船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)課件 第八章

第八章電動機(jī)的自動控制基礎(chǔ)第八章電動機(jī)的自動控制基礎(chǔ)第八章小結(jié)§8-1控制電器的結(jié)構(gòu)原理和功能§8-2電動機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)§8-3控制電路的基本控制環(huán)節(jié)§8-4

可編程序控制器及應(yīng)用學(xué)習(xí)第八章應(yīng)該注意的點(diǎn)第八章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個問題：

1.常用電器有哪些？各自如何工作？如何表示？

2.電動機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)有哪些？這些保護(hù)環(huán)節(jié)分別采用什么元器件進(jìn)行保護(hù)？

3.控制電路有哪些基本控制環(huán)節(jié)？這些環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的功能如何？是怎么工作的？本章主要是原理性的概念不要求計(jì)算。相對比較難的點(diǎn)：常用電器工作原理（尤其是時間繼電器符號）。§8-1控制電器的結(jié)構(gòu)原理和功能接觸器主令電器熔斷器繼電器電磁制動器本節(jié)介紹的主要控制電器§8.1.1接觸器(contactor)

用途：接觸器是利用電磁吸力原理用于頻繁地接通和切斷大電流電路(即主電路)的開關(guān)電器。

組成：觸頭系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)（含線圈和有反力彈簧等）、滅弧裝置等。原理：線圈通電，觸頭改變狀態(tài)；線圈斷電，觸頭恢復(fù)原狀。電磁式分類：觸頭控制的電流種類分(即線圈電流種類)：交、直流。交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。(a)外形(b)結(jié)構(gòu)接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。~M3~線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開彈簧符號線圈KM用于主電路流過的大電流(需加滅弧裝置)用于控制電路流過的小電流(無需加滅弧裝置)KM動合(常開)輔助觸點(diǎn)動斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示。接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。動合(常開)主觸點(diǎn)KM常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。觸頭系統(tǒng)橋式觸頭指式觸頭符號KM組成：包括主觸頭、輔助觸頭和觸頭彈簧。分類：常開(動合)和常閉(動斷)兩種。主觸頭：可制成單極、雙極、三極、四極或五極，且多為常開觸頭。交流多為橋式，直流多為指式。滅弧裝置柵片滅?。哄冦~鐵片，制成“人”字形，插在陶瓷滅弧罩內(nèi)?！m用：交流接觸器，電弧過零即滅。原理：電弧在鐵片產(chǎn)生磁通，吸入片中分成多段冷卻，且分壓而迅速熄滅。磁吹滅?。褐绷鹘佑|器常用串勵磁吹滅弧裝置。線圈與觸頭串聯(lián)，電弧在線圈磁場中受力向上運(yùn)動。被拖長擴(kuò)散而迅速冷卻熄滅?！狿.118，圖8-3。特點(diǎn)：電流反向時，磁吹力的作用不變。但小電流時，由于吹力減弱將造成滅弧困難。電磁機(jī)構(gòu)組成：交流電磁機(jī)構(gòu)由鐵心、吸引線圈、銜鐵等組成的E形電磁鐵和反力彈簧(釋放彈簧)構(gòu)成。直流電磁機(jī)構(gòu)常用轉(zhuǎn)動拍合式結(jié)構(gòu)。P.118，圖8-4。原理：線圈通電后，產(chǎn)生的電磁吸力將銜鐵吸合，帶動觸頭工作。當(dāng)線圈斷電或電流小到一定程度時，由反力彈簧作用使銜鐵釋放。屬性：交流“恒磁鏈”即“恒磁通”，卡住將燒毀。直流“恒磁勢”，吸合后串入經(jīng)濟(jì)電阻以減少線圈電流。——吸力特性不同，P.118，圖8-5。接觸器的調(diào)整方法返回系數(shù)Kf

