第2章電氣控制線路基礎(chǔ)

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)電氣控制與PLC第二章電氣控制線路基礎(chǔ)主講教師：姚青梅自動化學(xué)院1電氣控制線路圖的圖形、文字符號及繪制原則三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路三相籠型異步電動機(jī)速度控制線路變頻調(diào)速與變頻器的使用電氣控制線路的簡單設(shè)計法典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析本章內(nèi)容2什么是電氣控制線路？用導(dǎo)線將電機(jī)、電器、儀表等元器件按一定的要求連接起來，并實現(xiàn)某種特定控制要求的電路。

什么是電氣控制系統(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，這就是電氣控制系統(tǒng)圖。電氣控制系統(tǒng)圖的種類

電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖。2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則34.常用電氣圖形和文字符號電氣圖形符號和文字符號的國家標(biāo)準(zhǔn)演化歷史現(xiàn)狀圖形符號基本上是統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB4728）文字符號還在使用已廢止的GB7159—1987《電氣技術(shù)中的文字符號制訂通則》目前電氣圖形符號和文字符號相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)介紹本教材是第一本全面采用電氣文字符號新國家標(biāo)準(zhǔn)（GBT5094-2003、T20939-2007）的教材電氣元器件文字符號含義詳見教材表2-1、2-2（p46-47）；圖形符號及文字符號列表見表2-3（p47——55）2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則45.電氣控制線路圖的繪制原則電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。 主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分。包括從電源到電機(jī)之間相連的電器元件；一般由組合開關(guān)、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機(jī)等組成。

輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路，其流過的電流比較小。包括控制電路、照明電路、信號電路和保護(hù)電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點、熱繼電器觸點、保護(hù)電器觸點等組成。2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則5繪制電氣原理圖時應(yīng)遵循的原則

圖中所有電器元件都應(yīng)采用國家標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號表示。布局——主左上，輔右下。按功能布置，盡可能按動作順序從上到下，從左向右排列。文字符號標(biāo)注——不同部件要統(tǒng)一；同一元件，用相同的符號表示，同類器件要加數(shù)字序號以區(qū)別。圖形符號表示要點——所有電器的可動部分均按未通電或未受外力作用。線條交叉及圖形方向——盡量不交叉；“+”形連接點必須畫實心圓點；圖形符號可旋轉(zhuǎn)90°，文字不可。圖區(qū)——方便檢索、閱讀分析。2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則6符號位置的索引當(dāng)一個控制系統(tǒng)有多頁圖紙時，索引非常有用。

圖號/頁號·圖區(qū)號接觸器、繼電器的線圈、觸點的索引方法接觸器繼電器2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則7例：CW6132型普通車床電氣原理圖86.電氣安裝接線圖什么是電氣安裝接線圖？作用？——按電氣元器件的布置位置和實際接線，用規(guī)定的圖形符號繪制的圖形。~主要用于電氣設(shè)備和電器元件的安裝、配線、維護(hù)和檢修電器故障。一般情況下，電氣安裝圖和原理圖需配合起來使用。2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則96.電氣安裝接線圖繪制電氣安裝圖應(yīng)遵循的主要原則如下：必須遵循相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣安裝接線圖。各電器元器件的位置、文字符號必須和電氣原理圖中的標(biāo)注一致，同一個電器元件的各部件（如同一個接觸器的觸點、線圈等）必須畫在一起，各電器元件的位置應(yīng)與實際安裝位置一致。不在同一安裝板或電氣柜上的電器元件或信號的電氣連接一般應(yīng)通過端子排連接，并按照電氣原理圖中的接線編號連接。走向相同、功能相同的多根導(dǎo)線可用單線或線束表示。畫連接線時，應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線的規(guī)格、型號、顏色、根數(shù)和穿線管的尺寸。2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則10例：CW6132型車床電氣安裝接線圖6.電氣安裝接線圖117.電器元件布置圖主要用來表明電氣設(shè)備或系統(tǒng)中所有電器元器件的實際位置，為制造、安裝、維護(hù)提供必要的資料。電器元器件布置圖的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：必須遵循相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和繪制電器元件布置圖。相同類型的電器元件布置時，應(yīng)把體積較大和較重的安裝在控制柜或面板的下方。發(fā)熱的元器件應(yīng)該安裝在控制柜或面板的上方或后方，但熱繼電器一般安裝在接觸器的下面，以方便與電機(jī)和接觸器的連接?！?.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則127.電器元件布置圖電器元器件布置圖的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：……需要經(jīng)常維護(hù)、整定和檢修的電器元件、操作開關(guān)、監(jiān)視儀器儀表，其安裝位置應(yīng)高低適宜，以便工作人員操作。強(qiáng)電、弱電應(yīng)該分開走線，注意屏蔽層的連接，防止干擾的竄入。電器元器件的布置應(yīng)考慮安裝間隙，并盡可能做到整齊、美觀。2.1電氣控制線路的圖形、文字符號及繪制原則13例：CW6132型車床控制盤電器布置圖7.電器元件布置圖14概述三相籠型異步電動機(jī)在生產(chǎn)實際中用量最大（>80%）。其電氣控制線路圖大都由繼電器、接觸器和按鈕等有觸點的電器組成。●電氣控制線路基礎(chǔ)2.2三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路15

