工厂电气与可编程序控制器应用技术第二

第2章电气控制线路的基本环节 电气控制系统图及绘制原则并励直流电动机的基本控制电路三相笼型异步电动机的控制电路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 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GB T4728 1996 2000 电气简图用图形符号 GB T6988 1 4 2002 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 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 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 2 电气原理图的组成3 电源线的画法4 原理图中电气元件的画法5 电气原理图中电气触头的画法6 原理图的布局7 线路连接点 交叉点的绘制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 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 2 强电 弱电应分开 弱电应屏蔽 防止外界干扰 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 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 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 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 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 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 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 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 2三相异步电动机降压启动控制电路 1 三相笼型异步电动机定子串电阻启动控制电路2 三相笼型异步电动机星 三角 Y 形启动控制电路3 绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动控制电路 1 三相笼型异步电动机定子串电阻启动控制电路 1 手动控制 2 自动控制 2 三相笼型异步电动机星 三角 Y 形启动控制电路 1 手动控制 2 自动控制 3 绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动控制电路 1 按钮操作控制线路 2 自动控制 2 3 3异步电动机的制动控制电路 1 鼠笼型异步电动机能耗制动控制线路 2 鼠笼型异步电动机反接制动控制线路 2 4典型设备电气控制电路分析 机床电气控制系统图的分析方法及步骤 1 了解金属切削机床的主要技术性能 了解其中机械 液压和气动各部分的分工 作用及工作原理 2 分析并明确机床所具有的运动 各运动执行件的运动性质 规律以及对这些运动属性的控制要求 3 主电路分析 根据对各运动的控制要求 对电气控制系统的主电路进行分析 包括用电设备的数目 线路的连接情况 各触点及保护环节的作用与功能等 4 控制电路分析 包括控制线路各环节的构成 相互关系及控制功能的实现等进行分析 2 4 1C650 2型普通车床电气控制线路 C650卧式车床电气控制原理图 2 机床控制电路 1 主电动机的正 反转控制 2 主电动机的点动控制 3 主电动机的停车制动控制 4 机床快速移动电动机和冷却泵电动机的控制 2 4 2Z3040型摇臂钻床电气控制线路 摇臂钻床的成形运动有 主轴的旋转 主运动 及垂直进给运动 辅助运动有 主轴箱沿摇臂导轨的径向移动 摇臂沿外立柱的上下升降运动 摇臂随外立柱一起绕内立柱的转动 对机床控制系统的控制要求 1 刀具主轴的正反转控制 以实现螺纹的加工及退刀 2 刀具主轴旋转及垂直进给速度的控制 以满足不同的工艺要求 3 外立柱 摇臂 主轴箱等部件位置的调整运动 4