第2章 电气线路的基本控制原则和基本控制环节.

1、1青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC第二章第二章 电气线路的基本控制电气线路的基本控制原则和基本控制环节原则和基本控制环节 第一节第一节 电气控制系统图的类型及有关标准电气控制系统图的类型及有关标准第二节第二节三相笼型异步电动机全压启动和正反转控三相笼型异步电动机全压启动和正反转控制制第三节第三节三相笼型异步电动机的降压启动控制三相笼型异步电动机的降压启动控制第四节第四节三相绕线转子异步电动机启动控制三相绕线转子异步电动机启动控制第五节第五节三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制第六节第六节三相笼型异步电动机的有级调速控制三相笼型异步电动机

2、的有级调速控制第七节第七节直流电动机的控制直流电动机的控制第八节第八节电气控制系统的保护环节电气控制系统的保护环节2青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 第一节第一节 电气控制系统图的类型及有关标准电气控制系统图的类型及有关标准 电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控制系统中的电气元件及其联接关系制系统中的电气元件及其联接关系，图中采用不同，图中采用不同的图形符号表示各种电器元件、采用不同的文字符的图形符号表示各种电器元件、采用不同的文字符号表示各电器元件的名称、序号或线路的功能、状号表示各电器元件的名称、序号

3、或线路的功能、状况和特征，采用不同的线号或接点编号来表示导线况和特征，采用不同的线号或接点编号来表示导线与连接等。与连接等。 电气控制系统是由电气元件按照一定要求联接电气控制系统是由电气元件按照一定要求联接而成的。而成的。3青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 电气控制系统图中，电气控制系统图中，电气元件的图形符号和文电气元件的图形符号和文字符号都有统一的国家标准字符号都有统一的国家标准。近年来，我国采用。近年来，我国采用GB4728-84“GB4728-84“电气图用图形符号电气图用图形符号”、GB6988-87“GB6988-87“电气制图电气制图

4、”和和GB7159-87“GB7159-87“电气技术中的文字符号电气技术中的文字符号制定通则制定通则”等新标准，在绘制电气控制系统图时必等新标准，在绘制电气控制系统图时必须严格遵循。须严格遵循。一、电气控制系统图中的图形符号和文字符号一、电气控制系统图中的图形符号和文字符号 电气控制系统图表达了电气控制系统图表达了生产机械电气控制系统生产机械电气控制系统的结构、原理等设计示意图的结构、原理等设计示意图，是电气系统安装、调，是电气系统安装、调整、使用和维修的重要资料。整、使用和维修的重要资料。4青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC二、电气控制系统图二、

5、电气控制系统图电气原理图电气原理图电器布置图电器布置图电气安装接线图电气安装接线图 （一）电气原理图（一）电气原理图 用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的互分开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为线路图，称为电气原理图电气原理图。它包括所有电器元件的它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元件的形状、大导电部件和接线端点，不表示电气元件的形状、大小和安装方式。小和安装方式。5青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC某机床的电气控制原理图某机床的电气控

6、制原理图6青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC1）电气原理图一般分）电气原理图一般分主电路和辅助电路主电路和辅助电路两部两部分。分。2）电气原理图中，）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统所有电元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示一规定的图形符号和文字符号来表示。3）电气原理图中，各个电器元件和部件在控制）电气原理图中，各个电器元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排，线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排，同一同一电器元件的各个部件可以不画在一起电器元件的各个部件可以不画在一起。1 1绘制电气原理图的原则绘制电气原理图的

7、原则7青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC图形符号与文字符号图形符号与文字符号8青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC4）电气原理图中，）电气原理图中，所有电器的触头都按没有所有电器的触头都按没有通电和没有受外力作用时（常态）的状态绘制通电和没有受外力作用时（常态）的状态绘制。5）电气原理图中，无论是主电路还是铺助电）电气原理图中，无论是主电路还是铺助电路都路都垂直布置垂直布置，电源电路绘成水平线电源电路绘成水平线，主电路绘制，主电路绘制在图的在图的左侧左侧，控制电路绘制在图的，控制电路绘制在图的右侧右侧。控制电

