电力拖动控制线路与技能训练课件

1、复习二、电动机的基本控制线路（一）一、具有过载保护的接触器自锁正转控制线路1、电路图2、原理在接触器自锁正转控制线路中，增加一只热继电器 KH,构成了具有过载保护的 自锁正转控制线路。若电动机在运行过程中，由于过载或其他原因使电流超过额定值，热继电器的用 接在主电路中的热元件因受热发生弯曲， 通过传动机构使用接在控制电路中的常闭触 头分断，切断控制电路。接触器 KM线圈失电，主触头和自锁触头分断，电动机 M 失电停转。在三相异步电动机控制线路中，熔断器不能起到过载保护的作用（在低压电器控 制电路中可以），是因为三相异步电动机的启动电流远大于额定电流，若用熔断器做 过载保护，则在电动机启动时一定

2、会熔断，所以只能选择额定电流较大的熔断器，用 于短路保护。热继电器的动作时间太长，不能用于短路保护，只能用于过载保护。二、接触器联锁正反转控制线路当一个接触器得电动作时，通过其辅助常闭触头使另一个接触器不能得电动作， 接触器之间这种相互制约的作用叫做接触器联锁（或互锁）。实现作用的辅助常闭触 头称为联锁触头（或互锁触头），联锁用符号”表示。1、电路图2、工作原理：先合上开关QS按下SB1, KM1线圈得电，KM1自锁触头闭合自锁，KM1主触头闭 合，同时KM1联锁触头分断对KM2K锁，电动机M启动连续正转，工作台向左运动， 移至限定位置时，挡铁1碰撞位置开关SQ1 SQ1-1常闭触头先分断，K

3、M1线圈失电 KM1自锁触头分断解除自锁，KM6触头分断，KM1K锁触头恢复闭合解除联锁，电动 机M失电停转，工作台停止左移，同时SQ1-2后闭合，使KM2自锁触头闭合自锁，KM2 主触头闭合，同时KM2K锁触头分断对KM1联锁，电动机M启动连续反转，工作台右 移（SQ1触头复位），移至限定位置时，挡铁2碰撞位置开关SQ2 SQ2-1先分断，KM2 线圈失电，KM2自锁触头分断解除自锁，KM2±触头分断，KM2联锁触头恢复闭合解除 联锁，电动机M失电停转，工作台彳¥止左移，同时 SQ2-2后闭合，使KM1自锁触头闭 合自锁，KM6触头闭合，同时KM1R锁触头分断对KM2K锁

4、。电动机M启动连续正 转，工作台向左运动，以次循环动作使机床工作台实现自动往返动作。三、位置控制与自动往返控制线路1、位置控制线路利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电 路，以实现对生产机械运动部件的搁置或行程的自动控制的方法称为位置控制，又称 行程控制或限位控制。实现这种控制要求所依靠的主要电器是行程开关。利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电 路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制的方法称为位置控制，又称行程控制或限位控制。实现这种控制要求所依靠的主要电器是行程开关2、自动往返控制线路四、顺序控制与多地控制线路一、

5、顺序控制线路要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式，叫做电 动机的顺序控制。1、主电路实现顺序控制线路的特点是电动机 M2的主电路接在KM主触头的下面。2、控制电路实现顺序控制二、多地控制能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫做电动机的多地控制。对三地或多地控制，只要把各地的启动按钮并接、停止按钮申接就可以实现。复习三、电动机的基本控制线路（二）一、三相异步电动机的降压启动控制线路直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方法，但电动机起动电流1st为额定电流IN的47倍。过大的起动电流一方面会造成电网电压显著下降，直接影响在同一电网工 作的其他电动机及用电设备正常运行；

6、另一方面电动机频繁起动会严重发热，加速线圈老 化，缩短电动机的寿命。1、鼠笼异步电动机定子绕组用接电阻降压启动控制线路 电动机启动电阻的短接时间由时间继电器自动控制。用电阻降压启动控制线路2.定子用自耦变压器（TM降压启动控制（1）自耦变压器降压启动的方法 自耦变压器降压启动是指电动机启动 时利用自耦变压器来降低加在电动机 定子绕组上的启动电压。待电动机启 动后，再使电动机与自耦变压器脱离， 从而在全压下正常运动。这种降压启 动分为手动控制和自动控制两种。 接线：自耦变压器的高压边投入电网， 低压边接至电动机，有几个不同电压 比的分接头供选择。恃点：设自耦变压器的变比为K,原边电压为U1,副边

