电气控制线路基础

1、第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-221 1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222 2控制柜第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-223 3第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础 电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等元件联电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等元件联接起来，并实现特定的控制要求。电器控制线路应本着简接起来，并实现特定的控制要求。电器控制线路应本着简单易懂、分析方便的原则，用规定的图形符号和文字符号单易懂、分析方便的原则，用规定的图形符号和文字符号进行绘制。进行绘制。 本章主要介绍应用

2、广泛的三相笼型异步电动机的启动、本章主要介绍应用广泛的三相笼型异步电动机的启动、制动的基本控制线路和一些典型控制线路。讲解新型的电制动的基本控制线路和一些典型控制线路。讲解新型的电气控制装置软启动器的使用，最后讲解电气控制线路的设气控制装置软启动器的使用，最后讲解电气控制线路的设计方法以及常用机床电气控制线路的分析。计方法以及常用机床电气控制线路的分析。 第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224 4 2.1 2.1 电器控制线路的电器控制线路的符号及绘制原则符号及绘制原则 2.2 2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路三相笼型异步电动机的基本控制线路 2.3 2.

3、3 三相笼型异步电动机的降压启动线路三相笼型异步电动机的降压启动线路 2.4 2.4 三相笼型异步电动机的制动控制线路三相笼型异步电动机的制动控制线路 2.5 2.5 电器控制线路的设计方法及保护措施电器控制线路的设计方法及保护措施 2.6 2.6 典型生产机械电气控制线路分析典型生产机械电气控制线路分析第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225 5 电器控制线路包括：主电路和控制（辅助）电路两部电器控制线路包括：主电路和控制（辅助）电路两部分。电器控制线路的表示方法有：电气原理图、安装接线分。电器控制线路的表示方法有：电气原理图、安装接线图两种。由于它们的用途不同，

4、绘制原则也有差别。图两种。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。 电气原理图：根据电路工作原理用规定的图形符号绘制，电气原理图：根据电路工作原理用规定的图形符号绘制，能够清楚地表明电路功能。能够清楚地表明电路功能。 （分析系统的工作原理时用）（分析系统的工作原理时用） 重点讲重点讲 2.1.1 2.1.1 电器控制线路常用的图形、文字符号电器控制线路常用的图形、文字符号( (38-4038-40页）：页）： 第第1 1章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。2.1 2.1 电器控制线路的符号及绘制电器控制线路的符号及绘制原则原则第第2 2章章 电器控

5、制线路基础电器控制线路基础2022-1-226 62.1.2 2.1.2 绘制原理图应遵循的原则：绘制原理图应遵循的原则：电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。用电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。用粗线条画在原理图的粗线条画在原理图的左边左边。控制电路控制电路是通过弱电流的电路，用细线条画是通过弱电流的电路，用细线条画在原理图的在原理图的右边右边。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。动作顺序从上到下、从左到右排列。电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采

6、用国家规定的电气原理图中，所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。统一标准。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号的下标若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号的下标，如，如KMKM1 1、KMKM2 2等。等。所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态原始状态画出。画出。电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉，两线交叉连接时的电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉，两线交叉连接时的电气连接点须用电气连接点须用黑点黑点标出。根据标出。根据图面布置图面布置需要，可以将需要，可以将图形符号旋

7、转绘图形符号旋转绘制制，一般，一般逆时针逆时针方向旋转方向旋转9090 ，但，但文字符号不可倒置文字符号不可倒置。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-227 72.1.3 2.1.3 电气原理图绘制规则举例电气原理图绘制规则举例第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-228 8第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-229 9图图 M7120M7120平面磨床轴坐标图示法电气原理图平面磨床轴坐标图示法电气原理图第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2210102.2 2.2 三相笼型异步电动机的基本控

8、制线路三相笼型异步电动机的基本控制线路 三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。由于三相异步电闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。由于三相异步电动机的结构不同，分为鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机的结构不同，分为鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机，二者的构造不同，起动方法也不同，起动控制线路动机，二者的构造不同，起动方法也不同，起动控制线路差别更大。差别更大。 三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点获得了广泛的应用。在生产实际中，它的应用

9、耐用等优点获得了广泛的应用。在生产实际中，它的应用占到了使用电动机的占到了使用电动机的80%80%以上。所以本章主要讲解三相笼以上。所以本章主要讲解三相笼型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2211112.2.1 2.2.1 直接起动（全压起动）控制线路直接起动（全压起动）控制线路 1. 1. 用刀闸直接起动：如图示。用刀闸直接起动：如图示。 适用于一般小型台钻和砂轮机。适用于一般小型台钻和砂轮机。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-221

