機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制

第一章緒論

1.1機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制

1.1.1

機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制

的含義是指利用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，在無(wú)人直接參與（或少量參與）的情況下，使被控機(jī)械設(shè)備按預(yù)定的工作程序，自動(dòng)完成電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速或液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作循環(huán)。

1.1.2機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制

的目的和任務(wù)

提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量或運(yùn)行質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，改善勞動(dòng)條件。

1.2機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制的分類

1.2.1電力拖動(dòng)

電力拖動(dòng)是指對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行定值調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速的自動(dòng)控制。

1.2.2邏輯控制

邏輯控制是指輸入和輸出信號(hào)都是開關(guān)量的自動(dòng)控制。如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)以及各種生產(chǎn)機(jī)械動(dòng)作轉(zhuǎn)換的自動(dòng)控制。

1.2.3數(shù)字控制

數(shù)字控制是指由數(shù)字控制裝置、順序控制裝置和伺服機(jī)構(gòu)組成控制系統(tǒng)，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)伺服機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作、位移、速度和運(yùn)動(dòng)軌跡所進(jìn)行的自動(dòng)控制。

1.3機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控技術(shù)的發(fā)展

1.3.1電力拖動(dòng)技術(shù)的發(fā)展

一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)多臺(tái)機(jī)械設(shè)備（成組拖動(dòng)）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械的多個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（單機(jī)拖動(dòng)）多臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別拖動(dòng)多個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（多機(jī)拖動(dòng)）直線電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直接電力拖動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主軸和電動(dòng)機(jī)軸融為一體（電主軸）。

在電氣調(diào)速方面，直流發(fā)電機(jī)——直流電動(dòng)機(jī)的直流調(diào)速、大功率晶體管、晶閘管和大功率整流技術(shù)的直流調(diào)速、交流變頻調(diào)速。

1.3.2邏輯控制技術(shù)的發(fā)展

用按鈕和開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)控制繼電器、接觸器邏輯電路自動(dòng)控制順序控制器自動(dòng)控制可編程序控制器（PLC）自動(dòng)控制可編程計(jì)算機(jī)控制器（高性能PLC和通用計(jì)算機(jī)合二為一）自動(dòng)控制。

1.3.2數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展（略）第二章常用低壓電器及其

基本控制電路

★學(xué)習(xí)要求

1.弄清和熟記基本概念。

2.熟記各種常用低壓電器和執(zhí)行電器的功能、結(jié)構(gòu)、工作原理及電氣符號(hào)。

3.弄清各種基本控制電路及基本控制環(huán)節(jié)的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用場(chǎng)合。2.1常用低壓電器和執(zhí)行電器2.1.1電源開關(guān)

（1）組合開關(guān)二、低壓斷路器

低壓斷路器又稱自動(dòng)開關(guān)或空氣開關(guān)。它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用又能自動(dòng)進(jìn)行欠壓、失壓、過載和短路保護(hù)的電器。

（2）自動(dòng)開關(guān)

自動(dòng)開關(guān)又稱自動(dòng)空氣開關(guān)或斷路器。主要用于接通和分?jǐn)嚯姎庀到y(tǒng)的電源，當(dāng)電路發(fā)生過載、短路和失壓等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷故障電路。2.1.2主令電器

用按鈕、主令開關(guān)進(jìn)行人工切換或行程開關(guān)自動(dòng)切換電路。（1）按鈕（2）主令開關(guān)（3）行程開關(guān)（二）行程開關(guān)

行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，能將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)。種類按運(yùn)動(dòng)形式分為直動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)式；按結(jié)構(gòu)分為直動(dòng)式、滾動(dòng)式、微動(dòng)式。1、直動(dòng)式行程開關(guān)2、滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)圖1-37滾輪式行程開關(guān)3、微動(dòng)開關(guān)2.1.3接觸器

接觸器是借助電磁鐵的吸合和釋放來驅(qū)動(dòng)觸頭閉合或分?jǐn)啻箅娏麟娐罚ㄖ麟娐芳按笕萘靠刂齐娐罚┑囊环N自動(dòng)切換電器。

2.1.4繼電器

繼電器是一種根據(jù)電量（電壓、電流）或非電量（壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、時(shí)間等）的變化，實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換和開閉控制電路的控制電器。（1）中間繼電器

