第二章 電氣控制基本控制環(huán)節(jié)ppt課件

1、第1篇 電氣控制教學課件紅河學院 徐紹坤442902133 .第1篇 電氣控制 第一章 常用低壓電器 第二章 控制線路的根本規(guī)律 第三章 常用機床電氣控制 第四章 橋式起重機控制.第二章 根本控制環(huán)節(jié) 第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的根本知識第二節(jié) 三相異步電動機全壓啟動控制第三節(jié) 三相異步電動機降壓啟動控制第四節(jié) 三相繞線式異步電動機啟動控制第五節(jié) 雙速異步電動機變速控制第六節(jié) 三相異步電動機電氣制動控制本章小結第七節(jié) 直流電動機控制.第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的根本知識D65由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等按不同銜接方式組合而成的。電氣控制線路：電氣控制線路的作用：實現對電力拖動系統(tǒng)的啟

2、動、正反轉、制動、調速和維護，滿足消費工藝要求，實現消費過程自動化。電動機常見的根本控制線路：點動控制線路正轉控制線路正反轉控制線路位置控制線路順序控制線路多地控制線路降壓啟動控制線路調速控制線路制動控制線路.第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的根本知識相關國家規(guī)范：GB472885GB522685GB715987GB698886GB509485一、圖形符號和文字符號圖形符號文字符號符號要素普通符號限定符號根本文字符號輔助文字符號補助文字符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設備或概念的圖形、標志或字符。用于電氣技術領域中技術文件的編制，表示電氣設備、安裝和元件的稱號、功能、形狀和特征。.一、圖形符號和

3、文字符號1.圖形符號符號要素：具有確定意義的簡單圖形，必需同其它圖形組合構成一個設備或概念的完好符號。如接觸器常開主觸點符號，由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。普通符號：表示一類產品和此類產品特征的一種簡單的符號，如電動機可用一個圓圈表示。限定符號：提供附加信息的一種加在其它符號上的符號。2.文字符號根本文字符號：單字母符號：按拉丁字母順序將各種電氣設備、安裝和元器件劃分成為23大類，每一類用一個公用單字母符號表示，如“C表示電容器類，“R表示電阻器類等。.雙字母符號：由一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F表示維護器件類，“FU

4、那么表示為熔斷器。 輔助文字符號：表示電氣設備、安裝和元器件以及電路的功能、形狀和特征。如“RD表示紅色，“L表示限制等。補充文字符號：當規(guī)定的根本文字符號和輔助文字符號不夠運用時，可按國家規(guī)范中文字符號組成規(guī)律和下述原那么予以補充。補充文字符號原那么：在不違背國家規(guī)范文字符號編制原那么的條件下，可采用國家規(guī)范中規(guī)定的電氣文字符號。在優(yōu)先采用根本和輔助文字符號的前提下，可補充國家規(guī)范中未列出的雙字母文字符號和輔助文字符號。運用文字符號時，應按電氣名詞術語國家規(guī)范或專業(yè)技術規(guī)范中規(guī)定的英文術語縮寫而成。根本文字符號不得超越兩位字母，輔助文字符號普通不超越三位字母。文字符號采用拉丁字母大寫正體字，

5、且拉丁字母中“I和“O不允許單獨作為文字符號運用。.二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原那么 電氣控制系統(tǒng)圖電氣原理圖電氣安裝圖框圖電器安裝圖電氣互連圖主電路控制電路照明和顯示電路 電氣控制系統(tǒng)圖的構造原那么： 1.電氣原理圖 用圖形符號和工程代號表示電路各個電器元件銜接關系和任務原理的圖主電路、控制電路和信號電路應分開繪出。表示出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數。主電路的電源電路普通繪制成程度線，受電的動力安裝電動機及其維護電器支路用垂直線繪制在圖的左側， 控制電路用垂直線繪制在圖面的右側，.D65同一電器的各元件采用同一文字符號闡明。一切電路元件的圖形符號，均按電器未接通電源和沒有受 外

