1、第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础 电气控制线路图的图形、文字符号及绘制电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则原则 三相笼型异步电动机的基本控制三相笼型异步电动机的基本控制 三相笼型异步电动机降压启动控制线路三相笼型异步电动机降压启动控制线路 三相笼型异步电动机制动控制线路三相笼型异步电动机制动控制线路 三相笼型异步电动机速度控制线路三相笼型异步电动机速度控制线路 电气控制线路简单设计方法电气控制线路简单设计方法 典型生产机械电气控制线路分析典型生产机械电气控制线路分析第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础 电气控制线路：以各类电动机或其他执行电气控制线路：以各类电动机或
2、其他执行元件为被控制对象，以继电器、接触器、元件为被控制对象，以继电器、接触器、行程开关、保护元件等器件组成的自动控行程开关、保护元件等器件组成的自动控制线路称为电气控制线路。制线路称为电气控制线路。 电气控制线路图：为了表达生产机械电气电气控制线路图：为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统各电器元件及其连接线路用电气控制系统各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来。一定的图形表达出来。第一节第一节电气控制线路图的图形、文电气控制线路图的图形、文字符号及绘
3、制原则字符号及绘制原则 电气控制系统图：电气控制系统图： 电气控制原理图电气控制原理图 电器元件布置图电器元件布置图 电气安装接线图电气安装接线图 电气控制原理图电气控制原理图电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图：电器元件布置图：用来表示成套装置、用来表示成套装置、设备中各个项目位置设备中各个项目位置的一种图。例如，左的一种图。例如，左图为某工厂电器位置图为某工厂电器位置图，图中详细地绘制图，图中详细地绘制出了电气设备中每个出了电气设备中每个电器元件的相对位置，电器元件的相对位置，图中各电器元件的文图中各电器元件的文字代号必须与相关电字代号必须与相关电气图中电器元件的代气图中电器元件的代
4、号相同号相同。FU1FU2KMFRTCFU3FU4线槽50505050320360电器元件布置图电器元件布置图电气安装接线图电气安装接线图电气安装接线图是电气装备进行施工配线、电气安装接线图是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。敷线和校线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备的电气原理图的要求，它必须符合电器装备的电气原理图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备的相并清晰地表示出各个电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。它是检修和查找故障时所需的技接关系。它是检修和查找故障时所需的技术文件。术文件。电气安
5、装接线图电气安装接线图QSMM8078ELSB305121U12SB2SB1HLPEXT30.75mm2 50.75mm2 31mm2 Q132.5mm2 32.5mm2 电气安装接线图电气安装接线图电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则电气控制原理图内容：电气控制原理图内容： 主电路主电路 辅助电路辅助电路电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则主电路：是电气控制线路中大电流通过的部主电路：是电气控制线路中大电流通过的部分，是由电动机以及与它相连的电器元件分，是由电动机以及与它相连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、（如：
