CH2电气控制系统的基本控制电路

1、1第二章第二章 电气控制系统的基本控制电路电气控制系统的基本控制电路2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制2.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制2.5 双速异步电动机控制电路双速异步电动机控制电路2.6 异步电动机的其它基本控制电路异步电动机的其它基本控制电路22.1 电气制图及电路图电气制图及电路图一、概述一、概述 电气图作用（电气工程图、电气控制系统图）电气图作用（电气工程图、电气控制系统图） 表达电气控制系统的表达电气控制系统的组成结构组成结构、工作原理

2、工作原理及安装、调试、及安装、调试、 维修等技术要求。维修等技术要求。 电气图特点电气图特点 表达了电气设备、元件及其连接关系表达了电气设备、元件及其连接关系 根据国家电气制图标准，采用根据国家电气制图标准，采用规定文字图形符号规定文字图形符号及及规定规定 画法画法来描述来描述3 电气图种类电气图种类 电路图电路图 接线图接线图 元件布置图元件布置图 相关标准相关标准 GB6988-97电气制图标准电气制图标准 GB4728-19962000电气简图用图形符号标准电气简图用图形符号标准 GB7159-87电气技术中的文字符号制定通则电气技术中的文字符号制定通则2.1 电气制图及电路图电气制图及

3、电路图 一、概述一、概述4 图形符号图形符号 组成：由符号要素、限定符号、一般符号、动作符号组合组成：由符号要素、限定符号、一般符号、动作符号组合 例：例： P:26 图图2-1 P:180 附录附录C 特点：可根据具体器件由以上几项适当组合而派生特点：可根据具体器件由以上几项适当组合而派生2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 一、概述一、概述5 文字符号文字符号 组成：基本文字符号、辅助文字符号组成：基本文字符号、辅助文字符号 基本文字符号基本文字符号 类型：单字母符号：表示电气设备、装置、元器件大类类型：单字母符号：表示电气设备、装置、元器件大类 双字母符号：由一表示大类单字母与一表示

4、器件双字母符号：由一表示大类单字母与一表示器件 某些特性的字母组成某些特性的字母组成 例：例：K继电器类元件继电器类元件 KM接触器接触器 KT时间继电器时间继电器 KA中间继电器中间继电器 KS速度继电器速度继电器 辅助文字符号辅助文字符号 进一步表示电气设备、装置、元器件的功能、状态、特征进一步表示电气设备、装置、元器件的功能、状态、特征 例：例：P:179 附录附录B2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 一、概述一、概述6二、电路图（电气原理图）二、电路图（电气原理图） 作用作用 用于表达电路、电气控制系统用于表达电路、电气控制系统组成组成及及逻辑连接关系逻辑连接关系 在测试和故障诊

5、断时提供信息在测试和故障诊断时提供信息 是编制接线图的依据是编制接线图的依据 绘制规则绘制规则 电路绘制电路绘制 电路图按电路图按主电路主电路、控制电路控制电路、辅助电路辅助电路分别画出分别画出 主电路：为设备（负载）驱动电路。主电路：为设备（负载）驱动电路。 控制电路：由低压电器线圈触头按控制逻辑要求连接控制电路：由低压电器线圈触头按控制逻辑要求连接 辅助电路：信号指示、照明、保护电路辅助电路：信号指示、照明、保护电路 电路可电路可水平布置水平布置或或垂直布置垂直布置。见下图：。见下图：2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图7 2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 二、电路图二、电路图

6、82.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 二、电路图二、电路图 元器件绘制元器件绘制 元器件按元器件按展开形式展开形式绘制（不按实际外形图，而采用国标绘制（不按实际外形图，而采用国标 统一符号）统一符号） 同一电器各部件可画在不同地方，但标注相同文字符号同一电器各部件可画在不同地方，但标注相同文字符号 元器件通常表示在电器元器件通常表示在电器非激励或不工作状态及位置非激励或不工作状态及位置 继电器和接触器的线圈处在继电器和接触器的线圈处在非激励状态非激励状态 断路器和隔离开关在断路器和隔离开关在断开位置断开位置 零位操作的手动控制开关在零位操作的手动控制开关在零位状态零位状态，不带零位的手动

7、控，不带零位的手动控 制开关在图中制开关在图中规定位置规定位置 机械操作开关和按钮在机械操作开关和按钮在非工作状态非工作状态或或不受力状态不受力状态 保护类元器件处在保护类元器件处在设备正常工作状态设备正常工作状态92.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 二、电路图二、电路图 图区划分图区划分 目的：便于检索电气线路、阅读电路图目的：便于检索电气线路、阅读电路图 划分方法划分方法 按各部分电路按各部分电路功能功能将图面划分为若干区域将图面划分为若干区域 图图下方下方用数字标注用数字标注图区图区，上方上方设设用途栏用途栏标明该区电路功能标明该区电路功能 举例：见举例：见P:28电路图电路图10

