1、第第2 2章章 电气控制系统的电气控制系统的典型线路典型线路.电气控制系统图的绘制规则和常用符号电气控制系统图的绘制规则和常用符号2.1.1 电气控制系统图的分类为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，同时也为了便于电器元件的安装、接线、运行、维护，将电气控制系统中各电器元件的连接用一定的图形符号表示。电气系统图和框图 电气原理图 电器布置图 电气安装接线图 功能图 电器元件明细表一、电气原理图一、电气原理图为了便于阅读与分析控制线路，为了便于阅读与分析控制线路，根据简单、清晰的原则，根据简单、清晰的原则，采用电器采用电器元件展开的形式绘制而成的图样。元件展开的形式绘制而成的图样。
2、特点：包括所有电器元件的导电部件和接线端点，特点：包括所有电器元件的导电部件和接线端点，但并不按照电器元件但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，的实际布置位置来绘制，也不反应电器元件的大小。也不反应电器元件的大小。作用：便于详细了解工作原理，作用：便于详细了解工作原理，指导系统或设备的安装、调试与维修。指导系统或设备的安装、调试与维修。二、电器布置图二、电器布置图用来表明电气设备上所有电器元件的实际位置，用来表明电气设备上所有电器元件的实际位置，为生产机械电气控制为生产机械电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。设备的制造、安装提供必要的资料。三、电气安装接线图三、电气安装接线图用规定的图形
3、符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图，它清用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图，它清楚地表示了各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接。楚地表示了各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接。电气安装接线图中的回路标号是电器设备之间、电器元件之间、导线电气安装接线图中的回路标号是电器设备之间、电器元件之间、导线与导线之间的连接标记，它的文字符号和数字符号应与原理图中的标号一与导线之间的连接标记，它的文字符号和数字符号应与原理图中的标号一致。致。2.1.2 2.1.2 电气图的一般特点电气图的一般特点一、简图一、简图电气图是一种简图，电气图是一种简图，它并不是严格按几何尺寸和
4、绝对位置测绘的，它并不是严格按几何尺寸和绝对位置测绘的，而是用规定的标准符号和文字表示系统或设备的组成部分间的关系。而是用规定的标准符号和文字表示系统或设备的组成部分间的关系。二、元件和连接线二、元件和连接线电气图的主要描述对象是电器元件和连接线。连接线可用单线法和电气图的主要描述对象是电器元件和连接线。连接线可用单线法和多线法表示。电器元件在图中可以采用集中表示法、半集中表示法、分多线法表示。电器元件在图中可以采用集中表示法、半集中表示法、分开表示法来表示。开表示法来表示。集中表示法：把一个元件的各组成部分的图形符号绘在一起的方法集中表示法：把一个元件的各组成部分的图形符号绘在一起的方法 分
5、开表示法：将同一元件的各组成部分分开布置，有些可以画在主回分开表示法：将同一元件的各组成部分分开布置，有些可以画在主回路，有些画在控制回路路，有些画在控制回路 半集中表示法：介于上述两种方法之间，在图中将一个元件的某些部半集中表示法：介于上述两种方法之间，在图中将一个元件的某些部分的图形符号分开绘制，并用虚线表示其相互关系分的图形符号分开绘制，并用虚线表示其相互关系三、图形符号和文字符号三、图形符号和文字符号一个电气系统或一种电气装置总是由各种元器件组成的，通常是一个电气系统或一种电气装置总是由各种元器件组成的，通常是用一种简单的图形符号表示。用一种简单的图形符号表示。在同一系统中，或者说在同
6、一个图上有两个以上作用不同的同一在同一系统中，或者说在同一个图上有两个以上作用不同的同一类型电器，必须在符号旁标注不同的文字符号以区别其名称、功能、类型电器，必须在符号旁标注不同的文字符号以区别其名称、功能、状态、特征及安装位置等。状态、特征及安装位置等。一、图形符号（示例）一、图形符号（示例）2.1.3 2.1.3 电气图的图形符号和文字符号电气图的图形符号和文字符号2.1.3 2.1.3 电气图的图形符号和文字符号电气图的图形符号和文字符号2.1.3 2.1.3 电气图的图形符号和文字符号电气图的图形符号和文字符号.一般符号一般符号用以表示一类产品或此类产品特征的一种通常很简单的符用以表示
