10 电机控制ppt课件

10 1常用控制电器 10 2电动机的基本控制电路 10 3电动机的基本控制方式 10 4 控制电路应用实例 内容 重点 4 掌握基本控制环节的组成 作用和工作过程 5 能读懂和设计简单的控制电路 3 掌握过载 短路和失压保护的作用和方法 2 掌握自锁 联锁的作用和方法 1 了解常用低压电器的结构 功能和用途 本章要求 现代机床和生产机械的运动部件大多是用电动机来带动的 应用电动机拖动生产机械 称为电力拖动 本章主要介绍几种常用的低压电器 基本的控制环节和保护环节的典型线路 控制电器 实现继电接触控制的电气设备 如 刀闸 按钮 继电器 接触器等 下面介绍常用控制电器的用途及电路图形符号 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 控制电器 11 1常用控制电器 b 结构 a 外形图 1 按钮 手动切换电器 按钮常用于接通和断开控制电路 电气联锁 按钮的额定电流一般不超过5A 注意 自动复位功能 动作的顺序 结构 HK系列瓷底胶盖刀开关实物 刀开关电路符号 刀开关由闸刀 动触点 静插座 静触点 手柄和绝缘底板等组成 2 刀开关 闸刀开关 刀闸 刀开关适用于不频繁接通和断开电路 安装刀开关时 电源线应接在静触点上 负荷线接在与闸刀相连的端子上 在垂直安装时 手柄向上合为接通电源 向下拉为断开电源 不能反装 否则会因闸刀松动自然落下而误将电源接通 刀开关的选用主要考虑回路额定电压 长期工作电流以及短路电流所产生的动 热稳定性等因素 刀开关的额定电流应大于其所控制的最大负荷电流 可用于直接起停3kW及以下的三相异步电动机时 刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍 组合开关电路符号 组合开关内部解剖图 组合开关常用于接通 断开控制电路的电源 改变电路工作状态 组合开关外形图 组合开关有若干个动触片和静触片 分别装于数层绝缘件内 静触片固定在绝缘垫板上 动触片装在转轴上 旋转转轴 动触片随之使其与静触片接通或断开 组合开关原理图 3 组合开关 转换开关 4 熔断器 保险丝 熔断器可分为 瓷插式熔断器 螺旋式熔断器 管式熔断器等 管式熔断器 插入式熔断器 螺旋式熔断器 熔体 4 熔断器 保险丝 由熔体 熔丝或片 和放置熔体的绝缘管及绝缘底座组成 熔体是熔断器的核心部分 主要作用是作短路保护 隔离故障点 熔断器应串接在电路中 熔体 低熔点的合金 熔体额定电流的选择 原则 电路正常工作时 熔体不熔断 发生短路故障时 立即熔断 熔断时间与电流有关 见安秒特性 作用 接通或断开电动机或其他设备的主电路 构成 电磁铁 铁心 衔铁和线圈 触点系统 分为主触点和辅助触点 灭弧系统 控制对象 电动机及其它电力负载 5 接触器 辅助触点接线端子 2个常开 2个常闭 主触点接线端子 3对常开触点 线圈接线端子 5 接触器 外形图 5 接触器 接触器符号 同一器件的不同部分 线圈和触点 必须用相同的字符表示 注意 接触器的选用指标 额定工作电压 电流 触点数目等 继电器是一种根据特定输入信号而动作的自动控制电器 以实现对电路的控制作用和保护作用 继电器的种类根据用途可分 控制继电器和保护继电器 根据反映的不同信号可分 电压继电器 电流继电器 中间继电器 时间继电器 热继电器 速度继电器 6 中间继电器 6 中间继电器 中间继电器和接触器的结构 工作原理类似 通常用于传递信号和同时控制多个电路 弥补接触器辅助触点数量不足 也可直接用来控制小容量电动机或其他电气执行元件 主要区别 接触器的主触点可以通过大电流 继电器的触点都一样 只能通过小电流 触点数目多 用在控制电路中 b 符号 a 外形 6 中间继电器 注意 选择中间继电器主要考虑其线圈电压和触点数量是否满足电路要求 用于电动机的过载保护 热继电器外形与结构 