电气自动控制.ppt

第7章电气自动控制 本章内容 7 5行程控制 7 1手动控制 7 2起停自动控制 7 3正反转控制 7 6时间控制 7 4顺序联锁控制 7 7可编程控制 本章要求 1 了解常用低压电器的结构 功能和用途 2 掌握自锁 联锁的作用和方法 3 掌握过载 短路和失压保护的作用和方法 4 掌握基本控制电路的组成 作用和工作过程 能读懂简单的控制电路原理图 能设计简单的控制电路 7 0电气自动控制概述 继电接触控制可自动实现设备的安全运行和生产效率的提高 实现继电接触控制的电气设备称为控制电器 如闸刀开关 按钮 继电器 接触器等 利用继电器 接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护 称为继电接触控制 一 电器分类 按电压分 低压电器和高压 1000V以上 电器 7 1手动控制 按动作分 手动控制电器和自动控制电器 按作用分 控制电器 执行电器和保护电器 二 手动控制常用低压电器 常用手动控制低压电器有闸刀开关 熔断器和断路器 1 闸刀开关 外形图 用途 控制交流380V 直流220V 小电流电路的通断 三 手动常用低压电器 符号 电流在10 100A 7 1手动控制 2 组合开关 又称转换开关 结构 由数层动 静触片组装在绝缘盒而成的 动触点装在转轴上 用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开 外形图 用途 可实现多条线路 不同联接方式的转换 一般用于交流380V 直流220V 电流100A以下的电路中做电源开关 三 手动常用低压电器 7 1手动控制 用组合开关控制电动机起停的接线图 2 组合开关 又称转换开关 符号 三 手动常用低压电器 7 1手动控制 用途 3 熔断器 7 1手动控制 用于低压线路中的短路保护 外形与结构 符号 3 熔断器 插入式熔断器 7 1手动控制 螺旋式熔断器 有填料式熔断器 管式熔断器 自恢复式熔断器 熔断器额定电流IF的选择 1 电灯 电炉等电阻性负载 IF IL 3 频繁起动的电机 2 单台电机 3 熔断器 7 1手动控制 4 自动空气断路器 自动开关 外形与结构 用途 可实现电源与负载的接通 断开 同时又实现负载的短路 过载 失压等保护 7 1手动控制 锁钩 主触点手动闭合 衔铁释放 动画 自动空气断路器原理图 连杆装置 释放弹簧 7 1手动控制 自动空气断路器符号 4 自动空气断路器 自动开关 7 1手动控制 7 1手动控制 四 手动控制电路 手动控制电路简单 但只适合小功率电动机的控制 对大功率电动机手动控制困难 并且受电弧烧伤的危险 手动控制不能频繁操作和远距离操作 解决手动控制缺点的方法 采用自动控制 自动控制要采用自动低压控制电器 四 手动控制电路 7 1手动控制 1 按钮 手动切换电器 用途 按钮常用于接通和断开控制电路 按钮的外形图 7 2起停自动控制 一 自动常用低压电器 1 按钮 7 2起停自动控制 一 自动常用低压电器 按钮的结构 外壳 按钮帽 复位弹簧 支柱连杆 桥式动触头 常闭静触头 常开静触头 1 按钮 7 2起停自动控制 一 自动常用低压电器 按钮的符号 常闭按钮 常开按钮 1 按钮 7 2起停自动控制 一 自动常用低压电器 种类 动画 2 热继电器 外形与结构 a 外形 b 结构 用途 用于电动机的过载保护 7 2起停自动控制 一 自动常用低压电器 发热元件接入电机主电路 若长时间过载 双金属片被加热 因双金属片的下层膨胀系数大 使其向上弯曲 杠杆被弹簧拉回 常闭触点断开 发热元件 杠杆 热继电器工作原理 双金属片 常闭触头 动画 7 2起停自动控制 复位按钮 2 热继电器 热继电器符号 热继电器动断触点 热继电器发热元件 7 2起停自动控制 2 热继电器 3 交流接触器 外形 用途 用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器 7 2起停自动控制 一 自动常用低压电器 3 交流接触器 结构 7 2起停自动控制 线圈 辅助触点 铁心 衔铁 电机 主触点 常闭 常开 动画 弹簧 交流接触器原理图 7 2起停自动控制 3 交流接触器 符号 线圈 主触点用于主电路 流过的是大电流 需灭弧装置 辅助触点用于控制电路 流过的小电流 无灭弧装置 动合 常开 辅助触点 动断 常闭 辅助触点 属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示 动合 常开 主触点 7 2起停自动控制 3 交流接触器 接触器技术指标 7 2起停自动控制 3 交流接触器 触点数目 主触点3 4对 辅助触点有2对常开 2对常闭 线圈额定工作电压 通常是220V或380V 主触点额定电流 10 几百安 一 自动常用低压电器 主电路 控制电路 二 电动机直接起动的控制电路 1 电路 动画 开关 熔断器 接触器主触点 热继电器发热元件 热继电器动断触点 接触器辅助触点 接触器线圈 停车按钮 起动按钮 7 2起停自动控制 2 控制原理 起动 合上开关QS 按下起动按钮SB2 KM线圈通电 KM辅助触点闭合自锁 转动 通电 380V 松开起动按钮SB2 利用自身辅助触点 维持通电称自锁 7 2起停自动控制 2 控制原理 停车 断电 380V 自锁 按停车按钮SB1 KM线圈断电 KM主触点断开 电动机停转 KM辅助触点断开 取消自锁 取消自锁 7 2起停自动控制 停转 