：Kf

=Xf

/Xx

定義：可靠釋放的最大輸入量與可靠動作(銜鐵吸合)的最小輸入量之比：調(diào)整方法：動作值和釋放值的大小，可通過調(diào)整①反力彈簧松緊②非磁性墊片厚度以及③氣隙的大小來實(shí)現(xiàn)。補(bǔ)充說明：一般電磁式接觸器或繼電器返回系數(shù)都小于1。國標(biāo)規(guī)定：接觸器線圈額定電壓的70%以上應(yīng)可靠吸合，40%以下則應(yīng)可靠釋放。鐵芯和銜鐵：交流接觸器用硅鋼片，直流接觸器用整塊鋼。

線圈：交流接觸器線圈有較大交流阻抗，匝數(shù)少線粗。直流接觸器線圈只有電阻，匝數(shù)多線細(xì)。短路環(huán)：為了消除交流接觸器工作時的振動和噪聲，交流接觸器的電磁鐵心上必須裝有短路環(huán)。而直流接觸器則沒有短路環(huán)。交直流接觸器在電磁機(jī)構(gòu)上的區(qū)別接觸器——contactor；觸頭——contact；主觸頭——maincontact；輔助觸頭——auxiliarycontact；線圈——coil。說明：期末可能有“綜合題”，雖然題目要求為：“CouldanswerinChineseorEnglish”，但最好用中文回答。接觸器有關(guān)單詞§8.1.2主令電器定義：主令電器是用來發(fā)送控制、操作命令的手動電器。——是切換控制線路的單極或多極電器，其觸頭容量小，不能切換主電路。包括：按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等。用途：主令控制器用來頻繁切換(通斷)控制線路(小電流線路)的手動電器。在船舶上：起貨機(jī)、錨機(jī)都由它進(jìn)行操作或控制。注意：不能切換主電路，不要被“主”字迷惑。用途：按鈕開關(guān)通常用來接通或斷開控制電路。有各種防護(hù)形式和多對常開/閉觸頭等。觸頭：分為常開和常閉兩種。常開稱為“動合”(動作后閉合)，常閉稱為“動斷”(動作后斷開)。名詞：動作指按鈕受壓后的狀態(tài)。“?！本褪恰俺B(tài)”，指沒有任何外力，只在內(nèi)部反力彈簧作用下的狀態(tài)。——符號：SB按鈕開關(guān)按鈕（手動切換電器）(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。按鈕開關(guān)的外形和符號(a)外形圖常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（commutatorswitch，多路多極開關(guān)）用途：多觸頭、多位置可控制多回路通斷的主令開關(guān)，即多路多極開關(guān)。

組成：觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、手柄、齒輪嚙合機(jī)構(gòu)等。有自復(fù)位式和定位式兩種操作方式。表示：采用觸頭閉合表?！啊痢北硎緦?yīng)檔接通；空白則表示斷開。按鈕式轉(zhuǎn)臂式原理：又稱限位開關(guān)，是利用機(jī)械運(yùn)動部件碰撞或接近來控制其觸頭動作。種類：常用型式有按鈕式和轉(zhuǎn)臂式兩種。行程開關(guān)(limitswitch，限位開關(guān))(b)示意圖用于自動往復(fù)控制或限位保護(hù)等。結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST(c)符號行程開關(guān)(limitswitch，限位開關(guān))用途：多位置多回路的控制開關(guān)，適合于頻繁操作并要求有多種控制狀態(tài)的場合，例如起貨機(jī)、錨機(jī)的控制等?！饕袚Q控制電路的。表示：小圓圈表示觸頭；虛線表示檔位；黑點(diǎn)表示接通。也有采用觸頭閉合表表示的。主令控制器結(jié)構(gòu)示意圖檔位的表示觸頭與凸輪外觀§8.1.3熔斷器(fuse)用途與類型：短路保護(hù)。常用管式和螺旋式。保護(hù)類型：材料不同，可分為：緩、中、速熔。特性：反時限，——熔斷時間與電流成反比。額定電流選擇：普通負(fù)載等于額定電流；電動機(jī)等負(fù)載，≥(1.5～2.5)電動機(jī)額定電流，輕載或降壓起動時取下限，重載或直接起動時取上限。符號FU熔斷器額定電流IF的選擇：(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(3)頻繁起動的電機(jī)(2)單臺電機(jī)熔斷器用于低壓線路中的短路保護(hù)。常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。定義：是根據(jù)輸入電量(如電流、電壓)或非電量(如時間、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等)變化而通斷控制線路的電器，常用于信號傳遞和多個電路擴(kuò)展控制。原理分類：根據(jù)原理可分為電磁式和非電磁式。輸入為電量的基本為電磁式，輸入為非電量的基本為非電磁式。

