電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)課件第二章匯編

1、第2章基本(jbn)電氣控制電路2.1電氣控制電路的繪制原則及標(biāo)準(zhǔn)2.2交流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.3典型生產(chǎn)機(jī)械(jxi)電氣控制電路的分析2.4電氣控制電路的一般設(shè)計(jì)法共五十六頁(yè)2.1.1電氣圖中的圖形(txng)、文字符號(hào)電氣圖形符號(hào)是電氣技術(shù)領(lǐng)域必不可少的工程(gngchng)語(yǔ)言，只有正確識(shí)別和使用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)，才能閱讀電氣圖和繪制符合標(biāo)準(zhǔn)的電氣圖。共五十六頁(yè)2.1電氣控制電路的繪制(huzh)原則及標(biāo)準(zhǔn)2.1.1電氣圖中的圖形符號(hào)及文字符號(hào)2.1.2電氣原理圖的繪制原則(yunz)2.1.3電氣安裝接線圖2.1.4電氣元件布置圖共五十六頁(yè)2.1.2電氣原理圖的繪制(huz

2、h)原則1.繪制電氣原理圖的基本原則2.圖面區(qū)域(qy)的劃分3.符號(hào)位置的索引4.電氣原理圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標(biāo)注共五十六頁(yè)1.繪制電氣(dinq)原理圖的基本原則1)主電路、控制電路、信號(hào)電路等應(yīng)分別繪出。2)電氣原理圖中電氣元件的布局，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。3)各電氣元件不畫實(shí)際的外形圖，但要采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來(lái)繪制。4)電氣原理圖中所有電器的觸點(diǎn)，應(yīng)按沒(méi)有通電和沒(méi)有外力作用時(shí)的開閉狀態(tài)畫出。5)事故、備用、報(bào)警開關(guān)應(yīng)表示(biosh)在設(shè)備正常使用時(shí)的位置。6)應(yīng)盡可能減少線條和避免交叉線。7)有機(jī)械聯(lián)系的元器件用虛線連接。共五十六頁(yè)CW6132型車床(chchung)

3、的電氣原理圖共五十六頁(yè)2.圖面區(qū)域(qy)的劃分電氣原理圖上方的1、2、3、數(shù)字(shz)是圖區(qū)編號(hào)，是為了便于檢索電氣線路、方便閱讀分析而設(shè)置的。圖區(qū)編號(hào)也可設(shè)置在圖的下方。圖幅大時(shí)可在圖紙左方加入a、b、c、字母圖區(qū)編號(hào)。圖區(qū)編號(hào)下方的文字表明對(duì)應(yīng)區(qū)域下方元器件或電路的功能，使讀者能清楚地知道某個(gè)元器件或某部分電路的功能，以利于理解整個(gè)電路的工作原理。共五十六頁(yè)3.符號(hào)位置(wi zhi)的索引索引(suyn)代號(hào)的組成接觸器在附圖中各欄的含義共五十六頁(yè)2.1.3電氣(dinq)安裝接線圖1)各電氣元件均按實(shí)際安裝位置繪出，元件所占圖面按實(shí)際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。2)一個(gè)元件中所有的帶電部件

4、均畫在一起，并用點(diǎn)劃線框起來(lái)，即采用集中表示法。3)各電氣元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須與電氣原理圖一致，并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。4)各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應(yīng)繪出，并予以編號(hào)，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。5)不在同一安裝板或電氣柜上(gu shang)的電氣元件或信號(hào)的電氣連接一般應(yīng)通過(guò)端子排連接，并按照電氣原理圖中的接線編號(hào)連接。6)走向相同、功能相同的相鄰多根導(dǎo)線可用單線或線束表示。共五十六頁(yè)2.2交流(jioli)電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.2.1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路2.2.2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路2.2.3三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電

5、路2.2.4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路2.2.5三相籠型異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路2.2.6組成電氣控制電路(dinl)的基本規(guī)律2.2.7電氣控制電路中的保護(hù)環(huán)節(jié)共五十六頁(yè)2.2.1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接(zhji)起動(dòng)控制電路1.電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)控制電路2.電動(dòng)機(jī)單向自鎖控制電路3.電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制電路4.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路5.自動(dòng)停止控制電路6.自動(dòng)往返(wngfn)控制電路7.其他典型控制電路共五十六頁(yè)1.電動(dòng)機(jī)單向(dn xin)點(diǎn)動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)2.電動(dòng)機(jī)單向(dn xin)自鎖控制電路(1)電路的工作(gngzu)原理(2)電路的保護(hù)環(huán)節(jié)1)短路保護(hù)。2)過(guò)載保護(hù)

