1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式全国高职高专教育全国高职高专教育 十一五十一五”规划教材规划教材机床电气控制与机床电气控制与PLC 刘祖其刘祖其 主编主编（第二版）（第二版）克拉玛依职业技术学院克拉玛依职业技术学院第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路v2.1 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制v2.2 三相异步电动机的起动控制三相异步电动机的起动控制v2.3 三相笼型电动机降压起动控制线路三相笼型电动机降压起动控制线路
2、v2.4 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制v2.5 电气控制的保护环节电气控制的保护环节 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院2.1 电气控制线路图的绘制电气控制线路图的绘制v2.1.1 电气控制线路常用的图形符号和文字符号电气控制线路常用的图形符号和文字符号v2.1.2 电气原理图电气原理图 v2.1.3 电器布置图电器布置图v2.1.4 电气安装接线图电气安装接线图第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉
3、玛依理工学院克拉玛依理工学院2.1.1 电气控制线路常用的图形符号和文字符号电气控制线路常用的图形符号和文字符号v 常见的电气控制系统图主要有电气原理图电气原理图、电器电器布置图布置图、电气安装接线图电气安装接线图三种。v 电器控制线路图是电气控制线路的通用语言，为了便于交流与沟通，绘制电气控制系统图时，所有电器元件的图形符号和文字符号，必须符合国家必须符合国家标准标准的规定，不可采用其它任何非标准符号不可采用其它任何非标准符号。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 三相交流电源引入线采用L
4、1、L2、L3标号，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标U、V、W。如U11表示电动机的第一相的第一个接点代号，U21为第一相的第二个接点代号，以此类推。v 对控制电路，通常是由三位或三位以下的数字组成,交流控制电路的标号主要是以压降元件为分界。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 电气原理图绘制的基本原则v 电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。主电路和控制电路应分别绘制。主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分，用粗实线绘制在图面的左侧或上部，控制电路是通
5、过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触头、继电器的触头等组成，用细实线绘制在图面的右侧或下部。如图2-1为笼型电动机正反转控制线路的电气原理图。2.1.2 电气原理图电气原理图第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-1 电动机正反转控制原理图 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 电气原理图应按国家标准所规定的图形符号、文字符号和回路标号绘制，必须采用国家规定的统一标准
6、。在图中各电器元件不画实际的外形图。v各电器元件和部件在控制线路中的位置，要根据便于阅读的原则安排。同一电器元件的各个部件可以不画在一起，但要用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号，如KM1、KM2等。v 在电气原理图中，控制电路的分支线路，原则上应按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点要用“实心圆”表示。无直接联系的交叉导线,交叉处不能用“实心圆”。表示需要测试和拆、接外部引出线的端子，应用符号“空心圆”表示。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院
7、v 所有电器元件的图形符号，必须按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。触头动作的方向是：当图形符号垂直绘制时为从左向右，即在垂线左侧的触点为常开触点，在垂线右侧的触点为常闭触点；当图形符号水平绘制时应为从下往上，即在水平线下方为常开触点，在水平线上方为常闭触点。v 图中电器元件应按功能布置，一般按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。垂直布置时，类似项目应横向对齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。所以电动机图形符号应横向对齐。v所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。v 在电气原理图中，所有电气元件的型号、用途、数量、文字符号、额定数据，用小号字体标注在其图形符号的旁边
8、。如图2-2所示。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-2 某车床电气原理图 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院2.1.3 电器布置图电器布置图v 电器布置图表示各种电气设备或电气元件在机械设备或控制柜中的实际安装位置。v电器元件要放在控制柜内，各电器元件的安装位置是由机床的结构和工作要求而决定的。比如行程开关应布置在能取得信号的地方，电动机要和被拖动的机械部件在一起。v 机床电器布置图