10、212KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头2. 2. 用接触器直接起动线路：用接触器直接起动线路：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-221313电路电路KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头用接触器直接起动线路：用接触器直接起动线路：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-221414M3KMSB2CABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头工作原理工作原理:按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）由于

11、自）由于自锁继续通电锁继续通电触头（触头（KM）闭合闭合按下按钮按下按钮（SB2） 线圈（线圈（KM）通电通电自锁自锁电机旋电机旋转转触头（触头（KM）打开）打开电机电机停转停转按下按钮按下按钮(SB1)线圈（线圈（KM)断电断电用接触器直接起动线路：用接触器直接起动线路：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-221515KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头工作原理工作原理:按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）由于自）由于自锁继续通电锁继续通电触头（触头（KM）闭合闭合按下按钮按下按钮（SB2） 线圈（线圈（KM）

12、通电通电自锁自锁电机转电机转动动触头（触头（KM）打开）打开电机电机停转停转按下按钮按下按钮(SB1)线圈（线圈（KM)断电断电用接触器直接起动线路：用接触器直接起动线路：保护措施：失欠压、过载、短路保护。保护措施：失欠压、过载、短路保护。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2216162.2.2 .2.2 点动和长动控制点动和长动控制图 (a)中 ： 在KM自 锁 触 点 处 串 了 个 钮 子 开 关SA实 现 控 制 。点动时：打开 SA断开自锁电路SB1KM+M 点动；长动时：合上 SA，与前面电路一致；第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022

13、-1-221717图图( (c)c)中：加一个中间继电器实现控制中：加一个中间继电器实现控制点动时：点动时： SBSB2 2KMKM+ +MM点动点动长动时：长动时：SBSB1 1KAKA+ +闭合闭合KMKM+ +并自锁并自锁M M长动长动直接起动特点：直接起动特点：优点：起动线路简单、起动力矩较大；优点：起动线路简单、起动力矩较大；缺点：起动电流大，一般达额定电流的缺点：起动电流大，一般达额定电流的5-75-7倍。适合于小容倍。适合于小容量的电机。量的电机。图图( (b)b)中：在中：在KMKM自锁触点处加一复合按钮自锁触点处加一复合按钮SBSB2 2点动时：点动时：SBSB2 2KMKM

14、+ +MM点动（同时断点动（同时断开自锁回路）开自锁回路）长动时：长动时：SBSB1 1KMKM+ +并自锁并自锁M M长动长动第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2218182.2.3 2.2.3 三相异步电动机的正反转控制线路三相异步电动机的正反转控制线路 反转的实现：改变相序，任意两相线对调。可由反转的实现：改变相序，任意两相线对调。可由两个接两个接触器触器来实现。来实现。 FUFRABKM1QSM3CKM2KM1FRKM2KM2SB3KM1SB1SB2主电路主电路控制电路控制电路第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-221919接触器正

15、反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程： 按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222020接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程： 按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222121接触器正

16、反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程： 按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222222接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程： 按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正注意：该电路必须先停车才能由正转

17、到反转或由反转到正转。转。SB2和和SB3不能同时按下，否则会造成短路！不能同时按下，否则会造成短路！第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222323接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程： 按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由注意：该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下，否则会不能同时按下，否则会造成短路！造成短路！保险熔断保险熔

18、断第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222424互锁：就是互相互锁：就是互相“锁住锁住”对方，不让对方同时处于工作状对方，不让对方同时处于工作状态。一方处于工作时，另一方就被态。一方处于工作时，另一方就被“锁住锁住”不能再处于工不能再处于工作状态，除非处于工作状态的一方停止工作。作状态，除非处于工作状态的一方停止工作。互锁目的：避免同时工作，避免短路。互锁目的：避免同时工作，避免短路。互锁形式：电气、机械和多重互锁。互锁形式：电气、机械和多重互锁。正反转互锁控制正反转互锁控制第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222525接触器连锁正反转控

19、制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程： 按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1KM2KM1此电路称为此电路称为“正正停停反反”控制控制第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222626利用复合按钮组成利用复合按钮组成“正正反反停停”或或“反反正正停停”的互锁控制。如图的互锁控制。如图示：示： 复合按钮的常闭触头同样起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁机械互锁。该线路既有接触器常闭触头的电气互锁，也有复合按钮的常闭触头的机械互锁，即具有双重

