第六章机电传动控制系统(1).ppt

1、湖北轻工职业学院机电系，基本控制电路，电气控制系统图及相关规定，机电驱动控制系统：机电驱动控制系统是以电机为控制对象，按照工艺要求控制生产机械的系统。常用电机：电机，交流电机，DC电机，步进电机，其他电机，继电器触点控制系统，交流传动控制系统，DC传动控制系统，步进传动控制系统，第1节继电器触点控制系统，1。电气控制系统图纸的相关规定a .电气工程图纸，电气工程图纸：用统一的工程语言表示，即以工程图纸的形式。电气工程图的类型：电气原理图、电气安装接线图和电气元件布置图。第1节继电器-接触器控制系统，注：电气工程图纸应根据国家电气图纸标准绘制，并带有规定的图形符号、文字符号和规定的绘制方法。c、

2、电气图中的图形符号和文字符号，为了表达电气控制的设计意图，便于系统的安装、调试、使用和维护，它们必须用统一的图形符号和文字符号来表示。附件：国标GB4728-1985电气图通用图形符号；电气技术中字符和符号的制作规则。(一些符号见附录)，d .电气原理图，1。特点：易于阅读，分析和设计复杂的控制电路。它是生产机械电气设备设计的基础和重要技术数据。2.电气原理图绘制规则；1)为了区分主电路和控制电路，主电路用粗线表示，而控制电路用细线表示。通常将主电路放在电路图的左侧，控制电路放在右侧(或下部)。在原理图中，控制电路中的电源线分为两边，每个控制电路基本上是按照每个电气元件的动作顺序从上到下平行画

3、出的。3)在示意图中，每个电器并不是根据其实际布置画在直线上，而是同一电器的部件画在它们完成其功能的地方。4)为了区分控制电路中电器的类型和功能，每个电器及其部件用特定的图形符号表示，每个电器都有一个字符符号，属于同一电器的所有部件都用同一字符符号表示。并且具有相同功能的电器由特定的数字序列号表示。5)规定所有电器的触点指示正常位置，即当线圈未通电或机器尚未动作时各种电器的位置。6)为方便线路检查。原则上，在两根以上电线的电气连接处应标上一个点，并对每个触点进行编号。编号的原则是靠近左电源线的应该标一个数字，而靠近右电源线的应该标一个偶数。7)对于圆周运动的机构，应给出工作循环图，并绘制凸轮开

4、关和行程开关的动作程序和动作位置。3.电气原理图的检索和阅读，绘图区，绘图区：为了便于检索和阅读电路图，电气和气动原理图通常分为几个绘图区。(绘图区域的编号在图的下方)，CW6132车床的电气原理图，使用栏：符号位置的索引：以及一些电气元件用符号位置来引用，以便于查找。(如图6-1所示)，注意：组件索引一般包括图纸号、页码和绘图区域。目的栏：在地图区域中指出相应电路的目的和功能。主电路：用英语符号结合阿拉伯数字表示。控制电路：从上到下，从左到右。(阿拉伯数字)，详见图6-1。3.电气安装接线图，功能：用于电气设备和部件的接线或故障排除。绘图：CW6132，车床电气安装接线图，4。电气元件布局，

5、电气元件布局：主要用于指示电气设备上所有元件的实际位置，为生产机械的电气控制设备的制造和安装提供必要的数据。注：电气元件的布置通常与电气安装的接线图相结合，不仅作为电气安装的接线图，还显示电器的布置。详见图6-3。4。电气元件布局，2。异步电动机的直接起动和正反转。三相笼型异步电动机的直接起动控制。起动：将电动机从静止状态加速到稳定运行状态的过程称为电动机起动。鼠笼式异步电动机的起动方法有两种起动方法：直接起动和降压起动。注：采用何种起动方式取决于实际情况。直接起动：对于异步电动机，如果额定电压直接加到定子绕组上起动，这就叫做直接起动。(1)直接起动电器少，电路简单，成本低。2)直接起动的条件

