电气控制的基本线路1

1、 第二章第二章 第二章第二章 基本电气控制电路基本电气控制电路 第二章第二章 学习说明学习说明本讲是学习电气控制设计基础，重点掌握：本讲是学习电气控制设计基础，重点掌握：1.电气控制线路的电气控制线路的设计设计、绘制绘制及及分析分析；2. 电气控制线路基本环节：电气控制线路基本环节：(1) 掌握电气控制原则掌握电气控制原则 时间原则时间原则、速度原则速度原则与与行程原则行程原则；(2) 掌握电动机掌握电动机保护环节保护环节；(3) 掌握三相异步电动机基本控制环节掌握三相异步电动机基本控制环节 起动起动、正反转正反转、制动制动、调速调速等电气控制电路；等电气控制电路；(4) 掌握电气控制电路的掌

2、握电气控制电路的连锁环节。连锁环节。 第二章第二章 第二章第二章 一、电气图的图形符号、文字符号和接线端子标记一、电气图的图形符号、文字符号和接线端子标记1图形符号图形符号2文字符号文字符号3接线端子标记接线端子标记 第二章第二章 二、电气原理图二、电气原理图1系统框图系统框图2电气原理图电气原理图 第二章第二章 是电气控制线路中大电流通过的部分，是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电动机包括从电源到电动机之间相连的电器元件之间相连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。接触器主触点等）所组成的线路。 控制电

3、路、照明电路、信号电控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。路和保护电路。电气原理图的组成：电气原理图的组成：电气控制原理图的图面布置：电气控制原理图的图面布置：上下排列：上下排列：主电路在主电路在上上，控制电路在控制电路在下下；左右排列：主电路在左右排列：主电路在左左，控制电路在控制电路在右右。主电路用主电路用粗线条粗线条画画控制电路用控制电路用细线条细线条画画 第二章第二章 1）电气原理图应布局合理、清晰，准确表达作用原理。）电气原理图应布局合理、清晰，准确表达作用原理。2）电气原理图中各电气元器件，一律采用）电气原理图中各电气元器件，一律采用国家标准图形符号国家标准图形符号绘出，用绘出，

4、用国家标准文字符号国家标准文字符号标记。标记。3）电气原理图在布局上采用功能布局法，同一功能的电气元器件应画）电气原理图在布局上采用功能布局法，同一功能的电气元器件应画在一起；电气原理图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路在一起；电气原理图应按主电路、控制电路、照明电路、信号电路分开绘制。分开绘制。4）电路应按动作顺序和信号流）电路应按动作顺序和信号流自上而下或自左至右自上而下或自左至右的原则绘制，同一的原则绘制，同一电气元件的各部件可按需要不画在一起。电气元件的各部件可按需要不画在一起。5）电气原理图中的元器件和设备的可动部分以在）电气原理图中的元器件和设备的可动部分以在非激励或不工作的

5、状非激励或不工作的状态或位置态或位置来表示。来表示。6）电气原理图中各元器件触头图形符号，当图形垂直位置时以）电气原理图中各元器件触头图形符号，当图形垂直位置时以“左开左开右闭右闭”原则绘制，当图形为水平放置时以原则绘制，当图形为水平放置时以“上闭下开上闭下开”原则绘制。原则绘制。电气原理图的绘制规则：电气原理图的绘制规则： 第二章第二章 图面区域的划分：图面区域的划分： 第二章第二章 图面区域的划分：图面区域的划分： 第二章第二章 符号位置索引：符号位置索引：指出继电器或接触器的线圈位置和触点的位置。指出继电器或接触器的线圈位置和触点的位置。图号页次图区号图号：图号：某台设备的电气原理图不一

6、定是某台设备的电气原理图不一定是 一本，按照功能不同可能分为几一本，按照功能不同可能分为几 本。每本的标号，就是图号，一本。每本的标号，就是图号，一 般用数字表示。般用数字表示。页次：页次：说明电器符号在这本图号中的第说明电器符号在这本图号中的第 几页。几页。图区号：图区号：指页次中的图区号。指页次中的图区号。 索引代号所标位置：索引代号所标位置：接触器或继电器相应线圈的索引：在接触器或继电器触点旁标上索引代号，接触器或继电器相应线圈的索引：在接触器或继电器触点旁标上索引代号，指出它所对应的线圈的位置。指出它所对应的线圈的位置。继电器或接触器相应触点的索引：索引代码标在继电器或接触器的线圈下方

7、。继电器或接触器相应触点的索引：索引代码标在继电器或接触器的线圈下方。索引代码的格式索引代码的格式 第二章第二章 继电器触点的索引格式：继电器触点的索引格式：接触器触点的索引格式：接触器触点的索引格式： 第二章第二章 图图2-2所示为所示为CW6132型车床电路图。型车床电路图。 第二章第二章 3电器布置图电器布置图 第二章第二章 必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图；必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图；相同类型的电器元件布置时，应将体积较大和较重的安装在控制相同类型的电器元件布置时，应将体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方；柜或面板的下方；发热的元器件应该安装在控制柜或

8、面板的上方或后方，如热继电发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方或后方，如热继电器一般安装在接触器的下方，以方便与电动机的接触器的连接；器一般安装在接触器的下方，以方便与电动机的接触器的连接；需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开关、监视仪器仪需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开关、监视仪器仪表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作；表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作；强电、弱电应分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰的窜入；强电、弱电应分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰的窜入；电器元件的布置应考虑安装间隙，并尽可能作到整齐美观。电器元件的布置应考虑安装间隙，并尽可能作到

