大容量不得超過電動機的最大容量不得超過變壓器

52、容量的變壓器容量的28%30%1） 定子繞組串電阻降壓起動定子繞組串電阻降壓起動 按起動按鈕按起動按鈕SB2，接觸器接觸器KM1線圈得電線圈得電吸合。吸合。 KM1主觸點主觸點閉合，電動機閉合，電動機M串電串電阻阻R降壓起動。降壓起動。 同時時間繼電器同時時間繼電器KT線圈得電吸合，線圈得電吸合，KT觸點延時閉合。觸點延時閉合。 接觸器接觸器KM2線圈得電吸合，線圈得電吸合，KM2主觸點閉合，啟動電主觸點閉合，啟動電阻被短接，電動機全壓運行，同時阻被短接，電動機全壓運行，同時KM2的動斷觸點斷開，時的動斷觸點斷開，時間繼電器間繼電器KT線圈斷電釋放。線圈斷電釋放。起動電阻起動電阻R通過經(jīng)驗公式

53、計算通過經(jīng)驗公式計算ststststIIIIR190ststststIIIIR190中中stI為未串電阻前啟動電流；為未串電阻前啟動電流；)()74(AIINststI為串電阻前啟動電流；為串電阻前啟動電流；)() 32(AIINstNI為電動機的額定電流。為電動機的額定電流。起動電阻的功率為起動電阻的功率為)()3141(2WRIPst 若起動電阻僅在電動機的兩相定子繞組中串聯(lián)，若起動電阻僅在電動機的兩相定子繞組中串聯(lián)，選用的起動電阻應為上述計算值的選用的起動電阻應為上述計算值的1.5倍。倍。2） Y降壓起動控制線路降壓起動控制線路使用條件：使用條件： 正常工作時，定子繞組作三角形聯(lián)接的電動

54、機。正常工作時，定子繞組作三角形聯(lián)接的電動機。缺點：啟動轉(zhuǎn)矩只有全壓起動的缺點：啟動轉(zhuǎn)矩只有全壓起動的1/3，故只適用于，故只適用于空載或輕載啟動?？蛰d或輕載啟動。QSSB2 KM1、KM2線線圈圈 KM1、KM2觸點閉合觸點閉合電動機電動機Y聯(lián)接降壓起動。聯(lián)接降壓起動。同時，同時，KT線圈得電線圈得電KT動動斷觸點延時斷開斷觸點延時斷開 KM2失電，失電，KT動合觸點閉合動合觸點閉合KM3得電得電電動機繞組由電動機繞組由Y聯(lián)接自動轉(zhuǎn)換成聯(lián)接自動轉(zhuǎn)換成聯(lián)接。聯(lián)接。KT的觸點延時時間由電動機的容量及起動時間的快慢等決定。的觸點延時時間由電動機的容量及起動時間的快慢等決定。1.3.3 三相異步電動

55、機正反向運行控制電路三相異步電動機正反向運行控制電路 三相異步電動機的三相電源進線中任意兩相對調(diào)接線，三相異步電動機的三相電源進線中任意兩相對調(diào)接線，就可以實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。就可以實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。1. 接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路正：正：KM1電源相序為電源相序為L1、L2、L3；反：反：KM2電源相序為電源相序為L3、L2、L1要求：要求：KM1 、KM2不能同時通電。否則，不能同時通電。否則，L1和和L3短路。短路。 為此，為此，KM1 、KM2線圈各自支路中線圈各自支路中相互串聯(lián)一個動斷輔助觸點，以保證相互串聯(lián)一個動斷輔助觸點，以保證KM1 、KM2線圈不會同時通電。這兩個觸點叫互

