《機(jī)床電氣控制與plc》課件第2章__機(jī)床電氣基本控制線路

1、第2章 機(jī)床電氣基本控制線路2.1 電氣控制線路圖的繪制2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制2.3 三相籠型電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制線路2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制2.5 電氣控制的保護(hù)環(huán)節(jié) 2.1 電氣控制線路圖的繪制 2.1.1 電氣控制線路常用的圖形符號(hào)和文字符號(hào)2.1.2電氣原理圖 2.1.3電器布置圖2.1.4 電氣安裝接線圖2.1.1 電氣控制線路常用的圖形符號(hào)和文字符號(hào) 常見(jiàn)的電氣控制系統(tǒng)圖主要有電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖三種。 電器控制線路圖是電氣控制線路的通用語(yǔ)言, 為了便于交流與溝通, 繪制電氣控制系統(tǒng)圖時(shí),所有電器元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,不可

2、采用其它任何非標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。 圖形符號(hào)是用來(lái)表示一臺(tái)設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。符號(hào)要素是一種具有確定意義的簡(jiǎn)單圖形,必須同其他圖形組合而構(gòu)成一個(gè)設(shè)備或概念的完整符號(hào)。如電動(dòng)機(jī)主電路標(biāo)號(hào)由文字符號(hào)和數(shù)字組成。 三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)號(hào),電源開(kāi)關(guān)之后的三相交流電源主電路分別標(biāo)U、V、W。如U11表示電動(dòng)機(jī)的第一相的第一個(gè)接點(diǎn)代號(hào),U21為第一相的第二個(gè)接點(diǎn)代號(hào),以此類(lèi)推。 對(duì)控制電路，通常是由三位或三位以下的數(shù)字組成,交流控制電路的標(biāo)號(hào)主要是以壓降元件為分界,左側(cè)用奇數(shù)標(biāo)號(hào),右側(cè)用偶數(shù)標(biāo)號(hào)。直流控制電路中正極按奇數(shù)標(biāo)號(hào),負(fù)極按偶數(shù)標(biāo)號(hào)。 電氣原理圖繪制的基本原則 1.電器控制線路

3、根據(jù)電路通過(guò)的電流大小可分為主電路和控制電路。主電路和控制電路應(yīng)分別繪制。主電路包括從電源到電動(dòng)機(jī)的電路,是強(qiáng)電流通過(guò)的部分, 用粗實(shí)線繪制在圖面的左側(cè)或上部，控制電路是通過(guò)弱電流的電路,一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸頭、繼電器的觸頭等組成, 用細(xì)實(shí)線繪制在圖面的右側(cè)或下部。如圖2-1為籠型電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的電氣原理圖。2.1.2電氣原理圖圖2-1電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖 2.電氣原理圖應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和回路標(biāo)號(hào)繪制，必須采用國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在圖中各電器元件不畫(huà)實(shí)際的外形圖。3.各電器元件和部件在控制線路中的位置,要根據(jù)便于閱讀的原則安排。同一電器元件的

4、各個(gè)部件可以不畫(huà)在一起, 但要用同一文字符號(hào)標(biāo)出。若有多個(gè)同一種類(lèi)的電器元件,可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào),如KM1、KM2等。 4.在電氣原理圖中,控制電路的分支線路,原則上應(yīng)按照動(dòng)作先后順序排列,兩線交叉連接時(shí)的電氣連接點(diǎn)要用“實(shí)心圓”表示。 無(wú)直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線,交叉處不能用“實(shí)心圓”。表示需要測(cè)試和拆、接外部引出線的端子,應(yīng)用符號(hào)“空心圓”表示。 5.所有電器元件的圖形符號(hào),必須按電器未接通電源和沒(méi)有受外力作用時(shí)的狀態(tài)繪制。觸頭動(dòng)作的方向是:當(dāng)圖形符號(hào)垂直繪制時(shí)為從左向右,即在垂線左側(cè)的觸點(diǎn)為常開(kāi)觸點(diǎn),在垂線右側(cè)的觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn);當(dāng)圖形符號(hào)水平繪制時(shí)應(yīng)為從下往上,即在水平線下方為常開(kāi)觸點(diǎn)