通過開關(guān)、按鈕、繼電器、接觸器等電器觸點的接通或斷開來實現(xiàn)電動機(jī)各種運轉(zhuǎn)形式的控制稱做繼電—接觸器控制。典型的控制環(huán)節(jié)有點動控制、單向自鎖運行控制、正反轉(zhuǎn)控制、行程控制、時間控制等。電動機(jī)在使用過程中由于各種原因可能會出現(xiàn)一些異常情況，如電源電壓過低、電動機(jī)電流過大、電動機(jī)定子繞組相間短路或電動機(jī)繞組與外殼短路等等，如不及時切斷電源則可能會對設(shè)備或人身帶來危險，因此必須采取保護(hù)措施。

電動機(jī)的繼電—接觸器控制電路中，常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)、過載保護(hù)、零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)等?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.2三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路161.帶過載保護(hù)的點動控制電路主電路:開關(guān)、熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件。與被控制電動機(jī)相串聯(lián)?？刂齐娐?按鈕、接觸器線圈、熱繼電器常閉觸點。接在兩相之間，控制電路中的電流較小。起動控制過程：按下按鈕SB接觸器線圈KM得電KM主觸頭閉合電動機(jī)運轉(zhuǎn)；主電路FRKMSB控制電路FRM3~QSFUL1L2L3KM停止控制過程：松開按鈕SB接觸器線圈失電KM主觸頭打開電動機(jī)停轉(zhuǎn)。動畫17FRKMKMSB1SB2控制電路KM起動2.全壓啟動控制線路通電KM主電路FR3~MFUQQ轉(zhuǎn)動全壓啟動是最基本的電動機(jī)控制線路。組成：主電路控制線路18FRKMKMSB1SB2控制電路KM合上開關(guān)Q起動(2)控制原理KM輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點閉合，電動機(jī)運轉(zhuǎn)。通電KM主電路FR3~MFUQQ轉(zhuǎn)動19合上開關(guān)Q(2)控制原理松開起動按鈕SB2利用自身輔助觸點，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖FRKM..KMSB1SB2..控制電路KM輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點閉合，電動機(jī)運轉(zhuǎn)。通電起動KM轉(zhuǎn)動主電路FR3~MFUQQ20(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ轉(zhuǎn)動KM自鎖停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。動畫21(2)控制原理轉(zhuǎn)動停車

按下停止按鈕SB1,

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

停轉(zhuǎn)FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點,實現(xiàn)點動控制。22既能長期工作又能點動的控制電路按下起動按鈕，電動機(jī)運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。點動按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕23KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機(jī)運轉(zhuǎn)點動時：自鎖觸點不起作用通電既能長期工作又能點動的控制電路24KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電松開SB3既能長期工作又能點動的控制電路25KMSB2FRKMSB1~SB3松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實現(xiàn)點動用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。先斷開后閉合斷開斷電既能長期工作又能點動的控制電路26正反轉(zhuǎn)控制線路生產(chǎn)實際的需要工作原理需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機(jī)反轉(zhuǎn)?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.2三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路27

SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時動作。反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點28按下SBFSBKMF

在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。缺點：改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機(jī)械聯(lián)鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合29機(jī)械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR30KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)動畫31主電路中的電流與控制電路中的電流有何區(qū)別？你會做嗎？簡述電動機(jī)點動控制、單向運轉(zhuǎn)控制和正反轉(zhuǎn)控制線路的工作過程。