7、一类产品或此类产品特征的一种通常很简单的符号，号，称为一般符号。称为一般符号。.符号要素符号要素 一种具有确定意义的简单图形，一种具有确定意义的简单图形，必须同其他图形组合以必须同其他图形组合以构成一个设备或概念的完整符号。构成一个设备或概念的完整符号。.限定符号限定符号用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号，用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号，称为称为限定符号。限定符号一般不能单独使用，限定符号。限定符号一般不能单独使用，但它可以使图形符但它可以使图形符号更具多样性。号更具多样性。二、文字符号二、文字符号文字符号适用于电气技术领域中文件的编制，也可表示在电气设文字符号适用于电气技
8、术领域中文件的编制，也可表示在电气设备、装置和元器件上或其近旁，以标明电气设备、装置和元器件的名备、装置和元器件上或其近旁，以标明电气设备、装置和元器件的名称、功能和特征。文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。称、功能和特征。文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。.基本文字符号基本文字符号基本文字符号有单字母与双字母符号两种。单字母符号是按拉丁基本文字符号有单字母与双字母符号两种。单字母符号是按拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为字母将各种电气设备、装置和元器件划分为2323个大类，每一大类用一个大类，每一大类用一个专用单字母符号表示。如个专用单字母符号表示。如“C”C”表示电容器类
9、，表示电容器类，“R”R”表示电阻器表示电阻器类。类。双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一字母组成。其双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一字母组成。其组合形式是单字母符号在前，另一个字母在后的次序列出。如组合形式是单字母符号在前，另一个字母在后的次序列出。如“F”F”表示保护器件类，而表示保护器件类，而“FU”FU”表示熔断器。表示熔断器。二、文字符号二、文字符号 .辅助文字符号辅助文字符号 辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征的，能、状态和特征的，如如“L”L”表示限制，表示限制，“RD
10、”RD”表示红色等。辅助文表示红色等。辅助文字符号也可放在表示种类的单字母符号后边组成双字母符号，字符号也可放在表示种类的单字母符号后边组成双字母符号，如如“YB”YB”表示电磁制动器，表示电磁制动器，“SP”SP”表示压力传感器等。为简化文字表示压力传感器等。为简化文字符号起见，若辅助文字符号由两个以上字母组成时，允许只采用其第符号起见，若辅助文字符号由两个以上字母组成时，允许只采用其第一位字母进行组合，一位字母进行组合，如如“MS”MS”表示同步电动机等。辅助文字符号还表示同步电动机等。辅助文字符号还可以单独使用，如可以单独使用，如“ON”ON”表示接通，表示接通，“PE”PE”表示保护接
11、地，表示保护接地，“M”M”表表示中间线等。示中间线等。.补充文字符号的原则补充文字符号的原则如基本文字符号和辅助文字符号不能满足使用要求，如基本文字符号和辅助文字符号不能满足使用要求，可按国可按国家标准的符号组成规则予以补充。家标准的符号组成规则予以补充。（）在不违备国家标准原则的条件下，（）在不违备国家标准原则的条件下，可采用国际标准中可采用国际标准中规定的电气技术文字符号。规定的电气技术文字符号。（）在优先采用标准中规定的单字母符号、双字母符号和辅（）在优先采用标准中规定的单字母符号、双字母符号和辅助文字符号的前提下，助文字符号的前提下，可补充标准中未列出的双字母符号和辅助可补充标准中未
12、列出的双字母符号和辅助文字符号。文字符号。（）文字符号应按有关电气名词术语国家标准或专业标准中（）文字符号应按有关电气名词术语国家标准或专业标准中规定的英文术语缩写而成。基本文字符号不得超过两个字母，规定的英文术语缩写而成。基本文字符号不得超过两个字母，辅辅助文字符号一般不能超过三个字母。助文字符号一般不能超过三个字母。（）因拉丁字母（）因拉丁字母“I”I”和和“O”O”易同阿拉伯数字易同阿拉伯数字“”和和“”混淆，混淆，不允许单独作为文字符号使用。不允许单独作为文字符号使用。二、文字符号二、文字符号三、线路和三相电气设备端标记三、线路和三相电气设备端标记线路采用字母、数字、符号及其组合标记。