20、互锁。KM1SB1KM1SB2FRKM2KM2KM2KM1SB3SB2SB3电气电气互锁互锁机械机械互锁互锁第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2227272.2.4 2.2.4 多地点控制线路多地点控制线路 控制原则控制原则：起动（常开）按钮应：起动（常开）按钮应并联并联连接，即逻辑连接，即逻辑“或或”的的关系；停车（常闭）按钮应关系；停车（常闭）按钮应串联串联连接，即逻辑连接，即逻辑“与非与非”的关的关系。系。 如图所示：为三地点控制线路：如图所示：为三地点控制线路：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2228282.2.5 2.2.5

21、多台电动机先后顺序工作的控制多台电动机先后顺序工作的控制 如图所示：油泵电机由如图所示：油泵电机由KMKM1 1控制，主轴电机由控制，主轴电机由KMKM2 2控制。控制。 图(a)工作过程：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-222929改用下图可省去改用下图可省去KMKM1 1常开触头，使线路简化。工作过程如下：常开触头，使线路简化。工作过程如下：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-223030在图在图( (c)c)中两电机工作顺序：中两电机工作顺序：M M1 1起动后起动后M M2 2才能起动，才能起动，M M2 2停车后停车后M M1

22、1才能停车才能停车第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-223131如图示：采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路：如图示：采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路： 工作过程：工作过程：思考题：交流接触器能否串连使用？为什么？思考题：交流接触器能否串连使用？为什么？第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2232322.2.6 2.2.6 自动循环控制自动循环控制如图示：钻削加工时刀架的自动循环过程。具体要求如图示：钻削加工时刀架的自动循环过程。具体要求: :自动循环：刀架能自动地由位置自动循环：刀架能自动地由位置1 1移动到位置移动到位置2 2进

23、行钻削加工并自动退回位进行钻削加工并自动退回位置置1 1。无进给切削：即刀具到达位置无进给切削：即刀具到达位置2 2时不再进给，但钻头继续旋转进行无进给时不再进给，但钻头继续旋转进行无进给切削以提高工件加工精度。切削以提高工件加工精度。快速停车：当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。快速停车：当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-223333 1.1.工艺要求刀架能自动循环，如图示：工艺要求刀架能自动循环，如图示：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2234342 2实现无进给切削：实现无进给切削： 根

24、据时间原则，采用时间继电器来实现无进给切削控制。根据时间原则，采用时间继电器来实现无进给切削控制。如图示：如图示：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2235351234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:19-May-2001Sheet of File:F:X3Drawn By:SB1SB1SB1SB1SB1SB1SB1SB2SB2SB2SB2SB2SB2SB2KMKMKMKMKMKMSB1SB2KMKMKMKMKMKMKMKMKMKMKM补充题：补充题：1.1.分析如图所示线路中，哪种线路能实现电动机正分析如图所示线

25、路中，哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止，哪种不能？为什么？常连续运行和停止，哪种不能？为什么？第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2236361234ABCD4321DCBAT itleN um berR evisionSizeA 4D ate:19-M ay-2001Sheet of File:F:X 3D raw n B y:SB1SB1SB1SB1SB1SB1SB1SB2SB2SB2SB2SB2SB2SB2KMKMKMKMKMKMSB1SB2KMKMKMKMKMKMKMKMKMKMKM2.2.交流接触器能否串连使用？为什么？交流接触器能否串连使用？为什么？

26、不能。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作不能。因为每个线圈上所分配到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，先吸合的接触器磁路闭合，线圈的电感总是有先有后，不可能同时吸合，先吸合的接触器磁路闭合，线圈的电感显著增加，电压降也相应增加，从而使另一个接触器的线圈电压达不到吸显著增加，电压降也相应增加，从而使另一个接触器的线圈电压达不到吸合电压而不能动作。合电压而不能动作。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-223737 2. 3 2. 3 三相笼型异步电动机降压起动控制线路三相笼型异步电动机降压起动控制线路 2.3.1 2

27、.3.1 星形星形三角形降压起动控制线路：三角形降压起动控制线路：条件：对于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步机可采用星条件：对于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步机可采用星三角形降压起动的方法，来达到限制起动电流的目的。三角形降压起动的方法，来达到限制起动电流的目的。星星三角形起动过程优点是：起动电流小（为直接起动的三角形起动过程优点是：起动电流小（为直接起动的1/31/3），结），结构简单，价格便宜。缺点是起动转矩也是原来三角形接法的构简单，价格便宜。缺点是起动转矩也是原来三角形接法的1/31/3。它。它适合轻载或空载状态下起动适合轻载或空载状态下起动。第第2 2章章 电器控制线路