試述什么是自鎖、互鎖？它們在控制電路中各起什么作用？

檢驗學(xué)習(xí)結(jié)果試設(shè)計一個電動機(jī)控制線路。要求：既能點動，又能單向起動、停止及連續(xù)運轉(zhuǎn)的控制線路

32下圖所示的鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯誤，請改正。正反轉(zhuǎn)控制線路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR331.圖中KM1是什么元件，KM1①、KM1②、KM1③、KM1④是KM1的什么部分，KM1③、KM1④在電路中起什么作用？342.FU是什么元件，在電路中起什么作用？353.FR是什么元件，F(xiàn)R①、FR②是FR的什么部分,FR在電路中起什么作用?364.試敘述按下啟動按鈕SB1電路的動作過程。37自鎖和互鎖的作用與區(qū)別？1.作用自鎖:能保證松開啟動按鈕時，交流接觸器的線圈繼續(xù)通電；互鎖:能夠保證兩個交流接觸器的線圈不會在同一時間都處于通電狀態(tài)。2.區(qū)別自鎖利用動合輔助觸點;互鎖利用動斷輔助觸點。自鎖環(huán)節(jié)與起動按鈕串聯(lián);互鎖環(huán)節(jié)與另一交流接觸器的線圈串聯(lián)。38下列電路能否控制電機(jī)起停?SBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMKMSBstpSBstKMKM能起動,不能停止不能起動,且造成電源短路非正常起動,且不能停止只能點動39下面控制電路能否實現(xiàn)既能點動、又能連續(xù)運行不能點動！KMSB1KMSB2FRSB340KASB2FRKASB1~KMKASB3簡述下面控制電路的工作原理。41●電氣控制線路基礎(chǔ)2.2三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路×42正反轉(zhuǎn)控制線路工作過程無互鎖（不能使用）正－停－反重要概念：互鎖正－反－?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.2三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路43點動控制線路生產(chǎn)實際的需要工作過程●電氣控制線路基礎(chǔ)2.2三相籠型異步電動機(jī)的基本控制線路445.多點控制線路FRKMSB2KMSB3SB1SB3有些生產(chǎn)設(shè)備為了操作方便，需要在兩地或多地控制同一臺電機(jī)。甲地停止按鈕甲地起動按鈕控制原理：只要將兩地或多地的起動按鈕并聯(lián)，停止按鈕串聯(lián)，就可實現(xiàn)兩地或多地同時對一臺電動機(jī)的控制。乙地停止按鈕乙地起動按鈕FRM3~QSFUL1L2L3KM145順序控制線路生產(chǎn)實際的需要類型基于動作先后順序基于時間控制工作過程46按動作順序控制：47M13~這樣的順序控制是否合理？兩電機(jī)各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。KM1KM2M23~48按時間順序控制：49順序控制線路1#2#

例如：皮帶運輸起動要求:

1#電機(jī)先起動，2#電機(jī)才動。停車要求:

2#電機(jī)先停，1#電機(jī)才停。50順序控制方法1：51順序控制方法2：KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1起動：通電通電閉合閉合52順序控制方法2：SB1KM1FR1KM2SB2KM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開53自動循環(huán)控制是利用生產(chǎn)機(jī)械的行程終端加位置開關(guān)實現(xiàn)的正、反轉(zhuǎn)控制。生產(chǎn)機(jī)械STBSTAFRKM2STBKM1KM2SB3KM1KM2STAKM1SB1SB2L1L2生產(chǎn)機(jī)械往復(fù)運動工作臺。往復(fù)運動控制線路

如此不斷地重復(fù)前面的往復(fù)運動，直至按動停止按鈕后，生產(chǎn)機(jī)械才能停止運動。自動循環(huán)控制線路54FRKM2STBKM1KM2SB3KM1KM2STAKM1SB1SB2L1L2按SB2時KM1通電(其常閉斷開，常開閉合)電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺右移到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STB

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺左移)KM1斷電KM2通電停止正轉(zhuǎn)55帶限位保護(hù)的自動循環(huán)控制線路BG3：左限位保護(hù)行程開關(guān)BG4：右限位保護(hù)行程開關(guān)56應(yīng)為動合觸點

