电气控制与PLC技术（S7-1200 系列 ）项目化教程(上篇共上中下3篇)

电气控制与PLC应用国家在线精品课程配套课件课程基本情况前言部分2.课程主要内容—教材课程基本情况介绍目录项目1电机的点动控制项目2电机的起保停控制项目3电机的正反转控制项目4电机的降压启动项目5电机的制动控制项目6电机的调速控制项目1电动机的点动控制——任务描述项目1电动机的点动控制——任务分解任务1：研究控制对象——电动机任务2：研究点动控制电路元器件，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——点动控制电路的安装、调试、验收任务1：研究控制对象——电动机任务1：研究控制对象——电动机教材第2页请以小组为单位查找资料，填写表1-1电机铭牌值任务1：研究控制对象——电动机教材第2页请拍照上传表1-1电机铭牌值任务1：研究控制对象——电动机教材第2页请拍照上传表1-1电机铭牌值？任务1：研究控制对象——电动机？你认为变压器是电机吗?电机的分类电机与拖动按功能分类机械能一电能：发电机（generator）电能一机械能：电动机（motor）电能一电能：变压器（transformer）（变频机、移相器等）按电流性质分类直流电机交流电机一变压器，感应电机（异步电机），同步电机通用（交直两用）按功率大小分类大（上百万千瓦）、中、小、微型、特种电机中的材料机械部分（结构材料）

主要有机壳，端盖等

钢、铝等金属材料电磁部分（有效材料）导电部分：铜、铝等导磁部分

磁性材料：永磁体，稀土等轭铁部分：铁心，钢，电工软铁等

（提供磁路）辅助部分（绝缘材料）油漆，橡胶，绝缘纸等电机的分类电机与拖动同步电机——凸极式：-转子有明显突出的磁极-气隙分布不均匀-适用于转速低的水轮发电机-粗短型电机的分类电机与拖动同步电机第一节同步电机的基本结构和运行状态二、同步电机的基本结构-结构特点：凸极式：-转子有明显突出的磁极-气隙分布不均匀-适用于转速低的水轮发电机-粗短型电机的分类电机与拖动同步电机——隐极式任务1：研究控制对象——电动机？我们的研究对象属于什么类型的电机？任务1：研究控制对象——电动机按转子的结构，分成绕线式和鼠笼式。主要结构部件：定子、转子、气隙。一、异步电机的基本结构任务1：研究控制对象——电动机1.额定电压UN，加在定子绕组上的线电压，V,kV2.额定电流IN，额定状态时，定子绕组的线电流,A3.额定功率PN，额定运行时，输出的机械功率,kW4.额定转速nN，加额定负载时转子的转速,r/min一、异步电机的铭牌1400r/min任务1：研究控制对象——电动机一、异步电机的铭牌异步电机的转速一般多大？任务1：研究控制对象——电动机？该电机是几极的电机？1400r/min任务1：研究控制对象——电动机？有一台感应电机，其额定转速为2850r/min，请问该电机的是几极的电机？项目1电机的点动控制第二部分项目1电机的点动控制——任务分解任务1：研究控制对象——电动机任务2：研究点动控制电路元器件，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——点动控制电路的安装、调试、验收任务2：研究点动控制电路元器件自动开关、空气开关(简称空开)，用于低压配电线路的不频繁通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动切断电路，是一种既具有控制作用，也具有保护作用的低压电器。1.低压断路器任务2：研究点动控制电路元器件1.低压断路器断路器主要由3个基本部分组成，即触头、灭弧系统以及各种脱扣器，其中主要包括过热脱扣器、欠电压(失压)脱扣器、电流脱扣器、分励脱扣器以及自由脱扣器。图1-3

断路器图形符号任务2：研究点动控制电路元器件教材第5页请以小组为单位查找资料，认识断路器的铭牌数据1.低压断路器任务2：研究点动控制电路元器件1.低压断路器请拍照上传第4-6页的填写情况？任务2：研究点动控制电路元器件1.低压断路器？NBE7与NXBLE-63两个型号断路器的区别？NBE7断路器是3P的断路器，用于三相电控制，不具有漏电保护NXBLE-63用于单相电控制，具有漏电保护任务2：研究点动控制电路元器件低压断路器的选择方法1.其额定电压和额定电流应不小于线路正常工作电压和计算负载电流。2.热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。3.电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作时可能出现的峰值电流。用于控制电动机的断路器，其瞬时脱扣整定电流可按I2≥KIt选取。(式中K为安全系数，可取1.5～1.7;Ist为电动机的启动电流。)4.欠压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压。5.断路器的极限通断能力应不小于电路最大短路电流。断路器也可以根据经验，快速选择额定电流的1.5~2.5倍。1.低压断路器任务2：研究点动控制电路元器件

