【《电气控制电路基本控制规律概述》3700字】

电气控制电路基本控制规律概述由继电器接触器所组成的电气控制电路，基本控制规律有自锁控制、互锁控制、点动与连续运转的控制、多地连锁控制、顺序控制与自动循环控制等。一、自锁与互锁控制自锁与互锁的控制统称为电气的连锁控制，在电气控制电路中应用十分广泛。（一）自锁控制图2-2为三相笼型感应电动机全电压起动、单向运行的控制电路。在图2-2(a),当电动机启动时,打开电源开关,打开电源控制电路,按下开始按钮某人,是常开触点闭合,精力充沛和关闭接触器公里线圈,公里的常开主触点关闭,和电机连接到三相交流电源开始旋转。松开SB启动按钮，KM线圈断电释放，KM常开主触点开，电机停止运行。在图2-2(b)中，启动按钮SB2与KM常开辅助触点并联。接通电源，按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电并拉动，KM常开主触点和常开辅助触点同时闭合。后者通过SB2常开触点和KM本身常开辅助触点为KM线圈供电。当启动按钮SB2松开时，尽管SB2路断开，KM线圈仍通过其常开辅助触点路径保持通电，使电机继续运行。这种依靠接触器本身的辅助触点来保持功率的现象称为自锁，而起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。这个电路叫做自锁电路。要停止电机，按下停止按钮SB2,KM线圈松开电源，主电路和自锁电路断开，电机停止电源。图2-2(b)中的电路是典型的带自锁控制的单向运行电路，也称为启动-安全-停电电路，也是具有最基本控制功能的电路。图2-2三相笼型异步电动机全压启动单向运转控制电路电路中的保护环节:①采用熔断器FU1和FU2作短路保护，但不能实现过载保护。(2)热继电器FR作为过载保护。当电机长时间过载时，FR会断开控制电路，使接触器断电释放，电机停止工作，实现电机的过载保护。③下压保护和失压保护。当启动按钮SB2与接触器KM结合时，出现欠压或失压时，接触器会自动松开并切断电机电源。当电源电压恢复后，由于自锁触点断开，接触器不会自动启动。（二）互锁控制各种生产机械往往需要上、下、左、右、前、后等相反方向的运动，这就要求电机能够朝相反的方向运行。改变三相交流电机定子绕组的相序即可实现。如果根据图2-2中的自锁控制电路在主电路中增加一个转换开关SA，则SA有4对触点，3个工作位置。当转换开关SA置于上下不同位置时，通过其接触改变与三相交流电源相连的电机定子的相序，进而改变电机的旋转方向。这里采用接触器KM作为线路接触器，转换开关控制电机的正反转回路，如图2-3所示。转换开关SA是用于电机旋转方向的预选开关。按钮控制接触器，然后接触器的主触点接通或断开电机的三相电源，实现电机的启动和停止。电路保护环节与自锁控制电路相同。图2-3转换开关控制电动机正反转电路图2-4所示为用正、反接触器改变定子绕组相序控制三相异步电动机正反转的电路。左边是主电路图，右边是三个控制电路。图2-4(a)是两个单向旋转控制电路的组合。主电路通过正向和反向接触器KM1、KM2主接触器实现电机任意两相三相功率换向，从而实现电机的正反转。当正转启动时，按下正转启动按钮SB2,KM1线圈通电自锁，电机启动并正向运行。当反向启动时，按下反向启动按钮SB3,KM2线圈通电并自锁，电机反向启动运行。但若按正转启动按钮SB2后电机进入正转，再按反转启动按钮SB3误操作，则正、负转接触器KM1、KM2线圈通电并拉紧，其主触点闭合，然后电源发生两相短路，导致熔断器FU1熔断，电机不能工作。为了避免上述事故的发生，需要保证两个接触器不能同时工作。这种相互限制的控制动作，即只允许一个接触器同时操作，称为联锁。在控制电路中，正、反向接触器的常闭触点串联在对方线圈电路中，两对动态断触点称为联锁触点。带接触器联锁保护的正反向控制线如图2-4(b)所示。这样，当按下正转启动按钮SB2时，正转接触器KM1线圈通电，主触点闭合，电机转动。同时，反向接触器KM2的线圈电路由于KM1的动态分断辅助触点的断开而被切断。同样，当反向接触器KM2移动后，正向接触器KM2的线圈电路不再工作。图2-4三相异步电动机正反转控制电路（a）无互锁电路；（b）具有电气互锁电路；（c）具有双重互锁电路图2-4(b)采用正、反向旋转接触器常闭辅助触点进行联锁，称为电气联锁。这种电路要实现电机从正向反，或从反向正，必须先按下停止按钮，然后才能反向启动，这种电路叫做正-停止-反向电路。图2-4(c)在图2-4(b)的基础上增加了一对联锁，这对联锁是将另一侧接触器线圈电路中正、反向启动按钮常闭辅助触点串联起来。因此，图2-4(c)为双联锁控制电路。