9、整齐美观。位置图的绘制原则：位置图的绘制原则： 第二章第二章 控制柜电气元件布置示意控制柜电气元件布置示意 第二章第二章 4电气接线图电气接线图 第二章第二章 必须遵循相关国家标准；必须遵循相关国家标准；各电器元件的位置、文字符号必须和电气原理图中标注的一致，各电器元件的位置、文字符号必须和电气原理图中标注的一致，同一电器元件的各部件必须画在一起，各电器元件的位置必须与实同一电器元件的各部件必须画在一起，各电器元件的位置必须与实际安装位置一致；际安装位置一致； 不在同一安装板或控制柜中的电器元件或信号的电气连接一般不在同一安装板或控制柜中的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接；应通过端

10、子排连接； 走向相同、功能相同的多根导线可以用单线或线束表示；画连接走向相同、功能相同的多根导线可以用单线或线束表示；画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。接线图的绘制原则：接线图的绘制原则： 第二章第二章 直接起动适用于容量小于直接起动适用于容量小于10kW10kW的三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机：电气设备少，线路简单电气设备少，线路简单：起动电流起动电流大，是额定电流的大，是额定电流的47倍倍 全压起动：又称为直接起动，指三相笼型异步电动机定子全压起动：又称为直接起动，指三相笼型异步电动机定子接上额定电

11、压、额定频率的三相交流电源，电动机由静止接上额定电压、额定频率的三相交流电源，电动机由静止状态逐渐加速到稳定运行状态的起动。状态逐渐加速到稳定运行状态的起动。 第二章第二章 控制要求：控制要求：按下起动按钮，电动机起动并运行；当松开按钮后，按下起动按钮，电动机起动并运行；当松开按钮后，电动机仍连续运行；电动机仍连续运行；按下停止按钮，电动机自由停车。按下停止按钮，电动机自由停车。SBSB1 1SBSB2 2KMKMKMQSFUM3FRFR一、单向全压起动控制电路一、单向全压起动控制电路 长动控制长动控制 第二章第二章 停车按钮停车按钮起动按钮起动按钮SBSB1 1KMSBSB2 2FRKM主主

12、电电路路控制电路控制电路QSFUM3FRKMA B C 主电路：主电路：刀开关刀开关QS、熔断器熔断器FU、接触器的主触接触器的主触点点KM、热继电器发热元件热继电器发热元件FR、电动机电动机M； 控制电路：控制电路：起动按钮起动按钮SB2、停止按钮停止按钮SB1、接触接触器的常开辅助触点器的常开辅助触点及及线圈线圈KM 、热继电器的常闭热继电器的常闭触点触点FR。 第二章第二章 SBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQSFUM3FRKMA B C1 1、控制过程、控制过程起起动动按下起动按钮按下起动按钮SBSB2 2KM主触点闭合主触点闭合线圈（线圈（KMKM）通电）通电电机起动电机起动合

13、上刀开关合上刀开关QSQSKM辅助触点闭合辅助触点闭合电机电机继续继续转动转动SBSB2 2复位，线圈保持通电复位，线圈保持通电自锁自锁 第二章第二章 SBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQSFUM3FRKMA B C停停车车按下停车按钮按下停车按钮SBSB1 1KM主触点断开主触点断开线圈（线圈（KMKM）断电）断电电机断电停车电机断电停车KM辅助触点断开辅助触点断开SBSB1 1复位，线圈保持断电复位，线圈保持断电 第二章第二章 2 2、保护措施、保护措施KM熔断器熔断器A BQFRM3KMSB1KMSB2FRCFU保护过程：保护过程： 短路保护：短路保护：FU电路发生短路电路发生短路

14、FU立即熔断立即熔断切断主电路切断主电路电机停转电机停转 第二章第二章 KMFRM3A BQKMSB1KMSB2FRCFU过载保护：过载保护：热继电器热继电器保护过程：保护过程：FRFR过载超过一定程度过载超过一定程度主电路中主电路中FRFR热元件发热，热元件发热，双金属片动作双金属片动作控制电路中控制电路中常闭触点常闭触点FRFR断开断开KMKM线圈断电线圈断电KMKM主触点断开主触点断开电机停转电机停转 第二章第二章 FRM3A BKMQSB1KMKMSB2FRCFU欠压（零压）保护：欠压（零压）保护： 交流接触器交流接触器保护过程：保护过程：KM线圈接线电压线圈接线电压Ul 当当Ul 降

15、低时降低时接触器衔铁释放接触器衔铁释放（线圈产生的电磁吸力（线圈产生的电磁吸力不足以吸合衔铁）不足以吸合衔铁）KM主触点断开主触点断开电机停转电机停转 此时，若不重新按下此时，若不重新按下SB2 ，电机不能自行起动。电机不能自行起动。KMKMKM 第二章第二章 总结总结电路中任一地方短路，电路中任一地方短路，FU熔断，电源切断。熔断，电源切断。电动机过载，电动机过载，FR常闭触点断开，电源切断。常闭触点断开，电源切断。电路中失压，电路中失压，KM 线圈断电，自锁断开，线圈断电，自锁断开，复电时不能自行起动。复电时不能自行起动。短路保护：短路保护：过载保护：过载保护：欠压保护：欠压保护： 第二章

