電氣控制的基本原理

電氣控制的基本原理第1頁/共197頁

第3章電氣控制的基本原理第2頁/共197頁

在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，各種生產(chǎn)機械均由電動機來拖動。不同的生產(chǎn)機械，對電動機的控制要求不同的。電器控制線路能實現(xiàn)對電動機的啟動、停止、點動、正反轉(zhuǎn)、制動等運行方式的控制，以及必要的保護，滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。電氣控制系統(tǒng)的實現(xiàn)：繼電接觸器邏輯控制、可編程邏輯控制、計算機控制等方法。繼電接觸器邏輯控制------電氣控制。任何簡單的、復(fù)雜的電器控制線路，都是按照一定的控制原則，由基本的控制環(huán)節(jié)組成的。第3章電氣控制的基本原理第3頁/共197頁電控制線路的繪制及國家標準基本電氣控制環(huán)節(jié)異步電動機的基本電氣控制線路主要內(nèi)容第4頁/共197頁3.1電氣控制線路圖的繪制及分析第5頁/共197頁3.1電氣控制線路圖的繪制及分析

電氣控制線路是由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等組成的控制線路。為了表達設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，工作原理及安裝、調(diào)試、維修等技術(shù)要求，需要用統(tǒng)一的工程語言即用工程圖的形式來表達，這種工程圖即是電氣圖。常用于機械設(shè)備的電氣工程圖有3種：電路原理圖、接線圖、元器件布置圖。電氣工程圖是根據(jù)國家電氣制圖標準，用規(guī)定的圖形符號、文字符號以及規(guī)定的畫法繪制而成的。第6頁/共197頁電氣控制線路圖是工程技術(shù)的通用語言，它由各種電器元件的圖形、文字符號要素組成。我國電氣設(shè)備有關(guān)國家標準：GB4728—1984《電氣圖用圖形符號》GB5456—1985《電氣設(shè)備用圖形符號、繪制原則》GB6988—1986《電氣制圖》GB5094—1985《電氣技術(shù)中的項目代號》GB4728—1984《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》規(guī)定從1990年1月1日起，電氣圖中的圖形和文字符號必須符合國家的最新標準。3.1.1電氣圖中的圖形和文字符號第7頁/共197頁1、圖形符號

圖形符號包含符號要素、限定符號、一般符號以及常用的非電操作控制的動作符號（如機械控制符號等），根據(jù)不同的具體器件情況組合構(gòu)成。（1）符號要素一種具有確定意義的簡單圖形，必須與其他圖形組合才構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點的符號就由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。（2）一般符號表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號。如電動機可用一個圓圈表示。（3）限定符號用于提供附加信息的一種加在其他符號上的符號第8頁/共197頁運用圖形符號繪制電氣系統(tǒng)圖時應(yīng)注意（1）符號尺寸大小、線條粗細依國家標準可放大與縮小，但在同一張圖樣中，同一符號的尺寸應(yīng)保持一致，各符號間及符號本身比例應(yīng)保持不變。（2）標準中示出的符號方位，在不改變符號含義的前提下，可根據(jù)圖面布置的需要旋轉(zhuǎn)，或成鏡象位置，但文字和指示

方向不得倒置。（3）大多數(shù)符號都可以附加上補充說明標記。（4）有些具體器件的符號由設(shè)計者根據(jù)國家標準的符號要素、一般符號和限定符號組合而成。（5）國家標準未規(guī)定的圖形符號，可根據(jù)實際需要，按突出特征、結(jié)構(gòu)簡單、便于識別的原則進行設(shè)計，但需報國家標準局備案。當采用其他來源的符號或代號時，必須在圖解和文件上說明其含義。第9頁/共197頁2、文字符號

文字符號用于電氣技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)文件的編制，以標明電氣設(shè)備、裝置和元器件的名稱及電路的功能、狀態(tài)和特征。（1）基本文字符號基本文字符號有單字母符號與雙字母符號兩種。單字母符號按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為23大類，每一類由一個專用單字母符號表示，如“C”表示電容器類。雙字母符號由一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保護器件類，“FU”則表示為熔斷器。（2）輔助文字符號輔助文字符號用來表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征的。第10頁/共197頁（3）補充文字符號的原則1）在不違背國家標準文字符號編制原則的條件下，可采用國家標準中規(guī)定的電氣技術(shù)文字符號；2）在優(yōu)先采用基本和輔助文字符號的前提下，可補充國家標準中未列出的雙字母文字符號和輔助文字符號。3）使用文字符號時，應(yīng)按電氣名詞術(shù)語國家標準中規(guī)定的英文術(shù)語縮寫而成。4）基本文字符號不得超過兩位字母，輔助文字符號一般不超過三位字母。文字符號采用拉丁字母大寫正體字，且拉丁字母中“I”和“O”不允許單獨作為文字符號使用。2、文字符號第11頁/共197頁表2-1常用電氣圖形、文字符號表常用電氣圖形、文字符號名稱圖形符號文字符號名稱圖形符號三極電源開關(guān)QK速度繼電器常開觸頭低壓斷路器QF常閉觸頭第12頁/共197頁位置開關(guān)常開觸頭SQ時間繼電器線圈常閉觸頭常開延時閉合觸頭復(fù)合觸頭常閉延時打開觸頭KT

常用電氣圖形、文字符號第13頁/共197頁熔斷器FU常開延時打開觸頭轉(zhuǎn)換開關(guān)SA常閉延時閉合觸頭常用電氣圖形、文字符號第14頁/共197頁名

稱圖形符號文字符號名

稱圖形符號文字符號按鈕啟動SB制動電磁鐵YB停止繼電器中間繼電器線圈KA復(fù)合過流繼電器線圈常用電氣圖形、文字符號第15頁/共197頁接觸器線圈KM欠壓繼電器線圈主觸頭常開觸頭常開輔助觸頭常閉觸頭繼電器

KU相應(yīng)線圈符號常用電氣圖形、文字符號第16頁/共197頁常閉輔助觸頭欠電流繼電器線圈KI常用電氣圖形、文字符號第17頁/共197頁名

稱圖形符號文字符號名

稱圖形符號熱繼電器熱元件FR串勵直流電機常閉觸頭并勵直流電機電磁離合器YC他勵直流電機文字符號ZD常用電氣圖形、文字符號第18頁/共197頁電位器RP復(fù)勵直流電機整流橋VC直流發(fā)電機ZF照明燈EL三相鼠籠異步電機D常用電氣圖形、文字符號第19頁/共197頁信號燈HL三相繞線異步電機D電阻R單項變壓器T插座X三相自耦變壓器T電磁鐵YA二極管V常用電氣圖形、文字符號第20頁/共197頁3、端子標記電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號標記。按國家標準GB4026—83《電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標志接線端子的通則》規(guī)定：三相交流電源的引入線用L1、L2、L3、N、PE標記。直流系統(tǒng)電源正、負極、中間線分別用L+、L－與M標記。三相動力電器的引出線分別按U、V、W順序標記。第21頁/共197頁3.1.2電氣控制電路圖的繪制原則