返回系數(shù)：定義同接觸器(動作與釋放之比)，普通為0.1~0.4，高返回系數(shù)的可達(dá)0.8。其它分類：交/直流，電流/電壓/中間繼電器等?！?.1.4繼電器(relay)繼電器主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流；繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。1.電流及電壓繼電器電流繼電器：可用于過載或過載保護(hù)，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護(hù)。繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。中間繼電器(Contactprotectiverelay)中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。(b)符號KA線圈常開觸頭KA常閉觸頭KA(a)外形中間繼電器外形與符號結(jié)構(gòu)原理：與接觸器類似，但沒有滅弧裝置。分類：根據(jù)輸入量不同，分為：電壓、電流繼電器。根據(jù)用途分為：欠/過電壓、過/過電流?！斑^”在正常工作時未動作，超過正常則動作；“欠”在正常工作時已經(jīng)動作，低于正常則復(fù)位。補(bǔ)充：電壓繼電器中有一類稱為“中間繼電器”，其作用有二：①作為信號放大用(線圈控制電流小，但觸頭可控制較大電流)；②作為觸頭擴(kuò)展用(有些器件觸頭少，而需要控制回路多，用一個觸頭控制中間繼電器線圈，其觸頭同時動作，達(dá)到擴(kuò)展目的)。電磁式繼電器(electromagneticrelay)工作原理：有電磁式、空氣阻尼(或氣囊)式、電動式、鐘擺(或機(jī)械)式及半導(dǎo)體(電子)式等。較常用的是空氣阻尼式和半導(dǎo)體式。線圈觸頭類型：線圈有通電延時時間繼電器和斷電延時時間繼電器兩種，其符號各有差別。時間繼電器(timingdelay)

通電延時線圈斷電延時線圈

1.通電延時閉合，斷電瞬時斷開的常開觸頭。

2.通電瞬時閉合，斷電延時斷開的常開觸頭。

3.通電延時斷開，斷電瞬時閉合的常閉觸頭。

4.通電瞬時斷開，斷電延時閉合的常閉觸頭。特點(diǎn)：延時精確，時間范圍大，但觸頭容量小。半導(dǎo)體時間繼電器電源通電，VT1導(dǎo)通，VT2截止，C4開始充電，充電結(jié)束后VT2導(dǎo)通，VT1截止，K通電，觸頭K1～K4改變狀態(tài)。特點(diǎn)：觸頭容量大，但延時不精確，時間范圍小。如SJ7-A，觸頭有瞬時動作和延時動作兩種(有常開/常閉各一對)。延時時間在0.4~180s之間。原理：氣囊進(jìn)氣節(jié)流，排氣不節(jié)流。將電磁機(jī)構(gòu)反裝，可變成斷電延時型。空氣阻尼式時間繼電器a)通電延時繼電器KT線圈通電延時閉合常開觸點(diǎn)KT通電延時斷開常閉觸點(diǎn)KT(a)外形（1）空氣式延時繼電器延時繼電器的外形與結(jié)構(gòu)b)斷電延時繼電器KT線圈斷電延時斷開常開觸點(diǎn)KT斷電延時閉合常閉觸點(diǎn)KT延時繼電器的外形與結(jié)構(gòu)(a)外形（1）空氣式延時繼電器通電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開觸頭延時閉合