6、刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。接触器主触点等）所组成的线路。辅助电路包括：控制电路、照明电路、信号辅助电路包括：控制电路、照明电路、信号电路。电路。 电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则图面布置图面布置 ： 1 1、主电路和控制电路在图面上上下排列、主电路和控制电路在图面上上下排列主电路一般安排在图面的上方；辅助电主电路一般安排在图面的上方；辅助电路安排在图面的下方。路安排在图面的下方。2、主电路和控制电路在图面上左右排列、主电路和控制电路在图面上左右排列主电路一般安排在图面的左方；辅助电主电路一般安排在图面的左方；辅助电路安排在
7、图面的右方。路安排在图面的右方。 电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则图中所用的电器元件的电器符号的画法：图中所用的电器元件的电器符号的画法：1、电器原理图中，所有电器的可动部分均按、电器原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于接触器、继电器的触点，按其线圈不通电于接触器、继电器的触点，按其线圈不通电的状态画出；控制器手柄处于零位时的状态的状态画出；控制器手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。外力作用时的状态画出。
8、电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则2 2、在电气原理图中，当电器元件的不同部件、在电气原理图中，当电器元件的不同部件（如接触器的线圈和触点）分散在不同的位（如接触器的线圈和触点）分散在不同的位置时，为了表明是同一电器元件，要在电器置时，为了表明是同一电器元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。元件的不同部件处标注统一的文字符号。3 3、对于同类电器元件，要在其文字符号后加、对于同类电器元件，要在其文字符号后加数字序号来区别。数字序号来区别。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则电气图中连接线路的画法：电气图中连接线路的画
9、法：1、电器原理图中尽量减少交叉，个各导线之、电器原理图中尽量减少交叉，个各导线之间有电的联系时，在导线交叉处画实心圆点。间有电的联系时，在导线交叉处画实心圆点。2、另外在画电器元件的图形符号时，可以旋、另外在画电器元件的图形符号时，可以旋转绘制，一般是逆时针旋转转绘制，一般是逆时针旋转90度，但文字符号度，但文字符号不可倒置。不可倒置。电气控制原理图的绘制内容和绘制电气控制原理图的绘制内容和绘制原则原则图面区域的划分、图面区域的划分、符号位置索引：符号位置索引：电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则符号位置索引：符号位置索引：指出继电器或接触器的线圈位指出继电器
10、或接触器的线圈位置和触点的位置置和触点的位置图号页次图区号电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则图号：某台设备的电器原理图不一定是图号：某台设备的电器原理图不一定是一本，按照功能不同可能分为几一本，按照功能不同可能分为几本。每本的标号，就是图号，一本。每本的标号，就是图号，一般用数字表示。般用数字表示。页次：说明电器符号在这本图号中的第页次：说明电器符号在这本图号中的第几页。几页。区域号：指前面页次中的图区号。区域号：指前面页次中的图区号。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则索引代号所标位置索引代号所标位置接触器或继电器相应线圈的索
11、引：在接触器或接触器或继电器相应线圈的索引：在接触器或继电器触点旁标上索引代号，指出它所对应的继电器触点旁标上索引代号，指出它所对应的线圈的位置。线圈的位置。继电器或接触器相应触点的索引：索引代码标继电器或接触器相应触点的索引：索引代码标在继电器或接触器的线圈下方。在继电器或接触器的线圈下方。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则接触器触点的索引格式：接触器触点的索引格式： 左栏左栏中栏中栏右栏右栏主触点所在的图区号主触点所在的图区号 辅助常开触点所在的图区号辅助常开触点所在的图区号 辅助常闭触点所在的图区号辅助常闭触点所在的图区号 电气控制原理图的绘制内容电气控
