第6章 生产机械电气自动控制

1、16.1 常用控制电器常用控制电器6.2 电气控制系统线路图电气控制系统线路图6.3 三相异步电动机的基本控制电路三相异步电动机的基本控制电路6.4 配电箱（柜）电气控制系统配电箱（柜）电气控制系统6.5 拓展与应用拓展与应用第第6 6章章 生产机械的电气自动控制生产机械的电气自动控制26.1.1 刀开关刀开关 ( Q )1. 作用作用起接通电源的作用。起接通电源的作用。2. 分类分类单刀：用在某一相线上单刀：用在某一相线上双刀：用在两相上双刀：用在两相上三刀三刀: : 用在三相上用在三相上3. 符号符号6.1 6.1 常用控制电器常用控制电器31. 作用作用 短路保护。短路保护。6.1.2

2、低压熔断器低压熔断器 ( FU ) 瓷插式熔断器瓷插式熔断器 2. 符号符号46.1.2 低压熔断器低压熔断器 RL1系列系列螺旋式熔断器螺旋式熔断器 56.1.2 低压熔断器低压熔断器 RT0系列填充料系列填充料封闭管式熔断器封闭管式熔断器 66.1.2 低压熔断器低压熔断器 保险管保险管 73. 熔体的选择方法熔体的选择方法(1) 照明电路等无冲击电路：照明电路等无冲击电路：熔丝额定电流不小于支线上所有电灯的工作电流，熔丝额定电流不小于支线上所有电灯的工作电流，(2) 含电动机等冲击电流的电路含电动机等冲击电流的电路:1) 单台电动机的电路单台电动机的电路非频繁起动时非频繁起动时:若频繁起

3、动若频繁起动:2)有多台电动机的电路，熔丝额定电流的计算公式：有多台电动机的电路，熔丝额定电流的计算公式： 熔丝额定电流熔丝额定电流 (1.52.5)容量最大的电动机额定电流容量最大的电动机额定电流其余电动机额定电流之和。其余电动机额定电流之和。IIFN2.5IIstFN1.6 2IIstFN6.1.2 低压熔断器低压熔断器 8 又称转换开关，是一种通过操作手柄左右转动进行通断控又称转换开关，是一种通过操作手柄左右转动进行通断控制的特殊刀开关。制的特殊刀开关。 6.1.3 组合开关组合开关9 电路原理图电路原理图 6.1.3 组合开关组合开关106.1.4 按钮按钮 ( SB )1. 作用作用

4、 用于接通或断开辅助电路，靠手动操作。用于接通或断开辅助电路，靠手动操作。112. 按钮结构按钮结构复合按钮复合按钮 122. 按钮结构按钮结构复合按钮复合按钮 常闭按钮常闭按钮（动断按钮）（动断按钮）常开按钮常开按钮（动合按钮）（动合按钮）3. 符号符号SBSBSB131. 作用作用 接通或断开电路，利用电磁吸力的作用而动作的。接通或断开电路，利用电磁吸力的作用而动作的。6.1.5 交流接触器交流接触器 ( KM )142. 结构结构3. 原理图原理图154. 符号符号166.1.6 继电器继电器1.中间继电器中间继电器 作用：用于辅助电路，弥补触点的不足。作用：用于辅助电路，弥补触点的不足

5、。工作原理：与交流接触器相同。工作原理：与交流接触器相同。172. 热继电器（热继电器（FR）(1) 作用：作用： 用于过载保护，靠电流热效应产生保护动作。用于过载保护，靠电流热效应产生保护动作。18(2) 结构与动作原理结构与动作原理:(3) 符号符号196.1.7 自动空气断路器自动空气断路器(空气开关空气开关) 作用作用 兼具刀开关和熔断器的作用兼具刀开关和熔断器的作用 具有具有短路、过载、失压保护短路、过载、失压保护等功能。等功能。20 2. 工作原理图工作原理图锁钩主触点过流 脱扣器欠压 脱扣器衔铁连杆装置释放弹簧3. 符号符号21断路器的断路器的漏电保护漏电保护功能功能: 通常称作

6、漏电开关通常称作漏电开关 22 1. 电气控制线路的三种表示方法电气控制线路的三种表示方法 电气安装接线图、电器元件布置图、电气原理图。电气安装接线图、电器元件布置图、电气原理图。 (1) 电气接线图电气接线图 用来表明所有电器元件、电器设备的联接方式，为电气控用来表明所有电器元件、电器设备的联接方式，为电气控制设备的安装和检修调试提供必要的资料。制设备的安装和检修调试提供必要的资料。 (2) 电器元件布置图电器元件布置图 用于表明电气原理图中所有电器元件、电器设备的实际位用于表明电气原理图中所有电器元件、电器设备的实际位置，为电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。置，为电气控制设备的制造、