28、基础电器控制线路基础2022-1-223838 工作过程：工作过程：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-223939第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224040 2.3.2 2.3.2 定子绕组串电阻减压起动控制线路定子绕组串电阻减压起动控制线路 起动时在三相定子绕组中串入电阻起动时在三相定子绕组中串入电阻R R，从而减低了定子从而减低了定子绕组上的电压，待起动后，再将电阻绕组上的电压，待起动后，再将电阻R R切除，使电动机切除，使电动机在额定电压下投入正常运行。控制线路见下页：在额定电压下投入正常运行。控制线路见下页： 串电阻起动的优点

29、：提高了功率因数，改善了电网质量，串电阻起动的优点：提高了功率因数，改善了电网质量，电阻价格便宜，控制线路简单。缺点是：电阻上功率损电阻价格便宜，控制线路简单。缺点是：电阻上功率损耗大。只适用中小容量电机不经常起动、制动的场合。耗大。只适用中小容量电机不经常起动、制动的场合。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224141： 工作过程工作过程： 合上QSSB2KM1+并自锁KM1主触头闭合M串R起动，同时KT通电（延时t秒)KT常开闭合KM2+并自锁 KM1-KT-MKM全压运行常闭断开2第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224242 2.

30、3.3 2.3.3 自耦变压器减压起动控制线路：自耦变压器减压起动控制线路：方法起动对方法起动对电网的电流电网的电流冲击小，损冲击小，损耗功率也小耗功率也小，但自耦变，但自耦变压器价格较压器价格较贵。此法主贵。此法主要用于起动要用于起动较大容量的较大容量的电动机。电动机。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224343 2.3.4 2.3.4 软启动器及其使用软启动器及其使用主要特点：采用电子启动的方法。具有软启动和软停车功能，启动电流、启主要特点：采用电子启动的方法。具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。动转矩可调节，另外

31、还具有电动机过载保护等功能。原理：利用晶闸管的移相控制原理原理：利用晶闸管的移相控制原理第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224444应用范围：应用范围： 油田采油设备油田采油设备( (注水泵、输油泵、磕注水泵、输油泵、磕头机、潜油电泵头机、潜油电泵) )。 煤矿牵引车，输送带，石材机械，煤矿牵引车，输送带，石材机械，选矿机，排风机。选矿机，排风机。 广泛应用于机械配套，如吹膜机、广泛应用于机械配套，如吹膜机、制管机、型材押出机、包装机械、烟草制管机、型材押出机、包装机械、烟草机械、小型流水线、木材加工机械、循机械、小型流水线、木材加工机械、循环水泵、纺织机械等配套

32、。环水泵、纺织机械等配套。 锅炉鼓引风机。锅炉鼓引风机。 补水泵、恒压供水、中央空调。补水泵、恒压供水、中央空调。 挤出机、自动化生产线、吹瓶机。挤出机、自动化生产线、吹瓶机。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2245452.42.4三相异步电动机的制动控制线路三相异步电动机的制动控制线路 2.4.1 2.4.1 反接制动控制线路反接制动控制线路 反接制动原理是利用制动时使电源反接制动原理是利用制动时使电源反相序反相序, ,使定子绕组产生的旋转磁场与转使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反子旋转方向相反, ,因而产生制动力矩快速因而产生制动力矩快速停车。停车。制

33、动到转速接近零时制动到转速接近零时, ,电动机电源电动机电源自动切除自动切除, ,否则电动机会反方向旋转否则电动机会反方向旋转, ,检检测元件采用直接反映转速信号的速度继测元件采用直接反映转速信号的速度继电器电器. .此外，由于反接制动电流较大，制此外，由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法有两种动电流。反接制动电阻的接法有两种: :对对称电阻接法和不对称电阻接法称电阻接法和不对称电阻接法, ,如图：如图：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2246461.1.电动机单向运行反接制动控制线

34、路电动机单向运行反接制动控制线路 起动：起动：SBSB2 2KMKM1 1+ +并自锁并自锁M M+ +运转运转KSKS常开闭合常开闭合 停车：停车：SBSB1 1KMKM1 1- -KMKM2 2+ +电机反转串电阻制动电机反转串电阻制动当当n0n0时时KSKS常开断开常开断开KMKM2 2- -停车停车 存在问题：存在问题：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224747分析图分析图( (b):b): 起动：起动：SBSB2 2KMKM1 1+ +并自锁并自锁M M起动运行起动运行KSKS+ +为制动准备为制动准备 制动：制动：SBSB1 1KMKM1 1- -K