3 电动机的保护 过载保护 短路保护 接触器 零压 欠压保护 热继电器动断触点 小电流控制大电流 低电压控制高电压 7 2起停自动控制 三 点动控制电路 去掉自锁保护触点 实现点动控制 7 2起停自动控制 按SB3实现点动工作 按SB2实现连续工作 四 既能长期工作又能点动的控制电路 按SB3使线圈KM通电 但不能使线圈KM自锁 复合按钮 用途 试车 检修以及车床主轴的调整等 7 2起停自动控制 7 3正反转控制 方法 将接到电动机的三根电源相线 任意两根互换 电动机反转 需用两个接触器来实现这一要求 当接触器F工作时 电机正转 当接触器R工作时 将接到电机上的电源相线任意两根互换 电动机反转 7 3正反转控制 正转接触器 正转按钮 正转触点 反转触点 反转接触器 反转按钮 SBF和SBR决不允许同时按下 否则造成电源两相短路 控制电路必须保证正转 反转接触器不能同时闭合 KMR KMF 1 电路 7 3正反转控制 7 3正反转控制 按下SBF 在同一时间内 两个接触器只允许一个通电工作的控制作用 称为 联锁 联锁 触点 利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁 缺点 改变转向时必须先按停止按钮 解决措施 在控制电路中加入机械连锁 通电 断开 断电 闭合 2 电器联锁 7 3正反转控制 利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁 鼠笼式电动机正反转的控制线路 3 机械联锁 7 3正反转控制 当电机正转时 按下反转按钮SBR 先断开 断电 闭合 通电 断开 停止正转 闭合 闭合 电机反转 动画 SBR常闭立即切断正转控制电路 通电 通电 7 4顺序联锁控制 按SB1 通电 闭合 再按SB2 闭合 通电 闭合 闭合 1 控制要求 M1起动后M2才能起动 停车时同时停车 动画 7 4顺序联锁控制 例7 1 两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动 由一套起停按钮控制它们的起停 为避免物体堆积在运输机上 要求电动机按下述顺序起动和停止 起动时 M1起动后M2才能起动 停车时 M2停车后M1才能停车 应如何实现控制 2 顺序控制举例 7 4顺序联锁控制 例7 1控制要求 起动时 M1起动后 M2才能起动 停车时 M2停车后 M1才能停车 2 顺序控制举例 7 5行程控制 行程控制 某些生产机械为安全需要或为提高生产效率要求行程控制 1 电动葫芦 在电动葫芦工作极限两端要安装安全限位开关 2 铣床 在铣床工作面极限两端安装自动往返工作的限位开关 提高生产效率 7 5行程控制 用于自动往复控制或限位保护等 结构与按钮类似 但其动作要由机械撞击 一 行程开关 1 外形图 7 5行程控制 一 行程开关 2 行程开关的结构 常开触点 常闭触点 滚轮 复位弹簧 支柱连杆 桥式动触头 7 5行程控制 一 行程开关 3 行程开关的动作示意图 4 行程开关的符号 7 5行程控制 行程开关 自动往返运动 龙门刨 挡块1 二 行程控制 行程开关 挡块2 7 5行程控制 自动往返运动 龙门刨 二 行程控制 按SBF时 其常闭断开 常开闭合 KMF断电 KMR通电 一 时间继电器 种类 电磁式 电子式 数字式 用途 用于时间控制 电磁式外形 7 6时间控制 静铁芯 动铁芯 恢复弹簧 线圈 杠杆机构 排气孔 进气孔 调节螺丝 微动开关1 微动开关2 电磁式结构 空气室 7 6时间控制 空气式时间继电器 通电延时原理图 线圈通电 动铁芯向下吸合 活塞杆受橡皮膜下气室阻力缓慢下移 杠杆右端受活塞杆控制缓慢上移 碰到触点 触头动作 常开延时闭合触头 常闭延时断开触头 常开触头 常闭触头 从线圈通电到触头动作有一定时间的延时 该时间受进气孔大小控制 7 6时间控制 时间继电器技术指标 7 6时间控制 线圈额定工作电压 220 380V等 延时时间 0 4 60S 或0 4 180S 符号 线圈 常闭延时断开触头 常闭触点 常开延时闭合触头 常开触头 常开延时断开触头 常闭延时闭合触头 7 6时间控制 7 6时间控制 二 时间控制 1 Y 换接起动控制线路 通电延时继电器 7 6时间控制 二 时间控制 1 Y 换接起动控制线路 KM1 接通电源KM 绕组 联接KMY 绕组Y联接 复合按钮 通电延时断开 通电瞬时闭合 7 6时间控制 起动过程 通电 通电 通电 断电 按SB2 KM1通电 KM 断电 常开闭合 电机Y形起动 常闭断开 常开闭合自锁 KT通电 1 Y 换接起动控制线路 常闭断开 KMY通电 释放SB2 电机仍保持Y形接法运转 起动过程 按SB2电机处于Y形接法起动松开SB2 电机仍维持Y形接法运转 7 6时间控制 起动过程 通电 通电 通电 断电 1 Y 换接起动控制线路 当KT常闭触点延时断开时 KM1断电 常开断开 常闭闭合 KM 通电 通电 常开闭合 常闭断开 KMY断电 完成Y 换接 7 6时间控制 起动过程 通电 1 Y 换接起动控制线路 通电 KM1断电KMY断电KM 通电 KMY常闭闭合 KM1通电 通电 KM1常开闭合 KM1常闭断开 KM1通电 形运行 7 6时间控制 2 鼠笼式电动机能耗制动控制线路 断电延时继电器 直流电源 断电延时断开 KM1 控制电机KM2 控制制动直流电源KT 控制制动时间 各电器作用 7 6时间控制 2 鼠笼式电动机能耗制动控制线路 正常运行 按S