a 外形 b 结构 7 热继电器 发热元件 结构原理 常闭触头 7 热继电器 符号 发热元件 串联在主电路中 串联在控制电路中 动合 常闭 触头 7 热继电器 注意 热继电器的整定电流调整等于电动机的额定电流 这样当电动机额定运行时 热继电器不动作 当电动机过载 电流为整定电流的1 2倍时 热继电器将在20分钟内动作 当过载电流为整定电流的1 5倍时 热继电器在2分钟内动作 热继电器不能用于短路保护 因为热惯性 短路电流再大 热继电器也不会立即动作 8 断路器 自动空气开关 符号 可实现短路 过载 失压保护 锁钩 主触点手动闭合 衔铁释放 自动空气断路器原理图 连杆装置 释放弹簧 8 断路器 自动空气开关 电气原理图的绘制原则 注意 同一电器的不同部件可分开画 但应标注同一文字符号 同一种电器有多个时 可用下标1 2 3等区分 如SB1 SB2 使用国标GB4728 GB7159规定的图形符号和文字符号 主电路 粗实线 大电流 左边或上方 控制电路 细实线 小电流 右边或下方 基本按动作顺序 由上而下或自左至右 电器状态 未受外力和未通电的原始状态 点动控制 电动机的直接起动单向连续运转控制 多处控制电机 正 反转控制 多机顺序联锁控制 11 2电动机的基本控制电路 电路实际接线图 M3 特点 小电流控制大电流 一 点动控制 动作过程 一 点动控制 自锁的作用 二 电动机连续运行控制 KM 合上开关Q 起动 控制原理 KM辅助触点闭合自锁 按下起动按钮SB2 KM线圈通电 通电 转动 松开起动按钮SB2 自锁 利用自身辅助触点 维持线圈通电的作用称自锁 主电路 FR FU Q Q 转动 KM 电动机转动过程中 各触点的状态 自锁 主电路 FR FU Q Q 转动 电动机转动过程中 各触点的状态 KM 转动 停车 按下停止按钮SB1 KM主触点复位 断开 电动机停转 KM辅助触点复位 断开 取消自锁 停转 FR KM 控制电路 主电路 FR FU Q Q 断电 KM 去掉KM辅助触点 实现点动控制 KM线圈断电 控制电路实际接线图 M3 自锁触点 停止按钮 起动按钮 特点 小电流控制大电流 KM SB1 KM SB2 FR 电流成回路 只要接两相就可以了 异步机的直接起动 过载保护 b a 下列电路能否控制电动机起停 能起动 不能停止 不能起动 且造成电源短路 非正常起动 且不能停止 只能点动 下一题 上一题 返回 以下控制电路能否实现既能点动 又能连续运行 思考 不能点动 Q FR 方法一 用复合按钮 主电路 控制电路 点动 连续运行 1 SB KA SB1 KA SB2 FR KM KA 方法二 加中间继电器 KA 点动 连续运行 2 例如 甲 乙两地同时控制一台电机 方法 两起动按钮并联 两停车按钮串联 三 多处控制 控制要求 1 M1起动后 M2才能起动2 M2可单独停 四 顺序控制 两电机先后顺序起动 无延时要求 控制电路 KM1 FU Q KM2 M1 M2 3 3 SB SB1 KM1 KM1 SB2 KM2 KM2 按SB1 通电 闭合 再按SB2 闭合 通电 闭合 闭合 控制要求 M1起动后 M2才能起动 M2既不能单独起动 也不能单独停车 M13 两电机各自要有独立的电源 这样接 主触头 KM1 的负荷过重 KM1 1 基本原理将接到电源的任意两根联线对调一头即可实现电动机的正反转 为此可用两个交流接触器来实现 2 基本要求必须保证两个交流接触器不能同时工作 五 电机的正反转控制 A B C KMF FU QS FR 电机的正反转控制 1 加互锁 KMF SB1 KMF SBF FR KMR 问题 正反转换时还要先停车 互锁 接触器的辅助常闭触点串联在另一个接触器的通电回路中作用 一个接触器通电时保证另一个接触器先断电 避免两接触器同时工作造成主回路短路 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMR KMF 电机的正反转控制 2 双重互锁 正反转控制电路 下图所示的鼠笼式电动机正反转控制电路中有几处错误 请改正之 失压保护 由继电器 接触器实现 短路保护 由熔断器实现 过载保护 由继电器实现 电动机的基本保护环节 频繁起动的电机 异步电动机的起动电流 Ist 约为额定电流 IN 的 5 7 倍 选择熔体额定电流 时 必须躲开起动电流 但对短路电流仍能起保护作用 通常用以下关系 一般电机 加熔断器 1 短路保护 A B C KM FU Q 主电路 采用继电器 接触器控制后 主电路与控制电路共用同一电源 当电源电压 85 额定电压时 接触器触头自动断开 可避免烧坏电机 另外 在电源停电后突然再来电时 可避免电机自动起动而伤人 采用继电器 接触器控制 2 失压保护 电机工作时 若因负载过重而使电流增大 但又比短路电流小 此时熔断器起不了保护作用 应加热继电器 进行过载保护 加热继电器 3 过载保护 行程控制 行程开关实现 时间控制 时间继电器实现 速度控制 速度继电器实现 11 3电动机的基本控制方式 一 行程控制 行程开关 下一页 上一页 返回 行程开关分 可自动复位式 直动式和单轮转动式 不可自动复位式 双轮转动式 行程开关 电路的限位保护 行程控制 自动切换等 常开 动合 触头 常闭 动断 触头 与按钮类似 但其动作要由机械撞击 作用 结构 行程控制电路 1 反向运行同样分析 行程控制 2 自动往复运动 正程 逆程 电机 工作要求 1 能正向运行也能反向运行2 到位后能自动返回 某机床工作台自动往返电路分析说明各行程开关作用 自动往复运动控制电路 时间继电器 钟表式 空气式 电子式 阻容式数字式 二 时间控制 空气式时间继电器的工作原理 时间继电器KT触点类型 断电式 常闭触点断电后延时闭合 常开触点断电后延时断开 通电式 瞬时动作 延时动作 常闭触点 常开触点 常开触点通电后延时闭合 常闭触点通电后延时断开 KM FU Q FR A x B y C z 时间控制 例1 主电路 电机的Y 起动 Y 转换完成 顺序控制 M1起动后 M2延时起动 SB2 主电路同前 控制电路 时间控制 例2 实现M1起动后M2延时起动的顺序控制 用以下电路可不可以 不可以 继电器 接触器的线圈有各自的额定值 线圈不能串联 能耗制动控制电路 用延时断开触点切断直流电源 制动结束 SB1 SB 停止按钮 速度继电器 三 速度控制 速度控制 反接制动电路 KM1 R KM2 KM1 SB1 KV KM2 KM2 KV n 例 1 运料小车的控制 设计一个运料小车控制电路 同时满足以下要求 1 小车启动后 前进到A地 然后做以下往复运动 到A地后停2分钟等待装料 然后自动走向B 到B地后停2分钟等待卸料 然后自动走向A 2 有过载和短路保护 3 小车可停在任意位置 10 4控制电路综合举例 运料小车控制电路 KMR STa STb为A B两端的限位开关 KTa KTb为两个时间继电器 主回路 该电路的问题 小车在两极端位置时 不能停车 动作过程 SBF KMF 小车正向运行 至A端 撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车反向运行 至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正向运行 如此往反运行 KMF KMF KMR FR STa STb KTb KMR KTa KMR KMF STb SB1 SB2 加中间继电器 KA 实现任意位置停车的要求 例 2 工作台位置控制 控制电路综合举例 起动后工作台控制要求 工作台位置控制电路 工作台位置控制电路 该电路有何问题 电路的改进方法同前 加中间继电器 KA 1 首先了解工艺过程及控制要求 2 搞清控制系统中各电机 电器的作用