电器控制技术-3

1、1-3 控制变压器控制变压器 当控制线路所使用的电器较多、线路较当控制线路所使用的电器较多、线路较复杂时，一般需采用经变压器降压的控制电复杂时，一般需采用经变压器降压的控制电源，提高线路的安全可靠性。源，提高线路的安全可靠性。 控制变压器主要根据一次侧、控制变压器主要根据一次侧、二次侧的电压等级及所需要的变压二次侧的电压等级及所需要的变压器容量来选择器容量来选择。控制变压器可根据以下控制变压器可根据以下两种情况确定其容量：两种情况确定其容量：1-3 控制变压器控制变压器(1). 依据控制线路最大工作负载所需要的功率依据控制线路最大工作负载所需要的功率计算，一般可利用下式计算：计算，一般可利用下

2、式计算： PTKTPXC式中，式中， PT 变压器容量，变压器容量，VA； KT 变压器变压器容量的储备系数容量的储备系数, 一般取一般取1.11.25; PXC 控制电路各电器吸持功率之和控制电路各电器吸持功率之和, W。(2). 各控制电器不同时工作时可由下式计算：各控制电器不同时工作时可由下式计算：1-3 控制变压器控制变压器 PT0.6PXC+0.25PD1+0.125KLPD2式中式中, PXC先吸合工作的电器吸持功率之先吸合工作的电器吸持功率之和，和，W； PD1所有后起动的电器在同时起所有后起动的电器在同时起动时所需要的功率之和，动时所需要的功率之和，W； PD2所有电所有电磁铁

3、在起动时所需要的功率之和，磁铁在起动时所需要的功率之和，W； KL系数，一般取系数，一般取0.71之间。之间。 最后所需的变压器容量，应由上两式所最后所需的变压器容量，应由上两式所计算出的最大容量决定。计算出的最大容量决定。1-3 控制变压器控制变压器 常用交流电器的起动和吸持功率常用交流电器的起动和吸持功率(有效功率有效功率):电器型号电器型号起动功率起动功率PD吸持功率吸持功率PXCPD / PXCJZ775126.3CJ10-53565.8CJ10-1065115.9CJ10-20140226.4CJ0-1077145.5CJ0-20156334.75CJ0-40280338.5MQ1-

4、5101450509MQ1-511110008012.5 第二章第二章 电器控制基础电器控制基础 各种不同用途的机械设备，一般都是由各种不同用途的机械设备，一般都是由电动机拖动的，而对于电动机而言，最早的电动机拖动的，而对于电动机而言，最早的控制方式就是继电接触器式控制。控制方式就是继电接触器式控制。 由继电器、接触器、行程开关、控制按由继电器、接触器、行程开关、控制按钮等具有触点的各种低压电器所组成的继电钮等具有触点的各种低压电器所组成的继电接触器式控制装置，具有线路简单、维修方接触器式控制装置，具有线路简单、维修方便、便于掌握、成本低廉等许多优点，多年便、便于掌握、成本低廉等许多优点，多年

5、来在各种生产机械的电器控制领域中，一直来在各种生产机械的电器控制领域中，一直得到广泛的应用。得到广泛的应用。 第二章第二章 电器控制基础电器控制基础 由于机械设备的生产工艺不同，所以电由于机械设备的生产工艺不同，所以电器控制线路的复杂程度也各不相同。器控制线路的复杂程度也各不相同。但任何但任何复杂的控制线路都是由一些常用的基本回路复杂的控制线路都是由一些常用的基本回路(控制环节和保护环节控制环节和保护环节)按需要组合而成。按需要组合而成。 本章将重点介绍一些主要的电器控制线本章将重点介绍一些主要的电器控制线路的基本环节。掌握这些基本环节有利于以路的基本环节。掌握这些基本环节有利于以后对典型机械

6、设备控制线路的阅读、分析、后对典型机械设备控制线路的阅读、分析、以及继电接触器式控制系统的设计。以及继电接触器式控制系统的设计。 第二章第二章 电器控制基础电器控制基础 本章的学习要求：本章的学习要求： 掌握电器控制线路图的基础知识、电器掌握电器控制线路图的基础知识、电器控制系统的基本回路控制系统的基本回路 ( 如保护环节和控制环如保护环节和控制环节节 )、鼠笼式异步电动机的起动控制线路及、鼠笼式异步电动机的起动控制线路及电动机的正反转控制线路；熟悉异步电动机电动机的正反转控制线路；熟悉异步电动机的制动控制线路、电动机的调速控制线路；的制动控制线路、电动机的调速控制线路；了解典型机床的电器控制

7、线路。了解典型机床的电器控制线路。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 电器控制系统是由许多电器元件和电动机电器控制系统是由许多电器元件和电动机等用电设备按一定生产工艺要求连接而成的等用电设备按一定生产工艺要求连接而成的,为了便于其设计、分析、安装、调整、使用和为了便于其设计、分析、安装、调整、使用和维护，需要将各种电器元件及其连接，用统一维护，需要将各种电器元件及其连接，用统一规定的文字和图形表达出来，其工程图表示方规定的文字和图形表达出来，其工程图表示方法有三种：法有三种：电器控制原理图电器控制原理图( (学习的重点学习的重点) ) 电器设备安装图电器设备

