电力拖动及电路分析(共79张)课件

1、低压电器保护电器熔断器、热继电器低压电器开关主令电器按钮交流接触器继电器 常用低压电器1 组合开关 组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。 转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。M3 用组合开关起停电动机的接线图按钮(手动切换电器)(b) 结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号(a) 外形图常闭触点常开触点复位弹簧支柱连

2、杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮1234123按钮帽交流接触器的外形与结构接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a) 外形(b)外形接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。M3线圈辅助触点铁心衔铁电源电机主触点常闭常开弹簧符号线圈KM 用于主电路 流过的大电流 (需加灭弧 装置)用于控制电路流过的小电流 (无需加灭弧装置)KM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。动合(常开)主触点KM常用的交流接触器有C

3、J10、CJ12、CJ20和3TB等系列。 如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等数种；额定工作电压通常是220V或380V。继电器 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流； 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。1. 电流及电压继电器电流继电器：可用于过载保护.电压继电器：主要作为欠压、失压保护。2. 中间继电器 中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。 通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。(b) 符号KA线圈常

4、开触头KA常闭触头KA(a) 外形中间继电器外形与符号a) 通电延时继电器b) 断电延时继电器KT线圈通电延时闭合常开触点KT通电延时断开常闭触点KTKT线圈(b)符号断电延时断开常开触点KT断电延时闭合常闭触点KT延时继电器的外形与结构(a) 外形(2) 空气式延时继电器通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头 延时闭合 常闭触头 延时打开 微动开关2微动开关1常开触头常闭触头线圈通电 衔铁向下吸合 连杆动作 触头动作工作原理调节螺丝进气孔托板线圈动铁心恢复弹簧挡块释放弹簧活塞杆橡皮膜排气孔(2) 空气式时间继电器断电延时的空气式时间继电器结构示意图常闭 延时闭合 常闭 延时断开 常开触

5、头常闭触头空气式时间继电器的延时范围大(有 0.4 60 s 和0.4 180s两种)。结构简单，但准确度较低。时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。热继电器用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a) 外形(b) 结构 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件杠杆热继电器工作原理结构原理图双金属片常闭触头用于电动机的过载保护。动画熔断器符号FU熔断器额定电流IF的选择(1) 电灯、电炉等电阻性负载IF IL(3) 频繁起动的电机(2) 单台电机用于低压线路中的短路保护。 常用的熔断器

6、有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。用于自动往复控制或限位保护等。行程开关(限位开关)(b)示意图 结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。未撞击撞击(a)外形图SQ常开触点常闭触点SQ(c) 符号行程开关的外形符号可实现短路、过载、失压保护。自动空气断路器(自动开关)锁钩主触点手动闭合 过流 脱扣器 欠压 脱扣器衔铁释放动画自动空气断路器原理图连杆装置释放弹簧 继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。 在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。继电接触控制线路电器自动控制原理图的绘制原则及读图方

7、法：1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2. 控制线路由主电路(被控制负载所在电路) 和控制电路 (控制主电路状态)组成。 3. 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电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。4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。5. 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控 制电路中不画出。分析和设计控制电路时应注意以下几点：使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 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 个电器的控制电路。(3) 必须保证每个

8、线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。熔断器FU交流接触器KM组合开关QS按扭SBSB1SB235热继电器FRM3421鼠笼式电动机直接起动的控制线路1.直接起动(a)结构图主电路控制电路鼠笼式电动机直接起动的控制线路(1) 电路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQS3M.保险丝热继电器发热元件开关接触器主触点起动按钮停止按钮接触器线圈接触器辅助触点热继电器动断触点(b)原理图控制电路一、直接起动电动机的保护SB1KMSB2FRKM FRKMFUQS3M.热继电器过载保护保险丝短路保护接触器零压、欠压保护热继电器动断触点主电路控制电路电动机的保护 短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏

9、产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过流继电器等。 欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。 过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。KMFRKM.KMSB1SB2.控制电路合上开关QS起动(2) 控制原理KM辅助触点闭合自锁。按下起动按钮SB2

