电拖培训教案

1、主讲：丛主讲：丛 林林吉林石化公司电仪培训基地吉林石化公司电仪培训基地电力拖动控制线路电力拖动控制线路前前 言言 通常的电器控制线路是由按钮、接触器、继电器等低压控制元件组成的，它具有接线简单、维护方便、便于掌握、价格低廉等优点，在我厂电气控制领域中，被广泛应用。 电器控制线路根据通过电流的大小可分为主电路和控制电路。属于前者的是流过大电流的电路，如发电机的定子和转子等；属于后者的是流过较小电流的电路，如接触器、继电器的吸引线圈以及消耗能量较小的信号电路、保护电路、联锁电路等。前前 言言 在我们所接触的电器控制线路的表示方法有两种，一种是安装图，一种是原理图。安装图是按照电器实际位置和实际接线

2、线路，用规定的图形符号画出来的，这种电路便于安装。原理图是根据工作原理而绘制的。 由于控制线路是多种多样，这里仅阐明组成这些线路的基本规律和典型线路，同时结合具体的生产要求，来掌握电器控制线路的分析方法和简单设计。一、鼠笼电动机简单的起、停电器控制线路一、鼠笼电动机简单的起、停电器控制线路 在我们所接触的电器控制线路的表示方法有两种，一种是安装图，一种是原理图。安装图是按照电器实际位置和实际接线线路，用规定的图形符号画出来的，这种电路便于安装。原理图是根据工作原理而绘制的。 由于控制线路是多种多样，这里仅阐明组成这些线路的基本规律和典型线路，同时结合具体的生产要求，来掌握电器控制线路的分析方法

3、和简单设计。图图1 电动机正转联锁控制电路电动机正转联锁控制电路 电 动 机 正 转 联 锁 控 制 线 路 图SB2FRKMKMFU1FU2QSL3L2L1KMFRSB1二、组成电器控制线路的基本规律二、组成电器控制线路的基本规律 （一）按联锁控制的规律（一）按联锁控制的规律1、正反向接触器间的联锁控制、正反向接触器间的联锁控制 各种生产机械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的运动，（桥式起重机、电动阀、电葫芦等）这就要求电动机能正反向工作。对于交流感应电动机，可借助正反向接触器改变定子绕组相序来实现。图图2 电动机正反转接触器联锁控制电路电动机正反转接触器联锁控制电路 电动机正反转接触

4、器联锁控制线路图QSKM2KM2KM2KM1KM1KM1SB2SB1SB3FRFRKM2KM1FU2FU1L3L2L1二、组成电器控制线路的基本规律二、组成电器控制线路的基本规律 2 2、实现按顺序工作时的联锁控制、实现按顺序工作时的联锁控制 在生产实践中常要求各种运动部件之间能够实现按顺序工作。例如车床主轴转动时要求油泵先给齿轮箱供油润滑，即要求保证润滑泵电动机起动后主拖动电动机才允许起动，也就是控制对象对控制线路提出了按顺序工作得联锁要求。如图3（电动机顺序启动） 图图3 电动机顺序启动电动机顺序启动控制电路控制电路 KM2SB2FU2FR总SB3SB1KM1KM1KM2KM2M23FR2

5、L1L2L3FU1KM1FR1M13QS电 动 机 顺 序 启 动 控 制 线 路 图图图4 电动机电动机顺序启动、逆序停止控制电路顺序启动、逆序停止控制电路 KM1SB21SB22KM1SB11电动机顺序启动，逆序停止控制线路图QSM13FR1KM1FU1L3L2L1FR2M23KM2KM2KM1KM2SB12FR总FU2KM2二、组成电器控制线路的基本规律二、组成电器控制线路的基本规律 渣油高压电机起动先起动风机才能起动高压电机重催主风机、焦化高压水泵、二空三空励磁机、催化14000KW、加氢等有油泵的，先起动油泵后起动电动机，它们之间的联锁。 小结小结 通过上例可得出普遍规律：通过上例可

6、得出普遍规律：（1）要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则需将甲接触器的常闭触点串在乙接触器的线圈电路中；（2）要求甲接触器动作后乙接触器方能动作，则需将甲接触器的常开触点穿在乙接触器的线圈电路中。二、组成电器控制线路的基本规律二、组成电器控制线路的基本规律 例题例题1 1要求：1、启动顺序为1#2#3#，即顺序启动 2、停车顺序为3#2#1#,即逆序停车 3、当1#或2#出故障停车时，3#能随机停车例题例题1 图图5 5 KM1KM2KM2KM3KM3SB31SB21SB32SB22KM2KM3KM2KM1SB11SB12FR总KM1三条皮带运输机顺序启动、逆序停止控制线路QSM13FR1

