第二章基本控制环节

1、Date: 2022-5-24 Page: 1电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用第二章 电器控制线路的基本规律 电器控制电路的绘制电器控制电路的绘制 电气控制电路基本环节电气控制电路基本环节 三相异步电动机的启动控制三相异步电动机的启动控制 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制 三相异步电动机的调速控制三相异步电动机的调速控制 电气控制线路中的保护环节电气控制线路中的保护环节Date: 2022-5-24 Page: 2电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用Date: 2022-5-24 Page: 3电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用图

2、形符号组合示例图形符号组合示例 Date: 2022-5-24 Page: 4电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用 2. 2.文字符号文字符号: :表示电气设备、装置和元器件表示电气设备、装置和元器件 种类和种类和功能的字母代码功能的字母代码, ,如如Q-Q-开关类。开关类。 文字符号文字符号, ,详见表详见表1-6,(1-6,( ). ).(1)(1)基本文字符号：有单、双字母符号两种基本文字符号：有单、双字母符号两种. . 单字母符号表示电气设备、装置和元器件大类。如单字母符号表示电气设备、装置和元器件大类。如K K为继电器类元件。为继电器类元件。 双字母符号是由一个表示种类

3、的单字母符号与另一双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一表示器件某些特性的字母组成表示器件某些特性的字母组成 , ,如如”KT”KT”时间继时间继电器电器. .(2)(2)辅助文字符号辅助文字符号: :进一步表示电气设备、装置和元器进一步表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征的件的功能、状态和特征的, ,如如 KSKS表示速度继电器表示速度继电器, , YVYV表示电磁阀表示电磁阀. .Date: 2022-5-24 Page: 5电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 一般三极电源开关一般

4、三极电源开关低压断路器低压断路器 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点 复合触点复合触点行程开关行程开关QKQFSQ熔断器熔断器 常开常开 常闭常闭 复合复合按钮按钮FUSB 线圈线圈 主触点主触点 常开辅助触常开辅助触点点 常闭辅助触点常闭辅助触点接触器接触器KM 线圈线圈 常开延时闭合触点常开延时闭合触点 常闭延时打开触常闭延时打开触点点 常开延时打开触点常开延时打开触点 常闭延时闭合触点常闭延时闭合触点得电延时得电延时 时间继电器时间继电器 失电延时失电延时KTDate: 2022-5-24 Page: 6电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用部分常用电器的电气图形符号和基本文

5、字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点速度继电器速度继电器 热元件热元件 常闭触点常闭触点热继电器热继电器 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点中间继电器中间继电器KSFRKA电磁铁电磁铁YA 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点电压继电器电压继电器KU 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点电流继电器电流继电器KI信号灯信号灯HL直流电动机直流电动机M变压器变压器三相三相异步电动机异步电动机M转换开关转换开关SADate: 2022-5-24 Page: 7电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用电气原理图：电气原理

6、图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式 绘制的电气图。绘制的电气图。方法：方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。的作用画在不同的部位上。作用：作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮助，同时也是编制电气接线图的依据。助，同时也是编制电气接线图的依据。特点：特点：结构简单，层次分明。结构简单，层次分明。主电路：主电路：设备的驱动电路，包括从电源到电动机的电路，

7、是强电流通设备的驱动电路，包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。过的部分。控制电路：控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的常开、常闭由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。过的部分。信号指示电路信号指示电路保护电路保护电路Date: 2022-5-24 Page: 8电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用1)原理图一般分和两部分：电路用条画在原理图的；控制电路用条画在原理图的。 2)原理图中各电器元件不画出实际的外形图，

8、采用电气图形符号和文字原理图中各电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。符号表示。 3)同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注，如同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注，如KM1 、KM2等等。 4)原理图中所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出。原理图中所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出。 5)原理图中，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，原理图中，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。可水平布置或垂直布置。 6)原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，

9、要用黑色圆点表示。原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑色圆点表示。 7)多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。 8)元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。Date: 2022-5-24 Page: 9电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用2.图区划分下图为CW6132型普通车床电气原理图 Date

10、: 2022-5-24 Page: 10电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用3.符号位置的索引符号位置的索引接触器各栏的含义如下接触器各栏的含义如下：继电器各栏的含义如下：继电器各栏的含义如下： KM2 4 2 2 Date: 2022-5-24 Page: 11电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用电器元件布置图：电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。电器元件的布置原则：电器元件的布置原则：

11、1. 体积大和较重的电器元件应装在元件安装板的下体积大和较重的电器元件应装在元件安装板的下方，发热元件应装在上方方，发热元件应装在上方2. 强弱电分开，弱电应屏蔽强弱电分开，弱电应屏蔽3. 需经常维护、检修、调整的元件的安装位置不宜需经常维护、检修、调整的元件的安装位置不宜过高过高4. 布置应整齐、美观、对称布置应整齐、美观、对称5. 元件之间应留有一定间距元件之间应留有一定间距Date: 2022-5-24 Page: 12电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用Date: 2022-5-24 Page: 13电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用电器接线图：电器接线图