常閉觸頭延時打開

微動開關(guān)2微動開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭線圈通電銜鐵向下吸合連桿動作觸頭動作工作原理調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔托板線圈動鐵心恢復(fù)彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(2)空氣式時間繼電器斷電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常閉

延時閉合常閉延時斷開常開觸頭常閉觸頭空氣式時間繼電器的延時范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡單，但準(zhǔn)確度較低。時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。原理：利用電流的熱效應(yīng)，使雙金屬片彎曲，從而使觸頭動作。注意：1.熱繼電器只用作過載保護(hù)或缺相保護(hù)，不能用作短路保護(hù)。2.熱繼電器動作后須經(jīng)過冷卻(一般為2分鐘左右)后，按動復(fù)位按鈕才能復(fù)位。熱繼電器(thermalrelay)發(fā)熱元件串在主電路，常閉觸頭保護(hù)用，常開報(bào)警用。實(shí)物原理熱繼電器用于電動機(jī)的過載保護(hù)。熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)(a)外形(b)結(jié)構(gòu)~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。發(fā)熱元件杠桿工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭熱繼電器用于電動機(jī)的過載保護(hù)。作用：速度繼電器是傳遞轉(zhuǎn)速信號的繼電器，即用來對速度進(jìn)行檢測用的。原理：將速度轉(zhuǎn)化成圓環(huán)上導(dǎo)條的受力（與異步電動機(jī)原理相似），當(dāng)圓環(huán)所受的力大于彈簧力(可人為整定)時，觸頭動作。

結(jié)構(gòu)：——書，P.124，圖8-15。符號：主體為圓圈。觸頭可加限定符號。速度繼電器電動機(jī)的機(jī)械制動采用電磁制動器來實(shí)現(xiàn)的，常見的有圓盤式和抱閘式兩種。圓盤式：書，P.125，圖8-16。采用圓盤摩擦片。抱閘式：采用瓦狀摩擦片?！?.1.5電磁制動器(electromagneticbrake)注意：帶動位能性負(fù)載的電動機(jī)，要求采用斷電抱閘的制動方式。松閘狀態(tài)(不制動)抱閘狀態(tài)(制動)可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。（補(bǔ)充）自動空氣斷路器(自動開關(guān))鎖鉤主觸點(diǎn)手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放自動空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成，下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際位置，突出的是電氣原理。電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1.按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2.控制線路由主電路（被控制負(fù)載所在電路）

和控制電路（控制主電路狀態(tài)）組成。3.屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號。4.所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5.與電路無關(guān)的部件（如鐵心、支架、彈簧等）在控制電路中不畫出。分析和設(shè)計(jì)控制電路時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠(2)盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一個電器的控制電路。(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈串聯(lián)?？刂齐娖鞯奈淖帧D形符號，原理和特點(diǎn)。具體有：接觸器作用、組成、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和原理。主令控制器、熔斷器、繼電器和電磁制動器的原理、特點(diǎn)和符號等。第一節(jié)要點(diǎn)§8-2電動機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)短路電流保護(hù)過載保護(hù)零電壓和欠電壓保護(hù)缺相保護(hù)本節(jié)主要內(nèi)容：鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路主電路控制電路(1)電路SB1KMSB2FRKM

FRKMFUQ3~M..保險絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動斷觸點(diǎn)(b)原理圖控制電路一、直接起動電動機(jī)的保護(hù)SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熱繼電器過載保護(hù)保險絲短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動斷觸點(diǎn)主電路控制電路電動機(jī)的保護(hù)短路保護(hù)是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力，使電動機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。欠壓是指電動機(jī)工作時，引起電流增加甚至使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機(jī)可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對接觸器實(shí)行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護(hù)。