按钮是最常见的一种主令电器，在控制电路中起到发布控制命令、控制线路通断的作用。一般情况下，按钮的触头允许通过的电流较小，一般不超过5A。因此，按钮一般不能在主电路上直接使用。常见的按钮如图1-8所示。按钮按照外形特点可以分为：自复位式、蘑菇头式、自锁式、单按钮、多按钮等。2.按钮任务2：研究点动控制电路元器件教材第5页

按钮是最常见的一种主令电器，在控制电路中起到发布控制命令、控制线路通断的作用。一般情况下，按钮的触头允许通过的电流较小，一般不超过5A。因此，按钮一般不能在主电路上直接使用。常见的按钮如图1-8所示。按钮按照外形特点可以分为：自复位式、蘑菇头式、自锁式、单按钮、多按钮等。2.按钮任务2：研究点动控制电路元器件教材第7页

自复位式单按钮：在不受外力情况下，触点a与触点b之间导通，这一对触点称为常闭触点(NC);在不受外力情况下，触点c与触点d之间不导通，这一对触点称为常开触点(NO)。

按下按钮帽，动触头向下运动，常闭触点断开后，常开触点导通；松开按钮帽，动触头在复位弹簧的作用下，动触头向上运动，常闭触点恢复导通，常开触点恢复断开。2.按钮任务2：研究点动控制电路元器件教材第8页

如何选择按钮？2.按钮任务2：研究点动控制电路元器件教材第8页

如何选择按钮？

(1)可以根据使用的场合和具体的用途选择按钮的类型。如为防止人员误操作，一般选用钥匙式；有腐蚀的场所一般选用防腐式。

(2)可以根据工作状态指示和工作情况的要求选择按钮和指示灯的颜色。如停止按钮用红色、启动按钮用绿色，具体参见表1-3。

(3)应根据控制回路的需求选择按钮的数量。2.按钮任务2：研究点动控制电路元器件教材第8页

熔断器在电路中主要起短路保护作用。熔断器的熔体串接于被保护的电路中。

熔断器由熔体和安装熔体的绝缘底座(或称熔管)组成。熔断器串接于被保护电路中。电路正常工作时，熔断器的熔体相当于一段导线；当电路发生短路故障时，熔体被迅速熔断切断电路，从而起到保护电路设备的作用。熔断器结构简单、动作可靠、价格便宜，更换方便，应用范围广。3.熔断器任务2：研究点动控制电路元器件

熔断器在电路中主要起短路保护作用。熔断器的熔体串接于被保护的电路中3.熔断器(1)

熔断器额定电压：熔断器长期工作所能承受的电压。(2)

熔断器额定电流：保证熔断器长期正常工作的电流。(3)

分断能力：熔断器的分断能力是指熔断器在其额定电压及工作条件下，可瞬间承受的最大电流，熔断器会熔断但是不能发生爆炸情况。(4)

熔体的额定电流：在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。熔断器的额定电流值要大于等于熔体的额定电流值。任务2：研究点动控制电路元器件教材第10页请以小组为单位查找资料，填写3.熔断器任务2：研究点动控制电路元器件教材第10页3.熔断器任务2：研究点动控制电路元器件

如何选择熔断器？3.熔断器熔断器应根据使用环境、短路电流大小、负载特性进行选择。熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。任务2：研究点动控制电路元器件