该电路无需按下停止按钮即可直接从正向转换为反向。这是因为按键式联锁触点可以先断开运行电路，然后再连接反向运行电路。这种电路称为正-逆断网电路。从上面可以看出，具有联锁功能的电机的正反转控制电路增加了一个相短路保护环节。二、点动与连续运转的控制生产机械的运行状态有连续运行和短运行两种，所以对其驱动电机的控制也是动态和连续运行两种控制电路。图2-5为电机点动连续运行的控制电路。左边是主电路图，右边是三种控制形式的控制电路图。图2-5(a)是最基本的点控制电路。按下SB点按钮，KM线圈通电，电机开始旋转;松开SB按钮，KM线圈松开电源，电机停止。因此，该电路是一个简单的点控制电路。连续操作和点动操作在控制环节上的最大区别在于是否有自锁环节。图2-5(b)是用开关SA断开或连接自锁电路的电路，可实现点动或连续工作。当开关SA关闭时，可实现连续运行;当SA断开时，可实现点动控制。图2-5(c)是用复合按钮SB3实现点控，用按钮SB2实现连续工作的电路。（b）（c）图2-5电动机点动与连续运转控制电路（a）基本点动控制电路；（b）开关选择运行状态的电路；（c）两个按钮控制的电路三、多地连锁控制有些机械设备为了操作方便，往往在两个或两个以上的位置进行控制，如重型龙门刨床有时在固定的操作台控制，有时需要站在机床周围的悬挂按钮控制;再比如电梯，人在箱中可以控制，人在箱中也可以控制，这样形成了需要控制的电路。多地控制采用多组启动按钮和停止按钮。这些按钮的连接原理是启动按钮的常开触点应并联连接，即逻辑与关系。停止按钮常闭触点应串联连接，即逻辑与关系。多站点控制电路图如图2-6所示。图2-6多地控制电路图四、顺序控制机械设备采用多台电机驱动，为了保证设备的安全运行和运行过程的顺利进行，电机的启动和停止，必须按一定的顺序进行控制，这就叫做电机的顺序控制。这种情况在机械设备中很常见。如机床油泵电机在主轴电机之前启动，主轴电机在切削液泵电机之前启动等。顺序启停控制电路包括顺序启同时停控制电路和顺序启顺序停控制电路。两台电机的顺序控制电路图如图2-7所示。左边是两台电机的主序控制电路，右边是两种不同控制要求的控制电路。图2.7(a)为顺序起动电路图。合上主电路和控制电路的电源开关，按下启动按钮SB2,KM1线圈通电并自锁，电机M1开始旋转。同时，KM2控制电路中KM1串常开辅助触点也会闭合。此时再次按下SB4按钮，KM2的线圈通电并自锁，电机M2开始旋转。如果先按SB4按钮，由于KM1的常开辅助触点断开，电机M2不能先启动，从而达到M1和M2依次启动的目的。生产机械除了要求以启动为目的外，有时也要求有一定的顺序停止，比如输送带输送机，先在输送机前面先启动，再在输送机后面启动;停车时先停第二台机器，再停第一台机器，以免造成物料在皮带上的堆积和滞留。图2-7(b)是依次启动和停止的控制电路。因此，根据图2.7(a)，将触点KM2常开辅助触点连接到停止按钮SB1的两端。这样，即使先按下SB1，电动机M1也不会停止运行，因为KM2的线圈仍在通电。然后按SB1停止M1，满足先停止M2，再停止M1的要求。图2-7两台电动机顺序控制电路图（a）按顺序启动电路；（b）按顺序启动、停止的控制电路在许多顺序控制中，需要一定的时间间隔，而时间继电器经常用来实现这一点。时间继电器控制的时序启动电路如图2-8所示。连接主电路和控制电路的电源，按下启动按钮SB2,KM1和KT同时通电并自锁，电机M1启动运行。当通电延时型时间继电器KT的延时时间上升时，与延时合闸的常开触点闭合，KM2线圈电路接通自锁，电机M2开始旋转。同时断开KM2常闭辅助触点，时间继电器KT线圈电路断开，KT不再工作。图2-8时间继电器控制的顺序启动电路五、自动往复循环系统在生产中，有些机床工作台需要进行自动往复操作，而自动往复操作通常是利用行程开关来控制自动往复运动的相对位置，然后控制电机或电磁阀的正反转，实现生产机械的自动往复运动。图2-9(a)为机床工作台自动往复运动示意图。床身两端固定有行程开关SQ1和SQ2，指示加工的起点和终点。碰撞块A和B设置在工作台上，它们与运动部件工作台上一起运动，分别按下SQ1和SQ2改变控制电路的状态，实现电机的正反运行，并拖动工作台，实现工作台的自动往复运动。图2.9(b)为自动往复循环控制电路，左边为主电路，右边为控制电路。图中SQ1为反向反向行程开关，SQ2为正向反向行程开关，SQ3为正向限位开关，SQ4为反向限位开关。电路工作原理:主电路和控制电路的电源开关,按下按钮SB2,KM1线圈电和自锁,电机开始旋转,拖动工作台,向前移动到位时,碰撞块新闻SQ2,常闭接触断开,常开关闭联系人,前者使KM1线圈通电，使KM2线圈通电