8、安装图( (电器元件布置图电器元件布置图) ) 电器设备接线图电器设备接线图( (电器元件接线图电器元件接线图) ) 2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 由于构成电器工程的元件、设备和连线由于构成电器工程的元件、设备和连线很多，结构类型千差万别，安装方式也多种很多，结构类型千差万别，安装方式也多种多样。因此，在主要以简图形式表示的电器多样。因此，在主要以简图形式表示的电器工程图中，为了描述和区分这些元件和电器工程图中，为了描述和区分这些元件和电器设备的名称、功能、状态、特征、相互关系、设备的名称、功能、状态、特征、相互关系、安装位置及其连接等等，没有必要也不

9、可能安装位置及其连接等等，没有必要也不可能一一画出它们的外形结构，一般是用一些简一一画出它们的外形结构，一般是用一些简单符号表示的，这些符号就是图形符号。单符号表示的，这些符号就是图形符号。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 图形符号提供了一类设备或元件的共同图形符号提供了一类设备或元件的共同符号，为了更明确地区分不同的设备、元件，符号，为了更明确地区分不同的设备、元件，尤其是区分同类设备或元件中不同功能的设尤其是区分同类设备或元件中不同功能的设备或元件，还必须在图形符号旁标注相应的备或元件，还必须在图形符号旁标注相应的文字符号。文字符号。 国家标准局参照国

10、际电工委员会国家标准局参照国际电工委员会(IEC)颁颁布的有关文件，制定了我国电器设备的新的布的有关文件，制定了我国电器设备的新的有关国家标准有关国家标准(参见附表参见附表1和附表和附表2)。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 一一. 电器控制原理图电器控制原理图 表示电器控制线路图的工作原理、表示电器控制线路图的工作原理、以及各电器元件导电部件的作用和相互以及各电器元件导电部件的作用和相互关系，而不考虑各电器元件实际安装的关系，而不考虑各电器元件实际安装的位置和实际连线情况。位置和实际连线情况。 绘制电器控制原理图应遵循以下原则：绘制电器控制原理图应遵循以

11、下原则：2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 1. 电器控制线路根据电路通过的电流大电器控制线路根据电路通过的电流大小分为主电路和控制电路两大部分。小分为主电路和控制电路两大部分。 主电路主电路包括从电源到电动机的电路包括从电源到电动机的电路, 是是大电流通过的部分大电流通过的部分, 一般用粗线条绘在原理一般用粗线条绘在原理图的左侧图的左侧(或上部或上部)。 控制电路控制电路是通过弱小电是通过弱小电流的电路流的电路, 它包括接触器和继电器的线圈、它包括接触器和继电器的线圈、接触器的辅助触头、继电器和其它控制电器接触器的辅助触头、继电器和其它控制电器的触头等，还

12、包括信号、保护和各种联锁电的触头等，还包括信号、保护和各种联锁电路一般用细线条绘在原理图的右侧路一般用细线条绘在原理图的右侧(或下部或下部)。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 2. 各个电器并不按照它实际的位置情况各个电器并不按照它实际的位置情况绘在原理图上，而是采用同一电器元件的各绘在原理图上，而是采用同一电器元件的各部分分别绘在它们完成作用的地方，但需用部分分别绘在它们完成作用的地方，但需用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电同一文字符号标出。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号的后面加上数字序号器元件，可在文字符号的后面加上数字序号的下标，如的

13、下标，如KM1 、KM2等。等。 3. 电器控制线路的全部触点都按电器控制线路的全部触点都按“平常平常” (即未通电或未受外力作用时即未通电或未受外力作用时)状态绘出。状态绘出。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 4. 控制电路的分支线路上，各电器元部件控制电路的分支线路上，各电器元部件原则上是按照动作的先后顺序、自左而右、从原则上是按照动作的先后顺序、自左而右、从上而下的排列；原理图上应尽可能减少线条和上而下的排列；原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉；两线交叉连接时在连接点处需避免线条交叉；两线交叉连接时在连接点处需用黑点标出。用黑点标出。导线导线和和

14、不相通不相通 导线导线和和相导通相导通 2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 5. 对具有循环运动的机构，应给出工作对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，如行程开关等应绘出动作程序和动循环图，如行程开关等应绘出动作程序和动作位置。作位置。KMFR3M3FU1QSKMFU2FRSB1SB2KM2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 二二. . 电器设备安装图电器设备安装图 表示各种电器在生产设备和电器控表示各种电器在生产设备和电器控制柜中实际的安装位置。主要有控制柜、制柜中实际的安装位置。主要有控制柜、控制板、操纵台等电器设备具

15、体布置图。控制板、操纵台等电器设备具体布置图。 安装图是电器设备安装和维修时必备的安装图是电器设备安装和维修时必备的资料。在绘制时均用粗实线画出简单轮廓，资料。在绘制时均用粗实线画出简单轮廓，留出线槽和备用面积（图中不标尺寸）。留出线槽和备用面积（图中不标尺寸）。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 特点：特点：(1)(1)同一电器元件的各部件同一电器元件的各部件 ( (例如例如触点和线圈触点和线圈) )必须画在一起必须画在一起, , 各电器元件的位各电器元件的位置应与实际安装的位置一致；置应与实际安装的位置一致； (2)各电器元件各电器元件的安装位置由生产设