5、,在水平線上方為常閉觸點(diǎn)。 6.圖中電器元件應(yīng)按功能布置,一般按動(dòng)作順序從上到下、從左到右依次排列。垂直布置時(shí),類(lèi)似項(xiàng)目應(yīng)橫向?qū)R;水平布置時(shí),類(lèi)似項(xiàng)目應(yīng)縱向?qū)R。所以電動(dòng)機(jī)圖形符號(hào)應(yīng)橫向?qū)R。7.所有按鈕、觸頭均按沒(méi)有外力作用和沒(méi)有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫(huà)出。 在電氣原理圖中，所有電氣元件的型號(hào)、用途、數(shù)量、文字符號(hào)、額定數(shù)據(jù),用小號(hào)字體標(biāo)注在其圖形符號(hào)的旁邊。如圖2-2所示。圖2-2 某車(chē)床電氣原理圖 2.1.3電器布置圖電器布置圖表示各種電氣設(shè)備或電氣元件在機(jī)械設(shè)備或控制柜中的實(shí)際安裝位置,還要為機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維護(hù)、維修提供必要的資料。電器元件要放在控制柜內(nèi)，各電器元件的安裝位

6、置是由機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作要求而決定的。比如行程開(kāi)關(guān)應(yīng)布置在能取得信號(hào)的地方,電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械部件在一起。機(jī)床電器布置圖主要包括機(jī)床電氣設(shè)備布置圖、控制柜及控制面板布置圖、操作臺(tái)及懸掛操縱箱電氣設(shè)備布置圖等。如圖2-3所示為某車(chē)床電器布置圖。2.1.3電器布置圖圖2-3 電器布置圖 繪制安裝接線圖應(yīng)遵循以下幾點(diǎn): 1用規(guī)定的圖形、文字符號(hào)繪制各電器元件, 元器件所占圖面要按實(shí)際尺寸以統(tǒng)一比例繪制，應(yīng)與實(shí)際安裝位置一致，同一電器元件各部件應(yīng)畫(huà)在一起。 2.一個(gè)元器件中所有的帶電部件應(yīng)畫(huà)在一起,并用點(diǎn)劃線框起來(lái),采用集中表示法。 3各電氣元器件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須與電氣原理圖一致, 而且必須

7、符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 4繪制安裝接線圖時(shí),走向相同的多根導(dǎo)線可用單線表示。 5接線端子繪制，各電器元件的文字符號(hào)及端子板的編號(hào)應(yīng)與原理圖一致,并按原理圖的接線進(jìn)行連接。各接線端子的編號(hào)必須與電氣原理圖上的導(dǎo)線編號(hào)相一致。2.1.4 電氣安裝接線圖 圖2-4電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制安裝接線圖 2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制2.2.1 全壓起動(dòng)控制電路2.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路2.2.3 多地點(diǎn)控制線路 2.2.4 順序控制線路 2.2.5自動(dòng)循環(huán)控制線路 2.2.1全壓起動(dòng)控制電路 一、手動(dòng)直接起動(dòng)控制線路對(duì)小型三相籠型異步電動(dòng)機(jī)如冷卻泵、小臺(tái)鉆、砂輪機(jī)和風(fēng)扇等 可采用膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

8、和熔斷器直接控制三相籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止。如圖2- 5 所示。 2.2.1全壓起動(dòng)控制電路二、采用接觸器直接起動(dòng)控制線路對(duì)中小型普通機(jī)床的主電機(jī)采用接觸器直接控制起動(dòng)和停止。主電路由刀開(kāi)關(guān)QK、熔斷器FU1、交流接觸器KM的主觸頭和籠型電動(dòng)機(jī)M組成;控制電路由起動(dòng)按鈕SB和交流接觸器線圈KM組成。主電路如圖2-6所示。1.點(diǎn)動(dòng)控制 2.長(zhǎng)動(dòng)控制 1.點(diǎn)動(dòng)控制 點(diǎn)動(dòng)控制線路常用在電動(dòng)機(jī)短時(shí)運(yùn)行控制,比如調(diào)整機(jī)床的主軸、快速進(jìn)給、鏜床和銑床的對(duì)刀、試車(chē)等。點(diǎn)動(dòng)控制如圖2-7所示。 運(yùn)行過(guò)程:先合上刀開(kāi)QK，按下起動(dòng)按鈕SB ，接觸器KM線圈通電，KM主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M得電直接起動(dòng)。停機(jī)過(guò)程:

9、放開(kāi)SB，KM線圈斷電，KM主觸頭斷開(kāi) ，M斷電電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。2.長(zhǎng)動(dòng)控制 在實(shí)際生產(chǎn)中需要電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng), 即長(zhǎng)動(dòng)控制線路,如圖2-8所示。 工作過(guò)程：合上電源開(kāi)關(guān)QK后,按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM線圈獲電吸合,KM三個(gè)主觸頭閉合,電動(dòng)機(jī)M得電起動(dòng), 同時(shí)又使與SB2并聯(lián)的一個(gè)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合, 這個(gè)觸頭叫自鎖觸頭,觸點(diǎn)的自鎖作用在電路中叫做“記憶功能”。放開(kāi)SB2,控制線路通過(guò)KM自鎖觸頭使線圈仍保持狀態(tài)吸合。如需要電動(dòng)機(jī)停止,只需按一下停止按鈕SBl,則接觸器KM線圈斷電,KM主觸頭斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。 圖2-6主電路 圖2-7點(diǎn)動(dòng)控制線路 圖2-8長(zhǎng)動(dòng)控制線路 線路所設(shè)

10、保護(hù)環(huán)節(jié)如下:短路保護(hù) 短路時(shí)熔斷器FU的熔體熔斷而切斷電源起保護(hù)作用。采用熱繼電器FR可作為電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。由于熱繼電器的熱慣性較大,即使發(fā)熱元件流過(guò)幾倍于的額定電流時(shí),熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)時(shí)間內(nèi),熱繼電器是不會(huì)動(dòng)作,只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí),熱繼電器才會(huì)動(dòng)作,用它的常閉觸頭使控制電路斷電。 3. 能點(diǎn)動(dòng)又能長(zhǎng)動(dòng)控制 既能點(diǎn)動(dòng)又能長(zhǎng)動(dòng)控制在生產(chǎn)實(shí)踐中,機(jī)床調(diào)整完畢后,需要連續(xù)進(jìn)行切削加工,如果要求電動(dòng)機(jī)既能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng)?？刂凭€路如圖2-9所示。圖2-9(a)為主電路。 (1)圖2-9（b）點(diǎn)動(dòng)控制時(shí),斷開(kāi)鈕子開(kāi)關(guān)SA；長(zhǎng)動(dòng)控制時(shí), 合上鈕子開(kāi)關(guān)SA。 (2)

11、圖2-9（c）點(diǎn)動(dòng)控制時(shí),按動(dòng)復(fù)合按鈕SB3；長(zhǎng)動(dòng)控制時(shí),按起動(dòng)按鈕SB2。 (3)圖2-9（d）是利用中間繼電器實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)控制線路。 (4)圖2-9（e）利用中間繼電器實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)控制線路。 (a) (b) (c) (d) (e)圖2-9長(zhǎng)動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)控制 如圖2-10所示為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路。圖中KMl為正向接觸器,控制電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)； KM2為反向接觸器, 控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。圖2-10(a) 主電路 。 工作過(guò)程:正轉(zhuǎn)控制，合上刀開(kāi)關(guān)QK，按下正向起動(dòng)按鈕SB2，正向接觸器KM1得電，KM1主觸頭和自鎖觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)。如圖圖2-10(b)所示 。 反轉(zhuǎn)控制，合上刀開(kāi)關(guān)QK，

