第2章电气控制线路的基本原则和基本方法

1、第第2章章 电气控制线路的基本原则和基本环节电气控制线路的基本原则和基本环节主要内容主要内容:电气图的基本知识；电气图的基本知识；电气控制线路分析基础；电气控制线路分析基础；电气控制线路设计方法；电气控制线路设计方法；2.12.1电气控制线路的绘制电气控制线路的绘制l电气控制线路电气控制线路是由各种有触点的接触器、继电是由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等组成的控制线路。器、按钮、行程开关等组成的控制线路。l电气控制线路的作用电气控制线路的作用:是实现对电力拖动系统的启动、换向、制动和是实现对电力拖动系统的启动、换向、制动和调速等的控制；调速等的控制；实现对拖动系统的保护；实现对拖动

2、系统的保护；满足生产工艺要求，实现生产加工自动化。满足生产工艺要求，实现生产加工自动化。一、电气控制线路常用的图形、文字符号一、电气控制线路常用的图形、文字符号l电气系统图电气系统图有电气原理图、电气设备安装图和有电气原理图、电气设备安装图和电气设备接线图三类。电气设备接线图三类。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 要符合国家标准的规定。要符合国家标准的规定。 GB4728-1984:电气图用图形符号电气图用图形符号 GB6988-1987:电气制图电气制图 GB7159-1987:电气技术中的文字符号制订通则电气技术中的文字符号制订通则二、电气原

3、理图二、电气原理图l定义：定义：电气原理图为了便于阅读与分析控制线电气原理图为了便于阅读与分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电气元件展开路，根据简单清晰的原则，采用电气元件展开的形式绘制而成。的形式绘制而成。l特点：特点：它仅表示电气控制线路的工作原理、以它仅表示电气控制线路的工作原理、以及各电器元件的作用和相互关系。及各电器元件的作用和相互关系。二、电气原理图二、电气原理图l电气控制线路中的支路、接点，一般都加上标号。电气控制线路中的支路、接点，一般都加上标号。l主电路标号主电路标号由文字符号和数字组成。文字符号用以表明主由文字符号和数字组成。文字符号用以表明主电路中的元件或线路的主要特

4、征；数字标号用以区别电路电路中的元件或线路的主要特征；数字标号用以区别电路的不同线段。的不同线段。l控制电路控制电路由由3位或位或3位以下的数字组成，交流控制电路的标位以下的数字组成，交流控制电路的标号左侧用奇数标号，右侧用偶数标号。直流控制电路的标号左侧用奇数标号，右侧用偶数标号。直流控制电路的标号正极按奇数标号，负极按偶数标号。号正极按奇数标号，负极按偶数标号。 （一）绘制电气原理图时应遵循的原则（一）绘制电气原理图时应遵循的原则（1）电气控制线路根据电路通过的电流大小可分）电气控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。主电路包括从电源到电为主电路和控制电路。主电路包括从电源到

5、电动机的电路，是强电流通过的部分，用粗线条动机的电路，是强电流通过的部分，用粗线条画在原理图的左侧。控制电路是通过弱电流的画在原理图的左侧。控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电气元件的线圈、接触器电路，一般由按钮、电气元件的线圈、接触器的辅助触头、继电器的触头等组成，用细线条的辅助触头、继电器的触头等组成，用细线条画在原理图的右边。画在原理图的右边。 FRSB1SB2KMKMSB1KMFRKMM3FU L1 L2 L3（一）绘制电气原理图时应遵循的原则（一）绘制电气原理图时应遵循的原则（2）电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符）电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规

6、定的统一标准。号必须采用国家规定的统一标准。（3）采用电器元件展开图的画法。同一电气元件的）采用电器元件展开图的画法。同一电气元件的各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电气元件，可在文字符出。若有多个同一种类的电气元件，可在文字符号后加上数字序号。号后加上数字序号。（4）所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电）所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。时的原始状态画出。 （5）控制电路的分支线路，原则上按照动作先后）控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须用顺序排列，两线

