電氣控制與PLC項(xiàng)目教程（第二版） 課件 項(xiàng)目一 電動(dòng)機(jī)典型控制電路的安裝與調(diào)試-2

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．基本知識(shí)⑴掌握三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、行程控制電路工作原理；⑵掌握三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、行程控制電路安裝接線的步驟、調(diào)試及排除故障的方法。2．技能⑴能正確安裝和操作正反轉(zhuǎn)、行程控制電路。⑵學(xué)會(huì)使用接線圖。任務(wù)1：工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制一、任務(wù)描述

工作臺(tái)在行程開關(guān)SQ1和SQ2之間自動(dòng)往復(fù)運(yùn)行工作。工作臺(tái)可以在任意位置向任一方向啟動(dòng)運(yùn)行，在任何位置，均可按停止按鈕使其停車，再次啟動(dòng)后，重復(fù)上述動(dòng)作。工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)往復(fù)運(yùn)行控制對(duì)實(shí)際生產(chǎn)非常實(shí)用，是常用的生產(chǎn)設(shè)備，如機(jī)床的工作臺(tái)。它運(yùn)行正常與否，對(duì)生產(chǎn)影響很大，該控制系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單可靠等優(yōu)點(diǎn)。本任務(wù)用接觸器和行程開關(guān)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)往復(fù)運(yùn)行控制。二、知識(shí)準(zhǔn)備1．三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路

依靠接觸器自身輔助觸點(diǎn)而使其線圈保持通電的現(xiàn)象，稱為自鎖或自保持，這個(gè)起自鎖作用的輔助觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)電流通路接觸器KM動(dòng)作后的電流通路松開SB2按鈕自動(dòng)運(yùn)行的電流通路自鎖控制具有欠壓與失壓保護(hù)功能。當(dāng)電源電壓由于某種原因欠壓或失壓時(shí)，接觸器電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，KM的常開觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行啟動(dòng)，避免事故發(fā)生。2.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

將接觸器KM1與KM2常閉觸點(diǎn)分別串接在對(duì)方線圈電路中，是為防止主電路發(fā)生兩相電源短路事故，形成相互制約的控制，稱為互鎖或聯(lián)鎖控制。這種利用接觸器（或繼電器）常閉觸點(diǎn)的互鎖稱為電氣互鎖。按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)電流通路電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)電流通路電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)電流通路3．工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制

行程開關(guān)SQ1、SQ2為工作臺(tái)正反向運(yùn)行換向開關(guān)，SQ3、SQ4為防止工作臺(tái)超行程的限位保護(hù)。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)，KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)工作臺(tái)正向運(yùn)行碰到行程開關(guān)SQ1時(shí)，SQ1（4-5）常閉點(diǎn)斷開，KM1線圈失電，電機(jī)停止正轉(zhuǎn)。SQ1（3-8）常開點(diǎn)閉合接通KM2線圈，KM2主觸點(diǎn)接通改變電機(jī)電源相序，電機(jī)反轉(zhuǎn)。4．電氣控制系統(tǒng)圖概述將電氣控制系統(tǒng)中的各電器元件的連接用一定的圖形表達(dá)出來，這種圖就稱為電氣控制系統(tǒng)圖。1）電氣原理圖電氣原理圖是用來表示電路中各電器元件的導(dǎo)電部件的連接關(guān)系和工作原理。它應(yīng)根據(jù)簡(jiǎn)單、清晰的原則，采用電器元件展開的形式來繪制，而不按電器元件的實(shí)際位置來畫，也不反映電器元件的大小。其作用是為了分析電路的工作原理，指導(dǎo)控制系統(tǒng)或設(shè)備的安裝、調(diào)試與維修。2）電器元件布置圖電器元件布置圖主要是用來表明電氣設(shè)備上所有電器元件的實(shí)際位置，為設(shè)備的安裝及維修提供必要的資料。布置圖可根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度集中繪制或分別繪制。3）電氣安裝接線圖電氣安裝接線圖主要用于電器的安裝接線、線路檢查、維修和故障處理。通常接線圖與電氣原理圖及元件布置圖一起使用。接線圖中需表示出各電器項(xiàng)目的相對(duì)位置、項(xiàng)目代號(hào)、端子號(hào)、導(dǎo)線號(hào)和導(dǎo)線型號(hào)等內(nèi)容。5．操作注意事項(xiàng)1）熔斷器的接線要正確，以確保用電安全。2）接觸器聯(lián)鎖觸頭接線必須正確，否則將會(huì)造成主電路中兩相電源短路事故。3）注意接線的合理，一個(gè)接線柱上接線以不超過三個(gè)為宜。4）接線前合理安排電器的位置，通常以便于操作為原則。5）在連線中，要掌握一般的控制規(guī)律。6）按接線圖進(jìn)行板前明線布線和套編碼套管。7）連接電路完成后，認(rèn)為無誤后，請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查，然后方可通電調(diào)試。8）進(jìn)行控制電路實(shí)訓(xùn)時(shí)應(yīng)有目的地操作主令電器，觀察電器的動(dòng)作情況。9）檢修應(yīng)注意測(cè)量步驟，檢修思路和方法要正確，不能隨意測(cè)量和拆線。10）帶電檢修時(shí)，必須有教師在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，排除故障應(yīng)斷電后進(jìn)行。11）檢修嚴(yán)禁擴(kuò)大故障，損壞元器件。12）訓(xùn)練應(yīng)在規(guī)定的額定時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)要做到安全操作和文明生產(chǎn)。13）不允許帶電安裝元件或連接導(dǎo)線。14）實(shí)訓(xùn)結(jié)束應(yīng)先斷開電源，認(rèn)真檢查實(shí)訓(xùn)結(jié)果。6．補(bǔ)充知識(shí)1）點(diǎn)動(dòng)控制