8、路。控制电路中的中的耗能元件耗能元件画在电路的最下端。画在电路的最下端。6）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。连接点不画黑圆点。9青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC2. 2. 原理图区域划分原理图区域划分 图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图区编号下方或上方表明它对应电路的功能。区编号下方或上方表明它对应电路的功能。10青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院

9、电气控制技术及电气控制技术及PLC 符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号组如下：合索引法，索引代号组如下：3. 3. 符号位置的索引符号位置的索引 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：号可简化成：11青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC在原理图中在原理图中相应线圈的下方相应线圈的下方，给出触头的文字，给出触头的文字符号，并在其下面注明相应触头的索引代

10、号，对未符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用使用的触头用“”表明，有时也可采用上述省去表明，有时也可采用上述省去触头的表示法。触头的表示法。12青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC右栏右栏中栏中栏左栏左栏主触头所主触头所辅助常开触头辅助常开触头辅助常闭触头辅助常闭触头在图区号在图区号所在图区号所在图区号所在图区号所在图区号对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：是接触器是接触器KM相应触头的索引。相应触头的索引。KM12226例如图中例如图中KM1KM1线圈下方的线圈下方的13青岛大学自动化工程学

11、院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC对继电器，上述表示法各栏的含义如下：对继电器，上述表示法各栏的含义如下：左栏左栏右栏右栏辅助常开触头辅助常开触头辅助常闭触头辅助常闭触头所在图区号所在图区号所在图区号所在图区号14青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的实际位置，为电气控制设备的制造、安机、电器的实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。装、维修提供必要的档案资料。 某机床的电某机床的电器元件布置图器元件布置图（二）电器元件

12、布置图（二）电器元件布置图15青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC控制柜电器元件布置示例控制柜电器元件布置示例16青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。在具体施工和器元件相对位置绘制的实际接线图。在具体施工和检修中能起到原理图所起不到的作用，在生产现场检修中能起到原理图所起不到的作用，在生产现场得到了广泛的应用。得到了广泛的应用。（三）电气安装接线图（三）电气安装接线图 安装接线图是实际接线安装的准则

13、和依据，它安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表示清楚地表示各电器元件的相对位置和它们之间的电各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接气连接，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件的表示要与原理图一电器的实际情况。各电器元件的表示要与原理图一致，以便核对。致，以便核对。17青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 安装接线图中，分支导线必须在各电器元件安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引

14、出。还应该详细标明导线和所穿管子的接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。型号、规格等。 同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，直接进行，不在同一个控制柜内的各电器元件之间不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行的导线连接，必须通过接线端子进行。 18青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC车床的电气安装接线图车床的电气安装接线图19青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC对于对于启动频繁启动频繁，允许直接启动电动机容量不大，允

15、许直接启动电动机容量不大于变压器容量的于变压器容量的20%。对于对于不经常启动者不经常启动者，直接启动电动机容量不大，直接启动电动机容量不大于变压器容量的于变压器容量的30%。第二节第二节三相笼型异步电动机全压启动和正反转控制三相笼型异步电动机全压启动和正反转控制全压启动全压启动额定电压直接加到电动机的定子绕组。额定电压直接加到电动机的定子绕组。优点：电路简单优点：电路简单缺点：启动电流大缺点：启动电流大通常对容量小于通常对容量小于10kW的笼型异步电动机采用的笼型异步电动机采用直接启动方法。直接启动方法。20青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCSBS

16、B1 1SBSB2 2KMKMKMQFUM3FRFR一、单向全压直接启动控制电路一、单向全压直接启动控制电路21青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCSBSB1 1SBSB2 2KMKMKMQFUM3ABCSBSB1 1SBSB2 2KMKMKMQFUM3FRFRABC22青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC停车按钮停车按钮启动按钮启动按钮SBSB1 1KMSBSB2 2FRKM主主电电路路控制电路控制电路QFUM3FRKMABC23青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCS

17、BSB1 1KMSBSB2 2FRKMQFUM3FRKMABC1、控制过程、控制过程启启动动按下启动按钮按下启动按钮SBSB2 2主触点（主触点（KM）闭合）闭合按下按钮（按下按钮（SB2）线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动电机转动24青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCSBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQFUM3FRKMABC启启动动KMKM辅助触点闭合辅助触点闭合电机继续转动电机继续转动松开松开SBSB2 2线圈保持通电线圈保持通电自锁自锁25青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC停停车车按下停车按钮

18、按下停车按钮SBSB1 1SBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQFUM3FRKMABC26青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCSBSB1 1KMSBSB2 2FRKMQFUM3FRKMABC按下按下SB1KM线圈断电线圈断电KM主触点断开主触点断开KM辅助触点断开辅助触点断开电机断电停车电机断电停车松开松开SB1，线圈保持断电，线圈保持断电27青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC2、控制作用、控制作用1）启动电动机）启动电动机2）停止电动机）停止电动机ABCKMFUQFRM3KMSB1KMSB2FR28青岛

19、大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC3)保护措施保护措施KM熔断器熔断器电路发生短路电路发生短路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A BQFRM3KMSB1KMSB2FRCFU保护过程：保护过程：短路保护：短路保护：FU29青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMFRM3A 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：若电机单相运行：若电机单相运行：两个热元件通过过两个热元件通过过载电流，保护电机不会载电流，保护电机不会长时间单相运行。长时间单相运

20、行。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FR热元件热元件发热，双金属片动作发热，双金属片动作控制电路中的控制电路中的常闭触点常闭触点FR断开断开KM线圈断电线圈断电KM主触点断开主触点断开电机停转电机停转30青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCFRM3A 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 时时动铁释放（静铁产生动铁释放（静铁产生的电磁吸力不足以吸的电磁吸力不足以吸合动铁）合动铁）KM主触点断开主触点断开电机停转电

21、机停转此时，若不重新按此时，若不重新按下下SB2，电机不能自，电机不能自行启动。行启动。KMKMKM31青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC归纳归纳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，复电时不能自行启动。复电时不能自行启动。短路保护：短路保护：过载保护：过载保护：欠压保护：欠压保护：32青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 按下启

22、动按钮，电动机运转；松开按钮时，电按下启动按钮，电动机运转；松开按钮时，电动机停转。动机停转。动作过程动作过程触头（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触头（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。二、电动机的点动控制电路二、电动机的点动控制电路33青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC用复合按钮用复合按钮SB3：点动按钮：点动按钮SB2：长动按钮：长动按钮SB3KMKMS

23、B1SB2FR既能点动又能连续运转的控制电路既能点动又能连续运转的控制电路34青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC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时：点动时：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实现点动点动35青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC连续运转时：按连续运转时：按SBSB2

24、2闭合闭合带电带电SB3KMKMSB1SB2FR连续连续运行运行36青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC思考思考1不能点动！不能点动！KMSB1KMSB2FRSB以下控制电路能否实现即能点动以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？又能连续运行？37青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCFR得电得电闭合闭合闭合闭合得电得电正常运转正常运转按按SB1得电得电点动点动按按SB2SBSB1KMSB2KAKAKA思考思考2以下控制电路能否实现即能以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？点动又能连续运行？自锁自锁既能点既

25、能点动又能动又能长动长动38青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙三、电动机的异地控制三、电动机的异地控制乙地乙地甲地甲地SBSB1 1甲、甲、SBSB2 2甲实现就地控制；甲实现就地控制； SBSB1 1乙、乙、SBSB2 2乙实现远方控制。乙实现远方控制。39青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC异地控制方法异地控制方法启动按钮并联启动按钮并联停车按钮串联停车按钮串联思

26、考？思考？若三地控制呢？若三地控制呢？三启动按钮并联三启动按钮并联三停车按钮串联三停车按钮串联思考？思考？若两地控制，要求一地若两地控制，要求一地可以点动、长动，另一可以点动、长动，另一地只长动如何设计？地只长动如何设计？40青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC1 1 电机电机M1M12 2 电机电机M2M21.M1启动后，启动后，M2才能启动才能启动2.M2可单独停车可单独停车四、顺序控制四、顺序控制思路：思路：M1、M2分别由不同的交流接触器控制；分别由不同的交流接触器控制；控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺序控制控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺

27、序控制电动机的目的；电动机的目的；电机的启动和停止是有一定顺序的。电机的启动和停止是有一定顺序的。例例控制要求：控制要求：41青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC主电路主电路KM1通电，通电，M1转动，转动，KM2通电，通电，M2转动转动FUKM2FR2AB CFUAB CKM1FR1QQM13M23FUKM2FR2FUA BCKM1FR1QM13M23控制电路控制电路KM1SB1SB2KM1KM1通电后通电后KM2才可能才可能通电通电KM2SB3SB4KM2FR1FR2工作过程工作过程按下按下SB2KM1线圈通电并自锁线圈通电并自锁M1启动启动按下按

28、下SB4KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁M2启动启动启动时：启动时：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电M2单独停车单独停车按下按下SB1KM1、KM2线圈断电线圈断电M1、M2停车停车停机时：停机时：串联串联43青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKM1KM1SB1SB2KM1FR1FR2KM2SB3SB4KM2或或工作过程工作过程按下按下SB2KM1线圈通电并自锁线圈通电并自锁M1启动启动按下按下SB4KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁M2启动启动启动时：启动时：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电M2单独停车单独停车按下按下SB1KM1、KM2

29、线圈断电线圈断电全部停车全部停车停机时：停机时：44青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC（1）若启动时，）若启动时，M1先启动，先启动，M2才能启才能启动。停车时，动。停车时，M2停车后，停车后，M1才能停车。才能停车。应如何实现控制？应如何实现控制？（2）若启动时，）若启动时，M1启动后，启动后，M2才能启才能启动，动，M2启动后，启动后，M3才能启动才能启动。应如何。应如何实现控制？实现控制？45青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC（1）若启动时，）若启动时，M1先启动，先启动，M2才能启动。停车才能启动。

30、停车时，时，M2停车后，停车后，M1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？KM1KM1SB1SB2KM1FR1FR2KM2SB3SB4KM2KM246青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC（2）若启动时，）若启动时，M1启动后，启动后，M2才能启动，才能启动，M2启启动后，动后，M3才能启动才能启动。应如何实现控制？。应如何实现控制？KM3SB5SB6KM3FR1 FR2 FR3KM2SB3SB4KM2KM1SB1SB2KM147青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC两电机最好各有独立两电机最好各有独

31、立的电源；这样接，主的电源；这样接，主触头（触头（KM1）的负荷）的负荷过重。过重。主电路主电路这样实现顺序这样实现顺序控制可不可以控制可不可以?KM2FRM3FRKM1M3不可以不可以!应该通过控制电路应该通过控制电路实现控制功能。实现控制功能。48青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC五、电动机的正反转控制线路五、电动机的正反转控制线路应用：应用：正、反转的实现：正、反转的实现：生产上往往要求运动部件能够向正反两个方向生产上往往要求运动部件能够向正反两个方向运动，如：机床工作台的前进、后退；主轴的正转运动，如：机床工作台的前进、后退；主轴的正转和反转

32、；起重机的提升、下降等。和反转；起重机的提升、下降等。把接入电源的任意两根联线对调。把接入电源的任意两根联线对调。用两个交流接触器用两个交流接触器实现两根电源线的调换。实现两根电源线的调换。49青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMR正转接触器正转接触器KMF通电，通电，电动机正转；电动机正转；决不允许决不允许KMF和和KMR同时通电，否则，会同时通电，否则，会造成电源短路！造成电源短路！主电路主电路ABCKMFFUQFRM3反转接触器反转接触器KMR通电，通电，电动机反转；电动机反转；注意！注意！50青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气

33、控制技术及电气控制技术及PLCKMRKMRSBRKMFKMFSB1SBFFR该电路必须先停车才能由正转到反转或该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。由反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下，不能同时按下，否则会造成短路！否则会造成短路！控制电路（控制电路（1）M3A B CKMFFUQFRKMR控制过程：按下按下SBF电机正转电机正转按下按下SBR电机反转电机反转按下按下SB1电机停车电机停车51青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBR控制电路控制电路(2)-加互锁加互锁KMRKMFM3A B CK

