电气控制与PLC技术（S7-1200 系列 ）项目化教程 课件 -项目2-电动机的起保停控制

电气控制与PLC应用国家在线精品课程配套课件项目2电动机的起保停控制——任务描述

点动控制元器件少，线路简单，但是需要人工操作，劳动强度大，安全性能差，且不利于实现远距离控制和自动控制。任务要求：完成主轴电机的起保停控制，起保停控制可以解决点动控制线路的缺陷。以车床主轴控制为例，操作人员按下启动按钮主轴转动；松开启动按钮，车床主轴保持转动；按下停止按钮，车床主轴停止转动。起保停控制，顾名思义就是要完成“启动”“保持”“停止”三个功能，即按下启动按钮，电机运行；松开启动按钮，电机保持运行；按下停止按钮，电机停止。项目2电动机的起保停控制任务1：研究控制对象——车床主轴电机任务2：研究起保停控制电路元器件，选择哪些？任务3：研究设计方案的制订和分析（元器件清单、电气原理图、元器件布置、方案分析）任务4：项目实施——起保停控制电路的安装、调试、验收研究控制对象——车床主轴电机任务一任务1：研究控制对象——车床主轴电机任务二起保停控制电路元器件，选择哪些？热继电器电机保护断路器任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器热继电器是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的自动保护电器。反时限是指电器的延时动作时间随通过电路电流的增加而缩短。热继电器主要与接触器配合使用。对电机起到过载保护、断相保护、电流不平衡运行保护以及其他设备发热状态的控制。任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器热继电器的形式有多种，以双金属片式热继电器为例。其内部结构如图所示，主要由热电元件、传动机构、常开触头、常闭触头、电流整定装置和复位按钮组成。热继电器的热电元件主要由双金属片和缠绕在外面的电阻丝组成。双金属片是由两种不同热膨胀系数的金属片复合而成。任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器

热继电器的额定电流是热继电器本身的电流容量。整定电流是指热继电器连续

工作而不动作的最大电流，即电机的过载电流。当电机的电流大于整定电流时，热

继电器动作，起过载保护。任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器请以小组为单位查找资料，认识热继电器的铭牌数据任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器请以小组为单位查找资料，认识热继电器的铭牌数据1.三相主线接入2.整定电流调节（可以用一字或十字螺丝刀拧动设置电流）3.TEST测试机构测试热过载电器能否动作的按钮4.常开触头5.三相主线接出6.停止按钮按下此按钮可以实现停止7.手动/自动切换开关用螺丝刀旋转进行调节H：手动模式A：自动模式8.常闭触头任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器请以小组为单位讨论：热继电器和熔断器都是保护电器，两者能否相互替代?电机在启动或短路时，热继电器是否切断电路?任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器请以小组为单位讨论：热继电器和熔断器都是保护电器，两者能否相互替代?电机在启动或短路时，热继电器是否切断电路?由于热继电器双金属片受热膨胀的热惯性及传动机构传递信号的惰性，热继电器从电动机过载到触头动作需要一定的时间。因此，电机在发生严重过载甚至短路时，热继电器不能够立即动作。所以，热继电器无法代替熔断器起到短路保护。电机启动电流虽然大，但是电机启动时间短，也是由于热继电器动作的延时性，热继电器在电动机启动或短时过载时不会动作，从而满足电机启动运行的需要。任务2：研究起保停控制电路元器件——热继电器如何选择热继电器?选择热继电器主要根据所保护的电动机的额定电流来确定热继电器的规格和热元件的电流等级。(1)

根据电动机的额定电流选择热继电器的规格，一般热继电器的额定电流为电动机的额定电流的1.1～1.5倍。(2)

根据需要的整定电流值选择热元件的电流等级，一般情况下为电动机额定电流的0.95～1.05倍。(3)

根据电动机定子绕组的连接方式选择热继电器的结构形式，Y形接法可以选普通三相结构热继电器，而三角形接法的电动机应选用三相结构，带断相保护装置的热继电器。任务2：研究起保停控制电路元器件——电机保护断路器电机保护断路器(也可以叫作马达保护开关)作为三相笼型异步电动机的过载、短路、断相保护及不频繁地启动、停止控制之用，可用于配电线路保护和不频繁的负载转换，还可当隔离器使用。任务2：研究起保停控制电路元器件——电机保护断路器请以小组为单位查找资料，认识电机保护断路器的铭牌数据任务2：研究起保停控制电路元器件——电机保护断路器请以小组为单位查找资料，认识电机保护断路器的铭牌数据1.三相主线接入2.NC常闭触头3.NO常开触头4.过载电流整定旋钮5.测试开关6.ON/OFF旋钮如果打到ON则合闸7.三相主线接出任务2：研究起保停控制电路元器件——电机保护断路器电机保护断路器电机保护断路器是集成了热继电器，断路器两者特性于一身的一个综合型电气开关，既具有断路器的作用，可以起到不频繁地分断电路功能，又具有热继电器的过载保护、断相保护等功能。任务2：研究起保停控制电路元器件——电机保护断路器？电机保护断路器与热继电器的区别任务2：研究起保停控制电路元器件——电机保护断路器电机保护断路器与热继电器的区别热继电器的过载保护需要配合接触器实现保护功能。电机过载，热继电器动作，使热继电器的常闭触点断开，而此常闭触点串接在电机接触器的控制回路上，热继电器的常闭触点断开后，接触器的线圈失电，接触器的主触点断开，从而实现电机过载保护。电动机保护用断路器正常工作情况下按动手柄，使电源接通，此时脱扣机构闭锁，触头不动作。当电机过载，电动机保护断路器直接分断主电路，对电动机进行保护。因此，电机保护断路器比热继电器更高级一些，不需要借助接触器，就可以直接通断主电路。电机保护断路器结合断路器和热继电器的功能，保护功能多，占用面积小，价格比热继电器和断路器高。研究设计方案的制订和分析任务三元器件清单、电气原理图元器件布置、方案分析任务3：研究设计方案的制订和分析1.元器件的选型——方法任务3：研究设计方案的制订和分析1.元器件的选型——方法任务3：研究设计方案的制订和分析1.元器件的选型——具体型号完成断路器、熔断器、热继电器、接触器的具体选型考虑主回路和控制回路任务3：研究设计方案的制订和分析1.元器件的选型——具体型号考虑主回路和控制回路任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定我国采用GB/T4728.7—2008

等基本标准。电气控制系统图可以分为电气原理图、电气安装图、电气安装接线图。我们刚才绘制的图属于哪一种？任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——电气原理图电气原理图不按照电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。用于分析研究系统的组成和工作原理，方便寻找电气故障，同时也依据它来编制电气接线图。电气原理图从上到下分成三个区域，分别是功能分区、图纸区、图区编号；按照线路的电压、电流的大小以及功能可以分成主电路、控制电路、辅助电路。任务3：研究设计方案的制订和分析树|木|树|人|行|知|并|进2.设计方案的制定主电路控制电路辅助电路CW6132

型普通车床的电气原理图任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——电气原理图

请根据电气原理图的绘制原则，完成主轴电机起保停控制的电气原理图，并标注线号。任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——电气原理图任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——电气原理图

分组讨论交流：启动按钮松开后，电机如何保持持续运行？按下停止，电机失电停转后，松开停止按钮，停止按钮的触头恢复闭合，电机会不会自动重新启动？为什么？任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——元件布置图

电气元件布置图，用来表示电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，电气元件布置图中各个电器元件的代号应该与有关电路图纸和明细表上的代号相同。

在图中要预留10%左右的备用面积以供进行改进设计时使用。并且在图纸中要预留导线槽的位置。任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计