用以描述電氣控制設(shè)備電氣原理及安裝、調(diào)試用的工藝性圖紙，主要包括：電氣原理圖電氣安裝位置圖電氣安裝接線圖電氣安裝互連圖第22頁/共197頁

電氣原理圖:

是根據(jù)電氣動作原理繪制的，用來表示電氣的動作原理，用于分析動作原理和排除故障，而不考慮電氣設(shè)備的電氣元器件的實際結(jié)構(gòu)和安裝情況。通過電路圖，可詳細地了解電路、設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的組成和工作原理，并可在測試和尋找故障時提供足夠的信息，同時電氣原理圖也是編制接線圖的重要依據(jù)。1、電氣原理圖的繪制第23頁/共197頁圖型普通車床電氣原理圖例：型普通車床電氣原理圖第24頁/共197頁（1）電氣原理圖繪制原則：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）原理圖的布局電氣原理圖的組成由主電路和控制電路組成。主電路：包括從電源到電動機的電路，是強電流通過的部分，一般畫在原理圖的左邊。采用粗連接線來表示?？刂齐娐罚菏峭ㄟ^弱電流的電路，一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸頭、繼電器的觸點等組成，一般畫在原理圖的右邊。采用細連接線來表示。

第25頁/共197頁電氣原理圖繪制原則：

3）原理圖中電氣元件的畫法：采用電器元件展開圖的畫法。同一電器元件的各部可以不畫在一起，但需用同一文字符號標出。若有多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字序號的下標。

4）原理圖中電氣觸頭的畫法：所有按鈕、觸頭均按沒有外力作用和沒有通電時的原始狀態(tài)畫出。

5）線路連接點、交叉點的繪制：表示導(dǎo)線、信號通路、連接線等的圖線都應(yīng)是交叉或折彎最少的直線。可以水平布置，也可以垂直布置?？刂齐娐返姆种Ь€路原則上按照動作先后順序排列，兩線交叉連接時的電氣連接點須用黑點標出。第26頁/共197頁6）原理圖的繪制要層次分明，各電器元件及觸頭的安排要合理，既要做到所用元件、觸頭最少，耗能最少，又要保證電路運行可靠，節(jié)省連接導(dǎo)線以及安裝、維修方便。電氣原理圖繪制原則：

圖2.1籠型電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)控制線路的電氣原理圖第27頁/共197頁（2）原理圖圖面區(qū)域的劃分

為了便于確定原理圖的內(nèi)容和組成部分在圖中的位置，常在圖紙上分區(qū)。豎邊方面用大寫拉丁字母編號，橫邊用阿拉伯數(shù)字編號。繼電器、接觸器觸頭位置的索引

電氣原理圖中，在繼電器、接觸器線圈的下方注有該繼電器、接觸器相應(yīng)觸點所在圖中位置的索引代號，索引代號用圖面區(qū)域號表示。電氣圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標注

電氣圖中各電氣元器件和型號，常在電氣原理圖中電器元件文字符號下方標注出來。第28頁/共197頁圖型普通車床電氣原理圖例：型普通車床電氣原理圖第29頁/共197頁（3）其中常見的元器件狀態(tài)(1)繼電器和接觸器的線圈處在非激勵狀態(tài)。(2)斷路器和隔離開關(guān)在斷開位置。(3)零位操作的手動控制開關(guān)在零位狀態(tài)。(4)機械操作開關(guān)和按鈕在非工作狀態(tài)或不受力狀態(tài)。(5)保護類元器件處在設(shè)備正常工作狀態(tài)。第30頁/共197頁

原則：

安裝接線圖是按照電器元件的實際位置和實際接線繪制的，根據(jù)電器元件布置最合理、連接導(dǎo)線最經(jīng)濟等原則來安排。

用途：主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理，通常接線圖與電氣原理圖和元件布置圖一起使用。2、電氣接線圖第31頁/共197頁1）各電氣元件均按實際安裝位置繪出，元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。2）一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點劃線框起來，即采用集中表示法。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，并符合國家標準。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。電氣接線圖的繪制原則：第32頁/共197頁型車床電氣互連圖例：電氣安裝接線圖

第33頁/共197頁

電器元件布置圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安裝位置，可視電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜程度采取集中繪制或單獨繪制。

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。3、電器布置圖第34頁/共197頁圖2-2型車床控制盤電器布置圖例：型車床控制盤電器布置圖第35頁/共197頁型車床電氣設(shè)備安裝布置圖

圖2-3型車床電氣設(shè)備安裝布置圖SA1QSSA2第36頁/共197頁電氣線路圖總結(jié)電氣線路圖：電氣線路圖是指描述控制線路接線關(guān)系和原理的圖紙，分為電氣原理圖和電氣安裝接線圖。電氣原理圖的分類：主：強電流通過部分輔：控制、照明、指示電氣原理圖的繪制規(guī)則：主：粗實線輔：細實線電氣符號畫法：一般垂直放置，也可以逆時針轉(zhuǎn)動90水平放置。圖中電器元件的狀態(tài)為常態(tài)（未壓動、未通電……）第37頁/共197頁3.1.3電氣原理的讀圖方法1、查線讀圖法（常用方法）：按照由主到輔，由上到下，由左到右的原則分析電氣原理圖。較復(fù)雜圖形，通?？梢曰麨榱?，將控制電路化成幾個獨立環(huán)節(jié)的細節(jié)分析，然后，再串為一個整體分析。2、邏輯代數(shù)法用邏輯代數(shù)描述控制電路的工作關(guān)系。第38頁/共197頁3、一般步驟（1）觀察設(shè)備所用的電源：一般設(shè)備多用三相電源(380V、50Hz)，也有用直流電源的設(shè)備。（2）分析主電路從主電路入手，觀察主電路有幾臺電動機和電磁閥等執(zhí)行電器，根據(jù)每臺電動機和電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求和用途去分析它們的控制內(nèi)容，控制內(nèi)容包括起動方式、方向控制、調(diào)速和制動方式及各臺電動機之間是否有相互制約關(guān)系。第39頁/共197頁一般步驟（3）分析控制電路根據(jù)主電路中各電動機和電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，利用前面學(xué)過的基本環(huán)節(jié)的知識，按功能不同劃分成若干個局部控制線路來進行分析?？刂齐娖鳎ㄊ侵赋Ｒ?guī)接觸器之外的控制元件，如電源開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。）（4）分析輔助電路輔助電路包括電源顯示、工作狀態(tài)顯示、照明和故障報警等部分，它們大多由控制電路中的元件來控制的，所以在分析時，還要回過頭來對照控制電路進行分析。第40頁/共197頁（5）分析聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)機床對于安全性和可靠性有很高的要求，實現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇拖動和控制方案以外，在控制線路中還設(shè)置了一系列電氣保護和必要的電氣聯(lián)鎖。保護電器：是指短路保護器件及過載保護器件，如空氣斷路器中電磁脫扣器及熱過載脫扣器的規(guī)格，熔斷器、熱繼電器及過電流繼電器等器件的用途及規(guī)格。（6）分析特殊控制環(huán)節(jié)殊控制環(huán)節(jié)：計數(shù)裝置、自動檢測裝置、晶閘管觸發(fā)電路、自動調(diào)溫裝置等。一般步驟第41頁/共197頁（7）總體檢查經(jīng)過“化整為零”，逐步分析了每一個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系之后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個控制線路，看是否有遺漏。特別要從整體角度去進一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，理解電路中每個元件所起的作用。一般步驟第42頁/共197頁型車床電氣設(shè)備安裝布置圖