16、备的结构和工作要求决的安装位置由生产设备的结构和工作要求决定（如电动机要与被拖动的机械部件在一起；定（如电动机要与被拖动的机械部件在一起；行程开关应放在要取的信号的地方；操作元行程开关应放在要取的信号的地方；操作元件放在便于操纵的地方；一般电器元件应放件放在便于操纵的地方；一般电器元件应放在控制柜内）。在控制柜内）。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 三三. . 电器设备接线图电器设备接线图 它是根据原理图，配合安装要求来它是根据原理图，配合安装要求来绘制的，用来表示各电器元件之间实际绘制的，用来表示各电器元件之间实际接线情况。接线情况。 电器设备接线图为电

17、器元件的配线、检电器设备接线图为电器元件的配线、检修和施工提供了方便，实际工作时与电器原修和施工提供了方便，实际工作时与电器原理图配合使用。理图配合使用。2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制 绘制电器设备接线图的主要规定绘制电器设备接线图的主要规定: 同同一电器元件的各个部件应画在一起一电器元件的各个部件应画在一起; 不在不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连接同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连接必须通过端子板进行必须通过端子板进行, 端子板的编号应与原理端子板的编号应与原理图一致图一致, 并按原理图的接线进行连接；并按原理图的接线进行连接； 图图中文

18、字符号、元件连接顺序、线路号码编制都中文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与原理图一致；必须与原理图一致； 走向相同的多根导线走向相同的多根导线可用单线表示。画连接导线时，应标明导线的可用单线表示。画连接导线时，应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的尺寸。规格、型号、根数和穿线管的尺寸。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 电器控制线路中的常用基本回路主要有电器控制线路中的常用基本回路主要有:保护环节和控制环节。保护环节和控制环节。 一一. .电器控制系统基本的保护环节电器控制系统基本的保护环节 为了保护电网、电动机、控制电器以及为了保护电网、电动机、控制电器以

19、及其它电路元件，消除不正常工作时的有害影其它电路元件，消除不正常工作时的有害影响，避免因误操作而发生事故，在自动控制响，避免因误操作而发生事故，在自动控制系统中应具有尽可能完善的保护环节。系统中应具有尽可能完善的保护环节。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 常用保护环节有短路、过流、过载、过常用保护环节有短路、过流、过载、过压、失压压、失压(欠压欠压)、弱磁、超速、极限保护等。、弱磁、超速、极限保护等。 1. 短路保护短路保护 当电路发生短路时，短路电流会引起电当电路发生短路时，短路电流会引起电器设备绝缘损坏和产生强大的电动力，从而器设备绝缘损坏和产生强大的电动力，

20、从而使电机和电路中的各种电器设备产生机械性使电机和电路中的各种电器设备产生机械性损坏，因此当电路中出现短路时，必须迅速损坏，因此当电路中出现短路时，必须迅速可靠地断开电源。可靠地断开电源。 方法一：采用熔断器作短方法一：采用熔断器作短路保护的电路。路保护的电路。在对主电路采在对主电路采用三相四线制或对变压器采用用三相四线制或对变压器采用中点接地的三相三线制的供电中点接地的三相三线制的供电电路中，必须采用三相短路保电路中，必须采用三相短路保护护。若主电路容量较小，其控。若主电路容量较小，其控制电路不需要另外设置熔断器；制电路不需要另外设置熔断器；若主电路容量较大，则控制电若主电路容量较大，则控制

21、电路一定要单独设置短路保护的路一定要单独设置短路保护的熔断器。熔断器。KMFR3M3FU1QSFU2L1NL3L22-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路M3KMQF 方法二：采用自动开关既方法二：采用自动开关既作为短路保护，同时又作为过作为短路保护，同时又作为过载保护的电路载保护的电路（自动开关的过（自动开关的过流线圈用作短路保护，热元件流线圈用作短路保护，热元件则用作过载保护）则用作过载保护）。当线路出。当线路出现故障时，自动开关断开。待现故障时，自动开关断开。待事故处理完毕后，重新合上开事故处理完毕后，重新合上开关使线路重新工作。关使线路重新工作。2-2 电器控制线

22、路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 2. 过电流保护过电流保护 不正确的起动方式和过大的负载，也常不正确的起动方式和过大的负载，也常常会引起电动机出现很大的过电流，但一般常会引起电动机出现很大的过电流，但一般情况下比短路电流小。这种过电流，不仅容情况下比短路电流小。这种过电流，不仅容易损坏电机，而且过大的电流所引起的过大易损坏电机，而且过大的电流所引起的过大的电动机转矩的电动机转矩 (冲击力冲击力) 也会损坏机械传动机也会损坏机械传动机构构, 因此要瞬时切断电源。因此要瞬时切断电源。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 电动机在运行过程中产生这种过电流的电动