35、MKM2 2+ +并自锁并自锁定子绕组串电阻反接制动定子绕组串电阻反接制动到到n0n0时时KSKS常开断开常开断开KMKM2 2- -MM停车结束。停车结束。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224848 可逆运行反接制动控制线路可逆运行反接制动控制线路 分析图分析图( (a): a): 电动机正向：电动机正向： 起动：起动：SBSB1 1KMKM1 1+ +MM正转正转KSKSF F常闭打开、常开闭合。常闭打开、常开闭合。 制动：制动：SBKMSBKM1 1- -KMKM2 2+ +实现反接制动直到实现反接制动直到n0n0时时KSKSF F常开常开断开断开KMKM

36、2 2- -KSKSF F常闭闭合，所以不会造成反接制动后电动机常闭闭合，所以不会造成反接制动后电动机反向起动反向起动。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-224949工作过程：以电动机正转为例：如图工作过程：以电动机正转为例：如图( (b)b)所示：所示：反接制动优点：制动能反接制动优点：制动能力强，制动时间短，因力强，制动时间短，因采用以转速为变化参量采用以转速为变化参量用速度继电器检测转速用速度继电器检测转速信号，能够准确地反映信号，能够准确地反映转速不受外界因素干扰转速不受外界因素干扰，有很好的制动效果。，有很好的制动效果。缺点：制动电流大，能缺点：制动电流大

37、，能量损耗大。量损耗大。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2250502.4.2 2.4.2 能耗制动控制线路能耗制动控制线路 所谓能耗制动就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子所谓能耗制动就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电源，即通入直流电流，利用转子感应绕组上加一个直流电源，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动的目的。电流与静止磁场的作用达到制动的目的。 1.电动机单向运行能耗制动控制线路电动机单向运行能耗制动控制线路 工作过程如下：工作过程如下： 起动时起动时SBSB2 2KMKM1 1+ +并自锁并自锁M M运行运行

38、制动时制动时SBSB1 1KMKM1 1- -MM断开电源：断开电源： KMKM2 2+ +MM两相定子绕组通入直流电，开始能耗制动两相定子绕组通入直流电，开始能耗制动 KTKT+ +延时延时t t秒后秒后KTKT常闭断开常闭断开KMKM2 2- -（KTKT- -）MM切断直流电切断直流电能耗制动结束。能耗制动结束。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225151第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225252该控制线路制该控制线路制动能量损耗小，动能量损耗小，制动电流较小，制动电流较小，制动准确，但需制动准确，但需要整流电源，制要整流电源

39、，制动速度较慢，对动速度较慢，对于较大功率的电于较大功率的电动机要采用三相动机要采用三相整流电路，则所整流电路，则所需设备多，投资需设备多，投资成本高。因此本成本高。因此本电路适用于要平电路适用于要平稳制动的场合。稳制动的场合。2. 2. 可逆运行能耗制动控制线路可逆运行能耗制动控制线路第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225353 2.4.3 2.4.3 三相异步电动机电容制动控制三相异步电动机电容制动控制 电容制动是在切断三相异步机电容制动是在切断三相异步机电源后，在定子绕组上接入电电源后，在定子绕组上接入电容器。转子内剩余磁切割定子容器。转子内剩余磁切割定子绕

40、组产生感应电流，向电容器绕组产生感应电流，向电容器充电，充电电流在定子绕组中充电，充电电流在定子绕组中形成磁场，这磁场与转子感应形成磁场，这磁场与转子感应电流相互作用，产生与转向相电流相互作用，产生与转向相反的制动力矩，使电动机迅速反的制动力矩，使电动机迅速停车停车。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225454控制线路可同上，也可为下图：控制线路可同上，也可为下图： 工作过程：起动时工作过程：起动时SBSB2 2KMKM1 1+ +并自锁并自锁M M运行运行 KTKT得电得电其常开立即闭合为制动做准备；其常开立即闭合为制动做准备； 制动时：制动时：SBSB1 1K

41、MKM1 1失电失电M M断开电源：断开电源： 1 1）KMKM2 2+ +电容器接入，开始制动电容器接入，开始制动 2 2）KTKT断电断电延时延时t t秒后秒后KTKT常开断开常开断开KMKM2 2失电失电电容器断开电容器断开制动结束。制动结束。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225555例：钻削加工刀架自动循环控制，如要求加上快速停车如何实现？例：钻削加工刀架自动循环控制，如要求加上快速停车如何实现？满足以上三点的完整的钻削加工过程如下图：满足以上三点的完整的钻削加工过程如下图：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225656例例1