13、线路采用字母、数字、符号及其组合标记。三相交流电源采用三相交流电源采用L、L、L 标记，标记，中性线采用中性线采用N 标记。标记。电源开关之后的三相交流电源主电路分别按电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W 顺序标记。顺序标记。分级三相交流电源主电路采用三相文字代号分级三相交流电源主电路采用三相文字代号U、V、W 前加上阿拉前加上阿拉伯数字伯数字、等来标记，等来标记，如如U、V、W 及及U、V、W 等。等。各电动机分支电路各接点标记，采用三相文字代号后面加数字来表各电动机分支电路各接点标记，采用三相文字代号后面加数字来表示，示，数字中的个位数表示电动机代号，数字中的个位数表示电动机代
14、号，十位数表示该支路各接点的代号，十位数表示该支路各接点的代号，从上到下按数字大小顺序标记。如从上到下按数字大小顺序标记。如U11 表示表示M1电动机第一相的第一个接电动机第一相的第一个接点代号。电动机绕组首端分别用点代号。电动机绕组首端分别用U、V、W 标记，标记，尾端分别用尾端分别用U、V、W标记，标记，双绕组的中点用双绕组的中点用U、V、W标记。标记。控制电路采用阿拉伯数字编号，控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组一般由三位或三位以下的数字组成。标记方法按成。标记方法按“等电位等电位”原则进行。原则进行。2.1.4 2.1.4 电气原理图的绘制规则电气原理图的绘制规则
15、一、电气原理图的绘制原则一、电气原理图的绘制原则 .原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等。路、信号电路及保护电路等。.控制系统内的全部电机、电器和其他器械的带电部件，控制系统内的全部电机、电器和其他器械的带电部件，都应在原理图中表示出来。都应在原理图中表示出来。.原理图中各电器元件不画实际的外形图，原理图中各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规而采用国家规定的统一标准图形符号，定的统一标准图形符
16、号，文字符号也要符合国家标准规定。文字符号也要符合国家标准规定。.原理图中，原理图中，各个电气元件和部件在控制线路中的位置，各个电气元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起。在一起。.图中元件、器件和设备的可动部分，都按没有通电和没有外力图中元件、器件和设备的可动部分，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。作用时的开闭状态画出。.原理图的绘制应布局合理、排列均匀，为了便于看图，可以水原理图的绘制应布局合理、排列均匀，为了便于看图，可以水平布置，也可以垂直布置。平布置，也可以垂直布置
17、。.电气元件应按功能布置，并尽可能按工作顺序排列，其布局顺电气元件应按功能布置，并尽可能按工作顺序排列，其布局顺序应该是从上到下，从左到右。电路垂直布置时，类似项目宜横向对序应该是从上到下，从左到右。电路垂直布置时，类似项目宜横向对齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。.电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。2.1.4 2.1.4 电气原理图的绘制规则电气原理图的绘制规则一、电气原理图的绘制原则一、电气原理图
18、的绘制原则便于确定图上的内容，便于确定图上的内容，在用图时查找图中各项目的位置在用图时查找图中各项目的位置在图的边框处，在图的边框处，竖边方向用大写拉丁字母，竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字横边方向用阿拉伯数字 项目和连接线的位置表示：项目和连接线的位置表示：.用行的代号（拉丁字母）用行的代号（拉丁字母）表示。表示。.用列的代号（阿拉伯数字）用列的代号（阿拉伯数字）表示。表示。.用区的代号表示。用区的代号表示。二、图幅分区及符号位置索引二、图幅分区及符号位置索引接触器接触器KM 的主触点在图区的主触点在图区3，合辅助触点在图区，合辅助触点在图区6，动断辅助触点在图，动断辅助触点在图