6、力作用時的形狀繪制。循環(huán)運動的機械設備，在電氣原理圖上繪出任務循環(huán)圖。轉換開關、行程開關等繪出動作程序及動作位置表示圖表。由假設干元件組成具有特定功能的環(huán)節(jié)，用虛線框括起來，并標注 出環(huán)節(jié)的主要作用，如速度調理器、電流繼電器等。電路和元件完全一樣并反復出現的環(huán)節(jié)，可以只繪出其中一個環(huán) 節(jié)的完好電路，其他的可用虛線框表示，并標明該環(huán)節(jié)的文字 號或環(huán)節(jié)的稱號。原那么：.外購的成套電氣安裝，其詳細電路與參數繪在電氣原理 圖上。電氣原理圖的全部電機、電器元件的型號、文字符號、 用途、數量、額定技術數據，均應填寫在元件明細表內。為閱圖方便，圖中自左向右或自上而下表示操作順序， 并盡能夠減少線條和防止線條

7、交叉。將圖分成假設干圖區(qū)，上方為該區(qū)電路的用途和作用，下 方為圖區(qū)號。在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點表以 闡明線圈和觸點的從屬關系。原那么：.D65 2.電氣原理圖主電路接點表示：三相交流電源采用L1、L2、L3標志主電路按U、V、W順序標志分級電源在U、V、W前加數字1、2、3來標志分支電路在U、V、W后加數字1、2、3來標志控制電路用不多于3位的阿拉伯數字編號.電氣原理圖例如：. 3.電氣安裝圖電器安裝圖：表示電氣控制系統(tǒng)中各電器元件的實踐位置和接線情況。詳細繪制出電器元件安裝位置。 50505050320360線槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型車床電器位置圖.

8、D65電氣互連圖：原那么：外部單元同一電器的各部件畫在一同，其布置盡能夠 符合電器實踐情況。各電器元件的圖形符號、文字符號和回路標志均以電 氣原理圖為準，并堅持一致。不在同一控制箱和同一配電盤上的各電器元件的銜接， 必需經接線端子板進展?；ミB圖中的電氣互連關系用 線束表示，銜接導線應注明導線規(guī)格數量、截面 積，普通不表示實踐走線途徑。對于控制安裝的外部銜接線應在圖上或用接線表表示 清楚，并注明電源的引入點。闡明了電器設備外部元件的相對位置及它們之間的電氣銜接，是實踐安裝接線的根據.電器互連圖例如 EL0HL231424231032.5mm22M1M24132.5mm231mm250.75mm2

9、30.75mm232.5mm2QSQ1CW6132型車床電氣互連圖.第二節(jié) 三相異步電動機全壓啟動控制一、單向旋轉控制1手動控制QFM3開啟式負荷開關控制自動空氣開關控制FUM3QS控制方式簡單特點:電氣原理圖：運用:控制三相電風扇和砂輪機.2.點動控制任務原理：一、單向旋轉控制啟動：按下起動按鈕SB接觸器KM線圈得電KM主觸頭閉合電動機M啟動運轉。停頓：松開按鈕SB接觸器KM線圈失電KM主觸頭斷開電動機M失電停轉。QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2電氣原理圖：短路維護 ：FU1、FU2維護環(huán)節(jié)欠壓、失壓維護 ：KM過載維護 ：FR運用：常用于電葫蘆控制和車床拖板箱快速 挪動的電機控

10、制.任務原理3.延續(xù)運轉控制.開關切換控制：SA斷開為點動；4延續(xù)與點動混合控制3種方案FU1KMM3FRQL1L3L2主電路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制電路1SA閉合為延續(xù)。FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制電路2按鈕切換延續(xù)控制：松開按鈕SB3 點動控制：按下按鈕SB3繼電器切換延續(xù)控制：按下按鈕SB1 點動控制：按下按鈕SB3FU2SB1KAKAFRSB2KM控制電路3KASB3.順序啟動同時停頓控制特點:電氣原理圖：FU1KM1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主電路控制電路KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1主電路實現順序控制

11、5順序控制控制電路實現順序控制 要求幾臺電動機的啟動或停頓按一定的先后順序來完成的控制方式順序啟動同時停頓控制順序啟動逆序停頓控制. 順序控制閱圖練習1. 順序控制閱圖練習2. 順序控制閱圖練習3.順序啟動逆序停頓控制FU1KM1M3FR1QL1L3L2KM2M3FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2電氣原理圖：特點:主電路控制電路.6多地控制特點：任務原理：在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式啟動(常開)按鈕并聯，停頓(常閉)按鈕串聯.1.倒順開關控制正反轉控制電路5.5KW以下的電動機電路直接控制電動機正反轉特點:電氣原理圖：運用:SB1KMFU