6、。3)欠電壓和失電壓保護(hù)。共五十六頁(yè)3.電動(dòng)機(jī)單向(dn xin)點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制電路共五十六頁(yè)4.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)(fn zhun)控制電路(1)正-停-反控制電路(2)正-反-?？刂齐娐饭参迨?yè)(1)正-停-反控制電路共五十六頁(yè)(2)正反?？刂齐娐芬闺妱?dòng)機(jī)由正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)(fn zhun)，需先按停止按鈕SB1，這顯然在操作上不便，為了解決這個(gè)問(wèn)題，可利用復(fù)合按鈕進(jìn)行控制，將起動(dòng)按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)接入到對(duì)方接觸器線圈的電路中，就可以直接實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的切換控制了，控制電路如右圖。共五十六頁(yè)5.自動(dòng)(zdng)停止控制電路電路的工作原理：當(dāng)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2后，KM1的線圈通電吸合并自鎖，

7、電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件(bjin)作相應(yīng)的移動(dòng)，當(dāng)位移至規(guī)定位置(或極限位置)時(shí)，安裝在運(yùn)動(dòng)部件上的擋鐵(撞塊)便壓下SQ1，SQ1常閉觸點(diǎn)斷開，KM1斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)即使再按SB2，KM1也不會(huì)吸合，只有按反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，使運(yùn)動(dòng)部件退回，擋鐵脫離行程開關(guān)SQ1，SQ1的常閉觸點(diǎn)復(fù)位，為下次正向起動(dòng)做準(zhǔn)備。共五十六頁(yè)6.自動(dòng)(zdng)往返控制電路共五十六頁(yè)7.其他(qt)典型控制電路(1)多地控制電路(2)順序(shnx)起、?？刂齐娐?3)步進(jìn)控制電路共五十六頁(yè)(1)多地控制電路兩地的起動(dòng)按鈕SB3、SB4常開觸點(diǎn)并聯(lián)起來(lái)控制器KM線圈，只要其中任一按鈕閉合

8、，KM線圈就通電吸合；兩地的停止按鈕SB1、SB2常閉觸點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)控制(kngzh)KM線圈，只要其中有一個(gè)觸點(diǎn)斷開，接觸器KM線圈就斷電。推而廣之，n地控制電路只要將n地的起動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)并聯(lián)起來(lái)，將n地的停止按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)控制接觸器KM線圈，即可實(shí)現(xiàn)n地啟、?？刂?。 共五十六頁(yè)(2)順序(shnx)起、?？刂齐娐?a)順序控制主電路及按動(dòng)作(dngzu)順序控制電路 (b) 按時(shí)間原則順序控制電路 共五十六頁(yè)(3)步進(jìn)控制電路上述控制過(guò)程中，每一時(shí)刻，保證只有一個(gè)程序步在工作。每個(gè)程序步均包含程序的開始（或程序的轉(zhuǎn)移）、程序的執(zhí)行、程序的結(jié)束三個(gè)階段。這里以上(yshng)一個(gè)程

9、序步動(dòng)作的完成作為轉(zhuǎn)入下一個(gè)程序的轉(zhuǎn)換信號(hào)，使程序依次自動(dòng)地轉(zhuǎn)換執(zhí)行。 共五十六頁(yè)2.2.2三相(sn xin)籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制電路1.電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻減壓(jin y)起動(dòng)控制電路2.星-三角減壓起動(dòng)控制電路3.自耦變壓器減壓起動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)1.電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻(dinz)減壓起動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)2.星-三角(snjio)減壓起動(dòng)控制電路1) 接觸器KM3先吸合，KM1后吸合。2) 互鎖保護(hù)措施。3) 電動(dòng)機(jī)繞組由星形聯(lián)結(jié)向三角形聯(lián)結(jié)自動(dòng)轉(zhuǎn)換(zhunhun)后，隨著KM3失電，KT失電復(fù)位。共五十六頁(yè)3.自耦變壓器減壓(jin y)起動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)2.2.3