42、 1：某笼型电动机正、反向运转，要求降压起动、快：某笼型电动机正、反向运转，要求降压起动、快速停车，试设计主电路与控制电路。速停车，试设计主电路与控制电路。 采用定子绕组串电阻降压起动，反接制动快速停车。采用定子绕组串电阻降压起动，反接制动快速停车。 如下图示：如下图示：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225757第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225858例例2 2：M M1 1M M2 2均为笼型电动机，可直接起动，按下列要求设计控制电路：均为笼型电动机，可直接起动，按下列要求设计控制电路：（1 1）M M1 1先起动，经一定时间

43、后先起动，经一定时间后M M2 2自行起动自行起动（2 2）M M2 2起动后，起动后，M M1 1立即停车立即停车（3 3）M M2 2能单独停车能单独停车（4 4）M M1 1M M2 2均能点动均能点动第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-225959联锁控制的关键是正确选择联锁触点，其普遍规律为：联锁控制的关键是正确选择联锁触点，其普遍规律为： 要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则须将甲接触器要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则须将甲接触器的的常闭常闭辅助触点串在乙接触器的线圈电路中。辅助触点串在乙接触器的线圈电路中。 要求甲接触器动作后乙接触器方能动作

44、，则须将甲接触器的要求甲接触器动作后乙接触器方能动作，则须将甲接触器的常开常开辅助触点串在乙接触器的线圈电路中。辅助触点串在乙接触器的线圈电路中。 要求乙接触器线圈先断电释放后方能使甲接触器线圈断电释要求乙接触器线圈先断电释放后方能使甲接触器线圈断电释放，则须将乙接触器放，则须将乙接触器常开常开辅助触点并在甲接触器的线圈电路中辅助触点并在甲接触器的线圈电路中的停止按钮上。的停止按钮上。 第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2260602 25 5 电器控制线路的电器控制线路的简单设计法简单设计法 电气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气电气控制系

45、统的设计一般包括确定拖动方案、选择电机容量和设计电气控制线路。电气控制线路的设计又分为主电路设计和控制电路设计。控制线路。电气控制线路的设计又分为主电路设计和控制电路设计。电气控制线路的设计通常有两种方法，即一般（经验）设计法和逻辑设计法。电气控制线路的设计通常有两种方法，即一般（经验）设计法和逻辑设计法。 2.5.1 2.5.1 经验设计法及保护措施：经验设计法及保护措施：采用经验设计法，应注意以下几个问题：采用经验设计法，应注意以下几个问题： （一）保证控制线路工作的安全和可靠性。（一）保证控制线路工作的安全和可靠性。电器元件要正确连接，否则可能使线路发生误动作，甚至造成严重事故。电器元件

46、要正确连接，否则可能使线路发生误动作，甚至造成严重事故。1 1线圈的连接：线圈的连接：两个电器线圈如需同时动作时，应并联连接，切勿串联，否则会烧毁线圈。两个电器线圈如需同时动作时，应并联连接，切勿串联，否则会烧毁线圈。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2261612.2.电器触头的连接：电器触头的连接：同一个电器的常开和常闭触头位置尽可能靠近，尽可能有等电位点。如图：同一个电器的常开和常闭触头位置尽可能靠近，尽可能有等电位点。如图： 3.3.在线路中应尽量避免许多电器触头依次接通，才能接通另一在线路中应尽量避免许多电器触头依次接通，才能接通另一个电器的控制线路。个电

47、器的控制线路。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226262 4. 4. 在设计控制线路中，应考虑继电器触头的接通和分断能力。在设计控制线路中，应考虑继电器触头的接通和分断能力。如需增加接通能力，就用多触头并联；如需增加分断能力，则用多触头串如需增加接通能力，就用多触头并联；如需增加分断能力，则用多触头串联。联。 5 5设计控制线路时，应考虑电器元件设计控制线路时，应考虑电器元件“触头竞争触头竞争”问题。问题。 如图为触头竞争线路，若继电器如图为触头竞争线路，若继电器KAKA采用采用“先合后断先合后断”型型, ,则自锁环节起作用，则自锁环节起作用，如如KAKA采用采