34、MFFUQFRKMR52青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBRKMRKMF控制过程：电机正转：按下按下SBFKMF线圈通电线圈通电KMF主触点闭合主触点闭合KMF常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMF常闭触点断开常闭触点断开电机正转电机正转反转接触器不能接通。反转接触器不能接通。53青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBRKMRKMF电机反转：按下按下SBRKMR线圈通电线圈通电KMR主触点闭合主触点闭合KMR常开触点

35、闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMR常闭触点断开常闭触点断开电机反转电机反转正转接触器不能接通。正转接触器不能接通。54青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC联锁（互锁）控制：联锁（互锁）控制：KMF的常闭触点串联在的常闭触点串联在KMR线圈电路中线圈电路中;KMR的常闭触点串联在的常闭触点串联在KMF线圈电路中线圈电路中:即：正转接触器接通时，反转接触器不能接通；即：正转接触器接通时，反转接触器不能接通；反转接触器接通时，正转接触器不能接通。反转接触器接通时，正转接触器不能接通。这两个常闭触点称为互锁触点或联锁触点。这两个常闭触点称为互锁触点或联锁触

36、点。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBRKMRKMF55青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC控制电路控制电路(3)-双重互锁双重互锁电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁M3A B CKMFFUQFRKMRKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR双重互锁双重互锁机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触点）电器互锁（互锁触点）56青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机正转：按下按下SBFKMF线圈通电线圈通电KMF主

37、触点闭合主触点闭合KMF常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMF常闭触点断开常闭触点断开电机正转电机正转反转接触器不能接通。反转接触器不能接通。控制过程：常闭触点先断开常闭触点先断开常开触点后闭合常开触点后闭合KMR线圈断电线圈断电57青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC电机反转：按下按下SBRKMR线圈通电线圈通电KMR主触点闭合主触点闭合KMR常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMR常闭触点断开常闭触点断开电机反转电机反转正转接触器不能接通。正转接触器不能接通。常闭触点先断开常闭触点先断开常开触点后闭合常开触点后闭合KMF线圈断电线圈断

38、电KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR58青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC电机停车：按下按下SB1KMR线圈断电线圈断电KMF线圈断电线圈断电电机停车电机停车KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR59青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC六、行程控制线路六、行程控制线路按生产机械所处的位置对电动机实施控制。按生产机械所处的位置对电动机实施控制。正程：电动机正转；正程：电动机正转；逆程：电动机反转。逆程：电动机反转。控制要求：控制要求：前进前进后退后退原位原位终点终点A

39、1、A在原位时，启动电机只能正转；在原位时，启动电机只能正转；2、A前进至终点自动停车；前进至终点自动停车；3、A在终点时，启动电机只能反转；在终点时，启动电机只能反转；4、A后退至原位自动停车；后退至原位自动停车；5、A在前进或后退途中均可停车，在前进或后退途中均可停车，再启动后既可进也可退。再启动后既可进也可退。实现方法：实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关。在生产机械行程的终点和原位安装行程开关。60青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC控制电路控制电路STbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF行程开关行程开

40、关至终点位置撞开至终点位置撞开STb运动过程运动过程按下按下SB2A正向运行正向运行电机停车电机停车（反向运行同样分析）（反向运行同样分析）原位原位终点终点前进前进后退后退ASTaSTb61青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCSTbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF控制过程控制过程按下按下SB2KMF线圈通电线圈通电压下压下STa，KMR线圈不通电，电机不能反转，线圈不通电，电机不能反转，A只前进。只前进。A在原位时：在原位时：(电机正转）电机正转）带动带动A前进前进A前进到终点前进到终点压下压下STbSTb常闭触点断开常

41、闭触点断开KMF线圈断电线圈断电(电机停转）电机停转）A停在终点。停在终点。62青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCSTbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF按下按下SB3KMR线圈通电线圈通电压下压下STb，KMF线圈不通电，电机不能正转，线圈不通电，电机不能正转，A只后退。只后退。A在终点时：在终点时：(电机反转）电机反转）带动带动A后退后退A后退到原位后退到原位压下压下STaSTa常闭触点断开常闭触点断开KMR线圈断电线圈断电(电机停转）电机停转）A停在原位。停在原位。63青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电