9、主要包括机床电气设备布置图、控制柜及控制面板布置图、操作台及悬挂操纵箱电气设备布置图等。如图2-3所示为某车床电器布置图。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-3 电器布置图第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 绘制安装接线图应遵循以下几点:v 用规定的图形、文字符号绘制各电器元件，元器件所占图面要按实际尺寸以统一比例绘制，应与实际安装位置一致，同一电器元件各部件应画在一起。v 一个元器
10、件中所有的带电部件应画在一起,并用点划线框起来，采用集中表示法。v 各电气元器件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，而且必须符合国家标准。v 绘制安装接线图时，走向相同的多根导线用单线表示。v 接线端子绘制，各电器元件的文字符号及端子板的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致。2.1.4 电气安装接线图电气安装接线图 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-4 电动机正反转控制安装接线图 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气
11、基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院2.2 三相异步电动机的起动控制三相异步电动机的起动控制v2.2.1 全压起动控制电路全压起动控制电路v2.2.2 三相异步电动机的正反转控制电路三相异步电动机的正反转控制电路v2.2.3 多地点控制线路多地点控制线路 v2.2.4 顺序控制线路顺序控制线路 v2.2.5 自动循环控制线路自动循环控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院2.2.1 全压起动控制电路全压起动控制电路v 一、手动
12、直接起动控制线路一、手动直接起动控制线路v 对小型三相笼型异步电动机如冷却泵、小台钻、对小型三相笼型异步电动机如冷却泵、小台钻、砂轮机和风扇等砂轮机和风扇等 可采用胶盖闸刀开关或转换开关和可采用胶盖闸刀开关或转换开关和熔断器直接控制三相笼型异步电动机起动和停止。熔断器直接控制三相笼型异步电动机起动和停止。如图如图2-5 所示。所示。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 二、采用接触器直接起动控制线路二、采用接触器直接起动控制线路v 对中小型普通机床的主电机采用接触器直接控制起动和停止。v 主
13、电路由刀开关QS、熔断器FU1、交流接触器KM的主触头和笼型电动机M组成；控制电路由起动按钮SB和交流接触器线圈KM组成。主电路如图2-6所示。v 1.点动控制点动控制 v 2.长动控制长动控制 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 1.点动控制点动控制v 点动控制线路常用在电动机短时运行控制，比如调整机床的主轴、快速进给、镗床和铣床的对刀、试车等。点动控制如图2-7所示。v 运行过程：先合上刀开QS，按下起动按钮SB，接触器KM线圈通电，KM主触头闭合，电动机M得电直接起动。v停机过程：放
14、开SB，KM线圈断电，KM主触头断开，M断电电动机停转。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院L1 L2 L3KM12FRFUSB2KMFR控制电路控制电路主主电电路路QSM3 闭合开关闭合开关 S 接通电源接通电源按按 SB2 KM 线圈得电线圈得电 KM 主触点闭合主触点闭合 M 运转运转松松 SB2 KM 线圈失电线圈失电动作次序动作次序笼型电动机点动控制线路笼型电动机点动控制线路M3 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版
15、）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院KM12FRFUSB2KMFRQSL1 L2 L3M3 闭合开关闭合开关 S 接通电源接通电源按按 SB2 KM 线圈得电线圈得电 KM 主触头闭合主触头闭合 M 运转运转松松 SB2 KM 线圈失电线圈失电 KM 主触头恢复主触头恢复 M 停转停转笼型电动机点动控制线路笼型电动机点动控制线路返回返回第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 2.长动控制长动控制v 在实际生产中需要电动机实现长时间连续转动，即长动控制线路。如图2-8所示。v 工作过程：合上电源开
16、关QS后，按下启动按钮SB2，接触器KM线圈获电吸合，KM三个主触头闭合，电动机M得电起动，同时又使与SB2并联的一个常开辅助触点闭合，这个触头叫自锁触头。放开SB2，控制线路通过KM自锁触头使线圈仍保持状态吸合。如需要电动机停止，只需按一下停止按钮SB1，则接触器KM线圈断电，KM主触头断开，电动机M断电停转。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 图2-6主电路 图2-7点动控制线路 图2-8长动控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC
17、（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-7点动控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院笼型电动机直接起动的控制线路原理图笼型电动机直接起动的控制线路原理图KM12FRFUSB1SB2KMKMFR控制电路控制电路主主电电路路QSM3 若去掉自锁触点若去掉自锁触点 KM，则可对电动机实行点动控制。则可对电动机实行点动控制。L1 L2 L3第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院
18、例例1 1 用继电接触器实现电动机启停控制用继电接触器实现电动机启停控制QSFRFUKMM3 合刀开关合刀开关QS按按SB1 KM线圈线圈得电得电按按SB2 KM线圈线圈失电失电M3M3 KM辅助触头闭合辅助触头闭合自自锁锁 KM主触头闭合主触头闭合 M运转运转 KM辅助触头解除辅助触头解除自自锁锁 KM主触头断开主触头断开 M停转停转KMSB1KMSB2FR主电路主电路控制电路控制电路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电
19、气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 3.能点动又能长动控制能点动又能长动控制v 既能点动又能长动控制在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，如果要求电动机既能实现点动又能实现长动。控制线路如图2-9所示。图2-9(a)为主电路。v 图2-9（b）点动控制时，断开钮子开关SA；长动控制时，合上钮子开关SA。v 图2-9（c）点动控制时，按动复合按钮SB3；长动控制时，按起动按钮SB2。v 图2-9（d）是利用中间继电器实现的长动和点动控制线路。v 图2-9（e）利用中间继电器实现的长动和点动控制线路。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电
20、路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(a)(b)(c)第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(d)(e)图2-9长动和点动控制第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 如图2-10所示为电动机正、反转控制线路。图中KM1为正向接触器，控制电动机M正转；KM2为反向接触器，控制电动机反转。图2-10(a)主电路。v 工作过程：正转控制，合上刀开关Q
21、S，按下正向起动按钮SB2，正向接触器KM1得电，KM1主触头和自锁触头闭合，电动机M正转。如图图2-10(b)所示。v 反转控制，合上刀开关QS，按下反向起动按钮SB3，反向接触器KM2得电，KM2主触头和自锁触头闭合，电动机M反转。停止：按停止按钮SB1，KM1(或KM2)断电，M停转。注：这种控制线路没有互锁环节。2.2.2 三相异步电动机的正反转控制电路三相异步电动机的正反转控制电路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院笼型电动机正反转的控制线路笼型电动机正反转的控制线路FRFUKMFS
22、KMR 要使电动机给够实现反转，只要把接要使电动机给够实现反转，只要把接到电源的任意两根联线对调一头即可。为到电源的任意两根联线对调一头即可。为此用两个接触器来实现这一要求。此用两个接触器来实现这一要求。设设 KM1 为实现电机正转的接触器，为实现电机正转的接触器，KM2 为实现电机反转的接触器。为实现电机反转的接触器。UVW合上合上 S 接通电源接通电源其主触点闭合其主触点闭合让让 KM1 线圈通电线圈通电 三相电源三相电源 L1L2L3 分别通入电机三分别通入电机三相绕组相绕组 UVW，电动机正转电动机正转其主触点闭合其主触点闭合让让 KM2 线圈通电线圈通电 三相电源三相电源 L1L2L
23、3 通入电机三相绕组变通入电机三相绕组变为为 L1 U 未变，但未变，但L2 W，L3 V。电动机将反转电动机将反转KM1 线圈线圈M3 L1 L2 L3第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 电机正转并自锁电机正转并自锁L1 L2 L3 笼型电动机正反转的控制线路笼型电动机正反转的控制线路KM1FRFUSB1SB2KM1KM1FRQSM3 KM2KM2SB3KM2KM1KM2动作次序动作次序按按SBF KMF通电通电动合触点闭合动合触点闭合实现互锁功能实现互锁功能 合上合上 QS接通电源接通电
24、源动断触点打开动断触点打开按按SB1 KMF断电断电 电机停转电机停转按按 SBR KMR 通电通电动合触点闭合动合触点闭合 实现互锁功能实现互锁功能动断触点打开动断触点打开 电机电机反反转并自锁转并自锁 缺点：要缺点：要想改变电机转想改变电机转向，必须先按向，必须先按停止按钮。停止按钮。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院例例3 用继电接触器实现电动机用继电接触器实现电动机 正反转控制正反转控制 U V WQSFRFUM3 KM1KM2KM2SB1SB3FRSB2KM1KM2KM1KM2KM
