基本電氣控制電路案例分析講解PPT103頁

1、 基本的電氣控制電路2.1 概述 2.2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)控制2.3 三相籠型電動(dòng)機(jī)降的減壓起動(dòng)控制2.4 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制2.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制 2.6 其它典型控制環(huán)節(jié)2.7 直流電機(jī)控制2.8 電氣控制的保護(hù)環(huán)節(jié) 2.1 概述 常見的電氣控制系統(tǒng)圖主要有電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖三種。在繪制電氣控制系統(tǒng)圖時(shí)，必須采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和繪圖方法。在機(jī)床電氣控制原理分析中最常用的是電氣原理圖。 2.1.1電氣控制系統(tǒng)圖的圖形符號(hào)和常用符號(hào) 電器控制電路圖是電氣控制線路的通用語言, 為了便于交流與溝通, 繪制電氣控制系統(tǒng)圖時(shí)，所有電

2、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，不可采用其它任何非標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。 三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)號(hào),電源開關(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(如電器元件線圈)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)。 電氣原理圖繪制的基本原則 (1)電器控制線路根據(jù)電路通過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。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)電氣原理圖應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所

3、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實(shí)際的外形圖。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 (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。同一電器元件的各個(gè)部件可以不畫在一起, 但要用同一文字符號(hào)標(biāo)出。若有多個(gè)同一種類的電器元件,可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào)。 (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

4、號(hào),必須按電器未接通電源和沒有受外力作用時(shí)的狀態(tài)繪制。 (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),類似項(xiàng)目應(yīng)橫向?qū)R;水平布置時(shí),類似項(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、觸頭均按沒有外力作用和沒有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫出。圖2-2 某車床電氣原理圖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置是由機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作要求而決定的。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

5、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)畫在一起。 (2)一個(gè)元器件中所有的帶電部件應(yīng)畫在一起,并用點(diǎn)劃線框起來,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

6、, 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 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)控制2.2.1 手動(dòng)直接起動(dòng)控制電路2.2.2 采用接觸器直接起動(dòng)控制電路2.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路2.2.1 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 可采用膠蓋閘刀開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)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。 但使用這種手動(dòng)控制方法不方便, 不能進(jìn)行自動(dòng)控制，更不安全，應(yīng)采用按鈕、接觸器等電器來控制。2.2.2 采用接觸器直接起動(dòng)控制線路 對(duì)中小型

7、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、試車等。點(diǎn)動(dòng)控制如圖2-7所示。 運(yùn)行過程:先合上刀開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)過程:放開SB，KM線圈斷電，KM主觸頭斷開 ，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

8、線路,如圖2-8所示。 工作過程：合上電源開關(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SB2,控制線路通過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SB1,則接觸器KM線圈斷電,KM主觸頭斷開,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 3. 能點(diǎn)動(dòng)又能長(zhǎng)動(dòng)控制 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。 圖2-9（b）點(diǎn)動(dòng)控

9、制時(shí),斷開鈕子開關(guān)SA；長(zhǎng)動(dòng)控制時(shí), 合上鈕子開關(guān)SA。 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。 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。 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KM1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 。 工作過程:正轉(zhuǎn)控制，合上刀開關(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、10(b)所示 。 反轉(zhuǎn)控制，合上刀開關(guān)QK，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SB1，KM1(或KM2)斷電，M停轉(zhuǎn)。 2.2.3 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2-10(d )所示控制線路工作過程：利用

11、復(fù)合按鈕的常閉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。2.3 三相籠型電動(dòng)機(jī)降的減壓起動(dòng)控制2.3.1 定子電路串電阻降壓起動(dòng)控制2.3.2 星形-三角形降壓起動(dòng)控制2.3.3 自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制2.3.4 延邊三角形降壓起動(dòng)控制 圖2-11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。 2.3.1 定子電路串電阻減壓起動(dòng)控制 圖2-11（b）起動(dòng)過程: 當(dāng)按下起動(dòng)按鈕

12、SB2后，接觸器KM1 常開主觸頭閉合,常開輔助觸頭閉合自鎖，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2-11（c）起動(dòng)過程: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KM1和KT的線圈電路中，因此KM1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，斷開了KM1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2-11定子繞組串電阻起動(dòng)控制線路 圖2-11（d）起動(dòng)過程: 與圖2-11（c）所不同是KT線圈串接的是KM1的常開觸頭，當(dāng)按下起