42、气控制技术及电气控制技术及PLCSTbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF按下按下SB1KMR线圈断电线圈断电A在途中时：在途中时：(电机停转）电机停转）A停止停止KMF线圈断电线圈断电此时：此时：按下按下SB2A前进前进按下按下SB3A后退后退64青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC原位原位终点终点前进前进后退后退ASTaSTbKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb例：主电路为电机的正反例：主电路为电机的正反转电路，分析此电路实现转电路，分析此电路实现的功能。的功能。65青岛大学自动化

43、工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb（1）A在原位时：在原位时：A在原位，压下在原位，压下STaKMR线圈断电线圈断电电机不能反转电机不能反转按下按下SBFKMF线圈通电，并自锁线圈通电，并自锁电机正转电机正转带动带动A前进前进启动后只能前进，不能后退。启动后只能前进，不能后退。66青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb（2）A前进到终点时：前进到终点时： 立即后退，退回到原位

44、自动停。立即后退，退回到原位自动停。A到达终点，压下到达终点，压下STb常闭触点断开常闭触点断开KMF线圈断电线圈断电电机反转电机反转带动带动A后退后退常开触点闭合常开触点闭合KMR线圈通电线圈通电A后退到原位后退到原位压下压下STaKMR线圈断电线圈断电电机停转电机停转A停在原位停在原位67青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC（3）A在途中时：在途中时： 可停车；再启动时，既可前进也可后退。可停车；再启动时，既可前进也可后退。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTbA在途中，按下在途中，按下SB1线圈都断电线圈都断

45、电电机停车电机停车A停在途中。停在途中。再启动时，因再启动时，因A在途中：在途中：STa和和STb均不受压；均不受压；按下按下SBFA前进前进按下按下SBRA后退后退68青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC（4）A在途中时，若暂时停电，复电时，在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。不会自行运动。A在运行途中，如果停电在运行途中，如果停电线圈要断电线圈要断电各触点恢复各触点恢复常态常态再通电时，再通电时，A不会自行运动。不会自行运动。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb69青岛大学自动化工程学院青岛大学自动

46、化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC（5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。A在运行途中若受阻，电机出现过载或堵转现象，其电流在运行途中若受阻，电机出现过载或堵转现象，其电流很大，会使主电路中的热元件很大，会使主电路中的热元件FR发热，控制电路中的常发热，控制电路中的常闭辅助触点闭辅助触点FR断开，使接触器线圈断电，电机停车。断开，使接触器线圈断电，电机停车。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb过载保护过载保护70青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术

47、及PLC上述自动往返运动，运动部件每经过一个循环上述自动往返运动，运动部件每经过一个循环，电动机要进行两次制动过程，会出现较大的制动，电动机要进行两次制动过程，会出现较大的制动电流和机械冲击。因此，这种电路只适用于电动机电流和机械冲击。因此，这种电路只适用于电动机容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统。另外，在选择接触器的容量时应比性的拖动系统。另外，在选择接触器的容量时应比一般情况选择的容量大一些。一般情况选择的容量大一些。71青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC第三节第三节 三相笼型异步

48、电动机的降压启动控制三相笼型异步电动机的降压启动控制 较大容量的笼型异步电动机（大于较大容量的笼型异步电动机（大于10kW）因）因启动电流较大，不允许用全压直接启动，应采用启动电流较大，不允许用全压直接启动，应采用降降压启动控制压启动控制。有时为了减小启动时对机械设备的冲。有时为了减小启动时对机械设备的冲击，即便是允许采用直接启动的电动机，也往往采击，即便是允许采用直接启动的电动机，也往往采用降压启动。用降压启动。72青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC降压启动时，先降压启动时，先降低加在电动机定子绕组上的降低加在电动机定子绕组上的电压，待启动后再将电