中間繼電器屬于電壓繼電器，其用途之一是記憶瞬態(tài)主令信號(hào)（按鈕、行程中途上的行程開關(guān)等主令電器發(fā)出的信號(hào)），用途之二是當(dāng)主令電器的觸頭數(shù)量、容量不夠用時(shí)，可用其擴(kuò)展或放大。

（2）固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器是由集成電路、晶體管、光電耦合器、可控硅等電子元件組成，它是一種新型的無(wú)觸頭開關(guān)電器。

（3）熱繼電器

熱繼電器是一種保護(hù)電器，專門用來對(duì)連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載及斷相保護(hù)。

熱繼電器的工作原理

雙金屬片作為溫度檢測(cè)元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片壓焊而成，當(dāng)熱元件受熱時(shí)，由于兩層金屬片熱膨脹率不同而彎曲。熱元件串接在電動(dòng)機(jī)定子繞組電路上，在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量不足以使觸頭組件動(dòng)作；當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載，流過熱元件的電流超過整定電流時(shí)，經(jīng)過一定的時(shí)間，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片達(dá)到一定的彎曲程度，通過導(dǎo)板推動(dòng)常閉觸頭分?jǐn)嗫刂齐娐?，使電?dòng)機(jī)主電路失電。

（4）時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器是一種將定時(shí)信號(hào)變換為開關(guān)信號(hào)的繼電器，它能夠按設(shè)定時(shí)間開閉控制電路。時(shí)間繼電器有空氣式、電動(dòng)式、電子式等多種，

1）空氣式時(shí)間繼電器

（5）速度繼電器速度繼電器是將旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號(hào)的一種控制電器。主要用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制，所以亦稱反接制動(dòng)繼電器。

速度繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理它主要由與被控電動(dòng)機(jī)同軸連接的圓柱形永久磁鐵轉(zhuǎn)子、用矽鋼片疊制而成并裝有籠形繞組的空心圓環(huán)定子、以及觸頭三部分組成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，定子內(nèi)的短路導(dǎo)體便切割磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流，此電流與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，裝在定子軸上的擺錘拔動(dòng)簧片式動(dòng)觸頭動(dòng)作，使常閉觸頭分?jǐn)?，常開觸頭閉合，切換其所控制的電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一數(shù)值（一般為100r/min），所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小到一定程度時(shí)，簧片式觸頭復(fù)位。2.1.5其他低壓電器

（1）熔斷器

熔斷器是電氣系統(tǒng)短路及嚴(yán)重過載的一種保護(hù)電器。

（2）控制變壓器

當(dāng)電氣控制系統(tǒng)某些控制電路或輔助電路額定電壓低于市電電壓（220伏）時(shí)，必須需采用控制變壓器降壓后提供電源。（3）信號(hào)燈信號(hào)燈是用于電源指示、信號(hào)指示、電路運(yùn)行狀態(tài)指示等的顯示電器。（二）熔斷器的典型產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)分有：半封閉瓷插式、螺旋式、無(wú)填料封閉管式和有填料封閉管式熔斷器。瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器有填料封閉管式熔斷器

2.1.6執(zhí)行電器

（1）電磁鐵電磁鐵廣義上是一種把電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電器。而低壓電器中的電磁鐵是指將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移的執(zhí)行電器。它由靜鐵心、動(dòng)鐵心（銜鐵）和線圈組成。電磁鐵按線圈電壓的種類分為交流電磁鐵和直流電磁鐵。

（2）電磁離合器電磁離合器是利用表面摩擦或電磁感應(yīng)原理，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行電器。主要用于電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行，而其驅(qū)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)要求頻繁自動(dòng)起?；蜃詣?dòng)變速的場(chǎng)合。

2.2機(jī)械設(shè)備電氣控制的基本電路

本節(jié)著重介紹異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)、變極調(diào)速等基本控制電路，此外，還介紹一些常用的其它基本控制電路及控制環(huán)節(jié)。

2.2.1電氣控制原理圖的內(nèi)容

電氣控制原理圖是用電器元件的圖形符號(hào)（旁邊有相應(yīng)的文字標(biāo)記）由線條連接而成的一種電路圖樣。它僅描述電氣控制系統(tǒng)中各個(gè)電器元件的邏輯關(guān)系和電路的工作原理，并不表示各電器元件的物理結(jié)構(gòu)、安裝位置和實(shí)際連線。電氣控制原理圖應(yīng)包括以下內(nèi)容：電路圖、回路名稱或回路功能表、接觸器和繼電器觸頭檢索圖、回路編號(hào)表，如果電路具有自動(dòng)或半自動(dòng)工作循環(huán)功能，原理圖還應(yīng)有工作循環(huán)圖和工步狀態(tài)表或順序控制功能流程圖。電氣原理圖

