機(jī)床電氣控技模塊五電氣控制基本環(huán)節(jié)課件

1、數(shù)控機(jī)床電氣控制 教材數(shù)控機(jī)床電氣控制 授課教師：楊旭麗QQ：515530001數(shù)控機(jī)床電氣控制 教材數(shù)控機(jī)床電氣控制 授課教師：楊旭麗本課程教學(xué)手段教師為輔以職業(yè)為核心學(xué)生為主以行動為導(dǎo)向康大機(jī)電工程系自動化教研室本課程教學(xué)手段教師為輔學(xué)生為主康大機(jī)電工程系自動化教研室課程定位數(shù)控機(jī)床維修安全操作能力數(shù)控機(jī)床電氣線路試驗(yàn)?zāi)芰﹄姎庠淖R別能力典型機(jī)床電氣線路分析能力典型數(shù)控裝置應(yīng)用能力數(shù)控機(jī)床的維修管理能力數(shù)控機(jī)床驅(qū)動裝置分析能力CA6140車床故障排除能力具備自動控制系統(tǒng)分析能力 專業(yè)能力方法能力社會能力獲取信息的能力資料收集整理能力制定、實(shí)施工作計(jì)劃的能力工藝文件理解能力工作交接能力檢查

2、、判斷能力理論知識的運(yùn)用能力獨(dú)立分析的能力 溝通協(xié)調(diào)能力團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力語言表達(dá)能力安全與自我保護(hù)能力基層生產(chǎn)組織能力責(zé)任心與職業(yè)道德 課程培養(yǎng)目標(biāo)康大機(jī)電工程系自動化教研室課程定位數(shù)控機(jī)床維修安全操作能力專業(yè)能力方法能力社會能力獲取主 要 內(nèi) 容常用電動機(jī)及其應(yīng)用數(shù)控機(jī)床常用低壓電器電器控制基本環(huán)節(jié)典型機(jī)床電氣控制可編程控制器及其應(yīng)用自動控制基礎(chǔ)數(shù)控機(jī)床驅(qū)動裝置數(shù)控機(jī)床電氣控制概況數(shù)控裝置結(jié)構(gòu)與原理典型控制系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修電力拖動系統(tǒng)及其運(yùn)動分析正在進(jìn)行康大機(jī)電工程系自動化教研室主 要 內(nèi) 容常用電動機(jī)及其應(yīng)用數(shù)控機(jī)床常用低壓電器電器控制學(xué)習(xí)單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制康大機(jī)電工程系

3、自動化教研室學(xué)習(xí)單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制康大機(jī)電工程系自動化教單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（1）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)了解三相異步電動機(jī)全壓起動的特點(diǎn)；掌握三相異步電動機(jī)起動方法的選擇；掌握三相異步電動機(jī)手動和接觸器全壓起動控制電路及工作原理。康大機(jī)電工程系自動化教研室單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（1）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)康大單元學(xué)習(xí)內(nèi)容 三相籠型異步電動機(jī)有全壓起動和降壓起動兩種方式。全壓起動是一種簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)的起動方法，但三相籠型異步電動機(jī)的全壓起動電流Ist是其額定電流IN 的4 7 倍，過大的Ist會造成電網(wǎng)電壓顯著下降，直接影響在同一電網(wǎng)工作的電動機(jī)，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無法起動

4、，所以當(dāng)三相籠型異步電動機(jī)的參數(shù)滿足式（5.1）時(shí)，可以采用全壓起動，否則必須采用降壓起動。式中，Ist 電動機(jī)的全壓起動電流，單位為； IN 電動機(jī)的額定電流，單位為； S 變壓器容量，單位為kV ； P電動機(jī)額定功率，單位為kW。一般三相籠型異步電動機(jī)的容量在10kW 以上時(shí)，因起動電流過大，通常都采用降壓起動。單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（2）康大機(jī)電工程系自動化教研室單元學(xué)習(xí)內(nèi)容單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（2）康大單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（3） 一般三相籠型異步電動機(jī)的容量在10kW以上時(shí)，因起動電流過大，通常都采用降壓起動。 手動全壓起動控制線路 對小型臺鉆、

5、冷卻泵、砂輪機(jī)和風(fēng)扇等，可用鐵殼開關(guān)或膠蓋閘刀開關(guān)直接控制三相籠型異步電動機(jī)起動和停止，如圖5.1所示。 也可采用轉(zhuǎn)換開關(guān)和熔斷器直接控制三相籠型異步電動機(jī)起動和停止，如圖5.2所示。 上述全壓起動線路雖然所用電器少，線路簡單，但在起動、停車頻繁時(shí)，使用這種手動控制方法既不方便，也不安全，操作勞動強(qiáng)度大，還不能進(jìn)行自動控制，因此目前廣泛采用按鈕、接觸器等電器來控制。康大機(jī)電工程系自動化教研室單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（3） 一般三相單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（4） 接觸器全壓起動控制線路對中小型普通車床的主電動機(jī)采用接觸器直接控制其起動和停止，如5.3所示。 圖5.3中，SB1

6、為停止按鈕，SB2 為起動按鈕。熱繼電器FR作過載保護(hù)，熔斷器FU1、FU2 作短路保護(hù)。按下SB2 按鈕，接觸器線圈KM 得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)起動，同時(shí)輔助動合觸點(diǎn)閉合，保持KM 線圈一直處于得電狀態(tài)，此控制電路稱為自鎖電路，觸點(diǎn)的自鎖作用在電路中叫做“記憶功能”。 按下SB1 按鈕時(shí)，KM 線圈斷電主觸點(diǎn)，切斷電動機(jī)電源，并消除自鎖電路，電動機(jī)停止?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（4） 接觸單元一三相異步電動機(jī)的全壓起動控制（5） 接觸器直接起動控制線路的自鎖電路不但能使電動機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且具有欠壓和失壓（零壓）保護(hù)作用。 欠壓保護(hù)是指當(dāng)線路電壓下降到某

7、一數(shù)值時(shí)，接觸器線圈兩端的電壓同樣下降，接觸器電磁吸力將小于復(fù)位彈簧的反作用力，動鐵心被釋放，帶動主觸點(diǎn)、自鎖觸點(diǎn)同時(shí)斷開，自動切斷主電路和控制電路，電動機(jī)失電停止，避免了電動機(jī)欠壓運(yùn)行而損壞。 失壓（零壓）保護(hù)是指電動機(jī)在正常運(yùn)行中，由于外界某種原因引起突然斷電時(shí)，能自動切斷電動機(jī)電源；當(dāng)重新供電時(shí)，電動機(jī)不能自行起動。避免突然停電后，操作人員忘記切斷電源，來電后電動機(jī)自行起動，而造成設(shè)備及人身傷亡事故。思考與練習(xí) 5.1.1 機(jī)床繼電器、接觸器控制線路中一般應(yīng)設(shè)哪些保護(hù)？ 各起什么作用？ 短路保護(hù)和過載保護(hù)有什么區(qū)別？ 零壓保護(hù)的目的是什么？康大機(jī)電工程系自動化教研室單元一三相異步電動機(jī)的