16、第二章 控制要求：控制要求：在两处或多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实在两处或多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。行控制。SB1甲、甲、SB2甲实现就地控制；甲实现就地控制； SB1乙、乙、SB2乙实现远方控制。乙实现远方控制。二、异地控制电路二、异地控制电路SB2乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙甲地甲地乙地乙地 第二章第二章 异地控制方法异地控制方法起动按钮并联起动按钮并联停车按钮串联停车按钮串联三起动按钮并联三起动按钮并联三停车按钮串联三停车按钮串联思考思考3 3如何实现三地控制？如何实现三地控制？SB2乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙 第二章第二章 控制

17、要求：控制要求：按下启动按钮，电动机运转；按下启动按钮，电动机运转；松开按钮时，电动机停转。松开按钮时，电动机停转。A BKMQFRM3KMSBFRCFU三、点动控制电路三、点动控制电路主电路：主电路：由由刀开关刀开关QSQS、熔断器熔断器FUFU、交流接触器的主触点交流接触器的主触点KMKM、热继电器热继电器FRFR和和笼型电动机笼型电动机M M组成；组成；控制电路：控制电路：由起动由起动按钮按钮SBSB和和交流接触器线圈交流接触器线圈KMKM组成。组成。点动控制：点动控制：按下按钮，电动机转动，松按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动

18、控制，它能实现电动机短时转动，常动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。用于机床的对刀调整和电动葫芦等。 第二章第二章 主触头（主触头（KMKM）闭合）闭合按下按钮（按下按钮（SBSB） 线圈（线圈（KMKM）通电）通电电机转动；电机转动；A BKMQFRM3KMSBFRCFU主触头（主触头（KMKM）打开）打开按钮（按钮（SBSB）松开）松开 线圈（线圈（KMKM）断电）断电电机停转。电机停转。保护环节：保护环节：短路保护短路保护FU；过载保护；过载保护FR；欠、失电压保护欠、失电压保护KM。起起动动停停车车 第二章第二章 开关切换开关切换点动：开关点动：开关SA打

19、开打开长动：开关长动：开关SA闭合闭合SAKMKMSB1SB2FRKMSB1SB2FR四、长动和点动混合控制电路（一）四、长动和点动混合控制电路（一） 第二章第二章 复合按钮复合按钮SB3：点动按钮：点动按钮SB2：长动按钮：长动按钮SB3KMKMSB1SB2FRKMSB1SB3FR四、长动和点动混合控制电路（二）四、长动和点动混合控制电路（二） 第二章第二章 断开断开闭合闭合带电带电松开松开SBSB3 3先断开先断开后闭合后闭合按下按下SBSB3 3闭合闭合电机运转电机运转断开断开电机停转电机停转点动点动失电失电SB3KMKMSB1SB2FR常闭先断开常闭先断开常开后闭合常开后闭合常开先断开

20、常开先断开常闭后闭合常闭后闭合自锁触点不起作用自锁触点不起作用实现点动实现点动 第二章第二章 连续运转连续运转闭合闭合带电带电SB3KMKMSB1SB2FR连续运行连续运行按下按下SBSB2 2 第二章第二章 思考思考1 1KMSB1KMSB2FRSB以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？不能点动不能点动 第二章第二章 正常运转正常运转按按SB1点动点动按按SB2思考思考2 2以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？FRSB3SB1KASB2KAKMKAKM得电得电自锁自锁闭合闭合闭合闭合得电得电闭合闭合

21、得电得电断开断开复位复位既能点动既能点动又能连续又能连续运行运行中间继电器中间继电器 第二章第二章 五、可逆旋转控制电路五、可逆旋转控制电路正反转控制正反转控制 第二章第二章 主电路：主电路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主电路主电路控制电路：控制电路：控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮正转按钮反转按钮反转按钮基本控制电路基本控制电路图图2-11电动机正反转控制电路电动机正反转控制电路 第二章第二章 控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：电气互锁电气互锁接触器互锁控制接触器互锁控制电气互锁电气互锁机械互锁机械互锁控制电路控制电路FU2FRS

22、B3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器接触器互锁互锁优点：优点：工作安全可靠工作安全可靠缺点：缺点： 操作不便操作不便图图2-12 电动机正反转控制电路电动机正反转控制电路 第二章第二章 控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：优点：优点：机械互锁机械互锁-按钮互锁控制按钮互锁控制操作方便操作方便控制电路控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：缺点：易产生故障易产生故障电气互锁电气互锁机械互锁机械互锁图图2-13 电动机正反转控制电路电动机正反转控制电路 第二章第二章 控制电路：控制电路：工作原理：工作原理：优点：优点：接触器、按钮双重

23、互锁控制接触器、按钮双重互锁控制安全可靠，安全可靠，操作方便操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图控制电路图图图2-14 电动机正反转控制电路电动机正反转控制电路 第二章第二章 正反转（电气机械互锁控制正反转（电气机械互锁控制) )演示演示 第二章第二章 a） b） c）思考：分析下列思考：分析下列a、b、c控制工作过程？控制工作过程？图图a、b、c是电动机正、反转控制线路是电动机正、反转控制线路 a)无互锁控制电路无互锁控制电路 b)具有电气互锁的控制电路具有电气互锁的控制电路 c)具有复合互锁的控制电路（具有复合互锁的控制电路（完美完

24、美） 第二章第二章 由行程开关控制的自动往复行程控制线路由行程开关控制的自动往复行程控制线路 第二章第二章 第二章第二章 控制线路简单；起动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。控制线路简单；起动过程平滑；不受定子绕组的接法的限制。一、定子绕组串接电阻器或电抗器减压起动控制一、定子绕组串接电阻器或电抗器减压起动控制 第二章第二章 电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为K（K1），即），即1xNUUK则则1stxstNNIUIUK221stxstNNTUTUK 第二章第二章 合上电源开关合上电源开关QS，接入三，接入三相电源相电