機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，即電動(dòng)機(jī)持續(xù)工作，稱為長(zhǎng)動(dòng)，如自鎖電路控制。機(jī)械設(shè)備手動(dòng)控制間斷工作，即按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，松開按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，這樣的控制稱為點(diǎn)動(dòng)。由于點(diǎn)動(dòng)控制為短時(shí)工作制，而交流電動(dòng)機(jī)允許短時(shí)過載，所以點(diǎn)動(dòng)控制電路一般不加過載保護(hù)。主熔斷器電動(dòng)機(jī)接觸器主觸點(diǎn)控制熔斷器點(diǎn)動(dòng)按鈕接觸器線圈隔離開關(guān)2）點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路復(fù)合按鈕實(shí)現(xiàn)的既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)控制機(jī)床設(shè)備在正常工作時(shí)一般需要電動(dòng)機(jī)處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，但在試車或調(diào)整刀具與工件的相對(duì)位置時(shí)，又需要電動(dòng)機(jī)能點(diǎn)動(dòng)控制。繼電器實(shí)現(xiàn)的既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)的既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)控制3）順序控制電路在生產(chǎn)實(shí)際中，有些設(shè)備常常要求多臺(tái)電動(dòng)機(jī)按一定的順序?qū)崿F(xiàn)啟動(dòng)和停止。KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1接觸器KM2的線圈電路中串入了接觸器KM1的常開輔助觸點(diǎn)，這樣只有當(dāng)接觸器KM1線圈通電，常開觸點(diǎn)KM1閉合后，才允許KM2線圈通電，即電動(dòng)機(jī)M1先啟動(dòng)后才允許電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)。KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2將接觸器KM2的常開觸點(diǎn)并聯(lián)在電動(dòng)機(jī)M1的停止按鈕SB1兩端，這樣當(dāng)接觸器KM2通電，電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，SB1被KM2常開觸點(diǎn)短接，不起作用，只有當(dāng)接觸器KM2線圈失電，KM2斷開，SB1才能起作用，油泵電動(dòng)機(jī)M1才能停止。4）多地點(diǎn)控制電路實(shí)現(xiàn)多地控制時(shí)，啟動(dòng)按鈕應(yīng)并聯(lián)，停止按鈕應(yīng)串聯(lián)。三、任務(wù)實(shí)現(xiàn)1．電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制安裝接線與維護(hù)