8、 元件触点位置索引元件触点位置索引 用图号用图号/页次页次/区号组合表示区号组合表示 继电器继电器、接触器触点位置接触器触点位置采用附图方式表示采用附图方式表示 （触头索引表），可放在电路图中相应线圈下方（触头索引表），可放在电路图中相应线圈下方 技术数据标注技术数据标注 元器件的数据和型号标注在电器代号下面元器件的数据和型号标注在电器代号下面 导线截面积标注导线截面积标注2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 二、电路图二、电路图11三、元件布置图三、元件布置图 作用作用 标明所用电气设备和电器元件标明所用电气设备和电器元件实际安装位置实际安装位置 是机电设备制造、安装、维修必不可少的技术

9、文件是机电设备制造、安装、维修必不可少的技术文件 绘制方法绘制方法 根据设备复杂程度可集中绘制，也可分成几部分画根据设备复杂程度可集中绘制，也可分成几部分画 机械设备轮廓用双点划线绘出，电器元件和设备用粗实机械设备轮廓用双点划线绘出，电器元件和设备用粗实 线绘出简单轮廓线绘出简单轮廓 例：见下图例：见下图 2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图122.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 三、元件布置图三、元件布置图13四、接线图四、接线图 作用作用 表示电气控制系统各单元和元器件的表示电气控制系统各单元和元器件的接线关系接线关系 用于安装接线、线路检查、线路维修、故障处理用于安装接线、线路

10、检查、线路维修、故障处理 绘制方法绘制方法 标明各单元和元器件间连线关系标明各单元和元器件间连线关系 标注所需数据（接线端子号、连线参数）标注所需数据（接线端子号、连线参数） 例：见下图例：见下图 2.1 电气制图及电路图电气制图及电路图142.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 四、接线图四、接线图152.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 四、接线图四、接线图例：三相笼型异步电动机正、反转控制例：三相笼型异步电动机正、反转控制电气原理图电气原理图:162.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 四、接线图四、接线图例：笼型电动机正、反转控制例：笼型电动机正、反转控制电气元件布置图电气元件

11、布置图:172.1 电气制图及电路图电气制图及电路图 四、接线图四、接线图例：笼型电动机正、反转控制例：笼型电动机正、反转控制接线图接线图:182.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法一、概述一、概述 所讨论的电气控制线路为继电接触器控制电路所讨论的电气控制线路为继电接触器控制电路 该类电路是一种该类电路是一种开关量顺序控制电路开关量顺序控制电路 是由各种低压电器元件按一定控制逻辑功能组成是由各种低压电器元件按一定控制逻辑功能组成 可采用可采用逻辑代数逻辑代数（布尔代数、开关代数）描述、（布尔代数、开关代数）描述、 分析和设计这类电路分析和设计这类电路19二、逻辑代数基本性质二

12、、逻辑代数基本性质 基本逻辑关系：逻辑基本逻辑关系：逻辑“与与” 、“或或” 、“非非”2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法ABABA+B00001010111001011110A202.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法 二、逻辑代数基本性质二、逻辑代数基本性质 基本运算法则：基本运算法则：P:190 附录附录D21 基本运算法则：基本运算法则：P:190 附录附录D2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法 二、逻辑代数基本性质二、逻辑代数基本性质22三、电器元件的逻辑表示三、电器元件的逻辑表示 为便于运用为便于运用逻辑函数表达式逻辑函数

13、表达式描述电路状态，需对描述电路状态，需对电器元件电器元件 及其及其状态状态的的逻辑表达逻辑表达作如下三点规定：作如下三点规定： 逻辑变量逻辑变量 用用KA、KM等分别表示继电器、接触器等的等分别表示继电器、接触器等的常开触头常开触头 用用 等分别表示其等分别表示其常闭触头常闭触头。 逻辑状态：逻辑状态： 逻辑状态逻辑状态“0”：触头断开，线圈断电：触头断开，线圈断电 逻辑状态逻辑状态“1”：触头闭合，线圈通电：触头闭合，线圈通电2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法KMKA、23 逻辑表达式逻辑表达式 线圈线圈处于非激励状态处于非激励状态 f(KM)=0 接触器接触器线圈线