23、机在运行过程中产生这种过电流的可能性比发生短路要大，特别是对于频繁起可能性比发生短路要大，特别是对于频繁起动和正反转重复短时工作的电动机更是如此。动和正反转重复短时工作的电动机更是如此。 (1)对于直流电动机和绕线式异步电动机对于直流电动机和绕线式异步电动机的限流起动的限流起动, 过流保护元件是过流继电器过流保护元件是过流继电器FA，串联于主电路的隔离开关串联于主电路的隔离开关QS与接触器与接触器KM的的主触点之间。主触点之间。 FA的动作值一般定为的动作值一般定为 1.2倍的倍的电动机起动电流，其电路为：电动机起动电流，其电路为：2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路

24、2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路KMQS1FA1FA2-3 M3(过电流保护电路过电流保护电路)QS2FA1-3KMSB2KMSB1FU2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 (2)鼠笼式电动机工作时的过电流保护电路鼠笼式电动机工作时的过电流保护电路:FAKTFU2FAKTKMSB1SB2KMFU1QSKMM3TA2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 (2)鼠笼式电动机工作时的过电流保护电路鼠笼式电动机工作时的过电流保护电路:FAKTFU2FAKTKMSB1SB2KMFU1QSKMM3TA 当电机起动时，时间继当电

25、机起动时，时间继电器电器KT的延时触点并未动作，的延时触点并未动作，过电流继电器过电流继电器FA的线圈不接的线圈不接入电路入电路, 尽管电动机的起动电尽管电动机的起动电流很大流很大, 而而FA不起作用。当不起作用。当时间继电器延时结束后时间继电器延时结束后, 触点触点动作动作, 过电流继电器线圈得电，过电流继电器线圈得电，开始起保护作用。开始起保护作用。 3. 过载保护过载保护 当电动机长期超载运行时，其绕组的温当电动机长期超载运行时，其绕组的温升将超过允许值而损坏，所以应设过载保护升将超过允许值而损坏，所以应设过载保护环节，此保护元件多采用热继电器。环节，此保护元件多采用热继电器。 热继电器

26、具有反时限特性，但由于热惯热继电器具有反时限特性，但由于热惯性的关系，热继电器不会受短路电流的冲击性的关系，热继电器不会受短路电流的冲击而瞬时动作。而瞬时动作。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 例如，当有例如，当有810倍额定电倍额定电流通过热继电器时，需经流通过热继电器时，需经 13秒的时间才能动作，这样秒的时间才能动作，这样, 在在热继电器动作前，就可能使热热继电器动作前，就可能使热继电器的发热元件先烧坏。所继电器的发热元件先烧坏。所以在使用热继电器作过载保护以在使用热继电器作过载保护时，还必须将熔断器与热继电时，还必须将熔断器与热继电器配合使用。器配合使用。

27、KMFR3M3FUQS2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 4. 失压失压(或零压或零压)保护保护 电动机正常工作时，如果电动机正常工作时，如果因电源电压的消失而使电动机因电源电压的消失而使电动机停转，那么电源电压恢复时，停转，那么电源电压恢复时，电动机就会自行起动，并可造电动机就会自行起动，并可造成人身伤害事故或设备损坏。成人身伤害事故或设备损坏。防止电压恢复时电动机自行起防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。动的保护称为失压保护。 KMSB2KMSB1自锁自锁触点触点( (当当U U25%U2

28、5%UN N时时) ) 5. 欠压保护欠压保护 在电动机正常运转的过程中，如果电压在电动机正常运转的过程中，如果电压过分降低，将会引起一些电器释放，造成控过分降低，将会引起一些电器释放，造成控制线路工作的失调，甚至可能造成事故。因制线路工作的失调，甚至可能造成事故。因此，当电源电压降到一定允许值以下时此，当电源电压降到一定允许值以下时, 必必须切断电源须切断电源, 这就是欠电压保护。一般常用这就是欠电压保护。一般常用电磁式电压继电器电磁式电压继电器(当当U4070%UN时时)实现实现欠压（以及失压）保护。欠压（以及失压）保护。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 6.

29、 预防接地故障产生误操作的保护预防接地故障产生误操作的保护 控制电路的接地故障容易导致机械设备控制电路的接地故障容易导致机械设备的意外开动，产生危险运动等。因此，应把的意外开动，产生危险运动等。因此，应把控制电路的一边连接到保护电路上。控制电路的一边连接到保护电路上。每个电每个电磁动作器件的线圈、信号灯或向信号灯供电磁动作器件的线圈、信号灯或向信号灯供电的变压器原边线圈，都必须连接在控制电路的变压器原边线圈，都必须连接在控制电路接地的一边，各个器件的触点应接线圈和控接地的一边，各个器件的触点应接线圈和控制电路的另一边。制电路的另一边。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回

30、路 当控制电路直接连接到电源的两当控制电路直接连接到电源的两条相线之间，或者连接到相线和中线条相线之间，或者连接到相线和中线之间且中线不接地或者通过高阻抗接之间且中线不接地或者通过高阻抗接地地, , 则必须采用双极开关来则必须采用双极开关来 “ “起动起动” ” 和和“停止停止” ” 进行控制进行控制, , 以防止意外以防止意外开动设备，避免人身伤害和机械损坏。开动设备，避免人身伤害和机械损坏。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 二二. .电器控制系统基本的控制环节电器控制系统基本的控制环节 1.1.点动