12、：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。接线、电路检查、电路维修和故障处理。根据电气原理图和电器元件布置图编制根据电气原理图和电器元件布置图编制与电气原理图和电器元件布置图配合使用与电气原理图和电器元件布置图配合使用表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况Date: 2022-5-24 Page: 14电器控制线路的基本规律 CH1

13、电气控制与PLC应用Date: 2022-5-24 Page: 15电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用一、启动、点动和停止控制环节一、启动、点动和停止控制环节1单向全压启动控制线路单向全压启动控制线路(a)开关直接控制开关直接控制熔断器熔断器FU：短路保护短路保护开关开关Q：闸刀开关、铁壳开关等。闸刀开关、铁壳开关等。Q选电动机保护用断路器，可实现过载保选电动机保护用断路器，可实现过载保护，可不用熔断器护，可不用熔断器FU。适用于不频繁起动的小容量电动机，不适用于不频繁起动的小容量电动机，不能远距离、自动控制。能远距离、自动控制。(b)按钮、接触器控制按钮、接触器控制熔断器熔断

14、器FU：短路保护短路保护开关开关Q：分断电源（同上）。分断电源（同上）。热继电器热继电器FR：过载保护过载保护合合Q，按下，按下SB2，KM线圈得电，主触点闭合，线圈得电，主触点闭合，电动机通电起动电动机通电起动；自锁触点；自锁触点KM闭合，闭合，松开松开SB2，KM线圈继续得电，线圈继续得电，保证电动机工作保证电动机工作。按按SB1，KM线圈断电，主触点断开，线圈断电，主触点断开，电动机停止电动机停止，辅助触点断开解除自锁。，辅助触点断开解除自锁。失压、欠压保护失压、欠压保护：意外断电或电源电压跌落太大时，接触器释放，自锁解除。意外断电或电源电压跌落太大时，接触器释放，自锁解除。 电源电压恢

15、复正常后，电动机不会自动投入工作。电源电压恢复正常后，电动机不会自动投入工作。Date: 2022-5-24 Page: 16电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用自锁：依靠接触器自锁：依靠接触器(继电器继电器)自身的常开触点来使其线圈长自身的常开触点来使其线圈长期保持通电的环节叫期保持通电的环节叫“自锁自锁”环节。环节。2电动机的点动控制线路电动机的点动控制线路点动控制：点动控制：按住按钮时电动机转动工按住按钮时电动机转动工作，手放开按钮时，电动机即停止工作作，手放开按钮时，电动机即停止工作，常用于生产设备的调整。，常用于生产设备的调整。与长动的主与长动的主要区别是控制电器能否自

16、锁。要区别是控制电器能否自锁。图（图（a a）最基本的点动控制线路）最基本的点动控制线路起动起动: :按下按下SBSBKMKM得电得电KMKM主触主触点闭合点闭合电机电机M M运转运转. .停机停机: :松开松开SBSBKMKM失电失电KMKM主触主触点断开点断开电机电机M M停止停止. .Date: 2022-5-24 Page: 17电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用(b)(c)(d)控制电路控制电路(b)：复合按钮复合按钮SB3实现的点动控制线路；单独设置一个点动按钮，实现的点动控制线路；单独设置一个点动按钮，适用于需经常点动控制操作的场合。适用于需经常点动控制操作的场合

17、。控制电路控制电路(c)：旋转开关旋转开关SA实现的点动控制线路，可实现点动与长动切换；实现的点动控制线路，可实现点动与长动切换；适用于不经常点动控制操作的场合。适用于不经常点动控制操作的场合。控制电路控制电路(d) ：中间继电器实现点动的控制线路；单独设置一个点动回路，中间继电器实现点动的控制线路；单独设置一个点动回路，适用于电动机功率较大并需经常点动控制操作的场合。适用于电动机功率较大并需经常点动控制操作的场合。 Date: 2022-5-24 Page: 18电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用二、可逆控制和互锁环节二、可逆控制和互锁环节定子三相绕组电源任意两相对调，改变定

18、子电源相序，可改变电动机旋转方向。定子三相绕组电源任意两相对调，改变定子电源相序，可改变电动机旋转方向。主电路主电路KM1和和KM2分别闭合，定子绕组两相电源对调，电动机转向不同。分别闭合，定子绕组两相电源对调，电动机转向不同。(a)(b)(c)Date: 2022-5-24 Page: 19电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用控制电路控制电路(a)：相互独立的正转和反转起动控制电路；相互独立的正转和反转起动控制电路；按下按下SB2，正转接触器，正转接触器KM1得电工作；得电工作；按下按下SB3，反转接触器，反转接触器KM2得电工作；得电工作；按下按下SB2、SB3，KM1与与K