13、動(dòng)按鈕SB2后，KM1線圈得電，KT線圈基本上與KM1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KM1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2-11（e）起動(dòng)過程: 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KM1和KT的并聯(lián)電路中，KM2常閉觸頭將KM1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2-11（f）自己分析（提示：可以改變主電路）。 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)。 在電動(dòng)起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形,實(shí)現(xiàn)減壓

14、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),使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。如圖2-12所示 2.3.2 星形-三角形降壓起動(dòng)控制 圖2-12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.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, KM3線圈斷電，同時(shí)時(shí)間繼電器KT常開觸頭閉合,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

15、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?？刂凭€路如圖2-13所示。 2.3.3自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制 圖2-13自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路 起動(dòng)運(yùn)行: 接通刀開關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1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),HL

16、1燈滅,HL2燈亮；同時(shí)時(shí)間繼電器KT延時(shí)一段時(shí)間后常開觸頭(3-7)閉合，KA線圈得電并自鎖，觸頭KA(4-5) 斷開，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，HL2燈滅，常開觸頭KA(3-8)閉合，接觸器KM2線圈得電，常開觸頭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)

17、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2-14所示。延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路如圖2-15所示。2.3.4 延邊三角形降壓起動(dòng)控制 (a) (b) (c)圖2-14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2-15延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路 起動(dòng)運(yùn)行: 接通刀開關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM2、KM1線圈、時(shí)間繼電器KT線圈得電。接觸器KM2開常主觸頭閉合，定子繞組結(jié)點(diǎn)1、2、3接通電源；同時(shí)接觸器KM1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

18、KT線圈得電延時(shí)，常開觸頭閉合開常閉觸頭斷開，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SB1，接觸器KM2、KM3線圈失電，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。2.4 三相繞線電動(dòng)機(jī)降的減壓起動(dòng)控制 繞線異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： 可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻來改善電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，從而達(dá)到減小啟動(dòng)電流、增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及平滑調(diào)速之目的。 繞線異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)原理： 起動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中串入三相起動(dòng)變阻器，并把起動(dòng)電阻調(diào)到最大值，以減小起動(dòng)電流，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，起動(dòng)電阻逐級(jí)減小。 起動(dòng)完畢后，起動(dòng)電

19、阻減小到零，轉(zhuǎn)子繞組被短接，電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行。1.按鈕操作控制一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路電氣原理圖：工作原理：用按鈕逐級(jí)切除 啟動(dòng)電阻啟動(dòng)電阻缺點(diǎn)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(shí)間原則控制一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路主電路L1QSL2KM1L3FRKMMFU1KM3R2R3KM2R13FU2SB1SB2KMKM1KM1KM2FRKMKM2KM3KM3KT1KT2KT3KM3KMKM1KM2KM3KT1KT2KT3控制

20、電路電氣原理圖：KT1：控制KM1KT2：控制KM2KT3：控制KM32.時(shí)間原則控制一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路主電路L1QSL2KM1L3FRKMMFU1KM3R2R3KM2R13FU2SB1SB2KMKM1KM1KM2FRKMKM2KM3KM3KT1KT2KT3KM3KMKM1KM2KM3KT1KT2KT3控制電路工作原理：KT1、KT2、KT3分別控制三個(gè)接觸器KM1、KM2、KM3按順序依次吸合，自動(dòng)切除轉(zhuǎn)子繞組中的三級(jí)電阻 3.電流原則控制一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路電氣原理圖：三個(gè)欠電流繼電器的線圈串接在轉(zhuǎn)子回路中，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

21、大，KA2其次，KA3最小。 KMKM1KM2KM3KA控制電路FU2SB1SB2KMKM1KA2KAFRKMKM2KM3KA1KA3主電路L1QSL2L3FRKMMFU1KM3R3KM23R2KA3R1KA2KA1KM13.電流原則控制一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路工作原理： 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常閉觸頭都打開，KM1、KM2、KM3主觸頭處于斷開狀態(tài)，全部啟動(dòng)電阻均串接在轉(zhuǎn)子繞組中。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，當(dāng)電流減小至KA1的釋放電流時(shí)，KA1首先釋放，其常閉觸頭復(fù)位，使接觸器KM1得電主觸頭閉合，切除第一級(jí)電阻R1。 R1被切除后，轉(zhuǎn)