49、压升高到额定值电压，待启动后再将电压升高到额定值，使之在正，使之在正常电压下运行。由于电枢电流和电压成正比，所以常电压下运行。由于电枢电流和电压成正比，所以降低电压可以减小启动电流，这样不致在电路中产降低电压可以减小启动电流，这样不致在电路中产生过大的电压降，减少对线路电压的影响。生过大的电压降，减少对线路电压的影响。三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有：三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有：定子串电阻（或电抗器）降压启动、星定子串电阻（或电抗器）降压启动、星-三角（三角（Y-D）降压启动、自耦变压器降压启动及延边三角形降）降压启动、自耦变压器降压启动及延边三角形降压启动压启动。73青岛大

50、学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC三相笼型异步电动机定子绕阻串接启动电阻时三相笼型异步电动机定子绕阻串接启动电阻时，由于启动电阻的分压，使定子绕组启动电压降低，由于启动电阻的分压，使定子绕组启动电压降低，启动结束后再将电阻短接，使电动机在额定电压，启动结束后再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，可以减小启动电流。这种启动方式不下正常运行，可以减小启动电流。这种启动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单、经济，在中受电动机接线形式的限制，设备简单、经济，在中小型生产机械中应用较广。小型生产机械中应用较广。一、定子串电阻降压启动控制一、定子串电阻降压启动

51、控制74青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLCa a）自动切换的降压启动电路自动切换的降压启动电路 合上电源开关合上电源开关QSQS，接入三相电源，按下，接入三相电源，按下SB2SB2，KM1KM1、KTKT线线圈得电吸合并自锁，电动机串电阻圈得电吸合并自锁，电动机串电阻R R降压启动。降压启动。当电动机转速接近额当电动机转速接近额定值时，时间继电器定值时，时间继电器KTKT动作，其延时闭合的常动作，其延时闭合的常开触点闭合，开触点闭合，KM2KM2线圈线圈得电并自锁。得电并自锁。KM2KM2主触主触点短接电阻点短接电阻R R，KM2KM2的常的常闭触点

52、断开，使闭触点断开，使KM1KM1、KTKT线圈断电释放，电动线圈断电释放，电动机经机经KM2KM2主触点在全压主触点在全压下进入稳定正常运转。下进入稳定正常运转。75青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC SASA为自动为自动/ /手动选择开关，当手动选择开关，当SASA置于自动时，电路与图置于自动时，电路与图a a）相同。相同。b b）自动自动/ /手动短接电阻降压启动电路手动短接电阻降压启动电路若若SASA置于手动时，置于手动时，KTKT被切除，此时按被切除，此时按下启动按钮下启动按钮SB2SB2后，后，电动机串电阻电动机串电阻R R降降压启动。再

53、按下加压启动。再按下加速按钮速按钮SB3SB3，电阻，电阻R R被短接，电动机全被短接，电动机全压运行。压运行。 76青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC正常运行时，定子绕组接成三角形运转的三相正常运行时，定子绕组接成三角形运转的三相笼型异步电动机，可采用星笼型异步电动机，可采用星- -三角降压启动。三角降压启动。 启动时，每相绕阻的电压下降到正常工作电压启动时，每相绕阻的电压下降到正常工作电压的，故启动电流下降到全压启动时的的，故启动电流下降到全压启动时的1/31/3，电动机，电动机启动旋转，当转速接近额定转速时，将电动机定子启动旋转，当转速接近额定

54、转速时，将电动机定子绕组改接成三角形，电动机进入正常运行状态。绕组改接成三角形，电动机进入正常运行状态。 这种降压启动方法简单、经济，可用在操作较这种降压启动方法简单、经济，可用在操作较频繁的场合，但其启动转矩只有全压启动时的频繁的场合，但其启动转矩只有全压启动时的1/31/3，适用于空载或轻载。，适用于空载或轻载。二、星二、星- -三角（三角（Y-Y-）降压启动控制）降压启动控制77青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 星星- -三角启动电路有多种，现介绍两个有代表三角启动电路有多种，现介绍两个有代表性的电路性的电路: :1 1、用于、用于13kW1