8、全壓起動控制（5） 接觸器直學(xué)習(xí)單元二三相異步電動機(jī)的降壓起動控制康大機(jī)電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)單元二三相異步電動機(jī)的降壓起動控制康大機(jī)電工程系自動化教單元二、電力開關(guān)電器單元學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握三相異步電動機(jī)定子串電阻、星形三角形轉(zhuǎn)換、自耦變壓器降壓起動控制電路及工作原理；掌握三相異步電動機(jī)定子串電阻、星形三角形轉(zhuǎn)換、自耦變壓器降壓起動控制電路的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。單元學(xué)習(xí)內(nèi)容 降壓起動，是指利用起動設(shè)備或線路，降低加在電動機(jī)定子繞組上的電壓起動電動機(jī)，以達(dá)到降低起動電流的目的。因?yàn)槠饎恿嘏c定子繞組每相所加的電壓的平方成正比，所以降壓起動的方法只適用于空載或輕載起動。且當(dāng)電動機(jī)起動到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，為

9、使電動機(jī)帶動額定負(fù)載，必須將加到電動機(jī)定子繞組的電壓恢復(fù)到額定值。 常用的降壓起動有定子電路串電阻或電抗降壓起動、星形三角形降壓起動、自耦變壓器降壓起動?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室單元二、電力開關(guān)電器單元學(xué)習(xí)目標(biāo)康大機(jī)電工程系自動化教研室1、定子電路串電阻降壓起動控制線路2、星形三角形（ ）降壓起動控制線路3、自耦變壓器降壓起動目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室一、定子電路串電阻降壓起動控制線路（1） 正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為星形聯(lián)結(jié)的籠型異步電動機(jī)，可采用定子串電阻或電抗降壓起動。即在電動機(jī)起動時(shí)，在三相定子電路串接電阻，使電動機(jī)定子繞組電壓降低，起動結(jié)束后再將電阻

10、短接，電動機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。圖5.4 是定子電路串電阻降壓起動控制線路。康大機(jī)電工程系自動化教研室一、定子電路串電阻降壓起動控制線路（1） 正一、定子電路串電阻降壓起動控制線路（2） 起動過程：合上，按下SB2，KM1 線圈得電自保，其動合主觸點(diǎn)閉合， 串R 起動，同時(shí)線圈得電。當(dāng)M的轉(zhuǎn)速n接近n 時(shí)，到達(dá)KT 的整定時(shí)間，其動合延時(shí)觸點(diǎn)閉合，KM2 線圈得電自保，KM2 的動斷輔助觸點(diǎn)先斷開，使KM1 線圈失電，進(jìn)而使KT 失電，由于動合主觸點(diǎn)KM2 閉合，將R短接，電動機(jī)全壓運(yùn)轉(zhuǎn)。 此電路的優(yōu)點(diǎn)是：M全壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只有接觸器KM2 的線圈通電。 降壓起動電阻一般采用ZX1、ZX2 系列

11、鑄鐵電阻，其阻值小、功率大，可允許通過較大的電流。康大機(jī)電工程系自動化教研室一、定子電路串電阻降壓起動控制線路（2） 起動過程：二、星形三角形（Y-）降壓起動控制線路（1） 電動機(jī)起動時(shí)接成星形，每相繞組所承受的電壓為電源的相電壓（220 ），起動完畢后再自動換接成三角形運(yùn)行，此時(shí)每相繞組所承受的電壓為電源的線電壓（380）。 凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動機(jī)，均可采用星形三角形的降壓起動方法來限制起動電流。國內(nèi)新設(shè)計(jì)的 系列異步電動機(jī)，4 以上均為三角形聯(lián)結(jié)。 圖5.5 是利用時(shí)間繼電器在電動機(jī)起動過程中自動完成星形三角形切換的起動控制電路?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、星形

12、三角形（Y-）降壓起動控制線路（1） 電二、星形三角形（Y-）降壓起動控制線路（2） 由圖5.5可看出，按下SB2 后，KM1 線圈得電并自鎖，同時(shí)KT、KM3 線圈也得電，KM1、KM3主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，電動機(jī)M繞組接成星形，電動機(jī)降壓起動。當(dāng)M的轉(zhuǎn)速接近n 時(shí)，到達(dá)KT延時(shí)整定時(shí)間，其延時(shí)動斷觸點(diǎn)斷開，KM3 線圈斷電，延時(shí)動合觸點(diǎn)閉合，KM2 線圈得電，同時(shí)KT 線圈也失電。這時(shí)，KM1、KM2 主觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，電動機(jī)繞組轉(zhuǎn)換為三角形聯(lián)結(jié)，電動機(jī)全壓運(yùn)行。 圖5.5中KM2、KM3 輔助動斷觸點(diǎn)，是為了防止KM2、KM3 同時(shí)得電造成電源短路。即當(dāng)KM3 動作后，其動斷觸點(diǎn)將KM2 的

13、線圈斷開，可防止KM2 再動作；同樣當(dāng)KM2動作后，其動斷觸點(diǎn)將KM3的線圈斷開，可防止KM3 再動作。這種一個(gè)接觸器得電動作時(shí)，其動斷輔助觸點(diǎn)使另一個(gè)接觸器不能得電動作的控制線路，稱為互鎖線路?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、星形三角形（Y-）降壓起動控制線路（2） 由三、自耦變壓器降壓起動（1） 凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為星形聯(lián)結(jié)的三相籠型異步電動機(jī)，可用自耦變壓器降壓起動。起動時(shí)，定子繞組加上自耦變壓器的二次電壓，一旦起動完畢，自耦變壓器被甩開，定子繞組加上額定電壓正常運(yùn)行。 自耦變壓器二次繞組有多個(gè)抽頭，能輸出多種電源電壓，起動時(shí)產(chǎn)生多種起動轉(zhuǎn)矩，一般比星形三角形起動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩要大得多。

14、自耦變壓器雖然價(jià)格較貴，而且不允許頻繁起動，但仍是三相籠型異步電動機(jī)最常用的一種降壓起動裝置。 圖5.6為三相籠型異步電動機(jī)自耦變壓器降壓起動控制電路?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、自耦變壓器降壓起動（1） 凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組三、自耦變壓器降壓起動（2） 其工作過程是：合上Q，按下SB2，KM1線圈得電，自耦變壓器T為星形聯(lián)結(jié)，同時(shí)KM2得電自保，M降壓起動，KT線圈得電自保。 當(dāng)M的n 接近nN時(shí)，到達(dá)KT的整定時(shí)間，KT的動斷延時(shí)觸點(diǎn)先打開，KM1、KM2 先后失電，T被甩開，KT的動合延時(shí)觸點(diǎn)后閉合，在KM1的動斷輔助觸點(diǎn)復(fù)位前提下，KM3得電自保，M全壓運(yùn)轉(zhuǎn)。 電路中KM1、KM3