12、按下反向起動(dòng)按鈕SB3，反向接觸器KM2得電，KM2主觸頭和自鎖觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)。停止：按停止按鈕SBl，KMl(或KM2)斷電，M停轉(zhuǎn)。 注：這種控制線路沒(méi)有互鎖環(huán)節(jié). 2.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路 (a ) ( b) (c) (d )圖2-l0 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路 圖2-10(c)所示控制線路工作過(guò)程：把一個(gè)接觸器的常閉觸頭串入另一個(gè)接觸器線圈電路中,這樣連接可保證一個(gè)接觸器先通電后, 即使按下相反方向的起動(dòng)按鈕,另一個(gè)接觸器也無(wú)法通電, 這種利用兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方式,就是電氣的互鎖控制。 圖2-l0(d )所示控制線路工作過(guò)程：利用復(fù)合按鈕的常閉

13、觸頭同樣可以起到互鎖的作用, 該線路具有電氣互鎖和機(jī)械互鎖的雙重互鎖，安全可靠，操作也方便。但是，只能用于小型電動(dòng)機(jī)的控制。 在一些大型生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備上, 如大型機(jī)床、起重運(yùn)輸機(jī)等,為了操作方便,操作人員可以在不同方位進(jìn)行操作與控制, 如圖2-11所示為三地點(diǎn)控制線路。把一個(gè)起動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕組成一組,并把三組起動(dòng)、停止按鈕分別放置三地,即能實(shí)現(xiàn)三地點(diǎn)控制。電動(dòng)機(jī)若要三地起動(dòng),可按按鈕SB4或SB5 或SB6，若要三地停止,可按按鈕SBl或SB2或SB3。2.2.3 多地點(diǎn)控制線路 圖2-11三地起動(dòng)和三地停止控制線路 圖2-12（a）為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制主電路, 圖2-12 (b、c、d

14、、e、f、) 為不同控制要求的順序控制電路。2.2.4順序控制線路 （a） (b) (c) (d) (e) (f)圖2-12順序控制線路 在機(jī)床電氣設(shè)備中, 有些機(jī)床的工作臺(tái)需要進(jìn)行自動(dòng)往復(fù)運(yùn)行, 而自動(dòng)往返運(yùn)行通常是通過(guò)位置開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其自動(dòng)往返的方法叫自動(dòng)循環(huán)控制。其控制線路如圖2-13所示。 工作過(guò)程：合上電源開(kāi)關(guān)QK, 按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2, 接觸器KMl線圈得電并自鎖,電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)起動(dòng), 工作臺(tái)向前，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到一定位置時(shí), 撞塊A壓下SQ2,其常閉觸頭斷開(kāi),常開(kāi)觸頭閉合,這時(shí)，KM1線圈斷電, KM2線圈得電并自鎖,電動(dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn), 工作臺(tái)向后退，當(dāng)后退到位時(shí),撞塊B壓

15、下SQ1,使KM2斷電,KM1得電,電動(dòng)機(jī)由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn),工作臺(tái)變后退為前進(jìn),如此周而復(fù)始工作。 停止過(guò)程：按下按鈕SB1時(shí),電動(dòng)機(jī)停止,工作臺(tái)停下。 2.2.5自動(dòng)循環(huán)控制線路（a)機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)示意圖 圖2-13自動(dòng)循環(huán)控制線路（a)機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)示意圖 （b)自動(dòng)循環(huán)控制電路2.3 三相籠型電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制線路2.3.1定子電路串電阻降壓起動(dòng)控制線路2.3.2星形-三角形降壓起動(dòng)控制線路 2.3.3自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制線路 2.3.4 延邊三角形降壓起動(dòng)控制 圖2-14是定子繞組串接電阻降壓起動(dòng)控制電路。為了在電動(dòng)機(jī)串接電阻降壓起動(dòng)完成之后,再將電壓恢復(fù)到額定值。即

16、在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),在三相定子電路串接電阻,使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低,起動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接,電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。在電路中使用時(shí)間繼電器控制串電阻降壓起動(dòng)控制線路，又稱(chēng)為自動(dòng)短接電阻降壓起動(dòng)電路,利用時(shí)間繼電器延時(shí)動(dòng)作來(lái)控制各元件的動(dòng)作順序。2.3.1定子電路串電阻降壓起動(dòng)控制線路 圖2-14（b）起動(dòng)過(guò)程: 當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KMl 常開(kāi)主觸頭閉合,常開(kāi)輔助觸頭閉合自鎖，電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻R降壓起動(dòng)；與此同時(shí), 時(shí)間繼電器KT線圈得電吸合。 圖2-14（c）起動(dòng)過(guò)程:當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM1首先得電,經(jīng)延時(shí)后接觸器KM2得電自鎖, 由于KM2常閉觸頭分別串接在K

