基本电气控制电路.ppt

第2章基本电气控制电路 2 1电气控制电路的绘制原则及标准2 2交流电动机的基本控制电路2 3典型生产机械电气控制电路的分析2 4电气控制电路的一般设计法 2 1电气控制电路的绘制原则及标准 2 1 1电气图中的图形符号及文字符号2 1 2电气原理图的绘制原则2 1 3电气安装接线图2 1 4电气元件布置图 2 1 1电气图中的图形及文字符号 电气控制图 将电气元件及其联接用图形表达出来的图称电气图 用统一的图形符号及文字符号绘制 电气图 电气原理图安装接线图元件布置图 电气图 电气原理图是用图形符号和文字符号 导线连接起来 描述电气设备工作原理的电路图 包含所有电气元件的导电部分和接线端点之间的相互关系 不考虑电气元件实际位置或大小 根据通过电流的大小电路图可分为 主电路 控制电路 主电路大电流 控制电路小电流 2 1 2电气原理图的绘制原则 1 绘制电气原理图的基本原则 1 主电路 控制电路 信号电路应分开绘出 电器的各个不同组成部分可以不画在一起 但文字符号应标注一致 同一类型的电器 可以在文字符号后加数字来区分 主电路画在图纸的左方 控制电路 信号电路画在图纸的右方 2 多相电源电路集中画在图纸上方 相序依次排列 L1 L2 L3 N PE 直流系统电源正负极用L L 中间线 地线 用M标记 P84 电机的引入线用U V W顺序标记 控制电路和信号电路画在两条电源线之间 耗电元件直接与一条电源线相连 线圈 控制触点连接在另一条电源线和耗电元件之间 两个线圈的画法 并列 不能串联 3 电路按功能布置 按动作顺序或信号流的方向自左向右 自上而下依次平行排列 尽可能减少线条和避免交叉线 当导线有电联系时 T可画可不画实心圆点 必须画实心圆点 类似项目宜对齐 电气图中所有电器触点 都按没有通电和没有外力作用时的状态画出 事故 备用 报警开关应表示在设备正常使用时的位置 有机械联系的元器件用虚线连接 CW6132型车床的电气原理图 2 图面区域的划分 电气原理图下方的1 2 3 数字是图区编号 是为了便于检索电气线路 方便阅读分析而设置的 图区编号也可设置在图的下方 图幅大时可在图纸左方加入a b c 字母图区编号 图区编号上方的文字表明对应区域下方元器件或电路的功能 使读者能清楚地知道某个元器件或某部分电路的功能 以利于理解整个电路的工作原理 2 2交流电动机的基本控制电路 2 2 1三相笼型异步电动机直接起动控制电路2 2 2三相笼型异步电动机减压起动控制电路2 2 3三相绕线转子异步电动机起动控制电路2 2 4三相笼型异步电动机制动控制电路2 2 5三相笼型异步电动机调速控制电路2 2 6组成电气控制电路的基本规律2 2 7电气控制电路中的保护环节 2 2 1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 1 电动机单向点动控制电路2 电动机单向自锁控制电路3 电动机单向点动 自锁混合控制电路4 电动机正反转控制电路5 自动停止控制电路6 自动往返控制电路7 其他典型控制电路 1 单向点动控制电路 按SB KM线圈得电吸合 KM主触点闭合 M起动运转 松开SB 按钮复位 KM线圈失电释放 KM主触点断开 M失电停止 所以 SB兼作停止按钮 工作原理 一按 点 就动 一松 放 就停 2 单向自锁控制电路 通过接触器自身辅助触点而保持线圈通电的现象称为自锁 自锁触点 自锁 点动 按SB2 KM的线圈得电吸合 KM主触点闭合 M起动运转 欲使M停止 按SB1 KM线圈断电 KM的主触点断开 M停止运转 工作原理 点动与自锁的区别 不设自锁触点不另设停止按钮不设FR 1 必设自锁触点2 另设停止按钮3 设FR过载保护 保护环节 短路保护过载保护失压保护 失压保护 在电网断电后 为防止恢复供电时电动机突然自行起动运转造成设备和人身事故的保护 U 85 UKM的衔铁自行释放 电动机的保护 电动机的保护 KM自身具备欠压和失压保护 热继电器 短路保护 过载保护 欠压保护 熔断器 3 单向点动 自锁混合控制电路 1 采用复合按钮 长动 按SB2 线圈KM吸合 自锁 主触点KM闭合 电机M起动 点动 按SB3 先断后合 欲停机 按SB1 线圈KM失电 主触点KM断开 电机M停止转动 所以 一般要求电机正常运行的设计 都必须有启动按钮和停止按钮 4 电动机正反转控制电路 机械部件作正 反两个方向的运动 均可通过控制电动机的正 反转来实现 1 正 停 反控制电路 2 正 反 停控制电路 电动机旋转方向电源的相序 由KM1 KM2主触点分别送入正 负序电源 改变电动机旋转方向 三相交流电动机 改变电源的相序 对换两根电源线位置 1 正一停一反控制电路 主电路 断路器 注意 KM1和KM2主触点不可同时闭合 否则会电源相间短路 L1 L2 L3 三相交流电源相序U V W 三相电动机的相序 断路器QF作为电源开关 它具有短路保护 过载保护 失压保护的功能 