第3章機(jī)電傳動(dòng)斷續(xù)控制ppt課件

1、第第3章章 機(jī)電傳動(dòng)斷續(xù)控制機(jī)電傳動(dòng)斷續(xù)控制 機(jī)電傳動(dòng)控制不僅必須有電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械這個(gè)主體，機(jī)電傳動(dòng)控制不僅必須有電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械這個(gè)主體，而且還包括一套控制裝置，用以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械各種生產(chǎn)工藝而且還包括一套控制裝置，用以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械各種生產(chǎn)工藝的要求。的要求。機(jī)電傳動(dòng)控制有以下三種形式：機(jī)電傳動(dòng)控制有以下三種形式：1斷續(xù)控制開關(guān)量控制）斷續(xù)控制開關(guān)量控制）2連續(xù)控制連續(xù)控制 連續(xù)控制包括：模擬量控制和數(shù)字控制。連續(xù)控制包括：模擬量控制和數(shù)字控制。 由于直流電動(dòng)機(jī)通常用于需要速度調(diào)節(jié)的應(yīng)用場合，大多由于直流電動(dòng)機(jī)通常用于需要速度調(diào)節(jié)的應(yīng)用場合，大多采用閉環(huán)控制形式。對(duì)啟、制動(dòng)控制可以采用調(diào)

2、節(jié)器等來實(shí)采用閉環(huán)控制形式。對(duì)啟、制動(dòng)控制可以采用調(diào)節(jié)器等來實(shí)現(xiàn)。因而，斷續(xù)控制的對(duì)象主要是三相交流異步電動(dòng)機(jī)。現(xiàn)。因而，斷續(xù)控制的對(duì)象主要是三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 盡管電力拖動(dòng)自動(dòng)控制己向無觸點(diǎn)、連續(xù)控制、弱電化、盡管電力拖動(dòng)自動(dòng)控制己向無觸點(diǎn)、連續(xù)控制、弱電化、微機(jī)控制方向發(fā)展。但由于繼電器微機(jī)控制方向發(fā)展。但由于繼電器接觸器控制系統(tǒng)所用的接觸器控制系統(tǒng)所用的控制電器結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動(dòng)功率大、價(jià)格便宜、能夠滿足生產(chǎn)控制電器結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動(dòng)功率大、價(jià)格便宜、能夠滿足生產(chǎn)機(jī)械一般生產(chǎn)的要求，因而，目前仍然獲得廣泛的應(yīng)用。機(jī)械一般生產(chǎn)的要求，因而，目前仍然獲得廣泛的應(yīng)用。 31 常用低壓電器常用低壓電器

3、 用于接通和斷開電路以及對(duì)電路或用電設(shè)備進(jìn)行用于接通和斷開電路以及對(duì)電路或用電設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護(hù)的電氣元件稱為電控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護(hù)的電氣元件稱為電器。工作在交流電壓器。工作在交流電壓1 200 V或直流電壓或直流電壓1 500 V以以下的電器屬于低壓電器。下的電器屬于低壓電器。機(jī)電傳動(dòng)斷續(xù)控制系統(tǒng)中常用低壓電器的類型有：機(jī)電傳動(dòng)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)行電器-接受控制電路發(fā)出的開關(guān)信號(hào)，接通接受控制電路發(fā)出的開關(guān)信號(hào)，接通或斷開電動(dòng)機(jī)主電路以及直接產(chǎn)生生產(chǎn)機(jī)械所需機(jī)或斷開電動(dòng)機(jī)主電路以及直接產(chǎn)生生產(chǎn)機(jī)械所需機(jī)械動(dòng)作的電器。械動(dòng)作的電器。 2

4、)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)量將電的或非電的模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量的電器。的電器。 3)控制電器控制電器-實(shí)現(xiàn)開關(guān)量邏輯運(yùn)算及延時(shí)、記數(shù)的實(shí)現(xiàn)開關(guān)量邏輯運(yùn)算及延時(shí)、記數(shù)的電器。電器。 4)保護(hù)電器保護(hù)電器-在線路發(fā)生故障，或者設(shè)備的工作狀在線路發(fā)生故障，或者設(shè)備的工作狀況超過規(guī)定的范圍時(shí)，能及時(shí)分?jǐn)嚯娐返碾娖?。況超過規(guī)定的范圍時(shí)，能及時(shí)分?jǐn)嚯娐返碾娖鳌?3.1.1 執(zhí)行電器執(zhí)行電器執(zhí)行電器以電磁式為主，常用的有接觸器、電磁鐵、電磁離合器等。1電磁鐵 電磁鐵是將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電器元件。廣泛應(yīng)用于機(jī)械制動(dòng)、牽引及流體傳動(dòng)中的換向閥。它也是電磁離合器、接觸器和繼電器的主要組成