12、制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则继电器触点的索引格式：继电器触点的索引格式：左栏左栏右栏右栏 常开触点所在的图区号常开触点所在的图区号常闭触点所在的图区号常闭触点所在的图区号第二节第二节三相笼型异步电动机的基本三相笼型异步电动机的基本控制电路控制电路 全压启动控制线路全压启动控制线路 正反转控制线路正反转控制线路 点动控制线路点动控制线路 多点控制线路多点控制线路 顺序控制线路顺序控制线路 自动循环控制线路自动循环控制线路一、一、全压启动控制线路 依靠接触器自身辅依靠接触器自身辅助触点而使其线圈助触点而使其线圈保持通电的现象保持通电的现象 -自锁自锁 为什么加为什么加自锁？自锁？ 3。2
13、。1工作过程工作过程合上合上QS，按下，按下SB2，KM线线圈得电，圈得电，KM 主触点闭合，主触点闭合，电动机运转。电动机运转。KM辅助常开触点闭合，自辅助常开触点闭合，自锁。锁。按下按下SB1，KM线圈断电，主线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动触点、辅助触点断开，电动机停止。机停止。自锁另一作用：实现欠压和自锁另一作用：实现欠压和失压保护失压保护 3。2。1全压启动控制线路的保护环节全压启动控制线路的保护环节短路保护短路保护过载保护过载保护欠压和失压保护欠压和失压保护二、二、正反转控制线路 控制要求：控制要求： 正、反转；正、反转； 如何实现？如何实现？ 缺点？缺点？ 3。2。2解决解决
14、 加互锁加互锁-将其将其中一台接触器的中一台接触器的常闭触点串入另常闭触点串入另一台接触器的线一台接触器的线圈电路中圈电路中,在同在同一一时间里两个一一时间里两个接触器只允许一接触器只允许一个工作个工作.这种控这种控制规律称为互锁。制规律称为互锁。 缺点？缺点？ 3。2。3解决解决 复合联锁正、复合联锁正、反转控制反转控制 3。2。4互锁控制规律互锁控制规律 当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的常闭触点。入甲接触器的常闭触点。 当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，当要求甲接
15、触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的常闭触点。方的常闭触点。三、点动控制线路三、点动控制线路 控制要求控制要求 电动机点动电动机点动 图图a的缺点？的缺点？ 图图b的缺点？的缺点？四、多点控制线路四、多点控制线路 结论：结论：多点多点地控制规律：地控制规律：所有启动按所有启动按钮并联，所钮并联，所有停止按钮有停止按钮串联。串联。 两点控制两点控制 三点控制如三点控制如何实现？何实现？五、顺序控制线路五、顺序控制线路 控制要求：控制要求：两台电动机两台电动机
16、按顺序启动。按顺序启动。 改变控制要改变控制要求：两台电求：两台电动机按时间动机按时间顺序自动启顺序自动启动。动。连锁控制规律连锁控制规律 当要求甲接触器工作后方允许乙接当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的常开触点。中串入甲接触器的常开触点。按时间顺序自动启动按时间顺序自动启动 控制要求：控制要求： 两台电动机两台电动机按时间顺序按时间顺序自动启动。自动启动。六、自动循环控制线路六、自动循环控制线路控制要求：电动机带动工作台往复自动运动控制要求：电动机带动工作台往复自动运动。自动循环控制电气控制原理图自动循环控制电气控制原理
17、图三相笼型异步电动机全压启动的特点三相笼型异步电动机全压启动的特点 优点：控制线路简单，设备投资小，优点：控制线路简单，设备投资小，故障率低。故障率低。 缺点：启动电流仍较大，对电网造成缺点：启动电流仍较大，对电网造成一定的冲击，严重时会影响其他设备一定的冲击，严重时会影响其他设备的正常运行。的正常运行。第三节第三节 三相笼形异步电动机降压三相笼形异步电动机降压启动控制线路启动控制线路 定子串电阻降压起动控制线路定子串电阻降压起动控制线路 星形星形三角形降压起动控制线路三角形降压起动控制线路 自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路 软启动器软启动器一、定子串电阻降压起动控制线路一