控制要求:在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的預(yù)定位置能自動停止,并且有短路、過載和失壓保護(hù).找出圖中的錯誤,畫出正確的電路,并闡述從KM1線圈通電換到KM2線圈通電的操作過程。缺短路保護(hù)應(yīng)為動斷觸點應(yīng)為動合觸點KM1ST1ST2KM2KM2KM1KM1SB2SB3KM2SB1KMRQKMF3~3~缺過載保護(hù)電源線應(yīng)為動斷觸點57KMRQKMFFR3~3~KM1STA1STB1KM1KM2KM1KM2SBstFSBstRKM2SBstpFR正確的控制電路:58為什么要進(jìn)行降壓啟動控制？ ——減小對電網(wǎng)的沖擊降壓啟動的過程降壓啟動方法定子電路串電阻（或電抗）星形—三角形自耦變壓器延邊三角形使用軟啟動器使用變頻器●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路59●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路星形—三角形降壓啟動控制線路降壓啟動原理啟動時將電動機(jī)定子繞組接成星形，加在電動機(jī)每相繞組上的電壓為額定值的，加在電動機(jī)定子繞組上的電流是Δ連接時的1/3，從而減小了啟動電流對電網(wǎng)的影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組改接成三角形，使電動機(jī)在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。工作過程主電路為什么像這樣連接？工作過程60●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路61Y接法KM3KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2星形—三角形降壓啟動控制線路62通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕起動過程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接常閉斷開常開閉合常閉閉合電動機(jī)Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KT通電KM3通電通電瞬時閉合63KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接KT通電起動過程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電常閉斷開常開閉合常閉閉合電動機(jī)Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KM3通電通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電松開SB2,電機(jī)仍處于Y接起動狀態(tài)。64KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng)KT常閉觸點延時斷開時斷電復(fù)合按鈕65KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕斷電KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng)KT常閉觸點延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組接Y接斷開66KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng)KT常閉觸點延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組接Y接斷開通電電機(jī)接運行KM1通電67Y接法

KM2KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKTKM2KM1KM2KM1KM2KTKM2KM2KT星形—三角形降壓啟動控制線路68Y接法KM3KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM2KTKM1KM3KM2KM2KM2KM3KT星形—三角形降壓啟動控制線路691.星形—三角形降壓啟動控制線路特點和適用場合優(yōu)點：啟動電流特性好，結(jié)構(gòu)簡單，價格低；缺點：由于啟動轉(zhuǎn)矩也降低到了原來的1/3，所以轉(zhuǎn)矩特性差。適合于輕載或空載啟動的場合?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路702.自耦變壓器降壓啟動控制線路

自耦變壓器降壓啟動的控制線路中，電動機(jī)啟動電流的限制是靠自耦變壓器來實現(xiàn)的。其設(shè)計思想也是通過時間繼電器完成電動機(jī)由啟動到正常運行的自動切換。啟動時串入自耦變壓器，啟動結(jié)束后自動將其切除?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路712.自耦變壓器降壓啟動控制線路

723.軟啟動器及其使用使用場合及特點在一些對啟動要求較高的場合，可選用軟啟動裝置，它采用電子啟動方法。主要特點是：具有軟啟動和軟停車功能，啟動電流、啟動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)，另外還具有對電動機(jī)和軟啟動器本身的熱保護(hù)、限制轉(zhuǎn)矩和電流沖擊、三相電源不平衡、缺相、斷相等保護(hù)功能和實時檢測并顯示如電流、電壓、功率因數(shù)等參數(shù)的功能。原理利用晶閘管的移相控制原理，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，改變其輸出電壓，達(dá)到通過調(diào)壓方式來控制啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路733.軟啟動器及其使用軟啟動器的控制功能斜坡升壓啟動方式此種啟動方式一般可設(shè)定啟動初始電壓Uqo和啟動時間t1。這種啟動方式關(guān)閉電流反饋，屬開環(huán)控制方式，在電動機(jī)啟動過程中，電壓線性逐漸增加，在設(shè)定的時間內(nèi)達(dá)到額定電壓。轉(zhuǎn)矩控制及啟動電流限制啟動方式此種啟動方式一般可設(shè)定啟動初始力矩Tqo、啟動階段力矩限幅TLI、力矩斜坡上升時間t1和啟動電流限幅ILI。這種啟動方式引入電流反饋，通過計算間接得到負(fù)載轉(zhuǎn)矩，屬閉環(huán)控制方式。由于控制目標(biāo)為轉(zhuǎn)矩，故軟啟動器輸出電壓為非線性上升。此種控制方式可以使電動機(jī)以最佳的啟動加速度、以最快的時間完成平穩(wěn)的啟動，是應(yīng)用最多的啟動方式?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路743.軟啟動器及其使用軟啟動器的控制功能電壓提升脈沖啟動方式此種啟動方式一般可設(shè)定電壓提升脈沖限幅ULI。升壓脈沖寬度一般為5個電源周波，即100ms。在啟動開始階段，晶閘管在極短時間內(nèi)按設(shè)定升壓幅值啟動，可得到較大的啟動轉(zhuǎn)矩，此階段結(jié)束后，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩控制及啟動電流限制啟動。該啟動方法適用于重載并需克服較大靜摩擦的啟動場合。轉(zhuǎn)矩控制軟停車方式輸出電壓逐漸降低而切斷電源——不允許電動機(jī)瞬間停機(jī)制動停車方式能耗制動方式●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路753.軟啟動器及其使用使用舉例：TE的Altistart46具有通用軟啟動器的各種功能電動機(jī)單向運行，帶旁路接觸器、軟啟動、軟停車或自由停車控制線路端子功能L1/L2/L3,A1/A2/A3,T1/T2/T3,A2/B2/C2PLSTOP,RUNC,400KF1,KF2輸出繼電器