5、部分。 a)交流電磁鐵 b)直流電磁鐵 電磁鐵的工作特性 直流電磁鐵的特點(diǎn)直流電磁鐵的線圈電流與銜鐵位置無關(guān)，但電磁吸力與氣隙長度關(guān)系很大，所以，銜鐵工作行程不能很大，由于線圈電感大，線圈斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生過高的自感電勢，故使用時(shí)要采取措施消除自感電勢常在線圈兩端并聯(lián)一個(gè)二極管或電阻）。直流電磁鐵的工作可靠性好、動(dòng)作平衡、壽命比交流電磁鐵長，它適用于運(yùn)用頻繁或工作平衡可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。常用的直流電磁鐵有：MZZ1A、MZZ2S 系列直流制動(dòng)電磁鐵和MW1、MW2 系列起重電磁鐵。采用電磁鐵制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械制動(dòng)方法，對(duì)于經(jīng)常制動(dòng)和慣性較大的機(jī)械系統(tǒng)來說，應(yīng)用得非常廣泛。常稱為電磁抱閘制動(dòng)。起重電磁鐵可以起

6、重各種鋼鐵、分散的鋼砂等磁性物體，如MW1-45 型直流起重電磁鐵在起重鋼板時(shí)起重力可達(dá)到4.4105N。選用電磁鐵時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械所要求的牽引力、工作行程、通電持續(xù)率、操作頻率等來選。311 執(zhí)行電器執(zhí)行電器2電磁離合器電磁離合器電磁離合器是利用表面摩擦或電磁感應(yīng)來傳遞兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體間轉(zhuǎn)矩的電磁離合器是利用表面摩擦或電磁感應(yīng)來傳遞兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體間轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行電器。由于能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱，控制能量小，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)床執(zhí)行電器。由于能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱，控制能量小，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化，同時(shí)動(dòng)作快，結(jié)構(gòu)簡單，因而，獲得了廣泛的應(yīng)用。常用自動(dòng)化，同時(shí)動(dòng)作快，結(jié)構(gòu)簡單，因而，獲得了廣泛的應(yīng)用。常用的電磁離合器有摩擦片式

7、電磁離合器，摩擦粉末離合器，電磁轉(zhuǎn)差的電磁離合器有摩擦片式電磁離合器，摩擦粉末離合器，電磁轉(zhuǎn)差離合器。離合器。除上述利用摩擦原理制成的電磁離合器外，尚有利用電磁感應(yīng)原理除上述利用摩擦原理制成的電磁離合器外，尚有利用電磁感應(yīng)原理制成的電磁轉(zhuǎn)差離合器又稱滑差離合器）。制成的電磁轉(zhuǎn)差離合器又稱滑差離合器）。 多片式電磁離合器的摩擦片電磁粉末離合器3. 接觸器接觸器接觸器是一種用于接通和斷開交、直流主電路及大容量控制電路的自動(dòng)切換電器。其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于控制電熱器等電力負(fù)載，應(yīng)用十分廣泛。接觸器的主觸點(diǎn)用于通斷主電路，輔助觸點(diǎn)用于通短電流較小的控制電路。根據(jù)主觸頭所接回路的電流種類，接觸

8、器分為交流和直流兩種。312 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。模擬量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、行程、速度、壓力等非電量。1按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)是廣泛用于控制電路的主令電器，用以發(fā)出接通或斷開的控制信號(hào)。按鈕開關(guān)由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸點(diǎn)和外殼等組成。312 檢測電器檢測電器2行程開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞將行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞將運(yùn)動(dòng)位置信號(hào)變換為電路的通斷信號(hào)的主令電器?？蓪?shí)運(yùn)動(dòng)位置信號(hào)變換為電路的通斷信號(hào)的主令電器?？蓪?shí)現(xiàn)行程控制及極限位置的保護(hù)?，F(xiàn)行程控制及極限位置的保護(hù)。行程開關(guān)的工作原理和按鈕開關(guān)

9、類似，其結(jié)構(gòu)可分為直行程開關(guān)的工作原理和按鈕開關(guān)類似，其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式和微動(dòng)式三種。動(dòng)式、滾輪式和微動(dòng)式三種。312 檢測電器檢測電器3電流及電壓繼電器電流及電壓繼電器電流及電壓繼電器屬于電磁式繼電器，其動(dòng)作原理與接電流及電壓繼電器屬于電磁式繼電器，其動(dòng)作原理與接觸器基本相同。主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成，因?yàn)橛|器基本相同。主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成，因?yàn)槔^電器無須分?jǐn)啻箅娏麟娐?，故觸點(diǎn)均用無滅弧裝置的繼電器無須分?jǐn)啻箅娏麟娐?，故觸點(diǎn)均用無滅弧裝置的橋式觸頭。橋式觸頭。電流繼電器可分為過電流繼電器和欠電流繼電器：電流繼電器可分為過電流繼電器和欠電流繼電器：過電流繼電器是線圈電流高于

