1、13 典型电气控制系统分析典型电气控制系统分析 3.1典型电气控制线路典型电气控制线路：本讲主要学习典型控制线路的设计与分析。本讲主要学习典型控制线路的设计与分析。起保停控制线路、多地点控制线路；起保停控制线路、多地点控制线路；三相异步电动机按顺序工作的连锁控制线路三相异步电动机按顺序工作的连锁控制线路；起动控制电路：如星形起动控制电路：如星形三角形降压启动线路；三角形降压启动线路；制动控制线路：如三相笼型异步电动机反接制动控制制动控制线路：如三相笼型异步电动机反接制动控制电路；电路；工作台往复运动控制线路。工作台往复运动控制线路。23 3 典型电气控制系统分析典型电气控制系统分析3.13.1
2、典型电气控制线路典型电气控制线路 实现：实现：从人身安全和自动控制的需要出发采用刀开关（或从人身安全和自动控制的需要出发采用刀开关（或组合开关）直接控制电动机的起动和停止是根本不可行的。组合开关）直接控制电动机的起动和停止是根本不可行的。在生产实际中对一台电动机的起停控制，是采用一个接触在生产实际中对一台电动机的起停控制，是采用一个接触器和两个按钮实现的。器和两个按钮实现的。组成：组成：按钮、接触器和电动机。按钮、接触器和电动机。作用：作用：两个按钮分别对电动机进行导通切换和关断切换，两个按钮分别对电动机进行导通切换和关断切换，接触器使电动机和电源接通且负责接通状态的保持，见图接触器使电动机和
3、电源接通且负责接通状态的保持，见图3-1和图和图3-2。3456（例：三地控制的线路例：三地控制的线路）78例如机床中要求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动例如机床中要求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动91 电机电机M1控制要求：控制要求：1.M1(1.M1(油泵油泵)起动后，起动后，M2(M2(主轴电机主轴电机)才能起动才能起动 2.M2 2.M2 可单独停可单独停2 电机电机M21011FUKM2FR2ABCFUM3ABCKM1FR1M3主电路主电路控制电路控制电路KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1KM112SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M
4、1起动起动KT M2起动起动主电路同前主电路同前控制电路控制电路KTKM2FRKM1SB1SB2KM1KM2KTKM213顺序启动同时停止控制或顺序启动同时停止控制或M2单独停止单独停止特点特点:电气原理图：电气原理图：FU1KM1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主电路主电路控制电路控制电路KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM11415顺序启动逆序停止控制顺序启动逆序停止控制FU1KM1M3FR1QL1L3L2KM2M3FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2电气原理图：电气原理图：特点特点:主电路主电路控制电路
5、控制电路16171819202122232425（a）（b）262728（二）能耗制动控制线路（二）能耗制动控制线路2930313233分析：分析：（一）工作：（一）工作：1.合刀开关合刀开关QS；2.按下按下启动按钮启动按钮SB1；接触器线圈；接触器线圈KM1上电，上电，进给，到进给，到SQ1切换状态，切换状态，KM2得电，得电，KM1失电复位；返回，到失电复位；返回，到SQ2切换，切换，循环往复。循环往复。（二）保护：（二）保护：1.短路保护短路保护FU；2.过载保过载保护护FR；3.自锁、互锁保护；自锁、互锁保护；4.PE接地接地保护；保护；5.欠压保护（接触器）。欠压保护（接触器）。3
6、435分析：分析：（一）工作：（一）工作：1.合刀开关QS；2.按下启动按钮SB1；接触器线圈KM1上电，进给加工开始，到SQ2切换状态，时间继电器KT得电延时开始即进行无进给切削；同时KM1失电复位；KT时间到触点切换，KM2得电，返回，到SQ1切换，KM2失电，释放;KM1得电,重复前面的过程.（二）保护：（二）保护：1.短路保护FU；2.过载保护FR；3.自锁、互锁保护；4.PE接地保护；5.欠压保护（接触器）。36行程、时间控制实现动力头滑台钻孔加工的电器行程、时间控制实现动力头滑台钻孔加工的电器控制线路控制线路(对前面进行改造对前面进行改造)分析：分析：（一）工作：（一）工作：1.合
7、刀开关QS；2.按下启动按钮SB1；接触器线圈KM1上电，进给加工开始，到SQ2切换状态，时间继电器KT得电延时开始即进行无进给切削；同时KM1失电复位；KT时间到触点切换，KM2得电，返回，到SQ1切换，KM2失电，释放。（二）保护：（二）保护：1.短路保护FU；2.过载保护FR；3.自锁、互锁保护；4.PE接地保护；5.欠压保护（接触器）。3738394041 按横梁运动按钮SBl后（横梁运行电动机和控制线路末画出），中间继电器K通电，其常闭触点打开，常开触点闭合，KM2吸合，电动机反转，带动机械杠杆机构使横梁放松，放松一定程度后行程开关SQ按压合，其常闭触点打开，KM2释放，横梁放松完毕
8、。SQ常开触点闭合，为横粱夹紧作准备。当不用要横梁运动时，可松开按钮SBl，中间继电器K释放，其常闭触点闭合，接触器KM1动作，电动机正转，开始夹紧。此时行程开关SQ释放，但KM1通过中间继电器K及自锁触点仍然通电，继续夹紧。随着夹紧电动机电流越来越大，大到一定值时，电流继电器KA动作，其常闭触点打开，KM1失电，夹紧停止。42分析下列分析下列a、b、c控制工作过程控制工作过程？图图2-7 两台电动机顺序起动控制线路两台电动机顺序起动控制线路图图2-7a所示控制线路的特点是：所示控制线路的特点是：KM2的线圈接在的线圈接在KM1自锁触头后面，这就保自锁触头后面，这就保证了证了M1起动后，起动后
