机电控制与PLC15.ppt

1、4.电气控制线路的设计原则及分析方法,1. 电气原理图的设计 主要设计内容：原理设计和工艺设计 2. 设计原则 1） 满足技术、经济指标要求； 2） 满足操作、维修方便的基本要求； 3） 保证控制线路可靠性和安全性。 如减少不必要的触点，简化电路，提高可靠性；通过优选器 件和减少器 件不必要的通电时间延长寿命，提高产品的竞争 力；防止“竞争”和“寄生”电路环节 3. 电气设计的基本内容 1）拟订设计的任务书。 2）选择拖动方案和控制方式。 3）设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。 4）绘制电气安装接线图（工艺设计）。 5）汇总资料，编写说明书。,电气控制基本知识及应用,1.掌握电气控制系

2、统的基本知识； 2.掌握电气控制系统的典型控制环节； 3.掌握异步电动机启动、制动、调速等控制方法；,1. 电气控制系统基本知识,1）主要元件： 鼠笼型异步电动机、热继电器、熔断器、刀闸开关、速度继电器、时间继电器（通电延时型和断电延时型）、接触器、继电器（中间）、按钮（常开/常闭、复合按钮）、低压断路器（空气自动开关） 2）以上元件的工作原理及图形符号、文字符号要熟练掌握 3）低压电器划分：AC50HZ，1200V DC 1500V 4）接触器与继电器的相同与不同之处。,1. 电器元件,1. 电气控制系统基本知识,2. 电气控制线路图,电气控制线路图是指描述控制线路接线关系和原理的图纸，分为

3、电气原理图和电气安装接线图,描述控制系统工作原理的图纸，包括主、辅两个部分,描述控制系统元件的实际安装位置和接线情况，包括电器位置图和电气互连图,3. 电气控制线路保护,过电流保护： （过电流继电器）KI,欠电流保护： （欠电流继电器）KI,过载保护： 采用热继电器FR,短路保护： 采用熔断器FU或空气自动开关,断相保护： 断相保护热继电器（专用）,电流保护型,失压保护： 接触器KM和按钮组合， 零压继电器,欠电压保护： 欠电压继电器、空气开关,过电压保护： 过电压继电器,电压保护型,1. 电气控制系统基本知识,2. 电气控制系统的典型控制环节,基本电路的结构特点： 1.自锁接触器常开辅助触点

4、与按钮常开触点相并联。 2.互锁两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。 3.点动无自锁环节。 4.多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。 5.多条件按钮的常开触点串联、常闭触点并联。 6.几个典型环节总结 电机启动-保持-停止电路；互锁控制和顺序启动；多地点控制线路；点动控制线路；长动控制线路；电动机可逆运转电路；单向反接制动控制线路； Y- 降压起动控制电路,典型线路环节总结,1. 电机启动-保持-停止电路,典型线路环节总结,2. 互锁控制和顺序启动,8.2 典型线路环节总结,3. 多地点控制线路,. 顺序或步进控制线路,8.2 典型线路环节总结,. 点动控制线路,8.2 典型线路环节

5、总结,. 长动控制线路,8.2 典型线路环节总结,7. 正停反控制线路,8.2 典型线路环节总结,8. 正反停控制线路,8.2 典型线路环节总结,9. 单向反接制动控制线路,8.2 典型线路环节总结,10. Y- 降压起动控制电路,8.2 典型线路环节总结,10. Y- 降压起动控制电路,8.2 典型线路环节总结,1. 三相交流电机的启动分为：,全压启动,降压启动,三相交流电机的保护形式：过载（热继电器）、短路保护（熔断器）,a.电机容量在kW以下 b.控制线路简单、提高可靠性 c.启动电流过大（47倍Ie）,a.电机容量在kW以上 b.降低启动电流及启动转矩对机械设备的冲击作用,3. 异步电

6、动机启动、制动、调速等控制方法,用途： 三相交流异步电动机的降压起动，用于大容量三相交流异步电动机空载和轻载起动时减小起动电流。 降压启动控制电路： Y-启动、自耦变压器降压启动、定子串电阻降压启动。 要求： 熟记Y-起动控制电路结构和工作原理，了解自耦变压器降压启动电路工作原理,2. 鼠笼式异步电动机降压启动,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,机械制动,电气制动,电磁抱闸制动,电磁离合器制动,反接制动,能耗制动,回馈制动,三相异步电动机制动,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,3. 鼠笼式异步电动机制动,电动机制动的目的或用途： 快速、准确停车，缩短时间，提高工作效率 主要

7、内容： 电磁抱闸制动，反接制动，能耗制动。 要求： 了解各种制动方法的实现电路，掌握能耗和反接制动电路的原理分析，能够熟练运用反接制动电路进行设计。,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,4. 异步电动机转速公式,s转差率； f电源频率； P定子极对数；,变极调速,变频调速,变转差率调速,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,变极调速方法,改变定子绕组的接法（变更定子绕组每相电流方向）,设置两套不同极对数的绕组，每套绕组可以变更电流方向,变极调速的电机,双速电动机,三速电动机,四速电动机,变极调速方法特点：简单、可靠、成本低,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,双速电动机变

8、极调速的原理及线路图,1、D2、D3端接电源， D4、D5、D6开路，电动机为接法（低速，有4极） D4、D5、D6端接电源，1、D2、D3端短接，为YY接法（高速，有2极） 注意，变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电动机转动方向不变。,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,习题及例题,KM1,FU,QS,FR,KM2,主电路,设计例题,两台电动机M1，M2，要求：1）M1起动后M2才能起动； 2）M2停车后M1才能停车；3）M2可以单独停止,例：,解：若KM1、KM2 分别为两台电动机M1、M2主电路中接通电源用的接触器，则可以： 1）利用KM1接触器的常开触点，实现M1起动后M2才能起动； 2）利用KM2接触器的常开触点，实现M2停车后M1才能停车；,8.3 设计例题,习题,作业： P169 6-5， 6-6， 6-8， 6-10， 6-11， 6-15 P311 9-4， 9-6， 9-7,P189 7-2 ， 7-7， 7-8 课堂例题（4台电机顺序间隔时间启动）,例题及实验中习题： 基本编程： P161P163 6个典型环节，P166 例（例3的改变） 步进编程： P173174 台车自动往返图画法（典型 图的画法及分析过程），P181183大、小球分类例题 功能指令：每个功能指令说明过程的应用实例 实验中习题：熟练掌握基本实验中分频电路、震荡电路、由虚