25、1第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院QSFRFUM3 KM2按按SB1KM1得电得电 KM1常开触头闭合常开触头闭合M运转运转误按误按SB2KM2得电得电若去掉若去掉合合QS，KM2常开触头闭合常开触头闭合 U V W则电源则电源U、W相间相间M3 熔断器熔断器 KM1 互锁设计互锁设计 KM2SB1SB3KRSB2KM1KM2KM1KM2KM1加互锁加互锁防止短路防止短路KM1KM2第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克
26、拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 利用复合按钮利用复合按钮SB1、SB2，实，实现机械互锁现机械互锁 正转正转反转反转 直接转换直接转换KMKM1 1和和 KMKM2 2的的电气互锁必电气互锁必不可少！不可少！QsKRFUM3 KM1KM2KM2SB1SB3FRSB2KM1KM2KM1KM2KM1 U V W第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(a)(b)第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(c
27、)(d)图2-10 电动机正、反转控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 图2-10(c)所示控制线路工作过程：把一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，这样连接可保证一个接触器先通电后，即使按下相反方向的起动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方式，就是电气的互锁控制。v 图2-10(d)所示控制线路工
28、作过程：利用复合按钮的常闭触头同样可以起到互锁的作用，该线路具有电气互锁和机械互锁的双重互锁，安全可靠，操作也方便。但是，只能用于小型电动机的控制。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 在一些大型生产机械和设备上,如大型机床、起重运输机等,为了操作方便，操作人员可以在不同方位进行操作与控制，如图2-11所示为三地点控制线路。把一个起动按钮和一个停止按钮组成一组,并把三组起动、停止按钮分别放置三地，即能实现三地点控制。电动机若要三地起动，可按按钮SB4或SB5 或SB6，若要三地停止，可按按钮
29、SB1或SB2或SB3。2.2.3 多地点控制线路多地点控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-11三地起动和三地停止控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 图2-12（a）为两台电动机顺序控制主电路，图2-12(b、c、d、e、f、)为不同控制要求的顺序控制电路。2.2.4 顺序控制线路顺序控制线路（a）(b)第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气
30、控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(c)(d)第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(e)(f)图2-12顺序控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 在机床电气设备中，有些机床的工作台需要进行自动往复运行，而自动往返运行通常是通过位置开关来实现的，其自动往返的方法叫自动循环控制。其控制线路如图2-13所示。v 工作过程：合上电源开关QS，按下
31、正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，电动机M正转起动，工作台向前，当工作台移动到一定位置时，撞块A压下SQ2，其常闭触头断开，常开触头闭合，这时KM1线圈断电，KM2线圈得电并自锁，电动机由正转变为反转，工作台向后退，当后退到位时，撞块B压下SQ1，使KM2断电，KM1得电，电动机由反转变为正转，工作台变后退为前进，如此周而复始工作。v 停止过程：按下按钮SB1时，电动机停止，工作台停下。2.2.5 自动循环控制线路自动循环控制线路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院（a)机床工作
32、台自动循环运动示意图 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-13自动循环控制线路（a)机床工作台自动循环运动示意图 （b)自动循环控制电路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院2.3 三相笼型电动机降压起动控制线路三相笼型电动机降压起动控制线路v2.3.1
33、 定子电路串电阻降压起动控制线路定子电路串电阻降压起动控制线路v2.3.2 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 v2.3.3 自耦变压器降压起动的控制线路自耦变压器降压起动的控制线路 v2.3.4 延边三角形降压起动控制延边三角形降压起动控制第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 图2-14是定子绕组串接电阻降压起动控制电路。为了在电动机串接电阻降压起动完成之后，再将电压恢复到额定值。即在电动机起动时，在三相定子电路串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接