7、电压U2=U1/K副边电流I2 咸小。又因为变压器原副边的电流关系（即通过电动机定子绕组的线电流）也按正比I1=I2/K ,可见原边的电流（即电源供给电动机的。动电流）比直接流过电动机定子绕组的要小，即此时电源供给电动机的启动电流为直接 启动时1/K2倍。由于电压降低为1/K倍，所以电动机的转矩也降为1/K2倍。自耦变压器副边有23组抽头，如二次电压分别为原边电压的 80% 60% 40%耦变压器降压启动优点：可以按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动，而且不论电动机的定子绕组采用Y或A接法都可以使用。缺点:设备体积大，投资较贵。（2）自耦变压器降压启动控制线路

8、自耦变压器降压启动控制线路如下图所示。定子用自耦变压器降压启动控制线路3.星形一三角形"-）降压启动控制（1）星形一三角形"-冲窜压启动的方法形形一三角形降压启动是指电动机启动时， 把定子绕组接成星形（Y）,以降低启动电压，限 制启动电流；待电动机启动后，再把定子绕组改接成三角形 （八使电动机全压运行。只 有正常运行时定子绕组作三角形（）联接的异步电动机才可采用这种降压启动方法。电动机启动时，接成星形，加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形接法直接启动时的，启动电流为直接采用三角形接法时的1/3,启动转矩也只有三角形接法直接启动时的 1/3。 所以这种降压启动方法，只适用于

9、轻载或空载下启动。星形一三角形降压启动的最大优点 是设备简单，价格低，因而获得较广泛的应用。缺点是只用于正常运行时为 A接法的电动 机，降压比固定，有时不能满足启动要求。(2)星形一三角形"-冲吊压启动控制线路控制线路及电路组成：三相异步电动机的Y-A降压启动控制线 路如下图所示，它主要有以下元器件组成：三相异步电动机的Y-A降压启动控制线 路。起动按钮SB2手动按钮开关，可控制 电动机的起动运行。Z停止按钮SB1:手动按钮开关，可控制 电动机的停止运行。主交流接触器KM1电动机主运行回路 用接触器，起动时通过电动机起动电流。Y形连接的交流接触器KM3用于电动机起动时作Y形连接的交流

10、接触器，起动结束后停止工作。A形连接的交流接触器KM2用于电动机起动结束后恢复A形连接作正常运行的接触器 时间继电器KT:控制YA变换起动的起动过程时间(电动机起动时间)，即电动机从 起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间。三相异步电动机的制动控制线路1.机械制动(1)电磁抱闸断电制动控制电路 电磁抱闸通电制动控制电路UL2L3h 二 2 1三一FUFU刖图2.电力制动电动机在切断电源的同时给电动机一个和实际转向相反的电磁力矩(制动力矩)使电动迅速停止的方法。最常用的方法肩：反接制动和能耗制动。(1)反接制动。在电动机切断正常运转电源的同时改变电动机定子绕组的电源相序，使之有反转趋 势而产生

11、较大的制动力矩的方法。反接制动的实质：使电动机欲反转而制动，因此当电动机的转 速接近零时，应立即切断反接转制动电源，否则电动机会反转。实际控制中采用速度继电器来自 动切除制动电源。(2)能耗制动。电动机切断交流电源的同时给定子绕组的任意二相加一直流电源，以产生静止磁 场，依靠转子的惯性转动切割该静止磁场产生制动力矩的方法。四、绕线转子异步电动机的控制线路低速时绕组的接法双速电动机属于异步电动机变极调速, 磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转改变异步电动机转速可通过三种方法来实现：一是改变电源频率，二是改变转差率，三是改 变磁极对数改变异步电动机的磁极

12、对数调整称为变极调速。变极调速是通过改变定子绕组和连接方式来实现 的，它是有级调速，且只适用于笼型异步电动机。磁极对数可改变的电动机称为多速电动机。常 见的多速电动机有双速、三速、四速等。一、双速异步电动机的控制线路高速时绕组的接法双速电动机简介根据公式；n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍， 同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以 达到改变电动机转速的目的。这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动 机。此图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极/4极、4级/8极，从