圖2-3型車床電氣設(shè)備安裝布置圖SA1QSSA2第43頁/共197頁例：型普通車床電氣原理圖圖型普通車床電氣原理圖第44頁/共197頁3.2

電氣控制電路基本控制規(guī)律第45頁/共197頁3.2電氣控制電路基本控制規(guī)律

任何簡單或復(fù)雜的電氣控制回路均由一系列基本環(huán)節(jié)所組成，包括點動控制、連續(xù)控制、自鎖控制、互鎖控制、多地點、多條件控制、順序控制和自動循環(huán)控制等諸多環(huán)節(jié)，下面就上述環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)及規(guī)律作詳細介紹。第46頁/共197頁3.2.1異步電機的起、保、停電路圖2.2異步電動機起、保、停控制線路

啟動環(huán)節(jié)主要完成電動機由靜止狀態(tài)到轉(zhuǎn)動狀態(tài)的控制實現(xiàn)，在點動控制中，例如圖2.5中，按鈕SB就是啟動環(huán)節(jié)。在連續(xù)運轉(zhuǎn)控制中，例如圖2.7中，SB2和KM為啟動環(huán)節(jié)。

保護環(huán)節(jié)分為兩個方面：一是控制回路的保護，即每個運轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制回路中的熔斷器FU；二是主回路的保護，包括空氣開關(guān)、熱繼電器等對電路的限流保護。

停止環(huán)節(jié)完成電動機由運轉(zhuǎn)到停止的轉(zhuǎn)換，主要由停止按鈕來實現(xiàn)。若點動控制回路，啟動按鈕也同時起停止作用。當保護環(huán)節(jié)起保護作用時，它也可認為是一個停止環(huán)節(jié)，只不過是非正常停止環(huán)節(jié)。第47頁/共197頁第48頁/共197頁1、電路結(jié)構(gòu)

主電路：電源開關(guān)QS、熔斷器FU1、接觸器KM主觸點、熱繼電器FR的發(fā)熱元件電動機M構(gòu)成；控制電路：熔斷器FU2、熱繼電器FR常閉觸點、停止按鈕SB1、起動按鈕SB2、接觸器KM常開輔助觸點和它的線圈構(gòu)成。圖2.2異步電動機起、保、?？刂凭€路自鎖第49頁/共197頁2、工作原理

(1)電動機起動：合上電源開關(guān)QS，接入三相電源，按下按鈕SB2，接觸器KM的線圈通電吸合，主觸點KM閉合，電動機M接通電源起動運轉(zhuǎn)。同時與SB2并聯(lián)的常開觸點KM閉合并自鎖。（2）自鎖控制環(huán)節(jié)自鎖：依靠接觸器自身常開觸點而使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖。自鎖觸點：起自鎖作用的輔助觸點稱為自鎖觸點。

第50頁/共197頁(3)電動機停止控制：按下停止按鈕SB1，將控制電路斷開即可。這時接觸器KM的線圈斷電釋放，KM的常開主觸點將三相電源切斷，M停止旋轉(zhuǎn)。當手松開按鈕后，SB1的常閉觸點在復(fù)位彈簧的作用下，雖又恢復(fù)到原來的常閉狀態(tài)，但接觸器線圈已不再能依靠自鎖觸點通電了，因為原來閉合的自鎖觸點早已隨著接觸器線圈的斷電而斷開了。這個電路是單向自鎖控制電路，它的特點是，起動、保持、停止，所以稱為“起、保、停”控制電路。2、工作原理第51頁/共197頁

3、保護環(huán)節(jié)(1)短路保護。熔斷器FU1、FU2分別作主電路和控制線路的短路保護，當線路發(fā)生短路故障時能迅速切斷電源。

(2)過載保護。通常生產(chǎn)機械中需要持續(xù)運行的電動機均設(shè)過載保護，其特點是過載電流越大，保護動作越快，但不會受電動機起動電流影響而動作。第52頁/共197頁3.2.2多地點與多條件控制線路

多地點控制：指在兩地或兩個以上地點進行的控制操作。規(guī)模較大的設(shè)備，為了操作方便常要求能在多個地點進行操作。

多地點控制按鈕的連接原則：常開按鈕均相互并聯(lián)，組成“或”邏輯關(guān)系，常閉按鈕均相互串聯(lián)，組成“與”邏輯關(guān)系，任一條件滿足，結(jié)果即可成立。

多條件控制：通過在電路中串聯(lián)或并聯(lián)電器的常閉觸點和常開觸點來實現(xiàn)。多條件控制按鈕的連接原則：常開按鈕均相互串聯(lián)，常閉按鈕均相互并聯(lián)，所有條件滿足，結(jié)果才能成立。第53頁/共197頁3.2.2多地點與多條件控制線路

多地點控制按鈕的連接原則為：常開按鈕均相互并聯(lián)，組成“或”邏輯關(guān)系，常閉按鈕均相互串聯(lián)，組成“與”邏輯關(guān)系，任一條件滿足，結(jié)果即可成立。多條件控制按鈕的連接原則為：常開按鈕均相互串聯(lián)，常閉按鈕均相互并聯(lián)，所有條件滿足，結(jié)果才能成立。第54頁/共197頁1、多地控制

定義：

多地控制電路設(shè)置多套起、停按鈕，分別安裝在設(shè)備的多個操作位置，故稱多地控制。

特點：起動按鈕的常開觸點并聯(lián)，停止按鈕的常閉觸點串聯(lián)。且起?？刂瞥蓪Τ霈F(xiàn)

操作：無論操作哪個啟動按鈕都可以實現(xiàn)電動機的起動；操作任意一個停止按鈕都可以打斷自鎖電路，使電動機停止運行。第55頁/共197頁例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。KMSB2SB3KMSB1乙SB4方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。多地點控制乙地甲地第56頁/共197頁2、多條件控制電路用途：多條件啟動控制和多條件停止控制電路，適用于電路的多條件保護。電路特點：按鈕或開關(guān)的常開觸點串聯(lián)，常閉觸點并聯(lián)。多個條件都滿足（動作）后，才可以起動或停止。第57頁/共197頁3.2.3點動控制與連續(xù)工作

