《电气控制与S7-1200PLC应用》课件 第2章三相异步电动机控制电路

第2章三相异步电动机控制电路本章内容2.1电气控制电路设计规范2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.3三相异步电动机正反转控制电路及仿真2.4三相异步电动机自动往返控制电路2.5三相异步电动机顺序控制电路2.6三相异步电动机的减压起动控制电路2.1电气控制电路设计规范2.1.1常用电气图形符号和文字符号部分常用低压电器图形符号和文字符号电气原理图的绘制原则1.国标规定。2.主电路和辅助电路两部分。3.布局合理，排列均匀，习惯上主电路放在左边或上部。4.元器件按不通电或未外力作用时的状态画出。5.尽量减少线条和避免线条交叉6.可标出电源电路的电压值、频率等。7.图纸分区8.标注符号关联位置的索引2.1电气控制电路设计规范2.1.2电气控制电路图绘制原则某机床的电气原理图符号位置的索引左栏中栏右栏主触点所在的图区号辅助常开触点所在的图区号辅助常闭触点所在的图区号左栏右栏辅助常开触点所在的图区号辅助常闭触点所在的图区号继电器接触器2.1电气控制电路设计规范2.1.2电气控制电路图绘制原则电气原理图的绘制原则图号、页号和图区号的组合索引法图号页号图区号接触器、继电器的线圈、触点的索引方法电器布置图

电器布置图主要表明各种电气元件在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置，从而为制造、安装、维护提供必要的资料。2.1电气控制电路设计规范2.1.2电气控制电路图绘制原则电气安装接线图

电气安装接线图用于电气设备和电气元件的安装、配线、维护和故障检测。通常来讲，电气安装接线图和原理图需配合起来使用。2.1电气控制电路设计规范2.1.2电气控制电路图绘制原则2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真点动控制按下控制按钮，电动机运行；松开按钮，电动机立即停止。

图三相异步电动机点动控制电路低压断路器熔断器接触器主触点三相异步电动机按钮接触器线圈电源2.2.1点动控制电路点动控制电路结构简单、控制方便；缺点是不能连续运行，如果需要频繁点动，可能会影响按钮寿命。2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.2自锁控制电路图三相异步电动机自锁控制电路工作过程合上断路器QF按下起动按钮SB2接触器KM线圈得电KM主触点闭合电动机连续运行KM辅助常开触点闭合按下停止按钮SB1KM线圈失电接触器主触点和辅助触断开电动机停止运行电路组成低压断路器熔断器接触器主触点三相异步电动机按钮接触器线圈电源热继电器热元件热继电器常闭触点接触器辅助触点2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.2自锁控制电路保护环节图三相异步电动机自锁控制电路重要概念：自锁自锁触点自锁触点起-保-停电路短路保护：QFFU过载保护：FR欠电压和失电压保护:KM2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.3自锁控制电路的仿真调试2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.4自锁控制电路的低压电器选型直接起动条件电动机直接起动时，电动机的起动电流可达额定电流的4~7倍，能否直接起动主要取决于电动机功率的大小和对电网的冲击程度。

2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.4自锁控制电路的低压电器选型直接起动条件通常功率在15kW以下的电机可直接起动，若电机超过15kW或电网容量较小，优先采用软起动器、星三角等降压起动方式，以避免冲击电网和设备。2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.4自锁控制电路的低压电器选型自锁控制的低压电器选型（1）电动机额定电流估算（2）断路器选型（3）交流接触器选型7.5kW的低压三相异步电动机自锁控制例断路器电流≥1.2~1.5倍电动机额定电流。低压三相异步电动机的额定电流可估算：功率1kW，其额定电流约为2A。估15A电动机额定电流选20A或25A断路器交流接触器额定电流≥电动机额定电流。选18A或25A交流接触器2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.4自锁控制电路的低压电器选型自锁控制的低压电器选型7.5kW的低压三相异步电动机自锁控制例（4）热继器选型（5）熔断器选型（6）导线选择热继器整定电流1.05~1.2倍的电动机额定电流。选整定范围16~25A热继电器熔体电流为电动机额定电流的1.5~2.5倍。选整定范围25A或32A熔断器黄L1、绿L2、红L3，蓝N，黄绿条纹PE。导线载流量≥1.25倍的电动机额定电流。选4mm2，载流量约为25A2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.5点动与连续混合控制电路有的生产机械既需要连续运转，又需要点动进行手动调整控制，即点动与连续混合控制。例如镗床在工作过程中，主轴既可以连续转动，又可使用点动控制调整刀具与被加工工件的相对位置。图某镗床2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.5点动与连续混合控制电路c）使用中间继电器图