7、KM1FU1L3L2L1FU2KM2FR2M23FU3KM3FR3M33FU4二、组成电器控制线路的基本规律二、组成电器控制线路的基本规律 （二）按控制过程的变化参量进行控制的规律（二）按控制过程的变化参量进行控制的规律 1 1、自动循环、自动循环 2 2、无进给切削、无进给切削 3 3、快速停车、快速停车三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路（一）鼠笼式异步电动机的起动控制线路（一）鼠笼式异步电动机的起动控制线路 通常对中、小容量的异步电动机均采用直接起动方式。起动时将鼠笼电动机的定子绕组直接接在交流电源上，电机在额定电压下直接起动。对于大容量的电动机，当电机容量超过其供电变压器的某定值（

8、变压器只供动力用时，取25；变压器供动力、照明公用时，取5），一般应采用降压起动方式，以防止过大的起动电流引起电源电压的下降。催化14000KW电机降压起动、焦化330KW电机降压起动、接触器动作过程、三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路1 1、直接起动的控制线路、直接起动的控制线路 直接起动时，电动机不可逆运转与可逆运转的控制线路分别如前图所示。这里不重复。三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路2 2、串电阻（电抗）起动的控制线路、串电阻（电抗）起动的控制线路 起动时，在三相定子电路中串入电阻R，从而降低了电动机绕组上的电压。待起动后，再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常工作。这一线

9、路的设计思想通常是采用时间原则按时切除起动时串入的电阻以完成起动过程。在具体线路中可采用时间继电器来实现上述设计思想。三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路串电阻起动的优点：串电阻起动的优点： 在于按时间原则切除电阻，动作可靠；降压起动提高了功率因数，有利于电网质量；电阻价格低廉、结构简单。缺点是电阻上功率损耗大。通常仅在中小容量电动机不经常起停采用这样方式。图图6 6 串电阻降压起动控制线路串电阻降压起动控制线路 RKM2KTKM2KTKM2KM1串 联 电 阻 降 压 启 动 -时 间 继 电 器 自 动 控 制QSM3FRKM1FU1L3L2L1KM2KM1KM1SB1SB2FRFU2

10、三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路3 3、串自耦变压器起动的控制线路、串自耦变压器起动的控制线路 自耦变压器起动在相对其它降压启动，同样的起动转矩时，对电网的电流冲击小；功率损耗小。缺点是自耦变压器相对电阻结构复杂，价格较贵。这种线路主要用于起动较大容量的电动机，以减小起动电路对电网的影响。三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路4 4、延边三角形降压起动的控制线路、延边三角形降压起动的控制线路 这一电路的设计思想使兼取星形连接与三角形连接的优点以期完成更为理想的起动过程。其转换过程仍按照时间原则来控制。（由于实际操作不具备条件，这里不详细介绍）。三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路

11、5 5、星三角形起动的控制线路、星三角形起动的控制线路 星形-三角形降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成星形，以降低启动电压，限制启动电流；待电动机启动后，再把定子绕组改成三角形，使电动机全压运行。凡是在正常运行时定子绕组作三角形联接的异步电动机，均可采用这种降压方法。 电动机启动时，接成星形，加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形接法的1/ ，启动电流为三角形接法的1/3，启动转矩也只有三角形接法的1/3。3三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路 这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程，所不同的是起动时将电动机定子绕组接成星形。加在电动机每相绕组上的电压为额定值的1/ 从而减小了

12、起动电流对电网的影响。待起动后期按预先整定的时间换接成三角形接法，使电动机在额定电压下正常运转 。3三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路 星三角形起动的优点：优点：在于星形起动电流只是原来三角形接法的1/3,起动电流特性好;结构简单、价格最便宜。缺点：缺点：是起动转矩也相应下降为原来三角形接法的1/3，转矩特性差。因而本线路适用于电网电压380V，额定电压660/380，Y/接法的电动机，轻载起动的场合。图图7 7 串电阻降压起动控制线路串电阻降压起动控制线路 KM星KM角KMKM星KTKM星KMKM角KTSB1SB2FRV2U2W2W1V1U1KM星KM角星 -角 降 压 启 动 控 制

13、 线 路 图QSM3FRKMFU1L3L2L1FU2三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路（二）鼠笼式异步电动机的制动与反转的控制线路（二）鼠笼式异步电动机的制动与反转的控制线路 制动方式有电气方法和电气机械结合的方法。前者如反接制动、能耗制动；后者如电磁机械抱闸。三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路1 1、反接制动与反转的控制线路、反接制动与反转的控制线路 由于反接制动电流较大，当电机容量较大，自动时则需在定子回路中串入电阻降压以减小制动电流；当电动机容量不大时，可以不串制动电阻以简化线路。这时，可以考虑选用比正常使用大一号的接触器以适应较大的制动电流。 由于反接制动采用了速度继电器，

14、按转速原则进行制动控制，其制动效果较好，使用也较方便，鼠笼电动机制动常采用这一方式。 三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路2 2、能耗制动的控制线路、能耗制动的控制线路 其设计思想制动时在定子绕组中任意两相通入直流电流，形成固定磁场，它与旋转着的转子中的感应电流相互作用，从而产生制动转矩。制动时间的控制由时间继电器来完成。 能耗制动与反接制动相比，由于制动是利用转子中的储能进行的，所以能量损耗小；制动电流较小；制动准确，适用于要求平稳制动的场合。但需要整流电源，制动速度也较反接制动慢一些。 三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路3 3、电磁抱闸制动、电磁抱闸制动 在制动时，将制动电磁铁的