19、M2同时工作，两相电源短路。同时工作，两相电源短路。控制电路控制电路(b)：接触器的常闭辅助触点相互串联在对方的控制回路；接触器的常闭辅助触点相互串联在对方的控制回路；一方工作时切断另一方的控制回路，使另一方的起动按钮失去作用；一方工作时切断另一方的控制回路，使另一方的起动按钮失去作用；正、反转接触器互锁，避免了同时接通造成主电路短路。正、反转接触器互锁，避免了同时接通造成主电路短路。正、反转切换的过程中间要经过正、反转切换的过程中间要经过“停停”，操作不方便。，操作不方便。控制电路控制电路(c)：既有接触器的互锁，又有按钮的互锁，保证了电路可靠地工作既有接触器的互锁，又有按钮的互锁，保证了电

20、路可靠地工作 复合按钮复合按钮SB2、SB3直接实现由正转变成反转；直接实现由正转变成反转；互锁：互锁：在控制线路中利用正反转接触器常闭辅助触点互相制约工作状态在控制线路中利用正反转接触器常闭辅助触点互相制约工作状态的控制环节，称为的控制环节，称为“互锁互锁”环节。设置互锁环节是可逆控制线路中防止电环节。设置互锁环节是可逆控制线路中防止电源线间短路的保证。源线间短路的保证。 Date: 2022-5-24 Page: 20电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用正反转自动循环控制电路：正反转自动循环控制电路： 行程开（行程开（ST1、ST3） （ST2、ST4）自动控制电机正反转）自

21、动控制电机正反转Date: 2022-5-24 Page: 21电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用电路工作过程：电路工作过程：按下按下正向起动正向起动按钮按钮SB2，接触器，接触器KM1得电动作并自锁，得电动作并自锁，电动机正转使工电动机正转使工作台前进作台前进。运行到运行到ST2位置，撞块压下位置，撞块压下ST2，ST2动断触点使动断触点使KM1断电，断电，ST2的动合的动合触点使触点使KM2得电动作并自锁，得电动作并自锁，电动机反转使工作台后退电动机反转使工作台后退。工作台运动到右端点撞块压下工作台运动到右端点撞块压下ST1时，时，KM2断电，断电，KM1又得电动作，电又得

22、电动作，电动机又正转使工作台前进，这样动机又正转使工作台前进，这样一直循环一直循环。SB1为停止按钮。为停止按钮。SB2与与SB3为不同方向的为不同方向的复合起动按钮复合起动按钮，改变工作台方，改变工作台方向时，不按停止按钮可直接操作。向时，不按停止按钮可直接操作。限位开关限位开关ST3、ST4限位保护作用限位保护作用：ST3与与ST4安装在极限位置，由于某安装在极限位置，由于某种故障，工作台到达种故障，工作台到达ST1（或（或ST2）位置，未能切断）位置，未能切断KM1（或（或KM2），工），工作台将继续移动到极限位置，压下作台将继续移动到极限位置，压下ST3（或（或ST4），此时最终把控制

23、回路），此时最终把控制回路断开，使电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所导致的事故。断开，使电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所导致的事故。行程控制：用行程开关按照机械运动部件的位置或位置的变化所进行的行程控制：用行程开关按照机械运动部件的位置或位置的变化所进行的 控制，称作按行程原则的自动控制。控制，称作按行程原则的自动控制。 Date: 2022-5-24 Page: 22电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用三、顺序控制环节三、顺序控制环节1 1电路的构成电路的构成主电路：电动机主电路：电动机M1M1和和M2M2各由热继电器各由热继电器FRlFRl、FR2FR2进行保护

24、，进行保护，接触器接触器 KMlKMl控制电动机控制电动机M1M1的起动、停止，的起动、停止， 接触器接触器 KM2KM2控制电动机控制电动机M2M2的起动、停止，的起动、停止， KMlKMl、KM2KM2经熔断器经熔断器FUFU和开关和开关Q Q与电源连接与电源连接。两台电动机顺序控制电路Date: 2022-5-24 Page: 23电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用按下按下SB2+KM1KM1+ 主触点吸合，主触点吸合，M1起动。起动。 KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。辅助常开触点吸合，自锁。 按下按下SB3+KM2KM2+ 主触点吸合，主触点吸合，M2起动。起动。 K

25、M2+ 辅助常开触点吸合，自锁。辅助常开触点吸合，自锁。两台电机都起动之后，要使电机停止运行，可如下操作：两台电机都起动之后，要使电机停止运行，可如下操作：按下按下SB1-KM1KM1- 主触点释放脱开，主触点释放脱开，M1停止运转。停止运转。 KM2KM2- 主触点释放脱开，主触点释放脱开，M2停止运转。停止运转。如果想先起动如果想先起动M2，操作如下：，操作如下：按下按下SB3+KM1-KM2，M2电机无法起动。电机无法起动。KM2（a）1)电路电路a): 先先M1,后后M2顺序起顺序起动动,同时停车同时停车Date: 2022-5-24 Page: 24电器控制线路的基本规律 CH1电气