18、、定子串电阻降压起动控制线路 设计思想：按时间原则控制启动过程。设计思想：按时间原则控制启动过程。 定子串电阻启动的特点：定子串电阻启动的特点： 优点优点:控制线路简单；启动过程平滑；不受控制线路简单；启动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。定子绕组的接法的限制。 缺点：启动转矩下降大；电能损耗大。缺点：启动转矩下降大；电能损耗大。工作过程工作过程 表2-4二、星二、星三角降压起动三角降压起动 使用范围：只适使用范围：只适用于正常运行时用于正常运行时电动机的定子绕电动机的定子绕组为三角形接法组为三角形接法的笼型异步电动的笼型异步电动机的空载或轻载机的空载或轻载启动。启动。星星三角降压起动控制线
19、路图三角降压起动控制线路图工作过程工作过程 表2-3设计思想设计思想:采用时间继电器完成电动机从启动采用时间继电器完成电动机从启动到正常运行的自动切换。到正常运行的自动切换。星星三角降压起动的特点三角降压起动的特点优点：启动电流特性好；结构简单；价格优点：启动电流特性好；结构简单；价格 低。低。缺点：启动转矩下降大。缺点：启动转矩下降大。三、三、自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路M3FU1QsML1 L2L3KM1图210 定子串自耦变压器降压启动控制线路KM2SB2KM1KM2FRSB1KM2KM3KM2KTKM3KTKM2KTKTKM1TFR 设计思想：采用时间继电器完成
20、电动机由设计思想：采用时间继电器完成电动机由启动到运行的自动切换。启动到运行的自动切换。 自耦变压器降压起动的特点自耦变压器降压起动的特点 优点：启动电流较小；不受定子绕组接法优点：启动电流较小；不受定子绕组接法的限制。的限制。 缺点：启动设备体积大，笨重。价格高，缺点：启动设备体积大，笨重。价格高， 维修不方便。维修不方便。四、软启动器及其应用四、软启动器及其应用结构：结构：三相调压电路三相调压电路控制电路控制电路控制原理：利用控制原理：利用晶闸管的移相控晶闸管的移相控制原理，通过控制原理，通过控制晶闸管的导通制晶闸管的导通角，改变输出电角，改变输出电压，达到通过调压，达到通过调压方式来控制
21、启压方式来控制启动电流和启动转动电流和启动转矩的目的。矩的目的。M3T3C2L1A1L2B1L3C1T1A2T2B2MC400图211 软启动器原理示意图1、软启动器的工作原理、软启动器的工作原理电流负反馈的作用电流负反馈的作用 1、将主回路的电流反馈到控制回路，根据不同的、将主回路的电流反馈到控制回路，根据不同的启动方式，通过微处理器改变软启动器的输出电启动方式，通过微处理器改变软启动器的输出电压，实现不同的启动特性。压，实现不同的启动特性。 2、通过电流负反馈，检测主回路的电流，对电动、通过电流负反馈，检测主回路的电流，对电动机和软启动器起到过载、缺相、断相等保护。机和软启动器起到过载、缺
22、相、断相等保护。 、实时监测负载电流。、实时监测负载电流。软启动器的特点软启动器的特点 具有软启动和软停车功能，启动电流具有软启动和软停车功能，启动电流和启动转矩可调节，另外，还具有电和启动转矩可调节，另外，还具有电动机过载保护等功能。动机过载保护等功能。2 2、软启动器的控制功能、软启动器的控制功能 斜坡升压启动方式斜坡升压启动方式 转矩控制及启动电流限制启动方式转矩控制及启动电流限制启动方式 电压提升脉冲启动方式电压提升脉冲启动方式 转矩控制软停车方式转矩控制软停车方式 制动停车方式制动停车方式1）斜坡升压启动方式斜坡升压启动方式 设定参数：设定参数：初始电压初始电压Uq0启动时间启动时间
23、t1适用范围：一台适用范围：一台软启动器控制多软启动器控制多台电动机启动或台电动机启动或电动机的功率比电动机的功率比软启动器的额定软启动器的额定功率小得多电动功率小得多电动机的启动机的启动特性曲线特性曲线UeUq0t1Ut特点：电动机电压线性逐渐增加，在设定时间内达到额定电压。特点：电动机电压线性逐渐增加，在设定时间内达到额定电压。2）转矩控制及启动电流限制启动方式转矩控制及启动电流限制启动方式参数设定：参数设定：启动初始力启动初始力矩矩启动阶段启动阶段力矩限幅力矩限幅力矩斜坡上力矩斜坡上升时间升时间启动电流限启动电流限幅幅0qT1LT1t1LI特性曲线特性曲线IUnT.0qT1LIU0TnI