15、线圈接通，通过机械抱闸制动电动机。有时还可以将电磁抱闸制动与能耗制动同时使用，以弥补能耗制动转矩较小的缺点，加强制动效果。三、常用典型控制线路三、常用典型控制线路（三）调速控制线路（三）调速控制线路 在电器控制线路中，对于鼠笼式交流电动机的调速，常采用多速机实现；而对于绕线机则可在转子中分级串电阻实现。1 1、多速机的调速控制线路、多速机的调速控制线路2 2、绕线式电动机转子串电阻的调速控制线路、绕线式电动机转子串电阻的调速控制线路3 3、可控硅调压调速、可控硅调压调速4 4、变频调速、变频调速5 5、滑差电机调速动效果。、滑差电机调速动效果。四、电器控制线路的一般设计方法四、电器控制线路的一

16、般设计方法 电器控制系统的设计，一般包括确定拖动方案、选择电机容量和设计电器控制电路。电器控制线路的设计方法通常有两种： 一种方法是一般设计法，又叫经验设计法。它是根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制线路、掌握各种典型线路的设计资料、同时具有丰富的设计经验。在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使线路符号设计的要求。即使这样，设计出来的线路可能不是最简，所用的电器及触点不一定最小，所得的方案不一定是最佳方案。四、电器控制线路的一般设计方法四、电器控制线路的一般设计方法 另一种是逻辑设计法。它是根据生产工艺

17、的要求，利用逻辑代数来分析、设计线路的。用这种方法设计的线路比较合理，特别适合完成较复杂的生产工艺要求的控制线路。但是相对而言逻辑设计法难度较大，不易掌握。 一般设计法，由于是靠经验进行设计的，因而灵活性很大。初步设计出来的线路可能是几个，这时要加以比较分析，甚至要通过实验加以验证，才能确定比较合理的设计方案。这种设计方法没有固定模式，通常先用一些典型线路环节拼凑起来实现某些基本要求，而后根据生产工艺要求逐步完善其功能，并加以适当的联锁与保护环节。 用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则 （一）最大限度实现生产机械和工艺对电器控制线路的要求（一）最

18、大限度实现生产机械和工艺对电器控制线路的要求 设计前，首先要调查清楚生产要求，因为控制线路时为整个设备和工艺过程服务的，不搞清要求就等于迷失了设计方向。生产工艺要求一般是由机械设计人员提供的，但有时所提供的仅是一般性原则意见，这时电气设计人员就需要对同类或接近产品进行调查、分析、综合，然后提出具体、详细的要求，征求机械设计人员意见后，作为设计电器控制线路的依据。用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则 一般控制线路只要求满足起动、反向和制动就可以了，有些则要求在一定范围内平滑调速和按规定的规律改变转速，出现事故时需要由必要的保护及信号预报以及各部分运

19、动要求有一定的配合和联锁关系等等。用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则 （二）满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济（二）满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济1、尽量选用标准的、常用的、或经过时间考验过的线路和环节。2、尽量缩短连接导线的数量和长度。设计控制线路时，应考虑到各个元件之间的实际接线。特别要注意电气柜、操作台和限位开关之间的连接线.3、尽量缩减电气的数量、采用标准件，并尽可能选用相同型号。4、应减少不必要的触点以简化线路。在控制线路图设计完成后，宜将线路化成逻辑代数式计算以便得到最简化的线路。5、控制线路在工作时，除必要

20、的电器必须通电外，其余的尽量不通电以节约电能。用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则 （三）保证控制线路工作的可靠和安全（三）保证控制线路工作的可靠和安全 为了保证控制线路工作可靠，最主要的是选用可靠的元件，如尽量选用机械和电气寿命长，结构坚实、动作可靠、抗干扰性能好的电器。同时在具体线路设计中注意以下几点。用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则 1 1、正确连接电器的触点、正确连接电器的触点 2 2、正确连接电器的线圈、正确连接电器的线圈 在交流控制电路中不能串联接入二个电器的线圈。即使外加电压式两个线圈额定电压之和，也是不如许的。因为每个线圈上所分配的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总是有先有后，不可能同时吸合。假如交流接触器KM2先吸合，由于KM2的磁路闭合，线圈的电感显著增加，因而在该线圈上的电压降也相应增大，从而使另一个接触器KM1的线圈电压达不到动作电压。因此二个电器需要同时动作时其线圈应该并联连接。用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则用一般方法设计控制线路时，应注意的几个原则 3 3、在控制线路中应避免出现寄生电路、在控制线路中应避免出现寄生电路 在控制线路的动作过程中，那种以外接通的电路叫寄生电路（或叫假回路）。 在线路中应尽量避免许多电器依次