机械设计资料

第二章电气控制线路

基础第一节电气控制系统图第二节电气控制电路基本控制规律第三节三相异步电动机的起动控制第四节三相异步电动机的制动控制第五节三相异步电动机的调速控制第六节直流电动机的电气控制第七节电气控制系统常用的保护环节第一节电气控制系统图

常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与安装接线图。一、电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记二、电气原理图

电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部件的联接关系和工作原理的图。例：CW6132型普通车床电气原理图图2-1CW6132型普通车床电气原理图（一）绘制电气原理图的原则：1．图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。2．电气原理图的组成电气原理图由主电路和辅助电路组成。3．电源线的画法4．原理图中电气元件的画法5．电气原理图中电气触头的画法6．原理图的布局7．线路连接点、交叉点的绘制8．原理图的绘制要层次分明，各电器元件及触头的安排要合理，既要做到所用元件、触头最少，耗能最少，又要保证电路运行可靠，节省连接导线以及安装、维修方便。（二）关于电气原理图图面区域的划分为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的位置，常在图纸上分区。竖边方面用大写拉丁字母编号，横边用阿拉伯数字编号。（三）继电器、接触器触头位置的索引电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置的索引代号，索引代号用图面区域号表示。（四）电气图中技术数据的标注电气图中各电气元器件和型号，常在电气原理图中电器元件文字符号下方标注出来。三、电器布置图

电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。电器元件的布置应注意以下几方面：1）体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装板的上面。

2）强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。

3）需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。4）电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。

5）电器元件布置不宜过密，应留有一定间距。如用走线槽，应加大各排电器间距，以利布线和维修。例：CW6132型车床控制盘电器布置图图2-2CW6132型车床控制盘电器布置图例：CW6132型车床电气设备安装布置图图2-3CW6132型车床电气设备安装布置图四、安安装接接线图图安装接接线图图主要用用于电电器的的安装装接线线、线线路检检查、、线路路维修修和故故障处处理，，通常常接线线图与与电气气原理理图和和元件件布置置图一一起使使用。。电气接接线图图的绘绘制原原则是是：1）各电气气元件件均按按实际际安装装位置置绘出出，元元件所所占图图面按按实际际尺寸寸以统统一比比例绘绘制。。2）一个元元件中中所有有的带带电部部件均均画在在一起起，并并用点点划线线框起起来，，即采采用集集中表表示法法。3）各电气气元件件的图图形符符号和和文字字符号号必须须与电电气原原理图图一致致，并并符合合国家家标准准。4）各电气气元件件上凡凡是需需接线线的部部件端端子都都应绘绘出，，并予予以编编号，，各接接线端端子的的编号号必须须与电电气原原理图图上的的导线线编号号相一一致。。5）绘制安安装接接线图图时，，走向向相同同的相相邻导导线可可以绘绘成一一股线线。例：电电气安安装接接线图图图2-4CW6132型车床床电气气互连连图101讲到此此第二节节电电气气控制制电路路基本本控制制规律律由继电电器接接触器器所组组成的的电气气控制制电路路，基基本控控制规规律有有自锁锁与互互锁的的控制制、点点动与与连续续运转转的控控制、、多地地联锁锁控制制、顺顺序控控制与与自动动循环环的控控制等等。一、自自锁与与互锁锁的控控制自锁与与互锁锁的控控制统称为为电气的的联锁锁控制制，在电电气控控制电电路中中应用用十分分广泛泛，是是最基基本的的控制制。三相笼笼型异异步电电动机机全压压起动动单向向运转转控制制电路路图2-5为三相相笼型型异步步电动动机全全压起起动单单向运运转控控制电电路转换开开关控控制电电动机机正反反转电电路图2-6转换开开关控控制电电动机机正反反转电电路三相异异步电电动机机正反反转控控制电电路图2-7三相异异步电电动机机正反反转控控制电电路a)无互锁锁电路路b)具有电电气互互锁电电路c)具有双双重互互锁电电路二、点点动与与连续续运转转的控控制图2-8电动机机点动动与连连续运运转控控制电电路a)基本点点动控控制电电路b)开关选选择运运行状状态的的电路路c)两个按按扭控控制的的电路路三、多多地联联锁控控制图2-9多地控控制电电路图图四、顺顺序控控制主电路路实现现的顺顺序控控制图2-10两台电电动机机顺序序控制制电路路图a按顺序序起动动电路路b按顺序序起动动、停停止的的控制制电路路按顺序序起动动与停停止的的控制制电路路时间继继电器器控制制的顺顺序起起动电电路图2-11时间继继电器器控制制的顺顺序起起动电电路五、自自动往往复循循环控控制图2-12自动往往复循循环控控制a机床工工作台台自动动往复复运动动示意意图b自动往往复循循环控控制电电路101讲到到此第三节节三三相相异步步电动动机的的降压压起动动控制制一、定定子绕绕组串串电阻阻启动动控制制二、自自耦变变压器器降压压起动动控制制图2-14XJ01系列自自耦减减压起起动电电路图图时间继继电器器自动动控制制自耦耦变压压器降降压起起动控控制线线路表2-2XJ01系列自耦耦减压起起动器技技术数据据表2-1QX4系列自动动星形—三角形起起动器技技术数据据三相异步步电动机机星形连接接新课讲解解三角形连连接新课讲解解W2U2V2