10、整定值而動(dòng)作過電流繼電器是線圈電流高于整定值而動(dòng)作欠電流繼電器是線圈電流低于整定值而動(dòng)作。欠電流繼電器是線圈電流低于整定值而動(dòng)作。電壓繼電器是反映電路中電壓的變化，其線圈并聯(lián)在被電壓繼電器是反映電路中電壓的變化，其線圈并聯(lián)在被測電路中，故線圈匝數(shù)較多，導(dǎo)線較細(xì)。測電路中，故線圈匝數(shù)較多，導(dǎo)線較細(xì)。電流繼電器類似也分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩電流繼電器類似也分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩類，主要用在保護(hù)電路中。類，主要用在保護(hù)電路中。312 檢測電器檢測電器電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu) 4速度繼電器速度繼電器速度繼電器主要用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)。其結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸點(diǎn)三部分組成。速度

11、繼電器轉(zhuǎn)軸1與電動(dòng)機(jī)同軸連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)永久磁鐵2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，定子繞組4切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢與電流。此電流和旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子3朝著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏擺，通過擺桿5推動(dòng)簧片6使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到一定值時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩減小，簧片的反作用力使觸點(diǎn)復(fù)位。 1一轉(zhuǎn)軸；2一轉(zhuǎn)子磁極；3一定子；4一定子籠型繞組；5一擺桿；6一簧片；7一動(dòng)觸點(diǎn)； 8一動(dòng)合觸點(diǎn)；9一動(dòng)斷觸點(diǎn)313 控制電器控制電器在傳統(tǒng)斷續(xù)控制系統(tǒng)中，對(duì)開關(guān)量的邏輯運(yùn)算、延時(shí)、計(jì)數(shù)等功能主要依靠各類控制繼電器來完成。1中間繼電器KA） 中間繼電器也是一種電壓繼電器，只是無需調(diào)整動(dòng)作參數(shù)。線圈接通額

12、定電壓，電磁機(jī)構(gòu)即動(dòng)作，線圈斷電，電磁機(jī)構(gòu)即復(fù)位。中間繼電器的主要用途是進(jìn)行電路的邏輯控制或?qū)崿F(xiàn)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換與擴(kuò)展，因而觸點(diǎn)對(duì)數(shù)比較多。2時(shí)間繼電器KT） 時(shí)間繼電器就是一種能夠?qū)崿F(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)通斷的自動(dòng)控制電器。有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和晶體管式等。 （1空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器的優(yōu)點(diǎn)是延時(shí)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是延時(shí)誤差大(lO20)。(2)晶體管式時(shí)間繼電器晶體管式時(shí)間繼電器具有延時(shí)范圍廣、精度度、體積小、調(diào)節(jié)方便和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已逐步取代機(jī)電式時(shí)間繼電器。314 保護(hù)電器保護(hù)電器保護(hù)電器的作用就是在線路發(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(shí)，及

13、時(shí)斷開電路，保證人身安全，保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備。1. 熱繼電器熱繼電器是根據(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(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的一種電器。它主要用于電動(dòng)機(jī)的過載、斷相及電流不平衡的保護(hù)。2熔斷器熔斷器熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單，卻十分有效的保護(hù)電器。它串接在線路中，當(dāng)電路嚴(yán)重過載或發(fā)生短路故障時(shí)熔體熔化，分?jǐn)嚯娐?，起到保護(hù)作用。熔體是熔斷器的核心部分，熔體材料基本上分為兩類：一類由鉛、鋅、錫及錫鉛合金等低熔點(diǎn)金屬制成，主要用于小電流電路；另一類由銀或銅等較高熔點(diǎn)金屬制成，用于大電流電路。在小電流電路中，熔體為絲狀。熔絲直徑分成若干等級(jí)。在大電流電路中，熔體為不同截面尺寸的金屬片。熔斷器主要特性為

14、“安秒特性，即熔體的熔斷電流I與熔斷時(shí)間t之間關(guān)系曲線熔斷器常見結(jié)構(gòu)有： 1)插入式 2)螺旋式 3)封閉管式熔斷器的圖形和文字符號(hào)3低壓斷路器低壓斷路器低壓斷路器又名自動(dòng)開關(guān)，是一種用于自動(dòng)切斷電路故障的電器。常用作低壓配電的總電源開關(guān)，同時(shí)也可作為電動(dòng)機(jī)主電路的短路、過載和欠電壓保護(hù)開關(guān)。低壓斷路器主要由觸點(diǎn)系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、各種脫扣器和滅弧裝置等組成。32 電動(dòng)機(jī)的啟、制動(dòng)控制電路及啟電動(dòng)機(jī)的啟、制動(dòng)控制電路及啟、制動(dòng)設(shè)備的計(jì)算、制動(dòng)設(shè)備的計(jì)算 機(jī)械設(shè)備的繼電接觸電氣控制機(jī)械設(shè)備的繼電接觸電氣控制電路是由各種有觸點(diǎn)的接觸器、電路是由各種有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)及電動(dòng)繼電器、按