KF1：可編程：隔離繼電器（或故障繼電器）KF2：啟動結(jié)束繼電器●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路76●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路773.軟啟動器及其使用使用舉例：TE的Altistart46單臺軟啟動器啟動多臺電機(jī)舉例注意外部旁路的區(qū)別KF1,KF2輸出繼電器的作用在一臺電動機(jī)啟動結(jié)束后，軟啟動器被外部旁路。對它來說，這是不正常狀態(tài)，所以KF1和KF2都斷開?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路78●電氣控制線路基礎(chǔ)2.3三相籠型異步電動機(jī)降壓啟動控制線路79概述為什么要進(jìn)行制動控制？制動方法機(jī)械的電氣的反接制動能耗制動使用軟啟動器或變頻器中的制動功能●電氣控制線路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路80反接制動控制線路工作原理切斷電源并加入反相序的電源注意事項限制沖擊電流及時切除反向電源特點及適用場合特點：制動迅速，效果好，沖擊大。適用場合：通常僅適用于10kW以下的小容量電動機(jī)?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路81反接制動控制線路單向運行反接制動控制線路●電氣控制線路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路速度繼電器：動作值：120~3000r/min返回值：<100r/min82反接制動控制線路具有反接制動電阻的可逆運行反接制動控制線路●電氣控制線路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路83正向啟動

SF2↑→KF3↑→QA1↑→電動機(jī)降壓啟動→轉(zhuǎn)速上升到一定值時→BS1↑→KF1↑→QA3↑→RA被短接→電動機(jī)全壓下升速到額定值。正向停止SF1↓→KF3↓、QA1↓、QA3↓→QA2↑→在接有RA的情況下制動→轉(zhuǎn)速下降到一定值→KF1↓→QA2↓→制動結(jié)束●電氣控制線路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路84能耗制動控制線路工作原理所謂能耗制動，就是在電動機(jī)脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個直流電壓，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)到制動的目的。實現(xiàn)方法根據(jù)能耗制動時間控制原則，可用時間繼電器進(jìn)行控制；也可以根據(jù)能耗制動速度原則，用速度繼電器進(jìn)行控制?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路85能耗制動控制線路單向運行能耗制動控制線路以時間控制原則進(jìn)行控制；以速度原則進(jìn)行控制。