25、源 按下按下SB2，KM1、KT线圈线圈得电吸合并自锁，电动机串得电吸合并自锁，电动机串电阻电阻R降压启动，计时开始。降压启动，计时开始。 当电动机转速接近额定值当电动机转速接近额定值时，时间到，时，时间到，KT动作，其动作，其延时闭合的常开触点闭合，延时闭合的常开触点闭合，KM2线圈得电并自锁，其主线圈得电并自锁，其主触点短接电阻触点短接电阻R，常闭触点，常闭触点断开使断开使KM1、KT线圈断电线圈断电释放，电动机经释放，电动机经KM2主触点主触点在全压下进入稳定正常运转。在全压下进入稳定正常运转。 第二章第二章 SA为自动为自动/手动选手动选择开关，当择开关，当SA置于自置于自动时，电路与

26、图动时，电路与图a）相同相同若若SA置于手动时，置于手动时，KT被切除，此时按下被切除，此时按下启动按钮启动按钮SB2后，电动后，电动机串电阻机串电阻R降压启动。降压启动。再按下加速按钮再按下加速按钮SB3，电阻电阻R被短接，电动机被短接，电动机全压运行。全压运行。 第二章第二章 ：31二、星二、星-三角减压起动控制三角减压起动控制 第二章第二章 电动机星电动机星-角接减压起动时，额定电压和起动电压之比为角接减压起动时，额定电压和起动电压之比为 ，即，即(Y)1( )3xNUU则则( )(Y)(Y)111( )(Y)( )333stststNstNstNstNIYIIIIIgg213stxst

27、NNTUTU31 第二章第二章 按下按下SB2SB2，KM1KM1、KTKT、KM3KM3线圈同时通电吸合，线圈同时通电吸合，KM1KM1自自锁，电动机星形降压起动锁，电动机星形降压起动，并开始计时；，并开始计时； 起动完成时，计时时间起动完成时，计时时间到，到，KTKT动作，其延时常闭动作，其延时常闭触点断开，触点断开，KM3KM3线圈断电释线圈断电释放；其延时常开触点闭合放；其延时常开触点闭合，KM2KM2线圈通电吸合，电动线圈通电吸合，电动机三角形连接，进入正常机三角形连接，进入正常运行。运行。常用星常用星- -三角起动器为三角起动器为QX3QX3系列，控制电动机的最大功率有系列，控制电

28、动机的最大功率有1313、30kW30kW两种。两种。 第二章第二章 三、自耦变压器减压起动控制三、自耦变压器减压起动控制 第二章第二章 电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为电动机定子串电阻减压起动时，若额定电压和起动电压之比为K（K1），即），即1xNUUK则则1stxstNNIUIUK221stxstNNTUTUK电源侧电源侧1ststIIK21ststststNststNIIIIIIKg 第二章第二章 按下按下SB2，KM1、KT线圈线圈同时得电并自锁，同时得电并自锁，KM1主触主触点闭合，电动机定子绕组经点闭合，电动机定子绕组经自耦变压器二次侧供电开始自耦变压器二次侧

29、供电开始降压启动，并开始计时降压启动，并开始计时当起动完成，计时时间到，当起动完成，计时时间到，KT动作，延时常闭触点断开动作，延时常闭触点断开，使，使KM1线圈断电，其主触线圈断电，其主触点断开，将自耦变压器从电点断开，将自耦变压器从电网上切除；同时延时常开触网上切除；同时延时常开触点闭合，使点闭合，使KM2线圈得电，线圈得电，电动机直接接到电网上，全电动机直接接到电网上，全压运行。压运行。 第二章第二章 同时，同时，HL2灭，灭，HL3亮，指示电动机全亮，指示电动机全压正常运行。压正常运行。w 合上电源开关合上电源开关QS，HL1亮；亮；w 按下按下SB2，KM1、KT线圈得电自锁，降压起

30、线圈得电自锁，降压起动，动，HL2亮，亮， HL1灭，计时开始；灭，计时开始；w 起动完成，起动完成，KT动作，动作，KA线圈得电并自锁，线圈得电并自锁，KM1、KT线圈断电释放，线圈断电释放，KM2线圈得电，线圈得电，自耦变压器切除，电动机在额定电压下运行。自耦变压器切除，电动机在额定电压下运行。 第二章第二章 四、延边三角形减压起动控制四、延边三角形减压起动控制 第二章第二章 定子绕组有定子绕组有9个接线端，出线头编号：个接线端，出线头编号：U（U1、U2、U3）V（V1、V2、V3）W（W1、W2、W3）U3、V3、W3为绕组中间抽头。为绕组中间抽头。 起动时起动时延边三角形：延边三角形

31、： U3与与W2，V3与与U2，W3与与V2 起动后起动后三角形：三角形： U1与与W2，V1与与U2，W1与与V2图图2-16 2-16 延边三角形电动机定子绕组联结图延边三角形电动机定子绕组联结图起动时：起动时：KM2、KM1闭合闭合起动后：起动后：KM2、KM3闭合闭合 第二章第二章 按下按下SB2，KM1、KM2、KT线圈同时得线圈同时得电并自锁，电动机联电并自锁，电动机联结为延边三角形降压结为延边三角形降压起动起动 当电动机转速接近当电动机转速接近于额定转速时，于额定转速时，KT动动作，作，KM1线圈断电释线圈断电释放，放，KM3线圈通电并线圈通电并自锁，自锁，KM3主触点闭主触点闭