10、三相繞線轉(zhuǎn)子(zhun z)異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路按電流(dinli)原則設(shè)計(jì)的控制電路共五十六頁(yè)2.2.4三相(sn xin)籠型異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路1.反接制動(dòng)(zh dn)控制電路2.能耗制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)1.反接(fn ji)制動(dòng)控制電路(1)單向運(yùn)行(ynxng)反接制動(dòng)控制電路(2)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)(1)單向運(yùn)行反接(fn ji)制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)電路(dinl)的工作原理：起動(dòng)時(shí)，合上電源開關(guān)QF，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1的線圈得電吸合且自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定數(shù)值時(shí)，速度繼電器KS的常開觸點(diǎn)閉合，為反接

11、制動(dòng)做好準(zhǔn)備。停車時(shí)，按停止按鈕SB1，接觸器KM1的線圈失電釋放，KM1的主觸點(diǎn)斷開電動(dòng)機(jī)的工作電源；而接觸器KM2的線圈得電吸合，KM2的主觸點(diǎn)閉合，串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)反向電磁轉(zhuǎn)矩(即制動(dòng)轉(zhuǎn)矩)，迫使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至100r/min以下時(shí)，速度繼電器KS的常開觸點(diǎn)復(fù)位打開，使接觸器KM2的線圈失電釋放，及時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)的電源，防止電動(dòng)機(jī)的反向再起動(dòng)。(1)單向(dn xin)運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)(2)可逆運(yùn)行反接(fn ji)制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)2.能耗(nn ho)制動(dòng)控制電路(1)單向運(yùn)行(ynxng)能耗制動(dòng)控制電路(2)可逆運(yùn)行(ynxn

12、g)能耗制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)(1)單向運(yùn)行能耗(nn ho)制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)(2)可逆運(yùn)行能耗(nn ho)制動(dòng)控制電路采用速度原則控制的電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行(ynxng)能耗制動(dòng)控制電路共五十六頁(yè)2.2.5三相(sn xin)籠型異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路1.雙速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理(yunl)雙速電機(jī)的變速是通過(guò)改變定子繞組的聯(lián)結(jié)來(lái)改變極對(duì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。常見的定子繞組接法方式有兩種：三角形雙星形（YY）變換和星形雙星形（YYY）變換。 共五十六頁(yè)(1)接觸器控制(kngzh)的雙速電動(dòng)機(jī)控制(kngzh)電路2.雙速電動(dòng)機(jī)的控制電路(2)接觸器、時(shí)間(shjin)繼電器控制的雙速電動(dòng)機(jī)

13、控制電路共五十六頁(yè)2.2.6電氣控制電路中的保護(hù)(boh)環(huán)節(jié)1.短路(dunl)保護(hù)2.過(guò)電流保護(hù)3.過(guò)載保護(hù)4.零電壓保護(hù)和欠電壓保護(hù)共五十六頁(yè)2.3典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制電路(dinl)的分析2.3.1電氣(dinq)控制電路分析的基礎(chǔ)2.3.2電氣(dinq)原理圖閱讀分析的方法與步驟2.3.3C650型臥式車床電氣(dinq)控制電路的分析共五十六頁(yè)2.3.1電氣控制電路(dinl)分析的基礎(chǔ)1.電氣控制電路分析的依據(jù)(yj)2.電氣控制電路分析的內(nèi)容和要求共五十六頁(yè)1.電氣控制電路(dinl)分析的依據(jù)分析設(shè)備電氣控制電路的依據(jù)是設(shè)備本身的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)情況、加工工藝要求、電力拖動(dòng)要

14、求和電氣控制要求等。這些依據(jù)來(lái)自設(shè)備本身的有關(guān)技術(shù)資料，如設(shè)備操作使用說(shuō)明書、電氣原理圖、電氣安裝(nzhung)接線圖及電氣元件明細(xì)表等。共五十六頁(yè)(1)設(shè)備操作(cozu)使用說(shuō)明書(2)電氣原理圖共五十六頁(yè)(1)設(shè)備操作(cozu)使用說(shuō)明書1)設(shè)備的構(gòu)造組成、工作原理，傳動(dòng)系統(tǒng)的類型及驅(qū)動(dòng)方式，主要性能指標(biāo)等。2)電氣傳動(dòng)方式，電動(dòng)機(jī)及執(zhí)行電器的數(shù)量、規(guī)格型號(hào)、用途、控制要求及安裝位置等。3)設(shè)備的操作方式，各種操作手柄、開關(guān)、按鈕、指示燈的作用與安裝位置。4)與機(jī)械、液壓部分直接關(guān)聯(lián)的電氣元器件，如行程開關(guān)、電磁閥、電磁離合器、各種傳感器等元器件，它們的安裝位置、工作狀態(tài)(zhung