●電氣控制線路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路86●電氣控制線路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路87能耗制動控制線路能耗制動和反接制動的比較能耗制動比反接制動消耗的能量少，其制動電流也比反接制動電流小得多，但能耗制動的制動效果不及反接制動明顯，同時還需要一個直流電源，控制線路相對比較復(fù)雜。能耗制動一般適用于電動機(jī)容量較大和啟動、制動頻繁的場合。反接制動一般適合于電動機(jī)容量較小和不頻繁制動的場合?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.4三相籠型異步電動機(jī)制動控制線路88概述電氣調(diào)速方法三相籠型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式：調(diào)速方法改變p：變極調(diào)速－有級調(diào)速，簡單，適用于要求不高的一般場合。改變s：滑差電機(jī)－已淘汰。改變f：變頻調(diào)速－調(diào)速性能最好，使用廣泛的調(diào)速方法?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.5三相籠型異步電動機(jī)速度控制線路89變極調(diào)速控制線路變極方法●電氣控制線路基礎(chǔ)2.5三相籠型異步電動機(jī)速度控制線路恒功率恒轉(zhuǎn)矩90變極調(diào)速控制線路雙速電動機(jī)調(diào)速控制線路主電路的連接低速啟動高速啟動問題：想一想QA3的作用？●電氣控制線路基礎(chǔ)2.5三相籠型異步電動機(jī)速度控制線路91變頻調(diào)速的基本概念什么是變頻調(diào)速？●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用變頻調(diào)速是通過改變供電電壓的頻率可以實現(xiàn)對交流電動機(jī)的速度控制。

電動機(jī)轉(zhuǎn)速n基本上與電源的頻率f成正比，因此，平滑地調(diào)節(jié)供電電源的頻率，就能平滑，無級地調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。92變頻調(diào)速的基本概念上世紀(jì)80年代前，什么因素制約了變頻調(diào)速的發(fā)展？

~大功率開關(guān)器件；微處理器及變頻控制方式變頻調(diào)速的特點：

~連續(xù)調(diào)速；啟動電流小，可調(diào)節(jié)加減速度，電動機(jī)可以高速化和小型化，保護(hù)功能齊全；節(jié)能；提高生產(chǎn)率和質(zhì)量?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用93變頻器的類型按電路結(jié)構(gòu)分交－直－交變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。大多數(shù)變頻器都屬于交－直－交型。交－交變頻器把頻率固定的交流電源直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電源。其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，變換效率高，但可調(diào)頻率一般為額定頻率的1/2以下，主要用于容量較大的低速拖動系統(tǒng)中?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用94按濾波方式分：電壓型變頻器

在交-直-交變頻器中，中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，輸出交流電壓是矩形波或階梯波。電流型變頻器在交-直-交變頻器中，中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波，直流電流波形比較平直，輸出交流電流是矩形波或階梯波。●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用95變頻調(diào)速是通過改變供電電壓的頻率可以實現(xiàn)對交流電動機(jī)的速度控制。

如果頻率f小于電動機(jī)的額定頻率fN，那么氣隙磁通Φ就會大于氣隙磁通ΦN，就會導(dǎo)致電動機(jī)的鐵芯磁通產(chǎn)生過飽和，從而導(dǎo)致勵磁電流過大，使電動機(jī)的功率因數(shù)和工作效率顯著下降，嚴(yán)重時會因繞組過熱而損壞電機(jī)。如果頻率f大于電動機(jī)的額定頻率fN，那么氣隙磁通Φ就會小于于氣隙磁通ΦN，就會導(dǎo)致電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩M下降，電動機(jī)的功率沒有得到充分利用造成浪費。改變頻率時控制變頻器輸出電壓，使電動機(jī)的磁通保持一定，這就是控制電壓與頻率之比，所以稱為V/F控制。按控制方式分：V/F控制96V/F控制它是最簡單的一種控制方式，不用選擇電動機(jī)，通用性優(yōu)良；與其他控制方式相比，在低速區(qū)內(nèi)電壓調(diào)整困難，故調(diào)速范圍窄，通常在1∶10左右的調(diào)速范圍內(nèi)使用；急加速、減速或負(fù)載過大時，抑制過電流能力有限；不能精密控制電動機(jī)實際速度，不適合用于同步運轉(zhuǎn)場合；基頻以下可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，基頻以上可以實現(xiàn)恒功率調(diào)速?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用97矢量控制按照直流電動機(jī)電樞電流控制思想，根據(jù)交流電動機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，利用坐標(biāo)變換的手段，將交流電動機(jī)的定子電流分解成磁場分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流，并對電動機(jī)的磁場和轉(zhuǎn)矩分別進(jìn)行控制，使交流異步電動機(jī)達(dá)到與直流電動機(jī)相同的調(diào)速性能。機(jī)理：將供給異步電動機(jī)的定子電流在理論上分成兩部分：產(chǎn)生磁場的電流分量（磁場電流）和與磁場相垂直、產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流）。該磁場電流、轉(zhuǎn)矩電流與直流電動機(jī)的磁場電流、電樞電流相當(dāng)。矢量控制又可分為磁通矢量控制、電壓矢量控制和轉(zhuǎn)矩矢量控制等。