15、 的動斷輔助觸點(diǎn)可防止KM1、KM2、KM3同時(shí)得電使自耦變壓器T的繞組電流過大，造成自耦變壓器T的損壞。思考與練習(xí) 5.2.1 設(shè)計(jì)繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動控制電路。 5.2.2 設(shè)計(jì)手動控制的籠型異步電動機(jī)的星形三角形降壓起動控制電路。 5.2.3 分析自耦變壓器降壓起動控制中應(yīng)注意的問題?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、自耦變壓器降壓起動（2） 其工作過程是：合上Q，學(xué)習(xí)單元三三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制康大機(jī)電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)單元三三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制康大機(jī)電工程系自動化教研室單元三三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的工作原理及應(yīng)用場合； 掌握三

16、相異步電動機(jī)接觸器控制及開關(guān)控制的正、反轉(zhuǎn)電路及工作原理。單元學(xué)習(xí)內(nèi)容 機(jī)床的工作部件常需要作兩個(gè)相反方向的運(yùn)動，大都靠電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的原理很簡單，只要將三相電源中的任意兩相對調(diào)，就可使電動機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室單元三三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元學(xué)習(xí)目標(biāo)康大機(jī)電工程系自1、開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路2、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)線路目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室一、開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路（1） 倒順開關(guān)是一種組合開關(guān)，圖5.7 所示為HZ3 132 型倒順開關(guān)工作原理示意圖。倒順開圖5.7 倒順開關(guān)示意圖關(guān)有六個(gè)固定觸點(diǎn)，其中U1

17、、V1、W1為一組，與電源進(jìn)線相連，而U、V、W為另一組，與電動機(jī)定子繞組相連接。當(dāng)開關(guān)手柄置于“順轉(zhuǎn)”位置時(shí)，動觸片S1 、S2 、S3 分別將UU1、VV1、WW1 相連接，使電動機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)；當(dāng)開關(guān)手柄位于“逆轉(zhuǎn)” 位置時(shí)，經(jīng)動觸片 分別將UU1、VW1、V1 接通，使電動機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄位于中間位置時(shí)，兩組動觸片均不與固定觸點(diǎn)連接，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路（1） 倒順開關(guān)是一一、開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路（2） 圖5.8是用倒順開關(guān)控制的電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)電路。它利用倒順開關(guān)來改變電動機(jī)相序，預(yù)選電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，而用接觸器來接通和切斷電源，控制電動機(jī)的起

18、動與停止。 倒順開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制電路雖然所用電器較少，線路也簡單，但它是一種手動控制線路，在頻繁換向時(shí)，操作人員勞動強(qiáng)度大，操作不安全，所以這種線路一般用于控制額定電流10A、功率在3kW 以下的小容量電動機(jī)。生產(chǎn)實(shí)踐中更常用的是接觸器正反轉(zhuǎn)控制線路。康大機(jī)電工程系自動化教研室一、開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn)線路（2） 圖5.8是用倒順開關(guān)二、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)線路（1） 圖5.9 為三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)按鈕控制的典型電路?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)線路（1） 圖5.9 為三相異二、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)線路（2） 在主電路中，兩個(gè)接觸器KM1、KM2 觸點(diǎn)接法不同，故可改變電機(jī)電源的相

19、序，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。在控制電路中，SB1、SB2 分別為正、反轉(zhuǎn)控制按鈕，SB3為停止按鈕。動斷觸點(diǎn)KM1、KM2為互鎖觸點(diǎn)，以避免SB1、SB2 同時(shí)按下可能造成的短路事故；電動機(jī)的換向需先按停止按鈕SB3。 還有一種采用復(fù)合按鈕進(jìn)行互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路，但卻是極不安全的。首先是電動機(jī)還沒有停止即反向運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)必然要經(jīng)過全壓反接制動過程，制動電流可能損壞電動機(jī)和控制線路；其次是當(dāng)接觸器主觸點(diǎn)被“焊死”或卡住，正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)按鈕將發(fā)生嚴(yán)重的電源短路事故。思考與練習(xí) 5.3.1 設(shè)計(jì)一小車運(yùn)行電路圖，要求： （） 小車由原位開始前進(jìn)，到終端后自動停下。 （） 小車在終端停留min后自動停止。

20、 （） 要求能在前進(jìn)或后退中任意一位置停止或運(yùn)行?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)線路（2） 在主電路中，兩個(gè)接學(xué)習(xí)單元四三相異步電動機(jī)的制動控制康大機(jī)電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)單元四三相異步電動機(jī)的制動控制康大機(jī)電工程系自動化教研室單元三三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元學(xué)習(xí)目標(biāo)理解三相異步電動機(jī)反接制動和能耗制動的原理及應(yīng)用場合；掌握三相異步電動機(jī)單向和可逆運(yùn)行反接制動控制電路及工作原理；掌握三相異步電動機(jī)能耗制動控制電路及工作原理。單元學(xué)習(xí)內(nèi)容 三相籠型異步電動機(jī)從切斷電源到完全停止旋轉(zhuǎn)，由于慣性的關(guān)系，總要經(jīng)過一段時(shí)間。為了縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，停機(jī)位置準(zhǔn)確，并為了安全生

21、產(chǎn)，要求電動機(jī)迅速停車。為此必須對電動機(jī)進(jìn)行制動。一般采用機(jī)械制動和電氣制動。機(jī)械制動是利用電磁鐵操作機(jī)械抱閘；電氣制動是電動機(jī)在停車時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)與原旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩，迫使電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降。下面介紹電氣制動中的反接制動和能耗制動?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室單元三三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制單元學(xué)習(xí)目標(biāo)康大機(jī)電工程系自1、反接制動2、能耗制動目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（1） 反接制動是利用改變電動機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生制動作用。圖5.10為反接制動原理圖。 由于反接制動時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場間的速度

22、近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當(dāng)于全電壓直接起動時(shí)的兩倍，通常只適用于10kM 以下的小容量電動機(jī)。且進(jìn)行反接制動時(shí)，必須在電動機(jī)每相定子繞組中串接一定的電阻，以限制反接制動電流，避免繞組過熱和機(jī)械沖擊?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（1） 反接制動是利用改變電動機(jī)電源的相一、反接制動（2） 反接制動電阻的接線方法有對稱和不對稱兩種接法，采用對稱電阻接法可在限制制動力矩的同時(shí)，也限制制動電流；而采用不對稱電阻的接法，只限制制動力矩，而未加制動電阻的那一相，仍具有較大的電流。反接制動的另一個(gè)要求是在電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，及時(shí)切斷反相序電源，以防止反向起動。為此采用

23、速度繼電器檢測電動機(jī)的速度變化。 （二） 反接制動控制電路 單向反接制動控制電路 圖5.11為單向反接制動控制電路，圖中KM1為單向旋轉(zhuǎn)接觸器，KM2為反接制動接觸器，KV為速度繼電器，R為反接制動電阻。電動機(jī)M正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，KM1 通電，KV 的動合觸點(diǎn)閉合，為反接制動做好準(zhǔn)備。M 停車時(shí)，按下SB1，SB1 先打開，KM1 失電，切斷正序電源。但 因慣性仍以很高的速度繼續(xù)朝原方向旋轉(zhuǎn)，原已閉合的KV動合觸點(diǎn)仍閉合，SB1 的動合觸點(diǎn)后閉合，由于KM1 的動斷輔助觸點(diǎn)已復(fù)位，所以 通電自鎖，M定子串接兩相電阻進(jìn)行反接制動。當(dāng) 的轉(zhuǎn)速下降到低于100rmin時(shí)，KV 的動合觸點(diǎn)復(fù)位，KM2失電，