14、圈处于处于断电断电状态状态 线圈线圈处于激励状态处于激励状态 f(KM)=1 接触器接触器线圈线圈处于处于通电通电状态状态 触头触头处于非激励或非工作的原始状态处于非激励或非工作的原始状态 KM=0 接触器接触器常开触头常开触头处于处于断开断开状态状态 接触器接触器常闭触头常闭触头处于处于闭合闭合状态状态 触头触头处于激励或工作状态处于激励或工作状态 KM=1 接触器接触器常开触头常开触头处于处于闭合闭合状态状态 接触器接触器常闭触头常闭触头处于处于断开断开状态状态2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法 三、电器元件的逻辑表示三、电器元件的逻辑表示1KM 0KM 状态状态取值

15、取值一致一致24四、基本逻辑关系的电路表示四、基本逻辑关系的电路表示 假设以大写字母表示逻辑变量假设以大写字母表示逻辑变量 逻辑逻辑“与与” 触头触头串联串联 逻辑函数表达式：逻辑函数表达式：f(K)=AB 逻辑逻辑“或或” 触头触头并联并联 逻辑函数表达式：逻辑函数表达式：f(K)=AB 逻辑逻辑“非非” 相反关系相反关系 例：例：2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法ABKABK1A0A 252.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法五、基本电路环节的逻辑表示五、基本电路环节的逻辑表示 概述概述 在继电接触器控制电路中常用到在继电接触器控制电路中常用到自锁自

16、锁、联锁联锁、禁止禁止、 记忆记忆、延时延时等控制功能，可由等控制功能，可由基本控制电路环节基本控制电路环节反映。反映。 实际控制电路可由各种基本电路环节组合而成。实际控制电路可由各种基本电路环节组合而成。 以电器元件及状态的逻辑表达基本规定及基本逻辑关系以电器元件及状态的逻辑表达基本规定及基本逻辑关系 为基础，可采用逻辑代数描述电路。为基础，可采用逻辑代数描述电路。 方法方法： 以某一控制电器线圈为对象，写出与其有关的各以某一控制电器线圈为对象，写出与其有关的各 触头间互联关系的触头间互联关系的逻辑函数表达式逻辑函数表达式。26 基本电路环节基本电路环节 自锁电路（自保持电路）自锁电路（自保

17、持电路） 利用自身利用自身输出信号输出信号保持保持输出动作输出动作 f(K)=SB K SB=1f(K)=1K=1K自锁自锁2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法 五、基本电路环节的逻辑表示五、基本电路环节的逻辑表示KSBK27 禁止电路禁止电路 联锁电路联锁电路 是两个禁止电路组合是两个禁止电路组合 SQSBKf )(动作动作禁止禁止K0Kf0SQ )(KSBSQK1SB1K2K2SB2K1联锁触头1K2SB2Kf2K1SB1Kf )()(0f(K1)0K21f(K2)12SB02Kf01K11Kf11SB )()(2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法

18、五、基本电路环节的逻辑表示五、基本电路环节的逻辑表示28 记忆电路（起停电路）记忆电路（起停电路） 是自锁、禁止电路的组合是自锁、禁止电路的组合 反映了输入反映了输入SB2与输出与输出K之间的关系，之间的关系，K记忆了记忆了SB2动作动作 自锁电路实现记忆功能，禁止电路解除记忆功能自锁电路实现记忆功能，禁止电路解除记忆功能 SB2用于起动电路，用于起动电路，SB1用于停止电路用于停止电路KSB2KSB12.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法 五、基本电路环节的逻辑表示五、基本电路环节的逻辑表示)()(K2SB1SBKf 0K0f(K)01SB1K1)K( f12SB 自自锁锁

19、29六、电路化简的逻辑法六、电路化简的逻辑法 用逻辑函数表达的电路可运用逻辑代数的基本运用逻辑函数表达的电路可运用逻辑代数的基本运 算法则进行化简算法则进行化简 例：例： KA32KA3KA1KA KA21KAKMf )(3KA1KA KA21KAKMf )(2.2 电气控制线路的逻辑分析法电气控制线路的逻辑分析法302.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 电路分析过程：电路分析过程：功能功能 基本原理基本原理 特点用途特点用途 逻辑函数表达式逻辑函数表达式 元器件作用元器件作用 工作过程工作过程31一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 三相异步电动机

20、类型三相异步电动机类型 按转子绕组类型分为按转子绕组类型分为笼型笼型、绕线转子式绕线转子式2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制32一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 三相异步电动机类型三相异步电动机类型 按转子绕组类型分为按转子绕组类型分为笼型笼型、绕线转子式绕线转子式 笼型异步电动机结构笼型异步电动机结构2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制1-1-散热筋散热筋 2-2-吊环，吊环， 3-3-转轴，转轴， 4-4-定子铁心，定子铁心， 5-5-定子绕组，定子绕组， 6-6-转子，转子， 7-7-风扇，风扇， 8-8-罩壳，罩

