第二章-控制線路基礎(chǔ)

第二章電氣控制線路基礎(chǔ)第一節(jié)圖形、符號(hào)、繪制原則電氣控制系統(tǒng)圖：為了表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計(jì)意圖，便于電氣系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用和維修，將電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及其連接線路用一定的圖形表達(dá)出來。電氣控制系統(tǒng)圖有三種:電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖。1、常用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)接觸器斷電延時(shí)通電延時(shí)低壓短路器刀開關(guān)(隔離開關(guān))熱繼電器電流繼電器電壓繼電器中間繼電器接近開關(guān)位置開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2、電氣控制線路圖的繪制原則繪制電氣原理圈的原則電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分采用國家標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)電器元件的布局，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排同一元件的不同部件分散在不同位置時(shí)，標(biāo)注統(tǒng)一的文字符號(hào)。電器的可動(dòng)部分均按沒有通電或沒有外力作用時(shí)的狀態(tài)畫出盡量減少線條和避免線條交叉電氣安裝接線圖用于電氣設(shè)備和電器元件的安裝、配線、維護(hù)和檢修電器故障。電器元件布置圖表明電器元件的實(shí)際位置，為制造、安裝、維護(hù)提供必要的資料。第三節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制線路一、全電壓直接啟動(dòng)1、用開關(guān)直接啟動(dòng)線路用開關(guān)實(shí)現(xiàn)電機(jī)電源的接通和斷開缺點(diǎn)：無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控和自控M3~ABCQA1FAQA0B'C'SFa.點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)作過程觸頭（QA1

）打開按鈕松開線圈（QA1

）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)。觸頭（QA1

）閉合按下按鈕（SF）

線圈（QA1）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；控制電路主電路2、用接觸器直接啟動(dòng)線路QA1b.電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行自保持SF2C'M3~ABCQA1FAQA0B'SF1起動(dòng)按鈕停車按鈕注意：接觸器線圈電壓380V時(shí)，采用此種接線方式。QA1QA1簡單的接觸器控制ABCM3~刀閘起隔離作用自保持停止按鈕起動(dòng)按鈕特點(diǎn)：小電流控制大電流。QA0BBM3~ABCQA1FA方法一：用復(fù)合按鈕。c.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行SF3：點(diǎn)動(dòng)SF2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系主電路控制電路M3~ABCQA1FA方法二：加中間繼電器（KA）?？刂脐P(guān)系SF3：點(diǎn)動(dòng)SF2：連續(xù)運(yùn)行BBQA13、點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)控制4、多點(diǎn)控制5、順序控制電路兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序，沒有延時(shí)要求。

FAQA2BB2ABCFAM3~ABCQA1BB1M3~主電路控制電路QA1QA2SF3SF4BB2QA2QA1SF1SF2BB1QA1M1起動(dòng)后，M2延時(shí)起動(dòng)。BBSF2QA1KT

QA2

延時(shí)

QA2

M1起動(dòng)KTM2起動(dòng)主電路同前QA1SB1SB2KTQA1QA2QA2QA2KT控制電路6、電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制QAFQAFSF1SFFBBQARQARQARSFRM3~ABCQAFFAQA0BB該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SFF和SFR不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SF1正轉(zhuǎn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制—加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，SFR不起作用；反轉(zhuǎn)時(shí)，SFF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路。QAFSF1QAFSFFBBQARQARQAFQARM3~ABCQAFFAQBBBQARSFR互鎖QAFSF1QAFSFFBBQARQARQARQAFSBR電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制—雙重互鎖QARM3~ABCQAFFAQFBB電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險(xiǎn)機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制演示行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BAQARM3~ABCQAFFAQA0BB7、自動(dòng)循環(huán)控制線路行程控制電路（1）正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動(dòng)作過程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）控制回路QAFBBQARSB1QAFSB2STASB3STBQARQARQAF限位開關(guān)行程控制(2)--自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動(dòng)返回電機(jī)STaSTb自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施QARSFRQAFBBQAFSF1QAFSFFQARQARSTaSTb自動(dòng)往返控制演示自動(dòng)往返控制演示9、連鎖控制電路中的保護(hù)措施（1）短路保護(hù)防止電動(dòng)機(jī)突然流過短路電流而引起繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。常用的短路保護(hù)元件：熔斷器、過電流繼電器、自動(dòng)開關(guān)。（2）長期過載保護(hù)防止因電機(jī)長期過載導(dǎo)致電機(jī)等電氣設(shè)備因發(fā)熱而升溫引起設(shè)備絕緣損壞。常用的長期過載保護(hù)元件：熱繼電器。（3）零壓（欠壓）保護(hù)防止因電源電壓消失或降低而可能發(fā)生的不容許故障。常用的零壓（欠壓）保護(hù)元件：欠電壓繼電器（4）零勵(lì)磁保護(hù)防止因勵(lì)磁電流消失或降低而可能發(fā)生的不容許故障。常用的零勵(lì)磁保護(hù)元件：欠電流繼電器（5）正反接觸器閉鎖保護(hù)防止接觸器同時(shí)動(dòng)作。保護(hù)元件：接觸器的輔助觸點(diǎn)1、電機(jī)的Y－起動(dòng)KM-Y閉合，電機(jī)接成Y形；KM-△閉合，電機(jī)接成形。第三節(jié)降電壓啟動(dòng)控制線路QAFAQA0FR電機(jī)A'xB'yC'zQA-YQA-主電路接通電源延時(shí)KTQA-QA-YY轉(zhuǎn)換完成SF2QAKTQA-YQA-QASF1SF2QAY－起動(dòng)控制電路BBQA-KTKFQA-YQA-YQA-KM-KFQA-QAFAQBBB電機(jī)A'xB'yC'zQA-YQA-2、串電阻（電抗）降壓啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，在定子繞組中串接電阻。3、電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)“軟啟動(dòng)”是指機(jī)械設(shè)備在重載的工況下能夠可控制地逐步克服整個(gè)系統(tǒng)的慣性而平穩(wěn)地啟動(dòng)。軟啟動(dòng)的作用：減輕傳動(dòng)系統(tǒng)本身所受到的啟動(dòng)沖擊，延長關(guān)鍵零部件的使用壽命。縮短電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的沖擊時(shí)間，減小對電動(dòng)機(jī)的熱沖擊負(fù)荷及對電網(wǎng)的影響，從而節(jié)約電能并延長電動(dòng)機(jī)的工作壽命。