31、控制点动控制 生产设备在正常加工时生产设备在正常加工时, ,是处于长期工作是处于长期工作状态的，故称之为状态的，故称之为“长动长动”。 除了长动状态除了长动状态以外以外, ,生产设备还有一种调整工作状态生产设备还有一种调整工作状态, , 例如例如机床在作加工准备时的对刀机床在作加工准备时的对刀, ,这一工作状态对这一工作状态对电动机的控制要求是一点一动电动机的控制要求是一点一动, ,这种动作常称这种动作常称为为“点动点动”或或“点车点车”。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 图图(a)是实现点动最是实现点动最简单的控制线路，在此简单的控制线路，在此只要不用自锁回路便

32、可，只要不用自锁回路便可，即按一次按钮动一下，即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按连续按则连续动，不按则不动。但在实际工作则不动。但在实际工作中，生产设备往往既要中，生产设备往往既要求点动，又要求能连续求点动，又要求能连续长期工作长期工作(即长动即长动)。M3KMQFKMSB图图(a)2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 图图(b)、(c) 、(d)是能同时满足上述两个是能同时满足上述两个要求的线路：要求的线路：KMS图图(b)SB1SB2KM 采用了选择开关采用了选择开关S S来来选择工作状态，选择工作状态，S S打开时打开时为点动工作，为点动工作，S S闭合时

33、为闭合时为长动工作。由于此线路长动工作。由于此线路操作时多了一个动作，操作时多了一个动作，故不太方便。故不太方便。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 图中采用两个按钮分别控图中采用两个按钮分别控制，当按动按钮制，当按动按钮SB1时长动工时长动工作作, 而按点动复合按钮而按点动复合按钮SB2时时, 依靠其动断触点将自锁触点依靠其动断触点将自锁触点回路断开回路断开, KM不能自锁而得不能自锁而得点动工作。但此线路的可靠点动工作。但此线路的可靠性不高性不高, 如果如果KM的释放动作的释放动作缓慢缓慢, 将因将因SB2的动断触点过的动断触点过早闭合早闭合, 使使KM继续自锁

34、而得继续自锁而得电，并使电动机长动工作。电，并使电动机长动工作。图图(c)KMSB2SB1SB3KM2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路KM图图(d)SB1SB3KKSB2K为消除上述缺点，可采用图为消除上述缺点，可采用图(d)线路，图中采用中间继电线路，图中采用中间继电器器K进行连锁控制。当按进行连锁控制。当按SB1时，通过时，通过K接通接通KM，且，且K自自锁，使电动机长动工作；锁，使电动机长动工作； 若若按按SB2时时,由于没有接通由于没有接通K, 所所以不能将以不能将KM自锁自锁, 仅能点动仅能点动工作，工作， 且当电动机已经起动且当电动机已经起动长动工作后，

35、长动工作后， 若再按点动按若再按点动按钮钮SB2，SB2将不能再起作用。将不能再起作用。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 2. 联锁或互锁控制联锁或互锁控制 生产设备或自动生产线都由许多运动部生产设备或自动生产线都由许多运动部件组成，不同运动部件之间既相互联系又相件组成，不同运动部件之间既相互联系又相互制约。例如，车床的主轴必须在油泵电动互制约。例如，车床的主轴必须在油泵电动机起动使齿轮箱充分润滑后才能起动。又如，机起动使齿轮箱充分润滑后才能起动。又如，龙门刨床的工作台运动时不允许刀架移动等。龙门刨床的工作台运动时不允许刀架移动等。这种既互相联系又互相制约的控制称

36、为这种既互相联系又互相制约的控制称为联锁联锁控制。控制。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路KM1KM1KM2KM2KM1FRSB1SB3SB2SB4图图(a)SB1SB3KM1SB2SB4KM2KM1KM1KM2FR图图(b)M23KM2FR3M13FUQF主轴主轴电动机电动机油泵油泵电动机电动机电动机电动机的联锁的联锁2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 互锁控制互锁控制, 实际实际上也是一种联锁控制，上也是一种联锁控制，之所以这样称谓，是之所以这样称谓，是为了强调触点之间的为了强调触点之间的互锁作用。例如常常互锁作用。例如常常有这样的要

37、求，两台有这样的要求，两台电动机电动机M1 和和M2 不能不能同时接通。同时接通。 SB1SB2SB3KM1KM1KM1KM2KM2KM2KMKM1 1和和KMKM2 2的两对动断的两对动断触点称为触点称为“互锁互锁”触触点点2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 这种互锁关系在电动机的正反转线路中，这种互锁关系在电动机的正反转线路中，可保证正反向接触器可保证正反向接触器KM1和和KM2不能同时闭不能同时闭合，防止电源短路。合，防止电源短路。 总之，若要求甲接触器动作后乙接触器总之，若要求甲接触器动作后乙接触器才能动作，则需将甲接触器的动合触点串在才能动作，则需将甲接触

38、器的动合触点串在乙接触器的线圈电路中；若要求甲接触器动乙接触器的线圈电路中；若要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则需将甲接触器作时，乙接触器不能动作，则需将甲接触器的动断触点串在乙接触器的线圈电路中。的动断触点串在乙接触器的线圈电路中。 3. 优先控制优先控制 优先控制电路实际上也是一种互锁控制优先控制电路实际上也是一种互锁控制电路，通常分为电路，通常分为先动作优先先动作优先和和后动作优先后动作优先。先动作优先控制电路，是指其工作状态为：先动作优先控制电路，是指其工作状态为：无论哪一台设备先动作，其它设备则不能动无论哪一台设备先动作，其它设备则不能动作。后动作优先控制电路，是指其工作状态作