22、子電流重新增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，轉(zhuǎn)子電流又減小，當(dāng)減小至KA2的釋放電流時(shí)，KA2釋放，KA2的常閉觸頭復(fù)位，KM2線圈得電主觸頭閉合，第二級(jí)電阻R2被切除，同理，切除第三級(jí)電阻，全部電阻被切除，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。 頻敏變阻器二、轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器啟動(dòng)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(gè)鐵心上裝有一個(gè)線圈，線圈的一端與轉(zhuǎn)子繞組相連，另一端作星形連接。頻敏變阻器的等效阻抗值與頻率有關(guān)，電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)子電流的頻率較高，相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子回路中串接一個(gè)阻抗很大的電抗器，隨著轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子頻率逐漸降低，其等效阻抗自動(dòng)減小，實(shí)現(xiàn)了平滑無

23、級(jí)啟動(dòng)。1.單向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)控制二、轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器啟動(dòng)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(zhuǎn)子串頻敏變阻器正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制線路二、轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器啟動(dòng)控制線路2.4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制2.4.1 反接制動(dòng)控制 2.4.2 能耗制動(dòng)控制 1.反接制動(dòng)原理 進(jìn)行反接制動(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)稱電阻接法和不對(duì)稱電阻接法,如圖2-16所示。

24、 2.4.1 反接制動(dòng)控制圖2-16 反接制動(dòng)電阻對(duì)稱電阻接法2.反接制動(dòng)電路分析 (1)單向反接制動(dòng)控制電路 工作過程: 接通刀開關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SE2, 接觸器KM1得電,電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)運(yùn)行,速度繼電器KS常開觸頭閉合,為制動(dòng)作準(zhǔn)備。制動(dòng)時(shí)按下停止按鈕SB1,KM1斷電,KM2得電,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常開觸頭斷開，KM2斷電,電動(dòng)機(jī)制動(dòng)結(jié)束。如圖2-17所示。圖2-17 單向運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 (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2-18所示，圖中KM1、KM2為正、反轉(zhuǎn)接觸器，KM3為短接電阻接觸器，K

25、A1、KA2、KA3為中間繼電器, KV1為正轉(zhuǎn)常開觸頭,KV2為反轉(zhuǎn)常開觸頭,R為起動(dòng)與制動(dòng)電阻。圖2-18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)，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)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 能耗制動(dòng)控制 2.能耗制動(dòng)控制電路(1)按時(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2-19所示。圖中接觸器KM1為單向運(yùn)行, 接

26、觸器KM2用來實(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。 工作過程: 電動(dòng)機(jī)單向正常運(yùn)行，接通刀開關(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SB1,常閉觸頭先斷開,KM1失電, 電動(dòng)機(jī)定子切斷三相電源； SB1的復(fù)合（常開）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2-19能耗制動(dòng)控制電路(2)按速度原則控制的單向運(yùn)行能耗制動(dòng)電路(3)按速度原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)電路 采用速度繼電器來控制的可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制電路如圖2-20所示。 圖2-20可

27、逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制 1）正向工作過程:接通刀開關(guān)Q，按下起動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1得電，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,KM1失電,因慣性使KV1仍閉合, 在SB1的常開觸頭閉合時(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,KM3失電,能耗制動(dòng)結(jié)束。2）反向工作過程:電動(dòng)機(jī)M反向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)停車時(shí)能耗制動(dòng)過程， 接通刀開關(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

28、于120 r/min時(shí),KS2閉合。 停止運(yùn)行時(shí)：當(dāng)按下（停止）按鈕SBl, 常閉觸頭先斷開,KM2失電, 因慣性使KV2仍閉合,在SBl的常開觸頭閉合時(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)反向旋轉(zhuǎn)速度小于100r/min時(shí),KV2復(fù)位斷開,KM3失電, 能耗制動(dòng)結(jié)束。(4)單管能耗制動(dòng)控制2.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制 2.5.1 雙速電動(dòng)機(jī)的控制2.5.2 三速電動(dòng)機(jī)的控制2.5.1雙速電動(dòng)機(jī)的控制 雙速電動(dòng)機(jī)是靠改變定子繞組的連接，形成兩種不同的磁極對(duì)數(shù)，獲得兩種不同的轉(zhuǎn)速。 雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組常見的接法有Y/YY和/YY兩種。

