機械控制技術(shù)課件

第一節(jié)常用低壓電器第一節(jié)概述第二節(jié)常用低壓的基本問題第三節(jié)電磁式接觸器第四節(jié)電磁式電壓、電流繼電器第五節(jié)時間繼電器第六節(jié)熱繼電器第七節(jié)溫度繼電器與速度繼電器第八節(jié)熔斷器第九節(jié)刀開關(guān)與低壓斷路器第十節(jié)主令電器2023/2/6第二節(jié)電氣原理圖的有關(guān)知識一、電氣圖常用的圖形符號、文字符號和接線端子標(biāo)記二、電氣原理圖

電氣原理圖表示：電氣控制線路的工作原理以及各電氣元件的作用和相互關(guān)系。為了便于閱讀與分析線路，采用電氣元件展開的形式繪制而成。（一）繪制電氣原理圖的原則：1．圖中所有的元器件都應(yīng)采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號。2．電氣控制線路分為主電路和控制電路。

主電路用粗線畫出，控制電路用細線畫出。

一般主電路畫在左側(cè)，控制電路畫在右側(cè)3．同一電氣的各導(dǎo)電部件用同一文字表示4．電氣控制線路中的全部觸點都按“常態(tài)”繪出。

電器元件的布置應(yīng)注意以下幾方面：1）體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板的下方，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器安裝板的上面。2）強電、弱電應(yīng)分開，弱電應(yīng)屏蔽，防止外界干擾。3）需要經(jīng)常維護、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。4）電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安裝在一起，以利安裝和配線。5）電器元件布置不宜過密，應(yīng)留有一定間距。如用走線槽，應(yīng)加大各排電器間距，以利布線和維修。例：CW6132型車床控制盤電器布置圖圖6-2CW6132型車床控制盤電器布置圖例：CW6132型車床電氣設(shè)備安裝布置圖圖6-3CW6132型車床電氣設(shè)備安裝布置圖3）各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與電氣原理圖一致，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)。4）各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應(yīng)繪出，并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導(dǎo)線編號相一致。

5）繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。例：電氣安裝接線圖圖6-4CW6132型車床電氣互連圖第三節(jié)電氣控制基本線路

由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制規(guī)律有自鎖與互鎖的控制、點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)的控制、多地聯(lián)鎖控制、順序控制與自動循環(huán)的控制等。一、三相異步電動機單向旋轉(zhuǎn)控制線路（一）點動控制

點動控制是指按下按鈕，電動機就得電運行；松開按鈕，電動機就失電停轉(zhuǎn)。起動：按下起動按鈕SB2KM因線圈得電吸合

KM動合輔助觸點閉合（進行自鎖）KM主觸點閉合電動機運轉(zhuǎn)停止：按下停止按鈕SB21KM因線圈斷電而釋放

KM動合輔助觸點斷開KM主觸點斷開電動機M停轉(zhuǎn)合上電源開關(guān)QS連續(xù)控制電路的保護功能：欠壓保護接觸器本身自帶欠壓保護功能，當(dāng)電動機運行時，電源電壓下降到工作電壓的85%以下時，接觸器的磁通變?nèi)?，電磁鐵吸力不足，銜鐵在反力彈簧的作用下釋放，自鎖觸點斷開，失去自鎖，同時主觸點斷開，電機停轉(zhuǎn)。失壓保護接觸器本身自帶失壓保護功能，當(dāng)電動機運行時，遇到電源臨時停電，接觸器的線圈就斷電，那么主觸點和輔助觸點（自鎖觸點）就會斷開，即使再來電，電動機也不會自行運轉(zhuǎn)，除非按下起動按鈕SB2，電動機才會起動。短路保護熔斷器FU1對主電路短路保護，熔斷器FU2對控制電路短路保護。過載保護熱繼電器FR當(dāng)電動機長期過載運行，熱繼電器動作，切斷可控制電路，自鎖釋放，主電路斷電。（三）點動連續(xù)控制電路實際工作中，經(jīng)常要求控制電路既能點動控制又能連續(xù)控制點動與連續(xù)控制線路點動起動:動斷觸點斷開（防止自鎖）