過載保護(hù)是為防止三相電動機(jī)在運(yùn)行中電流超過額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù)，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護(hù)。FRKMKMSB1SB2控制電路KM合上開關(guān)Q起動(2)控制原理KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電KM主電路

FR3~MFUQQ轉(zhuǎn)動FRKMKMSB1SB2控制電路KM合上開關(guān)Q起動(2)控制原理KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電KM主電路

FR3~MFUQQ轉(zhuǎn)動松開起動按鈕SB2利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖FRKMKMSB1SB2控制電路KM停車(2)控制原理通電KM主電路

FR3~MFUQQ轉(zhuǎn)動自鎖

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開,電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。FRKMKMSB1SB2控制電路KM停車(2)控制原理斷電主電路

FR3~MFUQQ轉(zhuǎn)動

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開,電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。

停轉(zhuǎn)去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。元件：采用熔斷器。應(yīng)用：主電路和控制電路都裝有熔斷器FU。為什么？起動過程：①送電，②合QS，③按SB1線圈KM通電，④KM1～4觸頭改變狀態(tài)，⑤電機(jī)通電起動，指示燈HL1熄滅，HL2點(diǎn)亮。§8.2.1短路電流保護(hù)書P.125，圖8-17【注意】：書上的圖，熱繼電器文字符號打錯，應(yīng)為FR。原理：FR動作，KM失電。特點(diǎn)：短時過流/載時，不馬上動作；長期過載才動作。過電流保護(hù)：采用電流繼電器串聯(lián)。注意：過載與短路/過流保護(hù)區(qū)別?！?.2.2過載保護(hù)書P.125，圖8-17中，F(xiàn)R1/2是早期產(chǎn)品，現(xiàn)只有一個常閉觸頭。作用：斷電后恢復(fù)供電，不能自行起動。或者電壓太低，停車。元件：采用電壓繼電器或接觸器的常開觸頭作為自鎖觸頭。主令控制器則采用零壓或零位繼電器。要求：用作零電壓和欠電壓保護(hù)的繼電器或接觸器，應(yīng)具備高返回系數(shù)，吸引線圈吸合電壓Ux一般整定在0.8~0.85額定電壓之間，釋放電壓Uf則整定在0.5~0.7額定電壓之間。§8.2.3零電壓和欠電壓保護(hù)缺相的特點(diǎn)：三相交流異步電動機(jī)運(yùn)行時，任一相斷線(或失電)，會造成單相運(yùn)行。①此時電動機(jī)為得到同樣轉(zhuǎn)矩，(半載或以上時)定子電流將大大超過其額定電流，導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱燒壞。②缺相運(yùn)行的電機(jī)，還伴隨著劇烈的電振動和機(jī)械振動。保護(hù)元件：熱繼電器FR。接線：將熱繼電器的發(fā)熱元件串接在三相主電路的任意兩相之中，在任一相發(fā)生斷路故障時，必然導(dǎo)致另兩相電流的大幅度增加，為熱繼電器所檢測到?！脝蝹€發(fā)熱行嗎？§8.2.4缺相保護(hù)電動機(jī)的保護(hù)種類(短路、缺相過載和失欠壓)、目的與實(shí)現(xiàn)。了解各種故障對電動機(jī)的影響及現(xiàn)象。第二節(jié)要點(diǎn)§8-3

控制電路的基本控制環(huán)節(jié)本節(jié)主要內(nèi)容點(diǎn)動控制★

聯(lián)鎖控制連續(xù)控制★

雙位控制行程控制★

時間控制多地點(diǎn)控制★

典型控制電路互鎖控制

1.控制系統(tǒng)內(nèi)全部電機(jī)、電器或其它帶電部分，都應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)繪制和標(biāo)注圖形和文字符號；

