电机与电气控制分析与讲解.ppt

1、电机和电气控制，第五章电气控制电路的基本环节，教学重点掌握了电气控制电路的基本环节和构成这些电路的基本规律，掌握了电气控制电路的分析方法，熟悉了电气控制电路的修改设置方法。 难点电气控制电路的基本环节和构成这些电路的基本规律，以及电气控制电路的设定修正方法、电气控制方法有继电器接触器控制法、可编程逻辑控制法和修正机控制法等，其中继电器接触器控制法依然应用最基本、最广泛的方法，也是其他控制方法的基础。 本章主要对继电器接触器控制的电气控制电路进行说明。第五章电气控制电路基本环节、第五章电气控制电路基本环节、第5.1电图的制作规则和常用符号为了达到某些控制要求，或为了实现能量转换，将通过导线连接电

2、动机、控制电器及修正器等几个电气部件的线(电)路与电气控制线(电)路继电器接触器逻辑控制方式称为电气设备控制，其电气控制电路由继电器、接触器、按钮、开关等各种有触点电气设备构成。 根据线路中流过的电流的大小，电气控制线(电气)电路可以分为主电路(主电路)和控制电路(辅助电路)。 前者一般指负载电路，电流大的后者一般指具有继电器、接触器线圈、按钮等的电路，电流小。 第5章电气控制电路的基本环节，为了明确表达设备电气控制系统的构成、设定修改意图和技术要求，分析系统的工作原理和安装、调整和检查控制系统等技术要求，需要用统一的工程语言(图形符号和文字符号)，即图纸的形式来表达，将该图纸用电气控制系统图

3、电气控制系统图应当符合国家电气制图标准和国际电工委员会颁布的有关文件要求，采用统一标准的图形符号、文字符号和规定的画法制作。 第5章电气控制电路基本环节，5.1.1电气控制系统图的分类电气控制系统图一般分为电气电路图、电气部件布局图和电气安装接线图3种。 1、电路图电路图是基于电气控制系统的工作原理，采用电气部件展开的形式，用图形符号和符号描绘电路各电气部件中导电部件和连接端子的连接关系和工作原理的图案。 图5-1显示的是笼型异步电动机的直接起停控制电路图。图5-1三相笼型异步电动机直接起停控制的电路图、第5章电气控制电路基本环节、2 .电气部件配置图电气部件配置图主要详细描述了各电气部件、电

4、气部件在电路图中的实际安装位置，为电气部件的安装和维护提供必要的资料。 电气部件的布局图可以根据电气设备的复杂度统一绘制，也可以单独绘制。 图5-2表示笼型异步电动机的直接起停控制线的布局图。图5-2笼型异步电动机直接起停控制线的布局图、第5章电气控制电路基本环节、3 .电气安装接线图电气接线图的制作原则是，(1)电气安装接线图中的各电气部件都应该在其实际位置制作。 (2)电气装配电路图中各电气部件的图形符号和文字符号与电路图中的尺寸一致，必须符合国家标准。 (3)用将电气安装接线图中同一电气部件的所有部件汇总表示的方法描绘，用点划线包围。 (4)电气安装布线图中同一控制柜上的电气部件之间的连

5、接可以直接连接。 柜内电气部件和柜外电气部件之间的连接必须通过配线端子台(板)连接。 (5)与电气安装接线图的各电气部件接线的部件端子必须全部标注编号，与电路图上记载的导线编号一致。、第5章电气控制电路的基本环节、5.1.2电气图的图形符号、文字符号及连接端子标记1 .图形符号电气图是进行技术交流的载体。 图形符号是表示设备或概念的图形、标签或文字，是创建各种电图的基础和依据。 2 .文字符号文字符号用于电气技术领域的技术文档的制作，在电气设备、装置和部件的图形符号上或其附近标记，表示电气设备、装置和部件的名称和电路的功能、状态和特征。 字符符号有基本字符符号和辅助字符符号两种。 3 .端子标