10、 , KM线圈通电，KM主触点闭合， 电动机运转。通电转动KM主电路 FR3MFUQQ动画合上开关Q(2) 控制原理FRKM.KMSB1SB2.控制电路KM辅助触点闭合自锁。按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，KM主触点闭合， 电动机运转。通电起动KM转动主电路 FR3MFUQSQS松开起动按钮SB2 利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁自锁(2) 控制原理FRKM.KMSB1SB2.控制电路通电主电路 FRFUQ3MQS转动KM自锁停车 按下停止按钮SB1 , KM线圈断电KM主触点断开, 电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。(2) 控制原理转动停车 按下停止按钮SB1 , KM

11、线圈断电KM主触点断开, 电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。 停转FRKM.KMSB1SB2.控制电路通电主电路 FRFUQ3MQS断电KM去掉KM辅助触点, 实现点动控制。2. 既能长期工作又能点动的控制电路 按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮 ，电动机停转。点动按钮SB3的作用：(1) 使接触器线圈KM通电；(2) 使线圈KM不能自锁。KMSB2FRKMSB1SB3复合按钮2. 既能长期工作又能点动的控制电路KMSB2FRKMSB1SB3后闭合先断开按下SB3闭合电机运转点动时：自锁触点不起作用通电KMSB2FRKMSB1SB3先断开后闭合断开断电2. 既能长期工作又能点动的控制

12、电路松开SB32. 既能长期工作又能点动的控制电路KMSB2FRKMSB1SB3松开SB3电机停转实现点动用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。先断开后闭合断开断电KM1FUQSKM2M1M233.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通电闭合再按SB2闭合通电闭合闭合1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。M1转动3. 电机的顺序控制M2转动.动画M13这样的顺序控制是否合理？ 两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头(KM1)的负荷过重。KM1KM2M23思考KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1 例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异

13、步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时: M1起动后 M2才能起动；停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？起动：通电通电闭合闭合SB1KM1FR1 例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时: M1起动后 M2才能起动；停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？KM2SB2KM2FR2KM1停止：断电断电断开断开鼠笼式电动机正反转的控制线路 将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。 需要用两

14、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； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。 SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。正反转的控制线路3MFRFU正转触点KMR动画KMFKMF.KMRFRQKMFSB.SBFKMF正转接触器正转按钮 正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。反转接触器SBRKMRKMR.反转按钮反转触点按下SBFSBKMF 在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。“联锁”触点利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。 缺点： 改变转向时必须先按停止按 钮。解决措施：在控制

15、电路中加入机械连锁。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.通电断开断电电机正转闭合机械联锁电气联锁利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。鼠笼式电动机正反转的控制线路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR当电机正转时，按下反转按钮SBR先断开断电闭合通电断开停止正转闭合闭合电机反转行程控制自动往返运动：1. 能正向运行也能 反向运行2. 到位后能自动返 回行程控制： 控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。SQaSQb电机正程限位开关SQaSQb逆程SQbSQa前进(正转）后退12按SBF时

16、KMF通电(其常闭断开， 常开闭合)KMF断电KMR通电行程开关自动往返运动：挡块电机正转工作台前进到达预定位置，挡块1撞击SQbSBKMRSBFKMFKMFKMRSQbSQaKMFKMRSBR停止正转 电机反转(工作台后退)时间控制1. Y 换接起动控制线路Y接法 KM3 KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2通电通电.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开复合按钮起动过程：按SB2KM1通电KM2断电绕组Y接KM2断电KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接

17、常闭断开常开闭合常闭延时断开电动机Y接起动常闭断开常开闭合自锁KT通电KM3通电通电瞬时闭合KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接KT通电起动过程：按SB2KM1通电KM2断电绕组Y接KM2断电常闭断开常开闭合常闭延时断开电动机Y接起动常闭断开常开闭合自锁KM3通电通电通电.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电松开SB2, 电机仍处于Y 接起动状态。KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接通电通电SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开KM1断电常开断开常闭闭合当 KT 常