48、用“先断后合先断后合”型，则自锁环节不起作用。型，则自锁环节不起作用。（二）（二）控制线路力求简单、经济控制线路力求简单、经济1 1尽量减少触头数目。如图：尽量减少触头数目。如图：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226363 2 2尽量减少连接导线，以简化接线。如图：尽量减少连接导线，以简化接线。如图：3.3.控制线路设计时，尽量减少或避免长期通电的电器元件，以延长电器控制线路设计时，尽量减少或避免长期通电的电器元件，以延长电器元件使用寿命和节约电能。元件使用寿命和节约电能。（三）防止寄生电路（三）防止寄生电路 控制线路在某种特殊情况下，发生意外接通的电路称为寄生

49、电路控制线路在某种特殊情况下，发生意外接通的电路称为寄生电路（或叫假回路）（或叫假回路）（四）应具有必要的保护环节（四）应具有必要的保护环节 常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超速、常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超速、极限等，有时还设有合闸、正常工作、事故、分闸等指示信号。极限等，有时还设有合闸、正常工作、事故、分闸等指示信号。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2264641. 1. 短路保护短路保护 2. 2. 过电流保护过电流保护: :用过电流继电器用过电流继电器 3. 过载保护：热继电器过载保护：热继电器 4 4零电压和

50、欠电压保护：零电压和欠电压保护： 防止电压恢复时电动机自启动的保护叫零电压保护。防止电压恢复时电动机自启动的保护叫零电压保护。 在电压下降达到最小允许电压值时将电动机电源切除，这在电压下降达到最小允许电压值时将电动机电源切除，这就叫欠电压保护。就叫欠电压保护。 （五）力求操作简单、维护检修方便（五）力求操作简单、维护检修方便在电器控制线路中，通常采用熔断器或断路器作短路保护。在电器控制线路中，通常采用熔断器或断路器作短路保护。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226565 例例1 1：皮带运输机的电器控制线路。皮带运输机的电器控制线路。 皮带运输机对电器控制的要求：

51、如图所示：皮带运输机对电器控制的要求：如图所示：1.1.起动时，顺序为起动时，顺序为3 3# #，2 2# #，1 1# #，并要有一定时间间隔，以免货，并要有一定时间间隔，以免货物在皮带上堆积，造成后面皮带重载起动。物在皮带上堆积，造成后面皮带重载起动。2.2.停车时，顺序为停车时，顺序为1 1# #，2 2# #，3 3# #，以保证停车后皮带上不残存货，以保证停车后皮带上不残存货物。物。3 3不论不论2 2# #或或3 3# #出故障（过载时），出故障（过载时），1 1# #必须停车，以免继续进必须停车，以免继续进料，造成货物堆积。料，造成货物堆积。4 4必要的保护。必要的保护。第第2

52、2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226666 第一步：设计主电路第一步：设计主电路 其主电路如图示：其主电路如图示： 其中：其中： 电动机电动机M M1 1控制控制1 1# #皮带皮带 电动机电动机M M2 2控制控制2 2# #皮带皮带 电动机电动机M M3 3控制控制3 3# #皮带皮带第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226767第二步：控制电路设计第二步：控制电路设计 1. 1. 顺序起动，且要有时间间隔。起动顺序顺序起动，且要有时间间隔。起动顺序3 3# #22# #11# #，采用，采用中间继电器较可靠。如图：中间继电器较可靠。如图

53、： SBSB2 2KAKA+ +KAKA常开触点使常开触点使KMKM3 3+ +起动起动同时同时KTKT1 1+ +、KTKT2 2+ +1010秒秒后后KMKM2 2+ +，M M2 2起动起动2020秒后秒后KMKM1 1+ +，M M1 1起动。起动。 2.2.顺序停车：顺序停车：1 1# #22# #33# # SBSB1 1KAKA- -KTKT1 1- -、KTKT2 2- -KTKT2 2常开立即断开常开立即断开KMKM1 1- - 此时因还需此时因还需KMKM2 2、KMKM3 3得电一段时间，所以再用两个时间继电得电一段时间，所以再用两个时间继电器器KTKT3 3、KTKT4

54、 4分别控制分别控制KMKM2 2、KMKM3 3失电时间。失电时间。 3.3.当当2 2# #或或3 3# #出故障（过载时），使出故障（过载时），使FRFR2 2或或FRFR3 3断开，都能按断开，都能按1 1# #22# #33# #顺序停车。顺序停车。第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226868第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-226969 2.5.2 2.5.2 逻辑设计法逻辑设计法设计思想：将控制线路中的接触器继电器的通电与断电、触头的闭合与断设计思想：将控制线路中的接触器继电器的通电与断电、触头的闭合与断开以及主令电器的接