1）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制安裝接線①仔細(xì)觀察所使用的元器件，熟悉它們的動(dòng)作原理。②按圖接線圖接線。③質(zhì)量檢查萬用表打在“Ω”檔，兩表筆搭在FU2兩端，按下SB2按鈕，指針偏轉(zhuǎn)（指針停留在KM1線圈的阻值位置），放開SB2按鈕，按下SB3按鈕，指針偏轉(zhuǎn)（指針停留在KM2線圈的阻值位置），放開SB2按鈕。若指針不偏轉(zhuǎn)，則說明線路斷路，應(yīng)查出并排除故障。按下KM1，指針偏轉(zhuǎn)，同時(shí)按下KM2，指針不偏轉(zhuǎn)。若指針不偏，則說明自鎖功能不正常，應(yīng)檢查與自鎖有關(guān)的線路。④經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后進(jìn)行通電操作。2）電氣故障檢查故障現(xiàn)象1：電機(jī)不轉(zhuǎn)，伴有“嗡嗡”聲。故障可能原因：主電路斷路缺相，是L1相上FU1熔斷器熔斷，或電動(dòng)機(jī)M某一相損毀等。不能是L2或L3相上的熔斷器熔斷，如果是則控制回路斷開，電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，就不會(huì)發(fā)現(xiàn)電機(jī)缺相。故障現(xiàn)象2：按下停車按鈕后正轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)不能停車。故障可能原因：故障原因可能是KM1的主觸點(diǎn)熔焊。電機(jī)運(yùn)行過程中由于主電路往往電流比較大，在主觸點(diǎn)接觸不良電阻較大情況下就容易發(fā)生觸點(diǎn)熔焊。此故障打開接觸器的滅弧罩直接就可以看得到。故障現(xiàn)象3：電動(dòng)機(jī)正反向均不能啟動(dòng)。故障可能原因：熔斷器FU1、FU2中有熔斷；熱繼電器觸點(diǎn)FR（1-2）觸點(diǎn)、停止按鈕SB1（2-3）接觸不良。故障現(xiàn)象4：電動(dòng)機(jī)正向不能啟動(dòng)，反向能啟動(dòng)。故障可能原因：電動(dòng)機(jī)反向能啟動(dòng)說明電路（1-3）之間正常，可能的故障點(diǎn)是KM2（4-5）常閉點(diǎn)接觸不良、KM1線圈燒毀或按鈕SB2（3-4）觸點(diǎn)接觸不良。故障現(xiàn)象5：電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)不能自鎖。故障可能原因：KM（3—4）觸點(diǎn)接觸不良。2．工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制安裝接線與維護(hù)1）工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制安裝接線①仔細(xì)觀察所使用的元器件，熟悉它們的動(dòng)作原理。②按接線圖接線。③質(zhì)量檢查萬用表打在“Ω”檔，兩表筆搭在V12和W12兩端，按下SB2按鈕，指針偏轉(zhuǎn)（指針停留在KM1線圈的阻值位置），放開SB2按鈕，按下SB3按鈕，指針偏轉(zhuǎn)（指針停留在KM2線圈的阻值位置），放開SB3按鈕。若指針不偏轉(zhuǎn)，則說明線路斷路，應(yīng)查出并排除故障。按下KM1或按下KM2，指針偏轉(zhuǎn)。若指針不偏，則說明自鎖功能不正常，應(yīng)檢查與自鎖有關(guān)的線路。④經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后進(jìn)行通電操作。

2）電氣故障檢查工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制電氣故障檢查與電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制故障檢查大致相同。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．基本知識(shí)⑴掌握三相異步電動(dòng)機(jī)星—三角降壓起動(dòng)控制電路工作原理；⑵掌握三相異步電動(dòng)機(jī)星—三角降壓?jiǎn)?dòng)控制電路安裝接線的步驟、方法、調(diào)試及排除故障的方法。

2．技能⑴能正確安裝和操作接觸器聯(lián)所的星—三角降壓起動(dòng)控制電路；⑵能正確檢查和排除安裝調(diào)試中所遇到的故障；⑶學(xué)會(huì)使用接線圖。

任務(wù)2：三相異步電動(dòng)機(jī)星—三角降壓?jiǎn)?dòng)控制

一、任務(wù)描述

由于三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大（約為額定電流的5～7），當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，過大的啟動(dòng)電流會(huì)造成線路上很大的電壓降落，這不僅影響到線路上其他設(shè)備的運(yùn)行，同時(shí)，也可能由于壓降過大而使電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)。為了減小啟動(dòng)電流，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī)，均可采用Y—△降壓起動(dòng)方法，以達(dá)到限制啟動(dòng)電流的目的。起動(dòng)時(shí)，定子繞組先接成Y，此時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子繞組的電壓是相電壓，待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將定子繞組換接成△，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全壓正常運(yùn)行。本任務(wù)用接觸器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)Y—△降壓?jiǎn)?dòng)控制，工作原理如圖2-26所示，接觸器KM2閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組Y接，KM2斷開KM3閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組△接。二、知識(shí)準(zhǔn)備1．星三角降壓?jiǎn)?dòng)控制工作原理