21、壳， 9-9-转子铁心，转子铁心， 10-10-鼠鼠笼绕组，笼绕组， 11-11-轴承，轴承， 12-12-机座，机座， 13-13-接线盒，接线盒， 14-14-端盖，端盖， 15-15-轴承盖轴承盖 33一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 起动方式起动方式 全压直接起动全压直接起动 降压起动降压起动 方式选择准则方式选择准则 电动机起动电流较大（电动机起动电流较大（47IN），），对较大容量电动机采用对较大容量电动机采用 降压起动，减小起动电流降压起动，减小起动电流 若满足经验公式若满足经验公式 则可直接起动则可直接起动 其中其中Ist：启动电流，启动电流，IN：额定

22、电流，额定电流，PS：电源容量电源容量 PN：电动机额定功率电动机额定功率 若不满足公式，则采用降压起动若不满足公式，则采用降压起动 2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制PPIINSNst443 34 全压直接起动控制全压直接起动控制 手动开关直接起动手动开关直接起动 特点特点 用于简单控制的小容量电动机用于简单控制的小容量电动机 （小型台钻、砂轮机、冷却泵电机）（小型台钻、砂轮机、冷却泵电机） 工作动态演示工作动态演示2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制35 全压直接起动控制全压直接起动

23、控制 接触器起动接触器起动 用于中小型机床用于中小型机床 主电机控制。主电机控制。 起停电路起停电路禁止电路禁止电路 SB1：停止按钮停止按钮 SB2：起动按钮起动按钮 FR：过载保护过载保护FRKM2SB1SBKMf)()( 2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制36 全压直接起动控制全压直接起动控制 接触器起动接触器起动 工作过程工作过程2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制停止运行停止运行启动运行启动运行自锁自锁M0KM0f(KM

24、)01SBM1KM1)KM( f12SB 37 全压直接起动控制全压直接起动控制 接触器起动接触器起动 工作过程动态演示工作过程动态演示12.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制38 全压直接起动控制全压直接起动控制 接触器起动接触器起动 工作过程动态演示工作过程动态演示22.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制392.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起

25、动控制降压起动控制 概述概述 降压起动降压起动 指在起动时指在起动时降低降低加在电动机定子绕组上的电压，起动过加在电动机定子绕组上的电压，起动过 程结束后再将电压程结束后再将电压恢复恢复到额定值到额定值 特点特点 起动电流减小，起动转矩减小（起动电流减小，起动转矩减小（TU2） 适用于对起动转矩要求不高或空载、轻载下起动的设备适用于对起动转矩要求不高或空载、轻载下起动的设备 方式：方式：星形三角形星形三角形降压起动降压起动 定子串电阻定子串电阻降压起动降压起动 自耦变压器自耦变压器降压起动降压起动402.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、

26、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动控制 Y降压起动控制降压起动控制 原理原理 起动时定子绕组为起动时定子绕组为 星形连接星形连接，正常运行，正常运行 时为时为三角形连接三角形连接。 特点特点 仅适用于正常运行仅适用于正常运行 时定子绕组为时定子绕组为 连接电动机。连接电动机。 利用利用KT按时间原则控制按时间原则控制 定时自动完成定时自动完成Y切换切换412.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动控制 Y降压起动控制降压起动控制 控制逻辑函数表达式控制逻辑函数表达式 由上式可分析各线圈

27、通断电控制条件。由上式可分析各线圈通断电控制条件。 例：例：KM1线圈断电条件：线圈断电条件： KM1线圈通电条件线圈通电条件:SB2=1或或KM1=1 2KM1KM2SB1SBFRKTfKT2KM1KM2SB1SBFR3KMf2KMKT3KM 1KM2SB1SBFR2KMf1KM2SB1SBFR1KMf)()()()()()()()()( 0SB10FR 或或422.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动控制 Y降压起动控制降压起动控制 元器件作用元器件作用 SB1:停止按钮停止按钮 SB2:起

28、动按钮起动按钮 KM1/KM3动作动作:绕组呈绕组呈Y形形 KM1/KM2动作动作: 形形 KT:起动时间控制起动时间控制联联锁锁触触头头：和和KM32KM43 降压起动控制降压起动控制 Y降压起动控制降压起动控制 工作过程工作过程2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 形形连连接接自自锁锁延延时时形形连连接接自自锁锁0KTf02KM12KM12KMf13KM03KM03KMf0KT1KTY02KMf03KM13KM11KM13KMf1KTf11KMf12SB)()()()()()()(44 降压起动控制降压起动控

29、制 Y降压起动控制降压起动控制 工作过程动态演示工作过程动态演示12.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制45 降压起动控制降压起动控制 Y降压起动控制降压起动控制 工作过程动态演示工作过程动态演示22.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制46 降压起动控制降压起动控制 Y降压起动控制降压起动控制 工作过程动态演示工作过程动态演示32.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的