26、控制与PLC应用2)电路电路b): 先先M1,后后M2顺顺序起动序起动, 先先M2,后后M1顺序顺序停车停车.KM2（b）起动操作：起动操作：SB2+KM1KM1+ 主触点吸合，主触点吸合，M1起动。起动。 KM1+ 辅助常开触点吸合，自锁。辅助常开触点吸合，自锁。SB4+KM2KM2+ 主触点吸合，主触点吸合，M2起动。起动。 KM2+ 辅助常开触点吸合，自锁。辅助常开触点吸合，自锁。停车操作：停车操作：SB3-KM2KM2- 主触点释放脱开，主触点释放脱开，M2停止运转。停止运转。SB1-KM1KM1- 主触点释放脱开，主触点释放脱开，M1停止运转。停止运转。Date: 2022-5-24

27、 Page: 25电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用四、多点控制：四、多点控制：多个地点进行控制。多个地点进行控制。控制电路控制电路(a)：起动按钮并联起动按钮并联连接，停止按钮串联连接，分连接，停止按钮串联连接，分别安置在三个地方，就可实现别安置在三个地方，就可实现三地操作。三地操作。控制电路控制电路(b) ：几个操作者都几个操作者都按起动按钮发出主令信号，设按起动按钮发出主令信号，设备才能起动，停止时则任一点备才能起动，停止时则任一点都可以操作，都可以操作，Date: 2022-5-24 Page: 26电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用 YA （a）两位四

28、通电磁阀点动、起动控制线路 YA （b） KA SB1 SB2 KA五、五、执行元件为电磁阀时的控制线路执行元件为电磁阀时的控制线路当电磁阀当电磁阀YA得电时，油缸活塞得电时，油缸活塞杆可在压力油作用下向前推进；杆可在压力油作用下向前推进；若若YA失电，电磁阀的阀铁复位，失电，电磁阀的阀铁复位，活塞杆自动退回。由于电磁阀活塞杆自动退回。由于电磁阀YA是无触点执行元件，故需要是无触点执行元件，故需要通过中间继电器来实现控制，通过中间继电器来实现控制，如图（如图（b）所示，此为电磁阀控）所示，此为电磁阀控制电路，它可以通过控制电磁制电路，它可以通过控制电磁阀阀YA，实现油缸活塞杆的进、，实现油缸活

29、塞杆的进、退控制。退控制。Date: 2022-5-24 Page: 27电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用 10KW10KW以下的三相异步电动机，通常采用全压起动，即起以下的三相异步电动机，通常采用全压起动，即起动时电动机的定子绕组直接接在额定电压的交流电源上。动时电动机的定子绕组直接接在额定电压的交流电源上。 10KW10KW以上的电动机，因起动电流大，线路压降大，负载以上的电动机，因起动电流大，线路压降大，负载端电压降低，影响起动电动机附近电气设备正常运转，端电压降低，影响起动电动机附近电气设备正常运转，故采用减压起动。故采用减压起动。 减压起动：起动时，降低加在电动机定

30、子绕组上的电压，减压起动：起动时，降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机起动后再将电压恢复到额定值，使之在额定电待电动机起动后再将电压恢复到额定值，使之在额定电压下运转。压下运转。定子串电阻减压起动定子串电阻减压起动星形星形三角形减压起动三角形减压起动自藕变压器减压起动自藕变压器减压起动软起动（固态减压起动）软起动（固态减压起动）延边三角形减压起动延边三角形减压起动Date: 2022-5-24 Page: 28电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用1.定子串电阻降压启动控制线路定子串电阻降压启动控制线路起动时，定子电路串接电阻降低绕组电压，限制起动电流；起动后电阻短路，起动时，

31、定子电路串接电阻降低绕组电压，限制起动电流；起动后电阻短路，电动机全压下运行。不受接线方式限制，设备简单。机械设备点动调整时也常电动机全压下运行。不受接线方式限制，设备简单。机械设备点动调整时也常采用，减轻对电网的冲击。采用，减轻对电网的冲击。 主电路主电路(a)控制电路控制电路(b)： KM2得电，电得电，电动机正常运行。动机正常运行。起动后，起动后，KM1与与KT一直得电，浪费一直得电，浪费电能。电能。控制电路控制电路(c)：KM2得电，得电，KM1和和KT失电，失电，KM2自自锁，节能实现控制锁，节能实现控制要求。要求。Date: 2022-5-24 Page: 29电器控制线路的基本规