15、鈕、行程開關(guān)及電動(dòng)機(jī)和其它電器組成的。用來實(shí)現(xiàn)機(jī)和其它電器組成的。用來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、換向、對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、換向、制動(dòng)及調(diào)速等運(yùn)行性能的控制和制動(dòng)及調(diào)速等運(yùn)行性能的控制和對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)，以滿足機(jī)電對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)，以滿足機(jī)電傳動(dòng)控制的需要。傳動(dòng)控制的需要。32 1 電氣控制原理圖電氣控制原理圖電氣設(shè)備圖紙有三類。即電氣控制原理圖、電氣設(shè)備位置圖和電氣設(shè)備接線圖。電氣控制原理圖是用各種電器符號(hào)連接起來描繪全部或部分電氣設(shè)備工作原理的。電氣設(shè)備位置圖表示各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置，以便機(jī)電設(shè)備的制造、安裝及維修。電氣設(shè)備接線圖表示各電氣元件之間的實(shí)際接線情

16、況，是用于安裝接線、檢查維修和施工的。國家最新標(biāo)準(zhǔn)是GBT 47281984，1985電氣圖用圖形符號(hào)、GBI、71591987電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制定通則。 32 1 電氣控制原理圖電氣控制原理圖電氣控制原理圖繪制原則：(1)應(yīng)將電源電路、主電路、控制電路和信號(hào)電路分開繪制。(2)同一電氣元件的各個(gè)部件按其在電路中所起的作用，它的圖形符號(hào)可以不畫在一起，但代表同一元件的文字符號(hào)必須相同。(3)電器的線圈、信號(hào)燈等耗能元件直接與下水平電源線聯(lián)接。(4)所有電器觸點(diǎn)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。(5)為便于檢修線路和方便閱讀，原理圖分為若干個(gè)圖區(qū)并用阿拉

17、伯?dāng)?shù)字編號(hào)，處在原理圖下部。(6)每個(gè)接觸器線圈的文字符號(hào)下面有兩條豎直線分成左、中、右三欄，欄中寫有受其控制而動(dòng)作的觸點(diǎn)所處圖區(qū)數(shù)字。某普通機(jī)床的電氣控制電路 32 2 繼電器繼電器接觸器自動(dòng)控制的基本線路接觸器自動(dòng)控制的基本線路1. 起動(dòng)控制電路起動(dòng)控制電路1全壓起動(dòng)控制電路全壓起動(dòng)控制電路對(duì)于小容量籠型異步電動(dòng)機(jī)或變壓器允許的情況下，籠對(duì)于小容量籠型異步電動(dòng)機(jī)或變壓器允許的情況下，籠型異步電動(dòng)機(jī)可采用全壓直接起動(dòng)。型異步電動(dòng)機(jī)可采用全壓直接起動(dòng)。32 2 繼電器繼電器接觸器自動(dòng)控制的基本線路接觸器自動(dòng)控制的基本線路2減壓起動(dòng)控制電路減壓起動(dòng)控制電路若直接起動(dòng)的條件不滿足，必須采取降壓起動(dòng)

18、的措施。常用的降壓若直接起動(dòng)的條件不滿足，必須采取降壓起動(dòng)的措施。常用的降壓起動(dòng)方法有定子繞組串電阻、起動(dòng)方法有定子繞組串電阻、Y一降壓、串自耦變壓器等一降壓、串自耦變壓器等定子繞組串電阻降壓起動(dòng)控制電路定子繞組串電阻降壓起動(dòng)控制電路起動(dòng)電阻起動(dòng)電阻R可通過以下近似公式計(jì)算：可通過以下近似公式計(jì)算：式中：式中： 為未串電阻前起動(dòng)電流，單位為為未串電阻前起動(dòng)電流，單位為A，一般，一般， =(47) ； 為串為串聯(lián)電阻后的起動(dòng)電流，單位為聯(lián)電阻后的起動(dòng)電流，單位為A，一般，一般 =(23) ； 為電動(dòng)機(jī)的額定為電動(dòng)機(jī)的額定電流，單位為電流，單位為A。若是起動(dòng)電阻僅在電動(dòng)機(jī)的若是起動(dòng)電阻僅在電動(dòng)機(jī)的