24、切斷負(fù)序電源自然停車至零?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（2） 反接制動電阻的接線方法有對稱和不一、反接制動（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（4） 可逆運(yùn)行反接制動控制電路 圖5.12 為可逆運(yùn)行反接制動控制電路。圖中KM1、KM2 為正、反轉(zhuǎn)接觸器，KM3 為短接電阻接觸器，KA1 KA3 為中間繼電器，KV 為速度繼電器，其中KV1 為正轉(zhuǎn)閉合動合觸點(diǎn)，KV2 為反轉(zhuǎn)閉合動合觸點(diǎn)，R為起動與制動電阻。 （） M正向起動和停車反接制動過程。合上，按下SB2，KM1 通電自鎖， 定子串入R 正向起動，當(dāng)正向n 大于120rmin

25、時(shí)，KV1 閉合，由于KM1 的動合輔助觸點(diǎn)已閉合，所以KM3 得電，將R 短接， 在全壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。 M停車時(shí)，按下SB1，其動斷觸點(diǎn)先打開，KM1、KM3 相繼斷電，M定子切斷正序電源并串入R；SB1 的動合觸點(diǎn)后閉合，KA3 得電，其動斷觸點(diǎn)又再次切斷KM3 電路。由于慣性， 的轉(zhuǎn)速仍很高，KV1 仍閉合，且KA3（1810）已閉合，使KA1 通電，觸點(diǎn)KA1（312）閉合，KM2 得電，定子串入R 進(jìn)行反接制動；KA1 的另一觸點(diǎn)（319）閉合，使 仍通電，確保KM3 始終處于斷電狀態(tài)，R 始終串入 的定子繞組。當(dāng)正向n 小于100 rmin 時(shí)，KV1 斷開，KA1 斷電，KM2、KA3

26、同時(shí)斷電，反接制動結(jié)束，M 停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（4） 可逆運(yùn)行反接制動控制電路康大一、反接制動（5）康大機(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（5）康大機(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（6） （） M 反向起動和停車反接制動過程。合上Q，按下SB3，KM2 通電自鎖，M定子串入R反向起動，當(dāng)反向n大于120rmin 時(shí)，KV2 閉合，由于KM2 的動合輔助觸點(diǎn)已閉合，所以KM3 得電，將R 短接， 在全壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。 M 停車時(shí)，按下SB1，其動斷觸點(diǎn)先打開，KM2、KM3 相繼斷電， 定子切斷負(fù)序電源并串入R；SB1 的動合觸點(diǎn)后閉合，KA3 得電，其動斷觸點(diǎn)又再次切

27、斷 電路。由于慣性， 的轉(zhuǎn)速仍很高， 仍閉合，且KA3（1810）已閉合，使KA2 通電，觸點(diǎn)KA2（38）閉合，KM1 得電，M定子串入R 進(jìn)行反接制動；KA2 的另一觸點(diǎn)（319）閉合，使 仍通電，確保KM3 始終處于斷電狀態(tài)，R 始終串入 的定子繞組。當(dāng)反向n 小于100rmin時(shí)，KV2 斷開，KA2 斷電，KM1、KA3同時(shí)斷電，反接制動結(jié)束，M 停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、反接制動（6） （） M 反向起動和停車反接制二、能耗制動（1） （一） 能耗制動原理 所謂能耗制動，就是在電動機(jī)脫離三相交流電源后，定子繞組加一直流電壓，即通入直流電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的

28、作用達(dá)到制動，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，切除直流電源。能耗制動原理如圖5.13 所示。 能耗制動比反接制動所消耗的能量少，其制動電流比反接制動要小得多，但能耗制動的制動效果不如反接制動。能耗制動的制動效果與通入定子繞組的直流電流的大小和電動機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，在轉(zhuǎn)速一定時(shí)，直流電流越大，制動的效果越好。所以能耗制動僅適用于電動機(jī)容量較大，要求制動平穩(wěn)和制動頻繁的場合，在低速時(shí)制動不十分迅速，同時(shí)需要一個(gè)直流電源裝置，控制線路相對比較復(fù)雜?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、能耗制動（1） （一） 能耗制動原理康大機(jī)電工程二、能耗制動（2） 能耗制動可以根據(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

29、，用速度繼電器進(jìn)行控制。 （二） 能耗制動控制電路 按時(shí)間原則控制的單向運(yùn)行能耗制動控制電路 圖5.14為按時(shí)間原則進(jìn)行能耗制動的控制電路。圖中KM1 為單向運(yùn)行接觸器，KM2 為能耗制動接觸器，KT 為時(shí)間繼電器，T為整流變壓器，VC 為橋式整流電路。 當(dāng)M單向正常運(yùn)行時(shí)，若要停車，按下SB1，其動斷觸點(diǎn)先斷開，KM1 失電，M定子切斷三相電源；SB1 的動合觸點(diǎn)后閉合，KM2、KT 同時(shí)得電自保，如果M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。M 在能耗制動作用下轉(zhuǎn)速n 迅速下降，當(dāng)n 接近零時(shí)，到達(dá)KT的整定時(shí)間，其延時(shí)動斷觸點(diǎn)打開，KM2、KT相繼斷電，能耗制動結(jié)束。

30、 該電路中，將KT動合瞬時(shí)觸點(diǎn)與KM2 自保觸點(diǎn)串聯(lián)，是考慮KT 斷線或機(jī)械卡住致使動斷延時(shí)觸點(diǎn)不能斷開，不至于使KM2 長期得電，造成M定子繞組長期通過直流電流而過熱。康大機(jī)電工程系自動化教研室二、能耗制動（2） 能耗制動可以根據(jù)時(shí)間控制原則，用二、能耗制動（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室二、能耗制動（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室二、能耗制動（4） 按速度原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動控制電路 圖5.15 為按速度原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動控制電路。圖中KM1、KM2 為正、反轉(zhuǎn)接觸器，KM3 為制動接觸器。 （） M正向起動運(yùn)轉(zhuǎn)停車時(shí)能耗制動過程。合上Q，按下SB2，KM1 通電自保，M正向

31、起動運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)正向n 大于120rmin 時(shí)，KV1 閉合，停車時(shí)，按下SB1，其動斷觸點(diǎn)先斷開，KM1 失電，由于慣性M的n 還很高，KV1 仍閉合，在SB1 的動合觸點(diǎn)閉合時(shí)，KM3 得電自鎖，M定子繞組通入直流電進(jìn)行能耗制動，M的n 迅速下降，當(dāng)正向n 小于100rmin 時(shí)，KV1 斷開，KM3 失電，能耗制動結(jié)束，以后M自然停車。 （） M反向起動運(yùn)轉(zhuǎn)停車時(shí)能耗制動過程。合上Q，按下SB3，KM2 通電自鎖，M 反向起動運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)反向n 大于120rmin 時(shí)，KV2 閉合，停車時(shí)，按下SB1，其動斷觸點(diǎn)先斷開，KM2 失電，由于慣性M 的n 還很高，KV2 仍閉合，在SB1 的動合觸點(diǎn)