實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)機械常需點動、連續(xù)控制。點動控制：指按下起動按鈕，電動機轉(zhuǎn)動；松開按鈕，電動機停止運動。連續(xù)控制：若松開按鈕后能使電動機連續(xù)工作，則稱為長動或稱為連續(xù)遠行。區(qū)別：點動與長動的關(guān)鍵是控制電路中控制電器通電后能否自鎖，即是否具有自鎖觸點。第58頁/共197頁

(a)(b)(c)(d)

圖3.5點動控制線路圖3.5(a)為用按鈕實現(xiàn)的點動控制電路。圖3.5(b)是用選擇開關(guān)SA選擇點動控制或者長動控制；圖3.5(c)是用復(fù)合按鈕SB3實現(xiàn)的點動控制，長動控制圖3.5(d)是采用中間繼電器實現(xiàn)長動的控制電路。SB2-連續(xù)SB1-點動點動、長動控制線路幾種形式第59頁/共197頁M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB1、點動控制動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電

電機停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機轉(zhuǎn)動；控制電路主電路第60頁/共197頁2、連續(xù)控制KM自保持自保的作用按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，電機起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機連續(xù)運轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動按鈕停車按鈕第61頁/共197頁QSKHM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。3、點動+連續(xù)運行SB3：點動SB2：連續(xù)運行控制關(guān)系該電路缺點：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2KHSB3主電路控制電路第62頁/共197頁SBM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）。控制關(guān)系SB：點動SB2：連續(xù)運行KASB1KASB2KHKMKA3、點動+連續(xù)運行第63頁/共197頁

以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、又能連續(xù)運行KMSB1KMSB2KHSB思考不能點動！第64頁/共197頁(a)(b)(c)(d)

圖2.5點動控制線路

3.2.4異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路

生產(chǎn)實踐中，許多設(shè)備均需要兩個相反方向的運行控制，如機床工作臺的進退、升降以及主軸的正反向運轉(zhuǎn)等。此類控制均可通過電動機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。由電動機原理可知，電動機三相電源進線中任意兩相對調(diào)，即可實現(xiàn)電動機的反向運轉(zhuǎn)。第65頁/共197頁

如圖2.6(a)所示，接觸器KM1、KM2主觸點在主電路中構(gòu)成正、反轉(zhuǎn)相序接線，從而改變電動機轉(zhuǎn)向。按下正向起動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動機正轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，電動機正轉(zhuǎn)停止。按下反向起動按鈕SB3，KM2線圈得電并自鎖，使電動機定子繞組與正轉(zhuǎn)時相比相序反了，則電動機反轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SB1，電動機反轉(zhuǎn)停止。從主回路看，如果KM1、KM2同時通電動作，就會造成主回路短路。在由圖2.6(a)中如果按下SB2又按下SB3，就會成上述事故。因此這種線路是不能采用的。方法：利用兩個接觸器常閉觸頭起相互控制作用。1、電機的正、反轉(zhuǎn)控制第66頁/共197頁1、電機的正反轉(zhuǎn)控制KMFKMFSB1SBFKHM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR

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)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1第67頁/共197頁

互鎖關(guān)系---在同一時間里兩個接觸器只允許一個工作的控制作用稱為互鎖或聯(lián)鎖。因此需要在各自的控制電路中串接對方的常閉觸點，構(gòu)成互鎖。

互鎖觸點---而這兩個常閉觸點稱為互鎖觸點。

原理：當電動機正轉(zhuǎn)時，按下正向起動按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，KM1常閉觸點斷開，這時按下反向按鈕SB3，KM2也無法通電。當電動機反轉(zhuǎn)時，先按下停止按鈕SB1，令KM1斷電釋放，KM1常開觸點復(fù)位斷開，電動機停轉(zhuǎn)。再按下SB3，KM2線圈才能得電，電動機反轉(zhuǎn)。由于電動機由正轉(zhuǎn)切換成反轉(zhuǎn)時，需先停下來，再反向起動，故稱該電路為正—停—反控制電路。2、電機的正反轉(zhuǎn)控制—加互鎖第68頁/共197頁2、電機的正反轉(zhuǎn)控制—

加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRKMRSBRM3~ABCKMFFUQSKH互鎖第69頁/共197頁

啟動按鈕利用復(fù)合按鈕進行控制。則該電路為按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的控制電路，如圖2.6(c)所示。電動機正在正轉(zhuǎn)，此時，接觸器KM1線圈吸合，主觸點KM1閉合。欲切換電動機的轉(zhuǎn)向，只需按下復(fù)合按鈕SB3即可。按下SB3后，其常閉觸點先斷開KM1線圈回路，KM1釋放，主觸點斷開正序電源。復(fù)合按鈕SB3的常開觸點后閉合，接通KM2的線圈回路，KM2通電吸合且自鎖，KM2的主觸點閉合，負序電源送入電動機繞組，電動機作反向起動并運轉(zhuǎn)，從而直接實現(xiàn)正、反向切換。

3、電機的正反轉(zhuǎn)控制—雙重互鎖第70頁/共197頁KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR3、電機的正反轉(zhuǎn)控制—雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSKH電器互鎖機械互鎖雙保險機械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）第71頁/共197頁順序控制:多臺電動機拖動的設(shè)備，在操作時為了保證設(shè)備的運行和工藝過程的順利進行，對電動機的起動、停必須按一定順序來控制，稱為電動機的順序控制。用途：用于實現(xiàn)機械設(shè)備依次動作的控制要求。①主電路順序控制：

KM2串在KM1觸點下，故只有M1工作后M2才有可能工作。圖3.7順序起動控制線路3.2.5順序控制線路

第72頁/共197頁順序控制電路

②控制電路的順序控制：a）KM1的輔助常開觸點起自鎖和順控的雙重作用。b）單獨用一個KM1的輔助常開觸點作順序控制觸點c）M1—>M2的順序起動、M2－>M1的順序停止控制。順序停止控制分析：KM2線圈斷電，SB1常閉點并聯(lián)的KM2輔助常開觸點斷開后，SB1才能起停止控制作用，所以，停止順序為M2－>M1。第73頁/共197頁＃1電機M1控制要求：

1.M1起動后，M2才能起動

2.M2可單獨停＃2電機M2順序控制例1第74頁/共197頁順序控制電路（1）：

兩電機只保證起動的先后順序，

沒有延時要求。

FU2KM2KH2ABCFU1M13~ABCKM1KH1M23~主電路KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1控制電路第75頁/共197頁不可以!

