电气控制线路基础.pptx
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1、第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1 1控制柜第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2 2第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础 电电器器控控制制线线路路是是用用导导线线将将电电机机、电电器器、仪仪表表等等元元件件联联接接起起来来,并并实实现现特特定定的的控控制制要要求求。电电器器控控制制线线路路应应本本着着简简单单易易懂懂、分分析析方方便便的的原原则则,用用规规定定的的图图形形符符号号和和文文字字符符号号进行绘制。进行绘制。本本章章主主要要介介绍绍应应用用广广泛泛的的三三相相笼笼型型异异步步电电动动机机的的启启动动、制制动动的的基基本本控控制制线线路路
2、和和一一些些典典型型控控制制线线路路。讲讲解解新新型型的的电电气气控控制制装装置置软软启启动动器器的的使使用用,最最后后讲讲解解电电气气控控制制线线路路的的设设计方法以及常用机床电气控制线路的分析。计方法以及常用机床电气控制线路的分析。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中3 32.1 2.1 电器控制线路的电器控制线路的符号及绘制原则符号及绘制原则2.2 2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路三相笼型异步电动机的基本控制线路2.3 2.3 三相笼型异步电动机的降压启动线路三相笼型异步电动机的降压启动线路2.4 2.4 三相笼型异步电动机的制动控制线路三相笼型异步电动机的制动控
3、制线路2.5 2.5 电器控制线路的设计方法及保护措施电器控制线路的设计方法及保护措施2.6 2.6 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第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中4 4 电电器器控控制制线线路路包包括括:主主电电路路和和控控制制(辅辅助助)电电路路两两部部分分。电电器器控控制制线线路路的的表表示示方方法法有有:电电气气原原理理图图、安安装装接接线线图图两两种种。由于它们的用途不同,绘制原则也有差别。由于它们的用途不同,绘制原则也有差别。电电气气原原理理图图:根根据据电电路路工工作作原原理理用用规规定定的的图图形形符符号号绘绘制制,能能够清楚地表明
4、电路功能。够清楚地表明电路功能。(分析系统的工作原理时用)(分析系统的工作原理时用)重点讲重点讲2.1.1 2.1.1 电器控制线路常用的图形、文字符号电器控制线路常用的图形、文字符号(38-4038-40页):页):第第1 1章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。2.1 2.1 电器控制线路的符号及绘制电器控制线路的符号及绘制原则原则第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中5 52.1.2 2.1.2 绘制原理图应遵循的原则:绘制原理图应遵循的原则: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。用电器控制线路根据电路通过的
5、电流大小可分为主电路和控制电路。用粗线条画在原理图的粗线条画在原理图的左边左边。控制电路控制电路是通过弱电流的电路,用细线条画是通过弱电流的电路,用细线条画在原理图的在原理图的右边右边。无论主电路还是辅助电路,均按功能布置,。无论主电路还是辅助电路,均按功能布置,尽可能按尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。动作顺序从上到下、从左到右排列。电气原理图中,所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的电气原理图中,所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。统一标准。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的下标,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
6、的下标,如如KMKM1 1、KMKM2 2等。等。所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态原始状态画出。画出。电气原理图中,应尽量减少线条和避免线条交叉,两线交叉连接时的电气原理图中,应尽量减少线条和避免线条交叉,两线交叉连接时的电气连接点须用电气连接点须用黑点黑点标出。根据标出。根据图面布置图面布置需要,可以将需要,可以将图形符号旋转绘图形符号旋转绘制制,一般,一般逆时针逆时针方向旋转方向旋转9090,但,但文字符号不可倒置文字符号不可倒置。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中6 62.1.3 2.1.3 电气原理图绘制
7、规则举例电气原理图绘制规则举例第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中7 7第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中8 8图图 M7120M7120平面磨床轴坐标图示法电气原理图平面磨床轴坐标图示法电气原理图第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中9 92.2 2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路三相笼型异步电动机的基本控制线路 三三相相异异步步电电动动机机的的控控制制线线路路大大多多采采用用接接触触器器、继继电电器器、闸闸刀刀开开关关、按按钮钮等等有有触触点点电电器器组组合合而而成成。由由于于三三相相异异步步电电动动机机的的结结构构不不同同,分分为为鼠
8、鼠笼笼型型异异步步电电动动机机和和绕绕线线型型异异步步电电动动机机,二二者者的的构构造造不不同同,起起动动方方法法也也不不同同,起起动动控控制制线线路路差别更大。差别更大。三三相相笼笼型型异异步步电电动动机机由由于于结结构构简简单单、价价格格便便宜宜、坚坚固固耐耐用用等等优优点点获获得得了了广广泛泛的的应应用用。在在生生产产实实际际中中,它它的的应应用用占占到到了了使使用用电电动动机机的的80%80%以以上上。所所以以本本章章主主要要讲讲解解三三相相笼笼型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控