13、定子绕组接法变为 YY接法，磁极对数从p = 2变为p=1。转速比=2/1 = 2步电动机与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻 启动，或者是采用频敏变阻器启动。一、绕线式异步电动机转子串电阻启动1.方法启动时，在绕线式异步电动机的转子回路 中串入合适的三相对称电阻，如果正确选 取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻 值R2=X20 ,由前面分析可知，此时Sm=1, 即最大转矩产生在电动机启动瞬间，从而 缩短起动时间，达到减小启动电流增大启 动转矩的目的。随着电动机转速的升高， 可变电阻逐级减小。启动完毕后，可变电 阻减小到零，转子绕组被直

14、接短接，电动 机便在额定状态下运行。课题十并励直流电动机的基本控制线路直流电动机的优点：启动转矩大，调速范广，调速成精度高，能够实现无级平滑调速，可以频繁启动。直流电动机适用场合：要求启动转矩大、能实现无级平滑调速的生产机械。床、电力机车等）直流电动机的分类：依据：主磁极绕组与电枢绕组接线方式。（如：高精度金属切削机床、扎钢机、造纸机、龙门刨整电路If与la关系特性受负载 影响应用他 1无关硬不受负适于负载变化不大，转速要求稳定励6 RJ I载影响的场合。式 Y 1ft 11111并_* 1If=5%a硬几平不励1 L +受影响式DE.帆JggM.串If= la软影响较空载轻载易飞车励大TST

15、大，过载能力强，适于起重机、式11 ©电动机车复-Ia= I f1 +较软受负载适于轻载空载，负载变化大的场合励 式_LiIf2影响、启动控制线路Ia= U Ea 1a Ra启动方法：电枢回路串电阻启动（并励、他励） 降低电源电启动（并励）1 .手动启动控制线路设备：BQ3直流电动机启动变阻器。P220:图 2-852 .电枢回路串电阻二级启动控制线路P221,图 2-86二、正反转控制线路井励Tn囤2 机械监性对比P224:图 2-87三、制动控制线路P225,图 2-88课题十二电动机的控制、保护与选择一、电动机的控制原则1 .行程控制原则2 .时间控制原则3 .速度控制原则4

16、.电流控制原则二、电动机的保护1 .短路保护2 .过载保护3 .欠压保护4 .失压/零压保护5 .过流保护三、电动机的选择原则：1 .电动机能够完全满足生产机械特性方面的要求；2 .电动机在工作过程中，其功率被充分利用，即温升达到国家规范规定的数值；3 .电动机的结构形式应适合周围环境条件。内容：1 .电动机额定功率的选择功率选得过小，电动机容易过载运行；过大，电动机得不到充分利用，造成电力浪费，并且设备投 资大，运行费用高，很不经济。电动机的工作方式有连续工作制、短期工作制和周期性断续工作制三种。(1) 连续工作制电动机额定功率的选择1)恒定负载下电动机额定功率的选择Pn> Pl2)变

17、化负载下电动机额定功率的选择nPLitip _ PL1t1 PL2t2 . PLntn i 1PLj= t1 t2 . tnntii 1(2) 短期工作制电动机额定功率的选择规范工作时间：15min、30 min、60 min、90 min。Pn> Pl(3) 周期性断续工作制电动机额定功率的选择规范负载持续率 FC： 15%、25%、40%、60%。周期不大于 10min。FCW 10%时，应按短期工作制选择；FO 10%时，应按长期工作制选择。2 .电动机额定电压的选择3 .电动机额定转速的选择4 .电动机种类的选择5 .电动机形式的选择课题十三电气控制线路设计基础一、设计电气控制线

18、路的基本原则1.应最大限度地满足机械设备对电气控制线路的控制要求和保护要求；(工艺)2 .在满足生产求的前提下，应力求使控制线路的简单、经济、合理；（简单经济）3 .保证控制的可靠性和安全性；（可靠安全）4 .操作和维修方便。（方便性）二、设计电气控制线路举例1 .选择基本控制线路2 .修改完善线路3 .校核完成线路三、设计电气控制线路应注意的问题1 .尽量缩减电器的数量，采用规范件和尽可能选用相同型号的电器；2 .尽量缩短连接导线的数量和长度；3 .正确连接电器的线圈；4 .正确连接电器的触头5 .在满足控制要求的情况下，应尽量减少电器通电的数量；6 .应尽量避免采用许多电器依次动作才能接通