6、记电路图中各电气设备的端子用字母、数字符号表示。 接线端子标记请遵守国家标准GB/T 40262004的规定。 第5章电气控制回路基本环节，5.1.3电路图的制作1 .电路图的制作原则(1)电路图的主回路一般制作在图的左侧(或上方)，控制回路一般制作在图的右侧(或下方)，用细实线表示。 (2)为了便于阅读图，电子部件必须配置其功能，尽量按照其工作(或动作)的优先顺序排列，先将工作顺序排在前面，后将工作顺序排在后面，使其布局顺序从左到右或从上到下。 (3)电路图中所有电气部件的所有触头必须在未通电或未激励的状态(即静态)下描绘。 (4)电路图中的所有电子部件图形符号均按照国家标准GB/T 472

7、820052008的规定描绘。 所有文字符号均按国家标准规定标明。 (5)图中同一电气设备的不同部分(线圈和触头等)请用相同的文字符号表示。 第5章电气控制回路的基本环节，(6)图中的导线、连接线等尽量避免交叉和弯曲，线尽量少，尽量垂直或水平描绘。 图中直接电连接的交叉引线的连接点(即引线的交叉处)用黑圈表示。 (7)在电路图上将图分为几个图区域，表示该区域电路的用途和作用的继电器，接触器线圈下面有接点表，说明线圈和接点的从属关系。 根据上述原则制作的机床的电路图如图5-4所示。第5章电气控制回路基本环节、图5-4某机床电气回路图、第5章电气控制回路基本环节、第2 .电气回路图区域的分区图分区

8、时，在图的左框上，纵边方向从上向下用英文字母，横边方向从左向右用阿拉伯数字分别编号。 如图5-5所示。图5-5图纸窗格、第5章电气控制电路基本环节、3 .电路图符号位置的索引在比较复杂的电路图中，继电器、接触器线圈文字符号下显示其接点位置的索引在该接点的文字符号下显示其线圈位置的索引。 符号位置的索引以地图编号、页码、地图区域编号的组合索引法表示。 索引号的构成如下：第5章电气控制电路的基本环节、构成第5.2电气电路基本规律的任何复杂的控制电路或系统，都是一些比较简单的基本控制环节、保护环节根据不同的要求组合而成。 因此，熟悉和掌握电气控制的各种基本控制环节，对于分析相对复杂的电气控制电路很重

9、要。 作为继电器接触器控制系统的基本控制的一环，主要有自锁和锁定的控制、慢进和连续运行的控制、很多锁定控制、顺序控制和自动循环的控制等。 自锁和互锁的控制统称为电气联锁控制，已充分广泛应用于电气控制电路，是最基本的控制。 第5章电气控制电路的基本环节，5.2.1自锁控制1 .电路的结构如图5-5所示，是接触器控制电机单向运行的电路。 2 .电路动作分析、图5-5电机单向运行控制电路、第五章电气控制电路基本环节、5.2.2点动作和正常动作的联锁控制在图5-6中表示电机点动作和连续运行控制的几个典型电路。(a )基本点动控制电路(b )选择开关运行状态的电路(c)2个扭转控制电路(d )带中间继电

10、器的点动控制电路图5-6电机点动连续运行控制电路、第5章电气控制电路的基本部分、5.2.3用多台机床控制的该控制电路如图5-7所示。图5-7两地控制电路图、第5章电气控制电路基本连接、5.2.4顺序启动的联锁控制如图5-8(a )所示，是2台马达顺序启动、同时停止的控制电路。 如图5-8(b )所示，是2台马达依次启动、反向停止的控制电路。 (a )依次启动、同时停止的控制电路(b )依次启动、反向停止的控制电路图5-8台电动机顺序控制电路图、第5章电气控制电路基本链路、5.2.5联锁控制图5-9表示三相异步电动机可逆运行控制的3种电路。 (a )没有联锁电路(b )有电气联锁电路(c )有双