32、合，电动机成三角形合，电动机成三角形联结正常运转；联结正常运转；KM3辅助触点断开，辅助触点断开，KM1、KT断电复位断电复位 第二章第二章 三相绕线式异步电动机的三相绕线式异步电动机的转子绕组转子绕组可以通过滑环串接可以通过滑环串接起动电阻起动电阻以以达到同时减小起动电流和提高起动转矩的目的，因此广泛用于起动转达到同时减小起动电流和提高起动转矩的目的，因此广泛用于起动转矩要求较高的场合。矩要求较高的场合。串电阻起动、串电阻起动、串频敏变阻器起动串频敏变阻器起动 第二章第二章 一、转子绕组串电阻起动控制一、转子绕组串电阻起动控制开始起动时，起动电阻开始起动时，起动电阻全部接入全部接入；起动过程

33、中将电阻；起动过程中将电阻依次依次短接短接；起动结束时，转子电阻；起动结束时，转子电阻全部被短接全部被短接。w 设计思想：设计思想：按按时间原则时间原则控制起动过程、按控制起动过程、按电流原则电流原则控制起动过程。控制起动过程。三相电阻平衡短接法、三相电阻不平衡短接法。三相电阻平衡短接法、三相电阻不平衡短接法。w 优缺点：优缺点：？ 第二章第二章 图图2-17 2-17 时间控制转子绕组串电阻起动的基本电路时间控制转子绕组串电阻起动的基本电路SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3QSFUKM1FRML1 L2 L3KM4R3KM3R2K

34、M2R11）基本电路）基本电路 第二章第二章 SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3基本电路的动作时序基本电路的动作时序SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3 第二章第二章 SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM4KM4起动后，起动后，KM2、KM3、KT1、KT2、KT3退出退出图图2-18 2-18 时间控制转子绕组串电阻起动的改进电路时间控制转子绕组串电阻起动的改进电路a aQSFUKM1FRML1 L2 L3KM4R3KM3R2KM2R12）改进

35、电路）改进电路a 第二章第二章 SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM4KM4改进电路改进电路a的动作时序的动作时序SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3 第二章第二章 起动后，起动后， KT1、 KM2、 KT2、 KM3、KT3退出退出图图2-19 2-19 时间控制转子绕组串电阻起动的改进电路时间控制转子绕组串电阻起动的改进电路b bQSFUKM1FRML1 L2 L3KM4R3KM3R2KM2R13）改进电路）改进电路bSB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1

36、KT2KT3KM2KM4KM4KM3KM2KM3 第二章第二章 改进电路改进电路b的动作时序的动作时序SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM2KM4KM4KM3KM2KM3SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3 第二章第二章 KI1KI1、KI2KI2、KI3KI3欠电流继电器，欠电流继电器，吸合电流相同，释放电流不吸合电流相同，释放电流不同，同， KI1KI1最大，最大，KI2KI2次之，次之，KI3KI3最小。最小。 第二章第二章 一、转子绕组串电阻起动控制一、转子绕组串电阻起动控制开始起动时，起动电阻开始

37、起动时，起动电阻全部接入全部接入；起动过程中将电阻；起动过程中将电阻依次依次短接短接；起动结束时，转子电阻；起动结束时，转子电阻全部被短接全部被短接。w 设计思想：设计思想：按按时间原则时间原则控制起动过程、按控制起动过程、按电流原则电流原则控制起动过程。控制起动过程。三相电阻平衡短接法、三相电阻不平衡短接法。三相电阻平衡短接法、三相电阻不平衡短接法。？起动线路复杂，机械冲击较大；起动线路复杂，机械冲击较大；电阻本身比较笨重、能耗大、控制箱体积大。电阻本身比较笨重、能耗大、控制箱体积大。 第二章第二章 频敏变阻器的阻抗能够随着转子电流频率的减小而自动减小，是频敏变阻器的阻抗能够随着转子电流频率

38、的减小而自动减小，是绕线转子异步电动机较为理想的一种起动设备。绕线转子异步电动机较为理想的一种起动设备。 二、转子绕组串频敏变阻器起动控制二、转子绕组串频敏变阻器起动控制图图2-20 2-20 频敏变阻器等效电路频敏变阻器等效电路 频敏变阻器是一种由数片频敏变阻器是一种由数片E E形钢板叠成铁心，外面再套上形钢板叠成铁心，外面再套上绕组的三相电抗器，它有铁心绕组的三相电抗器，它有铁心、线圈两个部分，采用星形接、线圈两个部分，采用星形接线，其铁心损耗非常大。相当线，其铁心损耗非常大。相当于一个铁损较大的电抗器。于一个铁损较大的电抗器。 第二章第二章 SB2=KT1.KM1得电自保，得电自保，延时

39、等待转速上升，频敏延时等待转速上升，频敏电阻下降。电阻下降。KT1延时闭合常延时闭合常开触点闭合，开触点闭合，KA1得电，得电，常开闭合，常开闭合，KM2得电自保，得电自保，绿灯亮，频敏变阻器被短绿灯亮，频敏变阻器被短接。接。 第二章第二章 60(1)(1)sfns nsp一、三相异步电动机调速控制原理一、三相异步电动机调速控制原理变极调速变极调速变转差率调速变转差率调速变频调速变频调速w 调定子电压调定子电压w 改变转子电路中的电阻改变转子电路中的电阻w 串级调速串级调速w 电磁转差离合器调速电磁转差离合器调速（绕线式异步电机）（绕线式异步电机）（双速或多速鼠笼机）（双速或多速鼠笼机） 第二