7、安装提供必要的资料。 (3) 电气原理图电气原理图 用于表达设备电气控制系统的组成及工作原理，可用于安用于表达设备电气控制系统的组成及工作原理，可用于安装、调试、检修控制系统。装、调试、检修控制系统。6.2 电气控制系统线路图电气控制系统线路图 232. 电器原理图的绘制原则及读图方法电器原理图的绘制原则及读图方法 (1) 按国家标准规定的电工图形符号和文字符号画图。按国家标准规定的电工图形符号和文字符号画图。 (2) 由主电路和辅助电路组成的控制线路，画图时习惯由主电路和辅助电路组成的控制线路，画图时习惯上将主电路画在原理图的左侧或上方，辅助电路画在原理图上将主电路画在原理图的左侧或上方，辅

8、助电路画在原理图的右侧或下方。的右侧或下方。 (3) 同一电器元件的不同部分同一电器元件的不同部分(如接触器、继电器的线圈如接触器、继电器的线圈和触点和触点)按其功能和所接线路的不同分别画在不同的电路中，按其功能和所接线路的不同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。若有多个同类电器，可在文字但必须标注相同的文字符号。若有多个同类电器，可在文字符号后加数字序号，如符号后加数字序号，如KM1、KM2等。等。 (4) 原理图中元器件和设备的可动部分（如按钮、触点原理图中元器件和设备的可动部分（如按钮、触点等）均按没有动作时的原始状态画出。等）均按没有动作时的原始状态画出。 (5) 控制电路

9、的分支线路，原则上按照动作先后顺序排控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，有直接联系的交叉导线连接点要用黑圆点表示；无直接列，有直接联系的交叉导线连接点要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。联系的交叉导线连接点不画黑圆点。 (6) 与线路无关的部件与线路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架、弹簧等)在控制电在控制电路原理图中不需要画出。路原理图中不需要画出。24 3. 部分电机和电器图形符号部分电机和电器图形符号名称名称图形图形符号符号文文字字符符号号名称名称图形图形符号符号文文字字符符号号三相笼型三相笼型异步电动异步电动机机M交交流流接接触触器器线圈线圈KM

10、刀开关刀开关Q动合动合主触主触点点KM熔断器熔断器FU动合动合辅助辅助触点触点KM断路器断路器Q动断动断辅助辅助触点触点KM25 3. 部分电机和电器图形符号部分电机和电器图形符号按按钮钮动合动合SB热热继继电电器器发热发热元件元件FR动断动断SB动断动断触点触点FR复合复合SB时时间间继继电电器器延时延时闭合闭合动合动合触点触点KT延时延时断开断开动合动合触点触点KT行行程程开开关关动合动合触点触点SQ延时延时闭合闭合动断动断触点触点KT动断动断触点触点延时延时断开断开动断动断触点触点264.分析和设计控制电路时应注意的问题分析和设计控制电路时应注意的问题 (1) 使控制电路简单，电器元件少

11、，工作准确可靠。使控制电路简单，电器元件少，工作准确可靠。 (2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路。的控制电路。 (3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。276.3.1 单向直接起动控制单向直接起动控制 一、点动控制电路一、点动控制电路1. 电路组成电路组成6.3 三相异步电动机的基本控制电路三相异步电动机的基本控制电路主电路主电路辅助控制电路辅助控制电路 M3 动动合合主主触触点点起动按钮起动按钮动动铁铁心心静静铁铁心心3 M3 辅助电路辅助电路主电路主

12、电路28 2. 工作原理工作原理 合上断路器合上断路器Q，电路，电路通电。通电。 (1) 起动过程起动过程 按下按钮按下按钮SBKM线线圈通电圈通电 KM主触点闭合主触点闭合电动机接入三相电源、电动机接入三相电源、起动运转；起动运转； (2) 停车过程停车过程 松开按钮松开按钮SB KM线圈断电线圈断电 KM主触点主触点断开断开电动机切断三相电电动机切断三相电源、停止运转。源、停止运转。293. 点动控制电路的特点点动控制电路的特点一点就动，一松即停。一点就动，一松即停。4. 画电路图的方法画电路图的方法(1) 先主后辅；先主后辅；(2) 用展开法。用展开法。【思考与讨论】【思考与讨论】 如何