11、重联锁电路有图5-9三相异步电动机可逆运行控制电路，第5章电气控制电路基本连接，5.2.6行程的控制图5-10表示自动往复循环图像和控制电路。 (a )机床工作台自动往复运动示意图(b )自动往复循环控制电路图5-10自动往复循环控制、第5章电气控制电路基本连接、图5-11时间继电器控制的顺序启动电路、图5.2.7利用时间继电器控制的顺序启动如图5-11所示的第5章电气控制电路的基本环节， 5.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路三相笼型异步电动机具有结构简单、结实、价格便宜、维护方便等优点，得到了广泛应用。 三相笼型异步电动机的起动控制有直接起动和降压起动两种方式。 (1)笼型异步电动机的直

12、接启动虽然是简单、可靠、经济的启动方法，但过大的启动电流会导致电网电压的显着降低，直接影响在同一电网上工作的其他电动机，因此直接启动电动机的功率受到一定的限制，一般功率在7.5kW以下的电动机常用直接启动方式。 (2)三相笼型电动机容量大时，应采用降压起动。 为了减小启动时对机械设备的冲击，即使允许直接启动的电动机，也多采用降压启动。 第5章电气控制电路基本环节、5.3.1定子线圈列电阻的降压起动控制线路定子线圈列电阻的降压起动控制线路如图5-12所示。 图5-12定子线圈串电阻的降压起动控制线、第5章电气控制电路基本链路、5.3.2 -降压起动控制线-降压起动电路如图5-13所示。图5-13

13、 -降压起动电路、第5章电气控制电路的基本部分、5.3.3实现基于自耦合变压器的降压起动的控制线实现基于自耦合变压器的降压起动的电气控制线如图5-14所示。图5-14自耦变压器降压启动的电气控制线、第5章电气控制电路基本环节、5.3.4延边三角形降压启动控制线延边三角形降压启动的配线如图5-15所示。图5-15延边三角形降压启动定子绕组接线图，第5章电气控制电路基本环节，5.4三相异步电动机制动器控制线在实际生产过程中，为了提高生产效率，要求很多机床和设备能够快速停车或准确定位。 另一方面，如果切断马达的电源，转子(机械轴)由于惯性不能马上停止，所以需要对拖动的马达采取有效的制动措施。 一般常

14、用的制动方法有机械制动器和电气制动器两种。 机械制动的方法是利用该制动装置产生的机械扭矩使电动机的转子的旋转迅速停止，另一方面，电制动的方法是利用电动机产生的电磁制动扭矩使电动机的转子的旋转迅速停止。 电动机制动的方法有逆接制动、能量消耗制动、电容器电磁制动等。本节主要介绍逆接制动器、能耗制动器以及电容器制动器的电气控制电路。 第5章电气控制回路的基本环节，5.4.1逆连接制动器的控制线1 .单向旋转逆连接制动器的控制线如图5-17所示是三相异步电动机的单向旋转逆连接制动器的控制线。图5-17三相异步电动机单向旋转逆接制动的控制线、第5章电气控制电路基本连杆、2 .使逆接制动可逆运转的控制线三相异步电动机逆接制动的控制线如图5-18所示、图5-18三相异步电动机逆接制动的控制线、第5章电气控制电路基本连杆、 图5-19电动机向一个方向旋转的能量消耗制动的电路、第5章电气控制电路基本环节、2 .可逆运转能量消耗制动控制电路如图5-20所示是可逆运转能量消耗制动电路。图5-20可逆运行能量消耗制动电路、第5章电气控制电路基本环节、5.4.3电容器电磁制动器的控制电路电容器电磁制动器的控制电路如图5-21所示。图5-21电容电磁制动控制电路、第5章电气控制电路基本环节、图5-22变极调速4/2极2速异步电动机的控制线、5.5三相笼型异步电动机调速的控制线5.