兩電機各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭（KM1）的負荷過重。M13~KM1KHKM2KHM23~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主電路控制電路這樣實現(xiàn)順序控制可不可以?第76頁/共197頁KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT順序控制電路(2)：M1起動后，M2延時起動。SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動KTM2起動主電路同前控制電路第77頁/共197頁KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT

實現(xiàn)M1起動后M2延時起動的順序控制，用以下電路可不可以？SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動M2起動

不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。第78頁/共197頁順序控制例2

試畫出3條皮帶運輸機的電氣控制線路圖，并敘述其工作原理?！纠咳鐖D2.8所示是3條皮帶運輸機的示意圖。對于這3條皮帶運輸機的電氣要求是：圖2.8三條皮帶運輸機工作示意圖要求:(1)起動順序為1號、2號、3號，即順序起動，以防止貨物在皮帶上堆積；(2)停車順序為3號、2號、1號，即逆序停止，以保證停車后皮帶上不殘存貨物；(3)當1號或2號出故障停車時，3號能隨即停車，以免繼續(xù)進料。第79頁/共197頁解：

(1)先合上刀開關(guān)QS。M1(1號)、M2(2號)、M3(3號)依次順序起動。

(2)按下SB2，KM1線圈得電并自鎖，KM1主觸點閉合，M1起動1號；KM1常開觸點閉合，按下SB4，KM2線圈得電并自鎖，KM2主觸點閉合，M2起動2號；KM2常開觸點閉合，按下SB6，KM3線圈得電并自鎖，KM3主觸點閉合，M2起動3號。

(3)M1(1號)、M2(2號)、M3(3號)依次逆序停止。按下SB5，KM3線圈失電，KM3主觸點斷開，M3停止3號；KM3常開觸點斷開，按下SB3，KM2線圈失電，KM2主觸點斷開，M2停止2號；KM2常開觸點斷開，按下SB1，KM1線圈失電，KM1主觸點斷開，M1停止1號。圖2.93條皮帶運輸機順序起動、逆序停止控制線路第80頁/共197頁

綜合基本電路的結(jié)構(gòu)特點：1.自鎖——接觸器常開觸點與按鈕常開觸點相并聯(lián)。2.互鎖——兩個接觸器的常閉觸點串聯(lián)在對方線圈的電路中。3.點動——無自鎖環(huán)節(jié)。4.連續(xù)——有自鎖環(huán)節(jié)。5.多地——按鈕的常開觸點并聯(lián)、常閉觸點串聯(lián)。6.多條件——按鈕的常開觸點串聯(lián)、常閉觸點并聯(lián)。講到此---2007.4.9第81頁/共197頁3.2.6自動往返運動

在實際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機械的運動部件能實現(xiàn)自動往返。因為有行程限制，所以常用行程開關(guān)做控制元件來控制電動機的正反轉(zhuǎn)。圖1.15為電動機往返運行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動機正、反轉(zhuǎn)接觸器，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)，SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護用限位開關(guān)。

第82頁/共197頁a機床工作臺自動往復(fù)運動示意圖b自動往復(fù)循環(huán)控制電路圖2-12自動往復(fù)循環(huán)控制自動往返運動電路

1、主電路同電動機正反轉(zhuǎn)控制線路。2、控制電路接觸器互鎖依然保留，加裝行程開關(guān)互鎖，以實現(xiàn)自動換向控制。第83頁/共197頁SQ2退進SQ1KM1：前進KM2：后退SQ1：末端行程開關(guān)SQ2：始端行程開關(guān)SB2：正向起動按紐SB3：反向起動按紐SB1:停止按鈕FR:熱繼電器1、自動往返運動控制線路第84頁/共197頁行程控制原則:

利用生產(chǎn)機械運動的行程位置實現(xiàn)控制，通常采用限位開關(guān)。工作過程如下：合上電源開關(guān)QF→按下啟動按鈕SB1→接觸器KM1通電→電動機M正轉(zhuǎn)，噴水管左移→噴水管左移到一定位置，螺桿撞動限位開關(guān)SQ2→SQ2常閉觸頭斷開→KM1停止吸合，此時SQ2常開觸頭接通接觸器KM2通電→電動機M反轉(zhuǎn)噴水管右移→噴水管右移到一定位置，螺桿撞動限位開關(guān)SQ1→SQ1常閉觸頭斷開→KM2停，KM1再次得電，依次往復(fù)運行。自動往返運動控制原則:第85頁/共197頁2、單周期控制電路按下起動按紐SB2，運行一周后回到始端自動停止。去掉始端SQ2的自動起動環(huán)節(jié)即可。SQ2退進SQ1第86頁/共197頁3、末端延時單周控制電路

末端SQ1的起動控制改為經(jīng)KT后起動向接觸器KM2。SQ2退進SQ1第87頁/共197頁自動往復(fù)行程控制線路小結(jié)自動往復(fù)主電路自動往復(fù)之連續(xù)控制電路第88頁/共197頁自動往復(fù)之單周期自動往復(fù)末端延時第89頁/共197頁舉例:行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSKH

注意:行程控制實質(zhì)為電機的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BA主電路第90頁/共197頁行程控制電路（1）--限位停止

控制回路KMFKHKMRSB1KMFSB2SQASB3SQBKMRKMRKMF限位開關(guān)正程限位開關(guān)SQASQB逆程至右極端位置撞開SQA

動作過程SB2正向運行電機停車（反向運行同樣分析）第91頁/共197頁行程控制(2)--自動往復(fù)運動正程逆程電機工作要求：1.能正向運行也能反向運行

2.到位后能自動返回第92頁/共197頁電機SQaSQbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSQaSQb自動往復(fù)運動控制電路

限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運行停車的同時，自動起動反向運行；反之亦然。關(guān)鍵措施第93頁/共197頁例1：運料小車的控制設(shè)計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求：

1.小車啟動后，前進到A地。然后做以下往復(fù)運動：

到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向B。到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向A。

2.有過載和短路保護。

3.小車可停在任意位置。

正程逆程電機BA

控制電路綜合舉例第94頁/共197頁運料小車控制電路M3~ABCKMFFUQSKHKMRSQa、SQb為A、B兩端的限位開關(guān)

KTa、KTb為兩個時間繼電器

主回路KMFKHKMRSBFSB1KMFSQaSQaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSQbKQaKQbSBR第95頁/共197頁該電路的問題：小車在兩極端位置時，不能停車。動作過程SBFKMF小車正向運行至A端撞STaKTa延時2分鐘KMR小車反向運行至B端撞STbKTb延時2分鐘KMF小車正向運行……如此往反運行。KMFKMFKHKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR第96頁/共197頁KMFKMFSBFKMRKHSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中間繼電器（KA）實現(xiàn)任意位置停車的要求SBR第97頁/共197頁例2：工作臺位置控制起動后工作臺控制要求：(1)運動部件A從1到2(2)運動部件B從3到4(3)運動部件A從2回到1(4)運動部件B從4回到3自動循環(huán)BM1AM2ST3ST4ST2ST11234

控制電路綜合舉例第98頁/共197頁工作臺位置控制電路(1)根據(jù)動作順序設(shè)計控制電路。(2)檢查有無互鎖。(3)檢查能否正確啟動、停車。設(shè)計步驟：KMAFKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3第99頁/共197頁工作臺位置控制電路ST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1KHKMAFSB2KMARST2ST3

該電路有何問題？小車若在1、2、3、4規(guī)定的位置時，不能正常停車。第100頁/共197頁電路的改進方法同前：KAKHKHST4KMBRST2KMBFKMBRKMAFST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3加中間繼電器（KA）第101頁/共197頁3.3電氣控制常用的保護環(huán)節(jié)第102頁/共197頁