56、線圈不會同時通電。這兩個觸點叫互鎖觸點，它們的作用稱互鎖作用。鎖觸點，它們的作用稱互鎖作用。正轉(zhuǎn)：正轉(zhuǎn)：SB1KM1得電得電KM1主觸點閉合主觸點閉合M3正轉(zhuǎn)；同時正轉(zhuǎn)；同時MK1動合閉合，動斷斷開。動合閉合，動斷斷開。反轉(zhuǎn)：反轉(zhuǎn)：SB3KM2得電得電KM2主觸點閉合主觸點閉合M3反轉(zhuǎn)；同時反轉(zhuǎn)；同時MK2動合閉合，動斷動合閉合，動斷斷開。斷開。停止停止 SB2（換向必須先按（換向必須先按SB2， 因此操作不便）因此操作不便） 圖圖b，可不用按，可不用按SB2而直接換向，當而直接換向，當正轉(zhuǎn)接觸器的主觸點發(fā)生熔焊故障時，正轉(zhuǎn)接觸器的主觸點發(fā)生熔焊故障時，不會發(fā)生相間短路故障。不會發(fā)生相間短路故

57、障。ab2. 自動往復循環(huán)控制電路自動往復循環(huán)控制電路 利用機械運動的行程來控制其自動往返的方法叫利用機械運動的行程來控制其自動往返的方法叫自動往復循環(huán)控制，它是通過位置開關(guān)來實現(xiàn)。自動往復循環(huán)控制，它是通過位置開關(guān)來實現(xiàn)。QSSB2 KM1得電得電KM1主主觸點閉合觸點閉合M3正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)工作臺向工作臺向左運動左運動擋鐵擋鐵1碰碰ST1 ST1動斷動斷觸點斷開觸點斷開KM1失電失電M3停。停。同時，同時，ST1動合觸點閉合動合觸點閉合KM2得電得電M3反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)工作臺往右移動。工作臺往右移動。ST3、ST4為往復運動的極為往復運動的極限位置，以防限位置，以防ST1、ST2 失失靈，工作臺繼續(xù)運動不

58、停靈，工作臺繼續(xù)運動不停而造成事故。而造成事故。1.3.4 三相異步電動機制動控制電路三相異步電動機制動控制電路1. 反接制動控制電路反接制動控制電路QSSB2 KM1得電得電KM1主觸點閉合主觸點閉合電電動機運轉(zhuǎn)動機運轉(zhuǎn)達到一定速達到一定速度度KS動合觸電閉合動合觸電閉合為反接制動作準備。為反接制動作準備。停止：停止：SB1 KM1失電失電KM2得電得電KM2主觸點閉合主觸點閉合R進行反接制進行反接制動（反向轉(zhuǎn)矩制動）動（反向轉(zhuǎn)矩制動） 轉(zhuǎn)速迅速下降轉(zhuǎn)速迅速下降當當n100r/min時，時，KS動動合觸點斷開合觸點斷開MK2失電失電電動機斷電電動機斷電停止。停止。 反接制動時，定子和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)

59、磁場的相對轉(zhuǎn)速接近于兩倍反接制動時，定子和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場的相對轉(zhuǎn)速接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當于全壓的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當于全壓直接起動是電流直接起動是電流Ist的兩倍。的兩倍。 為此，為此，10kW以上電動機采用反接制動時，應串接以上電動機采用反接制動時，應串接一定的電阻，以限制反接制動電流。一定的電阻，以限制反接制動電流。當電源電壓為當電源電壓為380V時，若要反接制動電流時，若要反接制動電流stII21三相電路每相應串接的反接制動電阻為三相電路每相應串接的反接制動電阻為)(2205 . 1stIVR若使反接制動電流若使反接制動電流 時

60、，每相串接電阻值可取時，每相串接電阻值可取為為stII )(22013. 0stIVR若只在兩相串接電阻，該電阻值為上述電阻值的若只在兩相串接電阻，該電阻值為上述電阻值的1.5倍。倍。反接制動電阻的功率為反接制動電阻的功率為RIPst2)4131(2. 能耗制動控制電路能耗制動控制電路能耗制動方法：能耗制動方法： 在電動機脫離三項交流電源后，在定子繞組中加入在電動機脫離三項交流電源后，在定子繞組中加入一個直流電源，以產(chǎn)生恒定磁場，慣性運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組一個直流電源，以產(chǎn)生恒定磁場，慣性運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組切割磁場而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩使電動機迅速制動停轉(zhuǎn)。切割磁場而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩使電動機迅速制動停轉(zhuǎn)。起動：起動：