24、t1t特点：启动时间短，启动过程平稳。在多种场合使用。特点：启动时间短，启动过程平稳。在多种场合使用。TL13 3）电压提升脉冲启动方式电压提升脉冲启动方式 设定参数设定参数： 电压提升脉冲电压提升脉冲UL1 升压脉冲宽度升压脉冲宽度t1 特点：启动转特点：启动转 矩大。适用矩大。适用 于重载启动于重载启动n,U,ItUnIU UL1L1特性曲线：特性曲线：t14）转矩控制软停车方式）转矩控制软停车方式 参数设定：参数设定： 电动机的电动机的减速时间减速时间t t1 1 n,TtTnt1特性曲线特性曲线5）制动停车方式）制动停车方式 参数设定参数设定 ： 制动电流加制动电流加 入的幅值入的幅值
25、IL1 制动电流加制动电流加 入的时间入的时间t1 n,ItnIL1t10I特性曲线：特性曲线： 3 3、软启动器的应用举例、软启动器的应用举例 软启动器接线端子的作用：软启动器接线端子的作用：L1L1、L2L2、L3L3：软启动器主电源进线：软启动器主电源进线端端T1T1、T2T2、T3T3：连接电动机的出线端：连接电动机的出线端A1A1、A2A2、B1B1、B2B2、C1C1、C2C2：启动结：启动结束短接可控硅束短接可控硅C、400：软启动器控制电源进线端软启动器控制电源进线端PL：软启动器为外部信号提供的：软启动器为外部信号提供的+24V的电源的电源L+：软启动器逻辑输出部分的外接：软
26、启动器逻辑输出部分的外接输入电源输入电源STOP：接软停车信号：接软停车信号RUN：接软启动信号：接软启动信号L1L2A1B1L3C1C400T1A2T2B2T3C2STOPPLL+RUNSTOP、RUN的接线方式的接线方式 STOP、RUN的接线方式：的接线方式： 三线制三线制 两线制两线制 通信远程控通信远程控制制 三线制：脉冲型信号，直三线制：脉冲型信号，直接与启动按钮和停止按钮接与启动按钮和停止按钮相连。相连。 二线制：信号为电平输入二线制：信号为电平输入型，要求有一个高电平输型，要求有一个高电平输入信号入信号 。 远程控制远程控制 ：PLPL与与STOP STOP 端端短接短接 。
27、软启动器内部输出继电器定义软启动器内部输出继电器定义 KA1：可编程可编程输出继电器输出继电器 KA2KA2：启动结：启动结束继电器束继电器 KA1的功能设置：的功能设置：故障继电器：软启动器控制电源接通。故障继电器：软启动器控制电源接通。KA1KA1的常开触点就闭合，当软启动器的常开触点就闭合，当软启动器发生故障发生故障KA1KA1常开触点断开。常开触点断开。 隔离继电器：软启动器接收到软启动隔离继电器：软启动器接收到软启动信号，信号，KA1KA1闭合，当软启动器软停车闭合，当软启动器软停车结束时，或在自由停车模式下接受到结束时，或在自由停车模式下接受到了停车信号或在软启动器发生故障时，了停
28、车信号或在软启动器发生故障时，KA1KA1才断开。才断开。 KA2的功能：的功能：启动结束启动结束KA2KA2闭合。闭合。软启动器出现故障或接收到停车信号软启动器出现故障或接收到停车信号KA2KA2断开。断开。 1）电动机单向运行带旁路接触器、软启动、电动机单向运行带旁路接触器、软启动、软停车或自由停车控制线路软停车或自由停车控制线路KA1KA1: :离继电器；离继电器； KA2KA2：启动结束继电器：启动结束继电器 （1 1）电动机单向运行、软启动、软停车控制线路）电动机单向运行、软启动、软停车控制线路 M3KA1KA2KM1KM2FU1QsL1TML1 L2L3FU2FU2FU3FU3SB
29、3KA1KA2SB1SB2KM1KM2L2A1B1L3C1C400T1A2T2B2T3C2STOPPLL+RUN图217 电动机单向运行、软启动、软停车或自由停车控制线路2 2）单台软启动器启动多台电动机控制线路）单台软启动器启动多台电动机控制线路 M3FU1QsL1M1L1 L2 L3KA1KA2SB1KM1L2A1B1L3C1C400T1A2T2B2T3C2STOPPLL+RUN图 2 18 一 台 软 启 动 器 对 2台 电 动 机 进 行 软 启 动 、 自 由 停 车 控 制TFU2FU2FU3FU3BAM3M2FR1FR2KM11KM12KM21KM22KA5SB2KM1KM11