電氣控制的保護環(huán)節(jié)非常多，在電氣控制線路中，最為常用的是熔斷器及斷路器，應(yīng)用方法是串聯(lián)在回路中，其分斷作用和當線路電流超過其允許最大電流時熔斷或跳保護。第二類較常用的保護環(huán)節(jié)是電動機保護，即熱保護繼電器，當電動機過流時跳保護。電氣控制線路常設(shè)有以下保護環(huán)節(jié)。

3.3電氣控制常用的保護環(huán)節(jié)第103頁/共197頁1、短路保護

當電路發(fā)生短路時，短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強大的電動力，使電機和電路中的各種電器設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，因此當電路出現(xiàn)短路電流時，必須迅速而可靠的斷開電源。第104頁/共197頁圖2.8短路保護

圖2.8(b)為采用自動開關(guān)作短路保護的電路。既作為短路保護，又作為過載保護，其過流線圈用做短路保護。

圖2.8(a)為采用熔斷器作短路保護的電路。當主電機容量較小，其控制電路不需另設(shè)熔斷器，主電路中熔斷器也作為控制電路的短路保護。短路保護電路第105頁/共197頁短路保護的方法：加熔斷器頻繁起動的電機：

異步電動機的起動電流（Ist）約為額定電流（IN）的(5-7）倍。選擇熔體額定電流（IF

）時，必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。通常用以下關(guān)系：

一般電機：第106頁/共197頁

不正確的啟動和過大負載，也常常引起電動機產(chǎn)生很大的過電流。由此引起的過電流一般比短路電流要小。過大的沖擊負載，使電動機流過過大的沖擊電流，以致?lián)p壞電動機的換向器；同時，過大的電動機轉(zhuǎn)矩也會使機械的轉(zhuǎn)動部件受到損傷。因此要瞬時切斷電源。在電動機運行過程中產(chǎn)生這種過電流比發(fā)生短路的可能性要大，特別是對頻繁啟動和正反轉(zhuǎn)重復(fù)短時工作的電動機更是如此。

2、過電流保護及欠壓保護第107頁/共197頁圖2.9控制電路中的保護環(huán)節(jié)

圖2.9的控制線路中設(shè)有過流保護及欠壓保護環(huán)節(jié)。為避免電機啟動時過流保護誤動作，線路中接入時間繼電器KT，并使KT延時時間稍長于電機M的啟動時間。這樣，電機啟動結(jié)束后，過流繼電器KI才接入電流檢測回路起保護作用。當線路電壓過低時，KV失電，KV的常開點斷開主電機M的控制電路。過電流保護及欠壓保護第108頁/共197頁

電動機長期超載運行，其繞組的溫升將超過允許值而損壞，所以應(yīng)設(shè)過載保護環(huán)節(jié)。過載保護一般采用熱繼電器作為保護元件。熱繼電器具有反時限特性，由于熱慣性的關(guān)系，熱繼電器不會受短路電流的沖擊而瞬時動作；當有8～10倍額定電流通過熱繼電器時，需經(jīng)1s～3s動作，這樣，在熱繼電器動作前，熱繼電器的發(fā)熱元件可能已燒壞。所以，在使用熱繼電器做過載保護時，還必須裝有熔斷器或過流繼電器配合使用。圖2.10(a)所示為兩相保護，適用于保護電動機任一相斷線或三相均衡過載時。但當三相電源發(fā)生嚴重不平衡或電動機內(nèi)部短路、絕緣不良等，有可能使某一相電流比其他兩相高，則上述兩電路就不能可靠進行保護。圖2.10(b)為三相保護，可以可靠的保護電動機的各種過載情況。3、過載保護第109頁/共197頁KMSB1KMSB2KH方法：加熱繼電器。電機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用，應(yīng)加熱繼電器，進行過載保護。M3~ABCKMFUQSKH過載保護方法：熱繼電器的熱元件熱繼電器觸頭第110頁/共197頁(a)兩相保護(b)三相保護圖2.10過載保護電路過載保護電路第111頁/共197頁4、失壓保護

在電動機正常工作時，如果因為電源的關(guān)閉而使電動機停轉(zhuǎn)，那么，在電源電壓恢復(fù)時，電動機就會自行啟動。電動機的自啟動可能造成人身事故或設(shè)備事故。防止電壓恢復(fù)時電動機自啟動的保護稱失壓保護。它是通過并聯(lián)在啟動按鈕上的接觸器的常開觸頭，或通過并聯(lián)在主令控制器的0位閉合觸頭上零位繼電器的常開觸頭來實現(xiàn)失壓保護的，即自鎖控制，如圖2.11所示。第112頁/共197頁KMFUQSKMSB1KMSB2控制電路失壓保護方法M3~ABC主電路方法：采用繼電器、接觸器控制。

采用繼電器、接觸器控制后，電源電壓<85%時，接觸器觸頭自動斷開，可避免燒壞電機；另外，在電源停電后突然再來電時，可避免電機自動起動而傷人。第113頁/共197頁圖2.11失壓保護失壓保護電路第114頁/共197頁

直流并勵電動機、復(fù)勵電動機在磁場減弱或磁場消失時，會引起電動機“飛車”。因此，要加強弱磁保護環(huán)節(jié)。弱磁繼電器的吸合值，一般整定為額定勵磁電流的0.8倍。對于調(diào)磁調(diào)速的電機，弱磁繼電器的釋放值為最小勵磁電流的0.8倍。

5、弱磁保護第115頁/共197頁6、極限保護

某些直線運動的生產(chǎn)機械常設(shè)極限保護，該保護是由行程開關(guān)的常閉觸頭來實現(xiàn)的。如龍門刨床的刨臺，設(shè)有前后極限保護；礦井提升機，設(shè)上、下極限保護。溫度、壓力、液位等在生產(chǎn)過程中可根據(jù)生產(chǎn)機械和控制系統(tǒng)的不同要求，設(shè)置相應(yīng)的極限保護環(huán)節(jié)。對電動機的基本保護，例如過載保護、斷相保護、短路保護等，最好能在一個保護裝置內(nèi)同時實現(xiàn)。第116頁/共197頁3.4異步電動機的啟動控制第117頁/共197頁3.4異步電動機的啟動控制

不同型號、不同功率和不同負載的電動機，往往有不同的啟動方法，因而控制線路也不同。三相異步電動機一般有:直接啟動減壓啟動兩種方法。第118頁/共197頁

在供電變壓器容量足夠大時，小容量籠型電動機可直接啟動。直接啟動的優(yōu)點:是電氣設(shè)備少，線路簡單。實際的直接啟動電路一般采用空氣開關(guān)直接啟動控制，如圖2.17所示。圖2.17采用空氣開關(guān)直接啟動控制線路3.4.1三相籠型電動機直接啟動控制1.異步電動機開關(guān)直接起動控制電路第119頁/共197頁異步電動機直接起動控制電路一、起動控制電路