如何选择熔断器？3.熔断器任务3：研究设计方案的制订和分析请以小组为单位查找资料，讨论确定方案，控制电动机（图1-1）的方案，实现起停控制。任务3：研究设计方案的制订和分析1.低压断路器实现起停控制——元器件选择可以通过低压断路器实现实验室电机的起停控制。控制策略：合上低压断路器时，电机运行。断开断路器时，电机停止。熔断器实现短路保护。元器件选择的汇总统计任务3：研究设计方案的制订和分析1.低压断路器实现起停控制——元器件选择请以小组为单位查找资料，根据元器件选型方法完成表1-4元器件清单。任务2：研究点动控制电路元器件1.低压断路器请上传你的元器件选择清单？任务3：研究设计方案的制订和分析1.低压断路器实现起停控制——电气原理图电气控制图采用国家电气制图标准规定的文字符号、图形符号、规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。我国采用的是国家标准GB/T4728.7—2008等基本标准。任务3：研究设计方案的制订和分析1.低压断路器实现起停控制——电气原理图请将低压断路器实现实验室电机点动控制的电气原理图补充完整。？请上传电气原理图任务3：研究设计方案的制订和分析1.低压断路器实现起停控制——元器件布置元件安装布局图如图所示。任务3：研究设计方案的制订和分析分小组讨论交流：讨论断路器控制电机运行是否适用于机床控制并分析原因。断路器控制电机运行的控制方案如图1-16所示，适用哪些场合?？频繁通断？？任务3：研究设计方案的制订和分析低压断路器用于低压配电线路的不频繁通断控制；因此低压断路器控制电机运行的控制方式在实际生产应用中，一般用于电风扇和砂轮机的控制；机床快速移动等需要频繁控制操作的场合，通常使用接触器进行控制。？接触器任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器接触器主要用于频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离的自动控制。接触器的主要控制对象是电机。接触器配合各种继电器可以实现对电机的定时操作、联锁控制及各种定量控制以及对线路进行失压、欠压保护。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器CJX2

系列Ex9C

系列CJT1系列CJ20

系列接触器有交流接触器和直流接触器两大类型。交流接触器和直流接触器的结构和工作原理基本相同。交流接触器如图所示。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器（1）电磁系统。电磁系统主要由线圈、铁芯、衔铁组成。线圈装在铁芯上，交流接触器的铁芯两个端面上嵌有短路环(图1-21)。短路环的作用是消除电磁系统的振动和噪声。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器（1）电磁系统。电磁系统主要由线圈、铁芯、衔铁组成。线圈装在铁芯上，交流接触器的铁芯两个端面上嵌有短路环(图1-21)。短路环的作用是消除电磁系统的振动和噪声。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器(2)触头系统。接触器的触头分为主触点和辅助触点。如图所示，主触头一般为三对常开触头，可以通断电流较大的主电路。辅助触头用以通断电流较小的控制电路。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器(2)接触器是一种自动的电磁式开关，触头的动作不是由手来控制。A1、A2为接触器线圈。当线圈A1、A2接通额定电压时，产生电磁力，克服弹簧弹力，吸引衔铁向下运动，衔铁带动绝缘连杆和动触头向下运动使常开触头闭合，常闭触头断开。当线圈失电或电压低于释放电压时，电磁力小于弹簧反力，触点恢复(常开触头恢复断开，常闭触头恢复闭合)。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器(2)接触器是一种自动的电磁式开关，触头的动作不是由手来控制。任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——什么是接触器(2)接触器是一种自动的电磁式开关，触头的动作不是由手来控制。请完成接触器电气符号的绘制任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——认识接触器的铭牌观察图1-22交流接触器，查阅相关手册，理解铭牌含义。并指出线圈A1、A2、主触头、辅助触头所在位置。12A1A2任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——认识接触器的铭牌观察图1-22交流接触器，查阅相关手册，理解铭牌含义。并指出线圈A1、A2、主触头、辅助触头所在位置。1.220v50Hz该接触器的线圈额定工作电压为220v额定频率为50Hz2.该接触器型号为CJX2-1810C表示接触器；J表示交流；X表示小型；18表示额定工作电流为18A10表示3P+NO；01表示3P+NC；11表示3P+NO+NC3.135和246分别为三对主触点；13和14是一对NO辅助触点12A1A2任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——认识接触器的铭牌观察图1-23交流接触器，查阅相关手册，理解铭牌含义任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——如何选择接触器观察图1-23交流接触器，查阅相关手册，理解铭牌含义1.CJX2-12小型交流接触器，额定工作电流为12A2.Ui690绝缘电压Ith20A极限电流3.AC-3适用典型负载类型（其中-1表示无感或微感负载、电阻炉；-2表示绕线式感应电动机的起动、分断；-3表示笼形感应电动机的起动、运转中分断；-4表示笼形感应电动机的起动、反接制动或者反向运转、电动。）4.额定工作电压、电流、功率；以其中一行为例：该接触器带AC-3类负载，220v工作电压下，电流12A可以带3kw以内的负载5.执行标准？任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——如何选择接触器(1)根据接触器控制的负载性质选择接触器的类型。一般情况下，交流负载选择交流接触器，直流负载选择直流接触器。交流接触器按照负载的种类分为一类(AC1)、二类(AC2)、三类(AC3)、四类(AC4)。AC1类接触器是用来控制无感或微感负载、电阻炉；AC2类接触器是用来控制绕线式感应电动机的启动、分断；AC3类接触器是用来控制笼型感应电动机的启动、运转中分断；AC4类接触器是用来控制笼型感应电动机的启动、反接制动或反向运转、点动。？任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——如何选择接触器(2)根据控制线路选择主触头的额定电压、额定电流。接触器的主触头的额定电压要大于或等于主触头控制线路的额定电压。