55、通与断开，看成逻辑变量，用逻辑开以及主令电器的接通与断开，看成逻辑变量，用逻辑“0”“0”和逻辑和逻辑“1”“1”表示，并将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数进行化简，然后按化简后的表示，并将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数进行化简，然后按化简后的逻辑函数式，画出相应的电路结构图，最后再做进一步检查、化简和完善逻辑函数式，画出相应的电路结构图，最后再做进一步检查、化简和完善以期得到最佳方案，这就是控制线路的逻辑设计。以期得到最佳方案，这就是控制线路的逻辑设计。在继电接触控制电路逻辑设计中规定：继电器、接触器、电磁铁、电磁阀在继电接触控制电路逻辑设计中规定：继电器、接触器、电磁铁、电磁阀等元件，线圈通

56、电状态定为等元件，线圈通电状态定为“1”“1”状态，线圈断电为状态，线圈断电为“0”“0”状态。开关、继状态。开关、继电器、接触器触头闭合状态为电器、接触器触头闭合状态为“1”“1”状态，断开为状态，断开为“0”“0”状态。在继电接触状态。在继电接触式控制电路中，把表示触头状态的逻辑变量称为式控制电路中，把表示触头状态的逻辑变量称为输入逻辑变量输入逻辑变量；把表示继；把表示继电器接触器线圈等受控元件的逻辑变量称为电器接触器线圈等受控元件的逻辑变量称为输出变量输出变量。输出逻辑变量的取。输出逻辑变量的取值是随各输入逻辑变量取值变化而变化，输入、输出逻辑变量的这种相互值是随各输入逻辑变量取值变化而

57、变化，输入、输出逻辑变量的这种相互关系称为关系称为逻辑函数关系。逻辑函数关系。 第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-227070（一）逻辑运算：（一）逻辑运算：1. 1. 逻辑与（触头串联）逻辑与（触头串联）关系式：关系式： KM=KAKM=KA1 1KAKA2 2 即只有即只有KAKA1 1=1=1，KAKA2 2=1=1时时 KM=1KM=1 2. 2. 逻辑或（触头并联）逻辑或（触头并联） 关系式：关系式：KM=KAKM=KA1 1+KA+KA2 2 3. 3. 逻辑非逻辑非 逻辑表达式：逻辑表达式： KM=KM=4.4.逻辑代数定理逻辑代数定理第第2 2章章

58、电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2271715.5.化简时常用到的常量与变量的关系：化简时常用到的常量与变量的关系： A+0 =A A+1 =1 A+ =1 A0=0 A1=A A =0 （二）用逻辑代数化简电器控制线路（二）用逻辑代数化简电器控制线路1. 1. 逻辑关系式的列写：逻辑关系式的列写：若用若用A A表示常开触头表示常开触头, , 表示常闭触头表示常闭触头, ,可用逻辑关系式表示控制线路。例设可用逻辑关系式表示控制线路。例设某系统控制电路如图某系统控制电路如图, ,试写出其逻辑运算关系式试写出其逻辑运算关系式.第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-

59、1-227272 2.2.用逻辑代数式简化控制线路用逻辑代数式简化控制线路 例：例：设某系统局部控制线路如图，试化简。化简后的控制线路如图示：第第2 2章章 电器控制线路基础电器控制线路基础2022-1-2273732.6 2.6 典型生产机械电气控制线路分析典型生产机械电气控制线路分析分析机床电气原理图的一般原则是分析机床电气原理图的一般原则是：化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护和全面检查。方法步骤如下：集零为整、安全保护和全面检查。方法步骤如下：分析主电路：从主电路的构成可分析出电动机或执行电器的类型、工分析主电路：从主电路的构成可分析出电动机或

60、执行电器的类型、工作方式、启动、转向、调速和制动等基本控制要求。作方式、启动、转向、调速和制动等基本控制要求。分析控制电路：运用分析控制电路：运用“化整为零化整为零”、“顺藤摸瓜顺藤摸瓜”的原则，将控制线的原则，将控制线路按功能不同划分成若干个局部控制线路，从电源和主令信号开始，经路按功能不同划分成若干个局部控制线路，从电源和主令信号开始，经过逻辑判断，写出控制过程。过逻辑判断，写出控制过程。分析辅助电路：辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、分析辅助电路：辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和报警等部分。参数测定、照明和报警等部分。分析联锁与保护环节分析联锁与