按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)，KT、KM3線圈同時(shí)得電，時(shí)間繼電器KT開始延時(shí)。KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)繞組接成星形，KM3（5-7）常開點(diǎn)閉合，KM1線圈得電，此時(shí)KM3（7-8）常閉點(diǎn)斷開。KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)星形啟動(dòng)，KM1（3-7）常開點(diǎn)閉合自鎖。KT延時(shí)時(shí)間到，KT動(dòng)作，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速，KT（5-6）常閉觸點(diǎn)斷開，KM3線圈失電。KM3主觸點(diǎn)斷開，星型繞組斷開，KM3（5-7）常開觸點(diǎn)斷開，KT線圈失電，KM3（7-8）常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，KM2線圈得電。KM2主觸點(diǎn)閉合，使電動(dòng)機(jī)接成三角形全壓運(yùn)行，KM2（4-5）常閉觸點(diǎn)斷開，避免誤操作再次按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)使KM3線圈得電，使星形和三角形接觸器同時(shí)接通造成電源短路。2．補(bǔ)充知識(shí)1）定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路

定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制，是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)在定子繞組中串入電阻，使定子繞組上的電壓降低，電流減小，啟動(dòng)結(jié)束后，再將電阻切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。2）自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)是將自耦變壓器的一次側(cè)接電源，二次側(cè)低壓接定子繞組。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定子繞組接到自耦變壓器的二次側(cè)，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，把自耦變壓器切除，將額定電壓直接加到電動(dòng)機(jī)定子繞組，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行。

3）電動(dòng)機(jī)制動(dòng)（1）反接制動(dòng)反接制動(dòng)是通過改變定子繞組中的電源相序，使電動(dòng)機(jī)定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)。（2）能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)是在切除三相交流電源之后，定子繞組通人直流電流，在定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生靜止磁場(chǎng)，慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割該磁場(chǎng)，形成感應(yīng)電流，產(chǎn)生與慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電磁力矩而使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，并在制動(dòng)結(jié)束后將直流電源切除。三、任務(wù)實(shí)現(xiàn)

1．電動(dòng)機(jī)星-三角啟動(dòng)控制安裝接線①仔細(xì)觀察所使用的元器件，熟悉它們的動(dòng)作原理。②按接線圖接線。③質(zhì)量檢查萬用表打在“Ω”檔，兩表筆搭在FU2兩端，按下SB2啟動(dòng)按鈕，指針偏轉(zhuǎn)，放開SB2按鈕。若指針不偏轉(zhuǎn)，則說明線路斷路，應(yīng)查出并排除故障。按下KM1，指針偏轉(zhuǎn)。若指針不偏，則說明自鎖功能不正常，應(yīng)檢查與自鎖有關(guān)的線路。④經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后進(jìn)行通電操作。2．電氣故障檢查

故障可能原因：Y換△時(shí)相序接反，造成反接制動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的制動(dòng)。核查主回路KM2接觸器及電動(dòng)機(jī)接線端子的接線順序。故障現(xiàn)象1：Y啟動(dòng)過程正常，但Y—△變換后電動(dòng)機(jī)發(fā)出異常聲音轉(zhuǎn)速也急劇下降。故障現(xiàn)象2：線路空操作時(shí)工作正常，接上電動(dòng)機(jī)試車時(shí)，一起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)就發(fā)出異常聲音，轉(zhuǎn)子左右顫動(dòng)，立即按SB1停止，停止時(shí)KM2和KM3的滅弧罩內(nèi)有強(qiáng)烈的電弧現(xiàn)象。故障可能原因：缺相。電動(dòng)機(jī)在Y起動(dòng)時(shí)有一相繞組未接入電路，電動(dòng)機(jī)造成單相啟動(dòng)，由于缺相繞組不能形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向不定而左右顫動(dòng)。檢查接觸器接點(diǎn)閉合是否良好，接觸器及電動(dòng)機(jī)端子的接線是否緊固。故障現(xiàn)象3：按下起動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，所有電器元件均不動(dòng)作。故障可能原因：FU1或FU2有熔斷，F(xiàn)R(1-2)、SB1(2-3)、SB2(3-4)、KM2(456)接觸