7、交叉连接时的电气连接点须用黑点标出。黑点标出。（一）绘制电气原理图时应遵循的原则（一）绘制电气原理图时应遵循的原则（二）图上元器件的位置表示法（二）图上元器件的位置表示法图上位置表示法通常有图上位置表示法通常有3 3种：电路编号法、表格法和种：电路编号法、表格法和横坐标图示法。横坐标图示法。横边从左到右用阿拉伯数字编号。横边从左到右用阿拉伯数字编号。（三）符号位置索引（三）符号位置索引 （1） KM线圈及线圈及KA线圈下方的是接触器线圈下方的是接触器KM和继电器和继电器KA相相 应触头的索引。应触头的索引。 7KM22214对接触器对接触器，上述表示法各拦的含义如下：上述表示法各拦的含义如下：

8、左栏：主触左栏：主触头所在区号头所在区号中栏：辅助中栏：辅助常开触头所常开触头所在区号在区号右栏：辅助右栏：辅助常闭触头所常闭触头所在区号在区号KA117914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：常开触左栏：常开触头所在区号头所在区号右栏：常闭触右栏：常闭触头所在区号头所在区号（四）电气原理图中技术数据的标注（四）电气原理图中技术数据的标注 电气元件的数据和型号，一般用小号字体标注在电气元件的数据和型号，一般用小号字体标注在电器代号下面，如图热继电器动作电流。电器代号下面，如图热继电器动作电流。三、电气元件布置图三、电气元件布置图 电气布置图：电气布置

9、图：主要是用来表明电气设备上所有电机电器的实际位主要是用来表明电气设备上所有电机电器的实际位置，为生产机械电气控制设备的制造、安装、维修置，为生产机械电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。提供必要的资料。注意：位置合理，尺寸要准确，要求标注公差。注意：位置合理，尺寸要准确，要求标注公差。例如：例如：需经常更换（熔断器）或操作（开关）的电需经常更换（熔断器）或操作（开关）的电器，应安装在什么地方？器，应安装在什么地方？变压器应安装在电气控制柜的什么地方？变压器应安装在电气控制柜的什么地方？四、电气安装接线图四、电气安装接线图 电气控制线路安装接线图：电气控制线路安装接线图：是为了安装电气

10、设备和电气元件、进行配线或检修是为了安装电气设备和电气元件、进行配线或检修电器故障服务的。在图中可显示出各电气设备中各电器故障服务的。在图中可显示出各电气设备中各元件的空间位置和接线情况，它可在安装或检修时元件的空间位置和接线情况，它可在安装或检修时对照原理图使用。对照原理图使用。原则：电器位置布置合理、经济。原则：电器位置布置合理、经济。例：例：应考虑到如何走线最省线。应考虑到如何走线最省线。QSMM8078ELSB305121U12SB2SB1HLPEXT30.75mm2 50.75mm2 31mm2 Q132.5mm2 32.5mm2 电气控制系统设计应用举例电气控制系统设计应用举例1、

11、电气原理图、电气原理图 原理设计时以起原理设计时以起停控制电路原理为主，停控制电路原理为主，兼顾电路的工作状态兼顾电路的工作状态指示和设备工作点的指示和设备工作点的局部照明电路。局部照明电路。 图中标注了线号、图中标注了线号、导线截面积等参数。导线截面积等参数。PE11.5m m2TSRQ F电 源 开 关7652M 23N342AFU 12K M567H L H LEL2AFU 2K MVUW3SB2K MSB11主 电 动 机起 停 控 制 线 路SA1m m2照 明 和 信 号2、电气安装位置图、电气安装位置图 电气安装位置图用来表示元器件清单中所有电器元件的相对安装位置。通常，电器元件

12、布置在主配电盘和操作面板上。 电气安装位置图应考虑电器元件的实际安装方法和结构尺寸，最终确定主配电盘和操作面板、以及控制柜结构和外形尺寸。3、电气接线图、电气接线图 按照电气安装位置图的设计思想，电气接线图也分为主配电盘接线图和操作面板接线图两部分。 图中线侧数字表示线号（17），线端数字表示器件编号（1025）。2320D Z2L1 L2 L322242424RR122117642 3524ST242124Q F232517317521761771724925212323321电 源S T4NPE22125U24 2424M75 6U V8W2W25V255252010EL7206D Z32

13、023L1N2052523 23L3L2320224FU 12122K M12420241L32322FU 2DZ11256372020120520 20324206171511171410114SB11313 11314131715141131011HL1101711HL2SB2175131711726SA12157 R1*1.5mm（白）3*1.5mm（红）电源进线1*1.5mm（黄绿）2*1mm（红）包塑金属软管d10mm*2m照明灯接地螺栓包塑金属软管d20mm*1m包塑金属软管d20mm*2m控制面板9102222STNPE UV W123563*1.5mm（红）1*1.5mm（黄绿