動合觸點閉合線圈KM得電按下復(fù)合按鈕SB3電動機M起動點動停止:動合觸點先復(fù)位（斷開）

動斷觸點后復(fù)位（閉合）松開復(fù)合按鈕SB3電動機M停轉(zhuǎn)動合觸點先復(fù)位時為了確保線圈KM失電（四）多地控制一些大型設(shè)備，為了操作方便，常需要在兩個地點進行控制，這就需要多地控制。多地控制線路（五）順序控制按一定的順序?qū)Χ嗯_電動機進行起、停的控制操作。例如：銑床上要求只有株洲電動機轉(zhuǎn)動后，進給電動機才能起動，想這種要求一臺電動機先起動后另一臺電動機才起動的控制方式，稱為電動機的順序控制。兩臺電動機的順序控制線路2兩臺電動機的順序控制線路控制線路1的特點：M1起動后M2才能起動，M1和M2同時停止。在控制線路中，講接觸器KM1的動合觸點串入接觸器KM2的線圈電路中，這樣就保證了只有KM1線圈接通，M1起動后，M2才能起動。按下SB2線圈KM1得電起動過程：M1起動KM1閉合（串聯(lián)在KM2線圈電路中的）按下SB3線圈KM2得電M2起動停止過程：按下SB1線圈KM1、KM2失電M1、M2同時停轉(zhuǎn)二、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路（一）接觸器聯(lián)鎖、雙重聯(lián)絡(luò)正反轉(zhuǎn)控制線路很多機械設(shè)備的運動部件都需要正反向工作，這種需求可由控制電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。例：門式起重機的大車運行、小車運行、起升機構(gòu)的起升和下降?？刂凭€路的實現(xiàn)方法：a:應(yīng)用倒順開關(guān)，適用電動機容量小、正反轉(zhuǎn)不頻繁的場合。b:雙接觸器控制，常用方法。（一）接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路a)無互鎖電路b)具有電氣互鎖電路c)具有雙重互鎖電路合上開關(guān)QS可實現(xiàn)以下控制：按下SB2KM1因線圈得電而吸合正傳控制：KM1主觸點閉合KM1動合觸點閉合KM1動斷觸點斷開電動機M正轉(zhuǎn)實現(xiàn)自鎖實現(xiàn)互鎖(KM2不能得電)合上開關(guān)QS可實現(xiàn)以下控制：按下SB1KM1因線圈失電而釋放反傳控制先停轉(zhuǎn)，后反轉(zhuǎn)KM1主觸點斷開KM1動合觸點斷開KM1動斷觸點閉合電動機M停轉(zhuǎn)接觸自鎖為反轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備再按下SB3KM2因線圈得電而吸合KM2主觸點閉合KM2動合觸點閉合KM2動斷觸點斷開電動機M反轉(zhuǎn)實現(xiàn)自鎖實現(xiàn)互鎖(KM1不能得電)接觸器聯(lián)鎖的優(yōu)點：安全可靠。如果一個接觸器主觸點出現(xiàn)燒焊故障，那么它聯(lián)鎖觸點就不能恢復(fù)閉合，另外一個接觸器不可能得電而動作，從而避免了電源的短路事故。接觸器聯(lián)鎖的缺點：操作不夠方便想改變電動機的運轉(zhuǎn)方向，必須先停止，再反向啟動。接觸器雙重聯(lián)鎖的優(yōu)點：操作方便、安全可靠、且反轉(zhuǎn)迅速、應(yīng)用甚廣（三）自動往返控制線路生產(chǎn)過程中常需要控制機械設(shè)備運動部件的行程，并使其在一定范圍內(nèi)自動往返循序。例：龍門刨床、牛頭刨、導(dǎo)軌磨床的工作臺和動力滑臺。如何實現(xiàn)這種控制：行程開關(guān)行程開關(guān)：SQ1、SQ2實現(xiàn)工作臺的自動往返；SQ3、SQ4兩端的極限位置保護。

擋鐵1只能和SQ1、SQ3碰撞

擋鐵2只能和SQ2、SQ4碰撞

三、三相異步電動機降壓啟動控制線路三相異步電動機的兩種起動方式：

（1）降壓啟動：起動電壓低于額定電壓（2）直接起動：起動電壓等于額定電壓降壓起動的特點：

（1）起動電壓低于額定電壓

（2）起動電流小

（3）適用于容量較大的電動機直接起動的特點：

（1）起動電壓等于額定電壓

（2）起動電流大，引起供電系統(tǒng)的電壓波動，干擾其他設(shè)備的正常運行

（3）僅適用于容量較小的電動機（一）Y-Δ降壓起動額定運行為三角形聯(lián)結(jié)的電動機，為減小起動電流，起動時將定子繞組作星形聯(lián)結(jié)，待轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時，改為三角形聯(lián)結(jié)，直到穩(wěn)定運行。降壓起動的實現(xiàn)方法：（1）Y-Δ降壓起動