9、制线路基础居中10102.2.1 2.2.1 直接起动(全压起动)控制线路直接起动(全压起动)控制线路1.1.用刀闸直接起动:如图示。用刀闸直接起动:如图示。适用于一般小型台钻和砂轮机。适用于一般小型台钻和砂轮机。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1111KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头2.2.用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1212电路电路KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头用接触器直接起动线
10、路:用接触器直接起动线路:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1313M3KMSB2CABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头工作原理工作原理:按钮松开按钮松开线圈(线圈(KM)由于自)由于自锁继续通电锁继续通电触头(触头(KM)闭合闭合按下按钮按下按钮(SB2)线圈(线圈(KM)通电通电自锁自锁电机旋电机旋转转触头(触头(KM)打开)打开电机电机停转停转按下按钮按下按钮(SB1)线圈(线圈(KM)断电断电用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1414KMSB2CM3ABCKMFUQ
11、SBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头工作原理工作原理:按钮松开按钮松开线圈(线圈(KM)由于自)由于自锁继续通电锁继续通电触头(触头(KM)闭合闭合按下按钮按下按钮(SB2)线圈(线圈(KM)通电通电自锁自锁电机转电机转动动触头(触头(KM)打开)打开电机电机停转停转按下按钮按下按钮(SB1)线圈(线圈(KM)断电断电用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:保护措施:失欠压、过载、短路保护。保护措施:失欠压、过载、短路保护。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中15152.2.2.2.2 点动和长动控制点动和长动控制第第2 2章章 电器控制线路基础电
12、器控制线路基础居中1616图图(c)c)中:加一个中间继电器实现控制中:加一个中间继电器实现控制点动时:点动时:SBSB2 2KMKM+MM点动点动长长动动时时:SBSB1 1KAKA+闭闭合合KMKM+并并自自锁锁M M长动长动直接起动特点:直接起动特点:优点:起动线路简单、起动力矩较大;优点:起动线路简单、起动力矩较大;缺点:起动电流大,一般达额定电流的缺点:起动电流大,一般达额定电流的5-75-7倍。适合于小容倍。适合于小容量的电机。量的电机。图图(b)b)中:在中:在KMKM自锁触点处加一复合按钮自锁触点处加一复合按钮SBSB2 2点动时:点动时:SBSB2 2KMKM+MM点动(同时
13、断点动(同时断开自锁回路)开自锁回路)长动时:长动时:SBSB1 1KMKM+并自锁并自锁M M长动长动第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中17172.2.3 2.2.3 三相异步电动机的正反转控制线路三相异步电动机的正反转控制线路 反转的实现:改变相序,任意两相线对调。可由反转的实现:改变相序,任意两相线对调。可由两个接两个接触器触器来实现。来实现。FUFRABKM1QSM3CKM2KM1FRKM2KM2SB3KM1SB1SB2主电路主电路控制电路控制电路第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1818接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1
14、SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中1919接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2020接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB
15、3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2121接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1注注意意:该该电电路路必必须须先先停停车车才才能能由由正正转转到到反反转转或或由由反反转转到到正正转。转。SB2和和SB3不能同时按下,否则会造成短路!不能同时按下,否则会造成短路!第第
16、2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2222接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1注注意意:该该电电路路必必须须先先停停车车才才能能由由正正转转到到反反转转或或由由反反转转到到正正转转。SBF和和SBR不不能能同同时时按按下下,否否则则会会造成短路!造成短路!保险熔断保险熔断第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2323互锁:就是互相互锁:就是互相“锁住锁住”对方,不让对方同时处于工作
17、状对方,不让对方同时处于工作状态。一方处于工作时,另一方就被态。一方处于工作时,另一方就被“锁住锁住”不能再处于工不能再处于工作状态,除非处于工作状态的一方停止工作。作状态,除非处于工作状态的一方停止工作。互锁目的:避免同时工作,避免短路。互锁目的:避免同时工作,避免短路。互锁形式:电气、机械和多重互锁。互锁形式:电气、机械和多重互锁。正反转互锁控制正反转互锁控制第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2424接触器连锁正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正
18、转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1KM2KM1此电路称为此电路称为“正正停停反反”控制控制第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2525利利用用复复合合按按钮钮组组成成“正正反反停停”或或“反反正正停停”的的互互锁锁控控制制。如如图图示:示:复合按钮的常闭触头同样起到互锁的作用,这样的互锁叫机械互锁机械互锁。该线路既有接触器常闭触头的电气互锁,也有复合按钮的常闭触头的机械互锁,即具有双重互锁。KM1SB1KM1SB2FRKM2KM2KM2KM1SB3SB2SB3电气电气互锁互锁机械机械互锁互锁第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中26262.2.