14、）配电盘底板22图4 电气接线图 4、电气互连图、电气互连图 电气互连图表示电气控制柜配电盘之间、以及和外部器件之间的接线关系。 图中用导线束将照明灯、操作面板、电动机、电源引入线与控制主盘连接起来，并注明了穿线管的规格、电缆线的参数等数据， 安装无误后，接通三相电源，作空载实验，通安装无误后，接通三相电源，作空载实验，通过操作按钮，检验电气装置动作的准确性及指示的过操作按钮，检验电气装置动作的准确性及指示的正确性，空载实验无误后，接上负载作负载试验，正确性，空载实验无误后，接上负载作负载试验，反复调试直至设备正常工作为止。反复调试直至设备正常工作为止。5、安装调试、安装调试2.2 三相异步电

15、动机的启动控制三相异步电动机的启动控制鼠笼型异步电动机常用鼠笼型异步电动机常用直接启动和降压启动直接启动和降压启动两种方两种方式，另外还有软启动器、变频器启动等方式。式，另外还有软启动器、变频器启动等方式。 2.2.1三相笼型电动机的直接启动控制三相笼型电动机的直接启动控制优点：设备少，线路简单；优点：设备少，线路简单；缺点：启动电流大，易引起电压波动，干扰其它缺点：启动电流大，易引起电压波动，干扰其它用电设备的正常工作；用电设备的正常工作；2.采用刀开关直接启动控制采用刀开关直接启动控制如：如： 一般小型台钻和砂轮机等都直接用开关启动一般小型台钻和砂轮机等都直接用开关启动，如图所示：，如图所

16、示：M3FU L1 L2 L3QK用刀开关控制的启动控制线路用刀开关控制的启动控制线路M3FU L1 L2 L3QK用刀开关控制的全压启动控制线路用刀开关控制的全压启动控制线路用刀开关控制的全压启动控制线路用刀开关控制的全压启动控制线路FUQKM3 L1 L2 L3用刀开关控制的全压启动控制线路用刀开关控制的全压启动控制线路FUQKM3 L1 L2 L3M3FU L1 L2 L3QK用刀开关控制的全压启动控制线路用刀开关控制的全压启动控制线路2.采用接触器直接启动控制采用接触器直接启动控制（1）点动控制）点动控制FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU

17、1QSL1 L2 L3点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3F点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3F点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3F点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3F点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3点动控制线路点动控制线路FU2KMM3FU1QSL1 L2 L3点动控制线路点动控制线路FRKMM3FU L1 L2 L3SB1KM1QS（2）连续控制线路）连续控制线路FRKMM3FU

18、 L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1

19、 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQSFRKMM3FU L1 L2 L3SB2SB1KM1KM1FRQS（2）连续控制线路）连续控制线路线路的工作原理：线路的工作原理： 自锁：这种依靠接触器自身的辅助触头而使其线自锁：这种依靠接触器自身的辅助触头而使其线圈保持通电的现象。圈保持通电的现象。逻辑连接关系：逻辑连接关系： 启动按钮启动按钮（常开）与自锁触头并联连接；（常开）与自锁触头并联连接； 停止按钮停止按钮（常闭）与线圈串联连接；（常闭）与线圈串联连接；电路的保护环节：电路的保护环节： 熔断器熔断器FU作为电路短路保护，但达不到过载保作为电路短路保护，但达不到过载保护的目的。护的目的。

20、热继电器热继电器FR具有过载保护作用。具有过载保护作用。 欠压保护与失压保护是依靠接触器本身的电磁机欠压保护与失压保护是依靠接触器本身的电磁机构来实现的。构来实现的。（2）连续控制线路）连续控制线路（2）连续控制线路）连续控制线路控制线路具备了欠压和失压保护能力之后，有如下控制线路具备了欠压和失压保护能力之后，有如下三个方面的优点三个方面的优点:第一，防止电压严重下降时电动机欠电压运行第一，防止电压严重下降时电动机欠电压运行。第二，防止电源电压恢复时，电动机自行启动而第二，防止电源电压恢复时，电动机自行启动而造成设备和人身事故。造成设备和人身事故。第三，避免多台电动机同时启动而造成电网电压第三