15、ti)及與機(jī)械、液壓部分的關(guān)系，在控制中的作用等。2.電氣控制電路分析的內(nèi)容和要求共五十六頁(yè)(2)電氣(dinq)原理圖電氣原理圖是控制電路分析的中心內(nèi)容。在分析時(shí)，必須與閱讀其他技術(shù)資料結(jié)合起來(lái)(q li)，例如，各種電動(dòng)機(jī)及執(zhí)行電器的控制方式、位置及作用，各種與機(jī)械設(shè)備有關(guān)的位置開關(guān)、主令電器的狀態(tài)等。2.電氣控制電路分析的內(nèi)容和要求共五十六頁(yè)2.3.2電氣原理圖閱讀(yud)分析的方法與步驟1.分析主電路2.分析控制電路3.分析輔助電路4.分析聯(lián)鎖與保護(hù)(boh)環(huán)節(jié)5.分析特殊控制環(huán)節(jié)6.總體檢查共五十六頁(yè)2.3.3C650型臥式車床(chchung)電氣控制電路的分析1.車床的主要結(jié)

16、構(gòu)(jigu)和運(yùn)動(dòng)形式C650型臥式車床的結(jié)構(gòu)示意圖1床身2主軸3刀架4溜板箱5尾座共五十六頁(yè)2.電力(dinl)拖動(dòng)和控制要求主軸電動(dòng)機(jī)1 ： 車床的主軸運(yùn)動(dòng)及溜板箱進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由主軸電動(dòng)機(jī)M1來(lái)拖動(dòng)。主軸電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)方式，可正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動(dòng)。為加工調(diào)整方便，還應(yīng)具有點(diǎn)動(dòng)功能。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2 ： 車削加工時(shí)，為防止刀具和工件的溫升過(guò)高，需要用冷卻液冷卻，因此需安裝一臺(tái)冷卻泵，由冷卻泵電機(jī)拖動(dòng)。它只需要單方向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，采用直接起、停方式?？焖僖苿?dòng)(ydng)電動(dòng)機(jī)M3： M3拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)，還可根據(jù)使用需要隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)啟、?？刂?。保護(hù)及照明

17、電路：主電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2應(yīng)具有必要的短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù) 。共五十六頁(yè)3.電氣控制電路(dinl)的分析共五十六頁(yè)C650型臥式車床(chchung)的電氣控制電路共五十六頁(yè)2.4電氣控制電路(dinl)的一般設(shè)計(jì)法2.4.1一般設(shè)計(jì)法的主要原則 1)最大限度地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)(shngchn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制電路的要求。 2)在滿足生產(chǎn)要求的前提下，控制電路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全可靠。 3)電路圖中的圖形符號(hào)及文字符號(hào)一律按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制。2.4.2一般設(shè)計(jì)法中應(yīng)注意的問(wèn)題2.4.3一般設(shè)計(jì)法控制電路舉例共五十六頁(yè)2.4.2一般(ybn)設(shè)計(jì)法中應(yīng)注意的問(wèn)題1)盡量縮小連接導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度

18、。2)正確連接觸點(diǎn)(ch din)，并盡量減少不必要的觸點(diǎn)(ch din)以簡(jiǎn)化電路。3)正確連接電器的線圈。4)在控制電路中采用小容量繼電器的觸點(diǎn)來(lái)斷開或接通大容量接觸器的線圈時(shí)，要注意計(jì)算繼電器觸點(diǎn)斷開或接通容量是否足夠，不夠時(shí)必須加小容量的接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。共五十六頁(yè)共五十六頁(yè)共五十六頁(yè)本章(bn zhn)小結(jié)本章主要以電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象(duxing)，介紹由各種低壓電器構(gòu)成的基本電氣控制電路。包括三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速、制動(dòng)等基本控制電路及順序控制、行程控制、多地控制等典型控制電路。要求掌握電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)以及一些典型線路的工作原理、分析方法和設(shè)計(jì)方法。 共