接触器主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。一般情况下接触器主触点的额定电流(IN)应大于等于1.3~2倍的被控主回路的额定电流(I)即IN≥(1.3~2)I。？任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——如何选择接触器(3)根据控制要求选择接触器线圈的额定电压、触头的数量和种类。若控制线路简单、使用电器较少时，可以直接选用380V或220V电压的线圈。分小组讨论交流：采用接触器控制实现图1-1电机点动控制，应该选择何种型号接触器?任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——如何选择接触器分小组讨论交流：采用接触器控制实现图1-1电机点动控制，应该选择何种型号接触器?任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——如何选择接触器分小组讨论交流：采用接触器控制实现图1-1电机点动控制，应该选择何种型号接触器?图1-1电机的为鼠笼电机，因此电机类型选择AC-3类型电机的额定电流为0.33A,IN≥Ie×（1.3～2）=0.66A即接触器的主触头的额定电流大于0.66A即可。线圈电压可以选择220v，因为是点动，只需要3对主触头

只要满足以上条件的接触器都满足要求任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——元器件清单更新请更新元器件选型的清单。1-5任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——电气原理图更新任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——电气原理图更新任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——电气原理图更新请描述该控制电路的工作过程任务3：研究设计方案的制订和分析2.接触器实现点动控制——元器件布置THANKS感谢您的观看，做好课后复习、预习。

电气控制与PLC应用国家在线精品课程配套课件1.仿真软件CADe_simucn中文版(电气线路绘制软件)是一款经典实用的电路图绘制仿真软件,它是模拟电路的仿真软件。任务1——电动机的点动基本电路的绘制1.如何新建文件？2.窗口的常用功能？3.如何保存文件？4.如何初步完成电气原理图的绘制？任务1——电动机的点动基本电路的绘制电气原理图的绘制练习任务1——电动机的点动基本电路的绘制电气原理图的功能增加热保护的功能（加入热继电器）？??任务1——电动机的点动基本电路的绘制电气原理图的功能增加保持功能（自锁）？??任务1——电动机的点动基本电路的绘制电气原理图的功能增加停止功能？??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.设计方案的制定——元件布置图

请根据电气元件布置图的绘制原则，完成主轴电机起保停控制的电气元件布置图。任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——电气接线图任务3：研究设计方案的制订和分析2.设计方案的制定——电气接线图请根据电气接线图的绘制原则，完成主轴电机起保停控制的电气接线图。THANKS感谢您的观看，做好课后复习、预习。电气控制与PLC应用国家在线精品课程配套课件项目3电动机的正反转控制——任务描述在实际生产中往往需要实现电机正反转控制。如磨床的磨头的上升、下降；机床工作台的前进、后退。如何实现三相交流异步电动机正反转控制呢?当三相交流异步电动机的定子绕组通入三相交流电会产生旋转磁场。磁场的旋转方向取决三相交流电的相序，改变相序，就能改变磁场旋转的方向，从而改变电动机的转向一、

学习目标1.掌握三相异步交流电机正反转的工作原理。2.说出倒顺开关、行程开关、接近开关的作用、选型方法、认识元器件铭牌。3.能够采用查线阅读法分析电气原理图。项目3电机的正反转控制鼠笼式三相异步电动机的转子绕组，是短路的。A.正确B.错误三相异步电动机的转速n不能等于ns，否则无法切割磁力线，因此，被称为异步电机。A.正确B.错误三、制订方案1.按钮、接触器实现正反转控制项目3电机的正反转控制主电路——需要实现正反转控制，需要两个接触器(KM1负责正转，KM2负责反转)请将图3-9补充完整，实现正反转控制三、制订方案1.按钮、接触器实现正反转控制项目3电机的正反转控制主电路——需要实现正反转控制，需要两个接触器(KM1负责正转，KM2负责反转)三、制订方案1.按钮、接触器实现正反转控制项目3电机的正反转控制控制电路——四个方案是否可以实现电机正反转控制，如果能，请比较各个方案之间的优缺点。三、制订方案1.按钮、接触器实现正反转控制项目3电机的正反转控制控制电路方案优缺点分析：方案