32、律 CH1电气控制与PLC应用 全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星形，全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。当反映起动过程结束的定降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。当反映起动过程结束的定时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成三角形接法实现全压工作。时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成三角形接法实现全压工作。2.星星-三角形降压启动控制线路：三角形降压启动控制线路：工作过程工作过程: :起动起动: :按下按下SB2-KM1, KM3SB2-KM1, KM3得电得电M M星形减压启动星形减压启动,K

33、T,KT延时闭合后延时闭合后KM2KM2得电得电,KM3,KM3失电失电M M接成三角形接成三角形. .同时同时触点触点KM2KM2断开断开KTKT失电失电. .停止停止: :按下按下SB1- KM1, KM2SB1- KM1, KM2失电失电-M-M停止运转停止运转. .QX4QX4系列自动星形系列自动星形三角形启动器电路三角形启动器电路Date: 2022-5-24 Page: 30电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用控制电路特点：避免短路，节约电能控制电路特点：避免短路，节约电能将将KM3的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KM2的线圈控制电路中，只有当的线圈控制电路中

34、，只有当KM3的的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许KM2得电。得电。将将KM2的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KM3的线圈控制电路中，只有当的线圈控制电路中，只有当KM2的的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许KM3得电，保证电得电，保证电路工作可靠。路工作可靠。起动完成后时间继电器起动完成后时间继电器KT已无得电的必要，将已无得电的必要，将KM2的动断辅助触点串的动断辅助触点串联在联在KT的线圈控制电路中，的线圈控制电路中， KT断电，节约能源。断电，节约能源。控制电路

35、工作流程控制电路工作流程Date: 2022-5-24 Page: 31电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用星星-三角降压启动三角降压启动控制线路（控制线路（2）：KM1、KM2、KTKM2断电断电时，电动机绕组由时，电动机绕组由KM2的动断辅助触点连接成的动断辅助触点连接成星星形起动形起动。KM2通电通电后，电动机绕组由后，电动机绕组由KM2动合主触点连接成动合主触点连接成三角形三角形正常运行正常运行。辅助触点容量较小，辅助触点容量较小，4 13kW的电动机的电动机可采用该控制电路。可采用该控制电路。考虑考虑KM1的主触点承担分断的主触点承担分断时的大电流，时的大电流，KM2的

36、辅助动断的辅助动断触点只在空载或小电流的情况触点只在空载或小电流的情况下断开，避免下断开，避免电弧的烧蚀缩短电弧的烧蚀缩短辅助触点寿命。辅助触点寿命。Date: 2022-5-24 Page: 32电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用星星-三角降压启动三角降压启动控制线路（控制线路（2）工作流程）工作流程：按下按钮按下按钮SB2后电动机先进行星形起动。后电动机先进行星形起动。起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星-三角变换、运行：三角变换、运行： 第一阶段：第一阶段：KT延时动断触点首先使延时动断触点首先使KM1线圈失电，线圈失电，KM1

37、的主触点断的主触点断开，开， KM1的主触点分断电流，的主触点分断电流，KM2动断辅助触点无电弧。动断辅助触点无电弧。 第二阶段：第二阶段：KM2线圈得电，主电路进行星线圈得电，主电路进行星-三角变换，当三角变换，当KM2两个动两个动断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，变换完成。断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，变换完成。 第三阶段：第三阶段：KM2自锁闭合使自锁闭合使KM1线圈再次得电。线圈再次得电。 第四阶段：第四阶段：KM1主触点再次接通三相电源时，电动机在三角形接法下主触点再次接通三相电源时，电动机在三角形接法下全压运行。全压运行。Date: 2022-5-24 Page

38、: 33电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用3.自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动控制线路 电动机启动时，定子绕组上的电压是自耦变压器的二次端电压，待启电动机启动时，定子绕组上的电压是自耦变压器的二次端电压，待启动完成后，自耦变压器被切除开，定子绕组重新接上额定电压，电动机动完成后，自耦变压器被切除开，定子绕组重新接上额定电压，电动机在全电压下进入稳态运行。在全电压下进入稳态运行。 自耦变压器降压启动控制线路Date: 2022-5-24 Page: 34电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用全压运转全压运转停止停止:起动起动:KM1Date: 2022-5

39、-24 Page: 35电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用4.固态降压启动器固态降压启动器 固态降压启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能固态降压启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖的电机控制装置。它可以实现交流异步电动机的软启动、软停止于一体的新颖的电机控制装置。它可以实现交流异步电动机的软启动、软停止功能，同时还具有过载、缺相、过压、欠压、过热等多项保护功能。功能，同时还具有过载、缺相、过压、欠压、过热等多项保护功能。 固态降压启动器由电动机的启停控制固态降压启动器由电动机的启停控制装置和软启动控制器组成，其核心部件装置和软