17、Ml和KT的線圈電路中，因此KMl和KT的線圈電路同時(shí)斷電, 這樣,在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,只有KM2通電工作，斷開(kāi)了KMl和KT的線圈。使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下投入正常運(yùn)行。 （a） (b) (c) (d) 圖2-14（d）起動(dòng)過(guò)程: 與圖2-14（c）所不同是KT線圈串接的是KMl的常開(kāi)觸頭，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2后，KMl線圈得電，KT線圈基本上與KMl線圈是同時(shí)得電，經(jīng)延時(shí)后接觸器KM2得電自鎖, 接觸器KMl線圈斷電, KT的線圈也基本上是同時(shí)斷電，在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后, 使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下投入正常運(yùn)行。 圖2-14（e）起動(dòng)過(guò)程: 當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM2得電自鎖, KM2常閉觸頭串接在

18、KMl和KT的并聯(lián)電路中，KM2常閉觸頭將KMl和KT的線圈電路斷電。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后, 使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下投入正常運(yùn)行。 圖2-14（f）留給讀者自己分析（提示：可以改變主電路）。 (e) (f) 圖2-14 定子繞組串電阻起動(dòng)控制線路 2.3.2星形-三角形降壓起動(dòng)控制線路 星形-三角形降壓起動(dòng)（Y-）起動(dòng)用于正常工作時(shí)定子繞組作三角形連接的電動(dòng)機(jī)。 星形-三角形降壓起動(dòng)（Y-）起動(dòng)用于正常工作時(shí)定子繞組作三角形連接的電動(dòng)機(jī)。 在電動(dòng)起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形,實(shí)現(xiàn)減壓起動(dòng)。加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定電壓的1/ 3,從而減小了起動(dòng)電流。待起動(dòng)后按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間把電動(dòng)機(jī)換成三角形聯(lián)結(jié),使

19、電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。由于其方法簡(jiǎn)便且經(jīng)濟(jì), 起動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有電能消耗, 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小因而只能空載或輕載起動(dòng),適用于正常運(yùn)行時(shí)為三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)，使用較普遍。如圖2-15所示 2.3.2星形-三角形降壓起動(dòng)控制線路 圖2-15星形-三角形降壓起動(dòng)控制電路 起動(dòng)運(yùn)行:按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1、KT、KM3線圈同時(shí)得電并自鎖, 即KM1、KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí),繞組接成星形，KM1、KM2主觸點(diǎn)閉合時(shí),接為三角形進(jìn)行減壓起動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí), 時(shí)間繼電器KT常閉觸頭斷開(kāi), KM3線圈斷電，同時(shí)時(shí)間繼電器KT常開(kāi)觸頭閉合,KM2線圈得電并自鎖 ,電動(dòng)機(jī)繞組接成三角形全壓運(yùn)行。兩種接線方式

20、的切換要在很短的時(shí)間內(nèi)完成,在控制電路中采用時(shí)間繼電器定時(shí)自動(dòng)切換。KM2、KM3常閉觸頭為互鎖觸頭,以防同時(shí)接成星形和三角形造成電源短路。 停止運(yùn)行:按下停止按鈕SB1，KM1、KM2線圈失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 利用自耦變壓器來(lái)降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓, 達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的。起動(dòng)時(shí)定子串入自耦變壓器,自耦變壓器一次側(cè)接在電源電壓上, 定子繞組得到的電壓為自耦變壓器的二次電壓,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí),將自耦變壓器從電路中切除,此時(shí)電動(dòng)機(jī)直接與電源相接, 電動(dòng)機(jī)以全電壓投入運(yùn)行。控制線路如圖216所示。 2.3.3自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制線路 圖2-16自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路 起動(dòng)運(yùn)行