19、区区7；接触器接触器KM的主触点在图区的主触点在图区4，动合辅助触点在图区，动合辅助触点在图区8，动断辅助触，动断辅助触点在图区点在图区6。对继电器，这种表示方法中各栏的含义如下：对继电器，这种表示方法中各栏的含义如下：2.2.1 2.2.1 自锁控制自锁控制主电路刀开关主电路刀开关QS起隔离作用，熔断器起隔离作用，熔断器FU 对主电路进行短路保护，接触器对主电路进行短路保护，接触器KM 的主触点控制电动机起动、运行和停车，热继电器的主触点控制电动机起动、运行和停车，热继电器FR 用作过载保护。用作过载保护。2.2 2.2 组成电气控制线路的基本规律组成电气控制线路的基本规律2.2.2 2.2
20、.2 互锁控制互锁控制2.2.2 2.2.2 互锁控制互锁控制2.2.2 2.2.2 互锁控制互锁控制在生产实践中，常要求各种运动部件之间或生产机械之间能够按顺序工作。例如车床主轴转动时，要求油泵先给润滑油，主轴停止后，油泵方可停止润滑，即要求油泵电动机先起动，主轴电动机后起动，主轴电动机停止后，才允许油泵电动机停止。2.2.3 按顺序工作时的联锁控制按顺序工作时的联锁控制2.2.4 正常工作与点动的联锁控制正常工作与点动的联锁控制2.2.5 实现多点控制起、停的联锁控制实现多点控制起、停的联锁控制 直接起动（全压起动）：直接起动（全压起动）：通过开关或接触器，通过开关或接触器，将额定电压直将
21、额定电压直接加在定子绕组上使电动机起动的方法。接加在定子绕组上使电动机起动的方法。优点：优点：是起动设备简单、起动力矩较大、起动时间短。是起动设备简单、起动力矩较大、起动时间短。缺点：缺点：起动电流大（起动电流为额定电流的起动电流大（起动电流为额定电流的 倍）倍），当电动机的容量很大时，当电动机的容量很大时，过大的起动电流将会造成线路上很大的过大的起动电流将会造成线路上很大的电压降落，电压降落，这不仅影响到线路上其他设备的运行，同时，由于电这不仅影响到线路上其他设备的运行，同时，由于电压降落也会影响到起动转矩（压降落也会影响到起动转矩（T U），严重时，），严重时，会导致电会导致电动机无法起动
22、。动机无法起动。直接起动只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。直接起动只能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。电源容量是否允许电动机在额定电压下直接起动，电源容量是否允许电动机在额定电压下直接起动，可根据下式判断：可根据下式判断：笼型感应电动机限制起动电流常采用降压起动的方法笼型感应电动机限制起动电流常采用降压起动的方法，即起动时将定子绕组电压降低，起动结束将定子电压升，即起动时将定子绕组电压降低，起动结束将定子电压升至全压，使电动机在全压下运行。至全压，使电动机在全压下运行。降压起动的方法：降压起动的方法：定子串电阻降压起动；定子串电阻降压起动；定子串电抗器降压起动；定子串电抗器降压起
23、动；定子串自耦变压器降压起动；定子串自耦变压器降压起动；星三角降压起动。星三角降压起动。控制要求：控制要求：给出起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再给出起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全压。加全压。2.3 三相异步电动机起动控制线路三相异步电动机起动控制线路2.3.1 笼型感应电动机起动控制线路笼型感应电动机起动控制线路一、定子电路串电阻（或电抗器）的降压起动一、定子电路串电阻（或电抗器）的降压起动该线路是根据起动过程中时间的变化，该线路是根据起动过程中时间的变化，利用时间继电器控制降压利用时间继电器控制降压电阻的切除。时间继电器的延时时间按起动过程所需时间整定。电阻的切
24、除。时间继电器的延时时间按起动过程所需时间整定。定子所串电阻一般采用由电阻丝绕制的板式电阻或铸铁电阻，它的阻值定子所串电阻一般采用由电阻丝绕制的板式电阻或铸铁电阻，它的阻值小、功率大，小、功率大，允许通过较大的电流。每相串接的降压电阻可用以下经验公式允许通过较大的电流。每相串接的降压电阻可用以下经验公式计算：计算：（）（）降压电阻功率的计算降压电阻功率的计算 由于起动电阻只在起动时应用，而起动时间又很短，所以实际选用电阻由于起动电阻只在起动时应用，而起动时间又很短，所以实际选用电阻功率可比计算值小功率可比计算值小 倍。若电动机定子回路只串接两相起动电阻倍。若电动机定子回路只串接两相起动电阻 则