40、章第二章 二、双极鼠笼异步电动机调速控制二、双极鼠笼异步电动机调速控制a）三角形连接）三角形连接 电动机四极运行电动机四极运行 低速低速b）双星形连接，）双星形连接， 电动机两极运行电动机两极运行 高速高速 第二章第二章 按下低速起按钮按下低速起按钮SB2SB2，低速接触器，低速接触器KM1KM1得电，得电，KM1KM1主触点闭主触点闭合，电动机定子绕组合，电动机定子绕组接为三角形，电动机接为三角形，电动机低速运转。低速运转。 按下高速起按钮按下高速起按钮SB3SB3，低速，低速KM1KM1断电，断电，高速接触器高速接触器KM2KM2和和KM3KM3线圈得电电动机定子线圈得电电动机定子绕组联成

41、双星形，电绕组联成双星形，电动机高速运转。动机高速运转。 第二章第二章 开关开关SA扳到中间位扳到中间位置时，电动机处于停止置时，电动机处于停止状态。状态。 低速时，把低速时，把SA扳到扳到“低速低速”位置，位置，KM1得得电，定子绕组联成三角电，定子绕组联成三角形，低速运转。形，低速运转。高速时，把高速时，把SA扳到扳到“高速高速”位置，位置，KT得电，得电，定子绕组先联成三角形定子绕组先联成三角形，低速启动。一段延时，低速启动。一段延时后，后，KT动作，定子绕组动作，定子绕组联成双星形，高速运转联成双星形，高速运转。 第二章第二章 原因原因 三相异步电动机从切除电源到完全停止运转。由于惯性

42、的关三相异步电动机从切除电源到完全停止运转。由于惯性的关系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些生产机械工艺的要系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些生产机械工艺的要求。如万能铣床、卧式镗床、电梯等，为提高生产效率及准确停求。如万能铣床、卧式镗床、电梯等，为提高生产效率及准确停位，要求位，要求电动机能迅速停车电动机能迅速停车，对电动机进行制动控制。，对电动机进行制动控制。 第二章第二章 利用利用电磁抱闸等机械装置电磁抱闸等机械装置来强迫电动机迅速停车；断电后用弹簧压来强迫电动机迅速停车；断电后用弹簧压力将电动机转轴卡紧，使其停车；运行时，电磁抱闸装置通电，靠电磁力将电动机转轴卡紧，使其停车；

43、运行时，电磁抱闸装置通电，靠电磁吸力将抱闸拉开，使电动机能够自由运转。吸力将抱闸拉开，使电动机能够自由运转。电动机电动机工作在制动状态工作在制动状态，使电动机的电磁转矩方向与电动机的旋转，使电动机的电磁转矩方向与电动机的旋转方向相反。方向相反。 第二章第二章 一、反接制动控制线路w 工作原理：工作原理：改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子绕，使定子绕组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现制动。组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现制动。w 工作过程：工作过程：当想要停车时，首先将三相电源切换，然后当电动机转当想要停车时，首先将

44、三相电源切换，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。速接近零时，再将三相电源切除。w 注意：注意：反接制动要求在电动机反接制动要求在电动机转速接近零时及时切断反相序的电源转速接近零时及时切断反相序的电源，如果反接电源不及时切除，则电动机又要从零速反向起动运行。如果反接电源不及时切除，则电动机又要从零速反向起动运行。 为了减小冲击电流，通常在电动机为了减小冲击电流，通常在电动机主电路中串接电阻主电路中串接电阻来限制反来限制反接制动电流。接制动电流。 第二章第二章 w 设计方案：设计方案：1. 单向运转反接制动控制线路单向运转反接制动控制线路 2. 可逆运转反接制动控制线路可逆运转反接制动控

45、制线路 3 .具有限流电阻的可逆反接制动控制线路具有限流电阻的可逆反接制动控制线路w 优点：优点：制动迅速，效果好。制动迅速，效果好。w 缺点：缺点：冲击大，能耗大，适用于冲击大，能耗大，适用于10kW以下的小容量电动机。以下的小容量电动机。 第二章第二章 按下按下SB2，KM1得电，得电，全压起动。在电动机正常运全压起动。在电动机正常运转时，速度继电器转时，速度继电器KS的常开的常开触点闭合。触点闭合。 停车时，按下停止按钮停车时，按下停止按钮SB1，KM1断电；由于惯性断电；由于惯性电动机的转速还很高，电动机的转速还很高，KS依依然动作。因然动作。因SB1按下，按下，KM2得电，电动机反接

46、制动，转得电，电动机反接制动，转速迅速下降，当速度继电器速迅速下降，当速度继电器KS复位，复位，KM2断电，电动断电，电动机断电，反接制动结束。机断电，反接制动结束。 第二章第二章 正转启动按正转启动按 SB2，正转，正转KM1得电，电动机接入正向得电，电动机接入正向三相交流电源运转，三相交流电源运转，KS动作动作，正转常闭触点，正转常闭触点KS-1断开，断开，常开触点常开触点KS-1闭合。为闭合。为KM2线圈的通电做准备，但不能线圈的通电做准备，但不能使使KM2线圈立即通电。线圈立即通电。 按停止按钮按停止按钮SB1， KM1断断电，电，KM2通电，正向反接制通电，正向反接制动。由于速度继电