2.電路圖分為主電路和控制電路兩部分，主電路用粗實(shí)線繪制在左邊或上部；

3.各電器按“常開”——(未通電或不受外力)繪制；

4.同一電器的不同部件按作用畫在不同位置，但標(biāo)以相同的文字符號（以數(shù)字進(jìn)行區(qū)別）；

5.圖中各元件動作順序一般是：“從上到下，從左到右”。直接連接點(diǎn)要用小圓圈或小黑點(diǎn)表示。圖中虛線表示機(jī)械聯(lián)動。電氣原理圖的基本規(guī)定(補(bǔ)充)

控制系統(tǒng)的組成：電器由元件組成，電器用導(dǎo)線連接成電氣線路，從而組成繼電接觸器控制系統(tǒng)。常用控制電器：各種繼電器、接觸器、按鈕、開關(guān)及其它電器，電動機(jī)也是控制系統(tǒng)的一部分。圖形符號和文字符號：符合GB4728-84、85和GB7159-87的標(biāo)準(zhǔn)，見書附錄。常用文字符號：KM接觸器，KA繼電器，KT時間繼電器，SB按鈕，F(xiàn)R熱繼電器，F(xiàn)U熔斷器，QS空氣開關(guān)，SA主令觸點(diǎn)。動作觸頭改變狀態(tài)，復(fù)位觸頭恢復(fù)原狀。電氣原理圖的其它說明(補(bǔ)充)§8.3.1點(diǎn)動控制應(yīng)用場合：需要場頻繁調(diào)整和短時操作時。如：甲板舷梯起落設(shè)備，主機(jī)盤車機(jī)等。原理：點(diǎn)則動，不點(diǎn)則不動?！包c(diǎn)”就是按壓按鈕；“動”時線圈通電，觸頭改變狀態(tài)；“不動”時則線圈斷電，觸頭恢復(fù)常態(tài)?？刂凭€路：書P.127，圖8-18(a)?！÷粤巳蹟嗥?、熱繼電器等元件。按鈕線圈點(diǎn)動控制線路§8.3.2連續(xù)控制特點(diǎn)：起動和停止需人為操作，運(yùn)行時人不參與。——點(diǎn)動運(yùn)行人要參與(按住按鈕)。起動過程：按壓起動按鈕SB1，接觸器KM的線圈通電，其常開輔助觸頭KM2閉合、自鎖，主觸頭KM1(未畫出)，閉合，電動機(jī)運(yùn)行。停止：按壓停止按鈕SB2，接觸器KM的線圈斷電。

SB1SB2返回跳過

【注意】：

綜合題就是以連續(xù)運(yùn)行控制線路為基礎(chǔ)，分析線路是否錯誤及其工作過程。特點(diǎn)：起動和停止需人為操作，運(yùn)行時人不參與?！c(diǎn)動運(yùn)行人要參與(按住按鈕)。起動過程：按壓起動按鈕SB1，接觸器KM的線圈通電，其常開輔助觸頭KM2閉合、自鎖，主觸頭KM1(未畫出)，閉合，電動機(jī)運(yùn)行。停止：按壓停止按鈕SB2，接觸器KM的線圈斷電。

SB1SB2返回跳過

【注意】：

綜合題就是以連續(xù)運(yùn)行控制線路為基礎(chǔ)，分析線路是否錯誤及其工作過程?！?.3.2連續(xù)控制特點(diǎn)：起動和停止需人為操作，運(yùn)行時人不參與。——點(diǎn)動運(yùn)行人要參與(按住按鈕)。起動過程：按壓起動按鈕SB1，接觸器KM的線圈通電，其常開輔助觸頭KM2閉合、自鎖，主觸頭KM1(未畫出)，閉合，電動機(jī)運(yùn)行。停止：按壓停止按鈕SB2，接觸器KM的線圈斷電。