29、雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖如圖2-21所示。雙速電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制電路如圖2-22所示。圖2-21 雙速電動(dòng)機(jī)繞組連接圖 （a）主電路 （b）控制電路 （c）控制電路 圖2-22 雙速電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制電路 圖2-22(a)主電路中接觸器KM1用于三角形聯(lián)結(jié)的低速控制，接觸器KM2、KM3用于雙星形聯(lián)結(jié)接法的高速控制，高、低速時(shí)W與U接線關(guān)系對(duì)調(diào)就可改變相序。 圖2-22 (b)控制電路采用按鈕進(jìn)行高、低速控制。SB1為低速運(yùn)轉(zhuǎn)控制按鈕，SB2為高速運(yùn)轉(zhuǎn)控制按鈕。SB3為停止按鈕。 圖2-22 (c)控制電路中KM1為電動(dòng)機(jī)三角形聯(lián)結(jié)接觸器，KM2、KM3為電動(dòng)機(jī)雙星形聯(lián)結(jié)接觸器，KT為電動(dòng)機(jī)低

30、速換高速時(shí)間繼電器, 采用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA選擇低、高速運(yùn)行。在三個(gè)位置中，左位為低速，右位為高速，中間位為停止。2.5.2三速電動(dòng)機(jī)的控制三速電動(dòng)機(jī)的定子有兩套繞組，低速和高速時(shí)與雙速電動(dòng)機(jī)是一樣的定子繞組，采用一套雙速繞組，能實(shí)現(xiàn)/YY兩種連接方式，可獲得高、低兩種運(yùn)行速度，中速時(shí)采用另一套星形聯(lián)結(jié)繞組，定子繞組連接如圖2-23所示。在使用雙速繞組時(shí)，要將U3與W1端子連接在一起，使用中速繞組時(shí)，要將雙速繞組的U3與W1端子分開。 圖2-23三速電動(dòng)機(jī)定子繞組連接圖 圖2-23 三速電動(dòng)機(jī)定子繞組連接圖（a）主電路 （b）控制電路圖2-24 三速電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制電路2.6 其它典型控制環(huán)節(jié) 2

31、.6.1 多地點(diǎn)控制2.6.2 順序控制2.6.3 自動(dòng)循環(huán)控制2.6.1 多地點(diǎn)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2-25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SB1或SB2或SB3。圖2-25三地起動(dòng)和三地停止控制線路 2.6.2順序控制線路 圖2-26（a）為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制主電路, 圖2-26 (b、c、d、e、f、) 為不同控制要求的控制電路。

32、圖2-26（b）為按順序起動(dòng)線路圖，合上電源開關(guān)QK, 按下起動(dòng)按鈕SB2, KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M1得電旋轉(zhuǎn)，同時(shí)串在KM2控制線路中的KM1常開輔助觸頭也閉合，此時(shí)再按下按鈕SB4, KM2線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M2得電旋轉(zhuǎn)。如果先按下的是SB4按鈕，則因KM1常開輔助觸頭是斷開的，電動(dòng)機(jī)M2不可能先起動(dòng), 接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)、停止；接觸器KM2控制M2的起動(dòng)、停止。 圖2-29(c)是在(b)的基礎(chǔ)上，將接觸器KM2的常開輔助觸頭并接在停止按鈕SB1的兩端，這種控制線路，即使先按下SB1，電動(dòng)機(jī)M1也不會(huì)停轉(zhuǎn)，只有按下SB3，電動(dòng)機(jī)M2先停后，再按下SB1才能使M1