34、，电动机在额定电压下正常运行。在电路中使用时间继电器控制串电阻降压起动控制线路，又称为自动短接电阻降压起动电路，利用时间继电器延时动作来控制各元件的动作顺序。2.3.1 定子电路串电阻降压起动控制线路定子电路串电阻降压起动控制线路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 图2-14（b）起动过程：当按下起动按钮SB2后，接触器KM1 常开主触头闭合，常开辅助触头闭合自锁，电动机定子绕组串电阻R降压起动；与此同时，时间继电器KT线圈得电吸合。v 图2-14（c）起动过程：当按下起动按钮SB2后，接
35、触器KM1首先得电，经延时后接触器KM2得电自锁，由于KM2常闭触头分别串接在KM1和KT的线圈电路中，因此KM1和KT的线圈电路同时断电，这样，在电动机起动后，只有KM2通电工作，断开了KM1和KT的线圈。使电动机在额定电压下投入正常运行。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院（a）(b)第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(c)(d)第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电
36、气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 图2-14（d）起动过程：与图2-14（c）所不同是KT线圈串接的是KM1的常开触头，当按下起动按钮SB2后，KM1线圈得电，KT线圈基本上与KM1线圈是同时得电，经延时后接触器KM2得电自锁，接触器KMl线圈断电，KT的线圈也基本上是同时断电，在电动机起动后，使电动机在额定电压下投入正常运行。v 图2-14（e）起动过程：当按下起动按钮SB2后，接触器KM2得电自锁，KM2常闭触头串接在KM1和KT的并联电路中，KM2常闭触头将KM1和KT的线圈电路断电。在电动机起动后，使电动机在额定电压下投入正常运行。v
37、图2-14（f）留给读者自己分析（提示：可以改变主电路）。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(e)(f)图2-14 定子绕组串电阻起动控制线路 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 星形-三角形降压起动（Y-）起动用于正常工作时定子绕组作三角形连接的电动机。v 在电动起动时将定子绕组接成星形，实现减压起动。加在电动机每相绕组上的电压为额定电压的1/3，从而减小了起动电流。待起动后按预先设定
38、的时间把电动机换成三角形联结，使电动机在额定电压下运行。如图2-15所示 2.3.2 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 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-15星形-三角形降压起动控制电路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 起动运行:按下起动按钮SB2，KM1、KT、KM3线圈同时得电并自锁,即KM1、KM3主触点闭合时,绕组接成星形，KM1、KM2主触点闭合时
39、,接为三角形进行减压起动。当电动机转速接近额定转速时,时间继电器KT常闭触头断开,KM3线圈断电，同时时间继电器KT常开触头闭合,KM2线圈得电并自锁,电动机绕组接成三角形全压运行。KM2、KM3常闭触头为互锁触头,以防同时接成星形和三角形造成电源短路。v 停止运行：按下停止按钮SB1，KM1、KM2线圈失电，电机停止运转。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 利用自耦变压器来降低电动机起动时的电压，达到限制起动电流的目的。起动时定子串入自耦变压器，自耦变压器一次侧接在电源电压上，定子绕组得
40、到的电压为自耦变压器的二次电压，当电动机的转速达到一定值时，将自耦变压器从电路中切除，此时电动机直接与电源相接，电动机以全电压投入运行。控制线路如图2-16所示。2.3.3 自耦变压器降压起动的控制线路自耦变压器降压起动的控制线路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 图2-16自耦变压器降压起动的控制电路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 起动运行：接通刀开关QS，按下起动按钮SB2，接触
41、器KM1线圈和时间继电器KT线圈得电，自耦变压器T接入，降压起动,HLl灯灭,HL2灯亮；同时时间继电器KT延时一段时间后常开触头(3-7)闭合，KA线圈得电并自锁，触头KA(4-5)断开，KM1线圈失电释放，自耦变压器T切断，常闭触头KA(4-5、10-11)同时断开，HL2灯灭，常开触头KA(3-8)闭合，接触器KM2线圈得电，常开触头KM2(10-14)闭合，HL3灯亮,切除自耦变压器电动机全压运行。v 停止运行:按下SB1，KM2线圈失电，电机停止运转。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工
42、学院v 延边三角形降压起动方式是在起动时将电动机定子绕组连接成延边三角形，待起动正常后再将定子绕组连接成三角形全压运行，以减小起动电流。星形-三角形起动控制有很多优点，不足的是起动转矩太小，而三角形联结有起动转矩大的优点，可采用延边三角形减压起动，这种电动机共有九个出线端，绕组联结如图2-17所示。它适用于定子绕组特别设计的电动机。起动时将电动机定子绕组接成延边三角形，在起动完成后，再换成三角形联结，进行全压正常运行。如图2-18所示。2.3.4 延边三角形降压起动控制延边三角形降压起动控制 第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二