SB1SB2返回跳過

【注意】：

綜合題就是以連續(xù)運(yùn)行控制線路為基礎(chǔ)，分析線路是否錯誤及其工作過程?！?.3.2連續(xù)控制運(yùn)動部件行程范圍需要限制時，如船舶舵機(jī)的左右舵角偏轉(zhuǎn)限制在35?以內(nèi)；起貨機(jī)防止吊索收盡造成吊鉤撞碰吊臂事故等時?？刹捎眯谐炭刂疲瑢㈤_關(guān)安置在設(shè)限的位置上?！獣鳳.128，圖8-19(a)。

ST1和ST2：一個作為正常限位控制，另一個則作為極限保護(hù)用?！磮D中的SL1和SL2。§8.3.3行程控制圖8-19(a)行程控制線路行程控制自動往返運(yùn)動：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動返回行程控制：控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動部件到達(dá)一定行程位置時利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。STaSTb電機(jī)正程限位開關(guān)STaSTb逆程STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SBF時KMF通電(其常閉斷開，常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關(guān)自動往返運(yùn)動：擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正轉(zhuǎn)

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺后退)§8.3.4多地點(diǎn)控制應(yīng)用場合：要求能在兩個或兩個以上多地點(diǎn)進(jìn)行控制，例如，機(jī)艙內(nèi)許多泵浦電動機(jī)不但要求能在泵附近進(jìn)行起?？刂?，而且要求能在集控室進(jìn)行遙控操縱?！獔D見下頁。接線：實(shí)現(xiàn)多個地點(diǎn)控制，就需要增加多個起/停按鈕，多個起動按鈕并聯(lián)，多個停止按鈕串聯(lián)。邏輯關(guān)系：起動按鈕并聯(lián)是邏輯“或”關(guān)系，停止按鈕串聯(lián)是邏輯“與”關(guān)系?！盎颉标P(guān)系的含義是任何一個按鈕按壓，線圈都可通電；“與”關(guān)系的含義是所有的停止按鈕都未按壓，線圈才能保持通電。多地點(diǎn)線路比較書上P.128，圖8-19(b)需要4根線才能增加一個控制地點(diǎn)。若采用下圖的接線方式，則每增加一個控制地點(diǎn)只需要2根線?！?.3.5互鎖控制反轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)：改變相序，任意兩線對調(diào)。由兩個接觸器實(shí)現(xiàn)?；ユi的含義：就是互相“鎖住”對方，不讓對方同時處于工作狀態(tài)。一方處于工作時，另一方就被“鎖住”不能再處于工作狀態(tài)，除非處于工作狀態(tài)的一方停止工作。互鎖目的：避免同時工作，避免短路。互鎖形式：電氣、機(jī)械和多重互鎖。電氣互鎖電氣互鎖書P.128，圖8-20方法：將接觸器的常閉輔觸頭串接到被互鎖的另一個接觸器的線圈回路中。特點(diǎn)：直接按下反轉(zhuǎn)按鈕不能進(jìn)入反轉(zhuǎn)，但相對較可靠。因?yàn)椋航佑|器通斷時，主觸頭若被電弧燒粘住，則其常閉輔觸頭不能閉合，即使按下另外一個接觸器控制按鈕也不能使其通電工作——相對較可靠。機(jī)械互鎖機(jī)械互鎖方法：將按鈕的常閉輔觸頭串接到被互鎖的另一個接觸器的線圈回路中。特點(diǎn)：可直接按下按鈕進(jìn)入反轉(zhuǎn)，但相對較不可靠。因?yàn)椋航佑|器通斷時，主觸頭若被電弧燒粘住，雖然故障接觸器線圈不通電，但卻仍使主電路接通。若另一接觸器線圈通電工作，則造成短路。另一種互鎖多重互鎖多重互鎖電氣互鎖較可靠，但不能直接反向起動（需先停車后才能反向起動）；機(jī)械互鎖雖能直接反向起動，但卻不太可靠，因此將電氣互鎖和機(jī)械互鎖組合在一起則成為多重互鎖。特點(diǎn)：既可直接反向，又較可靠（主觸頭粘連時也能起到互鎖作用）。注意：主令控制器互鎖，應(yīng)采用多重互鎖（避免主令觸頭故障使互鎖失效）。主令控制器互鎖KA零壓保護(hù)§8.3.6聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖控制：即按順序起動或停止的控制——聯(lián)合控制。用途：許多設(shè)備要求機(jī)油泵電機(jī)必須先起動，后停止。書P.129，圖8-21所示電路就是先起動先停止的控制線路，此外還有其它聯(lián)鎖控制線路。其它聯(lián)鎖控制線路聯(lián)鎖控制要點(diǎn)：先后起動：先起動接觸器的常開觸頭與后起動接觸器線圈串聯(lián)。先后停止：先停止接觸器的常閉觸頭與后停止的停止按鈕并聯(lián)。先起動，任意停止先起動，后停止先起動，先停止先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM2