控制电路 利用两个接触器的常闭辅助触点KM1 KM2分别串接在对方接触器的电路中以达到相互制约的方法称为互锁 这两个常闭辅助触点称为互锁触点 互锁触点 有缺陷 自锁与互锁的区别 正一停一反控制电路的工作原理 按下SB2 KM1线圈通电 自锁 电机正转按下SB1 电机停止按下SB3 KM2线圈通电 自锁 电机反转 2 正一反一停控制电路 复合按钮作联锁 正 反向切换 按下SB3 先断 KM1失电 后合 KM2线圈得电主触点吸合 M由正转切换为反转 起动 按下SB2 KM1线圈得电 KM1主触点闭合 M正转 5 自动停止控制电路 按SB2 KM1吸合 自锁 M正转 拖动部件向右移动 移至规定位置 自动压下SQ3 KM1线圈失电 M停止运转 极限保护 6 自动往返控制电路 SB2按下 KM1吸合自锁 M正转 运动部件向右运动 碰到SQ1 SQ1常闭断开 KM1电路切断 SQ1常开闭合 接通KM2电路 M反转 运动部件向左运动 碰到SQ2 往返 7 其他典型的控制电路 1 多地点控制电路 SB3和SB4并联 任意按下一个 M就起动SB1和SB2串联 任意按下一个 M就停止同理 n地控制 2 顺序起 停控制电路 SB2按下 KM1通电自锁 M1起动SB4按下 KM2通电自锁 M2起动只有M1起动后 M2才能起动 SB3按下 KM2断电 M2停止SB1按下 KM1 KM2都断电 M1和M2都停止 若M2工作 M1必须也工作 若M1停止 M2必须也停止 的联锁关系 按下起动按钮SB2 KM1得电自锁 电机M1起动KT开始计时 t秒后 常开闭合 KM2得电 电机M2自动起动利用时间继电器来实现顺序控制 b 按时间原则顺序控制电路 3 步进控制电路 工作原理 按SB1 KA4失电 工作结束 2 2 2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 1 定子绕组串电阻减压起动控制电路2 星 三角减压起动控制电路3 自耦变压器减压起动控制电路 1 星形 三角形降压起动控制电路使用条件 正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机 控制步骤 起动时 定子绕组首先接成星形 限制起动电流 待转速上升到接近额定转速时 将定子绕组的接线自动由星形转变成三角形 电动机便进入全电压正常运行状态 笼型异步电动机容量 10KW时 起动电流较大 需要降压起动 即 起动时降低电动机定子绕组上的电压 起动后再将电压恢复到额定值使之在正常电压下运行 起动时联结成星形的定子绕组电压与电流都只有三角形联结时的 由于三角形联结时绕组内的电流是线路电流的 而星形联结时两者则是相等的 因此 联结成星形起动时的线路电流只有联结成三角形直接起动时线路电流的1 3 主电路 KM1闭合KM2 KM3 Y KM2 KM3不能同时吸合 否则电源短路 KT失电按SB2 KT吸合 延时KM3失电 KM2吸合 电机 运行 KM3吸合 KM1吸合 自锁 电机 Y 启动 延时完 用KT实现Y 的自动切换 控制电路 控制电路的特点 1 KM3先吸合KM1后吸合KM3的主触点在无负载的条件下接触 延长KM3主触点的使用寿命 2 KM2和KM3形成互锁保护措施 3 电机绕组由Y形 形后 随着KM3失电 KT失电复位 2 2 4三相笼型异步电动机制动控制电路 1 制动 电动机切断电源后 要有个与转动方向相反的转矩 使之迅速停止 2 制动分类 机械制动 用机械装置强迫电动机迅速停车电气制动 在电动机停止时 产生一个与原来旋转方向相反的制动转矩 迫使电机转速迅速下降3 电气制动分类 反接制动能耗制动 4 反接制动 1 定义 利用改变电动机电源相序 使定子绕组产生的旋转磁场与转子惯性旋转方向相反 因而产生制动 2 原理 单向运行反接制动控制电路首先回忆 速度继电器KS的转轴与电机相连 测得电机的转速 当电机转速超过一定值时 KS的触点动作 KS的动作转速 120r min复位转速 100r min 分析 停车 SB1按下 常闭打开 常开闭合 KM1失电 KM2通电自锁 电机定子绕组得到相序相反的电源 电机进入反接制动状态 n下降到100r min以下 KS触点复位 KM2断电打开 防止电机反转 反接制动结束 起动 SB2按下 KM1通电 触点闭合自锁 M旋转 转速n上升到120r min时 KS触点闭合 为制动做准备 反接制动时 定子绕组中流过的电流相当于全压直接起动时电流的2倍 所以10KW以上电机采用反接制动时 应在主电路中串接电阻 限制电流 自锁 互锁 复合按钮 联锁控制在电气控制中 常选择某些能反应生产过程的变化参数作为控制参量进行控制 如 自动往返 行程原则星 三角减压起动 时间原则反接制动 速度原则 2 2 6组成电气控制电路的基本规律 1 短路保护2 过电流保护3 过载保护4 零电压保护和欠电压保护 2 2 7电气控制电路中的保护环节 设计思路举例 P 63 11