（1）繪制電氣原理圖須遵守的主要規(guī)則

1）電氣控制電路分主電路和控制電路。主電路是從電源到電動(dòng)機(jī)和其它大容量用電設(shè)備（電爐、電解槽、電鍍槽等等）之間的電路，一般畫在左側(cè)；控制電路是指控制接觸器和其它小電流（10A以下）執(zhí)行電器的電路，通常畫在右側(cè)。電源線路為水平走向；其它線路為垂直走向。

2）在電氣控制電路中，同一電器元件的線圈和觸頭通常分布在不同的回路，但要用同一文字予以標(biāo)記。

3）電氣控制電路的全部觸頭都按非工作狀態(tài)繪出。

4）在電氣原理圖中，表示導(dǎo)線交叉連接的點(diǎn)用實(shí)心圓點(diǎn)表示；可拆連接或測(cè)試點(diǎn)用空心圓表示；無(wú)導(dǎo)線連接的交叉點(diǎn)不加任何符號(hào)。

2.2.2電氣控制電路的邏輯代數(shù)描述

在邏輯函數(shù)中，表示觸頭的邏輯變量稱自變量，表示線圈的邏輯變量稱因變量。

2.2.3異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)，取決于供電變壓器的容量。當(dāng)電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí)，若其容量小于變壓器容量的20%時(shí)可直接起動(dòng)。實(shí)際情況往往是供電變壓器不僅給電動(dòng)機(jī)供電，而且還要給其它用電設(shè)備供電，所以一般情況下功率在11kW以下的電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。

（1）直接起動(dòng)控制電路

1）對(duì)于功率為0.75kW以下的異步電動(dòng)機(jī)，可以用開關(guān)操作直接起動(dòng)。如圖2-23所示。

2）若電動(dòng)機(jī)的功率在1.1kW～11kW之間，應(yīng)通過接觸器控制直接起動(dòng)。如圖2-24所示。

直接起動(dòng)電路圖

（2）降壓起動(dòng)控制電路

對(duì)于功率在11kW以上的異步電動(dòng)機(jī)或其它用電設(shè)備，均應(yīng)采用降壓起動(dòng)。最常見的異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方式有星-三角形降壓起動(dòng)和定子串電阻降壓起動(dòng)。

1）星-三角形（Y-△）降壓起動(dòng)控制電路2）定子串電阻降壓起動(dòng)控制電路

2.2.4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路機(jī)械設(shè)備工作臺(tái)的前進(jìn)與后退，主軸的正反轉(zhuǎn)，升降機(jī)吊籃的升與降等運(yùn)行狀態(tài)，在多數(shù)情況下是利用電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的控制來實(shí)現(xiàn)。由三相異步機(jī)工作原理可知，只要將電動(dòng)機(jī)的三相電源連接線中的任意兩相對(duì)調(diào)，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。由于所采用的主令電器不同，控制方式可分為按鈕控制和行程開關(guān)控制兩類。

（1）異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的按鈕控制電路

（2）異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的行程控制電路（1）異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的按鈕控制電路

（2）異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的行程控制電路

2.2.5異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路

異步電動(dòng)機(jī)從切斷電源到停轉(zhuǎn)需要經(jīng)過一段時(shí)間。對(duì)于要求精確停車定位或輔助時(shí)間較短的生產(chǎn)機(jī)械，必須采取制動(dòng)措施。用得最多的是電氣制動(dòng)。電氣制動(dòng)是使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與原來旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩來實(shí)現(xiàn)。常用的電氣制動(dòng)方式有能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)。

（1）能耗制動(dòng)控制電路能耗制動(dòng)的原理是：當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)切斷三相電源時(shí)，立即在定子繞組中接入直流電源，于是在定子產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子由于慣性旋轉(zhuǎn)切割恒定磁場(chǎng)的磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這一電流形成的電場(chǎng)與恒定磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使定子停轉(zhuǎn)。從能量轉(zhuǎn)換的角度而言，能耗制動(dòng)是將電動(dòng)機(jī)的慣性旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，并消耗在轉(zhuǎn)子制動(dòng)上。（1）能耗制動(dòng)控制電路