12、2 FRKMSB2M3L1L2L3KMFRQSFU1SA主電路控制電路用倒順開關實現電源調相倒順開關二、可逆旋轉控制控制方式:電動機原理：改動電動機三相電源的相序，可改動電動機的旋轉方向倒順開關控制的正反轉 按鈕、接觸器控制的正反轉位置控制.2.按鈕控制正反轉控制電路主電路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主電路控制電路：控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2任務原理：存在問題：根本控制電路控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接觸器聯鎖接觸器聯鎖控制聯鎖接觸器聯鎖按鈕聯鎖.控制電路：任務原理：優(yōu)點：按鈕聯鎖控制操作方便控制電路F

13、U2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺陷：易產生缺點FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制電路圖控制電路：任務原理：優(yōu)點：接觸器、按鈕雙重聯鎖控制平安可靠，操作方便.雙重聯鎖正反轉控制電路.任務臺自動往返控制3.位置開關控制 有些消費機械如萬能銑床，要求任務臺在一定間隔內能自動往返，通常利用行程開關控制電動機正反轉實現。.第三節(jié) 三相異步電動機降壓啟動控制降壓啟動的方法定子繞組串電阻電抗啟動自耦變壓器降壓啟動 Y降壓啟動延邊三角形降壓啟動降壓啟動的本質：啟動時減小加在定子繞組上的電壓，以減小起動電流；啟動后再將電壓恢復到額定值

14、，電動機進入正常任務形狀。.一、定子繞組串電阻電抗啟動控制1.定子串電阻降壓自動啟動控制線路FU1KM1QS主電路M3FRL1L3L2KM2RFRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM2KM1KM2控制電路電氣原理圖任務原理合上電源開關按下按鈕SB1KM1、KT線圈通電M串電阻降壓啟動KT延時KM2線圈通電，KM1、KT線圈斷電M全壓運轉. 串電阻降壓起動控制閱圖練習1. 串電阻降壓起動控制閱圖練習2手動、自動啟動控制線路.1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制M3FU1KM3FRQSL1L3L2TKM1KM2主電路電氣原理圖正常運轉接觸器變壓器星點接觸器變壓器電

15、源接觸器SB2KM1FU2FRSB3SB1KM2KM1KM2KAKM3KM1KAKM3KAKM3控制電路.2.時間繼電器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制電氣原理圖任務原理M3FU1KM2FRQSL1L3L2KM1KM2T主電路FU2FRSB4SB1KM1SB2KM1KAKM1KM1KAKAKAKTSB3控制電路KT. 串自耦變壓器降壓起動控制閱圖練習1.時間繼電器控制自耦變壓器降壓啟動閱圖練習2.時間繼電器控制Y降壓起動三個接觸器控制三、星形三角形降壓啟動控制電氣原理圖電源接觸器星形接法接觸器三角形接法接觸器QSFRV1MU1W2FU1V23KM2KM3KM1W1U2L1L2L

16、3主電路任務原理 指電動機起動時，把定子繞組接成星形，以降低起動電壓，減小起動電流；待電動機起動后，再把定子繞組改接成三角形，使電動機全壓運轉。Y起動只能用于正常運轉時為形接法的電動機。.Y降壓啟動控制.圖2-32 QX3-13型Y-降壓啟動電路圖時間繼電器控制Y降壓起動閱圖練習1.時間繼電器控制Y降壓起動閱圖練習2.四、延邊三角形降壓啟動控制電氣原理圖FU1KM1QS主電路M3FRL1L3L2KM3KM2U1V1W1W2U2V2U3V3W3FRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM3KM3控制電路KM3KTKM2FU2延邊形接法形接法定子繞組的銜接方式： 延邊三角形降壓啟動是指電動機起動

17、時，把電動機定子繞組的一部分接“形，而另一部分接成“Y形，使整個定子繞組接成延邊三角形，待電動機啟動后，再把定子繞組切換成“形全壓運轉。.圖2-37 XJ1系列延邊降壓啟動控制延邊三角形降壓啟動閱圖練習1.圖2-38 時間繼電器自動控制的延邊三角形降壓啟動控制線路延邊三角形降壓啟動閱圖練習2.三相交流異步電動機軟起動控制圖2-41斜坡恒流升壓啟動 圖2-42脈沖階躍啟動1、軟啟動控制器與旁路接觸器經過晶閘管控制.2、JDRQ系列軟啟動安裝系列.3、CDJR1系列數字式電動機軟啟動器.第四節(jié) 三相繞線式異步電動機啟動控制 繞線異步電動機的優(yōu)點：可以在轉子繞組中串接電阻來改善電動機的機械特性，從而