32、閉合時(shí)，KM3 得電自鎖，M 定子繞組通入直流電進(jìn)行能耗制動，M的n 迅速下降，當(dāng)反向n 小于100rmin 時(shí)，KV2 復(fù)位斷開，KM3 失電，能耗制動結(jié)束，以后M 自然停車?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、能耗制動（4） 按速度原則控制的可逆運(yùn)行能耗二、能耗制動（5）思考與練習(xí) 5.4.1 簡述反接制動和能耗制動的基本工作原理。 5.4.2 比較單向反接制動和可逆運(yùn)行反接制動的不同點(diǎn)。 5.4.3比較一般能耗制動和可逆運(yùn)行能耗制動的不同點(diǎn)。康大機(jī)電工程系自動化教研室二、能耗制動（5）思考與練習(xí)康大機(jī)電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)單元五其它基本控制線路康大機(jī)電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)單元五其它基本控制

33、線路康大機(jī)電工程系自動化教研室單元五其它基本控制線路單元學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握三相異步電動機(jī)點(diǎn)動、多地控制電路的應(yīng)用及工作原理；掌握順序控制及聯(lián)鎖控制的功能及實(shí)現(xiàn)。單元學(xué)習(xí)內(nèi)容 任何簡單或復(fù)雜的電氣控制回路均由一系列基本環(huán)節(jié)所組成，包括點(diǎn)動控制、自鎖控制、互鎖控制、多地控制、順序控制和自動循環(huán)控制等諸多基本環(huán)節(jié)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室單元五其它基本控制線路單元學(xué)習(xí)目標(biāo)康大機(jī)電工程系自動化教研1、點(diǎn)動控制2、多地控制電路3、順序控制4、聯(lián)鎖控制目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室一、點(diǎn)動控制（1） 所謂點(diǎn)動，即手動按下按鈕時(shí)，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作；手動松開按鈕時(shí)，電動機(jī)停止工作。

34、某些生產(chǎn)過程中，如張緊器、電動葫蘆等常要求此類實(shí)時(shí)控制，它能實(shí)現(xiàn)電動機(jī)短時(shí)轉(zhuǎn)動，整個(gè)運(yùn)行過程完全由操作人員決定。某三相異步電動機(jī)的點(diǎn)動控制原理電路如圖5.16 所示。康大機(jī)電工程系自動化教研室一、點(diǎn)動控制（1） 所謂點(diǎn)動，即手動按下按鈕時(shí)，電動一、點(diǎn)動控制（2） 主電路由空氣開關(guān)QF、交流接觸器KM 的主觸點(diǎn)和籠型電動機(jī) 組成；控制電路由起動按鈕SB 和交流接觸器線圈KM 組成。電路的工作過程如下： 先合上空氣開關(guān)QF按下起動按鈕SB接觸器KM 線圈通電KM 主觸點(diǎn)閉合電動機(jī)M 通電直接起動。 松開SBKM 線圈斷電KM 主觸點(diǎn)斷開M斷電停轉(zhuǎn)。 點(diǎn)動運(yùn)行的另一典型電路張緊類機(jī)構(gòu)控制電路，如圖5

35、.17 所示。 其工作過程一般為：如毛布較松弛，希望張緊時(shí)按下SB1，電動機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行張緊，根據(jù)張緊程度，適時(shí)松開按鈕停止張緊；如希望停機(jī)檢修或更換毛布時(shí)，需要松弛毛布，按下SB2，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，毛布松弛?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、點(diǎn)動控制（2） 主電路由空氣開關(guān)QF、交流接觸器二、多地控制電路（1） 在較大型的機(jī)床及設(shè)備上，常要求能在機(jī)床的多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行控制。 如果要求在兩個(gè)或兩個(gè)以上的地點(diǎn)都能操作，可在各操作地點(diǎn)各安裝一套按鈕，將分散在各操作站上的起動按鈕動合觸點(diǎn)引線并連起來，停止按鈕動斷觸點(diǎn)引線作串聯(lián)連接。實(shí)現(xiàn)的電路如圖5.18 所示。康大機(jī)電工程系自動化教研室二、多地控制電路（1） 在較

36、大型的機(jī)床及設(shè)備上，常要二、多地控制電路（2） 多人操作的大型沖壓設(shè)備等，為了保證操作安全，要求幾個(gè)操作者準(zhǔn)備好后，都發(fā)出主令信號（如按下起動按鈕）時(shí)，設(shè)備才能壓下。此時(shí)應(yīng)將起動按鈕的動合觸點(diǎn)串聯(lián)，如圖5.18 所示?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、多地控制電路（2） 多人操作的大型沖壓設(shè)備等，為三、順序控制 對于多電動機(jī)機(jī)床，總是潤滑油泵或液壓泵先起動而最后停止，主軸電動機(jī)后起動，而冷卻泵最后起動而最先停止，因此需要順序起停控制環(huán)節(jié)，這種環(huán)節(jié)也稱為聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。圖5.19是以只有潤滑油泵電動機(jī) 和主軸電動機(jī) 為例的順序起、?？刂齐娐?。 電動機(jī)組起動時(shí)，合上Q，按下SB2，KM1 線圈得電自保，M1

37、 起動運(yùn)轉(zhuǎn)。再按下SB4，KM2 線圈得電自保，M2 起動運(yùn)轉(zhuǎn)且將SB1 鎖住。 電動機(jī)組停車時(shí)，先按下SB3，KM2 線圈失電去自鎖，M2 停轉(zhuǎn)。由于與SB1并聯(lián)的KM2 動合輔助觸點(diǎn)已經(jīng)復(fù)位，此時(shí)按下SB1 時(shí)，KM1 線圈失電去自保，M1 停轉(zhuǎn)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、順序控制 對于多電動機(jī)機(jī)床，總是潤滑油泵或液壓泵先四、聯(lián)鎖控制（1） 自鎖控制 自鎖即要求電動機(jī)控制回路起動按鈕按下然后松開，電動機(jī)仍能保持運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，與點(diǎn)動相對應(yīng)。下面以圖5.20a、b、c所示電路來對比說明。康大機(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（1） 自鎖控制康大機(jī)電工程系自動化四、聯(lián)鎖控制（2） （） 圖a

38、為典型具有自鎖功能的控制電路，當(dāng)按鈕SB1 按下后，接觸器KM 線圈得電，同時(shí)其動合輔助觸點(diǎn)吸合，當(dāng)按鈕被松開后仍能保持接觸器KM 線圈得電，自鎖功能得以實(shí)現(xiàn)。 （） 圖b為兩路自鎖電路，SB2 起停止作用，按下SB1，KM1 線圈自鎖運(yùn)行，按下SB3，KM2自鎖運(yùn)行。 （） 圖c為點(diǎn)動與自鎖同時(shí)實(shí)現(xiàn)的控制電路，圖中用復(fù)合按鈕實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制，當(dāng)SB3 按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)點(diǎn)動運(yùn)行，SB3 松開后，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。SB1實(shí)現(xiàn)自鎖連續(xù)運(yùn)行。 互鎖控制 互鎖控制即在實(shí)際控制過程中，常常有這樣的要求，兩臺電動機(jī)不允許同時(shí)接通，如圖5.21所示。 當(dāng)按下SB1，KM1 得電工作時(shí)，即使誤按下SB2，也不準(zhǔn)KM2