SB4SB1SB3KM1

SB2先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4

SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4SB1

SB3先起動任意停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2可單獨(dú)停止也可同時停止。

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3先起動后停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路

KM1

SB2KM2

SB4SB1SB3

KM1先起動KM2才能起動，KM2先停止后KM1才能停止。先起動后停止線路§8.3.7雙位控制概念：雙位控制又稱為“雙位限控制”，是將控制對象的被控量控制在一個高限和一個低限的范圍。

分類：有兩種形式，單元式和組合式。單元式主要應(yīng)用在被控量慣性較大且被控量變化范圍較小的系統(tǒng)。組合式為雙位控制的基本形式。單元式：控制線路如書P.129，圖8-22(a)所示。手動時為連續(xù)運(yùn)行控制，自動時為點(diǎn)動控制。壓力低SP閉合，高則SP斷?？刂圃焊叩蛪簤毫^電器組合而成的元件。高壓時KP(H)斷開，低壓時KP(L)閉合。組合式雙位控制實(shí)質(zhì)：手動時，就是連續(xù)控制線路。自動時，則相當(dāng)于利用壓力繼電器代替按鈕的多地點(diǎn)控制線路?！?.3.8時間控制用途：用在需要延時工作的控制線路。如異步電動機(jī)Y-△換接起動延時。又如燃油輔鍋爐，若點(diǎn)火5~10s后仍不成功，視為點(diǎn)火失敗，發(fā)出報(bào)警。分類：獲電延時型和斷電延時型兩種。獲電延時型又稱為通電延時型。獲電延時型斷電延時型§8.3.9典型控制電路本小節(jié)包含有四個電路電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路海(淡)水柜水位自動控制電路空壓機(jī)自動控制電路三相異步電動機(jī)Y—△起動控制電路電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路本質(zhì)：是互鎖控制。圖8-20互鎖控制多見于機(jī)艙風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，正轉(zhuǎn)時通風(fēng)機(jī)向機(jī)艙送風(fēng)，反轉(zhuǎn)時從機(jī)艙抽風(fēng)。風(fēng)機(jī)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖控制是通過正、反轉(zhuǎn)接觸器KMF和KMB輔觸頭KMF和KMB互串在對方線路中實(shí)現(xiàn)的，這是觸頭互鎖方式。又稱為電氣互鎖。

觸頭互鎖特點(diǎn)：比較可靠，但反轉(zhuǎn)必須先停止，停止后才能反轉(zhuǎn)。按鈕互鎖則不要先停止。錯誤更正：書P.128，圖8-20排版錯誤，正確的圖見下頁。圖8-20互鎖控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路(續(xù))電氣互鎖：采用按鈕互鎖方式控制。如圖8-24所示救生艇吊艇機(jī)的電氣控制線路。特點(diǎn)：可直接進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作，但可能引起誤動作造成事故(如，觸頭粘連，雖然線圈無電，但觸頭仍然接通)。因此，設(shè)有“機(jī)械連桿”。吊艇機(jī)操作：可電動也可手搖控制。電動