（2）定子繞組串電阻起動

（3）自耦變壓器降壓起動圖1-24手動切換的Y—Δ降壓起動線路圖1-25自動切換的Y—Δ降壓起動線路三相異步電動機采用Y-Δ降壓起動時，定子繞組上參數(shù)的變化：

（1）起動電壓—星形為三角形的

（2）起動轉(zhuǎn)矩—星形為三角形的

（3）起動電流—星形為三角形的

因此種起動方法的起動轉(zhuǎn)矩小，因此只能用于空載或輕載狀態(tài)下起動。同時，只能用于正常運轉(zhuǎn)時定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的異步電動機的起動。（二）定子繞組串電阻降壓起動定子繞組串電阻降壓起動時電動機起動時在定子繞組中串入電阻，來減小電動機的起動電流，當(dāng)起動結(jié)束后，將串入的起動電阻切除。線路特點：控制線路簡單、操作方便、能量損耗大不經(jīng)濟圖1-26定子繞組串電阻起動控制線路（三）自耦變壓器降壓起動控制線路自耦變壓器降壓起動是利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的電壓，達到限制起動電流的目的。起動電流和起動轉(zhuǎn)矩由變壓器的變化決定。使用范圍：較大容量的電動機起動場合。缺點：價格較貴、不允許頻繁起動自耦變壓器起動已有定型產(chǎn)品，通常稱為補償降壓起動器。圖1-27自耦變壓器降壓起動控制線路圖1-28XJ01型補償降壓起動器控制線路四、三相異步電動機制動控制線路制動方法：（1）機械制動

（2）電力制動機械制動：利用機械裝置使電動機斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法。常用的有電磁抱閘制動和電磁離合器制動電力制動：電動機在切斷電源后，在電動機的內(nèi)部產(chǎn)生一個與電動機旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩（制動力矩），迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法。常用的有能耗制動和反接制動（一）機械制動控制線路a)無互鎖電路b)具有電氣互鎖電路c)具有雙重互鎖電路1.電磁抱閘制動結(jié)構(gòu)：制動電磁鐵和閘瓦制動器類型：斷電制動型—線圈得電，閘瓦與制動輪分開，失電抱死。

通電制動型—線圈得電，閘瓦抱死制動輪

，失電分開。圖1-30電磁抱閘制動控制線路電磁抱閘制動器的應(yīng)用場合（1）斷電制動型：主要用在停電防險,跟電機同步運行,起吊行業(yè)比較多（2）通電制動型：印刷,冶金,紡織,漁網(wǎng)機械用的比較多.2.電磁離合器制動電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。電磁離合器常用種類：干式單片電磁離合器；干式多片電磁離合器；濕式多片電磁離合器；磁粉離合器，轉(zhuǎn)差式電磁離合器等。工作方式：通電結(jié)合和斷電結(jié)合。組成部分：制動電磁鐵、靜摩擦片、動摩擦片、制動彈簧。（一）電力制動控制線路電力制動：電動機在切斷電源后，在電動機內(nèi)部產(chǎn)生一個與電動機旋轉(zhuǎn)方向相反是電磁力矩（制動力矩），迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)。制動方法：（1）能耗制動（2）反接制動（1）交流電動機的能耗制動：當(dāng)電動機被斷電時，在定子線圈中接入直流電源，形成磁場，轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)切割磁場，而在轉(zhuǎn)子中形成感應(yīng)電動勢和電流，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與電機的旋轉(zhuǎn)方向相反，產(chǎn)生制動作用，最終使電機停止。

在電機的轉(zhuǎn)子中穿入不同的電阻和在電機的定子中接入不同的直流電流，可以產(chǎn)生不同的制動轉(zhuǎn)矩。

特點：當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速下降為零時，制動轉(zhuǎn)矩也將為零，所以能耗制動能使電機準(zhǔn)確停車（直流電動機的能耗制動：略）圖1-31能耗制動控制線路（2）交流電動機的反接制動：在電動機停轉(zhuǎn)時，改變電動機定子繞組的電源相序來產(chǎn)生制動力矩，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速接近零時，立即切斷反接制動電源，（否則電動機將反向起動），因此常