39、。后动作优先控制电路，是指其工作状态为：多台设备，只要任一台工作，前面所有为：多台设备，只要任一台工作，前面所有已动作的设备自动停止工作。已动作的设备自动停止工作。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路KM1KM2KM3KKKSB1SB2SB3SB4KM1KM2KM3KM1KM2KM3K 在此先动作优先控在此先动作优先控制电路中制电路中, ,若首先按下若首先按下SBSB2 2, KM, KM1 1线圈得电并自线圈得电并自锁锁( (电动机电动机M M1 1工作工作),KM),KM1 1的动合触点闭合的动合触点闭

40、合, ,使中使中间继电器间继电器K K的的线圈得电线圈得电, , 它的动断触点断开它的动断触点断开KMKM2 2、KMKM3 3的线圈电路，因而的线圈电路，因而在在KMKM1 1未断电之前，其未断电之前，其它接触器都不能工作。它接触器都不能工作。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 在此后动作优先在此后动作优先控制电路中控制电路中, ,若先按若先按下下SBSB2 2，KMKM1 1线圈得电线圈得电并自锁并自锁 ( (电动机电动机M M1 1工工作作),),若再按下若再按下SBSB3,3,则则KMKM2 2 线圈得电并自锁线圈得电并自锁( (电动机电动机M M2 2工作

41、工作),KM),KM2 2的动断触点断开的动断触点断开, ,使使KMKM1 1断电。断电。SB1SB2KM1KM2KM3KM1SB3SB4KM1KM1KM2KM3KM2KM2KM3KM32-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 4. 多点控制多点控制 对于有些机械和生产设备，为了操作方对于有些机械和生产设备，为了操作方便，常常要求在两个或两个以上的地点都能便，常常要求在两个或两个以上的地点都能进行操作。例如，重型龙门刨床，有时在固进行操作。例如，重型龙门刨床，有时在固定的操作台上控制，有时需要站在机床的四定的操作台上控制，有时需要站在机床的四周利用悬挂按钮进行控制。再如，

42、自动电梯，周利用悬挂按钮进行控制。再如，自动电梯，人在电梯箱里时要在里面控制，人进电梯箱人在电梯箱里时要在里面控制，人进电梯箱前在楼道上也能控制等等。前在楼道上也能控制等等。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路SB1SB2SB3SB4SB5SB6KMKM图图(b)SB1SB2SB3SB4KMKM图图(a)多点控多点控制线路制线路2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 5. 顺序控制顺序控制 在自动化的生产中，根据加工工艺的要在自动化的生产中，根据加工工艺的要求，加工需按一定的程序进行，即工步要依求，加工需按一定的程序进行，即工步要依次转换，一个

43、工步完成后，能自动转换到下次转换，一个工步完成后，能自动转换到下一个工步。一个工步。 在组合机床和专用机床中，常用继电器在组合机床和专用机床中，常用继电器顺序控制线路来完成这类任务。顺序控制线路来完成这类任务。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路K3K3K4K2K1K2K3K1K2K2K1SB1SB2ST1ST2顺序控制线路顺序控制线路按下起动按钮按下起动按钮SB1，继，继电器电器K1得电并自锁得电并自锁, 进进行第一个工序行第一个工序, 并且并且K1的另一动合触点闭合的另一动合触点闭合, 为为K2得电作准备。得电作准备。 当当该工序完成后该工序完成后, 行程开行程开

44、关关ST1被压下，被压下，K2得电得电而自锁而自锁, 进行第二个工进行第二个工序。序。 同时由于同时由于K2的一的一动断触点打开动断触点打开, 使使K1断断电。依次类推。电。依次类推。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 6. 工作循环自动控制工作循环自动控制 某些生产机械要求在一定范围内能自动某些生产机械要求在一定范围内能自动往复运行。往复运行。 例如，机床的工作台就需要利用行程开例如，机床的工作台就需要利用行程开关来检测往返运动的相对位置，再控制电动关来检测往返运动的相对位置，再控制电动机的正反转，从而实现对往复运动的控制。机的正反转，从而实现对往复运动的控制。再

45、如，高炉的添加料设备和机器手等。再如，高炉的添加料设备和机器手等。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路ST1ST2ST3ST4SB2SB1KM2KM2KM1KM1SB3KM1KM2正反转自正反转自动循环控动循环控制线路制线路ST1ST2ST4ST3工作台工作台前进前进后退后退2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 在上面的机床工作台自动往复行程控制在上面的机床工作台自动往复行程控制电路中，行程开关电路中，行程开关ST1、ST2分别装在机床床分别装在机床床身的两侧需返回的位置，而挡铁要装在运动身的两侧需返回的位置，而挡铁要装在运动部件工作台上。而

