1.3继电接触控制系统的基本控制电路.课件

1、1手动控制QFM3刀开关控制自动空气开关控制FUM3QS控制方式简单特点:电气原理图：1.3.1 继电接触控制系统的基本控制电路应用:控制三相电风扇和砂轮机第1页，共55页。电气原理图2.启动、停止控制线路（接触器自锁控制）自锁触点热继电器热元件热继电器常闭触点KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3FRFRSB1第2页，共55页。（1）电路的工作原理第3页，共55页。短路保护 ：FU1、FU2保护环节欠压、失压保护 ：KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRKMFRSB2过载保护 ：FR（2）电路的几种保护第4页，共55页。二、点动控制线路工作原理：启动：按下起动按钮

2、SB接触器KM线圈得电KM主触头闭合电动机M启动运行。停止：松开按钮SB接触器KM线圈失电KM主触头断开电动机M失电停转。QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2电气原理图：1、最基本的点动控制线路：第5页，共55页。2.点动控制应用：常用于电葫芦控制和车床拖板箱快速 移动的电机控制保护环节：短路保护控制电路短路保护主电路短路保护工作原理：电气原理图：QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2第6页，共55页。开关切换3连续与点动混合控制按钮切换第7页，共55页。开关切换点动控制：SA断开3连续与点动混合控制FU1KMM3FRQL1L3L2主电路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电路

3、第8页，共55页。开关切换3连续与点动混合控制点动控制：SA断开连续控制：SA闭合 FU1KMM3FRQL1L3L2主电路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电路第9页，共55页。按钮切换3连续与点动混合控制工作原理： 连续控制：按下按钮SB1 点动控制：按下按钮SB3FU1KMM3FRQL1L3L2主电路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路第10页，共55页。利用中间继电器3连续与点动混合控制工作原理： 连续控制：按下按钮SB3 点动控制：按下按钮SB2第11页，共55页。三、多地控制特点：工作原理：在两地或多地控制同一台电动机的控制方式启动(常开)按钮并联，停止(常闭)按钮串联第

4、12页，共55页。三地控制第13页，共55页。四、可逆旋转控制电路形式:电动机正反转原理：改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的旋转方向“正-停-反”控制线路“正-反-停”控制线路位置控制正反转自动循环第14页，共55页。1.按钮控制“正-停-反”控制电路主电路：KM2FU1KM1M3FRQL1L3L2主电路控制电路：控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮反转按钮工作原理：基本控制电路合上电源开关按下按钮SB1KM1线圈通电M正转启动按下停止按钮SB3KM1线圈断电电动机M停止按下按钮SB2反向启动第15页，共55页。1.按钮控制“正-停-反”控制电路控制电路：

5、工作原理：接触器联锁控制联锁接触器联锁按钮联锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器联锁第16页，共55页。1.按钮控制“正-停-反”控制电路控制电路：工作原理：优点：接触器联锁控制联锁接触器联锁按钮联锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1工作安全可靠缺点：操作不便第17页，共55页。2.按钮控制”正-反-停“控制电路控制电路：工作原理：优点：按钮联锁控制操作方便控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：易产生故障第18页，共55页。2.按钮控制”正-反-停“控制电路控制电路：工作原

6、理：优点：接触器、按钮双重联锁控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图第19页，共55页。接触器联锁正反转控制电路“正-反-停”第20页，共55页。3.位置控制正反转自动循环 有些生产机械如万能铣床，要求工作台在一定距离内能自动往返，通常利用行程开关控制电动机正反转实现。第21页，共55页。工作台自动往返控制第22页，共55页。五、优先控制电路先动作优先：无论哪一台设备先动作，其他设备则不能动作。后动作优先：启动多台设备的任一台工作，前面所有工作的设备自动停止工作。第23页，共55页。主电路实现顺序控制1.3.2 顺序工作时的

7、联锁控制控制电路实现顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式顺序启动同时停止控制顺序启动逆序停止控制第24页，共55页。顺序启动同时停止控制特点:电气原理图：FU1KM1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主电路控制电路KM2FU2FR1SB3FR2KM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1第25页，共55页。 顺序控制第26页，共55页。顺序启动逆序停止控制FU1KM1M3FR1QL1L3L2KM2M3FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2电气原理图：特点:主电路控制电路第27页，共55页。联锁总结实现联锁控制的关

8、键是：正确地选择和安排联锁触点。相互制约关系的联锁: 用各自控制电器的常闭触点串接到对方电器的线圈通路中来保证.要实现顺序动作联锁：应将先通电电器的常开触点串接在后通电器的线圈通路中，将先断电电器的常开触点并接到后断电电器的线圈通路中的停止按钮（或其它断电触点）上。具体方法有：接触器和继电器触点的电气联锁、复合按钮联锁、行程开关联锁、操纵手柄以及转换开关联锁等。第28页，共55页。1.3.3 按控制过程的变化参量进行控制的规律一、时间原则控制时间控制的基本电器：时间继电器利用时间控制原则可以实现：电动机降压启动和制动过程的自动控制、自动间歇和各种动作的时间顺序控制等。1、定子串电阻降压启动控制

9、线路降压原理：三相异步电动机启动时在定子电路串接电阻，使得加在定子绕组上的电压降低，启动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常动行。这种启动方式不受电动机接线形式的限制。FU1KM1QS主电路M3FRL1L3L2KM2R第29页，共55页。定子串电阻降压自动启动控制线路FU1KM1QS主电路M3FRL1L3L2KM2RFRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM2KM1KM2控制电路电气原理图工作原理合上电源开关按下按钮SB1KM1、KT线圈通电M串电阻降压启动KT延时KM2线圈通电，KM1、KT线圈断电M全压运行第30页，共55页。、自耦变压器（补偿器）降压启动控制线路原理：利用自耦变