33、停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了先停M2，后停M1。達(dá)到按順序起動(dòng)與停止的控制線路要求。 圖2-29(d) 工作過程與(b)相同，不同之處是FR1、FR2連接方法不同，在(b) 圖中，F(xiàn)R1與FR2是串聯(lián)，只要FR1、FR2其中如何一個(gè)開路，線路不工作，M1、M2停轉(zhuǎn)。而在(d) 圖中, FR1與FR2是并聯(lián)，若FR1開路，其結(jié)果與在(b) 圖相同，若FR2開路，電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。但接觸器KM1仍然在工作，電動(dòng)機(jī)M1不會(huì)停轉(zhuǎn)。 （a）（b）（c）（d）圖2-26順序控制線路 （e）（f） 圖2-26(e) 線路的接法，可以省去接觸器KM1的常開觸頭，仍然可得到順序起動(dòng)的控制線路。 圖2-26(f)是采用時(shí)間繼電器來

34、實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)控制的線路，按下起動(dòng)按鈕SB2, KM1、KT同時(shí)得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)時(shí)間到時(shí)，其延時(shí)閉合的常開觸頭閉合，接通KM2線圈電路并自鎖，電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)KM2常閉輔助觸頭斷開將時(shí)間繼電器KT線圈電路切斷，KT停止工作。2.6.3自動(dòng)循環(huán)控制線路 自動(dòng)循環(huán)控制線路如圖2-27所示。 工作過程：合上電源開關(guān)Q, 按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2, 接觸器KM1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，常開觸頭閉合，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

35、，當(dāng)后退到位時(shí)，撞塊B壓下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)，在預(yù)定的距離內(nèi)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 停止過程：按下按鈕SB1時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止，工作臺(tái)停下。（a)圖2-27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 （b)工作臺(tái)自動(dòng)往返控制2.7 直流電動(dòng)機(jī)控制一、直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制啟動(dòng)特點(diǎn)：D6啟動(dòng)沖擊電流大，可達(dá)額定電流的1020倍。一般不允許全壓直接起動(dòng)。 1、單向運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制串二級(jí)電阻按時(shí)間原則啟動(dòng)控制D65電氣原理圖：過電流繼電器欠電流繼電器電樞繞組勵(lì)磁繞組斷電延時(shí)時(shí)間繼電器放電電阻啟動(dòng)接觸器短接電阻接觸器啟動(dòng)電阻1、單向運(yùn)

36、轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制串二級(jí)電阻按時(shí)間原則啟動(dòng)控制D6工作原理：合上Q1和Q2KT1通電KT1常閉觸點(diǎn)斷開切斷KM2、KM3電路按下按鈕SB2KM1通電KM1Z主觸點(diǎn)閉合M串電阻啟動(dòng)KM1常開觸點(diǎn)閉合自鎖KT1斷電延時(shí)KM2通電短接R1KT2斷電延時(shí)短接R2 M全壓運(yùn)行1、單向運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制串二級(jí)電阻按時(shí)間原則啟動(dòng)控制D6保護(hù)環(huán)節(jié)：過載和短路保護(hù)過電流繼電器KA1欠磁場(chǎng)保護(hù)欠電流繼電器KA2過電壓保護(hù)電阻R3與二極管VD改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：二、直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制取決于電磁轉(zhuǎn)矩M=CMI的方向改變電樞兩端電壓的方向改變勵(lì)磁電流的方向電氣原理圖二、直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制短路保護(hù)反轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)接觸器短接電阻接觸器三、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制控制調(diào)速技術(shù)指標(biāo)：調(diào)速方法：調(diào)速范圍D、靜差率s、允許負(fù)載性質(zhì)改變電樞回路電阻值改變勵(lì)磁電流改變電樞電壓混合調(diào)速三、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制控制電氣原理圖改變勵(lì)磁電流調(diào)速整流電路啟動(dòng)電阻調(diào)速電阻能耗制動(dòng)接觸器工作接觸器切除啟動(dòng)電阻接觸器工作過程：三、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制控制改變勵(lì)磁電流調(diào)速啟動(dòng)：按下起動(dòng)按鈕SB2，KM2、KT得電吸合并自鎖，電動(dòng)機(jī)M串電阻R起動(dòng)，KT延時(shí)后使KM3吸合并自保，切除起動(dòng)電阻R ，啟動(dòng)過程結(jié)束。調(diào)速：調(diào)節(jié)電阻器R3，改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速停車制動(dòng)正常運(yùn)行時(shí)，按下按鈕SB1，KM2及K