18、闭触点延时断开时断电复合按钮KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接通电通电SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开复合按钮断电KM1断电常开断开常闭闭合当 KT 常闭触点延时断开时通电断电KM2通电常闭断开KM3断电常闭闭合绕组 接Y接断开KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接通电通电SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开复合按钮KM1断电常开断开常闭闭合当 KT 常闭触点延时断开时通电断电KM2通电常闭断开KM3断电常闭闭合绕组 接Y接断开通电电机

19、接运行KM1通电2. 鼠笼式电动机能耗制动控制线路断电延时继电器直流电源断电延时断开.SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2.KM2FU23MFRKM1QFU1正常运行：按SB2KM1通电KM1主触点闭合电机运转常开闭合 自锁常闭断开KM2 断电KT通电, 常开闭合KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间断电延时断开通电通电断电断电延时继电器SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间通电通电断电SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2断电延时断开制动时：按SB1KM1断电KM

20、1主触点断开电机脱离三相电源常开断开常闭闭合断电KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间断电延时断开通电通电断电SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2断电通电断电KT断电KM2通电制动开始制动时：按SB1KM1断电KM1主触点断开电机脱离三相电源常闭闭合常开断开KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间通电通电通电SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2断电断电KT断电KM2通电制动开始制动时：按SB1KM1断电KM1主触点断开电机脱离三相电源常闭闭合常开断开延时KT触点断开KM2断电制动结束断电延时断开断电正反转控制线路

21、3MFRFUQ.KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR 下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中有几处错误，请改正之。较复杂机床电路分析1、T68卧式镗床主要功能：是镗削工件上各种孔和孔系，特别适合于多孔的箱体类零件的加工。此外，还能加工平面、沟槽等。 较复杂机床电路分析2、X62W能铣床主要功能：加工零件表面的平面，斜面，沟槽等型面的机床，加上分度头以后，可以加工直齿轮或螺旋面等。 T68卧式镗床电路分析一、T68卧式镗床的主要结构和运动形式 T68卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作台等部分组成。图 7-9 T68卧式镗床结构示意图

22、1-床身 2-镗头架 3-前立柱 4-平旋盘 5-镗轴 6-工作台T68卧式镗床电路分析T68卧式镗床的运动形式有：主运动：镗轴和平旋盘的旋转运动。进给运动：镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。辅助运动：工作台的回转，后立柱的轴向移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。二、电力拖动特点和控制要求T68卧式镗床控制要求是：1）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。2）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。3）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、

23、反转的点动控制。4）保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制动停车环节。T68卧式镗床控制要求是5）主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。7）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。T68卧式镗床电路分析三、电气控制电路分析图 7-10 T68型卧式镗床电气原理图T68卧式镗床电路分析（二 ）控制电路分析 （一）主电路分析 1M1主电动机的点动控制 2M1主电动

24、机正反转控制 3M1主电动机高低速的转换控制 4M1主电动机的停车制动控制 5主轴及进给变速控制 1）停车时的变速 2）运行中的变速控制M1主电动机的点动控制SB4、SB512M1主电动机正反转控制SB2、SB3 低速启动高速运行1234M1主电动机高低速的转换控制SQ7、SQ3、SQ4闭合123546M1主电动机的停车制动控制SBI111234主轴及进给变速控制1122先制动先制动T68卧式镗床电路分析6快速移动控制 7联锁与保护环节 1）主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进给的联 锁。 2）M1主电动机正反转之间、高速与低速运行之间、M2快速移动电动机的正转于反转之间均设有互锁控制环节。3）