30、起动控制47 降压起动控制降压起动控制 定子串电阻降压起动控制定子串电阻降压起动控制 原理原理 起动时在定子绕组中起动时在定子绕组中串接串接 电阻分压电阻分压，降低绕组电压，降低绕组电压， 起动结束后短接电阻，起动结束后短接电阻， 电机全压运行。电机全压运行。 特点特点 适用于任何接线方式的电动机。适用于任何接线方式的电动机。 常用于中小型设备及限制常用于中小型设备及限制 机床点动调整时的起动电流。机床点动调整时的起动电流。 采用采用按时间原则控制按时间原则控制方式方式 完成起动过程。完成起动过程。2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼

31、型异步电动机的起动控制48 降压起动控制降压起动控制 定子串电阻降压起动控制定子串电阻降压起动控制 控制逻辑函数表达式控制逻辑函数表达式 元器件作用元器件作用 SB1:停止按钮停止按钮 SB2:起动按钮起动按钮 KM1动作动作:串电阻降压起动串电阻降压起动 KM2动作动作: 短接电阻全压运行短接电阻全压运行 KT:起动时间控制起动时间控制2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制2KM1KM2SB1SBFRKTf2KMKT1KM2SB 1SBFR2KMf2KM1KM2SB1SBFR1KMf)()()()()()( 49

32、2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动控制 定子串电阻降压起动控制定子串电阻降压起动控制 工作过程工作过程 短短接接电电阻阻全全压压运运行行自自锁锁延延时时串串电电阻阻降降压压起起动动自自锁锁0)KT( f0)1KM( f02KM12KM1)2KM( f1KT11KM1)KT( f1)1KM( f12SB502.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动控制 定子串电阻降压起动控制定子串电阻降压起动控

33、制 工作过程动态演示工作过程动态演示512.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动控制 自耦变压器降压起动控制自耦变压器降压起动控制 原理原理 起动时电源起动时电源 电压加在变压电压加在变压 器高压绕组上，器高压绕组上， 定子绕组连接定子绕组连接 其低压绕组，其低压绕组， 起动结束后起动结束后 切除自耦变压切除自耦变压 器，电机以全压运行器，电机以全压运行522.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制 降压起动控制降压起动

34、控制 自耦变压器降压起动控制自耦变压器降压起动控制 特点特点 适于负载容量较适于负载容量较 大，正常运行时大，正常运行时 定子绕组以定子绕组以Y 形形 连接且不能用连接且不能用Y 起动方式电机起动方式电机 设备费用大，用设备费用大，用 于起动大型和于起动大型和 特殊用途电机特殊用途电机 采用采用按时间原则按时间原则 方式完成起动过程方式完成起动过程53 降压起动控制降压起动控制 自耦变压器降压起动控制自耦变压器降压起动控制 控制逻辑函数表达式控制逻辑函数表达式 元器件作用元器件作用 SB1:停止按钮，停止按钮， SB2:起动按钮起动按钮 KM1动作动作:降压起动降压起动 KM2动作动作:全压运

35、行全压运行 KT:起动时间控制起动时间控制2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制)()()()()()()(1KM2SB1SBFRKTfKAKT1SBFRKAf1KMKA1SBFR2KMfKA1KM2SB1SBFR1KMf 联联锁锁触触头头：和和KA1KM54 降压起动控制降压起动控制 自耦变压器降压起动控制自耦变压器降压起动控制 工作过程工作过程 11HL12KM12KMf0KTf11KM01KM02HL01KMf0AK1AK1AKf1KT03HL12HL01KM11KM1KTf11KMf12SB全全压压运运行行

36、变变压压器器切切除除自自锁锁延延时时降降压压起起动动自自锁锁)()()()()()(2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制55 降压起动控制降压起动控制 自耦变压器降压起动控制自耦变压器降压起动控制 工作过程动态演示工作过程动态演示12.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制56 降压起动控制降压起动控制 自耦变压器降压起动控制自耦变压器降压起动控制 工作过程动态演示工作过程动态演示22.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行

37、控制 一、笼型异步电动机的起动控制一、笼型异步电动机的起动控制572.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制 概述概述 绕线转子绕组连接方法绕线转子绕组连接方法 可采用星形、三角形连接，可采用星形、三角形连接， 常用常用Y 形连接形连接 起动原理起动原理 起动时在绕线转子电路中起动时在绕线转子电路中串接起动电阻串接起动电阻，限制起动电流，限制起动电流 ，提高起动转矩，起动结束后，提高起动转矩，起动结束后切除起动电阻切除起动电阻。 起动方式：电阻分级起动起动方式：电阻分级起动 频敏变阻器起动频敏变阻器起动582.3