6、主要取决于电机功率与电源变压器容量的比值。(或功率小于10KW的电机)和功率小于10KW的电机。一般情况下，当有独立的电源变压器(即电源和电力变压器)时，如果电机频繁启动，当电机功率小于变压器容量的20%时，允许直接启动；如果电机启动不频繁，当电机功率小于变压器容量的30%时，可以直接启动。如果没有独立的变压器供电(即与照明共用电源)，电机会频繁启动，这通常由经验公式估算，如果满足以下关系，则可以直接启动。闸刀开关、保险丝、常开主触点、热继电器线圈、停止、启动、接触器线圈、常开辅助触点、热继电器常闭触点、三相笼型异步电动机直接启动、SB2 KM KM闭合m. SB1 KM-KM主(断开)m停止

7、。工作原理，自锁，自锁：接触器线圈通过其自身的辅助触点继续通电的现象称为自锁。自锁的作用，使电机连续运转；零压力或失去压力保护。电路保护，2。短路保护，1。过载保护，过载保护：防止电气设备(如电机等)过载。)防止长时间过载和损坏电气设备。所用电器：热继电器和自动断路器。短路保护：防止电气设备(电机、接触器等)短路。)造成大电流冲击电网，损坏供电设备或保护电气设备免受突然短路电流，造成电气设备、电线和机械的严重损坏。3.零电压(或欠压)保护：保险丝和自动断路器。零电压(或欠压)保护的优点：1 .当电压严重下降时，防止电机在低电压下运行。2.避免电机同时启动造成严重的电压下降。3.防止电源电压恢复

8、时电机突然启动造成设备和人身伤害事故；2.点动和长效控制，点动：调试或维护时的间歇工作模式。长效：正常情况下的连续工作模式。工作过程中，主触点断开，按钮松开，线圈断电，电机停止。主触点闭合，按钮按下，线圈通电，电机转动；点动和连续运行。方法1:使用开关。这种电路的缺点是：操作不可靠和麻烦。方法2:使用复合按钮。点动连续运行，这种电路有缺点：动作不可靠。微动和远程控制电路，方法3:使用中间继电器。点动操作是连续的。该电路工作可靠，但电路复杂。点动和长行程控制电路，不能点动！思考？下列控制电路是否能实现点动和连续操作以及多位置控制主要用于大型机械设备，并能控制不同位置的运动机构，如控制电机驱动某个

9、运动机构在多个位置启动和停止。tw，3。多点控制，应用，多点控制电路图，3。多站点控制，并行连接启动按钮；通过串联停止按钮，可以在许多地方控制电机。4.顺序启停控制。两个以上运动部件的启动和停止应按一定顺序控制，这就是所谓的顺序控制。顺序启停控制，这将在下面的例子中解释。控制要求：1 .M1先发，M2先发。M2停车后，M2可以停车。例：顺序控制，顺序控制电路(1):两台电机只保证启动顺序，没有延时要求。控制电路，FR1，FR2，不能！两台电机中的每一台都应有独立的电源；这样，主触点(KM1)过载。、KM1、SB2、KM1、SB3、SB1、主电路、控制电路、SB2、主电路与以前相同，控制电路、实

10、现了M1启动后m2延时启动的顺序控制，有没有可能使用以下电路？不能！继电器和接触器的线圈有自己的额定值，线圈不能串联。如果错了，请改正！方法：可通过交换连接到电源的任意两相(改变相序)来实现反转。三相异步电动机正反转。方法：换接电源的任意两相(改变相序)，即可实现反转。三相异步电动机的正反转；3.电机正反转控制电路；1.正向和反向控制电路图(b)；3.电机正反转控制电路；2.工作过程；3.特征；该电路在从正向转到反向或从反向转到正向之前必须停止。SBF和丁苯橡胶不能同时按下，否则会造成短路！SB2、正向旋转、SB2、反向旋转、停止、SB1、3。电机正反转控制电路，1。正向和反向控制电路图(c)

11、，增加联锁，3。电机正反转控制电路，2。工作过程。特性，SB2、正向旋转，正向旋转SB3在倒车时不起作用。从而避免了由两个触发器同时操作引起的主电路短路。2)只能实现正向停止和反向切换；不可能直接实现正反转切换(正反转停止)。正负旋转之间有互锁。电机正负控制电路。互锁。当一个电器通电时，另一个电器不能通电。如果后者开启，前者必须先关闭。将它们通常闭合的触点串入彼此的电路中，以便另一个线圈断电。联锁的目的，防止因主电路供电和短路引起的误操作。联锁的实现方法，电机正负控制电路(正负停止)，1。正负控制电路图(D)，双联锁，电机正负控制电路(正负停止)，2。目的：提高生产效率，减少辅助工作时间。3。