21、，避免多台电动机同时启动而造成电网电压的严重下降。的严重下降。（3）点动连续混合控制线路）点动连续混合控制线路 SB1:停止按钮停止按钮SB2:连续控制按钮连续控制按钮SB3:点动控制按钮点动控制按钮FRKMM3FU L1 L2 L3SB1KM1QSFRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSA）简单控制线路FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3B）复合按钮控制线路FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3B）复合按钮控制线路FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3B）复合按钮

22、控制线路FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3B）复合按钮控制线路（点动）FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3FRKMM3FU L1 L2 L3SB1SB2KM1KM1FRQSSB3C)采用中间继电器控制线路2.2.2 三相笼型异步电动机减压启动控三相笼型异步电动机减压启动控制线路制线路l常用方法常用方法：减压启动有串电阻：减压启动有串电阻(或电抗或电抗)、星形一、星形一三角形换接、

23、自藕变压器及延边三角形启动等启动三角形换接、自藕变压器及延边三角形启动等启动方法。方法。l适用范围：空载启动或轻载启动的电动机适用范围：空载启动或轻载启动的电动机1.定子串电阻减压启动控制线路定子串电阻减压启动控制线路l原理原理：电动机启动时在三相定子电路中串接电阻：电动机启动时在三相定子电路中串接电阻，因此电动机定子绕组电压降低，启动结束后再将，因此电动机定子绕组电压降低，启动结束后再将电阻短按，电动机在额定电压下正常运行。这种启电阻短按，电动机在额定电压下正常运行。这种启动方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单动方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型生产机械中应用较广

24、。，因而在中小型生产机械中应用较广。 l机床中也常用这种串电阻降压方式限制机床中也常用这种串电阻降压方式限制点动点动及及制制动动时的电流。时的电流。 FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSRSBSB1KM1KM1FRKM2KTKTKM2KM22.星形三角形减压启动控制线路星形三角形减压启动控制线路U1W2W1V2V1U2L1L2L3电动机定子绕组的星形连接电动机定子绕组的星形连接Ua220V2.星形三角形减压启动控制线路星形三角形减压启动控制线路L1L2L3U1U2V1V2W1W2电动机定子绕组的三角形连接电动机定子绕组的三角形连接Ua380V2.星形三角形减压启动控制线路星形三角形减

25、压启动控制线路l电压：电压：Y Y形为形为 的的1/1/启动转矩：启动转矩：Y Y形为的形为的 1/3 1/3启动电流：启动电流：Y Y形为的形为的 1/3 1/332222221xsRRsUKTst2.星形三角形减压启动控制线路星形三角形减压启动控制线路l原理原理：对于正常运行时为三角形联接的电动机，：对于正常运行时为三角形联接的电动机，在启动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到在启动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，将定子绕组的接线由星形接成三接近额定转速时，将定子绕组的接线由星形接成三角形，电动机进入全压正常运行状态。因功率在角形，电动机进入全压正常运行状态。因功率

26、在4KW以上的电动机均为三角形接法，故都可以采用以上的电动机均为三角形接法，故都可以采用该种接法启动。该种接法启动。2.星形三角形减压启动控制线路星形三角形减压启动控制线路 特点特点：投资少，线路简单，操作方便。：投资少，线路简单，操作方便。 缺点缺点：但启动转矩小，适用于空载或轻载启动的：但启动转矩小，适用于空载或轻载启动的电动机。只能用于正常运行时为三角形联接的电动电动机。只能用于正常运行时为三角形联接的电动机。机。1.按下启动按钮，首先接按下启动按钮，首先接成星形连接，即成星形连接，即KM和和KMY同时通电。同时通电。2.延时时间到，断开星形延时时间到，断开星形连接，换接到三角形连接连接

27、，换接到三角形连接。即。即KMY断电、断电、 KM通通电。电。3.完成换接后，应使完成换接后，应使KT也也断电。断电。4.要有互锁。要有互锁。 KMY和和KM不能同时通电，否不能同时通电，否则电源短路。则电源短路。FRKMM3FU L1 L2 L3QSKMYU1V1U2V2W1W2KMFRKMM3FU L1 L2 L3QSKMYU1V1U2V2W1W2KMSB1SB2KMKMFRKMYFRKMM3FU L1 L2 L3QSKMYU1V1U2V2W1W2KMSB1SB2KMKMFRKMYKTFRKMM3FU L1 L2 L3QSKMYU1V1U2V2W1W2KMSB1SB2KMKMFRKMYKT