13、实现连续运转？如何实现连续运转？主电路主电路控制电路控制电路30二、连续运转二、连续运转(长动长动)控制电路控制电路主电路主电路控制电路控制电路 1. 电路组成电路组成 2. 工作原理工作原理 合上断路器合上断路器Q，电路，电路通电。通电。 按下按钮按下按钮SBKM线线圈通电圈通电 KM主触点闭合主触点闭合电动机运转；电动机运转； 同时，同时， KM辅助动合辅助动合触点闭合触点闭合(自锁自锁) 。 松开按钮松开按钮SB KM辅辅助动合触点仍闭合助动合触点仍闭合连续连续运转。运转。313. 完整的连续运转完整的连续运转(长动长动)控制电路控制电路主电路主电路控制电路控制电路 该电路具有短路保该电

14、路具有短路保护、过载保护和失压保护、过载保护和失压保护的功能。护的功能。32三、三、 既能点动又能长动的控制电路既能点动又能长动的控制电路1. 电路组成电路组成33三、三、 既能点动又能长动控制电路既能点动又能长动控制电路2. 长动控制长动控制34三、三、 既能点动又能长动控制电路既能点动又能长动控制电路3. 点动控制点动控制复合按钮的动作顺序：复合按钮的动作顺序： 按下时动断触点先断开，动合触点后闭合；按下时动断触点先断开，动合触点后闭合； 35三、三、 既能点动又能长动控制电路既能点动又能长动控制电路3. 点动控制点动控制松开按钮时，动合触点先断开，动断触点后闭合。松开按钮时，动合触点先断

15、开，动断触点后闭合。保护环节保护环节:短路保护短路保护过载保护过载保护失失(欠欠)压保护压保护36四、两地直接起动和停止控制电路四、两地直接起动和停止控制电路（2）保护环节）保护环节: 短路保护短路保护 过载保护过载保护 失压保护失压保护(欠压保护欠压保护)控制要求控制要求:（1）两地点长动控制）两地点长动控制SBst1KMKMSBstp1FRSBst2SBst1 , SBstp1 为甲地按钮为甲地按钮, SBstp2SBst2 , SBstp2 为乙地按钮。为乙地按钮。37练习题练习题 下列电路能否控制电机起停下列电路能否控制电机起停? ?能起动能起动,不能停止不能停止不能起动不能起动,且造

16、成电源短路且造成电源短路非正常起动非正常起动,且不能停止且不能停止只能点动只能点动386.3.2 正反转控制正反转控制 1.1. 工作原理工作原理 将电动机接到电源的任意将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动两根线对调一下，即可使电动机由正转变为反转。机由正转变为反转。 需要用两个接触器来实现这一要求：需要用两个接触器来实现这一要求： 当正转接触器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接电当反转接触器工作时，将电动机接电源的任意两根联线对调，电动机反转。源的任意两根联线对调，电动机反转。注意问题：注意问题：正转接触器和反转接触器不能正转接触

17、器和反转接触器不能同时通电闭合，否则会造成电源短路。同时通电闭合，否则会造成电源短路。FR 39KMRSBst1KMFSBstpFRFRKMRKMR KMFKMFKMF自锁自锁互锁互锁2 2种种“锁定现象锁定现象”：QSBst2KMR接触器接触器电气互锁电气互锁3 UVWL1L2L3正转（正转（F)F)：反转反转(R)(R)：主电路主电路控制（辅助）电路控制（辅助）电路思考：思考：有何问有何问题？题？ 40双重互锁双重互锁 KMRSBst1KMFSBstpFRFUFRKMRKMRKMFKMFKMF自锁自锁互锁互锁2 2种种“锁定现象锁定现象”：QSBst2KMR按钮按钮接触器接触器电气互锁电气

18、互锁机械互锁机械互锁3 正转（正转（F)F)：反转反转(R)(R)：主电路主电路控制（辅助）电路控制（辅助）电路缺点：缺点： 改变转向时必须先按停止按钮。改变转向时必须先按停止按钮。 416.3.3 顺序联锁控制顺序联锁控制 例如：皮带运输例如：皮带运输起动要求起动要求: 1#电机电机M1先起动，先起动，2#电机电机M2才能起动。才能起动。停车要求停车要求: 2#电机电机M2先停止，先停止，1#电机电机M1才能停止。才能停止。42 顺序联锁控制电路顺序联锁控制电路FR1 FR2 FR2 FR1 43 【例】【例】 两条皮带运输机分别由两台笼式电动机拖动两条皮带运输机分别由两台笼式电动机拖动, 用一用一套起停按钮控制它们的起停套起停按钮控制它们的起停, 为了避免物体堆积在运输机上为了避免物体堆积在运输机上,要要求电动机按下述顺序起动和停止求电动机按下述顺序起动和停止: 起动时起动时,M1 起动后起动后, M2 才随才随之起动之起动; 停止时停止时, M2 停止后停止后, M1 才随之停止。才随之