机电设备电气控制技术基础（第二版）课件项目4 三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修

项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修学习目标机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社1、能解释电气图的含义，并说出电气控制图的分类。2、能简述电气原理图的绘制规则。3、能简述阅读电气原理图的基本方法。4、能解释点动、长动的含义，能正确绘制点动、长动控制电路，并且能够说出其工作过程。5、能解释自锁的含义，并能说出实现的方法。6、能正确分析既有点动又有长动的控制电路的工作过程。7、能说出电力拖动控制电路安装工艺，并能够按照工艺要求安装控制电路。8、会使用万用表检测电路。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修项目描述机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社工厂的电气设备（如机床等），大多数都是由电动机来拖动的。电动机中很大一部分是三相异步电动机。而三相异步电动机一般是由空气开关、接触器、继电器、按钮以及行程开关等低压电器控制。利用常用低压电器，就可以构成各种不同功能的控制线路，满足生产机械对电气控制系统提出的要求。本项目主要学习电气图的相关知识，通过学习你将知道电气图表示方法，绘制电气图的规则，读电气图的基本方法；学习分析电动机的单向起动控制电路的工作过程，以及该控制电路的安装与检测。通过学习，你将知道电力拖动控制电路安装的工艺要求，硬线安装方法，同时，你还将学习控制电路的一般检测调试方法。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社一、电气控制图的基本知识电气图是以各种图形、符号和图线等形式来表示电气系统中各电气设备、装置、元器件的相互连接关系的图样。1.电气控制图的分类由于电气控制图描述的对象复杂，应用领域广泛，表达形式多种多样，因此表示一项电气工程或一种电器装置的电气图有多种，它们以不同的表达方式反映工程问题的不同侧面，但又有一定的对应关系，有时需要对照起来阅读。按用途和表达方式的不同，电气图可以分为以下几种。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社1）电气系统图和框图电气系统图和框图是用符号或带注释的框，概略表示系统的组成、各组成部分相互关系及其主要特征的图样，它比较集中地反映了所描述工程对象的规模。如图4-1电力拖动组成。电源控制设备电动机传动机构工作机构图4-1电力拖动组成项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社2）电气原理图电气原理图是为了便于阅读与分析控制电路，根据简单、清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制而成的图样。如图4-2是CA6140车床电气原理图。图4-2CA6140车床电气原理图项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社3）电器布置图电器布置图主要是用来表明电气设备上所有电器元件的实际位置50505050320360端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4图4-3某机床电气布置图项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社4）电器安装接线图电器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，它清楚地表示了各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接，所以安装接线图不仅要把同一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这个电器的实际情况，但对比例和尺寸没有严格要求。图4-4某设备电气接线图项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社5）电器元件明细表电器元件明细表是把成套装置、设备中各组成元件（包括电动机）的名称、型号、规格、数量列成表格，供准备材料及维修使用。如表4-1CA6140车床电器元件明细表。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社2.电气原理图的绘制规则1）电气原理图的组成电气原理图可分为主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机或电路末端的电路，是强电流通过的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触点热继电器和电动机等。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。2）电气原理图中电器元件图形符号、文字符号及标号必须采用最新国家标准。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社3）电源线的画法原理图中直流电源用水平线画出，正极在上，负极在下；三相交流电源线水平画在上方，相序从上到下依L1、L2、L3、中性线（N线）和保护地线（PE线）画出。主电路要垂直电源线画出，控制电路和信号电路垂直在两条水平电源线之间。4）元器件的画法元器件均不画元件外形，只画出带电部件，且同一电器上的带电部件可不画在一起，而是按电路中的连接关系画出，但必须用国家标准规定的图形符号画出，且要用同一文字符号标明。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社5）电器原理图中触点的画法原理图中各元件触点状态均按没有外力或未得电时触点的原始状态画出。当触点的图形符号垂直放置时，以“左开右闭”原则绘制；当触点的图形符号水平放置时，以“上闭下开”的原则绘制。6）原理图的布局同一功能的元件要集中在一起且按动作先后顺序排列。7）连接点、交叉点的绘制对需要拆卸的外部引线端子，用“空心圆”表示；交叉连接的交叉点用小黑点表示。