一SB1为正转按钮，SB2为反转按钮。如果采用此方法，容易造成短路故障。因此正反向间需要有一种联锁关系。三、制订方案1.按钮、接触器实现正反转控制项目3电机的正反转控制控制电路方案优缺点分析：方案

二采用了接触器的互锁，任一接触器线圈先得电后，即使按下相反方向的按钮，另一个接触器也无法得电，称为互锁。这种电路工作安全可靠，但是操作不便。电气操作只能按正、停、反或反、停、正的方式进行操作。电路不能正反、反正操作控制，给设备的操作带来诸多不便。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制方案

三采用了按钮的互锁，将按钮的常闭触点串联到另一个按钮的电路中。这种电路操作方便，但是容易发生故障。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制方案

四正转控制：按下SB1→SB1动断触头先分断对KM2互锁、SB1动合触头后闭合→KM1线圈通电→KM1自锁触头闭合自锁、KM1互锁触头分断对KM2互锁、KM1主触头闭合→电动机M启动连续正转。反转控制：按下SB2→SB2动断触头先分断→KM1线圈失电→KM1自锁触头分断、KM1互锁触头复位（SB2动合触头后闭合）→电动机M失电→KM2线圈通电→KM2自锁触头闭合自锁、KM2互锁触头分断对KM1互锁（切断正转控制电路）、KM2主触头闭合→电动机M启动连续反转。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制方案

四当KM1线圈得电，KM1的常闭触头断开，避免KM2线圈得电；当KM2线圈得电，KM2的常闭触头断开，避免KM1线圈得电。这就是接触器的互锁。既具有按钮的互锁，又具有接触器的互锁，称为双重互锁。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制如果KM1和KM2接触器同时得电会造成严重的三相短路故障，而双重互锁可以有效避免KM1和KM2同时得电。具有互锁控制的接触器在主电路图中，需要使用符号“▽”表示。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制请完成双重互锁正反转控制线路的主电路、控制电路电气原理图的绘制。（P55）三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制请完成双重互锁正反转控制线路的主电路、控制电路电气原理图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制请完成双重互锁正反转控制线路的主电路、控制电路电气原理图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制请完成双重互锁正反转控制线路的主电路、控制电路电气原理图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制请完成双重互锁正反转控制线路的主电路、控制电路电气原理图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路电气系统的绘制。图3-11双重互锁正反转控制电气原理图教材P36三、制订方案2.双重互锁正反转控制——布局图项目3电机的正反转控制电动机双重互锁正反转控制线路电气元件布局图如何绘制？三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制

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。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路电气系统的绘制。图3-11双重互锁正反转控制电气原理图教材P36有哪些电气元件需要布局？三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路元器件布置图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路元器件布置图的绘制。QF1FU1QF1FU1KM1KM2FR三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制小组讨论：完成双重互锁正反转控制线路元器件布置图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制起保停的电气接线图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路电气接线图的绘制。（P56）三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路电气接线图的绘制。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路电气接线图的绘制。四、项目拓展1.行程开关项目3电机的正反转控制工厂车间里的行车、工作台等能够实现自动往返。这是在正反转控制的基础上增加了位置控制。位置控制可以依靠行程开关、接近开关来实现。图3-14

行程开关图3-15行程开关示意图及图形符号四、项目拓展2.接近开关项目3电机的正反转控制不需要接触到被检测物体，当有物体移向位移传感器，并接近到一定距离时，位移传感器就有“感知”,通常把这个距离叫“检出距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关，就是接近开关。图3-16