30、FR2KM11KA2KA1FR1SB11SB12KM11KA4 KM12kA3kM11KM21KM11SB22KM21KM21 KA4 KM22KA3 KM21kM12KM21KM22KA3KA4KA5SB1KM1KM21第四节三相笼型异步电动机制动控制电路第四节三相笼型异步电动机制动控制电路 常用的制动方法：机械制动、电气制动常用的制动方法：机械制动、电气制动 电气制动：当电动机需要停车时给电动机电气制动：当电动机需要停车时给电动机加上一个与原来旋转方向相反的电磁制动转加上一个与原来旋转方向相反的电磁制动转矩，迫使电动机转速迅速下降。矩，迫使电动机转速迅速下降。 机械制动：利用机械装置强迫电
31、动机迅速机械制动：利用机械装置强迫电动机迅速停车。停车。一、机械制动一、机械制动机械制动的方法：机械制动的方法： 电磁抱闸制动电磁抱闸制动 电磁离合器制动电磁离合器制动1 1、电磁抱闸制动、电磁抱闸制动 电磁抱闸电磁抱闸的类型：的类型： 断电制动型断电制动型 通电制动型通电制动型电磁抱闸的组成：电磁抱闸的组成：闸瓦闸瓦闸轮闸轮电磁铁电磁铁 （1 1）断电制动电磁抱闸电气控制电路）断电制动电磁抱闸电气控制电路 断电制动型工断电制动型工作原理：当线作原理：当线圈得电时，闸圈得电时，闸瓦与闸轮分开，瓦与闸轮分开，无制动作用，无制动作用，当线圈失电时，当线圈失电时，闸瓦将紧抱闸闸瓦将紧抱闸轮进行制动轮
32、进行制动。 电气控制原理图电气控制原理图 （2 2）通电制动电磁抱闸电气控制电路）通电制动电磁抱闸电气控制电路 通电制动型工通电制动型工作原理：当线作原理：当线圈断电时，闸圈断电时，闸瓦与闸轮分开，瓦与闸轮分开，无制动作用，无制动作用，当线圈通电时，当线圈通电时，闸瓦将紧抱闸闸瓦将紧抱闸轮进行制动轮进行制动。 电气控制原理图电气控制原理图380V2 2、电磁离合器、电磁离合器 电磁离合器电磁离合器组成：组成： 电磁铁电磁铁 静摩擦片静摩擦片 动摩擦片动摩擦片 制动弹簧制动弹簧电磁离合器的结构示意图电磁离合器的结构示意图动摩擦片 静摩擦片制动弹簧电磁铁连接轴二、电气制动二、电气制动 电气制动方法
33、：反接制动电气制动方法：反接制动 能耗制动能耗制动 回馈制动回馈制动 电容制动电容制动 1 1、反接制动、反接制动 定义：通过改变电动机电源的相序，定义：通过改变电动机电源的相序，使定子产生相反方向的旋转磁场，使定子产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩，迫使电动机迅因而产生制动转矩，迫使电动机迅速停止转动。这种制动方式称为反速停止转动。这种制动方式称为反接制动。接制动。 实现反接制动的关键：实现反接制动的关键： 如何改变电动机电源相序。如何改变电动机电源相序。 当电动机转速接近与零时，如何将电当电动机转速接近与零时，如何将电源切除。源切除。（1 1）电动机的单向运行反接制动控制电路）电动机
34、的单向运行反接制动控制电路 控制电路的设计思想：控制电路的设计思想：按速度原则控制，串按速度原则控制，串限流电阻制动。限流电阻制动。MFU1QsML1 L2L3图219 单向反接制动的控制线路FRKM2RKSRRSB2KM1KM2FRSB1KM2KM1nKM2KSKM1KM13（2 2）具有反接制动电阻的可逆运行反接制动控制电路）具有反接制动电阻的可逆运行反接制动控制电路M3FU1QsML1 L2 L3KM1FRKM2RKSRRSB2KA3KM1FRSB1KA4KM2SB3图220 具有反接制动电阻的可逆运行反接制动的控制线路KM1KM1KA3nnKA4KM3SB3KA4KM2KA1KA2KM
35、3KA2KA2KA1KS2KS1KM2KA1KA1KA4KA4SB2KA3KA2KA3KA3（2 2）具有反接制动电阻的可逆运行反接）具有反接制动电阻的可逆运行反接制动控制电路制动控制电路 控制电路的设计思想：按速度原则控制，控制电路的设计思想：按速度原则控制，串限流电阻制动。串限流电阻制动。 电阻电阻R的作用：串电阻降压启动；限制反接的作用：串电阻降压启动；限制反接制动电流制动电流。2 2、能耗制动控制电路、能耗制动控制电路 能耗制动：是指当电动机脱离能耗制动：是指当电动机脱离电源后，立即在它的定子绕组电源后，立即在它的定子绕组的任意两相上通入直流电流，的任意两相上通入直流电流，利用转子感应