19、兩相定子繞組中串聯(lián)時(shí)，選兩相定子繞組中串聯(lián)時(shí)，選用的起動(dòng)電阻應(yīng)為上述計(jì)算用的起動(dòng)電阻應(yīng)為上述計(jì)算值的值的15倍。倍。32 2 繼電器繼電器接觸器自動(dòng)控制的基本線路接觸器自動(dòng)控制的基本線路Y一降壓起動(dòng)控制線路Y一降壓起動(dòng)適用于正常工作時(shí)定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)。由于方法簡便且經(jīng)濟(jì)，所以使用較普遍，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有全壓起動(dòng)的13，故只適用于空載或輕載起動(dòng)。Y一起動(dòng)控制線路如圖3.28所示。32 2 繼電器繼電器接觸器自動(dòng)控制的基本線路接觸器自動(dòng)控制的基本線路2. 正反向運(yùn)行控制電路正反向運(yùn)行控制電路若將接至電動(dòng)機(jī)三相電源進(jìn)線中任意兩相對(duì)調(diào)接線，即可若將接至電動(dòng)機(jī)三相電源進(jìn)線中任意兩相對(duì)調(diào)接線，即

20、可達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的，常用的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路有以下達(dá)到反轉(zhuǎn)的目的，常用的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路有以下幾種幾種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32 2 繼電器繼電器接觸器自動(dòng)控制的基本線路接觸器自動(dòng)控制的基本線路 2自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制電路利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程來控制其自動(dòng)往返的方法叫自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制，它是通過位置開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。圖中位置開關(guān)ST3和STT4安裝在工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的極限位置上，以防止位置開關(guān)STl和ST2失靈，工作臺(tái)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)不停止而造成事故。 3. 制動(dòng)控制電路制動(dòng)控制電路1反接制動(dòng)控制電路當(dāng)電源電壓為380 V時(shí)，若要限制反接制動(dòng)電流，則三相電路每相應(yīng)串入的反接制動(dòng)電阻

21、R的阻值估算如下： 若使反接制動(dòng)電流時(shí)，每相串接電阻R的阻值可取為 如果反接制動(dòng)只在兩相中串接電阻，該電阻值應(yīng)略大些，分別取上述電阻值的15倍。反接制動(dòng)電阻的功率為 stIVR2205 . 1stIVR22013. 0RIPst2)4131(2能耗制動(dòng)控制電路能耗制動(dòng)的方法就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源后，在定子繞組中加入一個(gè)直流電源，以產(chǎn)生一個(gè)恒定磁場，慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組切割磁場而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)迅速制動(dòng)停轉(zhuǎn)。能耗制動(dòng)所需的直流電壓和直流電流可分別用下式計(jì)算 0)45 . 3(IIDCRIUDCDC4. 雙速電動(dòng)機(jī)控制電路雙速電動(dòng)機(jī)控制電路一般的電動(dòng)機(jī)只有一種轉(zhuǎn)速，但有些生產(chǎn)設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)多

22、級(jí)變速同時(shí)又不使機(jī)械變速機(jī)構(gòu)過分復(fù)雜往往采用雙速或三速電動(dòng)機(jī)，最常用的是雙速電動(dòng)機(jī)。圖3.33所示為雙速電動(dòng)機(jī)控制電路，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)繞組三角形與雙Y形聯(lián)結(jié)及相互轉(zhuǎn)換，即實(shí)現(xiàn)高低速變換。5、其它基本控制電路、其它基本控制電路1點(diǎn)動(dòng)控制按下起動(dòng)按鈕再抬起后，電動(dòng)機(jī)若連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，此即所謂長動(dòng)。而按下按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作，手放開按鈕后電動(dòng)機(jī)即停止工作，稱為點(diǎn)動(dòng)。機(jī)床的試車調(diào)整及刀架、橫梁、立柱的快速移動(dòng)時(shí)是需要點(diǎn)動(dòng)操作的。2多點(diǎn)控制較大型的設(shè)備，為了操作方便，常要求能在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行起停控制。方法是將分散在各操作按鈕站的起動(dòng)按鈕引線并聯(lián)，停止按鈕引線串聯(lián)即可。圖3.35 a)為三處起停的控制電路。對(duì)于大型

23、設(shè)備，為了保證操作安全，要求幾個(gè)操作者同時(shí)按下起動(dòng)按鈕后才能起動(dòng)工作，如圖3.35 b)所示。3互鎖與聯(lián)鎖控制互鎖互鎖控制是設(shè)備控制中的重要環(huán)節(jié)。圖中的KMl和KM2的兩個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)通常叫做“互鎖觸點(diǎn)。在電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路中常用這種互鎖，防止電源短路。這實(shí)際上也是一種保護(hù)環(huán)節(jié)。聯(lián)鎖控制在設(shè)備控制電路中，經(jīng)常要求電動(dòng)機(jī)有順序的起動(dòng)，如某些機(jī)床主軸必須在油泵工作后才能工作；龍門刨床工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌內(nèi)也必須有足夠的潤滑油；在銑床的主軸旋轉(zhuǎn)后，工作臺(tái)方可移動(dòng)，都要求有聯(lián)鎖關(guān)系。3 3 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)要長期的無故障的設(shè)備電氣控制系統(tǒng)要長期的無故障的運(yùn)行，還必須有各種保護(hù)措施，