40、启动控制器组成，其核心部件是软启动控制器，它是由功率半导体器是软启动控制器，它是由功率半导体器件和其它电子元器件组成的。软启动控件和其它电子元器件组成的。软启动控制器的主要结构是一组串接于电源与被制器的主要结构是一组串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路，利用晶闸管移相控制原理，子控制电路，利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，控电机的输入电压按不同的要求而变化，从而实现不同的启动功能。启动时，使从而实现不同的启动功能。启动时，使晶闸管的导通角从晶闸管

41、的导通角从0开始，逐渐前移，开始，逐渐前移，电机的端电压从零开始，按预设函数关电机的端电压从零开始，按预设函数关系逐渐上升，直至达到满足启动转矩而系逐渐上升，直至达到满足启动转矩而使电动机顺利启动，再使电机全电压运使电动机顺利启动，再使电机全电压运行。行。 380VKM软起动控制器原理结构图软起动控制器原理结构图Date: 2022-5-24 Page: 36电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用软起动的工作原理软起动的工作原理 软起动器实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触软起动器实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动

42、过程发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。 西诺克西诺克Sinoco-SS2Sinoco-SS2系列系列软启动控制器的外形图软启动控制器的外形图 ABB公司公司PST/PSTBDate: 2022-5-24 Page: 37电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用PST系列是应用微处理器系列是应用微处理器的软起动器，该设计应用的软起动器，该设计应用了最新技术，为电动机提了

43、最新技术，为电动机提供软起动和软起动功能。供软起动和软起动功能。PST软起动器标配有多个软起动器标配有多个先进的电动机保护功能。先进的电动机保护功能。四个按键的键盘和逻辑结四个按键的键盘和逻辑结构的菜单，使安装、调试构的菜单，使安装、调试以及操作都变得简单：还以及操作都变得简单：还有有10种语言可供选择。种语言可供选择。 PST软起动器可使用或软起动器可使用或不使用旁路接触器，在大不使用旁路接触器，在大规格的规格的PSTB370PSTB1050软启软启动器内置有旁路接触器。动器内置有旁路接触器。 Date: 2022-5-24 Page: 38电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用

44、ABB软起动器的主要控制功能：软起动器的主要控制功能：1.起动时升压时间的设定和控制起动时升压时间的设定和控制 PSS型软起动器的起动时升压时间设定范围为：型软起动器的起动时升压时间设定范围为：130S；PSD型软起动器的起动型软起动器的起动时升压时间设定范围为时升压时间设定范围为0.560S。 2.起动时初始电压的设定和控制起动时初始电压的设定和控制 PSS型软起动器的起动时初始电压设定范围为：型软起动器的起动时初始电压设定范围为：3070 %电源电压（电源电压（PSS型软起型软起动器在运用限流功能后，起动时初始电压被固定在动器在运用限流功能后，起动时初始电压被固定在40%电源电压）；电源电

45、压）；PSD型软起型软起动器的起动时初始电压设定范围为：动器的起动时初始电压设定范围为：1060%电源电压。电源电压。 3.限流功能的设定和控制限流功能的设定和控制 PSS型软起动器的限流设定范围：型软起动器的限流设定范围：1.54倍电机额定电流。倍电机额定电流。PSD型软起动器的限型软起动器的限流设定范围：流设定范围：25倍电机额定电流。倍电机额定电流。 4.停止时降压时间的设定和控制停止时降压时间的设定和控制 PSS型软起动器的停止时降压时间设定范围为：型软起动器的停止时降压时间设定范围为：030S；PSD型软起动器的停止型软起动器的停止时降压时间设定范围为：时降压时间设定范围为：5240

46、S。ABB软起动器在得到停止信号后，按照设定的软起动器在得到停止信号后，按照设定的降压时间，输出端由电源电压（降压时间，输出端由电源电压（PSD型软起动器由设定的级落电压，型软起动器由设定的级落电压，10030%电电源电压）降至初始电压，然后即刻降到零电压。源电压）降至初始电压，然后即刻降到零电压。 Date: 2022-5-24 Page: 39电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用Date: 2022-5-24 Page: 40电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用典型应用典型应用Date: 2022-5-24 Page: 41电器控制线路的基本规律 CH1电气控制

47、与PLC应用电动机制动，迅速停车或准确定位。电动机制动，迅速停车或准确定位。机械制动：机械制动：用机械装置产生机械力来强迫电动机迅速停车。主要有：机用机械装置产生机械力来强迫电动机迅速停车。主要有：机械抱闸、液压或气压制动械抱闸、液压或气压制动电气制动：电气制动：使电动机的磁场转矩方向与电动机旋转方向相反，从而达到使电动机的磁场转矩方向与电动机旋转方向相反，从而达到制动目的，实质是产生反向制动转矩。主要有：制动目的，实质是产生反向制动转矩。主要有： 反接制动、能耗制动、再反接制动、能耗制动、再生制动、电容制动等。生制动、电容制动等。1.反接制动控制反接制动控制 反接制动：利用改变电动机电源的相