39、得電，否則會使兩個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)同時(shí)吸合，引起主控回路短路，發(fā)生危險(xiǎn)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（2） （） 圖a為典型具有自鎖功能的四、聯(lián)鎖控制（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（4）思考與練習(xí) 5.5.1根據(jù)圖5.5.2所示控制電路情況，判斷其分別有哪種控制功能。 （） 長動。 （） 點(diǎn)動。 （） 起動后無法關(guān)斷。 （） 按下按鈕電源短路。 （） 線圈不能接通?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（4）思考與練習(xí)康大機(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（5） 5.5.2 什么是自鎖、互鎖、聯(lián)鎖？ 試舉例說明各自的作用。 5.

40、5.3 試設(shè)計(jì)可以兩處操作，對一臺電動機(jī)實(shí)現(xiàn)長動和點(diǎn)動的控制線路。 5.5.4 試設(shè)計(jì)兩臺籠型異步電動機(jī)M1、M2 的順序起動停止的控制線路。 （） M1、M2 能順序起動，并能同時(shí)或分別停止。 （） M1 起動后M2 起動，M1 可點(diǎn)動，M2 可單獨(dú)停止。 5.5.5 某機(jī)床主軸和潤滑油泵各由一臺電動機(jī)帶動。今要求主軸必須在油泵開動后才能開動，主軸能正反轉(zhuǎn)并能單獨(dú)停車，有短路、失壓及過載保護(hù)等。試?yán)L出電氣控制原理圖?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室四、聯(lián)鎖控制（5） 5.5.2 什么是自鎖、互鎖、聯(lián)學(xué)習(xí)單元六簡單控制電路設(shè)計(jì)康大機(jī)電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)單元六簡單控制電路設(shè)計(jì)康大機(jī)電工程系自動化教

41、研室單元六簡單控制電路設(shè)計(jì)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)了解控制電路設(shè)計(jì)的一般原則；掌握常用器件的組合設(shè)計(jì)特點(diǎn)； 能設(shè)計(jì)基本控制電路。單元學(xué)習(xí)內(nèi)容 電氣控制系統(tǒng)是生產(chǎn)機(jī)械不可缺少的組成部分，對生產(chǎn)機(jī)械能否正確、安全、可靠地工作，起著決定性的作用。因此，必須合理選取控制方案，正確設(shè)計(jì)電氣控制電路，準(zhǔn)確選用元器件，使電氣控制系統(tǒng)完全符合生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行控制規(guī)律，符合生產(chǎn)工藝要求?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室單元六簡單控制電路設(shè)計(jì)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)康大機(jī)電工程系自動化教研1、電氣控制電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則2、電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本規(guī)律3、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室目 錄康大機(jī)電工程系自動化教研室

42、一、電氣控制電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則（1） 滿足生產(chǎn)機(jī)械工藝要求，工作準(zhǔn)確可靠 （） 充分了解生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工過程、部件運(yùn)動過程、性能要求。 （） 認(rèn)真分析控制方案（如控制方式、起動、制動、反向和調(diào)速的要求）。 （） 綜合考慮必要的保護(hù)措施。 控制電路電源設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) 控制電路電源設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB522685枟機(jī)床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件枠的規(guī)定。 （） 如果電源具有接地中性線時(shí)，在不要求專門保護(hù)措施的情況下，可以把控制電路直接接到電源上，但控制電路必須連接在相線和接地中性線之間。 （） 對于具有五個(gè)以上的電磁線圈（如接觸器、繼電器、電磁閘）或電柜外還具有控制器件或儀表的機(jī)床，必須采用分

43、離繞組變壓器分別給控制電路和信號電路供電。 對于有五個(gè)以下電磁線圈的電氣設(shè)備，其控制電路可直接接到兩相線之間或相線與中性線之間，控制電路電壓由電源而定。康大機(jī)電工程系自動化教研室一、電氣控制電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則（1） 滿足生一、電氣控制電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則（2） （） 當(dāng)機(jī)床有幾個(gè)控制變壓器時(shí)，每個(gè)變壓器盡可能只給機(jī)床一個(gè)單元的控制電路供電，以保證不工作的控制電路不會出現(xiàn)意外事故。 （） 由變壓器供電的交流控制電路，二次側(cè)電壓值為50Hz 的24V 或48V；而觸點(diǎn)外露在空氣中的電路，為保證電路工作的可靠性，二次側(cè)電壓應(yīng)取高些，即取48V 或更高電壓，如110V和220V。 （） 直流控制

44、電路的電壓可取24V、48V、110V、220V。 （） 只能使用低電壓的電子線路和電子裝置可采用其它低電壓。 （） 大型機(jī)床的控制電路，由于所串觸點(diǎn)較多，壓降大，故一般不使用24V 或48V 的低電壓。 確保電氣控制電路工作安全、可靠 （） 確保電氣控制電路符合工藝控制過程各類性能指標(biāo)。 （） 電器元件選擇必須符合設(shè)計(jì)要求。 （） 線路設(shè)計(jì)合理，以保證操作方便、控制過程穩(wěn)定可靠、便于維修。 （） 必須有必要的保護(hù)措施，以保證操作人員和各種設(shè)備的安全?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室一、電氣控制電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則（2） （） 當(dāng)二、電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本規(guī)律（1） 繼電器接觸器控制電路的特點(diǎn)，是

45、通過觸點(diǎn)的閉合與斷開來控制電動機(jī)或其它電氣設(shè)備，以完成運(yùn)行機(jī)構(gòu)的動作。即使是較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其中很大部分也是由動合和動斷觸點(diǎn)組合而成的。在設(shè)計(jì)過程中，各線圈觸點(diǎn)的連接有一定的規(guī)律和特點(diǎn)，簡單歸納如下： 動合觸點(diǎn)串聯(lián) 當(dāng)要求的幾個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，電器線圈才能通電動作，這時(shí)可采用幾個(gè)動合觸點(diǎn)串聯(lián)進(jìn)行控制，如圖5.23所示?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本規(guī)律（1） 繼電器接觸器二、電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本規(guī)律（2） 當(dāng)動合的開關(guān)SQ1、SQ2 和SQ3 均動作閉合后，線圈KA 才能通電吸合。 動合觸點(diǎn)并聯(lián) 在幾個(gè)條件中，只要其中一個(gè)條件成立，所控制的電器線圈就將得電，可用幾個(gè)動