24、否則運(yùn)行，還必須有各種保護(hù)措施，否則會(huì)造成電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣設(shè)備事故會(huì)造成電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣設(shè)備事故或危及人身安全。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有電或危及人身安全。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分。電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過載保護(hù)、短路保護(hù)，零壓和欠壓保護(hù)載保護(hù)、短路保護(hù)，零壓和欠壓保護(hù)以及弱磁保護(hù)等。以及弱磁保護(hù)等。3 3 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)1短路保護(hù)短路保護(hù)常用的短路保護(hù)電器有熔斷器和自動(dòng)開關(guān)。常用的短路保護(hù)電器有熔斷器和自動(dòng)開關(guān)。1)熔斷器保護(hù)熔斷器保護(hù)熔斷器比較適合于對(duì)動(dòng)作準(zhǔn)確度和自動(dòng)化程度要求較差熔斷器比較適合于對(duì)

25、動(dòng)作準(zhǔn)確度和自動(dòng)化程度要求較差的系統(tǒng)中，如小容量的籠型電動(dòng)機(jī)，一般的普通交流電的系統(tǒng)中，如小容量的籠型電動(dòng)機(jī)，一般的普通交流電源等。在發(fā)生短路時(shí)，很可能發(fā)生一相熔斷器熔斷，造源等。在發(fā)生短路時(shí)，很可能發(fā)生一相熔斷器熔斷，造成單相運(yùn)行。成單相運(yùn)行。2)自動(dòng)開關(guān)保護(hù)自動(dòng)開關(guān)保護(hù)自動(dòng)開關(guān)在發(fā)生短路時(shí)可將三相電路同時(shí)切斷。由于自自動(dòng)開關(guān)在發(fā)生短路時(shí)可將三相電路同時(shí)切斷。由于自動(dòng)開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作頻率低，因而廣泛用于控制要求動(dòng)開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作頻率低，因而廣泛用于控制要求較高的場合。較高的場合。2過載保護(hù)過載保護(hù)電動(dòng)機(jī)長期超載運(yùn)行，繞組溫升超過其允許值，電機(jī)的絕緣材料就要變脆，壽命降低，嚴(yán)重時(shí)將使電機(jī)損

26、壞。過載電流越大，達(dá)到允許溫升的時(shí)間就越短。常用的過載保護(hù)電器是熱繼電器，熱繼電器可以滿足這樣的要求：當(dāng)電動(dòng)機(jī)為額定電流時(shí)，電機(jī)為額定溫升，熱繼電器不動(dòng)作，在過載電流較大時(shí)，熱繼電器則經(jīng)過較短時(shí)間就會(huì)動(dòng)作。由于熱慣性原因，熱繼電器不會(huì)受電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，所以在用熱繼電器作過載保護(hù)的同時(shí)，還必須設(shè)有短路保護(hù)。并且選作短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過4倍熱繼電器發(fā)熱元件額定電流。3零壓與欠壓保護(hù)零壓與欠壓保護(hù)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，如果電源電壓因某種原因消失，那么在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)就將自行起動(dòng)，這就可能造成生產(chǎn)設(shè)備損壞，甚至造成人身事故。為了防止電壓恢復(fù)時(shí)電

27、動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)的保護(hù)叫“零壓保護(hù)。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，電源電壓過分地降低將會(huì)引起一些電器釋放，造成控制電路不正常工作，可能產(chǎn)生事故；電源電壓過分降低也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)。因此需要在電源電壓降到一定值以下時(shí)將電源切斷，這就是“欠壓保護(hù)。一般常用電磁式電壓繼電器實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。而利用按鈕的自動(dòng)回復(fù)作用和接觸器的自鎖作用，可不必另加設(shè)零壓保護(hù)繼電器帶有自鎖環(huán)節(jié)的電路本身已兼?zhèn)淞肆銐罕Ｗo(hù)環(huán)節(jié)4過流保護(hù)過流保護(hù)過電流保護(hù)廣泛用于直流電動(dòng)機(jī)或繞線型異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，一般不采用過流保護(hù)而采用短路保護(hù)。過流往往是由于不正確的起動(dòng)和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩引起的，一般比短路電流要小。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行