（2）反接制動(dòng)控制電路反接制動(dòng)的原理是在異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下，改變其電源相序，使定子產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)力制動(dòng)，并利用速度繼電器控制轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)。

3）兩種電氣制動(dòng)電路的比較

能耗制動(dòng)比較平緩，制動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械沖擊對(duì)機(jī)械設(shè)備影響較小，因此應(yīng)用較廣。反接制動(dòng)由于轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速的兩倍，所以定子繞組中流過的反接制動(dòng)電流也相當(dāng)于全壓起動(dòng)時(shí)電流的兩倍。因此制動(dòng)力矩大，制動(dòng)迅速，但沖擊大。它僅適用于不頻繁起動(dòng)及制動(dòng)準(zhǔn)確性要求不高的小容量電動(dòng)機(jī)上。

2.2.6多速電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制電路

原理

從電工學(xué)的公式n=(1-s)60f/p知，改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)即可改變其轉(zhuǎn)速。

（1）雙速電動(dòng)機(jī)繞組的連接方法

（2）雙速電動(dòng)機(jī)的高低速控制電路

2.2.7其它的基本控制電路及環(huán)節(jié)

（1）點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)控制電路機(jī)械設(shè)備連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)的控制方式稱長(zhǎng)動(dòng)控制。按下按鈕SB2,KM得電自鎖，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng)。如果用按鈕SB3直接控制，當(dāng)按鈕被按壓時(shí)KM得電，釋放時(shí)失電，則這種控制方式稱點(diǎn)動(dòng)控制。

（2）多地點(diǎn)控制電路對(duì)于大型機(jī)械設(shè)備，為方便操作，要求能在設(shè)備的多個(gè)位置進(jìn)行人工操作。

（3）順序控制電路在機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中，往往要求電動(dòng)機(jī)按順序起動(dòng)。如多數(shù)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件必須在潤(rùn)滑油泵電機(jī)起動(dòng)后才能起動(dòng)，以保證運(yùn)動(dòng)部件在充分的潤(rùn)滑條件下起動(dòng)運(yùn)行。

（4）自鎖控制環(huán)節(jié)

在控制電路中，利用接觸器、繼電器本身的觸頭來使其線圈保持通電的電路環(huán)節(jié)稱為自鎖控制環(huán)節(jié)（簡(jiǎn)稱自鎖）。

（5）互鎖控制環(huán)節(jié)

在控制電路中，當(dāng)一個(gè)電器元件得電時(shí)，禁止另一個(gè)電器元件得電，反之亦然，這種互相制約的控制電路環(huán)節(jié)稱為互鎖控制環(huán)節(jié)（簡(jiǎn)稱互鎖）。如電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路必須有互鎖控制環(huán)節(jié)。

（6）聯(lián)鎖控制環(huán)節(jié)

在控制電路中，某個(gè)主令信號(hào)要控制某個(gè)電器元件得電，必須以其它某些電器元件的得電或失電，或某些主令電器的開或關(guān)為前提，這種帶前提條件，但不是互為前提的控制電路環(huán)節(jié)稱為聯(lián)鎖控制環(huán)節(jié)。控制電路所需的前提條件稱為該主令信號(hào)的聯(lián)鎖條件。聯(lián)鎖控制環(huán)節(jié)的應(yīng)用電路2.2.8電氣系統(tǒng)的保護(hù)

（1）短路保護(hù)

1）短路的后果在短路線路上的電器元件觸頭會(huì)因此時(shí)流過的電流大大超過其額定容量而被燒毀或發(fā)生熔焊，導(dǎo)線的絕緣層也會(huì)因此被燒毀，甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)。

2）短路保護(hù)措施a)熔斷器保護(hù)；b）自動(dòng)開關(guān)的脫扣保護(hù)。

（2）過載保護(hù)

1）過載的后果在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組的溫升會(huì)急劇升高并超過其額定值，輕者會(huì)使繞組的絕緣層老化變脆，壽命降低；重者會(huì)導(dǎo)致至電動(dòng)機(jī)繞組燒壞。

2）過載保護(hù)措施熱繼電器保護(hù)、自動(dòng)開關(guān)過載脫扣保護(hù)。電子式繼電器過載保護(hù)、埋入電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器（有雙金屬片式和熱敏電阻式）過載保護(hù)，軟起動(dòng)器過載保護(hù)。

（3）過電流保護(hù)