25、电则电阻值应取式阻值应取式2.3.12.3.1计算值的计算值的1.51.5倍。倍。定子串电阻降压起动的方法由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，定子串电阻降压起动的方法由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，所以在中小型生产机械上应用广泛。所以在中小型生产机械上应用广泛。（）（）电阻值的计算公式电阻值的计算公式 凡是正常运行时定子绕组接成三角形的笼型感应电凡是正常运行时定子绕组接成三角形的笼型感应电动机可采用星三角的降压起动方法来达到限制起动电动机可采用星三角的降压起动方法来达到限制起动电流的目的。流的目的。二、星三角降压起动控制线路二、星三角降压起动控制线路.降压起动的工作原理降压起动的工
26、作原理.星星 三角降压起动控制线路的工作情况三角降压起动控制线路的工作情况适用于电动机容量较大（一般为适用于电动机容量较大（一般为13 以上）的情况以上）的情况适用于电动机容量较小（适用于电动机容量较小（4 13）的情况）的情况 结论：结论：三相笼型异步电动机星三相笼型异步电动机星-三角降压起动具有投资三角降压起动具有投资少、线路简单的优点。但是，在限制起动电流的同时，少、线路简单的优点。但是，在限制起动电流的同时，起动转矩也为三角形直接起动时转矩的起动转矩也为三角形直接起动时转矩的1/3 1/3。因此，。因此，它只适用于空载或轻载起动的场合。它只适用于空载或轻载起动的场合。自耦变压器按星形联
27、结，起动时将电动自耦变压器按星形联结，起动时将电动机定子绕组接到自耦变压器二次侧。改变自机定子绕组接到自耦变压器二次侧。改变自耦变压器抽头的位置可以获得不同的起动电耦变压器抽头的位置可以获得不同的起动电压。压。自耦变压器一般有自耦变压器一般有6565、8585 等抽头。等抽头。当起动完毕时，自耦变压器被切除，额定电当起动完毕时，自耦变压器被切除，额定电压（即自耦变压器的一次电压）直接加到电压（即自耦变压器的一次电压）直接加到电动机定子绕组上，动机定子绕组上，电动机进入全压正常运行。电动机进入全压正常运行。三、自耦变压器降压起动控制线路三、自耦变压器降压起动控制线路.降压起动的工作原理降压起动的
28、工作原理三、自耦变压器降压起动控制线路三、自耦变压器降压起动控制线路2.自耦变压器降压起动控制线路的工作过程自耦变压器降压起动控制线路的工作过程 自耦变压器降压起动方法适用于电动机容量较大、自耦变压器降压起动方法适用于电动机容量较大、正常工作时接成星形或三角形的电动机。正常工作时接成星形或三角形的电动机。起动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改变。它起动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改变。它的缺点是自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁起动。的缺点是自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁起动。结论：结论：一般工厂常用的自耦变压器起动方法是采用成品的一般工厂常用的自耦变压器起动方法是采用成品的补偿降
29、压起动器。这种起动器包括手动、自动操作两种补偿降压起动器。这种起动器包括手动、自动操作两种形式。手动操作的补偿器有形式。手动操作的补偿器有QJQJ、QJQJ等型号，自动操等型号，自动操作的补偿器有作的补偿器有XJ01XJ01型和型和CT2CT2系列等。系列等。三相绕线转子感应电动机较直流电动机结构简单、维护方便，三相绕线转子感应电动机较直流电动机结构简单、维护方便，调速调速和起动性能比笼型感应电动机优越。和起动性能比笼型感应电动机优越。2.3.2 三相绕线转子感应电动机起动控制线路三相绕线转子感应电动机起动控制线路一、转子绕组串电阻起动控制线路一、转子绕组串电阻起动控制线路 .频敏变阻器简介频
30、敏变阻器简介频敏变阻器实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。它的铁心频敏变阻器实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。它的铁心是由钢板或铁板叠成，制成开启式，三个绕组按星形联结，将其串联在是由钢板或铁板叠成，制成开启式，三个绕组按星形联结，将其串联在转子电路中。转子电路中。二、转子绕组串频敏变阻器的起动控制线路二、转子绕组串频敏变阻器的起动控制线路 频敏变阻器的阻抗能够随着电动机转速的上升、转子电流频率的下频敏变阻器的阻抗能够随着电动机转速的上升、转子电流频率的下降而自动减小，是绕线转子感应电动机较为理想的一种起动装置，常用降而自动减小，是绕线转子感应电动机较为理想的一种起动装置，常用于较大