19、另一个电器的控制线路；7 .在控制线路中应避免出现寄生回路；8 .保证控制线路工作可靠和安全；9 .线路应具有必要的保护环节。第三单元 常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修课题一、工业机械电气设备维修的一般要求和方法一、工业机械电气设备维修的一般要求1 .采取的维修步骤和方法必须正确，切实可行；2 .不可损坏完好的电器元件；3 .不可随意更换电器元件及连接导线的型号规格；4 .不可擅自改动线路；5 .损坏的电气装置应尽量修复使用，但不能降低其固有性能；6 .电气设备的各种保护性能必须满足使用要求；7 .绝缘电阻合格，通电试车能满足电路的各种功能，控制环节的动作程序符合要求；8 .修理

20、后的电器装置必须满足其质量规范要求。电器装置的检修质量规范是：1) 外观整洁，无破损和炭化现象；2)所有的触头均应完整、光洁、接触良好；3)压力弹簧和反作用力弹簧应具有足够的弹力；4) 操纵、复位机构都有必须灵活可靠；5)各种衔铁运动灵活，无卡阻现象；6)灭弧罩完整、清洁，安装牢固；7)整定数值大小应符合电路使用要求；8)指示装置能正常发出信号。二、工业机械电气设备维修的一般方法1 .电气设备的日常维护保养电气设备的日常维护保养包括 电动机和控制设备的日常维护保养。1)控制设备的日常维护保养(内容：P258, 1-9)2)电气设备的维护保养周期维护保养周期应根据电气设备的构造、使用情况及环境条

21、件等来确定。一级保养：一季度左右；二级保养：一年左右。2 .电气故障检修的一般步骤和方法3 )电气故障检修的一般步骤(1) 检修前的故障调查(2) 确定故障范围(3) 查找故障点(4) 排除故障(5) 通电试车2)查找故障点的常用方法检修过程的重点是判断 故障范围和确定故障点。其方法有电压测量法、电阻测量法和短接法。前两种第二单元已介绍，下面介绍短接法。(1) 局部短接法(2) 长短接法课题二、 CA6140车床电气控制线路一、CA6140车床的主要结构及型号意义1 .功能：车床能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，并可以装上钻头或较力进行钻孔和钱孔等 加工。2 .结构：CA6140型

22、卧式车床主要由床身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、卡盘、尾架、丝杠和光杠等部 分组成。1轴神M不希两蛤箱CA6140车床的主要运动形式及控制要求落地及普通车床中第二位数字的含义 卡盘车床，5为球面车床。类别代号*结构特性代号（结构不同 别代号（落地及卧式车床组A 系别代号（卧式车床系卜 主参数（最大车削百径400【】皿）0为落地车床，1为普通车床，2为马鞍车床，3为无丝杠车床，4附：车床第一位数字的含义， 0表示仪表车床，1表示单轴自动车床，2表示多轴自动半自动车床， 3表示六 角车床，4表示曲轴及凸轮轴车床，5表示立式车床，6表示落地及普通车床，7表示多刀及仿形车床，8表 示轮、轴、锭、辐及

23、铲齿车床， 9表示其他车床。C表小车床，A表不第次重大改进，6表示落地及普通车床，1表示普通车床，40是机床主参数，回转直径为 400毫M3.1 .主运动运动形式：主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动。控制要求：三相笼型异步电动机，机械有级调速，要求主轴正反转，一般由机械方法实现，主男同志电动机只作单向运转，可直接启动。2 .进给运动运动形式：刀架带动刀具的直线运动。控制要求：由主轴电动机拖动，通过挂轮箱传递给进给箱来实现刀具的纵向和横向进给。3 .辅助运动刀架的快速移动：由刀架快速移动电动机拖动，可直接启动，单向运转尾架的纵向移动：由手动操作控制。工件的夹紧与放松：由手动操作控制。加工过程的冷却：与主轴电动机实现顺序启动，停止不要求。三、CA6140车床电气控制线路分析1 .绘制和识读机床电路图的基本知识（1） 电路图按