主電動機采用接觸器直接起動，接觸器直接起動電路分為兩部分。

主電路由接觸器的主觸點接通與斷開，

控制電路由按鈕和輔助常開觸點控制接觸器線圈的通斷電，實現(xiàn)對主電路的通斷控制。圖2.11用接觸器直接起動控制線路圖2.異步電機接觸器直接起動控制電路第120頁/共197頁3.4.2異步電動機降壓起動原因：大容量大于10kW的籠型異步電動機直接起動時，起動沖擊電流為額定值的4～7倍，故一般均需采用相應(yīng)措施降低電壓，即減小與電壓成正比的電樞電流，從而在電路中不至于產(chǎn)生過大的電壓降。用途：三相交流異步電動機的降壓起動，用于大容量三相交流異步電動機空載和輕載起動時減小起動電流。降壓啟動控制電路：

Y-△起動、自耦補償起動、延邊三角形起動電路串電阻起動控制電路。要求：熟記Y-△起動控制電路結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握自耦補償起動和延邊三角形降壓起動電路工作原理的分析方法第121頁/共197頁星-三角形減壓啟動控制：控制線路按時間原則實現(xiàn)控制。啟動時將電動機定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，加在電動機每相繞組上的電壓為額定電壓的，從而減小了啟動電流。待啟動后按預(yù)先整定的時間把電動機換成三角聯(lián)結(jié)，使電動機在額定電壓下運行?？刂凭€路如圖2.18所示。圖2.18星-三角形減壓啟動控制電路圖1、星-三角形減壓啟動控制第122頁/共197頁（1）Y-△降壓起動降壓原理

起動時，電動機定子繞組Y連接，運行時△連接。主電路由3個接觸器進行控制。第123頁/共197頁（2）Y-△降壓起動控制電路分析

1）主電路分析：

KM1、KM3主觸點閉合——電動機繞組聯(lián)結(jié)成Y起動，

KM1、KM2主觸點閉合——電動機繞組聯(lián)結(jié)成△運行。2）控制電路：用時間繼電器來實現(xiàn)電動機繞組由星形向三角形聯(lián)結(jié)的自動轉(zhuǎn)換。第124頁/共197頁（3）Y-△降壓起動過程

按下起動按鈕SB2>KM1線圈通電自鎖—>KM3線圈通電—M作Y接起動；—>KT線圈通電延時—>KM3線圈斷電－>KM2線圈通電自鎖----M作△接行?！?gt;KT線圈斷電復(fù)位。優(yōu)點：該線路結(jié)構(gòu)簡單，缺點：是啟動轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為三角形聯(lián)結(jié)的，轉(zhuǎn)矩特性差。因而本線路適用于電網(wǎng)電壓380V、額定電壓660/380V、星-三角聯(lián)結(jié)的電動機輕載啟動的場合。

圖2.12Y-△降壓起動線路第125頁/共197頁表3-1QX4系列自動星形—三角形起動器技術(shù)數(shù)據(jù)型號控制電動機功率/KW額定電流/A熱繼電器額定電流/A時間繼電器整定值/SQX4--171317263315191113QX4--30223842．55825341517QX4--5540557710545612024QX4--75751428530QX4--125125260100~16014~60第126頁/共197頁

2、定子串電阻降壓起動控制電路

電動機串電阻降壓起動:是電動機起動時，在三相定子繞組中串接電阻分壓，使定子繞組上的壓降降低，起動后再將電阻短接，電動機即可在全壓下運行。

優(yōu)點:

這種起動方式不受接線方式的限制，設(shè)備簡單，

應(yīng)用:

常用于中小型設(shè)備和用于限制機床點動調(diào)整時的起動電流。講到此----2007.4.10

第127頁/共197頁定子串電阻降壓起動控制線路(b)圖2.13定子串電阻降壓起動控制線路第128頁/共197頁工作過程第129頁/共197頁

星-三角形啟動控制不足之處是啟動轉(zhuǎn)矩太小，如要求兼取星形聯(lián)結(jié)啟動電流小，三角形聯(lián)結(jié)啟動轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點，采用延邊三角形減壓啟動控制方式。延邊三角形減壓啟動控制線路如圖2.19所示。此種啟動方式適用于定子繞組特別設(shè)計的電動機。特點：電動機共有9個出線頭。3、延邊三角形減壓啟動控制第130頁/共197頁延邊三角形降壓起動控制電路

（1）原理：繞組連接67、48、59構(gòu)成延邊三角形接法，繞組連接16、24、35為△接法。（2）主電路分析：

KM1、KM3使接點1、2、3接三相電源，67、48、59對應(yīng)端接在一起構(gòu)成延邊三角形接法，用于降壓起動。

KM1、KM2使接點16、24、35接在一起，構(gòu)成△連接，用于全壓運行（3）控制電路：與Y-△起動控制電路相同，不再分析。第131頁/共197頁

啟動時電動機定子串入自耦變壓器，定子繞組得到的電壓為自耦變壓器的二次電壓，啟動完畢后自耦變壓器被排除，額定電壓加于繞組，電動機以全電壓投入運行。

討論：KM2與KM1的控制要求；KM1主觸點的容量。。圖2.21自耦變壓器減壓啟動控制電路4、自耦變壓器減壓啟動的控制第132頁/共197頁自耦補償起動

①降壓原理：起動時電動機定子繞組接自耦變壓器的次級，運行時電動機定子繞組接三相交流電源，并將自耦變壓器從電網(wǎng)切除。②主電路：起動時，KM1主觸點閉合，自耦變壓器投入起動；運行時，KM2主觸點閉合，電動機接三相交流電源，KM1主觸點斷開，自耦變壓器被切除。③控制電路：起動過程分析按動SB2－>KM1線圈通電自鎖－>電動機M自耦補償起動；－>KT線圈通電延時-->KA線圈通電自鎖－>KM1、KT線圈斷電-->KM2線圈通電－>電動機M全壓運行。第133頁/共197頁自耦變壓器減壓起動控制電路圖2-14XJ01系列自耦減壓起動電路圖第134頁/共197頁型號被控制電動機功率/KW最大工作電流/A自耦變壓器功率/KW電流互感器變比熱繼電器整定電流/AXJ01—14XJ01—20XJ01—28XJ01—40XJ01—55XJ01—75XJ01—80XJ01—95XJ01—100142028405575809510028405877110142152180190142028405575115115115————————————300/5300/5300/5324063851201422．83．23．5表2-2XJ01系列自耦減壓起動器技術(shù)數(shù)據(jù)第135頁/共197頁