9、，M2才能起动的顺序控才能起动的顺序控制要求。制要求。图图2-7b所示控制电路的特点是：在所示控制电路的特点是：在KM2的线圈回路中串接了的线圈回路中串接了KM1的常开的常开触头。显然，触头。显然，KM1不吸合，即使按下不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，这就保证了也不能吸合，这就保证了只有只有M1电机起动后，电机起动后，M2电机才能起电机才能起动。停止按钮动。停止按钮SB3控制两台电动机同控制两台电动机同时停止，停止按钮时停止，停止按钮SB4控制控制M2电动机电动机的单独停止。的单独停止。图图2-7c所示控制电路的特点：在图所示控制电路的特点：在图2-7b中的中的SB3按钮两端并联了按
10、钮两端并联了KM2的常的常开触头，从而实现了开触头，从而实现了M1起动后，起动后，M2才才能起动，而能起动，而M2停止后，停止后，M1才能停止的才能停止的控制要求，即控制要求，即M1、M2是顺序起动，逆是顺序起动，逆序停止。序停止。43习题与思考题习题与思考题3-1 如何决定笼型异步电动机是否可采用直接起动法？如何决定笼型异步电动机是否可采用直接起动法？3-2 长动和点动的区别是什么？长动和点动的区别是什么？3-3 笼型异步电动机是如何改变转动方向的？笼型异步电动机是如何改变转动方向的？3-4 什么叫能耗制动？什么叫反接制动？各有什么特点及适用场合？什么叫能耗制动？什么叫反接制动？各有什么特点
11、及适用场合？3-5 什么是自锁？什么是互锁？试举例说明各自的作用。什么是自锁？什么是互锁？试举例说明各自的作用。3-6 画出带有热继电器过载保护的笼型异步电动机正常起动运转的控制画出带有热继电器过载保护的笼型异步电动机正常起动运转的控制线路。线路。3-7 画出具有双重互锁的异步电动机正、反转控制线路。画出具有双重互锁的异步电动机正、反转控制线路。3-8 某三相笼型异步电动机单向运转，要求起动电流不能过大，制动时某三相笼型异步电动机单向运转，要求起动电流不能过大，制动时要快速停车。试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。要快速停车。试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。3-9 某三相笼
12、型异步电动机可正反转，要求降压起动，快速停车。试设某三相笼型异步电动机可正反转，要求降压起动，快速停车。试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。3-10 星形星形三角形降压起动方法有什么特点并说明其使用场合？三角形降压起动方法有什么特点并说明其使用场合？443-11 试设计一个采取两地操作的点动与连续运转的电路图。试设计一个采取两地操作的点动与连续运转的电路图。3-12 试设计一控制电路，要求：按下按钮试设计一控制电路，要求：按下按钮SB，电动机，电动机M正转；松开正转；松开SB，M反转，反转，1min后后M自动停止，画出其控制线路。自动停止，画出其
13、控制线路。3-13 试设计两台笼型电动机试设计两台笼型电动机M1、M2的顺序起动停止的控制线路。的顺序起动停止的控制线路。(1)M1、M2能顺序起动，并能同时或分别停止。能顺序起动，并能同时或分别停止。(2)M1起动后起动后M2起动，起动，M1可点动，可点动，M2可单独停止。可单独停止。3-14 设计一个控制电路，要求第一台电动机起动设计一个控制电路，要求第一台电动机起动10s以后，第二台电动以后，第二台电动机自动起动。运行机自动起动。运行5s后，第一台电动机停止，同时第三台电动机自动起后，第一台电动机停止，同时第三台电动机自动起动；运行动；运行15s后，全部电动机停止。后，全部电动机停止。3
14、-15 设计一控制电路，控制一台电动机，要求：设计一控制电路，控制一台电动机，要求：(1)可正反转；可正反转；(2)两处起停控制；两处起停控制；(3)可反接制动；可反接制动；(4)有短路和过载保护。有短路和过载保护。453-16 某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台三相笼型某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动，均采用直接起动，要求是：异步电动机拖动，均采用直接起动，要求是：(1)主轴必须在润滑油泵起动后，才能起动；主轴必须在润滑油泵起动后，才能起动；(2)主轴为正、反向运转，为调试方便，要求能正、反向点动；主轴为正、反向运转，为调试
15、方便，要求能正、反向点动；(3)主轴停止后，才允许润滑油泵停止；主轴停止后，才允许润滑油泵停止；(4)具有必要的电气保护。具有必要的电气保护。试设计主电路和控制电路。试设计主电路和控制电路。3-17 M1和和M2均为三相笼型异步电动机，可直接起动，按下列要求设计主电路均为三相笼型异步电动机，可直接起动，按下列要求设计主电路和控制电路：和控制电路：(1)M1先起动，经一段时间后，先起动，经一段时间后，M2自行起动；自行起动；(2)M2起动后，起动后，M1立即停车；立即停车；(3)M2可单独停车；可单独停车；(4)M1和和M2均能点动。均能点动。3-18 现有一双速电动机，试按下述要求设计控制线路：现有一双速电动机，试按下述要求设计控制线路：(1)分别用两个按钮操作电动机的高速起动和低速起动，用一个总停按钮操作电分别用两个按钮操作电动机的高速起动和低速起动，用一个总停按钮操作电动机的停止；动机的停止；(2)起动高速时，应先接成低速然后经延时后再换接到高速；起动高速时，应先接成低速然后经延时后再换接到高速；(3)应有短路保护和过载保护。应有短路保护和过载保护。