液壓軟啟動(dòng)電軟啟動(dòng)軟啟動(dòng)器的控制功能斜坡升壓啟動(dòng)方式轉(zhuǎn)矩控制及啟動(dòng)電流限制啟動(dòng)方式電壓提升脈沖啟動(dòng)方式轉(zhuǎn)矩控制軟停車方式制動(dòng)停車方式第五節(jié)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)2、能耗制動(dòng)控制線路工作原理所謂能耗制動(dòng)，就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個(gè)直流電壓，即通入直流電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用以達(dá)到制動(dòng)的目的。1、反接制動(dòng)控制線路工作原理切斷電源并加入反相序的電源。第五節(jié)控制線路設(shè)計(jì)原則控制線路設(shè)計(jì)的基本要求：滿足生產(chǎn)工藝要求電路力求簡單、布局合理、電器元件選擇正確并得到充分利用安全可靠，能長穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié)便于操作安裝和維修設(shè)計(jì)方法：經(jīng)驗(yàn)法——憑借實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，用基本線路和典型環(huán)節(jié)加以合理組合邏輯分析法——利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計(jì)的方法了解生產(chǎn)工藝過程要求選擇自動(dòng)控制方法和原則設(shè)計(jì)原理圖選器件和整定參數(shù)繪出安裝圖安裝、調(diào)試、修改、完善設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題：1、盡量減少觸點(diǎn)數(shù)量，簡化線路：2、合理安排電器元件連接線路，減少連接導(dǎo)線，保障實(shí)用安全：同一電器的常開、常閉觸點(diǎn)靠得很近，不要接在電源的不同相上，以免短路3、一條控制線路中，不能有兩個(gè)交流電器線圈串聯(lián)兩電器觸點(diǎn)動(dòng)作有先后線圈吸合后阻抗變大先吸合的分壓大，分壓小的可能吸不上等效感抗減小，電流增大，時(shí)間長了可能燒壞線圈4、控制電源一端接地時(shí)應(yīng)防止意外事故發(fā)生5、避免寄生電路：在控制電路的動(dòng)作過程中或事故發(fā)生情況下，意外接通的電路避免線路的競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象發(fā)生：由于觸頭動(dòng)作時(shí)間的影響，使程序不能完成轉(zhuǎn)換，因而可能發(fā)生誤動(dòng)作原意：QA1得電經(jīng)延時(shí)后QA2得電，同時(shí)使QA1失電實(shí)際：如果QA2觸頭動(dòng)作的暫態(tài)時(shí)間大于KF觸頭釋放時(shí)間，則QA2尚未自保，KF已斷簡單設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)舉例題目1現(xiàn)有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1，M2，M3，要求啟動(dòng)順序?yàn)椋合葐?dòng)M1,經(jīng)T1后啟動(dòng)M2,再經(jīng)T2后啟動(dòng)M3;停車時(shí)要求:先停M3,經(jīng)T3后再停M2，再經(jīng)T4后停M1，3臺(tái)電機(jī)使用的接觸器分別為QA1,QA2和QA3。試設(shè)計(jì)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟/?？刂凭€路。KF5KF5QA2QA1KF5KF3KF2KF4QA1KF1KF4KF51SF1SF2KF1QA3KF3KF2BB3BB2BB1AC220LAC220N題目2混凝土攪拌機(jī)的電氣控制混凝土攪拌機(jī)主要由攪拌機(jī)構(gòu)、上料裝置、給水環(huán)節(jié)組成。攪拌機(jī)構(gòu)的滾筒要求能正轉(zhuǎn)攪拌混凝土，反轉(zhuǎn)使攪拌好的混凝土倒出。上料裝置的爬斗要求能正轉(zhuǎn)提升爬斗，爬斗上升到位后自動(dòng)停止并翻轉(zhuǎn)將料和水泥傾入攪拌機(jī)滾筒。反轉(zhuǎn)使料斗下降放平并自動(dòng)停止，以接受再一次的下料。為防止料斗負(fù)重上升時(shí)停電和可能要求其中途停止運(yùn)行時(shí)保證安全，采用電磁制動(dòng)器YB作機(jī)械制動(dòng)裝置。上料裝置電動(dòng)機(jī)M2屬于間歇運(yùn)行，所以未設(shè)過載保護(hù)裝置，其控制電路與前面分析的正反限位控制電路是相同的。課后習(xí)題12課后習(xí)題13課后習(xí)題14課后習(xí)題15電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例1）控制要求：有一送料小車，電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)為Y180L－４。額定功率為7.5ｋｗ、額定轉(zhuǎn)速為1470r/min、額定電壓為AC380V。額定電流為13.5A。要求動(dòng)作程序如下：（1）小車從甲地起動(dòng)后，運(yùn)行至乙地能自動(dòng)停止，停留t1時(shí)間裝料后自動(dòng)返回。

（2）小車返回至甲地能自動(dòng)停止，停留t2時(shí)間卸料后又