18、到達減小啟動電流、增大啟動轉矩及平滑調速之目的。 繞線異步電動機降壓啟動原理： 起動時，在轉子回路中串入三相起動變阻器，并把起動電阻調到最大值，以減小起動電流，增大起動轉矩。隨著電動機轉速的升高，起動電阻逐級減小。 起動終了后，起動電阻減小到零，轉子繞組被短接，電動機在額定形狀下運轉。.1.按鈕操作控制一、轉子繞組串電阻啟動控制線路電氣原理圖：任務原理：用按鈕逐級切除 啟動電阻啟動電阻缺陷操作不便主電路L1QSL2KM1L3FRKMMFU1KM3R2R3KM2R13控制電路FU2SB1SB5KMSB2SB3SB4KM1KM2KM3FRKM1KM2KM3KM電源接觸器短接電阻接觸器.2.時間原那

19、么控制一、轉子繞組串電阻啟動控制線路主電路L1QSL2KM1L3FRKMMFU1KM3R2R3KM2R13FU2SB1SB2KMKM1KM1KM2FRKMKM2KM3KM3KT1KT2KT3KM3KMKM1KM2KM3KT1KT2KT3控制電路電氣原理圖：KT1：控制KM1KT2：控制KM2KT3：控制KM3KT1、KT2、KT3分別控制三個接觸器KM1、KM2、KM3按順序依次吸合，自動切除轉子繞組中的三級電阻 任務原理：.轉子繞組串電阻啟動控制線路閱圖練習.3.電流原那么控制一、轉子繞組串電阻啟動控制線路主電路KMKM1KM2KM3KA控制電路電氣原理圖：三個欠電流繼電器的線圈串接在轉子回

20、路中，電流繼電器的吸合電流一樣，但釋放電流不同，KA1的釋放電流最大，KA2其次，KA3最小。 FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA1KA3L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM1.2.電流原那么控制一、轉子繞組串電阻啟動控制線路任務原理： 電動機啟動時轉子電流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常閉觸頭都翻開，KM1、KM2、KM3主觸頭處于斷開形狀，全部啟動電阻均串接在轉子繞組中。 電動機轉速逐漸升高，轉子電流逐漸減小，當電流減小至KA1的釋放電流時，KA1首先釋放，其常閉觸頭復位，使接觸器KM1得電主觸頭閉合，切除第一

21、級電阻R1。 R1被切除后，轉子電流重新增大，電動機轉速繼續(xù)升高，轉子電流又減小，當減小至KA2的釋放電流時，KA2釋放，KA2的常閉觸頭復位，KM2線圈得電主觸頭閉合，第二級電阻R2被切除，同理，切除第三級電阻，全部電阻被切除，電動機啟動終了，進入正常運轉形狀。. 頻敏變阻器二、轉子繞組串頻敏變阻器啟動控制線路鐵心損耗很大的三相電抗器，由鑄鐵板或鋼板疊成的三柱式鐵心，在每個鐵心上裝有一個線圈，線圈的一端與轉子繞組相連，另一端作星形銜接。頻敏變阻器的等效阻抗值與頻率有關，電動機剛啟動時，轉速較低，轉子電流的頻率較高，相當于在轉子回路中串接一個阻抗很大的電抗器，隨著轉速的升高，轉子頻率逐漸降低，

22、其等效阻抗自動減小，實現了平滑無級啟動。.1.單向旋轉轉子串頻敏變阻器啟動控制二、轉子繞組串頻敏變阻器啟動控制線路主電路L1QSL2L3FRKMMFU1KM1RF3控制電路FU2SB1SB2KMFRKTKM1KTKMKM1KTKTKM1電源接觸器 短接頻敏變阻器接觸器 .2.轉子串頻敏變阻器正反轉啟動控制線路二、轉子繞組串頻敏變阻器啟動控制線路.第五節(jié) 感應式雙速異步電動機變速控制轉速表達式： 調速方法： 改動電源頻率f 改動轉差率s 改動磁極對數p.1. -YY銜接一、變極式電動機的接線方式第五節(jié) 感應式雙速異步電動機變速控制U1V1W1L1L3L2U2W2V2V1U1W1V2U2W2L2L