12、实施方法：由于正向接触器的线圈需按反向按钮断开，因此采用两个复合按钮。3。电机正反转控制电路，4。工作过程。功能：SB2、正向旋转、SB2、反向旋转、停止、SB1、1)使用两个复合按钮实现按钮互锁，完成正向和反向停止。2)保持了接触联锁的特性。双联锁，停车：前进，后退，电机，工作要求：1。它可以向前和向后跑；2.它可以在就位后自动返回；3.它有短路和过载保护，SQ1，SQ2，自动往复行程控制电路，SQ1，自动往复行程控制。2)保留正负停止线的特征。停止：自动往复行程控制电路；4.异步电动机的降压起动；44三相异步电动机的起动特性：电机用于驱动生产机械；电机启动的主要要求如下。(1)有足够的启动

13、扭矩，保证生产机械能的正常启动。一般来说，希望尽快开始，以提高生产效率。也就是说，要求电动机的起动转矩大于负载转矩，否则电动机不能起动。(2)在满足启动的前提下(3)要求平稳启动，即加速平稳启动，以减少对生产机械的影响。(4)启动设备安全可靠，结构简单，操作方便。(5)启动过程中的功率损耗越小越好。(1)和(2)是衡量电机起动性能的主要技术指标。异步电动机本身的起动特性如下：a .定子电流大，Ist=(57)IN。当异步电动机接入电网启动时，由于转子处于静止状态，定子旋转磁场以最快的相对速度(即同步速度)切割转子导体，这在转子绕组中感应出较大的转子电势和电流，从而导致较大的定子电流。起动转矩小

14、，起动时转子功率因数高。异步电动机的固有起动特性如图所示。显然，异步电动机的这种起动性能与生产机械的要求相矛盾。为了解决这些矛盾，必须根据具体情况采取不同的启动方式。电阻或电抗器降压启动时，异步电动机采用定子串联电阻或电抗器降压启动原理接线图如图所示。T4-23，起动时，接触器断开1公里，闭合1公里，起动电阻串联在定子回路中，以减小起动电流；在等待速度上升到一定程度后，1KM将闭合，Rst将短路，电机将连接到全电压并趋于稳定运行。起动转矩随定子电压的平方而减小，因此只适用于空载或轻载起动场合；不经济，在启动过程中，电阻器消耗大量能量，这不适合经常启动的电机。如果用电抗器代替电阻器，所需的设备既

15、昂贵又笨重。3Y降压启动，Y降压启动的接线图如图： t4-24所示，启动时，定子绕组连接成星形；当转速上升到一定程度后，将定子绕组连接成三角形，电机的启动过程完成并转入正常运行。假设U1为电源线电压，IstY和Ist为定子绕组分别连接成星形和三角形时的启动电流(线电流)，Z为电机启动时各相绕组的等效阻抗。因此，Y型降压起动法的特点是：设备简单、经济、起动电流小；起动转矩小，起动电压不能根据实际需要调节，因此只适用于空载或轻载起动场合；仅适用于正常运行中带有定子绕组接线的异步电机。自耦变压器启动和自耦变压器启动的原理接线图如图所示。图4-25 . swf(b)显示了自耦变压器启动时的单相电路，从变压器的工作原理可知。此时，二次电压与一次电压之比，即启动时施加在电机定子各相绕组上的电压是全电压启动时的k倍，因此电流是全电压启动时的k倍，即I2=KIst；而变压器初级电流I1=KI2=K2Ist，即电网的供电电流I1是直接启动时电流Ist的K2倍。特点：与Y降压起动相同，只是在Y降压起动时是一个固定值，而自耦变压器起动时的K是可调的，这是这种起动方法相对于Y起动的优点，当然，它的起动转矩也是全电压起动时的K2倍。变压器体积大、重量重、价格高、维护麻烦，自耦变压器启动时过流(超过额定电流)运行，不适合电机频繁启动。