47、器的常闭动。由于速度继电器的常闭触点触点KS-1已断开，已断开，KM2线圈线圈不自锁。当转速接近于零，不自锁。当转速接近于零，正转常开正转常开KS-1断开，断开， KM2断断电，正反接制动结束。电，正反接制动结束。 第二章第二章 第二章第二章 按下正转启动按钮按下正转启动按钮SB2，中间继电器，中间继电器KA3得电并自锁，得电并自锁， 接触器接触器KM1线圈线圈通电，通电，KM1的主触点闭合，定子绕组经电阻的主触点闭合，定子绕组经电阻R接通正向三相电源，电动机定接通正向三相电源，电动机定子绕组串电阻降压启动。子绕组串电阻降压启动。 当电动机转速上升到一定值时，当电动机转速上升到一定值时，KS的

48、正转常开触点的正转常开触点KS-1闭合，中间继电闭合，中间继电器器KA1得电并自锁，这时得电并自锁，这时KA1、KA3中间继电器的常开触点全部闭合，接触中间继电器的常开触点全部闭合，接触器器KM3线圈得电，线圈得电，KM3主触点闭合，短接电阻主触点闭合，短接电阻R，定子绕组得到额定电压，定子绕组得到额定电压，进入运行。进入运行。 若按下停止按钮若按下停止按钮SB1，则，则KA3、KM1、KM3线圈断电。但此时电动机转速线圈断电。但此时电动机转速仍然很高，速度继电器仍然很高，速度继电器KS的正转常开触点的正转常开触点KS-1还处于闭合状态，中间继电还处于闭合状态，中间继电器器KA1线圈仍得电，所

49、以接触器线圈仍得电，所以接触器KM1常闭触点复位后，接触器常闭触点复位后，接触器KM2线圈得线圈得电，电，KM2常开主触点闭合，使定子绕组经电阻常开主触点闭合，使定子绕组经电阻R获得反向的三相交流电源，获得反向的三相交流电源，电动机进行反接制动。当转速小于电动机进行反接制动。当转速小于100rmin时，时，KS的正转常开触点的正转常开触点KS-1复复位，位，KA1 断电，断电，KM2断电，反接制动过程结束。断电，反接制动过程结束。 第二章第二章 二、能耗制动控制线路w 工作原理：工作原理：在三相电动机停车切断三相交流电源的同时，将一在三相电动机停车切断三相交流电源的同时，将一直流直流电源引入定

50、子绕组电源引入定子绕组，产生静止磁场。电动机转子由于惯性仍沿原方，产生静止磁场。电动机转子由于惯性仍沿原方向转动，则转子在静止磁场中切割磁力线，产生一个与惯性转动方向转动，则转子在静止磁场中切割磁力线，产生一个与惯性转动方向相反的电磁转矩，实现对转子的制动。向相反的电磁转矩，实现对转子的制动。w 工作过程：工作过程：当想要停车时，定子绕组在切断三相交流电源的当想要停车时，定子绕组在切断三相交流电源的同时同时接接入直流电源。入直流电源。w 注意：注意：能耗制动的制动转矩的大小与通入直流电流的大小及电动机能耗制动的制动转矩的大小与通入直流电流的大小及电动机的转速有关，同样转速，电流大，制动作用强。

51、一般接入的直流电的转速有关，同样转速，电流大，制动作用强。一般接入的直流电流为电动机空载电流的流为电动机空载电流的35倍，过大会烧坏电动机的定子绕组。在倍，过大会烧坏电动机的定子绕组。在直直流电源回路中串接可调电阻流电源回路中串接可调电阻，可以调节制动电流的大小。，可以调节制动电流的大小。 第二章第二章 w 设计方案：设计方案：1. 单向运行能耗制动控制线路单向运行能耗制动控制线路 按时间原则控制线路按时间原则控制线路 按速度原则控制线路按速度原则控制线路 2. 可逆运行能耗制动控制线路可逆运行能耗制动控制线路 按时间原则控制线路按时间原则控制线路 按速度原则控制线路按速度原则控制线路w 特点

52、：特点：制动转矩随电动机的惯性转速下降而减小，制动平稳。制动转矩随电动机的惯性转速下降而减小，制动平稳。 第二章第二章 正常运行后，按下停止正常运行后，按下停止按钮按钮 SB1，KM1断电，切断电，切断电动机电源，同时断电动机电源，同时KT得得电，电，KM2得电并自锁，直得电并自锁，直流电源则接入定子绕组，流电源则接入定子绕组，进行能耗制动。进行能耗制动。 当时间继电器延时断开当时间继电器延时断开常闭触点常闭触点KT断开时，断开时，KM2断电，直流电源被切除，断电，直流电源被切除，同时同时KM2常开辅助触点复常开辅助触点复位，时间继电器位，时间继电器KT线圈断线圈断电，能耗制动结束。电，能耗制

53、动结束。 第二章第二章 控制电路中取消了时间继控制电路中取消了时间继电器电器KT，而加装了速度继电器，而加装了速度继电器KS，用用KS的常开触点代替的常开触点代替KT延时断开的常闭触点延时断开的常闭触点。 制动时，按下停止制动时，按下停止SB1，KM1 断电，断电， 断开三相电源。断开三相电源。此时速度仍然很高，此时速度仍然很高，KS的常开的常开触点仍然闭合，触点仍然闭合，KM2能够依靠能够依靠SB1按钮的按下通电，定子绕按钮的按下通电，定子绕组通入直流电，能耗制动。当组通入直流电，能耗制动。当电动机速度接近零时，电动机速度接近零时，KS常开常开触点复位，触点复位，KM2断电，能耗制断电，能耗