接近开关图3-17

接近开关图形符号四、项目拓展2.接近开关项目3电机的正反转控制电感式接近开关：是利用电涡流效应制成，开关量输出的位置传感器。当金属物体到达动作距离范围内，就可以让开关动作，驱动直流电器，或为PLC提供控制指令。金属工件开关输出电路检测电路高频振荡电路输出高电平或低电平信号四、项目拓展2.接近开关项目3电机的正反转控制圆柱型电感式接近开关电感式接近开关：是利用电涡流效应制成，一种开关量输出的位置传感器。当金属物体进入动作距离范围内，就可以让开关动作，驱动直流电器或为PLC提供控制指令。产品说明产品名称电感式接近开关产品型号LJ12A3-8-Z/BX工作电压DC6V-36V输出模式NPN型常开安装方式准齐平四、项目拓展3.自动往返控制项目3电机的正反转控制分组讨论交流：如图所示，请用查线阅读法分析其工作原理，并分析SQ3和SQ4的作用。四、项目拓展3.自动往返控制项目3电机的正反转控制分组讨论交流：如图所示，请用查线阅读法分析其工作原理，并分析SQ3和SQ4的作用。三、制订方案2.双重互锁正反转控制项目3电机的正反转控制完成双重互锁正反转控制线路电气系统的绘制。图3-11双重互锁正反转控制电气原理图教材P36THANKS感谢您的观看，做好课后复习、预习。

电气控制与PLC应用国家在线精品课程配套课件项目4电动机的降压启动——任务描述电源容量在180KVA以上，且电动机功率在7kW以下的电动机可以采用全压启动。如果电机功率较大，在启动的过程中，电动机的启动电流会远远大于其额定电流，一般是额定电流的4～7倍。过大的启动电流会造成电网电压下降，而且会引起电机发热，加速线圈老化，缩短电机的寿命。需要采用降压启动。项目4电机的降压启动控制经验公式：满足公式——全压起动；不满足公式—降压起动；一、任务描述降压启动：启动时，减小加在定子绕组上的电压，以减小启动电流；待电机启动完成后，再将电压恢复到额定值，电动机进入正常运转工作状态。启动时——降压；运行时——全压任务要求：完成三相交流异步电动机的降压控制线路的安装与调试。项目4电机的降压启动控制一、任务描述请大家以小组为单位，查询资料。列举三相异步电动机的降压启动的方法。项目4电机的降压启动控制一、任务描述项目4电机的降压启动控制定子绕组串电阻降压启动M3~FU1KM3FRQSL1L3L2TKM1KM2自耦变压器降压启动QSFRV1MU1W2FU1V23～KM2KM3KM1W1U2L1L2L3星三角降压启动FU1KM1QSM3～FRL1L3L2KM3KM2U1V1W1W2U2V2U3V3W3延边三角形降压启动——可以选择的方案一、任务描述项目4电机的降压启动控制三相异步电动机降压启动可以选择的方案：定子绕组串电阻降压启动自耦变压器降压启动星-三角降压启动延边三角形降压启动

软启动器启动时——降压；运行时——全压？二、信息收集启动时——降压；运行时——全压项目4电机的降压启动控制如何实现切换？手动还是自动？自动切换的话？怎么实现？二、信息收集项目4电机的降压启动控制时间继电器是一种实现触头延时闭合或断开的自动控制电器，被广泛应用于时间顺序控制。按照工作原理可以分为空气阻尼式时间继电器、电动式时间继电器、电磁式时间继电器、电子式时间继电器等。根据延时方式通常可以分为通电延时型、断电延时型。二、信息收集项目4电机的降压启动控制时间继电器的电气符号请练习符号绘制P64-65二、信息收集项目4电机的降压启动控制时间继电器二、信息收集项目4电机的降压启动控制时间继电器底座21873456二、信息收集项目4电机的降压启动控制小组讨论：通电延时和断电延时有什么不同？二、信息收集项目4电机的降压启动控制空气阻尼式时间继电器结构简单、价格低、不受电压、电流、频率影响。整定精度低，只适用于控制精度要求不高的场合。主要由电磁系统、延时机构和触头三部分构成。触头分为通电延时触头和不具有延时功能的瞬时触头。延时机构主要是气囊式阻尼器。二、信息收集项目4电机的降压启动控制空气阻尼式时间继电器二、信息收集项目4电机的降压启动控制二、信息收集项目4电机的降压启动控制通电延时