55、3kW以下电动机的启动电路以下电动机的启动电路2 2、用于、用于13kW13kW以上电动机的启动电路以上电动机的启动电路 78青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 1 1、用于、用于13kW13kW以下电动机的启动电路以下电动机的启动电路按下启动按钮按下启动按钮SB2SB2， KM1KM1、KTKT线圈同时通电线圈同时通电吸合并自锁，吸合并自锁，KM1KM1主触主触点闭合接入电源，电动点闭合接入电源，电动机接为星形，降压启动机接为星形，降压启动。当时间继电器当时间继电器KTKT动作动作，KM1KM1线圈断电释放，线圈断电释放，切断电动机电源；切断电动机

56、电源；KTKT上上延时闭合的常开触点闭延时闭合的常开触点闭合，使合，使KM2KM2线圈通电并线圈通电并自锁，自锁，KM2KM2的主触点将的主触点将电动机定子接为三角形电动机定子接为三角形，常闭触点，常闭触点KM2KM2断开，断开，使使KTKT断电，断电，KM1KM1线圈重线圈重新通电吸合，电动机三新通电吸合，电动机三角形运行。角形运行。79青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 2 2、用于、用于13kW13kW以上电动机的启动电路以上电动机的启动电路按下按下SB2SB2，KM1KM1、KTKT、KM3KM3线圈线圈同时通电吸合自同时通电吸合自锁，星形降

57、压启锁，星形降压启动；当动；当KTKT动作，动作，KM3KM3线圈断电释线圈断电释放，放，KM2KM2线圈通线圈通电吸合，电动机电吸合，电动机三角形连接，进三角形连接，进入正常运行。入正常运行。常用的自动星常用的自动星- -三角启动器有三角启动器有QX3QX3系列，控制系列，控制电动机的最大功电动机的最大功率有率有1313、30kW30kW两两种。种。80青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC三、自耦变压器降压启动控制电路三、自耦变压器降压启动控制电路 按下按下SB2SB2，KM1KM1、KTKT线圈同时得电并自锁，线圈同时得电并自锁，KM1KM1主触点

58、闭合，电动主触点闭合，电动机定子绕组经自耦变压机定子绕组经自耦变压器二次侧供电开始降压器二次侧供电开始降压启动。当启动。当KTKT动作，使接动作，使接触器触器KM1KM1线圈断电，线圈断电，KM1KM1主触点断开，将自主触点断开，将自耦变压器从电网上切除耦变压器从电网上切除；同时使接触器；同时使接触器KM2KM2线线圈得电，电动机直接接圈得电，电动机直接接到电网上，全压运行。到电网上，全压运行。81青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 电动机经自耦变压器降压启动时，如自耦变压电动机经自耦变压器降压启动时，如自耦变压器的电压变比为器的电压变比为K=UK=

59、U1 1/U/U2 211，利用自耦变压器降压启，利用自耦变压器降压启动时的电压为额定电压的动时的电压为额定电压的1/K1/K，电网供给的启动电，电网供给的启动电流减小到流减小到1/K1/K2 2，由于，由于TUTU2 2，此时的启动转矩降为直，此时的启动转矩降为直接启动时的接启动时的1/K1/K2 2。所以，。所以，自耦变压器降压启动常用自耦变压器降压启动常用于空载或轻载启动于空载或轻载启动。 自耦变压器降压启动的方法适用于正常工作时自耦变压器降压启动的方法适用于正常工作时接成星形或三角形的接成星形或三角形的较大容量电动机较大容量电动机，启动转矩可，启动转矩可以通过改变自耦变压器抽头的连接位

60、置而改变，缺以通过改变自耦变压器抽头的连接位置而改变，缺点是自耦变压器价格较贵，且不允许频繁启动。点是自耦变压器价格较贵，且不允许频繁启动。82青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制技术及PLC 常用的自耦变压器启动产品是常用的自耦变压器启动产品是成套的补偿降压成套的补偿降压启动器启动器，包括手动、自动操作两种形式。手动操作，包括手动、自动操作两种形式。手动操作的补偿器有的补偿器有QJ3QJ3、QJ5QJ5等型号，自动操作的有等型号，自动操作的有XJ01XJ01型型和和CTZCTZ系列等。系列等。83青岛大学自动化工程学院青岛大学自动化工程学院电气控制技术及电气控制