U1V1W1

W2U2V2

U1V1W1

L1L2L3星形连接接L1L2L3三角形连连接三、星形形—三角形减减压起动动控制图2-13QX4系列自动动星形—三角形起起动器电电路两个接触触器控制制的Y—△降压起动动控制线线路电动机的的分类：：电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机2022/12/72.转子鼠笼转子子铁心：由外周有有槽的硅硅钢片叠叠成。(1)

鼠笼式转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线式转转子同定子绕绕组一样样，也分分为三相相，并且且接成星星形。鼠笼式绕线式鼠笼式电电动机与与绕线式式电动机机的的比比较：鼠笼式：：结构简单单、价格格低廉、、工作可可靠；不不能人为为改变电电动机的的机械特特性。绕线式：：结构复杂杂、价格格较贵、、维护工工作量大大；转子子外加电阻阻可人为为改变电电动机的的机械特特性。绕组中串串入电阻阻，可减减少启动动电流，，增大启启动转矩矩及平滑滑调速的的目的。。三相笼型型异步电电动机转转子结构构图四、三相相绕线型型异步电电动机的的起动控控制图2-15时间原则则控制转转子电阻阻起动电电路1.转子绕组组串电阻阻启动控控制101讲到此电流继电电器自动动控制电电动机串串电阻起起动控制制线路（（过）103讲讲到此2.转子绕组组串频敏敏变阻器器启动控控制第四节三三相相异步电电动机的的制动控控制一、电动动机单向向反接制制动控制制图2-16电动机单单向反接接制动控控制电路路二、电动动机可逆逆运行反反接制动动控制三、电动动机单向向运行能能耗制动动控制图2-18电动机单单向运行行时间原原则能耗耗制动控控制电路路四、电动动机可逆逆运行能能耗制动动控制图2-19速度原则则控制电电动机可可逆运行行能耗制制动电路路五、电动动机可逆逆运行反反接制动动控制图2-17电动机可可逆运行行反接制制动控制制电路旋转磁场场转速n0与极对数数p的关系旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见:p

n0(r/min)130002345615001000750600500异步电动机运行中:转子转速速亦可由由转差率率求得转差率s例1：一台三相相异步电电动机，，其额定定转速n=975r/min，电源频频率f1=50Hz。试求电电动机的的极对数数和额定定负载下下的转差差率。解：根据据异异步步电电动动机机转转子子转转速速与与旋旋转转磁磁场场同同步步转转速的的关关系系可可知知：：n0=1000r/min,即p=3额定定转转差差率率为为2022/12/74.旋转转磁磁场场的的转转速速工频：旋转转磁磁场场的的转转速速取取决决于于磁磁场场的的极极对对数数p=1时0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ2022/12/7p=2时0第五五节节三三相相异异步步电电动动机机的的调调速速控控制制三相相笼笼型型电电动动机机变变极极调调速速控控制制图2-21双速速电电动动机机三三相相绕绕组组连连接接图图1.△△-YY连接接如左左图图所所示示，，连连接接成成△△形形时时，，将将U1、V1、W1端接接电电源源，，U2、V2、W2端悬悬空空。。连连接接成成YY形时时，，将将U1、V1、W1端接接成成Y点，，将将U2、V2、W2端接接电电源源。。2.Y-YY连接接如右右图图所所示示，，连连接接成成Y形时时，，将将U1、V1、W1端接接电电源源，，U2、V2、W2端悬悬空空。。连连接接成成YY形时时，，将将U1、V1、W1端和和中中性性点点O连接接在在一一起起，，将将U2、V2、W2端接接电电源源。。△-YY连接接双速速电电动动机机变变极极调调速速控控制制电电路路第六六节节直直流流电电动动机机的的电电气气控控制制一、、直直流流电电动动机机单单向向旋旋转转起起动动控控制制图2-38为直直流流电电动动机机电电枢枢串串电电阻阻单单向向旋旋转转起起动动电电路路二、、直直流流电电动动机机可可逆逆运运转转起起动动控控制制图2-39直流电电动机机正反反转电电路三、直直流电电动机机单向向运转转能耗耗制动动控制制图2-40直流电电动机机单向向旋转转能耗耗制动动电路路四、直直流电电动机机可逆逆旋转转反接接制动动控制制图2-41直流电电动机机可逆逆运行行反接接制动动控制制电路路图2-42反接时时的电电枢电电路五、直直流电电动机机调速速控制制图2-43改变励励磁电电流的的调速速控制制电路路第七节节电电气控控制系系统常常用的的保护护环节节一、短短路保保护二、过过电流流保护护三、过过载保保护四、失失电压压保护护八、其其它保保护五、欠欠电压压保护护六、过过电压压保护护七、直直流电电动机机的弱弱磁保保护101讲到此此第八节电电气气控制制电路路分析析基础础一、电电气控控制分分析的的依据据依据：：设备备本身身的基基本结结构、、运行行情况况、加加工工工艺要要求和和电力力拖动动自动动控制制的要要求；；熟悉悉了解解控制制对象象，掌掌握其其控制制要求求等。。二、电电气控控制分分析的的内容容设备说明书电气控制原理图电气设备的总装接线图电器元件布置图与接线图三、电电气原原理图图的阅阅读分分析方方法先机后电先主后辅化整为零总结特点集零为整、统观全局电气控控制系系统分分析的的一般般方法法步骤骤：1、了解解机械械设备备的机机械动动作及及工步步图。。分析析传动动系