36、电流受静止磁场利用转子感应电流受静止磁场的作用使电动机迅速停机。的作用使电动机迅速停机。实现能耗制动的关键：实现能耗制动的关键： 如何加入直流电源如何加入直流电源 当电动机转速接近与零时，直流电源当电动机转速接近与零时，直流电源将如何切除将如何切除1 1）电动机单向运行能耗制动控制电路）电动机单向运行能耗制动控制电路（1）按时间原则控制的能耗控制电路按时间原则控制的能耗控制电路M3FU1QsML1 L2L3KM1图221 以时间原则控制的单向能耗制动线路FRSB2KM1KM2FRSB1KM2KM1KM2KM2TCRVCKM2KTKTKM1KT（2）按速度原则控制的单相能耗制动控制线路按速度原则
37、控制的单相能耗制动控制线路M3FU1QsML1 L2L3KM1图222 以速度原则控制的单向能耗制动控制线路SB2KM1KM2FRSB1KM2KM1KM2KM2TCRVCKM2KSKM1KM2nFRKS2 2）电动机可逆运行的能耗制动控制电路）电动机可逆运行的能耗制动控制电路M3FU1QsML1 L2L3KM1图223 电动机可逆运行的能耗制动控制线路FRKM2TCRVCKM2KM2SB2KM1KM2FRSB1KM2KM1KM3KTKTKM1KM3SB2KM1KM1SB3KM2KTKM3第六节第六节三相笼型异步电动机速度三相笼型异步电动机速度控制线路控制线路改变生产机械工作速度的方法：改变生产
38、机械工作速度的方法： 机械调速机械调速 电气调速电气调速机械调速：电动机的转速不变、利机械调速：电动机的转速不变、利用变速器调速用变速器调速 。电气调速：改变电动机的转速。电气调速：改变电动机的转速。电气调速的电气调速的基本概念基本概念 电动机的转速：电动机的转速： Pspfn160改变电动机转速的方法改变电动机转速的方法 ：1 1、改变极对数、改变极对数 变极调速变极调速 2 2、改变转差率、改变转差率串级调速串级调速3 3、改变电源频率、改变电源频率 变频调速变频调速Sf变极调速的原理变极调速的原理 图224 双速电动机改变极对数的原理FR(a)四极绕组展开图(b)二级绕组展开图(d) 星
39、形双星形展开图(c) 三角形双星形展开图142536A1NX1SA2NSX2NSX1A1A2X2111222333444555666变极调速电气控制线路变极调速电气控制线路FU1QsL1 L2L3KM1图225 双速电动机调速控制线路FRSB2KM1FRSB1KM2KM1SB3KM2FR142536KM2KM3KM3KM1KTKTKTKM3KM3KM3KTKM2第七节第七节 电气控制线路的设计方法电气控制线路的设计方法 电气控制系统的设计内容：电气控制系统的设计内容：确定拖动方案确定拖动方案选择电动机容量选择电动机容量设计电气控制线路设计电气控制线路 电气控制线路的设计内容：电气控制线路的设计
40、内容：设计主电路设计主电路设计控制电路设计控制电路电气控制线路的设计方法电气控制线路的设计方法 逻辑设计法逻辑设计法经验设计法经验设计法经验设计法设计原则经验设计法设计原则 最大限度地实现生产机械和工艺对电最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。气控制线路的要求。 在满足生产要求的前提下，控制线路在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单、经济、安全可靠。应力求简单、经济、安全可靠。保证控制线路应力求简单、经济、安全可靠的条件保证控制线路应力求简单、经济、安全可靠的条件1）尽量减少电器的数量，尽量选用同型号的电器和标准件，以减少备品）尽量减少电器的数量，尽量选用同型号的电器和标准件，
41、以减少备品量、尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的线路和环节。量、尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的线路和环节。2 2）尽量减少控制线路中电源的种类）尽量减少控制线路中电源的种类尽可能直接采用电网电压，以省去尽可能直接采用电网电压，以省去控制变压器。控制变压器。3 3）尽量缩短连接导线的长度和数量。）尽量缩短连接导线的长度和数量。4 4）如果控制线路水平绘制，触点都在线圈的左边；如果控制线路垂直绘）如果控制线路水平绘制，触点都在线圈的左边；如果控制线路垂直绘制，触点都在线圈的上端。制，触点都在线圈的上端。5 5）正确连接电器的线圈）正确连接电器的线圈在交流控制电路中，两个电器元件的线