46、行程开关部件工作台上。而行程开关ST3、ST4分别为分别为正向和反向终端保护行程开关，当正向和反向终端保护行程开关，当ST1、ST2失灵时，避免工作台因超出极限位置而发生失灵时，避免工作台因超出极限位置而发生事故。因此行程开关除了可控制行程外，还事故。因此行程开关除了可控制行程外，还可用来做可用来做限位保护限位保护。2-2 电器控制线路的电器控制线路的 常用基本回路常用基本回路 由于反复循环的行程控制，电动机在每由于反复循环的行程控制，电动机在每经过一个自动往复行程控制，都要进行两次经过一个自动往复行程控制，都要进行两次反接制动过程，会受到较大的制动电流和机反接制动过程，会受到较大的制动电流和

47、机械的冲击，因此这种电路只适用于对小容量械的冲击，因此这种电路只适用于对小容量电动机的控制。电动机的控制。 行程控制是机床和自动生产线应用行程控制是机床和自动生产线应用最为广泛的控制方式之一。最为广泛的控制方式之一。2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 三相笼型异步电动机三相笼型异步电动机具有结构简单、价具有结构简单、价格便宜、坚固耐用、运行维护方便等一系列格便宜、坚固耐用、运行维护方便等一系列优点，常作为生产设备的优点，常作为生产设备的主要驱动源主要驱动源，被广，被广泛地使用。泛地使用。 电动机接通电源后，由静止状态电动机接通电源后，由静止状态(n=0)逐逐

48、渐加速到稳定运行状态渐加速到稳定运行状态(n=n N)的过程的过程, 称为称为电动机的起动电动机的起动。 复习三相异步电动机的工作原理复习三相异步电动机的工作原理 定子线圈通三相交流电定子线圈通三相交流电 产产生旋转磁场生旋转磁场 相当于转子切割磁相当于转子切割磁力线运动力线运动 在转子回路中产生感在转子回路中产生感应电流应电流(右手定则右手定则) 带电导体在带电导体在旋转磁场中受到电磁力旋转磁场中受到电磁力 (左手定则左手定则) 产生电磁转矩产生电磁转矩 使转子转动使转子转动( (方方向与旋转磁场同向向与旋转磁场同向) )电动机转动电动机转动. .NS2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机

49、的起动控制线路机的起动控制线路2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 复习三相异步电动机的工作原理复习三相异步电动机的工作原理 定子线圈通三相交流电定子线圈通三相交流电 产产生旋转磁场生旋转磁场 相当于转子切割磁相当于转子切割磁力线运动力线运动 在转子回路中产生感在转子回路中产生感应电流应电流(右手定则右手定则) 带电导体在带电导体在旋转磁场中受到电磁力旋转磁场中受到电磁力 (左手定则左手定则) 产生电磁转矩产生电磁转矩 使转子转动使转子转动( (方方向与旋转磁场同向向与旋转磁场同向) )电动机转动电动机转动. .NSI g2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动

50、机的起动控制线路机的起动控制线路 复习三相异步电动机的工作原理复习三相异步电动机的工作原理 定子线圈通三相交流电定子线圈通三相交流电 产产生旋转磁场生旋转磁场 相当于转子切割磁相当于转子切割磁力线运动力线运动 在转子回路中产生感在转子回路中产生感应电流应电流(右手定则右手定则) 带电导体在带电导体在旋转磁场中受到电磁力旋转磁场中受到电磁力 (左手定则左手定则) 产生电磁转矩产生电磁转矩 使转子转动使转子转动( (方方向与旋转磁场同向向与旋转磁场同向) )电动机转动电动机转动. .NSTC2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 复习三相异步电动机的工作原理复习三相

51、异步电动机的工作原理 定子线圈通三相交流电定子线圈通三相交流电 产产生旋转磁场生旋转磁场 相当于转子切割磁相当于转子切割磁力线运动力线运动 在转子回路中产生感在转子回路中产生感应电流应电流(右手定则右手定则) 带电导体在带电导体在旋转磁场中受到电磁力旋转磁场中受到电磁力 (左手定则左手定则) 产生电磁转矩产生电磁转矩 使使转子转动转子转动( (方方向与旋转磁场同向向与旋转磁场同向) )电动机转动电动机转动. .NSTCn2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 电动机的主要起动特性：电动机的主要起动特性： 起动电流起动电流: IST (4 7)IN 2-3 鼠笼式

52、异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 电动机的主要起动特性：电动机的主要起动特性： 起动电流起动电流: IST (4 7)IN 笼型异步电动机的起动方式：笼型异步电动机的起动方式： (1)全压全压直接起动直接起动 (2)降压起动降压起动2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 通常对中、小容量的异步电动机均采用直接起通常对中、小容量的异步电动机均采用直接起动方式。其动方式。其优点是：控制线路简单，维修工作量小；优点是：控制线路简单，维修工作量小；缺点是：起动电流大。缺点是：起动电流大。大容量电动机起动时，其过大容量电动机起动时，其过大的起动电流

53、会引起电网电压降低，使电动机转矩大的起动电流会引起电网电压降低，使电动机转矩减小，甚至起动困难，而且还要影响同一供电网络减小，甚至起动困难，而且还要影响同一供电网络中其它设备的正常工作，另外，如果电动机频繁起中其它设备的正常工作，另外，如果电动机频繁起动，则由于热量的积累，可能使电动机过热，加速动，则由于热量的积累，可能使电动机过热，加速线圈的老化，缩短电动机的寿命，所以，大容量笼线圈的老化，缩短电动机的寿命，所以，大容量笼型异步电动机的起动电流应限制在一定范围内。型异步电动机的起动电流应限制在一定范围内。2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 一台电动机可否直