28、KTKTKMFRKMM3FU L1 L2 L3QSKMYU1V1U2V2W1W2KMSB1SB2KMKMFRKMYKTKTKTKMKMYKMFRKMM3FU L1 L2 L3QSKMYU1V1U2V2W1W2KMSB1SB2KMKMFRKMYKTKTKTKMKMYKM3、自藕变压器减压起动控制线路、自藕变压器减压起动控制线路l变压器原理：变压器原理：U1U2N1N2U1U2=N1N2自藕变压器自藕变压器U1U2N1U1U2N1N2KM1 L1 L2 L3FRKM2M3FUQSKM1T控制要求分析：控制要求分析：1.按下起动按钮，首先按下起动按钮，首先电电压经自藕变压器进入电动压经自藕变压器进入

29、电动机定子绕组机定子绕组，即，即KM1通电通电。2.延时时间到，断开延时时间到，断开自藕自藕变压器变压器。正常。正常电压加到电电压加到电动机定子绕组，动机定子绕组，即即KM1断断电、电、KM2通电。通电。3.完成换接后，应使完成换接后，应使KT也也断电（断电（KT断开后，断开后，KM中的感应中的感应电流依旧存在电流依旧存在）。）。KM1 L1 L2 L3FRKM2M3FUQSKM1TFRSB1SB2KM1KTKTKM2KTKT3、自藕变压器减压起动控制线路、自藕变压器减压起动控制线路l特点特点：自藕变压器减压起动适用于起动较大容量：自藕变压器减压起动适用于起动较大容量的正常工作接成星形或三角形

30、的电动机。起动转矩的正常工作接成星形或三角形的电动机。起动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改变。可以通过改变抽头的连接位置得到改变。l缺点：缺点：是自藕变压器价格较贵，而且不允许频繁是自藕变压器价格较贵，而且不允许频繁起动。起动。 3、自藕变压器减压起动、自藕变压器减压起动4、延边三角形降压起动控制线路、延边三角形降压起动控制线路l这一电路的设计思想是兼取星形连接与三角形连接的优这一电路的设计思想是兼取星形连接与三角形连接的优点，以期完成更为理想的启动过程。其转换过程仍按照点，以期完成更为理想的启动过程。其转换过程仍按照时间原则来控制。时间原则来控制。l设想如果能设想如果能兼取星形接法启动电

31、流小、而三角形接法启兼取星形接法启动电流小、而三角形接法启动转矩大动转矩大的优点，可在启动时将电动机定子绕组的一部的优点，可在启动时将电动机定子绕组的一部分接成星形；另一部分接成三角形。在启动结束以后，分接成星形；另一部分接成三角形。在启动结束以后，再换接成三角形接法。再换接成三角形接法。4、延边三角形降压起动控制线路、延边三角形降压起动控制线路（a a）原始状态；原始状态；( (b)b)延边三角形连接；延边三角形连接；( (c)c)三角形连接三角形连接星形：星形：17，24，39三角形：三角形： 47，58，69220V264V380V4、延边三角形降压起动控制线路、延边三角形降压起动控制线

32、路星型：星型：KM1,KM3三角：三角：KM1,KM22.2.3 三相绕线式异步电动机起动控制三相绕线式异步电动机起动控制 三相绕线式异步电动机的转子绕组可以通过滑环串接启动电阻已达到减小启动电流，提高转子电路功率因数和启动转矩的目的。种类：串电阻起动串频敏电阻器起动1、 转子绕组串电阻起动控制线路转子绕组串电阻起动控制线路 按钮操作控制线路 1、 转子绕组串电阻起动控制线路转子绕组串电阻起动控制线路时间原则控时间原则控制绕线式电动机制绕线式电动机串电阻起动控制串电阻起动控制线路线路1、 转子绕组串电阻起动控制线路转子绕组串电阻起动控制线路电流原则控制绕线式电动机串电阻起动控制线路 2、转子绕