42、圈不能在交流控制电路中，两个电器元件的线圈不能串联。串联。6 6）电器元件的连接）电器元件的连接应尽量减少多个元件依次通电后才接通另一电器原应尽量减少多个元件依次通电后才接通另一电器原件的情况。件的情况。7 7）要注意电器之间的连锁和安全保护环节。）要注意电器之间的连锁和安全保护环节。8 8）防止电路中存在寄生电路。防止电路中存在寄生电路。9）尽量减少电器元件不必要的通电时间。尽量减少电器元件不必要的通电时间。三、经验设计法设计步骤三、经验设计法设计步骤1.分析工艺要求；分析工艺要求；2.根据工艺要求找出控制对象的开启信号、根据工艺要求找出控制对象的开启信号、关断信号；关断信号；3.如果有约束
43、条件找出开启信号约束条件和如果有约束条件找出开启信号约束条件和关断约束条件；关断约束条件；4.根据典型的控制环节设计控制线路；根据典型的控制环节设计控制线路；5.最后根据工艺要求做进一步的查找工作，最后根据工艺要求做进一步的查找工作，如加上保护和互锁环节。如加上保护和互锁环节。四、四、经验设计发举例经验设计发举例 1 1、工艺要求：三台电动机按时间原则顺序启动，并按时间、工艺要求：三台电动机按时间原则顺序启动，并按时间 原则顺序停止。原则顺序停止。2 2、通过分析工艺要求找出开启信号和关断信号、通过分析工艺要求找出开启信号和关断信号开启信号：开启信号：M1 M1 启动信号为启动按钮，启动信号为
44、启动按钮， M2M2启动信号为时间继电器延时闭合常开触点。启动信号为时间继电器延时闭合常开触点。 M3M3启动信号为另一时间继电器延时闭合常开启动信号为另一时间继电器延时闭合常开触点。触点。关断信号：关断信号：M3M3关断信号为停止按钮关断信号为停止按钮 M2M2关断信号为时间继电器延时断开常闭触点。关断信号为时间继电器延时断开常闭触点。 M1M1关断信号为另一时间继电器延时断开常闭关断信号为另一时间继电器延时断开常闭触点。触点。 3、找出启动约束条件和关断约束条件。（无）、找出启动约束条件和关断约束条件。（无）4、根据我们前面所学的典型的控制线路进行设、根据我们前面所学的典型的控制线路进行设
45、计。计。5、最后根据工艺要求做进一步的查找工作，、最后根据工艺要求做进一步的查找工作，如加上保护和互锁环节。如加上保护和互锁环节。三台电动机顺序启、停控制电路原理图三台电动机顺序启、停控制电路原理图图 2 3 5 三 台 电 机 顺 序 启 / 停 控 制 电 路 原 理 图S B 1K M 1F R 1K T 4K M 1K M 3K T 1K M 3K M 2K M 2K T 4F R 2K M 3K T 3F R 3S B 2K T 3K T 3K M 2K T 2K T 4K T 3K T 3K T 4K T 1K T 2八、八、典型生产机械电气控制线路分析典型生产机械电气控制线路分析
46、电气控制线路分析内容电气控制线路分析内容: 仔细阅读设备说明书仔细阅读设备说明书 阅读阅读电气控制原理图电气控制原理图阅读电气原理图的规则与步骤阅读电气原理图的规则与步骤 规则：规则： 先主后辅先主后辅 化整为零化整为零 顺藤摸瓜顺藤摸瓜 集零为整集零为整 安全检查安全检查 全面检查全面检查。 方法：方法： 查线阅读法查线阅读法（也叫跟踪（也叫跟踪阅读法或直阅读法或直接阅读法）接阅读法）C650卧式车床电气控制线路卧式车床电气控制线路 首先仔细阅读设备说明书，掌握首先仔细阅读设备说明书，掌握车床的结构和工作原理车床的结构和工作原理 车床的结构：床身、主轴、刀架、车床的结构：床身、主轴、刀架、滑
47、板箱、尾架滑板箱、尾架 运动形式：主运动、进给运动运动形式：主运动、进给运动机床机床对控制系统提出的要求对控制系统提出的要求 主轴电动机主轴电动机 直接启动直接启动 正反转运转正反转运转 正反向制动正反向制动 点动点动 冷却泵电机：冷却泵电机： 直接启动直接启动 连续单向运连续单向运行行刀架快速横移电机刀架快速横移电机 单向运行单向运行 手动控制启动、手动控制启动、停止停止 安全局部照明，照明电压采用安全局部照明，照明电压采用36V安全电压安全电压。电气控制线路分析电气控制线路分析 主电路的组成：主电路的组成： 主电机主回路主电机主回路 冷却泵电机主回冷却泵电机主回路路 快速移动电机主快速移动电机主回路回路 控制电路控制电路 主电机控制主电机控制 冷却泵电机控制冷却泵电机控制 快速移动电机控制快速移动电机控制 安全照明安全照明C650车床控制线路