31、容量的绕线转子感应电动机的起动控制。于较大容量的绕线转子感应电动机的起动控制。起动开始，频敏变阻器的等效阻抗很大，限制了起动开始，频敏变阻器的等效阻抗很大，限制了电动机的起动电流，随着电动机转速的升高，转子电电动机的起动电流，随着电动机转速的升高，转子电流频率降低，等效阻抗自动减小，从而达到了自动改流频率降低，等效阻抗自动减小，从而达到了自动改变电动机转子阻抗的目的，实现了平滑无级起动。变电动机转子阻抗的目的，实现了平滑无级起动。当电动机正常运行时，当电动机正常运行时，f f很低很低（为（为 f ff f），其阻抗很小。另外，在起动过程中，其阻抗很小。另外，在起动过程中，转子等效阻抗及转子回路
32、感应电动势都是由大到小，转子等效阻抗及转子回路感应电动势都是由大到小，所以实现了近似恒转矩的起动特性。所以实现了近似恒转矩的起动特性。关于频敏电阻的结论：关于频敏电阻的结论：.转子绕组串频敏变阻器起动控制线路转子绕组串频敏变阻器起动控制线路当频敏变阻器选用得当时，当频敏变阻器选用得当时，就可以得到恒转矩的起动特性。反之，就可以得到恒转矩的起动特性。反之，则会出现特性过硬或过软而导致变阻器线圈过热、电动机长时间受大则会出现特性过硬或过软而导致变阻器线圈过热、电动机长时间受大电流冲击以及起动困难等。电流冲击以及起动困难等。调整方法：调整方法：（）（）改变线圈匝数。改变线圈匝数。频敏变阻器线圈大多留
33、有几组频敏变阻器线圈大多留有几组抽头。增加或减小匝数将改变频敏变阻器的等效阻抗，可起到调整抽头。增加或减小匝数将改变频敏变阻器的等效阻抗，可起到调整电动机起动电流和起动转矩的作用。如果起动电流过大、起动太快电动机起动电流和起动转矩的作用。如果起动电流过大、起动太快，应增加匝数；反之，则减小匝数。，应增加匝数；反之，则减小匝数。（）（）磁路调整。磁路调整。刚起动时，起动转矩过大，对机械有刚起动时，起动转矩过大，对机械有冲击；起动完毕后，稳定转速低于额定转速较多，短接频敏变阻器冲击；起动完毕后，稳定转速低于额定转速较多，短接频敏变阻器时电流冲击大。遇到这些情况时，调整磁路，增加上轭板与铁心间时电流
34、冲击大。遇到这些情况时，调整磁路，增加上轭板与铁心间的气隙。的气隙。.频敏变阻器的调整频敏变阻器的调整2.3.3 异步电动机软起动控制异步电动机软起动控制交流电动机软起动交流电动机软起动 电动机在起动过程中，装置输出电压按一定规律上升，被控电动机电动机在起动过程中，装置输出电压按一定规律上升，被控电动机电压由起始电压平滑地升到全电压，其转速随控制电压变化而发生相应电压由起始电压平滑地升到全电压，其转速随控制电压变化而发生相应的软性变化，即由零平滑地加速至额定转速的全过程的软性变化，即由零平滑地加速至额定转速的全过程交流电动机软制动交流电动机软制动 电动机在制动过程中，装置输出电压按一定规律下降
35、，被控电动机电动机在制动过程中，装置输出电压按一定规律下降，被控电动机电压由全电压平滑地降到零，其转速相应地由额定值平滑地减至零的全电压由全电压平滑地降到零，其转速相应地由额定值平滑地减至零的全过程。过程。一、交流电动机软起动装置的功能特点一、交流电动机软起动装置的功能特点.起动过程和制动过程中，避免了运行电压、电流的急剧变化，起动过程和制动过程中，避免了运行电压、电流的急剧变化，有益于被控制电动机和传动机械，更有益于电网的稳定运行。有益于被控制电动机和传动机械，更有益于电网的稳定运行。.起动和制动过程中，实施晶闸管无触点控制，装置使用长，故起动和制动过程中，实施晶闸管无触点控制，装置使用长，
36、故障事故率低且免检修。障事故率低且免检修。.集相序、缺相、过热、起动过电流、运行过电流和过载的检测集相序、缺相、过热、起动过电流、运行过电流和过载的检测及保护于一身，节电、安全、功能强。及保护于一身，节电、安全、功能强。.实现以最小起始电压（电流）获得最佳转矩的节电效果。实现以最小起始电压（电流）获得最佳转矩的节电效果。二、交流电动机软起动装置系列产品介绍二、交流电动机软起动装置系列产品介绍（一）（一）JDRQ JDRQ 系列交流电动机软起动器系列交流电动机软起动器JDRQ JDRQ 系列软起动器是微电脑全数字自动控制的交流系列软起动器是微电脑全数字自动控制的交流电机软起动器，采用双向晶闸管输
37、出，利用晶闸管的输出电机软起动器，采用双向晶闸管输出，利用晶闸管的输出随着触发脉冲宽度的变化而变化的软特性实现控制，适用随着触发脉冲宽度的变化而变化的软特性实现控制，适用于普通的笼型感应电动机软起动和软制动的控制。于普通的笼型感应电动机软起动和软制动的控制。二、交流电动机软起动装置系列产品介绍二、交流电动机软起动装置系列产品介绍（一）（一）JDRQ 系列交流电动机软起动器系列交流电动机软起动器.JDRQ A 系列软起动器.JDRQ 系列交流电动机软起动器电气主线路和控制线路原理图.JDRQ 系列交流电动机软起动器电气主线路和控制线路原理图.JDRQ 系列软起动器控制板布置及端子说明.JDRQ