54、制动结束。动结束。 第二章第二章 按下按下SB1，KM1断电，断电，KM3和和KT得电并自锁，得电并自锁，KM3常开主触点闭合，常开主触点闭合，直流电源加到定子绕直流电源加到定子绕组，正向能耗制动开组，正向能耗制动开始。始。当转速接近零时，延当转速接近零时，延时断开的常闭触点时断开的常闭触点KT断开断开KM3线圈电源。线圈电源。KM3主触点断开直流主触点断开直流电源，电源，KM3常开辅助常开辅助触点复位，触点复位，KT断电，断电，正向能耗制动结束。正向能耗制动结束。 第二章第二章 用用KS的常开触点的常开触点代替代替KT延时断开延时断开的常闭触点的常闭触点。 第二章第二章 制 动 时 ， 按制

55、 动 时 ， 按 S B 1 ， K M 1 断 电 ，断 电 ， K T 、KM2得电，接入整流得电，接入整流电源，经整流二极管电源，经整流二极管V构成回路，电动机构成回路，电动机制动。当时间继电器制动。当时间继电器的 常 闭 触 点 断 开 ，的 常 闭 触 点 断 开 ，KM2断电，直流电源断电，直流电源切除，能耗制动结束。切除，能耗制动结束。 第二章第二章 三、反接制动与能耗制动控制比较w 反接制动：反接制动：制动电流很大，从而制动力矩大，制动效果显著，但在制制动电流很大，从而制动力矩大，制动效果显著，但在制动时有较大冲击，制动不平稳且能量消耗大。动时有较大冲击，制动不平稳且能量消耗大

56、。w 能耗制动：能耗制动：制动电流较小，制动平稳，准确，能量消耗少，但制动力制动电流较小，制动平稳，准确，能量消耗少，但制动力矩较弱，特别在低速时制动效果差，并且还需提供直流电源，控制电矩较弱，特别在低速时制动效果差，并且还需提供直流电源，控制电路复杂。路复杂。w 反接制动适用于电动机反接制动适用于电动机容量小且制动要求迅速容量小且制动要求迅速的场合，能耗制动适用的场合，能耗制动适用于于电动机容量较大和起动较为频繁电动机容量较大和起动较为频繁的场合。的场合。 第二章第二章 直流电动机起动电流可达额定电流的直流电动机起动电流可达额定电流的10102020倍，电流冲击较大。倍，电流冲击较大。除小型

57、直流电动机外一般不直接起动。除小型直流电动机外一般不直接起动。 为了保证起动过程中产生足够大的反电动势以减小起动电流和产为了保证起动过程中产生足够大的反电动势以减小起动电流和产生足够大的起动转矩，也为了避免空载失磁飞车事故的发生，他励、生足够大的起动转矩，也为了避免空载失磁飞车事故的发生，他励、并励直流电动机起动时，并励直流电动机起动时，在接通电枢绕组电源时，必须同时或提前接在接通电枢绕组电源时，必须同时或提前接通额定的励磁电源通额定的励磁电源；而串励直流电动机起动时须；而串励直流电动机起动时须同时接通励磁和电电同时接通励磁和电电源枢电源源枢电源。一、直流电动机的基本电气控制w 起动控制：起动

58、控制： 第二章第二章 由于电磁转矩由于电磁转矩TCTI，改变直流电动机的转向有两个方法：一种是，改变直流电动机的转向有两个方法：一种是改变电枢绕组两端电压的极性改变电枢绕组两端电压的极性，使电枢电流反向；另一种是，使电枢电流反向；另一种是改变励磁改变励磁绕组两端电压的极性绕组两端电压的极性，使磁极反向。，使磁极反向。 改变电枢绕组两端电压极性来改变电动机转向时，由于主电路电流改变电枢绕组两端电压极性来改变电动机转向时，由于主电路电流较大，故较大，故切换功率较大切换功率较大。 采用改变直流电动机励磁电流的极性来改变转向的方法，尽管切换采用改变直流电动机励磁电流的极性来改变转向的方法，尽管切换功率

59、较小，但在改变励磁电流的同时要切断电枢绕组电源，且须加设功率较小，但在改变励磁电流的同时要切断电枢绕组电源，且须加设阻容吸收装置阻容吸收装置来消除励磁绕组因触点断开产生的感应电动势。来消除励磁绕组因触点断开产生的感应电动势。 w 正反转控制：正反转控制： 第二章第二章 直流电动机最突出的优点是能在很大的范围内具有平滑、平稳的调直流电动机最突出的优点是能在很大的范围内具有平滑、平稳的调速性能，调速方法主要有速性能，调速方法主要有电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻调速、改变电枢电压调速改变电枢电压调速、改变励磁调速改变励磁调速和和混合调速混合调速。与交流电动机类似，直流电动机的电气制动方法有与交流电

60、动机类似，直流电动机的电气制动方法有反接制动反接制动、能耗制能耗制动动和和再生发电制动再生发电制动等。等。 w 调速控制：调速控制：w 制动控制：制动控制： 第二章第二章 二、直流电动机的基本电气控制线路 第二章第二章 KI1不动作，不动作，KT1得电，其延时闭合的得电，其延时闭合的常闭触点常闭触点KT1立即断立即断开 ， 断 开开 ， 断 开 K M 2 和和KM3线圈的通电回线圈的通电回路，保证起动时串入路，保证起动时串入R1和和R2。 将将SA置置“0”位。位。合上合上QF1和和QF2，欠，欠电流继电器电流继电器KI2得电得电动作，其常开触点动作，其常开触点KI2闭合，闭合，KA通过通过