46、合觸點(diǎn)并聯(lián)進(jìn)行控制，如圖5.23b 所示。只要SQ1、SQ2 和SQ3其中任一個(gè)動作，線圈KA 就會通電吸合。 動斷觸點(diǎn)串聯(lián) 當(dāng)要求的幾個(gè)條件中具備一個(gè)條件時(shí)，電器線圈就會斷電，可采用由幾個(gè)動斷觸點(diǎn)串聯(lián)進(jìn)行控制，如圖5.23c 所示。 SB1與SB2兩個(gè)動斷按鈕中，只要按下其中任意一個(gè)，線圈KA就會斷電釋放。 動斷觸點(diǎn)并聯(lián) 當(dāng)要求幾個(gè)條件同時(shí)存在時(shí)，電器線圈才會斷電釋放，可采用由幾個(gè)動斷觸點(diǎn)并聯(lián)進(jìn)行控制，如圖5.23d 所示。 當(dāng)KA1與KA2的動斷觸點(diǎn)同時(shí)斷開時(shí)，KA線圈才會斷電釋放?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室二、電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本規(guī)律（2） 當(dāng)動合的開關(guān)S三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

47、（1） （一） 注意電器的正確連接 電氣控制電路能否正確運(yùn)行，其關(guān)鍵就在于電器的線圈和觸點(diǎn)是否連接正確。如線圈或觸點(diǎn)連接錯(cuò)誤，將會造成控制線路錯(cuò)誤的動作，甚至?xí)霈F(xiàn)危險(xiǎn)。 線圈的連接 （） 錯(cuò)誤的線圈連接 在交流控制電路中，不允許兩個(gè)線圈串聯(lián)使用，即使是兩個(gè)同型號線圈，也不能采用串聯(lián)后接在兩倍額定電壓的交流電源上，如圖5.24a 所示?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（1） （一） 注意電三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（2） 因?yàn)樵诮涣麟娐分校瑑韶?fù)載的串聯(lián)，其電壓的分配是依據(jù)阻抗大小進(jìn)行的，而交流線圈的阻抗大小又與磁路情況有關(guān)。串聯(lián)的兩線圈的吸合絕不會是同一時(shí)刻的，總是

48、有先后之分的。例如，當(dāng)KM1 先通電吸合，則KM1 的磁路先閉合，其線圈電感立即顯著增加，因而在KM1 線圈上產(chǎn)生的壓降相應(yīng)增大，有可能使相串聯(lián)的KM2 線圈的端電壓小于其動作電壓而使觸點(diǎn)不動作。同時(shí)，電路電流增大，有可能使接觸器線圈燒毀。 （） 電感量相近的線圈連接 電感量相近的兩個(gè)線圈要求同時(shí)通電動作時(shí)，應(yīng)將兩個(gè)線圈并聯(lián)連接，使它們的端電壓一致，如圖5.24b 所示。 （） 電感量相差較大的線圈連接 圖5.25a 所示為直流電磁鐵線圈YA 和直流中間繼電器線圈 連接的控制電路。 在圖5.25a電路中，當(dāng)觸點(diǎn)KM斷開時(shí)，由于電磁鐵YA電感量很大，將會在電磁鐵YA線圈兩端產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，

49、加在中間繼電器KA線圈上形成閉合回路，有可能使KA仍維持吸合狀態(tài)。隨著感應(yīng)電動勢的逐漸衰減，KA才釋放，即延長了中間繼電器KA的吸合時(shí)間，不符合控制要求?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（2） 因?yàn)樵诮涣麟娙?、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（3）康大機(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（3）康大機(jī)電工程系自動化教三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（4） 避免的方法是在YA線圈中單獨(dú)串聯(lián)一個(gè)KM動合觸點(diǎn)，如圖5.25b 所示。也可在YA線圈兩端并聯(lián)一放電電阻R，并在KA支路中串入KM動合觸點(diǎn)，以獲得可靠的工作，如圖5.25c所示。 觸點(diǎn)的布置 合理布置電器元件及觸

50、點(diǎn)在電路中的位置，對控制電路的可靠性起著至關(guān)重要的作用。 由于同一電器上的動合觸點(diǎn)和動斷觸點(diǎn)相距較近，若在電路的連接中將它們分布在線路的不同電源位置上，在開關(guān)動作時(shí)，有引起電源短路的危險(xiǎn)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量將這些觸點(diǎn)都接在同一極或同一相上，以免使電器觸點(diǎn)引起短路。 同時(shí)，在電路實(shí)際運(yùn)行中，也存在連接導(dǎo)線長短與電路安全問題。圖5.26a 所示的接法既不安全又很浪費(fèi)導(dǎo)線?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（4） 避免的方法是在三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（5） 圖5.26a電路中，由于行程開關(guān)SQ 的動合、動斷觸點(diǎn)靠得很近，在觸點(diǎn)斷開時(shí)，由于電弧可能造成電源短路，而且這種

51、接法需引出4根導(dǎo)線。 可以看到，圖5.26b 則更為合理，SQ 的動合、動斷觸點(diǎn)接在同一極上，且只需引出3根導(dǎo)線?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（5） 圖5.26a電三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（6） （二） 防止觸點(diǎn)之間的競爭 電器元件從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)都有一定的動作時(shí)間。對一個(gè)控制電路來說，改變某一控制信號后，由于觸點(diǎn)與線圈動作時(shí)間之間的配合不當(dāng)，可能會出現(xiàn)與控制預(yù)定結(jié)果相反的結(jié)果。這時(shí)控制電路就存在著潛在的危險(xiǎn)競爭。 “競爭”實(shí)例分析 如圖5.27所示，KM1和KM2接觸器分別是控制電動機(jī)M1和M2的，且M1起動一定時(shí)間后M2自行起動。 由圖5.27a可知

52、，KM1 線圈得電后，經(jīng)一定時(shí)間，KM2 線圈將通電吸合。由于其觸點(diǎn)的動作特點(diǎn)是先斷后合，則其動斷觸點(diǎn)KM2 1 首先斷開，動合自鎖觸點(diǎn)KM22然后才閉合，兩者之間在動作上存在一個(gè)時(shí)間差t 。但觸點(diǎn)KM21斷開后立即使時(shí)間繼電器KT1線圈斷電，KT1的動合觸點(diǎn)延時(shí)閉合瞬間，斷開觸點(diǎn)會立即斷開。那么從時(shí)間繼電器KT1 線圈失電到動合觸點(diǎn)復(fù)位的動作過程也存在一個(gè)時(shí)間差t 。因此，線圈KM2 是繼續(xù)通電還是斷電，就取決于自鎖觸點(diǎn)KM2 2的閉合速度與KT觸點(diǎn)斷開的速度了?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（6） （二） 防止觸三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（7） 如果t1t2