38、 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 原理原理 在三相转子绕组中分别串接多级电阻，在三相转子绕组中分别串接多级电阻， 按按Y形方式接线形方式接线 起动前起动电阻全部接入电路限流起动前起动电阻全部接入电路限流 起动中起动中nIst，起动电阻逐级短接起动电阻逐级短接 起动结束，起动电阻全部短接起动结束，起动电阻全部短接 起动电阻短接方式起动电阻短接方式 三相电阻不平衡短接法：凸轮控制器控制，三相电阻不平衡短接法：凸轮控制器控制， 每相电阻顺序短接每相电阻顺序短接 三相电

39、阻平衡短接法：接触器控制，三相电阻同时短接三相电阻平衡短接法：接触器控制，三相电阻同时短接592.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 特点特点 在起动中分级切除起动电阻，在起动中分级切除起动电阻， 造成造成电流电流和和转矩转矩存在突变。存在突变。 引起机械冲击引起机械冲击 起动转矩大，起动电阻体积大、能耗大起动转矩大，起动电阻体积大、能耗大 平衡短接法控制平衡短接法控制 按时间原则控制按时间原则控制 按电流原则控制按电流原则控制602.3 异步电动机的起动和运行

40、控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 平衡短接法控制平衡短接法控制 按时间原则控制按时间原则控制 原理原理 KT控制控制KM分级顺分级顺 序切除三组起动电阻序切除三组起动电阻 元器件作用元器件作用 KM2:一级电阻短接一级电阻短接 KM3:二级电阻短接二级电阻短接 KM4:二级电阻短接二级电阻短接 KM1/KM4 :正常运行正常运行61 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 平衡短接法控制平衡短接法控制 按时间原则控制按时间原则控制 工作过程工作过程 03KTf03KMfR30M4

41、K1M4K1M4Kf1KT3313KTf02KTf0M2KfR20M3K1M3K1M3Kf1KT2212KTf01KTfR10M2K1M2K1M2Kf1KT11M11KM11KTf11KMf12SB)()()()()()()()()()()()(短短接接自自锁锁延延时时短短接接自自锁锁延延时时短短接接自自锁锁延延时时串串电电阻阻起起动动自自锁锁2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制62 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 平衡短接法控制平衡短接法控制 按电流原则控制按电流原则控制 原理原理 欠电流

42、继电器欠电流继电器根据转子电流根据转子电流 大小变化控制大小变化控制KM分级切除分级切除 三组起动电阻。三组起动电阻。 特点特点 转子绕组同时串起动电阻转子绕组同时串起动电阻 和欠电流继电器线圈和欠电流继电器线圈 三个继电器吸合电流一样，三个继电器吸合电流一样， 释放电流不同，起动时全部动作，释放电流不同，起动时全部动作， nI，KA依次释放依次释放2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制63短短接接短短接接短短接接串串电电阻阻起起动动自自锁锁大大R31KM41M4Kf1A4K0A4KfR21KM31M3Kf

43、1A3K0A3KfR11KM212KMf1A2K0A2Kf0A4K0A3K0A2K11KA14KAf13KAf12KAf11KAfM11KM11KMf12SBIIII )()()()()()()()()()()( 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 平衡短接法控制平衡短接法控制 按电流原则控制按电流原则控制 工作过程工作过程2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制64 转子电路串电阻起动控制转子电路串电阻起动控制 平衡短接法控制平衡短接法控制 按电流原则控制按电流原则控制 工作过程动态演示工作过程动

44、态演示2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制65 转子电路串频敏变阻器起动控制转子电路串频敏变阻器起动控制 原理原理 在三相转子绕组中串接频敏变阻器，在三相转子绕组中串接频敏变阻器， 其等效阻抗随转子电流频率其等效阻抗随转子电流频率f变化，变化， nf 阻抗自动平滑阻抗自动平滑， 限制起动电流，限制起动电流，且且起动转矩近似恒定起动转矩近似恒定。 起动结束后切除变阻器起动结束后切除变阻器2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动

45、控制66 转子电路串频敏变阻器起动控制转子电路串频敏变阻器起动控制 特点特点 具有恒转矩的起、制动特性具有恒转矩的起、制动特性 适于大容量电动机起动控制适于大容量电动机起动控制 采用采用按时间原则控制按时间原则控制切除变阻器切除变阻器 频敏变阻器是一种阻抗值随频率明显变化、静止的无触点频敏变阻器是一种阻抗值随频率明显变化、静止的无触点 电磁元件。它实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器电磁元件。它实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制672.3 异步电动机的起动和运行控