33、组串频敏变阻器起动控制电、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路路 频敏变阻器是一种由数片频敏变阻器是一种由数片E形钢板叠成铁心形钢板叠成铁心,外面再套外面再套上绕组的三相电抗器上绕组的三相电抗器.将其串接在转子回路中将其串接在转子回路中,其等效阻抗其等效阻抗随转子电流频率的减少而自动减少，常用于随转子电流频率的减少而自动减少，常用于380V低压绕线低压绕线转子异步电动机的起动控制。转子异步电动机的起动控制。工作原理：工作原理： R、L值与转子电流频率值与转子电流频率f2有关，有关， f2等效阻抗等效阻抗 启动时启动时n=0, f2=sf1(电网频率电网频率)最高最高,等效阻抗最大等效阻抗最大,从从

34、而限流而限流;随随nS f2，转子等效铁耗电阻自动减小，转子等效铁耗电阻自动减小，从而达到无级自动切除的目的；因为等效电阻和电抗从而达到无级自动切除的目的；因为等效电阻和电抗同步变化，功率因数不变，保证足够起动转矩同步变化，功率因数不变，保证足够起动转矩2、转子绕组串频敏变阻器起动控制电、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路路2、转子绕组串频敏变阻器起动控制电、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路路按动SB2KM1线圈通电自锁M串RF起动。同时，KT通电延时时间到，KA线圈通电自锁KM2线圈通电 KT线圈断电复位，转子切除RF， M进入运行状态。2.3电动机的正反转控制线路电动机的正反转控制线路l生产

35、加工过程中，往往要求电动机能够实现可逆生产加工过程中，往往要求电动机能够实现可逆运行。如机床工作台的前进与后退、主轴的正转与运行。如机床工作台的前进与后退、主轴的正转与反转、起重机吊勾的上升与下降等等。这就要求电反转、起重机吊勾的上升与下降等等。这就要求电动机可以正反转。动机可以正反转。三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QS三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FR三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1

36、 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制

37、线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动

38、机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB31.电动机电动机“正一停一反正一停一反”控制线路控制线路 l该图为利用两个接触器的常闭触头该图为利用两个接触器的常闭触头KM1、KM2起起相互控制作用，即利用一个接触器通电时，其常闭相互控制作用，即利用一个接触器通电时，其常闭辅助触头的断开来锁住对方线圈的电路。辅助触头的断开来锁住对方线圈的

39、电路。l这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制对这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制对方的方法叫做方的方法叫做互锁互锁。而两对起互锁作用的触头便叫。而两对起互锁作用的触头便叫互锁触头。互锁触头。 2.电动机电动机“正反停正反停”控制线路控制线路 l利用复合按钮利用复合按钮三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三

40、相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSSB1SB2KM1KM1FRKM2KM2KM2KM1SB3作业：作业：1.有一台电动机，要求能正反转（正一停一反有一台电动机，要求能正反转（正一停一反 ），），且正反向均能实现点动

41、。设计其控制线路。且正反向均能实现点动。设计其控制线路。2.4 三相异步电动机的调速控制线路三相异步电动机的调速控制线路l调速的目的调速的目的：生产机械在不同的场合，需要不同：生产机械在不同的场合，需要不同的速度。如的速度。如 车床的主轴、进给速度。车床的主轴、进给速度。机床常用的调速方法机床常用的调速方法：（1）机械有级调速。）机械有级调速。第四节三相异步电动机的调速控制线路第四节三相异步电动机的调速控制线路（2）电气和机械配合的有级调速多速电动机）电气和机械配合的有级调速多速电动机电动机的调速方法：电动机的调速方法：n=(1-s)60f/p 变变s（转差率）仅适用于绕线式异步电动机。转差率

42、）仅适用于绕线式异步电动机。 变变p（磁机对数）变级调速（双速、三速电动机）。磁机对数）变级调速（双速、三速电动机）。 变变f（电源频率）变频调速电源频率）变频调速 （3）电气无级调速。变频调速）电气无级调速。变频调速第四节三相异步电动机的调速控制线路第四节三相异步电动机的调速控制线路1.接触器控制的双速电动机控制线路。接触器控制的双速电动机控制线路。 U1U2V1V2W1W2三角形连接三角形连接W2W1V2V1U2双星形连接双星形连接U1P=2P=1 L1 L2 L3V2KM1M13FUQSKM2KM3U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2接触器控制双速电动机的控制线路接触器控制双速电