54、接起动，应根据起动一台电动机可否直接起动，应根据起动次数、电网容量和电动机容量来决定。次数、电网容量和电动机容量来决定。一般一般规定：起动时供电母线上的电压降落不得超规定：起动时供电母线上的电压降落不得超过额定电压的过额定电压的1015；起动时变压器的；起动时变压器的短时过载不超过最大允许值，即电动机的最短时过载不超过最大允许值，即电动机的最大容量不超过变压器容量的大容量不超过变压器容量的2030。若若不满足条件，则必须采用减压起动。不满足条件，则必须采用减压起动。2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 笼型异步电动机降压起动，是指起动时笼型异步电动机降压起动，

55、是指起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，当电动降低加在电动机定子绕组上的电压，当电动机的转速接近额定值时，再将电压恢复到额机的转速接近额定值时，再将电压恢复到额定值，使之在全电压下运行。定值，使之在全电压下运行。由于降低了起由于降低了起动电压，起动电流也就降低了，起动转矩也动电压，起动电流也就降低了，起动转矩也随之减小，因此，降压起动只适用于起动时随之减小，因此，降压起动只适用于起动时负载转矩不大的情况，如轻载或空载。由于负载转矩不大的情况，如轻载或空载。由于机床电动机一般都为空载起动，所以常采用机床电动机一般都为空载起动，所以常采用降压起动方式。降压起动方式。2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异

56、步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 常用的降压起动方式有：定子串电阻或常用的降压起动方式有：定子串电阻或电抗器降压起动、电抗器降压起动、Y 降压起动、自耦变降压起动、自耦变压器减压起动等。压器减压起动等。 一一. .全压直接起动全压直接起动 1. 1. 采用刀开关直接起动控制采用刀开关直接起动控制 2. 2. 采用接触器直接起动控制采用接触器直接起动控制2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路M3QFFU图图(a). 刀刀开关直接开关直接起动线路起动线路KMFR3M3FU1QFFU2KMSB1SB2KMFR图图(b). 接触器直接接触器直接起动控制线路起动控

57、制线路2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 把接触器把接触器KM、熔断器、熔断器FU、热继电器热继电器FR和按钮和按钮SB1和和SB2组装成一个控制装置，叫电组装成一个控制装置，叫电磁起动器。它有可逆和不可磁起动器。它有可逆和不可逆两种：不可逆的电磁起动逆两种：不可逆的电磁起动器器, 可控制电动机的单向直可控制电动机的单向直接起动和停止；可逆电磁起接起动和停止；可逆电磁起动器有两个接触器组成，可动器有两个接触器组成，可控制电动机的正反转。控制电动机的正反转。M3QFFU图图(a). 刀刀开关直接开关直接起动线路起动线路图图(b). 接触器直接接触器直接起动控制

58、线路起动控制线路KMSB1SB2KMFRKMFR3M3FU1QFFU22-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 二二. .降压起动降压起动 1. .定子串电阻定子串电阻(或电抗器或电抗器)降压起动降压起动 所谓所谓定子串电阻降压起动定子串电阻降压起动，就是在电动，就是在电动机起动的过程中，利用串联电阻来减小定子机起动的过程中，利用串联电阻来减小定子绕组电压绕组电压, 以达到限制起动电流的目的以达到限制起动电流的目的, 一一旦起动完毕旦起动完毕, 再将电阻短接再将电阻短接, 电动机进入全电动机进入全电压正常运行状态。电压正常运行状态。2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步

59、电动 机的起动控制线路机的起动控制线路FU1KM2RKM1FRM33KM1KM1KM2KTKTSB2SB1FR图图(a)KM1KM1KM2KM2KM2KTKTKM2SB2SB1FR图图(b)定定子子串串电电阻阻降降压压起起动动2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 图图(a)控制线路虽然简单，但存在一些缺控制线路虽然简单，但存在一些缺点点, 主要是：电动机正常运行时，只要接触器主要是：电动机正常运行时，只要接触器KM2 得电即可得电即可, 可是这时除了可是这时除了KM2得电以外，得电以外，时间继电器时间继电器KT和接触器和接触器KM1在正常运行过程在正常运行过程

60、中也始终通电中也始终通电, 这样不仅使电路电能损耗大这样不仅使电路电能损耗大, 而且对而且对KT、KM1 不利，同时也增加了电路的不利，同时也增加了电路的故障点，降低电路的可靠性。图故障点，降低电路的可靠性。图(b)就解决了就解决了这个问题，这个问题，KM2 得电后得电后, 其动断触点将其动断触点将KM1 及及KT断电，断电， KM2自锁。自锁。2-3 鼠笼式异步电动鼠笼式异步电动 机的起动控制线路机的起动控制线路 定子串电阻降压起动方式，由于不受电定子串电阻降压起动方式，由于不受电动机定子绕组接线形式的限制，起动过程平动机定子绕组接线形式的限制，起动过程平滑，设备简单，成本低廉，因而在中小型