46、制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制 转子电路串频敏变阻器起动控制转子电路串频敏变阻器起动控制 元器件作用元器件作用 SA:手动手动/自动方式自动方式 KM2:切除切除RF SB3:手动控制切除手动控制切除RF KT:手动方式不起作用手动方式不起作用 工作过程工作过程 0KTfRF0M2K1KM212KMf0AK1KA1AKf1KTAKM11KM1KTf11KMf12SBSA)()()()()(短短接接热热元元件件恢恢复复自自锁锁延延时时短短接接热热元元件件起起动动自自锁锁自自动动68 转子电路串频敏变阻器起动控制转子电路串频敏变阻器起

47、动控制 工作过程工作过程2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 二、绕线转子异步电动机的起动控制二、绕线转子异步电动机的起动控制短短接接热热元元件件恢恢复复自自锁锁起起动动结结束束短短接接热热元元件件起起动动自自锁锁手手动动RF0M2K1KM21)2KM( f0AK1KA1)AK( f1SB3AKM11KM1)1KM( f12SBSA 69三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制 概述概述 作用：很多生产设备需作用：很多生产设备需两个相反方向运动两个相反方向运动，可由电动机，可由电动机 正反转正反转实现。实现。 原理：将电动机定子绕组上原理：将电动机定子绕

48、组上 任意两相电源相序对调任意两相电源相序对调换向换向 方法：在电路中可由方法：在电路中可由两组接触器两组接触器 分别控制正反转分别控制正反转 要求：两组接触器不能同时工作，以防引起要求：两组接触器不能同时工作，以防引起 电源短路，可加入电源短路，可加入联锁触头联锁触头 控制方式：控制方式：按钮控制按钮控制，行程开关控制行程开关控制2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制70 按钮控制的电动机正反转控制电路按钮控制的电动机正反转控制电路 停车反转控制停车反转控制 特点特点 变换电机转向时须变换电机转向时须先按停止按钮先按停止按钮， 再按反向起动按钮再按反向起动按钮 元器件作

49、用元器件作用 SB1:停止按钮停止按钮 SB2:正转起动按钮正转起动按钮 SB3:反转起动按钮反转起动按钮 KM1:正转控制正转控制 KM2 :反转控制反转控制2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制联锁触头71 按钮控制的电动机正反转控制电路按钮控制的电动机正反转控制电路 停车反转控制停车反转控制 工作过程工作过程 2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制联锁触头停停止止运运行行反反转转运运行行自自锁锁停停止止运运行行正正转转运运行行自自

50、锁锁M12KM02KM0)2KM( f01SBM0)M1K( f02KM12KM1)2KM( f13SBM11KM01KM0)1KM( f01SBM0)2KM( f01KM11KM1)1KM( f12SB 72 按钮控制的电动机正反转控制电路按钮控制的电动机正反转控制电路 停车反转控制停车反转控制 工作过程动态演示工作过程动态演示2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制732.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制 按钮控制的电动机正反转控制

51、电路按钮控制的电动机正反转控制电路 直接正反转控制直接正反转控制 特点特点 采用采用复合按钮复合按钮可直接可直接 进行正反转切换进行正反转切换 元器件作用元器件作用 SB1:停止按钮停止按钮 SB2:正转起动正转起动/反转停止按钮反转停止按钮 SB3:反转起动反转起动/正转停止按钮正转停止按钮 KM1:正转控制正转控制 KM2 :反转控制反转控制电气联锁触头机械联锁触头742.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制 按钮控制的电动机正反转控制电路按钮控制的电动机正反转控制电路 直接正反转控制直接正反转控制 工作过程工作

52、过程 电气联锁触头机械联锁触头停停止止运运行行反反转转运运行行自自锁锁正正转转运运行行自自锁锁M12KM02KM0)2KM( f01SBM02KM12KM1)2KM( f11KM01KM0)1KM( f0SB313SBM01KM11KM0)2KM( f1)1KM( f0SB212SB 752.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制 按钮控制的电动机正反转控制电路按钮控制的电动机正反转控制电路 直接正反转控制直接正反转控制 工作过程动态演示工作过程动态演示1 762.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控

53、制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制 按钮控制的电动机正反转控制电路按钮控制的电动机正反转控制电路 直接正反转控制直接正反转控制 工作过程动态演示工作过程动态演示2 772.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制 行程开关控制的电动机正反转控制电路行程开关控制的电动机正反转控制电路 特点特点 采用采用按行程原则控制按行程原则控制方式方式 利用行程开关实现电机正反转自动利用行程开关实现电机正反转自动 切换，适于切换，适于往复循环运动往复循环运动场合。场合。 是一种机动控制，与按钮直接是一种机动控制

