电力拖动设计基础

1、电气控制线路设计基础电气控制线路设计基础设计电气控制线路的基本原则设计电气控制线路的基本原则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。求和保护要求。2.在满足生产工艺要求的前提下，应力求使控制线路简在满足生产工艺要求的前提下，应力求使控制线路简单、经济、合理。单、经济、合理。3.保证控制的可靠性和安全性。保证控制的可靠性和安全性。4.操作和维修方便。操作和维修方便。QS1QS1SB1FU1FU2KMKMSB1UVWUVWM点动控制线路点动控制线路I0.0Q0.0PLCMQS1SB1PLCSB2I0.2Q0.0Q0.0I0.1Q

2、SFU2KMFU1SB1SB2KMKMKHKHUV WUV W起保停控制线路起保停控制线路停止停止保持保持启动启动MQSFU2KMKHUV WUV W多地控制线路多地控制线路FU1SB1SB2KMKMKHSB4SB3要求：（1）在多个不同的地方都可以控制电机M的起动和停止（至少有2个不同地点）；（2）具有短路，过载，欠压和失压保护。QSFU2KM1KHUV WUV WSB1QSSB2SB3SB1KM1KM1KM1FU1SB2SB3KM1KM2KM2KM2MKHQ0.1Q0.2I0.1I0.2I0.3Q0.1Q0.2Q0.1Q0.2I0.2I0.3PLCSB2SB3正反转控制线路正反转控制线路M

3、1QSFU2KM1KH1UV WUV WM2KM2KH2FU1SB1KH1SB2KM1KM1KM2KM2SB3SB4KH2UV WSB5顺序起动，逆序停止控制线路顺序起动，逆序停止控制线路 要求：（1）电机M1起动后电机M2才能起动；（2）电机M2停止后电机M1才能停止；（3）具有短路，过载，欠压和失压保护。 如图所示是三条传送带运输机的的示意图，对于这三条带运输机的电气要求是：（1）启动顺序为）启动顺序为1号，号，2号，号，3号，即顺序启动，以防止货物在带上堆积；号，即顺序启动，以防止货物在带上堆积；（2）停止顺序为）停止顺序为3号，号，2号，号，1号，即逆序停止，以保证停车后带上不残存号，

4、即逆序停止，以保证停车后带上不残存 货物；货物；（3）当）当1号或号或2号出现故障停止时，号出现故障停止时，3号能随机停止，以免继续进料；号能随机停止，以免继续进料；3号2号1号试设计三条运输机的电路图，并叙述其工作原理。试设计三条运输机的电路图，并叙述其工作原理。启动停止大功率大功率电机如果直接（即全压）起动，它的起动电机如果直接（即全压）起动，它的起动电流可达额定电流的电流可达额定电流的47倍，过大的起动电流将造倍，过大的起动电流将造成电机过热，影响电机寿命，同时电机绕组在电动成电机过热，影响电机寿命，同时电机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能造成短路而烧坏电力的作用下，会发生变形，可

5、能造成短路而烧坏电机，而且还会造成电网电压显著下降而影响同一电机，而且还会造成电网电压显著下降而影响同一电网上其它负载的正常工作。所以大功率电机要采取网上其它负载的正常工作。所以大功率电机要采取降压启动以限制起动电流。降压启动以限制起动电流。 Y降压启动控制线路降压启动控制线路为什么要降压启动呢？常见的降压启动有：常见的降压启动有：（1）定子绕组串接电阻降压启动；）定子绕组串接电阻降压启动；（2）自耦变压器降压启动；）自耦变压器降压启动；（3） Y降压启动；降压启动；（4）延边）延边降压启动；降压启动；常见的降压启动有哪些呢？MQSFU2KMKHU1V1W1FU1KMKMKMYKTKTKMYK

6、MKMKMKMYKMYKHSB1SB2U2W2V2UV WQSSB2SB1开始计时：剩余秒9 810 7 6 1 2 3 4 5Y降压启动控制线路降压启动控制线路3Y型降压启动型降压启动型全压运行型全压运行设计电气控制线路应注意的问题1.尽量缩减电器的数量，采用标准件和尽可能选用相同型尽量缩减电器的数量，采用标准件和尽可能选用相同型 号的电器号的电器 多一个触头多一个触头 减少一个触头减少一个触头设计电路时，应减少不必要的触头以简化电路，提高线路的可靠性。设计电路时，应减少不必要的触头以简化电路，提高线路的可靠性。 2.尽量缩短连接导线的数量和长度尽量缩短连接导线的数量和长度 不合理不合理 合

7、理合理 设计线路时，应考虑到各电器元件之间的实际连线，特别要注意电器柜、设计线路时，应考虑到各电器元件之间的实际连线，特别要注意电器柜、操作台和行程开关之间的连线。操作台和行程开关之间的连线。3.正确连接电器的线圈正确连接电器的线圈不能串联不能串联 只能并联只能并联在交流控制电路的一条支路中不能串联两个电器的线圈。即使外加电压是在交流控制电路的一条支路中不能串联两个电器的线圈。即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配到的电压两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比。两个电器需要同时动作时，其线圈应该并联。与线圈阻抗成正比。两