25、熔断器FU1FU4实现相应电路的短路保护；热继电器FR实现M1过载保护；电路采用按钮、接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。T68型卧式镗床电气控制特点及常见故障分析 1电气控制特点 1）主电动机M1为双速笼型异步电动机。低速时将定子绕组接成三角形；高速时将定子绕组接成双星形。高、低速转换由行程开关SQ控制。低速时，可直接起动。高速时，进行二级起动，以减小起动电流。 2）主电动机M1能正反向点动控制、正反向连续运行，并具有停车反接制动。在点动、反接制动以及变速中的脉动低速旋转时，在定子电路中串入限流电阻R，定子绕组接成三角形接法，以减少起动和制动电流。 3）主轴变速和进给变速

26、均可在停车情况或在运行中进行。变速时，M1主电动机定子绕组接成三角形接法，在速度继电器KS的控制下进行连续反复低速运行，以利齿轮啮合，使变速过程顺利进行。4）主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀具溜板由快速电动机M2拖动实现其快速移动。它们之间的机动进给设有机械和电气联锁保护。X62W型卧式万能铣床的电气控制1、2-纵向工作台进给手动手轮和操纵手柄。3、15-主轴停止按钮。4、17-主轴启动按钮。5、14-工作台快速移动按钮。6-工作台横向进给手动手轮。7-工作台升降进给守动摇把。8-自动进给变速手柄。9-工作台升降、横向进给手柄。10-油泵开关。11-电源开关。12-主轴瞬时冲动手柄。13-照明开

27、关。16-主轴调速转盘。X62W万能铣床控制电路分析X62W型卧式万能铣床的电气控制铣床的运动形式 主运动M1主轴的旋转运动。 进给运动M2工作台在三个相互垂直方向上的直线运动 (手动或机动)。 辅助运动M2工作台在三个相互垂直方向上的快速直线 运动。 铣床采用单独传动形式，即主轴和工作台分别由两台电 动机拖动，且进给电动机与进给箱均安装在升降台上，这 样，快速移动也由进给电动机经快速传动链来获得。 为提高主轴旋转的均匀性并消除铣削加工时的振动，主 轴上装有飞轮。主轴由主轴电动机经主轴变速箱驱动，可 获得18种转速，调速范围为50。 工作台在三个方向上的进给运动，由进给电动机经进给 变速箱获得

28、18种不同转速再经不同传动路线传递给三个进给丝杠来实现。X62W万能铣床控制电路分析1)主轴电动机M1的启动 1步-SA5轴转向选择2步合上QS3步按下SB1或SB2KM3工作M1转动（KM1常开）按下SB3或SB42)主轴电动机M1的停车制动 KM3断电KM2得电M1反接制动3)主轴电动机M1的变速冲动由SQ7完成X62W万能铣床控制电路分析1工作台进给电动机的控制(纵向进给)(1)工作台纵向进给(向右、向左、零位)向右:电流运行路线（纵向机械离合器）KM1常开 12 SQ6-2 14 SQ4-2 SQ3-2 SA1-1 SQ1-1 KM4 19 KM5常闭 20 KM4工作M2正转起动工作

29、台向右向左: 手柄向左扳电流运行路线KM1常开 12 SQ6-2 14 SQ4-2 SQ3-2 16 SA1-1 18 SQ2-1 23 KM5 24 KM4工作M2反转起动工作台向左零位 时SQ方向开关完全断开右左X62W万能铣床控制电路分析(2)工作台升降进给上(下)进给: 手柄扳向上(下)位置 压下SQ4 (SQ3) 动合触点闭合，动断触点断开 KM4(KM3)通电吸合 M2(反)正转起动工作台上(下)进给下上前(后)进给: 手柄扳向前(后)位置前下（电路工作一样） 后上（电路工作一样）但机械离合器不同 X62W万能铣床控制电路分析(3)进给变速冲动在进给变速时，将变速盘向外拉 选好速度后，将变速盘向里推 挡块压下SQ6 ,使动断触点SQ6-2断开，动合触点SQ6-1闭合 KM4得电吸合 电动机M2抖动(4)工作台的快速移动按下按钮SB5(15区)SB6(两地控制) KM6得电吸合接通电磁离合器YA直接拖动丝杠套 让工作台快速进给变速冲动快速移