28、中產(chǎn)生過電流要比發(fā)生短路電流的可能性更大，尤其是在頻繁正反轉(zhuǎn)起制動(dòng)的重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)中更是如此。直流電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)線路中過電流繼電器也起短路保護(hù)作用，一般過電流的動(dòng)作值為起動(dòng)電流的12倍左右。3 4 繼電繼電接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方法法電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法一般有兩種；電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法一般有兩種；1一般設(shè)計(jì)法一般設(shè)計(jì)法2邏輯設(shè)計(jì)法。邏輯設(shè)計(jì)法。3 4 繼電繼電接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方法接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方法一般設(shè)計(jì)法又稱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用各種典型的線路環(huán)節(jié)組合設(shè)計(jì)而成。這種設(shè)計(jì)方法比較簡單，但要求設(shè)計(jì)人員必須熟悉大量的控制線路，具有豐

29、富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)過程中往往需要經(jīng)過反復(fù)修改，即使這樣設(shè)計(jì)出來的線路可能不是最簡、最佳方案。邏輯設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)來分析、設(shè)計(jì)線路的。用這種方法設(shè)計(jì)的線路比較合理，特別適合完成較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝所要求的控制線路。但是邏輯設(shè)計(jì)法難度較大，不易掌握。這里僅介紹一般設(shè)計(jì)法。3 3 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)用一般設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制線路時(shí)的設(shè)計(jì)思路和應(yīng)注意的幾個(gè)原則如下：1用一般設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制線路時(shí)的設(shè)計(jì)思路1) 應(yīng)最大限度地了解生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制線路的要求。2) 根據(jù)工藝要求和工作程序，逐一畫出運(yùn)動(dòng)部件或執(zhí)行元件的控制電路。3) 根據(jù)控制要求將手動(dòng)與自動(dòng)選擇、點(diǎn)動(dòng)控制、各種

30、保護(hù)環(huán)節(jié)等分別接入線路。4) 線路完善，簡化線路，去除多余線路和觸點(diǎn)。5) 選擇電器件，確定動(dòng)作整定值。6) 設(shè)計(jì)接線圖，編寫設(shè)計(jì)文件。3 3 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)2用一般設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制線路時(shí)的設(shè)計(jì)原則：用一般設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制線路時(shí)的設(shè)計(jì)原則：在滿足生產(chǎn)要求的前提下，應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)。在滿足生產(chǎn)要求的前提下，應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)。1) 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)、常用或經(jīng)過實(shí)際考驗(yàn)過的線路和環(huán)節(jié)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)、常用或經(jīng)過實(shí)際考驗(yàn)過的線路和環(huán)節(jié)。2) 減少連接導(dǎo)線的數(shù)量和長度。減少連接導(dǎo)線的數(shù)量和長度。3) 盡量縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件，并盡可能選用相同盡量縮減電器的數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件，并盡可能選用相同型號(hào)

31、。型號(hào)。4) 應(yīng)減少不必要的觸點(diǎn)以簡化線路，這樣也可以提高可靠應(yīng)減少不必要的觸點(diǎn)以簡化線路，這樣也可以提高可靠性。在簡化過程中，主要著眼于同類性質(zhì)的合力，同時(shí)性。在簡化過程中，主要著眼于同類性質(zhì)的合力，同時(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)的額定電流是否允許。應(yīng)注意觸點(diǎn)的額定電流是否允許。5控制線路在工作時(shí)，除必要的電器必須通電外，其余控制線路在工作時(shí)，除必要的電器必須通電外，其余的盡量不通電以節(jié)約能源的盡量不通電以節(jié)約能源3保證控制線路工作的可靠和安全保證控制線路工作的可靠和安全應(yīng)盡量選用機(jī)械和電器壽命長、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)、動(dòng)作可靠、抗干擾性能好的電器。同時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1) 設(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)正確連接電器的線圈。2) 在交

32、流控制電路中不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器的線圈。3) 在控制線路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路。4) 在線路中盡量避免許多電器依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。5) 設(shè)計(jì)的線路應(yīng)能適應(yīng)所在電網(wǎng)的情況。根據(jù)電網(wǎng)容量的大小、電壓、頻率的波動(dòng)范圍以及允許的沖擊電流數(shù)值等決定電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式是直接起動(dòng)還是減壓起動(dòng)。6) 在線路中采用小容量繼電器的觸點(diǎn)來控制大容量接觸器的線圈時(shí)，要計(jì)算繼電器觸點(diǎn)斷開和接通容量是否足夠。如果不夠，必須加小容量接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。7) 在控制線路中充分考慮各種聯(lián)鎖關(guān)系以及各種必要的保護(hù)環(huán)節(jié)，以避免因誤操作而發(fā)生事故。3 5 機(jī)床控制電路舉例機(jī)床控制電路舉例1. C650一