48、序，使定子绕组产生反接制动：利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。 特点：制动转矩大、制动迅速、冲击大，常用于特点：制动转矩大、制动迅速、冲击大，常用于10KW10KW以下以下的电机，当电动机转速接近零时，必须及时切断反相序电的电机，当电动机转速接近零时，必须及时切断反相序电源，以防止电机反向再起动，常用速度继电器来检测电动源，以防止电机反向再起动，常用速度继电器来检测电动机转速并控制电动机反相序电源的断开。机转速并控制电动机反相序电源的断开。Date: 2022-5-24 Page: 4

49、2电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用主电路：主电路： 接触器接触器KM1控制电机控制电机M正常运转，接正常运转，接触器触器KM2改变电机改变电机M的电源相序的电源相序.在制在制动电路中串接了降压电阻动电路中串接了降压电阻R，控制电路控制电路： 由两条控制回路组成。一条控制由两条控制回路组成。一条控制M正常正常运转的回路，另一条是控制运转的回路，另一条是控制M反接制动反接制动的回路。的回路。 电路的工作过程：电路的工作过程：起动：起动：按下按下SB2KM1线圈得电线圈得电M开开始转动，同时始转动，同时 KM1辅助常开触点闭合辅助常开触点闭合自锁，自锁，KM1辅助常闭触点断开，进行

50、辅助常闭触点断开，进行互锁互锁.M处于正常运转，处于正常运转，KS的触点闭合的触点闭合,为反接制动作准备。为反接制动作准备。制动：制动：按下复合按钮按下复合按钮SBlKMl线圈失电，线圈失电，KM2线圈由于线圈由于KS的动合触点在转子的动合触点在转子惯性转动下仍然闭合而得电并自锁，电动机进入反接制动；当电动机转速接近惯性转动下仍然闭合而得电并自锁，电动机进入反接制动；当电动机转速接近零时，零时，KS的触点复位断开的触点复位断开KM2线圈失电线圈失电制动结束，停机。制动结束，停机。电动机反接制动控制电路Date: 2022-5-24 Page: 43电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC

51、应用2.能耗制动控制能耗制动控制 三相笼型异步电动机切断三相电源的同时，定子绕组接通直流电源三相笼型异步电动机切断三相电源的同时，定子绕组接通直流电源转子旋转转子旋转产生感应电流产生感应电流感应电流使转子产生反向的电磁转矩感应电流使转子产生反向的电磁转矩( (即制动转矩即制动转矩) )转速为零转速为零时再将其切除。时再将其切除。电路的构成：电路的构成：主电路主电路：变压器变压器T和整流器和整流器UR提供制动直流电源，提供制动直流电源，KM2为制动接触器。为制动接触器。控制电路控制电路：由两条控制回路由两条控制回路 组成，组成，一条是控制一条是控制M正常运转，另正常运转，另一条是控制一条是控制M

52、能耗制动。能耗制动。根据电动机带负载制动过根据电动机带负载制动过程时间长短设定时间继电程时间长短设定时间继电器器KT的定时值，实现制动的定时值，实现制动过程的自动控制。过程的自动控制。Date: 2022-5-24 Page: 44电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用能耗制动控制电路特点：能耗制动控制电路特点：制动作用强弱与通入直流电流的大小和电动机的转速有关，在同样的转速制动作用强弱与通入直流电流的大小和电动机的转速有关，在同样的转速下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。下电流越大制动作用越强，电流一定时转速越高制动力矩越大。一般取直流电流为电动机空载电流的一

53、般取直流电流为电动机空载电流的34倍，过大会使定子过热。倍，过大会使定子过热。可调节整流器输出端的可变电阻可调节整流器输出端的可变电阻R，得到合适的制动电流。，得到合适的制动电流。 电路的工作过程电路的工作过程： 起动：起动：按下按下SB2KMl线圈得电线圈得电 M开始开始转动，同时转动，同时KMl辅助动合触点闭合自辅助动合触点闭合自锁，锁，KMl辅助动断触点断开，进行互辅助动断触点断开，进行互锁。处于正常运转。锁。处于正常运转。制动：制动：按下复合按钮按下复合按钮SBlKMl线圈失电线圈失电电动机电动机M脱离三相交流电源，同时脱离三相交流电源，同时其动合触点使其动合触点使KM2、KT线圈得电

