chap4电气控制系统基本控制电路.ppt

1、机电传动控制,胡兆勇 ,第二部分 继电器控制技术基础,第4章 电气控制系统基本控制电路,4,4.1三相异步电动机基本控制电路,起动控制电路 正反转控制电路 制动控制电路 变速控制电路,5,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机由静止状态加速到稳定运行状态的过程称为电动机的起动 两大类起动方法：全压起动和降压起动 全压起动控制 也称直接起动控制，是将额定电压直接加在定子绕组上进行起动 起动设备简单、起动转矩大、起动时间短，但起动电流大 广泛用于小型异步电动机,6,4.1.1 电动机起动控制电路,全压起动控制 两种起动方法,开关起动,接触器起动,7,4.1.1 电动机起动控制电路,降压起动控制 大

2、功率三相异步电动机起动时，起动电流是正常运行电流的57倍，直接起动会对电网造成影响，所以要设法降压起动，也称减压起动。 起动时降低加载的电压，临近额定转速时加载全压 降压起动的起动电流小，起动转矩小，适合于空载或轻载场合 常用降压起动控制方法 定子绕组串电阻起动 Y降压起动 串自耦变压器起动,8,4.1.1 电动机起动控制电路,降压起动控制定子绕组串电阻起动,可否换成按速度 原则？如何换？,起动瞬间 串入电阻 KM1（+）闭合 KM2（）断开 正常工作 短接电阻 KM2（+）闭合 KM1（）断开,9,4.1.1 电动机起动控制电路,降压起动控制定子绕组串电阻起动,10,4.1.1 电动机起动控

3、制电路,降压起动控制定子绕组串电阻起动,能否去掉KT线 圈上方的KM2 常闭触点？,11,4.1.1 电动机起动控制电路,12,Y接法,接法,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机Y/接法：指定子三相绕组的接法,13,4.1.1 电动机起动控制电路,绕组电压=电源相电压220V,U2,绕组电压=电源线电压380V,14,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机Y/起动应注意的问题 仅适用于正常接法为三角形接法的电动机 Y 起动时，起动电流减小的同时，起动转矩也减小,故降压起动适合于 空载或轻载 起动的场合,15,4.1.1 电动机起动控制电路,降压起动控制Y降压起动,起动瞬间 星形接法； KM1

4、、KM2（+）闭合 KM3（）断开 正常工作 三角形接法； KM1、 KM3（+）闭合 KM2（）断开,16,4.1.1 电动机起动控制电路,降压起动控制串自耦变压器起动,17,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机的软起动 一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置 运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压 在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。,18,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机的软起动,19,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机的软起动

5、,20,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机的软起动 （1）斜坡升压软起动 这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。 其缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。,21,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机的软起动 （2）斜坡恒流软起动 这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定（t1至t2阶段），直至起动完毕。 起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则起动转矩大，起动时间短。,22,4.1.1

6、 电动机起动控制电路,电动机的软起动 （3）阶跃起动 开机，即以最短时间，使起动电流迅速达到设定值，即为阶跃起动。 通过调节起动电流设定值，可以达到快速起动效果。,23,4.1.1 电动机起动控制电路,电动机的软起动 （4）脉冲冲击起动 在起动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升 该起动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。,24,4.1.2 电动机正反向运行控制电路,由三相异步电动机转动原理可知，若要电动机反向运行，只需将接于电动机定子的三相电源线中的任意两相对调一下即可 常用的电动机正反转控制电路有两大类 手动控制

7、 自动控制,25,4.1.2 电动机正反向运行控制电路,接触器互锁正反转控制电路,26,4.1.2 电动机正反向运行控制电路,自动往复循环控制电路,若要在两端停留，怎么办？,若用一个按钮起动，能自动判断运动方向，怎么办？,电动机正反向运行控制电路必须设 互锁保护环节,少SQ1,27,4.1.3电动机制动控制电路,所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转（或限制其转速）。 三相异步电动机的制动方法一般有 机械制动 电气制动 利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法叫机械制动。常用的方法为电磁抱闸制动。 电气制动常用方法 能耗制动 反接制动,28,4.1.3电动机制动控制电路

8、,机械制动电磁抱闸,29,4.1.3电动机制动控制电路,三相异步电动机能耗制动控制电路,30,4.1.3电动机制动控制电路,三相异步电动机反接制动控制电路,因相对速度很大，使制动电流大，一般对于10KW以上电动机，接入反接制动电阻,可否换成时间原则？ 如何换？,31,4.1.4 变速控制变速电动机,电动机转速公式 n=60f(1-S)/P, f-电源频率，S-转差率，P磁极对数 无级调速：改变f、S 有级调速：改为P 变速电动机： 双速、三速、四速 有多套线组，改变线组接法，从而改变P，改变转速,32,4.1.4 变速控制变速电动机,三相异步电动机的极数：旋转磁场的极数，旋转磁场的磁极数，与三

9、相绕组的安排有关。 一对极：每相绕组只有一个线圈，且绕组的始端之间相差120空间角； 两对极：每相绕组有两个线圈串联，且绕组的始端之间相差60空间角； 三对极：每相绕组有三个线圈串联，且绕组的始端之间相差40空间角,4.1.4 变速控制变速电动机,电动机极数,34,4.1.4 变速控制变速电动机,电动机极数,p=1,p=2,35,4.1.4 变速控制变速电动机,双速电动机 两套线组 三角形双星形： p减少一倍，速度增加一倍，三角形（p=2），双星形（p=1） 恒功率调速（绕组电压降低）,36,4.1.4 变速控制变速电动机,双速电动机 星形双星形： p减少一倍，速度增加一倍，星形（p=2），双

10、星形（p=1） 恒转矩调速（绕组电压不变）,37,4.1.4 变速控制变速电动机,三角形双星形控制1,低速运行三角形接线 KM1（）闭合 KM2 、KM3 （）断开 高速运行双星形接线 KM2 、KM3 （）闭合 KM1（）断开,38,4.1.4 变速控制变速电动机,三角形双星形控制2,39,4.1.4 变速控制变速电动机,三角形双星形控制3,40,4.2 特定功能控制电路,长动与点动 按下起动按钮再抬起后，电动机若连续运转，此即所谓长动 而按下按钮时电动机运转工作，手放开按钮后电动机即停止上作，称为点动,两者区别在于控制电路能否自锁,41,4.2 特定功能控制电路,多点控制 较大型的设备，为

11、了操作方便，常要求能在多个地点进行起停控制,方法是将分散在各地的 起动按钮引线并联， 停止按钮引线串联,42,4.2 特定功能控制电路,联锁控制顺序控制,顺序停止？,43,4.2 特定功能控制电路,联锁控制互锁控制,44,4.2 特定功能控制电路,联锁控制机械电气联锁控制,45,4.2 特定功能控制电路,联锁控制机械电气联锁控制, 由机械手柄和行程开关联合实现的安全控制，防止出现互相干涉的机械运动。,手柄1选择SQ1及SQ2方向 手柄2选择SQ3及SQ4方向 当手柄1 和2 同时选择时，切断电路，防止运动干涉,46,4.3自动循环工作控制电路,机械设备自动循环工作控制电路 电液控制电路,47,4.3自动循环工作控制电路,4.3.1机械设备自动循环工作控制电路 单机自动循环控制电路 多机自动循环控制电路,48,4.3自动循环工作控制电路,单机自动循环控制电路,49,4.3自动循环工作控制电路,多机自动循环控制电路,50,4.3自动循环工作控制电路,多机自动循环控制电路,51,4.3自动循环工作