●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用98矢量控制特點：需要使用電動機(jī)參數(shù)，一般用做專用變頻器。調(diào)速范圍在1∶100以上。速度響應(yīng)性極高，適合于急加速、減速運轉(zhuǎn)和連續(xù)4象限運轉(zhuǎn)，能適用于任何場合?！耠姎饪刂凭€路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用99變頻器的類型根據(jù)輸出電壓調(diào)制方式分類PAM方式脈沖幅值調(diào)制（PAM，PulseAmplitudeModulation）

PWM方式脈沖寬度調(diào)制（PWM，PulseWidthModulation）

根據(jù)輸入電源的相數(shù)分類單相變頻器三相變頻器●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用100變頻器的組成主電路控制電路保護(hù)電路●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用101變頻器的主電路整流電路直流電路逆變器濾波電容:CF；限流電阻:RL；開關(guān):SL；電源指示:HL；

逆變管:V1~V6；續(xù)流二極管:VD7~VD12；緩沖電路；

制動電阻:RB；制動單元:VB；102變頻器的主要技術(shù)參數(shù)輸入側(cè)主要額定數(shù)據(jù)輸出側(cè)主要額定數(shù)據(jù)對變頻器設(shè)置和調(diào)試時的主要參數(shù)●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用103變頻器的選擇種類選擇容量選擇變頻器的主要功能頻率給定功能升速、降速和制動控制控制功能保護(hù)功能變頻器的操作方式數(shù)字操作器和數(shù)字顯示器遠(yuǎn)程操作端子操作●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用104變頻調(diào)速與變頻器的使用應(yīng)用舉例：Micromaster440應(yīng)用舉例●電氣控制線路基礎(chǔ)2.6變頻調(diào)速與

變頻器的使用105概述一般設(shè)計法：又稱為經(jīng)驗設(shè)計法。它主要是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用各種典型的線路環(huán)節(jié)，直接設(shè)計控制電路。邏輯設(shè)計法：它根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，利用邏輯代數(shù)來分析、設(shè)計控制線路。為什么要對設(shè)計方法進(jìn)行改進(jìn)？簡單設(shè)計法介紹一般設(shè)計法的幾個主要原則最大限度地實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制線路的要求。在滿足生產(chǎn)要求的前提下，控制線路力求簡單、經(jīng)濟(jì)、安全可靠。盡量減少電器的數(shù)量盡量選用相同型號的電器和標(biāo)準(zhǔn)件，以減少備品量，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、常用的或經(jīng)過實際考驗過的線路和環(huán)節(jié)。盡量減少控制線路中電源的種類盡可能直接采用電網(wǎng)電壓，以省去控制變壓器。

●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法106簡單設(shè)計法介紹一般設(shè)計法的幾個主要原則在滿足生產(chǎn)要求的前提下，控制線路力求簡單、經(jīng)濟(jì)、安全可靠。盡量縮短連接導(dǎo)線的長度和數(shù)量設(shè)計控制線路時，應(yīng)考慮各個元件之間的實際接線。●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法107簡單設(shè)計法介紹一般設(shè)計法的幾個主要原則在滿足生產(chǎn)要求的前提下，控制線路力求簡單、經(jīng)濟(jì)、安全可靠。正確連接觸點正確連接電器的線圈

●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法108簡單設(shè)計法介紹一般設(shè)計法的幾個主要原則在滿足生產(chǎn)要求的前提下，控制線路力求簡單、經(jīng)濟(jì)、安全可靠。元器件的連接要注意電器之間的聯(lián)鎖和其他安全保護(hù)環(huán)節(jié)

●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法109簡單設(shè)計法介紹邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象繼電器邏輯開關(guān)函數(shù)表達(dá)式：●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法110簡單設(shè)計法介紹邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象一般形式：X開X關(guān)K●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法111簡單設(shè)計法介紹邏輯設(shè)計法中繼電器開關(guān)邏輯函數(shù)電氣控制線路中的典型控制對象X開和X關(guān)的選擇X開和X關(guān)一般要選短信號，這樣可以有效防止啟/停信號波動的影響，保證了系統(tǒng)的可靠性。●電氣控制線路基礎(chǔ)2.7電氣控制線路的

簡單設(shè)計法112簡單設(shè)計法介紹邏輯設(shè)計法中