54、线圈得电KM2主触点闭合主触点闭合接入直流电源进接入直流电源进行制动行制动转速接近零时，转速接近零时，KT延时时延时时间到间到KT延时断开的动断触点断开延时断开的动断触点断开KM2、KT线圈失电，制动过程结线圈失电，制动过程结束。束。能耗制动：能耗制动：制动准确、平稳、能量消耗小。制动力较弱，需要直流电源。制动准确、平稳、能量消耗小。制动力较弱，需要直流电源。反接制动：反接制动：制动显著，有冲击，能量消耗较大。制动显著，有冲击，能量消耗较大。Date: 2022-5-24 Page: 45电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用 调速方法：变极对数、变转差率、变频调速调速方法：变极对

55、数、变转差率、变频调速 变极对数：通过接触器触头来改变电动机绕组的变极对数：通过接触器触头来改变电动机绕组的接线方式，以获得不同的极对数来达到调速的目接线方式，以获得不同的极对数来达到调速的目的的。 变转差率：通过调节定子电压、改变转子电路中变转差率：通过调节定子电压、改变转子电路中的电阻、采用串级调速来实现。的电阻、采用串级调速来实现。 变频调速：改变电动机交流电源的频率而达到调变频调速：改变电动机交流电源的频率而达到调速目的调速方法。速目的调速方法。Date: 2022-5-24 Page: 46电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用一、双速电动机的控制电路一、双速电动机的控制

56、电路 变极电机分类：双速、三速、四速变极电机分类：双速、三速、四速4/2极双速电动机三相定子绕组接线示意图Date: 2022-5-24 Page: 47电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用不连续变速，改变变速电动机的多组定子绕组接法，可改变电动机的磁极不连续变速，改变变速电动机的多组定子绕组接法，可改变电动机的磁极对数，从而改变其转速。对数，从而改变其转速。双速电动机主电路：双速电动机主电路：定子绕组的出线端定子绕组的出线端D1、D2、D3接电源，接电源，D4、D5、D6悬空，绕组为三角悬空，绕组为三角形接法，每相绕组中两个线圈串连，成四个极，电动机为低速；形接法，每相绕组中两

57、个线圈串连，成四个极，电动机为低速；出线端出线端D1、D2、D3短接，短接，D4、D5、D6接电源，绕组为双星形，每相绕接电源，绕组为双星形，每相绕组中两个线圈并联，成两个极，电动机为高速。组中两个线圈并联，成两个极，电动机为高速。 控制电路控制电路(a)：对应主电路对应主电路(1)。KMl控制低速，控制低速，KMh控制高速。开关控制高速。开关SA实实现高、低速选择，转换过程中需重新按起动按钮现高、低速选择，转换过程中需重新按起动按钮SB2。控制电路控制电路(b)：对应主电路对应主电路(1)。复合按钮。复合按钮SB2和和SB3实现高、低速控制，两实现高、低速控制，两者间可直接转换，操作方便。者

58、间可直接转换，操作方便。控制电路控制电路(c)：对应主电路对应主电路(2)。开关。开关SA选择选择 “低速低速”时，接触器时，接触器KMl动作，动作，电动机为低速运行状态；开关电动机为低速运行状态；开关SA选择选择“高速高速”时，时间继电器时，时间继电器KT的线圈立的线圈立即得电，瞬动动合触点使即得电，瞬动动合触点使KMl动作，电动机低速起动，限制起动电流经过设动作，电动机低速起动，限制起动电流经过设定的延时时间，定的延时时间，KT的延时动断触点断开使的延时动断触点断开使KMl释放，同时释放，同时KT的延时动合触的延时动合触点使点使KM得电，继而使得电，继而使KMh得电，电动机进入了高速运行状

59、态。得电，电动机进入了高速运行状态。Date: 2022-5-24 Page: 48电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用双双速速电电动动机机控控制制电电路路 (1)(2)(a)(b)(c)Date: 2022-5-24 Page: 49电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用（一）变频调速原理：（一）变频调速原理：由电动机转速公式：由电动机转速公式： n=(1-s)60f1/p1可知，只要连续改变电动机交流电源频率可知，只要连续改变电动机交流电源频率f1 ，就可实现电，就可实现电动机的连续调速动机的连续调速1. 额定频率以下的调速：额定频率以下的调速：1）须保证）须保证

60、m恒定不变，即始终保持恒定不变，即始终保持U1/f1=常数常数2）调速过程中电磁转矩不变，属恒）调速过程中电磁转矩不变，属恒转矩调速转矩调速2. 额定频率以上的调速：额定频率以上的调速：随着随着f1升高升高m将下降，将下降，n上升，属于上升，属于恒功率调速恒功率调速异步电机变压变频调速控制特性Date: 2022-5-24 Page: 50电器控制线路的基本规律 CH1电气控制与PLC应用（二）三相异步电动机变频调速时的机械特性：（二）三相异步电动机变频调速时的机械特性：1. U1/f1=常数时的变频调速机械特性常数时的变频调速机械特性2. U1=U1N时的变频调速机械特性时的变频调速机械特性