除鼠籠型電動機外，在要求啟動轉(zhuǎn)矩較大的場合，繞線轉(zhuǎn)子電動機得到廣泛的應(yīng)用。優(yōu)點：繞線轉(zhuǎn)子電動機可以在轉(zhuǎn)子繞組中通過滑環(huán)串接外加電阻啟動，達到減小啟動電流、提高轉(zhuǎn)子電動機電路的功率因數(shù)和增大啟動轉(zhuǎn)矩的。繞線電機過流能力弱，故需要設(shè)置過流保護裝置，實現(xiàn)過流、過載、短路保護功能。外加電阻：串接在轉(zhuǎn)子繞組中的外加電阻，常用的有鑄鐵電阻片和用鎳鉻電阻絲繞制成的板形電阻，連接形式：且一般都聯(lián)成Y結(jié)。在啟動前，外加電阻全部接入轉(zhuǎn)子繞組。隨著啟動過程的結(jié)束，外接電阻被逐段短接。3.4.3繞線轉(zhuǎn)子電動機的電路第136頁/共197頁圖2.22采用時間繼電器控制繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的啟動電路1、按時間原則控制第137頁/共197頁

啟動時：合上空氣開關(guān)QF，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈獲電吸合且自鎖，KM1主觸點閉合，電動機M串三級電阻啟動；時間繼電器KT1線圈得電吸合開始計時，當?shù)竭_計時時間后KT1常開觸點延時閉合，接觸器KM2線圈得電吸合，KM2主觸點閉合，切除一級啟動電阻R1；同時時間繼電器KT2線圈得電吸合開始計時，當?shù)竭_計時時間后KT2常開觸點延時閉合，使接觸器KM3線圈得電吸合，KM3主觸點閉合，又切除第二級啟動電阻R2；時間繼電器KT3線圈又得電吸合開始計時，當?shù)竭_計時時間后KT3常開觸點延時閉合，使接觸器KM4線圈獲電吸合，KM4主觸點閉合，切除最后一級啟動電阻R3，同時KM4的動斷觸點依次將KT1、KT2、KT3和KM2、KM3的電源切除，使KT1、KT2、KT3和KM2、KM3的線圈斷電釋放，電動機啟動結(jié)束。

按時間原則控制的工作過程：第138頁/共197頁2、按電流原則控制圖2-14電流原則控制繞線型電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動控制電路①控制原則：電流控制型②主電路：

R1～R3轉(zhuǎn)子外串電阻；

KA1～KA3轉(zhuǎn)子電流檢測用電流繼電器（欠流復(fù)位型）；KM1～KM3轉(zhuǎn)子電阻的旁路接觸器。第139頁/共197頁按電流原則控制③控制電路分析按動起動按鈕SB2→KM4線圈通電自鎖→中間繼電器KA4線圈通電、轉(zhuǎn)子串全電阻起動。轉(zhuǎn)速n↑，電流I↓→過流繼電器KA1復(fù)位→KM1線圈通電→切除轉(zhuǎn)子電阻R1、I↑；隨著轉(zhuǎn)速n↑，電流I↓→過流繼電器KA2復(fù)位→KM2線圈通電→切除轉(zhuǎn)子電阻R2、I↑；轉(zhuǎn)速n↑，電流I↓→過流繼電器KＡ3復(fù)位→KM3線圈通電→切除R3，轉(zhuǎn)速n上升直到電動機起動過程結(jié)束。第140頁/共197頁3、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動控制電路

第141頁/共197頁3、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動控制電路

頻敏變阻器的工作原理：隨n↑→f2↓，轉(zhuǎn)子等效鐵耗電阻自動減小，從而達到無級自動切除的目的。①主電路：

KM1引入電源。轉(zhuǎn)子RF為頻敏變阻器等效電阻，KM2用于起動結(jié)束后切除頻敏變阻器RF。繞線式異步電動機通常采用過流繼電器進行保護，本圖采用熱繼電器做過載保護。電動機功率及電流很大，熱繼電器可經(jīng)電流互感器接入。為提高保護精度，起動時將熱元件FR短接，運行時投入。②控制電路起動過程分析：按動SB2→KM1線圈通電自鎖→M串RF起動。同時，KT通電延時→時間到，KA線圈通電自鎖→KM2線圈通電→KT線圈斷電復(fù)位，轉(zhuǎn)子切除RF，M進入運行狀態(tài)。第142頁/共197頁思考題與習(xí)題1、電路圖中QS、FU、KM、KA、KT、SB分別是什么電氣元器件的文字符號2、什么叫自鎖、連鎖、互鎖?試舉例說明.3、電動機點動控制與連續(xù)運轉(zhuǎn)控制的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是什么？其主電路有何區(qū)別?4、試畫出帶有短路、過載和操作互鎖的交流電動機正反轉(zhuǎn)控制的電路圖（用按鈕操作）。5、試畫出具有兩地點控制、短路和過載保護的交流電動機正反轉(zhuǎn)自動循環(huán)控制的電路圖。第143頁/共197頁3.5三相異步電動機的制動控制

第144頁/共197頁3.5異步電動機的制動控制

三相異步電動機從切除電源到完全停止運轉(zhuǎn)。由于慣性的關(guān)系，總要經(jīng)過一段時間，這往往不能適應(yīng)某些生產(chǎn)機械工藝的要求。如萬能銑床、臥式鏜床、電梯等，為提高生產(chǎn)效率及準確停位，要求電動機能迅速停車，對電動機進行制動控制。制動方法一般有兩大類：機械制動和電氣制動。電氣制動中常用反接制動和能耗制動。第145頁/共197頁

電磁機械制動控制線路一般采取電磁抱閘制動控制，其設(shè)計原理是利用外加的機械作用力，使電動機迅速停止轉(zhuǎn)動。由于這個外加的機械作用力是靠電磁制動閘緊緊抱住與電動機同軸的制動輪來產(chǎn)生的，所以叫做電磁抱閘制動。電磁抱閘制動又分為兩種制動方式，即斷電電磁抱閘制動和通電電磁抱閘制動。

3.5.1電磁機械制動控制線路第146頁/共197頁圖2.24斷電制動電路圖結(jié)構(gòu)：制動輪通過聯(lián)軸器直接或間接與電動機主軸相連，電動機轉(zhuǎn)動時，制動輪也跟著同軸轉(zhuǎn)動。制動原理：斷電電磁抱閘制動方式：電磁抱閘的電磁線圈通電時，電磁力克服彈簧的作用，閘瓦松開，電動機可以運轉(zhuǎn)。電磁離合器制動方式：電磁離合器的電磁線圈通電，動、靜摩擦片分離，無制動作用，電磁線圈斷電，在彈簧力的作用下動、靜摩擦片間產(chǎn)生足夠大的摩擦力而制動。1、斷電電磁抱閘制動1、電磁鐵，2、制動閘，3、制動輪，4、彈簧。第147頁/共197頁

啟動時，合上電源開關(guān)QF，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合，電磁鐵繞組接入電源，電磁鐵心向上移動，抱閘（動摩擦片）松開抬起制動閘，松開制動輪。KM1得電后，KM2順序得電，吸合，電動機接入電源，啟動運轉(zhuǎn)。

停止時，按下停止按鈕SB1，接觸器及KM1、KM2失電釋放，電動機和電磁鐵繞組均斷電，制動閘在彈簧作用下緊壓在制動輪上，依靠摩擦力使電動機快速停車。實現(xiàn)抱閘或電