43、动机的控制线路SB1SB2KM1KM1KM2KM2KM3KM1SB3KM3KM2三角形连接三角形连接:KM1:KM1双星形连接双星形连接:KM2,KM3:KM2,KM3第四节三相异步电动机的调速控制线路第四节三相异步电动机的调速控制线路 低速直接启动，高速时首先接到低速，经延时后再低速直接启动，高速时首先接到低速，经延时后再接到高速。接到高速。 KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速K

44、TKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2 L1 L2 L3KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2

45、W1U1U2V1W1V2W2KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2KM1KM2KM2KM1KM2KM3KM3KTKTKTSA高速高速低速低速KTKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W1V2W2时间继电器控制双速电动机的控制线路时间继电器

46、控制双速电动机的控制线路现有一双速电动机，试按下述要求设计控制线路：现有一双速电动机，试按下述要求设计控制线路：分别用两个按钮操作电动机的高速启动和低速启动，分别用两个按钮操作电动机的高速启动和低速启动，用一个总停按钮操作电动机的停止。用一个总停按钮操作电动机的停止。启动高速时，应先接成低速然后经延时后再换接到高启动高速时，应先接成低速然后经延时后再换接到高速。速。应有短路保护与过载保护。应有短路保护与过载保护。 V2SB1SB2KM1KM1KTKAKTKM2KM2KTKM2SB3KM2KM1KM3KAKAKM1M13 L1 L2 L3FUQSKM2KM3V2U1U2V1W2W1U1U2V1W

47、1V2W22.5三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制l制动的目的：制动的目的：提高生产效率；安全及准确停位。提高生产效率；安全及准确停位。都要求对电动机进行制动控制都要求对电动机进行制动控制l制动方法：制动方法： （1）机械制动：如机械抱闸。）机械制动：如机械抱闸。 （2）电气制动：如反接制动、能耗制动）电气制动：如反接制动、能耗制动 、发、发电制动、电容制动电制动、电容制动l制动的本质：产生一个与转向相反的制动力矩。制动的本质：产生一个与转向相反的制动力矩。2.5.1 三相异步电动机反接制动控制三相异步电动机反接制动控制l原理：改变电动机的电源相序，使定子绕组产原理：改变电动机的

48、电源相序，使定子绕组产生反向相反的旋转磁场，因而产生制动力矩生反向相反的旋转磁场，因而产生制动力矩 。l特点：制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适特点：制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适用于用于10KW以下的电动机。以下的电动机。2.5.1 三相异步电动机反接制动控制三相异步电动机反接制动控制l要求要求:（1）串入反接制动电阻，以限制启动电流。）串入反接制动电阻，以限制启动电流。（2）在电动机转速接近于零时，及时切断反）在电动机转速接近于零时，及时切断反相序电源，以防止电动机反向启动。相序电源，以防止电动机反向启动。转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NS转子转子定子定子绕组绕组转子导体

49、转子导体n0NSFF转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NSFFn转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NSFF转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NSFF2.5.1 三相异步电动机反接制动控制三相异步电动机反接制动控制231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头FF231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头FFFF2转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头231231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头图图2-24反

50、接制动控制线路反接制动控制线路nKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2nKM2FRKM1M3KSR L1 L2 L3FUQS L1 L2 L3nKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KM2FRKM1M3KSRFUQSnKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KM2FRKM1M3KSR L1 L2 L3FUQSnKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KM2FRKM1M3KSR L1 L2 L3FUQSnKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KM2FRKM1M3KSR L1 L2

51、L3FUQSn100r/minnKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KM2FRKM1M3KSR L1 L2 L3FUQSn100r/minnKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KM2FRKM1M3KSR L1 L2 L3FUQSn120r/min时时FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSFRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS-2KS-1KS-1电动机正转停止时（按下电动机正转停止时（按下SB1）FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSFRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM

52、2nKS-2nnnKS-2KS-1KS-1电动机正转停止时（按下电动机正转停止时（按下SB1）FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSFRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS-2KS-1KS-1电动机正转停止时（按下电动机正转停止时（按下SB1）FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSFRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS-2KS-1KS-1电动机正转停止时（按下电动机正转停止时（按下SB1）FRM3FU L1 L2 L3KM2FRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS

53、-2KS-1KS-1电动机正转停止时（松开电动机正转停止时（松开SB1）FRM3FU L1 L2 L3KM2FRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS-2KS-1KS-1电动机正转停止时（电动机正转停止时（n100r/min）FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSFRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS-2KS-1KS-1电动机正转停止时（电动机正转停止时（n100r/min）FRKM1M3FU L1 L2 L3KM2QSFRSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM1KM2nKS-2nnnKS-2KS-1K

54、S-1电动机正转停止时（电动机正转停止时（n100r/min）l原理：能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电原理：能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电源后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电源后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制流，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。根据能耗制动时间控制原则，可用时间动的目的。根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制，也可以根据能耗制动速度原则，继电器进行控制，也可以根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。用速度继电器进行控制。2.5.2三相异步电动机能耗制动控制三相异步电动机能耗制

55、动控制能耗制动的原理：能耗制动的原理：转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NS转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NSFF转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体n0NSFFnnn0转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体NSFFDC转子转子定子定子绕组绕组转子导体转子导体NSFF2.5.2三相异步电动机能耗制动控制三相异步电动机能耗制动控制1.1.单向能耗制动控制线路单向能耗制动控制线路 （1 1）时间原则控制的单向能耗制动控制线路。）时间原则控制的单向能耗制动控制线路。 （2 2）速度原则控制的单向能耗制动控制线路。）速度原则控制的单向能耗制动控制线路。 FRKM1M3 L

56、1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2时间原则控制的单向能耗制动线路时间原则控制的单向能耗制动线路控制要求分析：控制要求分析：1.按下启动按钮，按下启动按钮，KM1通电。通电。电动机正常运转电动机正常运转2.按下停止按钮，电动机三相按下停止按钮，电动机三相电源断电，并开始通人直流电电源断电，并开始通人直流电源，进入能耗制动。即源，进入能耗制动。即KM1断断电、电、KM2通电通电3.制动结束，即制动结束，即KT延时时间到延时时间到，断开直流电源。即让，断开直流电源。即让KM2断电。断电。4. KM1、KM2要有互锁。要有互锁。FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2FRS

57、B1SB2KM1KM1时间原则控制的单向能耗制动线路时间原则控制的单向能耗制动线路FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2FRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KT时间原则控制的单向能耗制动线路时间原则控制的单向能耗制动线路FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2FRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KTKT时间原则控制的单向能耗制动线路时间原则控制的单向能耗制动线路FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2FRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KTKT时间原则控制的单向能耗制动线路时间原则控制的单向

58、能耗制动线路FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2FRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM2KTKTKT时间原则控制的单向能耗制动线路时间原则控制的单向能耗制动线路FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2控制要求分析控制要求分析1.按下启动按钮，按下启动按钮，KM1通电。通电。电动机正常运转电动机正常运转2.按下停止按钮，电动机三相按下停止按钮，电动机三相电源断电，并开始通人直流电电源断电，并开始通人直流电源，进入能耗制动。即源，进入能耗制动。即KM1断断电、电、KM2通电通电3.制动结束，靠制动结束，靠KS的触头断开的触头断开直流电源

59、。即让直流电源。即让KM2断电。断电。4. KM1、KM2要有互锁。要有互锁。速度原则控制的单向能耗制动线路速度原则控制的单向能耗制动线路速度原则控制的单向能耗制动线路速度原则控制的单向能耗制动线路FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM2TCVCKM2KSnKSFRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2KM1KM22.5.2三相异步电动机能耗制动控制三相异步电动机能耗制动控制2.2.电动机可逆运行能耗制动控制线路（按时间原则电动机可逆运行能耗制动控制线路（按时间原则） FRSB1SB2KM1KM3KM1KM2KM3KM1KM2KM2FRKM1M3 L1 L2 L3FUQSKM3TCV

60、CKM3KTKTKTSB2KM2KM1KM2电动机可逆运行能耗制动控制线路电动机可逆运行能耗制动控制线路2.5.2三相异步电动机能耗制动控制三相异步电动机能耗制动控制无变压器单管能耗制动控制线路：无变压器单管能耗制动控制线路： 对于功率较大的电动机应采用三相整流电路，但所对于功率较大的电动机应采用三相整流电路，但所需设备多，成本高。对于需设备多，成本高。对于2020kWkW以下电动机，在制动以下电动机，在制动要求不高时，可采用无变压器单管能耗控制线路。要求不高时，可采用无变压器单管能耗控制线路。设备简单，体积小，成本低。设备简单，体积小，成本低。FRSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM2K