21、: 接通刀開(kāi)關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KMl線圈和時(shí)間繼電器KT線圈得電，自耦變壓器T接入, 降壓起動(dòng),HLl燈滅,HL2燈亮；同時(shí)時(shí)間繼電器KT延時(shí)一段時(shí)間后常開(kāi)觸頭(37)閉合，KA線圈得電并自鎖，觸頭KA(4-5) 斷開(kāi)，KM1線圈失電釋放，自耦變壓器T切斷，常閉觸頭KA(4-5、l0-11)同時(shí)斷開(kāi)，HL2燈滅，常開(kāi)觸頭KA(3-8)閉合，接觸器KM2線圈得電，常開(kāi)觸頭KM2(10-14)閉合,HL3燈亮, 切除自耦變壓器電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。 停止運(yùn)行:按下SB1，KM2線圈失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 延邊三角形降壓起動(dòng)方式是在起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成延邊三角形,待起動(dòng)正常后再將定子繞

22、組連接成三角形全壓運(yùn)行,以減小起動(dòng)電流。星形-三角形起動(dòng)控制有很多優(yōu)點(diǎn),不足的是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩太小,而三角形聯(lián)結(jié)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn), 可采用延邊三角形減壓起動(dòng), 這種電動(dòng)機(jī)共有九個(gè)出線端,繞組聯(lián)結(jié)如圖2-17所示。它適用于定子繞組特別設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成延邊三角形,在起動(dòng)完成后,再換成三角形聯(lián)結(jié),進(jìn)行全壓正常運(yùn)行。延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路如圖2-18所示。2.3.4 延邊三角形降壓起動(dòng)控制 (a) (b) (c)圖2-17延邊三角形繞組聯(lián)結(jié)示意圖 (a)原始狀態(tài)(b)延邊三角形聯(lián)結(jié)(c) 三角形聯(lián)結(jié)圖2-18延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路 起動(dòng)運(yùn)行: 接通刀開(kāi)關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB

23、2，接觸器KM2、KMl線圈、時(shí)間繼電器KT線圈得電。接觸器KM2開(kāi)常主觸頭閉合，定子繞組結(jié)點(diǎn)1、2、3接通電源；同時(shí)接觸器KMl主觸頭閉合，繞組結(jié)點(diǎn)(4-8)、(5-9)、(6-7) 聯(lián)結(jié)使電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)成延邊三角形起動(dòng)；同時(shí)時(shí)間繼電器KT線圈得電延時(shí)，常開(kāi)觸頭閉合開(kāi)常閉觸頭斷開(kāi)，接觸器KM1斷電，接觸器KM3線圈得電，KM3主觸頭閉合，繞組結(jié)點(diǎn)(1-6)、(2-4)、(3-5)相連而聯(lián)結(jié)成三角形投入運(yùn)行。 停止運(yùn)行:按下停止按鈕SBl，接觸器KM2、KM3線圈失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制2.4.1反接制動(dòng)控制2.4.2 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制 1.反接制動(dòng)原理 進(jìn)行

24、反接制動(dòng)時(shí), 由于反接制動(dòng)電流較大, 制動(dòng)時(shí)必須在電動(dòng)機(jī)每相定子繞組中串接一定的電阻,以限制反接制動(dòng)電流, 反接制動(dòng)電阻的接法有兩種:對(duì)稱(chēng)電阻接法和不對(duì)稱(chēng)電阻接法,如圖2-19所示。 2.4.1反接制動(dòng)控制圖2-19三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)電阻接法 （a)對(duì)稱(chēng)電阻接法 （b)不對(duì)稱(chēng)電阻接法2.反接制動(dòng)電路分析(1)單向反接制動(dòng)控制電路 單向運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路如圖2-20所示，控制線路通常采用速度繼電器。接觸器KMl為單向正常旋轉(zhuǎn), 接觸器KM2為反接制動(dòng),KS為速度繼電器,R為反接制動(dòng)電阻。 工作過(guò)程: 接通刀開(kāi)關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SE2, 接觸器KMl得電,電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)行,速