23、3L1低速接法4極U1V1W1L1L3L2U2W2V2V1U1W1V2U2W2L2L3L1高速YY接法2極懸空不接Y點電源相序反接.2. Y-YY銜接一、變極式電動機的接線方式第五節(jié) 感應式雙速異步電動機變速控制U1V1W1L1L2V2W2U2V1U1W1V2U2W2L2L3L1低速接法4極U1V1W1L1L3L2U2W2V2V1U1W1V2U2W2L2L3L1高速YY接法2極懸空不接Y點電源相序反接.二、感應式雙速異步電動機按鈕控制調速第五節(jié) 感應式雙速異步電動機變速控制L1QSL3KM1FU1KM2L2KM3U1V1W1U2V2W2M3U1U2V2W1W2V1FU2SB2SB3SB1SB1

24、SB2KM1KM2KM3KM2KM1YYKM3KM1KM2KM3電氣原理圖：SB1、KM1：控制電動機低速SB2、KM2、KM3：控制電動機高速.二、感應式雙速異步電動機按鈕控制調速第五節(jié) 感應式雙速異步電動機變速控制任務原理：按下SB1，KM1吸合并自鎖，電動機銜接低速運轉，按下SB2，KM1斷電，KM2、KM3得電吸合并自鎖，電動機YY銜接高速運轉。.三、感應式雙速異步電動機時間繼電器控制調速第五節(jié) 感應式雙速異步電動機變速控制KM2L1QSL3KM1FU1L2KM3U1V1W1U2V2W2M3電氣原理圖：KM2、KM3：控制電動機高速(YYU1W1V1U2W2V2FU2SAKTKM3KM

25、2KTKM1低速KM2高速KM1YKM2KM3KTKTYYKM1：控制電動機低速. 停機制動類型：第六節(jié) 三相異步電動機電氣制動控制常用的電氣制動：反接制動能耗制動電磁機械制動-電磁鐵支配機械進展制動電氣制動-電動機產生一個與轉子轉動方向相反的力矩來進展制動制動電阻的接線方法:一、反接制動控制原理：要求： 對稱接法不對稱接法改動電動機電源相序，使定子繞組產生反向的旋轉磁場，構成制動轉矩。10kW以上電動機的定子電路中串入反接制動電阻，轉速接近于零時，及時切斷反相序電源,防止反向再起動。 .1.單向反接制動的控制電氣原理圖：速度繼電器 關鍵是電動機電源相序的改動，且當轉速下降接近于零時，能自動將

26、電源切除。 任務原理： 電動機正常運轉時，KM1通電吸合，KS的常開觸點閉合，為反接制動作預備。 按下停頓按鈕SB1，KM1斷電，電動機定子繞組脫離三相電源，電動機因慣性仍以很高速度旋轉，KS常開觸點仍堅持閉合，將SB1按究竟，使SB1常開觸點閉合，KM2通電并自鎖，電動機定子串接電阻接上反相序電源，進入反接制動形狀。電動機轉速迅速下降，當電動機轉速接近100r/min時，KS常開觸點復位，KM2斷電，電動機斷電，反接制動終了。.2.可逆運轉的反接制動控制.特點與反接制動相比：耗費的能量小，其制動電流要小得多；適用于電動機能量較大，要求制動平穩(wěn)和制動頻 繁的場所；能耗制動需求直流電源整流安裝。

27、 二、能耗制動控制原理：電動機脫離三相交流電源后，在定子繞組加 直流電源，以產生起阻止旋轉作用的靜止磁 場，到達制動的目的。 .1.單向能耗制動控制二、能耗制動控制按時間原那么控制單向運轉接觸器能耗制動接觸器按速度原那么控制.2.電動機可逆運轉能耗制動控制 正轉接觸器反轉接觸器.3.單管能耗制動控制二、能耗制動控制單管半波整流.第七節(jié) 直流電動機控制直流電動機的特點：良好的起動、制動與調速性能直流電動機的分類：按勵磁方式分：他勵直流電動機并勵直流電動機串勵直流電動機復勵直流電動機一、直流電動機啟動控制啟動特點：啟動沖擊電流大，可達額定電流的1020倍。普通不允許全壓直接起動。 .1、單向運轉啟動控制串二級電阻按時間原那么啟動控制D電氣原理圖：過電流繼電器欠電流繼電器電樞繞組勵磁繞組斷電延時時間繼電器放電電阻啟動接觸器短接電阻接觸器啟動電阻.1、單向運轉啟動控制串二級電阻按時間原那么啟動控制任務原理：合上Q1和Q2KT1通電