43、版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院(a)(b)(c)图2-17延边三角形绕组联结示意图(a)原始状态(b)延边三角形联结(c)三角形联结第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-18延边三角形降压起动控制线路第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 起动运行：接通刀开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM2、KM1线圈、时间继电器KT线圈得电。接触器KM2开常主触头闭合，定子绕组结点1、2、3
44、接通电源；同时接触器KM1主触头闭合，绕组结点(4-8)、(5-9)、(6-7)联结使电动机联结成延边三角形起动；同时时间继电器KT线圈得电延时，常开触头闭合开常闭触头断开，接触器KM1断电，接触器KM3线圈得电，KM3主触头闭合，绕组结点(1-6)、(2-4)、(3-5)相连而联结成三角形投入运行。v 停止运行：按下停止按钮SB1，接触器KM2、KM3线圈失电，电机停止运转。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 v三相笼型电动机的三种常用降压起动控制方法在实际中的应用比较，如表所示。起动方法
45、优点缺点适用范围Y-降压起动控制简便、经济，不增加专用起动设备即可实现降压起动。起动转矩只有全压起动时的1/3。用在操作较频繁的场合，也用于较重负载下的起动场合。定子串电阻降压起动控制不受电动机接线形式限制，设备简单、经济。串接电阻有能量损耗，电压低后，起动转矩与电压的平方成比例地减小。空载或轻载起动场合。自耦变压器降压起动控制起动时转矩较大并可调节。接线比较复杂，起动转矩与二次侧电压的平方成正比。空载或轻载起动场合。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 v2.3.5 2.3.5 软启动器（补
46、充）软启动器（补充）v 在直接起动方式下，起动电流为电动机额定电流的47倍，起动转矩为额定值的0.51.5倍；在Y-降压起动方式下，起动电流为电动机额定电流的1.82.6倍，起动转矩为额定值的0.5倍，且在Y到切换时会出现电流冲击；在定子串电阻降压起动方式下，起动电流为电动机额定电流的4.5倍，起动转矩为额定值的0.50.75倍；在自耦变压器降压起动方式下，起动电流为电动机额定电流的1.74倍，起动转矩为额定值的0.40.85倍，在电压切换时也会出现电流冲击。前面讲的几种方法经常用于对起动特性要求不高的场合。v 电动机停车都是通过控制电路控制接触器主触点，使其断开从而切断电动机电源而自由停车。
47、这样，由于惯性的存在，会造成剧烈的电网波动和机械冲击。随着电子技术的不断发展，在这些场合可以选用软启动器装置，该装置采用电子起动方法，其主要特点是具有软起动和软停车功能，起动电流和起动转矩可调节，同时还具有电动机过载保护等功能。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 v1.软启动器的发展现状软启动器的发展现状v 近几年来，国内外软启动器技术发展迅速，从最初单一的软启动功能，发展到同时具有软停车、故障保护和轻载节能等功能。我国对软启动器技术的开发是比较早的，现在这些技术已经发展成熟并有产品推出，如
48、JKR软启动器和JQ、JQZ型交流电机固态节能启动器等，现在我国已经研制出智能电机控制器。目前，国外著名的电气公司，如ABB公司、罗克韦尔公司、施耐德公司、西门子公司等，几乎都有软启动器产品进入中国市场，并占有较大的市场份额。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院 v 2.软启动器的工作原理软启动器的工作原理v 软启动器主要由三相交流调压电路和控制电路两大部分构成。工作原理：利用晶闸管的移相控制原理，通过控制晶闸管的导通角来改变其输出电压，达到通过调压方式来控制起动电流和起动转矩的目的。控制电路
49、按预定的不同起动方式，通过检测主电路的反馈电流控制它的输出电压，可以实现不同的起动特性。v 软启动器输出全压使得电动机全压运行。软启动器还具有对电动机和软启动器本身的热保护、限制转矩和电流冲击、三相电源不平衡、缺相、断相等保护功能，可实时检测并显示电流、电压、功率因数等各种参数。第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院2.4 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制v2.4.1 反接制动控制反接制动控制v2.4.2 三相异步电动机能耗制动控制三相异步电动机能耗制动控制第第2章章 机床电气基
50、本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院v 1.反接制动原理反接制动原理v 进行反接制动时，由于反接制动电流较大，制动时必须在电动机每相定子绕组中串接一定的电阻，以限制反接制动电流，反接制动电阻的接法有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法，如图2-19所示。v 2.4.1 反接制动控制反接制动控制第第2章章 机床电气基本控制电路机床电气基本控制电路机床电气控制与机床电气控制与PLC（第二版）（第二版）克拉玛依理工学院克拉玛依理工学院图2-19三相异步电动机反接制动电阻接法 （a)对称电阻接法 （b)不对称电阻接法第第2章