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社8）原理图中数据和型号的标注原理图中数据和型号用小写字体标注在符号附近，导线用截面标注，必要时可标出导线的颜色。9）绘制要求布局合理、层次分明、排列均匀、便于读图。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社3.电气图读图的基本方法任何一台设备的电气控制电路，总是由主电路和控制电路两大部分组成，而控制电路又可分为若干个基本控制电路或环节（如点动、正反转、降压起动、制动、调速等）。分析电路时，通常首先从主电路入手。1）主电路分析分析主电路时，首先应了解设备各运动部件和机构采用了几台电动机拖动。然后按照顺序，从每台电动机主电路中使用接触器的主触点的连接方式，可分析判断出主电路的工作方式，如电动机是否有正反转控制，是否采用了降压起动，是否有制动控制，是否有调速控制等。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社2）控制电路分析分析清主电路后，再从主电路中寻找接触器主触点的文字符号，在控制电路中找到相对应的控制环节，根据设备对控制电路的要求和前面所学的各种基本电路的知识，按照顺序逐步的深入了解各个具体的电路由哪些电器组成，它们相互间的联系及动作的过程等。如果控制电路比较复杂，可将其分成几个部分来分析，化整为零。3）辅助电路分析辅助电路的分析主要包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分。它们大多由控制电路中的元件控制，所以在分析时，要对照控制电路进行分析。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社4）联锁和保护环节分析任何机械生产设备对安全性和可靠性都作出了很高的要求，因此控制电路中设置有一系列电气保护和必要的电气联锁。分析联锁和保护环节可结合机械设备生产过程的实际需求及主电路各电动机的互相配合过程进行。5）总体检查经过“化整为零”的局部分析，理解每一个电路的工作原理以及各部分之间的控制关系后，再采用“集零为整”的方法，检查各个控制电路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，以理解电路中每个电气元件的名称和作用。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社二、电动机点动控制线路三相异步电动机的单向运行控制电路是继电接触控制电路中最简单而又最常用的一种，这种电路主要用来实现异步电动机的单向起动、长动、点动等要求。有些生产机械在工作时只需要作点动控制，如机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社点动控制电路是用按钮和接触器控制电动机的最简单的控制线路，其原理图如图4-6所示，分为主电路和控制电路两部分。点动控制：用手按住按钮SB，接触器KM线圈得电，KM主触点闭合，电动机得电运行，当手松开SB后，接触器KM线圈失电，KM主触点复位，电动机失电，停止运行。这种当按钮按下时电动机就运转，按钮松开后电动机就停止的控制方式，称为点动控制。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社三、全压起动连续运转控制线路采用接触器长动控制，其主要器件是接触器，接触器不仅完成主电路的控制接通，同时还要通过接触器辅助动合触点保持接触器线圈的得电状态，才能使电动机保持连续运行。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社图4-8为接触器长动控制示意图，其工作过程是：项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社所谓自锁是接触器通过自身辅助动合触点闭合，保持自身线圈得电的工作方式。自锁控制不仅可以使电动机保持连续运行，同时它还兼有欠压、失压保护和过载保护。欠压保护：“欠压”是指电路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当电路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。失压(或零压)保护：失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源。当重新供电时，保证电动机不能自行起动。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏，因此还要考虑会出现过载。过载保护要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作过载保护元件。热继电器的整定电流值一般为负载正常工作时通过热继电器的电流的1～1.05倍。项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社四、既能点动又能连续运转控制线路有的生产机械需要正常的连续运行即长动外，进行调整工作时还需要进行点动控制，这就要求控制线路既能实现长动还能实现点动项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社五、多地控制和顺序控制线路1.多地控制线路一般在大型生产设备上，为了使操作人员在设备不同位置均能进行起、停等操作，常常要求组成多地（异地）控制电路，接线的原则是将各起动按钮的动合触点并联，各停止按钮的动断触点串联，分别安装在不同的地方，即可进行多地操作。图4-10多地控制电路项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社2.顺序控制线路在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用是不同的，有时需按一定的顺序起动，才能保证操作过程的合理性和工作的安全可靠。1）主电路实现的顺序控制项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安装与检修知识链接机电设备电气控制技术基础西安电子科技大学出版社项目4三相异步电动机单向起动控制线路的安