8、个电器需要同时动作时，其线圈应该并联。4.正确连接电器的触头正确连接电器的触头不适当不适当 适当适当 同一个电器的辅助常开和辅助常闭触头靠得很近，如果连接不当，同一个电器的辅助常开和辅助常闭触头靠得很近，如果连接不当，将会造成线路工作不正常。如左图所示，行程开关将会造成线路工作不正常。如左图所示，行程开关QS的常开触头和常闭的常开触头和常闭触头不是等电位，当触头断开产生电弧时，很可能在两对触头间形成飞触头不是等电位，当触头断开产生电弧时，很可能在两对触头间形成飞弧而造成电源短路。因此，在一般情况下，对于共用同一电源的所有接弧而造成电源短路。因此，在一般情况下，对于共用同一电源的所有接触器、继电

9、器以及执行电器，将线圈的一端均接在电源的一侧，控制触头触器、继电器以及执行电器，将线圈的一端均接在电源的一侧，控制触头接在电源的另一侧，如右图所示。接在电源的另一侧，如右图所示。5.在满足控制要求的情况下，应尽量减少电器通电的数量在满足控制要求的情况下，应尽量减少电器通电的数量电动机启动，电动机启动，KM1和和KT失失去作用后仍需长期通电去作用后仍需长期通电电动机启动，电动机启动，KM1和和KT失失去作用后即断电去作用后即断电 如下左图线路所示，电动机启动后，接触器如下左图线路所示，电动机启动后，接触器KM1和时间继电器和时间继电器KT就就失去作用了，但仍需要长期通电，从而使能耗增加，电器寿命

10、缩短。而失去作用了，但仍需要长期通电，从而使能耗增加，电器寿命缩短。而右图所示线路，就可以在电机启动后切断右图所示线路，就可以在电机启动后切断KM1和和KT的的 电源，即节约了电电源，即节约了电能，又延长了电器的使用寿命。能，又延长了电器的使用寿命。6.应尽量避免采用许多电器依次动作才能接通另一个电器的应尽量避免采用许多电器依次动作才能接通另一个电器的控制线路控制线路 （a） （b） （c） 不适当不适当 不适当不适当 适当适当 如上图（如上图（a）、（）、（b）所示电路中，中间继电器）所示电路中，中间继电器KA1得电动作后，得电动作后，KA2才动才动作，而后作，而后KA3才能得电动作。才能得

11、电动作。KA3的得电动作要通过的得电动作要通过KA1和和KA2两个电器的动两个电器的动作。若接成图（作。若接成图（c）所示线路，）所示线路，KA3的动作只需的动作只需KA1动作，而且只需要经过一动作，而且只需要经过一对触头，工作更为可靠。对触头，工作更为可靠。7.在控制线路中应避免出现寄生回路在控制线路中应避免出现寄生回路 在控制线路的动作过程中，非正常接通的线路叫寄生回路。寄生回路会在控制线路的动作过程中，非正常接通的线路叫寄生回路。寄生回路会破坏电器元件和控制线路的动作顺序，在设计电路的时候要避免。上图所示破坏电器元件和控制线路的动作顺序，在设计电路的时候要避免。上图所示线路是一个具有指示

12、灯和过载保护的正反转控制线路。在正常工作时，能完线路是一个具有指示灯和过载保护的正反转控制线路。在正常工作时，能完成正反转启动、停止和信号指示。但当热继电器成正反转启动、停止和信号指示。但当热继电器KH动作时，线路就出现了寄动作时，线路就出现了寄生回路了。这时虽然生回路了。这时虽然KH的常闭触头已断开，由于存在寄生回路，仍有电流沿的常闭触头已断开，由于存在寄生回路，仍有电流沿图中虚线所示的路径流过图中虚线所示的路径流过KM1线圈，使正传接触器不能可靠释放，可能其不线圈，使正传接触器不能可靠释放，可能其不到过载保护的作用。到过载保护的作用。8.保证控制线路工作可靠和安全保证控制线路工作可靠和安全 保证控制线路工作可靠，最主要的是选用可靠地电器元件，尽量选用机保证控制线路工作可靠，最主要的是选用可靠地电器元件，尽量选用机械和电器寿命长、结构合理、抗干扰性能好的电器。在线路中采用小容量继械和电器寿命长、结构合理、抗干扰性能好的电器。在线路中采用小容量继电器的触头断开和接通大容量接触器的线圈时，要计算继电器触头断开和接电器的触头断开和接通大容量接触器的线圈时，要计算继电器触头断开和接通容量是否足够。若不够，必须加大继电器容量或增加中间继电器，否则工通容量是否足够。若不够，必须加大继电器容量或增加中间继电器，否则工作不可靠。作不可靠。9.