1）出現(xiàn)過電流的場(chǎng)合及后果直流電動(dòng)機(jī)和線繞式異步電動(dòng)機(jī)在重載下起動(dòng)或頻繁正反向起動(dòng)時(shí)，會(huì)短時(shí)出現(xiàn)過電流，導(dǎo)致直流電動(dòng)機(jī)和線繞式異步電動(dòng)機(jī)的電刷燒毀。

2）過電流保護(hù)措施在直流電動(dòng)機(jī)或線繞式異步電動(dòng)機(jī)的主電路中串聯(lián)電流繼電器線圈，在控制電路中串聯(lián)電流繼電器的常閉觸點(diǎn)。

（4）零電壓和欠電壓保護(hù)

1）什么情況下出現(xiàn)零電壓和欠電壓電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)非正常停電時(shí)出現(xiàn)零電壓；電源電壓低于控制電器線圈額定電壓的下限（一般為85%）時(shí)出現(xiàn)欠電壓。

2）零電壓和欠電壓造成的后果在出現(xiàn)零電壓后恢復(fù)供電時(shí)，如果沒有保護(hù)措施，會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)自行啟動(dòng)，釀成事故。欠電壓出現(xiàn)后會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低甚至停轉(zhuǎn)，結(jié)果造成所拖動(dòng)的設(shè)備不能正常運(yùn)行，甚至可能釀成事故。

3）零電壓和欠電壓保護(hù)措施將控制電動(dòng)機(jī)的繼電器、接觸器控制電路連接成自鎖電路即可。

（5）弱磁保護(hù)

1）弱磁造成的后果直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)如果勵(lì)磁太弱，起動(dòng)電流會(huì)很大；正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁突然減弱或消失，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)迅速升高，甚至發(fā)生飛車。

2）弱磁保護(hù)措施在直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串聯(lián)電流繼電器，當(dāng)勵(lì)磁電流小到一定限度時(shí)，電流繼電器自動(dòng)切斷勵(lì)磁回路，使電動(dòng)機(jī)停止。第二章作業(yè)

2—5、2—6、2—7第二章實(shí)驗(yàn)

1.行程控制式異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。

2.星—三角形降壓起動(dòng)實(shí)驗(yàn)。第三章電氣邏輯控制系統(tǒng)分析

3.1

概述

3.1.1什么叫電氣邏輯控制系統(tǒng)分析

在閱讀已有邏輯控制系統(tǒng)或設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，分析其電路的邏輯控制功能是否滿足被控機(jī)械設(shè)備的控制要求，在滿足功能要求的前提下電路是否最簡(jiǎn)單，工作是否可靠。

3.1.2電氣邏輯控制系統(tǒng)的組成包括主電路、控制電路路和輔助電路（保護(hù)電路、信號(hào)指示電路和照明電路）3.2C620—2型臥式車床電氣控制系統(tǒng)3.3組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)3.3.1機(jī)床液壓系統(tǒng)

3.3.1液壓泵電動(dòng)機(jī)控制電路

液壓泵電動(dòng)機(jī)為單獨(dú)啟動(dòng)與停止。通常是機(jī)床操作者操作機(jī)床時(shí)啟動(dòng)，離開機(jī)床或下班時(shí)才停止。這是因?yàn)榻M合機(jī)床工作過程中，只有裝卸工件時(shí)才停止運(yùn)動(dòng)，而裝卸工件的時(shí)間很短，為避免液壓泵頻繁啟動(dòng)而降低壽命，液壓泵電動(dòng)機(jī)在工作過程中不宜經(jīng)常啟動(dòng)和停止。

圖3-3組合機(jī)床電氣系統(tǒng)原理圖

3.3.2半自動(dòng)工作循環(huán)控制電路

3.3.2.1繪制轉(zhuǎn)步主令開關(guān)狀態(tài)表

分析這種控制電路時(shí)，首先根據(jù)表3－1繪出表3－2所示的轉(zhuǎn)步主令開關(guān)狀態(tài)表（表中的粗橫線表示轉(zhuǎn)步主令開關(guān)常開觸頭的閉合狀態(tài)，畫該狀態(tài)線的規(guī)則是：某一動(dòng)作完成時(shí)所觸發(fā)的主令開關(guān)，其開關(guān)常開觸頭立即閉合，并保持到該動(dòng)作的相反動(dòng)作開始后的一瞬間才結(jié)束）。