19、4 2.2.4 多地点控制线路多地点控制线路控控制制原原则则:起起动动(常常开开)按按钮钮应应并并联联连连接接,即即逻逻辑辑“或或”的的关关系系;停停车车(常常闭闭)按按钮钮应应串串联联连连接接,即即逻逻辑辑“与与非非”的的关关系。系。如图所示:为三地点控制线路:如图所示:为三地点控制线路:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中27272.2.5 2.2.5 多台电动机先后顺序工作的控制多台电动机先后顺序工作的控制如图所示:油泵电机由如图所示:油泵电机由KMKM1 1控制,主轴电机由控制,主轴电机由KMKM2 2控制。控制。图(a)工作过程:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控
20、制线路基础居中2828改用下图可省去改用下图可省去KMKM1 1常开触头,使线路简化。工作过程如下:常开触头,使线路简化。工作过程如下:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中2929在图在图(c)c)中两电机工作顺序:中两电机工作顺序:M M1 1起动后起动后M M2 2才能起动,才能起动,M M2 2停车后停车后M M1 1才能停车才能停车第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中3030如图示:采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路:如图示:采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路:工作过程:工作过程:思考题:交流接触器能否串连使用?为什么?思考题:交流接触器能否串连
21、使用?为什么?第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中31312.2.6 2.2.6 自动循环控制自动循环控制如图示:钻削加工时刀架的自动循环过程。具体要求如图示:钻削加工时刀架的自动循环过程。具体要求:自动循环:刀架能自动地由位置自动循环:刀架能自动地由位置1 1移动到位置移动到位置2 2进行钻削加工并自动退回位进行钻削加工并自动退回位置置1 1。无进给切削:即刀具到达位置无进给切削:即刀具到达位置2 2时不再进给,但钻头继续旋转进行无进给时不再进给,但钻头继续旋转进行无进给切削以提高工件加工精度。切削以提高工件加工精度。快速停车:当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。快速停车
22、:当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中32321.1.工艺要求刀架能自动循环,如图示:工艺要求刀架能自动循环,如图示:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中33332 2实现无进给切削:实现无进给切削:根根据据时时间间原原则则,采采用用时时间间继继电电器器来来实实现现无无进进给给切切削削控控制制。如图示:如图示:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中3434补补充充题题:1.1.分分析析如如图图所所示示线线路路中中,哪哪种种线线路路能能实实现现电电动动机机正正常连续运行和停止,哪种不能?为什么?常连续运行和停止
23、,哪种不能?为什么?第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中35352.2.交流接触器能否串连使用?为什么?交流接触器能否串连使用?为什么?不不能能。因因为为每每个个线线圈圈上上所所分分配配到到的的电电压压与与线线圈圈阻阻抗抗成成正正比比,两两个个电电器器动动作作总总是是有有先先有有后后,不不可可能能同同时时吸吸合合,先先吸吸合合的的接接触触器器磁磁路路闭闭合合,线线圈圈的的电电感感显显著著增增加加,电电压压降降也也相相应应增增加加,从从而而使使另另一一个个接接触触器器的的线线圈圈电电压压达达不不到到吸吸合电压而不能动作。合电压而不能动作。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线
24、路基础居中3636 2.3 2.3 三相笼型异步电动机降压起动控制线路三相笼型异步电动机降压起动控制线路2.3.1 2.3.1 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:条条件件:对对于于正正常常运运转转时时定定子子绕绕组组接接成成三三角角形形的的笼笼型型异异步步机机可可采采用用星星三角形降压起动的方法,来达到限制起动电流的目的。三角形降压起动的方法,来达到限制起动电流的目的。星星三三角角形形起起动动过过程程优优点点是是:起起动动电电流流小小(为为直直接接起起动动的的1/31/3),结结构构简简单单,价价格格便便宜宜。缺缺点点是是起起动动转转矩矩也也是是原原来来三三角角形形接接法
25、法的的1/31/3。它它适适合合轻载或空载状态下起动轻载或空载状态下起动。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中3737工作过程:工作过程:第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中3838第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础居中39392.3.2 2.3.2 定子绕组串电阻减压起动控制线路定子绕组串电阻减压起动控制线路起起动动时时在在三三相相定定子子绕绕组组中中串串入入电电阻阻R R,从从而而减减低低了了定定子子绕绕组组上上的的电电压压,待待起起动动后后,再再将将电电阻阻R R切切除除,使使电电动动机机在在额额定电压下投入正常运行。控制线路见下页:定电压下
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