53、，那么KM2線圈的自鎖觸點(diǎn)KM22來不及閉合，KT 觸點(diǎn)就復(fù)位斷開，使KM2 線圈失電，則競爭就“失敗”。 如果t1t2 ，則在KT 觸點(diǎn)復(fù)位斷開之前，KM2 2 自鎖觸點(diǎn)已經(jīng)閉合，使KM2線圈在自鎖作用下繼續(xù)得電，則競爭就“勝利”了。當(dāng)然，接觸點(diǎn)越大，觸點(diǎn)動作的距離也越大，動作時(shí)間t 也會越長，出現(xiàn)競爭失敗的幾率也就越高，線路可靠性越差。 由于存在“競爭”的電路工作起來都不是很可靠的，因此在設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)盡量避免，以防出現(xiàn)意外。 “競爭”現(xiàn)象改進(jìn)措施 為防止出現(xiàn)“競爭”現(xiàn)象，可將圖5.27a所示電路改進(jìn)。 在圖5.27b所示電路中，由于加入了一個(gè)中間繼電器，則當(dāng)KM2 線圈得電時(shí)，KM2

54、1 觸點(diǎn)斷開與KM22自鎖觸點(diǎn)閉合之間仍存在一個(gè)動作時(shí)間差t 。但動斷觸點(diǎn)KM21斷開時(shí)，先使中間繼電器KA線圈斷電，KA動合觸點(diǎn)隨后才復(fù)位。康大機(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（7） 如果t1三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（8）康大機(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（8）康大機(jī)電工程系自動化教三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（9） 在圖5.27b 所示電路中，由于加入了一個(gè)中間繼電器，則當(dāng) 線圈得電時(shí)，KM2 1觸點(diǎn)斷開與KM2 2 自鎖觸點(diǎn)閉合之間仍存在一個(gè)動作時(shí)間差t 。但動斷觸點(diǎn)KM2 1斷開時(shí)，先使中間繼電器KA 線圈斷電，KA動合觸點(diǎn)隨后才復(fù)位。

55、 在KA 線圈斷電到KA觸點(diǎn)動作之間，也存在一個(gè)動作時(shí)間差，記為t 。 由于KA 觸點(diǎn)的復(fù)位，使時(shí)間繼電器KT1 線圈斷電，在KT2 線圈觸點(diǎn)動作之間又存在一個(gè)動作時(shí)間差，記為t 。 因此，一方面由t 企圖使KM2線圈能通過自鎖而繼續(xù)得電，另一方面則通過（t t ）企圖使KT1 觸點(diǎn)在KM2 2自鎖觸點(diǎn)閉合前斷開，使KM2 線圈不能通過自鎖觸點(diǎn)而繼續(xù)得電。 通常交流接觸器的平均固有吸上時(shí)間（觸點(diǎn)閉合時(shí)間）為0.05 0.07s，而固有釋放時(shí)間（觸點(diǎn)斷開時(shí)間）為0.020.05。由于繼電器與接觸器的電磁機(jī)構(gòu)相似，所以，可將接觸器的觸點(diǎn)動作時(shí)間與繼電器觸點(diǎn)動作時(shí)間視為相似。因此，從上述電路動作時(shí)間

56、的分析中可知，t t t 總能成立，也就是說圖5.27的控制線路是安全可靠的，是不會發(fā)生“競爭”的。康大機(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（9） 在圖5.27b三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（10） （三） 防止電路中存在寄生電路 所謂寄生電路，是指在電氣控制電路的動作過程中，意外接通的電路。在控制電路中如果有寄生電路，將破壞電器和電路的正常工作順序，造成誤動作。 圖5.28 所示的電路中存在寄生電路。 正常情況下，電路能完成起動、正反轉(zhuǎn)和停車的控制順序，信號燈也能顯示電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。但是，當(dāng)電動機(jī)因過載而使熱繼電器FR動斷觸點(diǎn)斷開時(shí)，將出現(xiàn)圖中虛線所示的寄生電路，

57、使接觸器KM1 線圈不能斷電釋放，電動機(jī)失去了過載保護(hù)的作用，最終有可能造成事故。 因此，通常情況是將熱繼電器的動斷觸點(diǎn)移到停止按鈕SB1 的下面，即可防止出現(xiàn)寄生電路?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（10） （三） 防止三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（11） （四） 盡量減少電器觸點(diǎn)數(shù)目 在控制電路中，應(yīng)盡量減少電器觸點(diǎn)，提高線路的可靠性，以減少故障。從可靠性設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)看，在滿足功能要求的前提下，電路要盡量簡化。電器元件越少，其觸點(diǎn)也越少，相應(yīng)的控制電路故障概率就越低，工作可靠性越高。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免不必要的連鎖工作現(xiàn)象。 合并同類觸點(diǎn) 在獲得同樣控制功能的

58、情況下，簡化、合并同類性質(zhì)的觸點(diǎn)。用一個(gè)觸點(diǎn)能完成的動作，不用兩個(gè)觸點(diǎn)。在簡化觸點(diǎn)的過程中，應(yīng)考慮觸點(diǎn)額定電源是否允許，是否影響其它回路。 圖5.29 所示為觸點(diǎn)的簡化和合并的線路。 利用轉(zhuǎn)換觸點(diǎn) 如圖5.30 所示，利用具有轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)SA的中間繼電器，將兩對觸點(diǎn)合并成一對轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，簡化線路。 利用二極管單向?qū)щ娦詼p少觸點(diǎn)數(shù) 如圖5.31 所示的電路。圖和圖是等效的，對于弱電電器控制電路是行之有效的，目前在自動化磨床上得到應(yīng)用。 利用邏輯代數(shù)法簡化線路康大機(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（11） （四） 盡量三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（12） （） 電路狀態(tài)定義 用KA、

59、KM、SQ、分別表示繼電器、接觸器、行程開關(guān)的動合（常開）觸點(diǎn)狀態(tài)；用KA、KM、SQ、表示其動斷（常閉）觸點(diǎn)狀態(tài)?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（12） （） 電路三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（13）康大機(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（13）康大機(jī)電工程系自動化三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（14） 電路中開關(guān)元件的原始狀態(tài)為0，元件受激狀態(tài)為1。 （） 邏輯關(guān)系表達(dá) 在邏輯代數(shù)中，基本邏輯關(guān)系有：邏輯和、邏輯乘、邏輯非，與門電路中的或、與、非門相對應(yīng)。通常以A、B、表示邏輯變量。 邏輯和變量間或的關(guān)系 表示為： F A B 在電路中即說明線

60、圈F 如要得電，那么相并聯(lián)的觸點(diǎn)A 和B 中只要有一個(gè)接通就可以了。 邏輯乘變量間與的關(guān)系 表示為： F A B在電路中則為A、B 兩觸點(diǎn)相串聯(lián)，共同控制線圈F。對線圈F 來說，只有觸點(diǎn)A 和B 同時(shí)接通時(shí)，線圈F 才得以通電吸合。 邏輯非變量相反的關(guān)系 在電路中，若變量A 表示電路的動合觸點(diǎn)狀態(tài)，那么A就表示它的動斷觸點(diǎn)狀態(tài)，即A 0，A 1。根 據(jù)這三種基本邏輯關(guān)系和邏輯代數(shù)基本性質(zhì)的關(guān)系式，可以在控制電路的設(shè)計(jì)中簡化電路?？荡髾C(jī)電工程系自動化教研室三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（14） 電路中開關(guān)元三、電氣控制電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)（15） （ ） 電路化簡實(shí)例 如圖5.32 所示。康大機(jī)電