3.3.2.2列寫半自動(dòng)工作循環(huán)控制電路的邏輯表達(dá)式

按圖3－3所示電路列出各個(gè)被控電器得電狀態(tài)的“與—或”邏輯表達(dá)式（不要對(duì)邏輯表達(dá)式進(jìn)行任何化簡(jiǎn)）。然后按表3－2所示的轉(zhuǎn)步主令開關(guān)狀態(tài)，逐個(gè)工步標(biāo)記工步啟動(dòng)時(shí)邏輯表達(dá)式中各個(gè)邏輯變量的取值。在某一個(gè)工步的開始，無(wú)論是按鈕、行程開關(guān)的觸頭還是繼電器、接觸器的觸頭，也不管是常開還是常閉的，只要處于閉合狀態(tài)，則其在邏輯表達(dá)式中相應(yīng)的變量取值為“1”，用粗斜體字表示。否則，取值為“0”，用普通字體表示。按此列寫邏輯表達(dá)式后，逐一察看，只要式中有一個(gè)“與”項(xiàng)的所有變量全部為粗斜體字，則其等號(hào)右邊的輸出變量為“1”。應(yīng)該注意的是，如果某繼電器的邏輯表達(dá)式的輸出變量取值為“1”，則在同一工步狀態(tài)下，各個(gè)邏輯表達(dá)式左邊的該繼電器常開觸頭變量取值也為“1”，其常閉觸頭反變量取值為“0”。

3.3.2.3電路分析過程

SB4·SQ1·SQ3·SQ4·SQ6+KA1·

SQ6=KA1SQ2·SP·SQ4+SQ2·SP·KA1+KA2·SQ4+KA2·KA1=KA2SQ5·SQ1+SQ5·SQ3+KA3·

SQ1+KA3·SQ3=KA3

KA2·KA3=YV1KA1·KA2=YV2KA1·KA2=YV3

KA3·KA2+KA1·KA2=YV4KA1+KA3

=YV5KA2=KM23.4工業(yè)機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)分析（分析方法與組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)相同）

這部分自學(xué)

習(xí)題二題3·13.5電梯電氣控制系統(tǒng)

3.5.1交流變頻調(diào)速集選控制電梯的功能及工作狀態(tài)

3.5.1.1層站停留

當(dāng)電梯中的乘客到達(dá)某層站并離開轎廂后，如果再無(wú)人進(jìn)入轎廂，而且其它層站也無(wú)任何呼喚信號(hào)，則電梯便一直停留在該層站并開著門候客。

3.5.1.2

層站呼喚

在層站門廳的候梯乘客按壓呼喚信號(hào)按鈕后，電梯的工作情況有3種：

(1)電梯原來無(wú)論停留在呼喚層站的上方層站還是下方層站，如果轎廂內(nèi)無(wú)人發(fā)出選層指令，電梯立即關(guān)門并下降或上升至所呼喚的層站，然后?？块_門接客；

(2)

電梯運(yùn)行時(shí)，在運(yùn)行方向前方的層站只要有順向呼喚信號(hào)，均一一順次響應(yīng)并逐個(gè)?？亢魡緦诱?，這稱“順向截梯”；

(3)

電梯沿某方向運(yùn)行時(shí)，在已經(jīng)過層站或未到達(dá)層站有逆向呼喚信號(hào)，電梯暫不予響應(yīng)，但呼喚信號(hào)保持住，待電梯到達(dá)最遠(yuǎn)終點(diǎn)層站且反向運(yùn)行后才被響應(yīng)。

3.5.1.3轎廂內(nèi)的定向和選層

當(dāng)轎廂有乘客時(shí)，電梯的運(yùn)行方向由最先按選層按鈕的乘客決定，而且轎廂內(nèi)的選層信號(hào)優(yōu)先于層站呼喚信號(hào)。例如，有數(shù)名乘客進(jìn)入停留在5層站的空電梯。其中，某乘客先按了21層的按鈕，電梯便按其選層信號(hào)上行。其它乘客在此以后觸發(fā)的選層指令，凡是上行的都得到響應(yīng)，而下行的則須等到上行到達(dá)最遠(yuǎn)終點(diǎn)層站并變換為下行后才被響應(yīng)。在此狀態(tài)下，只有順方向的未到層站的呼喚信號(hào)得到響應(yīng)，逆方向的所有層站呼喚信號(hào)須等到電梯反方向運(yùn)行后才被響應(yīng)。

3.5.1.4啟動(dòng)加速和將?？繉诱緯r(shí)減速

電梯的搭乘舒適感取決于其加減速性