25、度繼電器KS常開(kāi)觸頭閉合,為制動(dòng)作準(zhǔn)備。制動(dòng)時(shí)按下停止按鈕SBl,KMl斷電,KM2得電(KS常開(kāi)觸頭尚未打開(kāi)),KM2主觸頭閉合,定子繞組串入限流電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)，當(dāng)M的轉(zhuǎn)速接近0時(shí),KS常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，KM2斷電,電動(dòng)機(jī)制動(dòng)結(jié)束。 圖2-20單向運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路 (2)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路如圖2-21所示，圖中KM1、KM2為正、反轉(zhuǎn)接觸器，KM3為短接電阻接觸器，KA1、KA2、KA3為中間繼電器, KV1為正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸頭,KV2為反轉(zhuǎn)常開(kāi)觸頭,R為起動(dòng)與制動(dòng)電阻。圖2-21可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 1.能耗制動(dòng)原理 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)

26、，原理就是在電動(dòng)機(jī)切斷三相交流電源后, 迅速在定子繞組任意兩相加一直流電壓, 使定子繞組產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)制動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零時(shí), 及時(shí)切除直流電源。 能耗制動(dòng)比反接制動(dòng)所消耗的能量少，制動(dòng)效果不如反接制動(dòng)。能耗制動(dòng)的制動(dòng)效果與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加入定子繞組的直流電流的大小有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí),直流電流越大,制動(dòng)的效果越好。能耗制動(dòng)可以根據(jù)時(shí)間控制原則,用時(shí)間繼電器進(jìn)行控制；也可以根據(jù)速度控制原則,用速度繼電器進(jìn)行控制。能耗制動(dòng)通常用于電動(dòng)機(jī)容量較大,要求制動(dòng)平穩(wěn)和制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。2.4.2 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制 2.能耗制動(dòng)控制電路(1)按

27、時(shí)間原則控制的單向運(yùn)行能耗制動(dòng)電路能耗制動(dòng)控制線路如圖2-22所示。圖中接觸器KM1為單向運(yùn)行, 接觸器KM2用來(lái)實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng),T為整流變壓器, UR為橋式整流電路,KT為時(shí)間繼電器。 工作過(guò)程: 電動(dòng)機(jī)單向正常運(yùn)行，接通刀開(kāi)關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1得電，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)行。 停止運(yùn)行：按下復(fù)合（停止）按鈕SBl,常閉觸頭先斷開(kāi),KM1失電, 電動(dòng)機(jī)定子切斷三相電源； SBl的復(fù)合（常開(kāi)）觸頭后閉合,KM2、KT同時(shí)得電,如果電動(dòng)機(jī)定子繞組星形聯(lián)結(jié),則將兩相定子繞組接入直流電源進(jìn)行能耗制動(dòng)。 圖2-22能耗制動(dòng)控制電路(2)按速度原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)電路采用速度繼電器來(lái)控制的

28、可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路如圖2-23所示。 圖2-23可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制 1）正向工作過(guò)程:電動(dòng)機(jī)M正向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)停車(chē)時(shí)能耗制動(dòng)過(guò)程，接通刀開(kāi)關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1得電自，電動(dòng)機(jī)M正向起動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)正向轉(zhuǎn)速n大于120 r/min時(shí),KSl閉合。 停止運(yùn)行時(shí)：當(dāng)按下（停止）按鈕SB1, 常閉觸頭先斷開(kāi),KM1失電,因慣性使KV1仍閉合, 在SB1的常開(kāi)觸頭閉合時(shí),KM3得電自鎖,電動(dòng)機(jī)M定子繞組通入直流電進(jìn)行能耗制動(dòng),使電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)速度迅速下降,當(dāng)正向旋轉(zhuǎn)速度小于100 r/min時(shí),KSl斷開(kāi),KM3失電,能耗制動(dòng)結(jié)束。2）反向工作過(guò)程:電動(dòng)機(jī)M反向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)停車(chē)時(shí)能耗制動(dòng)過(guò)程， 接通刀開(kāi)關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB3，KM2通電自鎖, 電動(dòng)機(jī)M反向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn), 當(dāng)反向n旋轉(zhuǎn)速度大于120 r/min時(shí),KS2閉合。 停止運(yùn)行時(shí)：當(dāng)按下（停止）按鈕SB