《工厂电气与可编程序控制器应用技术》第二章

第 2章 电气控制线路的基本环节n 电气控制系统图及绘制原则 n 并励直流电动机的基本控制电路n 三相笼型异步电动机的控制电路n 典型设备电气控制电路分析2.1 电气控制系统图及绘制原则电气控制系统图的定义电气控制系统是由电气控制元件按一定要求联接成为了清晰地表达生产机械电气控制系统的工作原理，便于系统的安装、调整、使用和维修，将电气控制系统中的各电气元件用一定的图形符号和文字符号表达出来，再将其连接情况用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制系统图。常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与安装接线图。2.1.1 电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记n 1 图形符号和文字符号电气控制系统图中，电气元件的图形符号、文字符号必须采用国家最新标准，即 GBT472819962000“ 电气简图用图形符号 ”、 GB T6988 1 42002“ 电气技术文件的编制 ”、GB T6988 6-1993“控制系统功能图表的绘制 ”、 GB T7159-1987“电气技术中的文字符号制定通则 ”，并按照 GB T6988-1997“电气制图 ”要求来绘制电气控制系统图。 n 2 接线端子 标记2.1.2 电气控制图绘制原则电气原理图电气原理图又称电路图，它是用图形符号和项目代号表示电路中各个电器元件连接关系和电气工作原理的。它不反映电气元件的大小、安装位置，只用电气元件的导电部件及其接线端钮表示电气元件，用导线将这些导电部件连接起来，反映其连接关系。所以电气原理图结构简单、层次分明，关系明确，适用于分析研究电路的工作原理，且为其他电气图的依据，在设计部门和生产现场获得广泛的应用。CW6132 普通车床电气原理图（ 1）绘制电气原理图的原则n 1)图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。n 2)电气原理图的组成 n 3)电源线的画法 n 4)原理图中电气元件的画法 n 5)电气原理图中电气触头的画法 n 6)原理图的布局 n 7)线路连接点、交叉点的绘制 n 8)原理图的绘制要层次分明，各电器元件及触头的安排要合理，既要做到所用元器件最少，耗能最少，又要保证电路运行可靠，节省连接导线以及安装、维修方便。(2)关于电气原理图图面区域的划分为了便于确定原理图的内容和组成部分在 图中的位置，可在各种幅面的图样区。每个分区内竖边方向用大写的拉丁字母号，横边方向用阿拉伯数字编号。编号的顺序应从与标题栏相对应的图幅的左上角始，分区代号用该区的拉丁字母和阿拉伯数字表示。有时为了分析方便，也把数字区放在图的下面。为了方便读图，利于理解电路工作原理，常在图面区域对应的上方标明该区域的元件或电路的功能 (3)继电器、接触器触头位置的索引电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继电器、接触器触头所在图中位置的索引代号，索引代号用图面区域号表示。其中左栏为常开触头所在图区号，右栏为常闭触头所在图区号 (4)电气图中技术数据的标注电气原理中电气元件的相关数据，常在电气原理图中电器元件文字符号下方标注出来。2. 电器布置图电器元件的布置应注意以下几方面：n 1)体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装板的上面。n 2)强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。n 3)需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。n 4)电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。n 5)电器元件布置不宜过密，应留有一定间距。如用走线槽，应加大各排电器间距，以利布线和维修。CW6132 车床电气设备安装及控制盘电器布置图3.电气安装接线图n 电气安装接线图的绘制原则是： （ 1）外部单元同一电器的各部件应画在一起，其布置尽可能符合电器的实际情况。（ 2）各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，并保持一致。（ 3）不在同一配电屏上和同一控制柜上的各个电器元件的连接，必须经接线端子板进行连接。互连图中的电气互连关系用线束表示。连接导线应注明导线的规格（数量、截面积等），一般不表示实际走线途径，施工时由操作者根据实际情况选择最佳走线方式。（ 4）对于控制装置的外部连接线，应在图上或用接线表表示清楚，同时还需标明电源的引入点。2.2 并励直流电动机的基本控制电路n 2.2.1 启动控制电路并励直流电动机电枢回路串电阻 2级启动控制线路。2.2.2 正反转控制电路改变直流电动机的旋转方向有两种方法： 1）改变电枢电流方向，保持励磁磁场方向不变； 2）改变励磁绕组电流方向，保持电枢电流方向不变。并励直流电动机正反转控制线路2.2.3 能耗制动控制电路直流电动机的制动分为机械制动和电气制动。直流电动机进行电气制动时，励磁电源是不能切断的，同时为产生必要的制动转矩，还必须使励磁保持为额定值。直流电动机的电气制动方式有能耗制动、反接制动和再生制动。 并励直流电动机带能耗制动的正反转控制线路2.2.4调速控制电路直流电动机的转速公式 式中 U 电枢回路的 电源电压；Ia 电枢电流；Ra 电枢绕组电阻；Rs 电枢回路所串电阻。Ce 决定于电动机结构的常数； 电动机工磁通。1.电枢回路串电阻调速2. 改变励磁主磁通调速3. 改变电枢电压调速法n 人们以前常采用他励直流发电机作为调速电源，组成直流发电机一电动机组的调速系统。这种系统虽然有较好的调速性能，也可实现无级调速，同时也能很方便地进行电动机启动、制动和正反转的控制。但由于这种系统机组多，设备庞大，费用高，且效率较低，过渡时间较长，渐渐被由晶闸管组成的整流装置的电动机直流调速系统所取代 2.3 三相笼型异步电动机的控制电路n 2.3.1 三相异步电动机的基本控制电路1.全压启动控制电路2.正、反转控制电路3.顺序控制4.行程控制1.全压启动控制电路n （ 1）开关控制线路（ 2） 点动控制线路 (3) 长动控制线路（ 4）长动及点动控制线路2.正、反转控制电路（ 1）接触器连锁正反转控制线路（ 2）双重连锁的正反转控制线路3.顺序控制4.行程控制2.3.2 三相异步电