VS

断电延时在获得输入信号后，立即开始延时，延时完毕，其执行部分才输出信号以操纵控制电路；当输入信号消失后，继电器立即恢复到动作前的状态。在获得输入信号后，执行部分立即有输出信号；在输入信号消失后，继电器却需要经过一定的延时，才能恢复到动作前的状态。二、信息收集项目4电机的降压启动控制数显时间继电器随着半导体、集成电路等技术的提高，时间继电器也越来越智能化。例如，NJS1系列时间继电器、DH48S系列时间继电器都是数显时间继电器。二、信息收集项目4电机的降压启动控制二、信息收集项目4电机的降压启动控制如何选择时间继电器？(1)

根据系统的延时范围和控制精度要求选择时间继电器的类型和系列。在延时精度要求不高的场合，可以选价格较低的空气阻尼式时间继电器，反之，对精度要求较高的场合，可以选用数显式时间继电器。(2)

根据控制要求选择时间继电器的延时方式以及延时触头与瞬时触头的数量。(3)根据控制线路的工作电压，选择时间继电器吸引线圈的电压。三、制订方案项目4电机的降压启动控制常见降压启动方法：定子绕组串电阻降压启动、自耦变压器降压启动、Y/△降压启动、延边三角降压启动、软启动器启动等。方案一：定子绕组串电阻降压启动启动时：在电动机的定子绕组上串联电阻，由于电阻的分压作用，使加在电动机的定子绕组上的电压低于电源电压；启动后：将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动定子串电阻实现电动机降低启动电压的目的，该选择多大的启动电阻?启动电阻值估算公式：启动电阻的功率估算公式：Ist——未串入电阻时的启动电流，（4-7）IN，可取6倍；Ist’——串入电阻后的启动电流；（2-4）IN，可取2倍；IN——电动机的额定电流。三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动分组讨论完成：现有一台三相鼠笼异步电动机，额定电压为380V,额定电流为38.4A,功率为20kW,若采用串电阻降压的方式进行降压启动，启动电阻是多大？Ist——未串入电阻时的启动电流，（4-7）IN，可取6倍；Ist’——串入电阻后的启动电流；（2-4）IN，可取2倍；IN——电动机的额定电流。三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动现有一台三相鼠笼异步电动机，额定电压为380V,额定电流为38.4A,功率为20kW,若采用串电阻降压的方式进行降压启动，启动电阻是多大？启动电阻阻值为：启动电阻功率为：三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动1.手动控制分组讨论交流：请用查线阅读法分析其工作原理。采用手动控制有何不足?如何改善?三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动1.手动控制合上电源开关QF1,电动机串联电阻降压启动合上QF2，电阻R被短接电动机全压正常运转三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动1.手动控制能否用时间继电器实现电动机启动过程中自动切换效果？三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动——自动控制采用手动控制的方式实现切换，既不方便也不可靠，可以采用时间继电器实现自动切换。分组讨论交流：图中KM1接触器、KM2接触器的线圈电压应选多大?KT是通电延时型时间继电器还是断电延时型时间继电器？请用查线阅读法分析其工作原理。三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动以小组为单位完成主电路、控制电路的分析三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动——自动控制KM1、KM2接触器的线圈电压应选220V，KT是通电延时型时间继电器。

降压启动：合上总闸开关。KM1得电，M电动机串电阻R降压启动；KM2得电，M电动机全压运行。SB2是启动按钮，SB1是停止按钮。三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案一：定子绕组串电阻降压启动——自动控制读图分析1.该图为哪种类型的电气图？2.图中L1、L2、L3表示什么？5.图中时间继电器的文字符号是什么？它的延时类型是什么？3.图中电动机能实现何种控制？4.图中是什么结构类型的电动机？读图分析9.该电路有哪些保护措施？分别由哪些电器元件来实现？6.请在图中标出自锁环节。7.请在图中标出互锁环节，并指明互锁类型。8.

KM1名称是什么？三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案二：自耦变压器降压启动——手动控制变压器变压器是根据电磁感应原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率另一等级的交流电压和电流的静止电气设备。具有变换电压、变换电流和变换阻抗的功能。在一个闭合的铁心磁路上，套两个相互独立、彼此绝缘的绕组，就构成了单相变压器。三、制订方案项目4电机的降压启动控制方案二：自耦变压器降压启动——手动控制变压器一次绕组（原绕组/原边）：接电源，用下标1标注其参数。二次绕组（副绕组/副边）：接负载，用下标2标注其参数。实际上，一、二次绕组并非绕在两个不同的铁心柱上，而是同心地绕在同一铁心柱上。通常低压绕组在内，高压