点动与连续混合控制线路a）使用选择开关

b）使用复合按钮

连续运行控制点动控制2.2三相异步电动机点动和自锁控制电路及仿真2.2.5点动与连续混合控制电路实际应用中，往往要求生产机械能改变运动方向。电梯上升下降机床工作台前进后退2.3三相异步电动机正反转控制电路及仿真三相异步电动机正反转控制：对调三相电源进线中任意两相，

即改变定子相序来实现。2.3.1正反转控制电路图三相异步电动机正反转控制主电路正向接触器反向接触器2.3三相异步电动机正反转控制电路及仿真2.3三相异步电动机正反转控制电路及仿真2.3.1正反转控制电路图正反转控制线路b）基本控制电路c）正-停-反或反-停-正d）正-反-停或反-正-停a）主电路

互锁双重互锁机械互锁电气互锁两个起保停正反停电路2.3三相异步电动机正反转控制电路及仿真2.3.2正反转控制电路仿真调试2.4三相异步电动机自动往返控制电路2.4.1自动停止控制电路某些生产机械设备每次起动后要求自动停止在所要求的位置，那如何来实现呢？在指定的位置安装行程开关SQ1SQ2图CADe_SIMU中电动推杆工作台2.4三相异步电动机自动往返控制电路2.4.1自动停止控制电路图自动停止控制线路反向KM2正向KM1SQ1SQ22.4三相异步电动机自动往返控制电路自动停止电路2.4三相异步电动机自动往返控制电路2.4.2自动往返控制电路图CADe_SIMU中带超限保护电动推杆的工作台SQ3SQ1SQ2SQ4生产机械的某个运动部件，如摇臂钻床、万能铣床、镗床等。需要在一定的范围内往复循环运动，以便连续加工。在指定的位置安装行程开关2.4三相异步电动机自动往返控制电路2.4.2自动往返控制电路图行程往返运行控制线路SQ1、SQ2：行程开关，

各一对常开和常闭触点。SQ3、SQ4：行程开关，

超限限位保护。反向KM2正向KM1SQ2SQ3SQ1SQ42.4三相异步电动机自动往返控制电路自动往返电路2.5三相异步电动机顺序控制电路在装有多台电动机驱动的生产机械上，因各台电动机所起的作用不同，其起停的顺序有所差异。为保证操作过程的合理性和设备工作的可靠性，设备要求某些电动机按一定顺序起动并工作。例如，各种车床中一般要求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动；又如龙门刨床工作台运动时不允许刀架移动等。电动机起停过程对控制线路提出了按顺序工作的联锁要求。2.5三相异步电动机顺序控制电路2.5.1按动作原则顺序起停的控制电路图按动作原则顺序起停的控制线路a)主电路与顺序起动单独停止控制线路b)顺序起动逆序停止控制线路M1起-保-停控制M2起-保-停控制如何实现M1先起动，M2方能起动呢?2.5三相异步电动机顺序控制电路2.5.1按动作原则顺序起停的控制电路电动机顺序控制的接线规律:

若要求接触器KM1动作后接触器KM2才能动作，则将接触器KM1的辅助常开触点串接于接触器KM2的线圈电路中。

若要求接触器KM2断电后接触器KM1才允许断电，则将接触器KM2的辅助常开触点并联在接触器KM1的线圈电路的停止按钮两端。图按动作原则顺序起停的控制线路2.5三相异步电动机顺序控制电路按动作原则顺序起停的控制电路2.5三相异步电动机顺序控制电路2.5.2按时间原则顺序起动的控制电路图按时间顺序起动控制电路利用时间继电器的延时闭合常开触点实现：电动机M1起动t秒后，电动机M2自行起动。2.5三相异步电动机顺序控制电路按时间顺序起动控制电路2.6三相异步电动机的减压起动控制电路全压起动优点：电路简单、维修量较小全压起动电流一般为额定电流的4～7倍

变压器电源容量不够大而电动机功率较大时将导致输出电压下降缺点：减压起动是通过降低电动机起动时定子绕组上的电压，来减小起动电流，待电动机转速接近或达到额定转速后，再使电动机全压运行。星形-三角形降压起动软起动器2.6三相异步电动机的减压起动控制电路2.6.1星形-三角形减压起动控制电路星形接法三角形接法图星形-三角形减压起动控制电路KM1：电源接触器KM2：三角形连接接触器KM3：星形连接接触器KT:通电延时时间继电器2.6三相异步电动机的减压起动控制电路星-三角减压起动2.6三相异步电动机的减压起动控制电路全压运行定子绕组三角形接法电源电压直接起动电流直接起动转矩降压起动定子绕组星形接法

转换到转速上升额定转速2.6.1星形-三角形减压起动控制电路设备简单成本低维护方便无法实现平滑起动2