38、系列软起动器控制板布置及端子说明（二）（二）CDJRCDJR 系列数字式电动机软起动器系列数字式电动机软起动器CDJRCDJR 系列数字式软起动器可应用在系列数字式软起动器可应用在.kW kW 交流电动机的起动及制动控制上。它可以替代星交流电动机的起动及制动控制上。它可以替代星 三角三角形起动、电抗器起动、自耦降压起动等老式起动设备，形起动、电抗器起动、自耦降压起动等老式起动设备，应应用于冶金、化工、建筑、水泥、矿山、环保等工业领域中。用于冶金、化工、建筑、水泥、矿山、环保等工业领域中。.CDJR 系列数字式软起动器技术数据系列数字式软起动器技术数据.软起动控制图软起动控制图（）（）CDJR
39、系列软起动电气设备电路连接图系列软起动电气设备电路连接图（）（）CDJR 系列软起动器基本电路框图系列软起动器基本电路框图.接线端子表接线端子表 电动机断电后，由于惯性作用，停车时间较长。某些生产电动机断电后，由于惯性作用，停车时间较长。某些生产工艺要求电动机能迅速而准确地停车，这就要求对电动机进行工艺要求电动机能迅速而准确地停车，这就要求对电动机进行强迫制动。强迫制动。制动停车的方式制动停车的方式 是采用机械抱闸制动；是采用机械抱闸制动；是产生一个与原来转动方向相反的制动力矩。是产生一个与原来转动方向相反的制动力矩。可采用反接制动和能耗制动。可采用反接制动和能耗制动。在制动过程中，在制动过程
40、中，电流、转速、时间三个参量都在变化，电流、转速、时间三个参量都在变化，因此可以取某一变化参量作为控制信号，在制动结束时及时取因此可以取某一变化参量作为控制信号，在制动结束时及时取消制动转矩。消制动转矩。2.4 2.4 三相异步电动机制动控制线路三相异步电动机制动控制线路2.4.1 笼型感应电动机能耗制动控制线路笼型感应电动机能耗制动控制线路 定义：定义：三相笼型感应电动机能耗制动就是把在运动过程中储存在转 子中的机械能转变为电能，又消耗在转子电阻上的一种制动 方法。方法：方法：将正在运转的三相笼型感应电动机从交流电源上切除，向定子 绕组通入直流电流，便在空间产生静止的磁场，此时电动机转 子因
41、惯性而继续运转，切割磁感应线，产生感应电动势和转子 电流，转子电流与静止磁场相互作用，产生制动力矩，使电动 机迅速减速停车。一、按时间原则控制的能耗制动线路一、按时间原则控制的能耗制动线路 .线路工作情况分析线路工作情况分析.直流电源的估算方法直流电源的估算方法先用电桥测量电动机定子绕组任意两相之间的冷态电阻先用电桥测量电动机定子绕组任意两相之间的冷态电阻R，也可以，也可以从手册中查到；测出电动机的空载电流，根据从手册中查到；测出电动机的空载电流，根据来确定。来确定。一般取直流制动电流为（一般取直流制动电流为（.）IN，当传动装置转速高、惯，当传动装置转速高、惯性大时，系数可取大些，否则取小些
42、。一般取直流电源的制动电压为性大时，系数可取大些，否则取小些。一般取直流电源的制动电压为RIZ。变压器二次侧电压取变压器二次侧电压取U2 1.11 RIZ变压器二次侧电流取变压器二次侧电流取I2 1.11IZ变压器容量为变压器容量为S U2 I2考虑到变压器仅在制动过程短时间内工作，考虑到变压器仅在制动过程短时间内工作，它的实际容量通常取计它的实际容量通常取计算容量的三分之一左右。算容量的三分之一左右。当采用桥式整流电路时，每只二极管流过的电流平均值为当采用桥式整流电路时，每只二极管流过的电流平均值为0.5 IZ，反向电压为反向电压为2 U2，然后再考虑，然后再考虑.倍的安全裕量，倍的安全裕量
43、，选择适当的二选择适当的二极管。极管。NOII40%)%30(二、按速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路二、按速度原则控制的可逆运行能耗制动控制线路KM、KM分别为正、反转接触器，分别为正、反转接触器，KM为制动接触器为制动接触器 KV 为速度继电为速度继电器，器，KV、KV分别为正、反转时对应的动合触点。分别为正、反转时对应的动合触点。是依靠改变定子绕组中的电源相序，使是依靠改变定子绕组中的电源相序，使定子绕组旋转磁场反向，转子受到与旋转方向相反的制动力矩作用而迅速定子绕组旋转磁场反向，转子受到与旋转方向相反的制动力矩作用而迅速停车。因此它的控制要求是制动时使电源反相序，制动到接近零转速时
44、，停车。因此它的控制要求是制动时使电源反相序，制动到接近零转速时，电动机电源自动切除。电动机电源自动切除。制动能力强、制动时间短；制动能力强、制动时间短；能量损耗大、制动时冲击力大、制动准确度差。能量损耗大、制动时冲击力大、制动准确度差。用速度继电器检测转速信号，能够准确地反映转速，不受外界用速度继电器检测转速信号，能够准确地反映转速，不受外界因素干扰，有很好的制动效果，反接制动适用于生产机械的迅速停车与迅因素干扰，有很好的制动效果，反接制动适用于生产机械的迅速停车与迅速反向。速反向。电动机定子绕组流过的电流相当于全电压直接起动时电流的两电动机定子绕组流过的电流相当于全电压直接起动时电流的两倍