54、，与按钮直接 正反转控制电路类似正反转控制电路类似 元器件作用元器件作用 SB1:停止，停止，SB2:正转起动正转起动/反转停止反转停止 SB3:反转起动反转起动/正转停止，正转停止，SQ1:正转控制正转控制 SQ2:反转控制，反转控制，SQ3/SQ4:反转反转/正转限位正转限位正转反转78 行程开关控制的电动机正反转控制电路行程开关控制的电动机正反转控制电路 工作过程工作过程 机动控制：机动控制：2.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制正转反转 1M2K02KM02KMf0SQ111SQM0M2K12KM12KMf

55、1M1K01KM01KMf0SQ212SQM0M1K11KM11KMf12SB)()()()(反反转转自自锁锁正正转转自自锁锁79 行程开关控制的电动机正反转控制电路行程开关控制的电动机正反转控制电路 工作过程动态演示工作过程动态演示12.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制80 行程开关控制的电动机正反转控制电路行程开关控制的电动机正反转控制电路 工作过程动态演示工作过程动态演示22.3 异步电动机的起动和运行控制异步电动机的起动和运行控制 三、笼型异步电动机的运行控制三、笼型异步电动机的运行控制812.4 笼型异

56、步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制一、概述一、概述 目的目的 许多由电机驱动的设备要求许多由电机驱动的设备要求迅速停车迅速停车及及准确定位准确定位，而电机，而电机 从断电到停止有一过程，须强迫电动机立即停车，即制动从断电到停止有一过程，须强迫电动机立即停车，即制动 制动方法制动方法 机械制动：利用机械抱闸、液压制动器机械制动：利用机械抱闸、液压制动器 等机械装置制动。等机械装置制动。 能耗制动能耗制动 电气制动：在电动机上产生一与原转子电气制动：在电动机上产生一与原转子 转动方向相反的转动方向相反的制动转矩制动转矩。 反接制动反接制动82 机械制动机械制动 电磁抱闸电磁抱闸：主要工作部

57、分是：主要工作部分是 电磁铁和闸瓦制动器。电磁电磁铁和闸瓦制动器。电磁 铁由电磁线圈、静铁心、衔铁由电磁线圈、静铁心、衔 铁组成；闸瓦制动器由闸瓦铁组成；闸瓦制动器由闸瓦 、闸轮、弹簧、杠杆等组成、闸轮、弹簧、杠杆等组成 用途：适用于要求断电时能进用途：适用于要求断电时能进 行制动的生产机械和其它机行制动的生产机械和其它机 械装置。如起吊重物的卷扬械装置。如起吊重物的卷扬 机，客、货电梯。机，客、货电梯。2.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制 一、概述一、概述83二、能耗制动控制二、能耗制动控制 原理原理 电动机断电电动机断电定子绕组接入直流电源定子绕组接入直流电源产生恒定磁

58、场产生恒定磁场转转 子切割磁力线产生感应电流子切割磁力线产生感应电流产生与转子惯性转动方向相产生与转子惯性转动方向相 反的电磁转矩反的电磁转矩转子被制动转子被制动制动结束后切除直流电源制动结束后切除直流电源 特点特点 制动转矩大小制动转矩大小与通入直流与通入直流电流电流及及转速大小转速大小有关有关 将转子惯性转动机械能转换成电能，又消耗在转子制动上将转子惯性转动机械能转换成电能，又消耗在转子制动上 制动转矩随转速下降而减少，制动平稳、缓和、准确、能制动转矩随转速下降而减少，制动平稳、缓和、准确、能 耗小耗小 适于要求制动平稳、准确、起制动频繁场合适于要求制动平稳、准确、起制动频繁场合2.4 笼

59、型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制842.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制 二、能耗制动控制二、能耗制动控制 手动控制手动控制 原理原理 利用利用复合按钮复合按钮 手动制动手动制动 元件作用元件作用 SB1:停止停止/制动按钮制动按钮 SB2:起动按钮起动按钮 KM1:运行控制运行控制 KM2:制动控制制动控制联锁触头852.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制 二、能耗制动控制二、能耗制动控制 手动控制手动控制 工作过程工作过程切切除除直直流流电电松松开开电电机机停停动动定定子子绕绕组组接接入入直直流流电电制制断断电电按按下下 02KMf01S

60、B1SB12KMfM1M1K01KM01KMf0B1S11SB1SB)()()(862.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制 二、能耗制动控制二、能耗制动控制 手动控制手动控制 工作过程动态演示工作过程动态演示872.4 笼型异步电动机的制动控制笼型异步电动机的制动控制 二、能耗制动控制二、能耗制动控制 按时间原则控制按时间原则控制 原理原理 利用利用KT自动控制制动过程自动控制制动过程 工作过程工作过程 0KTf02KM02KMf0TK12KM1KTf12KMfM1M1K01KM01KMf0B1S11SB1SB)()()()()(切切除除直直流流电电延延时时接接入入直直流流电