33、一2型普通車床控制電路型普通車床控制電路車床在金屬切削機(jī)床這類機(jī)械設(shè)備中所占比例最大，應(yīng)用車床在金屬切削機(jī)床這類機(jī)械設(shè)備中所占比例最大，應(yīng)用也最廣泛，它能夠車削外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋，并可也最廣泛，它能夠車削外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋，并可用鉆頭、鉸刀等刀具進(jìn)行鉆孔、鏜孔等加工。用鉆頭、鉸刀等刀具進(jìn)行鉆孔、鏜孔等加工。3 5 機(jī)床控制電路舉例機(jī)床控制電路舉例1)主電路主電路該車床共有三臺(tái)籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。該車床共有三臺(tái)籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。M1為主電動(dòng)機(jī)，為主電動(dòng)機(jī)，功率功率20 kW。它可以由接觸器。它可以由接觸器KM1、KM2實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，并能停車制動(dòng)。為限制制動(dòng)電流，定子繞組中串

34、有電，并能停車制動(dòng)。為限制制動(dòng)電流，定子繞組中串有電阻阻R，并由，并由KM3控制其是否接入?？刂破涫欠窠尤?。FUl熔斷器為熔斷器為M1短路短路保護(hù)，保護(hù)，F(xiàn)R1熱繼電器為其過載保護(hù)、電流表熱繼電器為其過載保護(hù)、電流表PA用以監(jiān)視用以監(jiān)視其工作電流。其工作電流。M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，功率為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，功率150 W，由，由KM4接觸器起動(dòng)，接觸器起動(dòng)，F(xiàn)R2為其過載保護(hù)。為其過載保護(hù)。M3為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，功率，功率17 kW，拖動(dòng)溜板箱快速移動(dòng)，拖動(dòng)溜板箱快速移動(dòng)，KM5為其起動(dòng)為其起動(dòng)接觸器，接觸器，M3因短時(shí)工作故不設(shè)過載保護(hù)。因短時(shí)工作故不設(shè)過載保護(hù)。3 5 機(jī)床控制電路

35、舉例機(jī)床控制電路舉例2)控制電路控制電路(1)主電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制主電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制由圖可知，按鈕由圖可知，按鈕SB2、SB3分別為主電動(dòng)機(jī)分別為主電動(dòng)機(jī)M1的正、反的正、反轉(zhuǎn)控制按鈕。轉(zhuǎn)控制按鈕。按下反向起動(dòng)按鈕按下反向起動(dòng)按鈕SB3，反向起動(dòng)過程與正向起動(dòng)類似，反向起動(dòng)過程與正向起動(dòng)類似。(2)主電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制主電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制按下點(diǎn)動(dòng)按鈕按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SBl不松手，不松手，KMI。線圈得電主觸點(diǎn)閉合，。線圈得電主觸點(diǎn)閉合，M1主電動(dòng)機(jī)定子繞組串人電阻主電動(dòng)機(jī)定子繞組串人電阻R起動(dòng)。此時(shí)由于中間繼起動(dòng)。此時(shí)由于中間繼電器電器KA未通電，盡管未通電，盡管KMl輔助觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)(1 31

36、7)閉合，但并閉合，但并不能實(shí)現(xiàn)自鎖，故當(dāng)手抬開后不能實(shí)現(xiàn)自鎖，故當(dāng)手抬開后KMI線圈隨即斷電，主線圈隨即斷電，主電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。停轉(zhuǎn)。3 5 機(jī)床控制電路舉例機(jī)床控制電路舉例2)控制電路控制電路(3)主電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制主電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制該車床當(dāng)主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)按下停止按鈕時(shí)都能反接該車床當(dāng)主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)按下停止按鈕時(shí)都能反接制動(dòng)。若正轉(zhuǎn)時(shí)停車，按下停止按鈕制動(dòng)。若正轉(zhuǎn)時(shí)停車，按下停止按鈕SB，所有控制電器，所有控制電器線圈斷電。線圈斷電。KMl、KM3的主觸點(diǎn)斷開，這時(shí)電阻尺接的主觸點(diǎn)斷開，這時(shí)電阻尺接人限制了制動(dòng)電流。中間繼電器人限制了制動(dòng)電流。中間繼電器KA的動(dòng)斷觸點(diǎn)的動(dòng)斷觸點(diǎn)(517)閉合，由于此時(shí)速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，由于此時(shí)速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KSl(1723)閉閉合，當(dāng)松開停止按鈕合，當(dāng)松開停止按鈕SB時(shí)，時(shí)，KMl的常閉觸頭的常閉觸頭(2325)已已閉合，閉合，KM2線圈通電吸合，將主電動(dòng)機(jī)線圈通電吸合，將主電動(dòng)機(jī)M1的電源反接，的電源反接，實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零(小于小于40 rmin)時(shí)，時(shí)，KS的的動(dòng)合觸點(diǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)(1723)斷開，斷開，KM2線圈斷電制動(dòng)結(jié)束。線圈斷電制動(dòng)結(jié)束。 反轉(zhuǎn)停車時(shí)的反接制動(dòng)過程類似。反轉(zhuǎn)停車時(shí)