45、，为了限制制动电流对电动机转轴的机械冲击力，倍，为了限制制动电流对电动机转轴的机械冲击力，在制动过程中在定子在制动过程中在定子电路中串入电阻。电路中串入电阻。2.4.2 笼型感应电动机反接制动控制线路笼型感应电动机反接制动控制线路一、单向反接制动控制线路一、单向反接制动控制线路KM 为单向旋转接触器，为单向旋转接触器，KM 为反接制动接触器，为反接制动接触器，KV 为速度继电器，为速度继电器，R 为反接制动电阻。为反接制动电阻。二、电动机可逆运行反接制动控制线路二、电动机可逆运行反接制动控制线路KM、KM为正、反转接触器，为正、反转接触器，KM 为短接电阻用接触器，为短接电阻用接触器，K K
46、为中间继电器，电阻为中间继电器，电阻R 既能限制反接制动电流，也能限制起动电流。既能限制反接制动电流，也能限制起动电流。.正向起动控制过程正向起动控制过程.停车控制过程停车控制过程.反向起动控制过程反向起动控制过程.起动前的准备先将主令控制器SA 的手柄置到“”位，再合电源开关QS、QS （）零位继电器KV 线圈通电并自锁。（）KT、KT线圈得电，其动断延时闭合的触点瞬时打开，确保KM、KM线圈断电。2.4.3 三相绕线转子感应电动机制动控制线路三相绕线转子感应电动机制动控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路2.4.3 三相绕线
47、转子感应电动机制动控制线路三相绕线转子感应电动机制动控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路起动控制过程：起动控制过程：将将SA 的手柄推向的手柄推向“”位，位，SA 的的触点触点SA、SA、SA均接通，均接通，KM 线圈通电。线圈通电。说明：说明：在起动过程在起动过程中，中，KM KM 线圈通电时线圈通电时，其动断触点先断，其动断触点先断开，动合触点后闭开，动合触点后闭合，这样确保合，这样确保KMKM 线圈不通电。线圈不通电。2.4.3 三相绕线转子感应电动机制动控制线路三相绕线转子感应电动机制动控制线路一、以时间为变化参量控制
48、起动和能耗制动的控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路制动控制过程：制动控制过程：制动时，将主令控制制动时，将主令控制器的手柄扳回器的手柄扳回“”位，此时位，此时KM、KM、KM线圈均断线圈均断电，电，电动机切除交电动机切除交流电源。同时，流电源。同时，KT、KT线圈得电线圈得电，动断延时闭合触点，动断延时闭合触点打开，打开，KT的瞬动的瞬动动合触点闭合。动合触点闭合。2.4.3 三相绕线转子感应电动机制动控制线路三相绕线转子感应电动机制动控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路一、以时间为变化参量控制起动和能耗制动的控制线路调速控制过程：调速控制过程：当需要
49、电动机在当需要电动机在低速下运行时，低速下运行时，可将主令控制器可将主令控制器手柄推向手柄推向“”位或位或“”位位。二、以时间为变化参量控制起动，二、以时间为变化参量控制起动，以转速为变化参量控制反接制动的线路以转速为变化参量控制反接制动的线路采用以时间为采用以时间为变化参量控制变化参量控制起动加速，以起动加速，以速度为变化参速度为变化参量控制反接制量控制反接制动的线路。速动的线路。速度信号来自转度信号来自转子电压，接在子电压，接在转子两相的桥转子两相的桥式整流器向反式整流器向反接继电器接继电器KR 线圈供电，实线圈供电，实现以转速为变现以转速为变化参量的控制化参量的控制。二、以时间为变化参量
50、控制起动，二、以时间为变化参量控制起动，以转速为变化参量控制反接制动的线路以转速为变化参量控制反接制动的线路 转子不动时，s ；反接制动时，s 。所以，转子不动时的转子电动势小于反接时的转子电动势，而反接继电器KR 的吸合电压按大于转子不动时的电压整定。因此，起动时KR不动作，可使KM很快吸合，切除反接电阻；在反接时KR 动作，保证反接电阻接入，以限制反接电流。为实现在转速接近于零时才取消反接制动，KR 的释放值一般按s=1.1，即释放电压按1.1 E20整定；另一方面，为了保证在低速运转时反向，也能先进行反接制动，再反向起动，要求KR 的吸合值应尽量接近释放值，即要选用高返回系数的继电器。回