10、压器来降低启动电压、达到限制启动电流的目的，常用于大容量笼式异步电动机的启动控制。启动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的次级电压，一旦启动完毕，切除自耦变压器，把额定电压直接加在电动机的定子绕组上，电动机进入全压正常运行。第31页，共55页。闭合QS按SB2KM1线圈得电KT线圈得电KM1主触点闭合自耦变压器接入KM1常开触点闭合自耦变压器接星形电机降压启动KT瞬时常开触点闭合自锁KT延时断开的常闭触点延时断开KM1线圈失电切除T延时KT延时闭合的常开触点延时闭合KM2线圈得电KM2主触点闭合电机全压运行根据启动过程中时间的变化，利用时间继电器来控制切除自耦变压器；工作过程具体分析如下：第3

11、2页，共55页。（3）星形三角形降压启动控制 指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。Y起动只能用于正常运行时为形接法的电动机。第33页，共55页。时间继电器控制Y降压起动三个接触器控制（3）星形三角形降压启动控制电气原理图电源接触器星形接法接触器三角形接法接触器QSFRV1MU1W2FU1V23KM2KM3KM1W1U2L1L2L3主电路工作原理第34页，共55页。Y降压启动控制第35页，共55页。特点：消耗的能量小，其制动电流要小得多；适用于电动机能量较大，要求制动平稳和制动频 繁的场合；能耗制动需要直流

12、电源整流装置。 （4）能耗制动控制原理：电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组加 直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁 场，达到制动的目的。 制动状态：电动机的电磁转矩与旋转方向相反的运行状态。第36页，共55页。（4）能耗制动控制按时间原则控制单向运行接触器能耗制动接触器整流变压器桥式整流电路第37页，共55页。按SB1KM1线圈失电KM1主触点断电机脱离交流电源KM1常闭触点闭合互锁KM2线圈得电KM2常开触点闭合自锁KM2主触点闭合电机通直流能耗制动KM2常闭触点断开（互锁）KT线圈得电延时KT的延时断开的常闭触点断开KM2线圈断电KM2常开触点断开KT线圈失电KT常开触点断开KM2主触

13、点断开切除直流电源，制动结束KM2常闭触点复位具体制动过程如下：第38页，共55页。二、速度原则控制原理：取转速为变化参量，利用速度继电器检测转速和转向。实现：电动机反接制动、能耗制动1、速度原则控制的单向能耗制动控制线路能耗制动接触器速度继电器第39页，共55页。2、单向反接制动的控制电气原理图：速度继电器反接制动：利用改变接入电动机定子绕组的电源相序产生制 动转矩的制动方法。 说明：反接制动时，为了减小冲击电流，通常要求在电动机的主电路中串接限流电阻。反接制动接触器第40页，共55页。单向反接制动的控制工作原理： 电动机正常运转时，KM1通电吸合，KS的常开触点闭合，为反接制动作准备。 按

14、下停止按钮SB1，KM1断电，电动机定子绕组脱离三相电源，电动机因惯性仍以很高速度旋转，KS常开触点仍保持闭合，将SB1按到底，使SB1常开触点闭合，KM2通电并自锁，电动机定子串接电阻接上反相序电源，进入反接制动状态。电动机转速迅速下降，当电动机转速接近100r/min时，KS常开触点复位，KM2断电，电动机断电，反接制动结束。第41页，共55页。3.可逆运行的反接制动控制正向运行的反接制动反向运行的反接制动实现功能：第42页，共55页。三、电流原则控制原理：1）取电流为变化参量，用电流继电器作为基本控制 电器。 2）电流继电器可在线圈中的电流达到某一整定值时 动作，或在电流降到某一整定值时

15、释放。 实现：过电流或欠电流保护、电动机的分级启动、夹紧力 的自动控制等。包括： （1）电流原则控制转子回路串电阻启动控制线路 （2）自动夹紧机构的控制线路第43页，共55页。（1）转子绕组串电阻启动控制线路电气原理图：原理:利用电动机转子电流的变化来控制电阻切除的.三个欠电流继电器的线圈串接在转子回路中，电流继电器的吸合电流一样，但释放电流不同，KI1的释放电流最大，KI2其次，KI3最小。 KM1KM2KM3KM4KA控制电路FU2SB1SB2KM1KM2KI2KAFRKM1KM3KM4KI1KI3主电路L1QSL2L3FRKM1MFU1KM4R3KM33R2IKI3R1IIKI2KI1K

16、M2第44页，共55页。（1）转子绕组串电阻启动控制线路工作原理： 电动机启动时转子电流最大，KI1、KI2、KI3都吸合，其常闭触头都打开，KM1、KM2、KM3主触头处于断开状态，全部启动电阻均串接在转子绕组中。 电动机转速逐渐升高，转子电流逐渐减小，当电流减小至KA1的释放电流时，KA1首先释放，其常闭触头复位，使接触器KM1得电主触头闭合，切除第一级电阻R1。 R1被切除后，转子电流重新增大，电动机转速继续升高，转子电流又减小，当减小至KA2的释放电流时，KA2释放，KA2的常闭触头复位，KM2线圈得电主触头闭合，第二级电阻R2被切除，同理，切除第三级电阻，全部电阻被切除，电动机启动完

17、毕，进入正常运行状态。第45页，共55页。(2)自动夹紧机构的控制线路原则:按电流原则和行程原则控制的机床横梁夹紧机构的自动控制线路.KM1控制电动机M正转为夹紧；KM2控制电动机M反转为放松;行程开关SQ用于夹紧和放松状态检查;电流继电器KI用于根据电动机的电流大小检查夹紧力;第46页，共55页。第47页，共55页。1.3.4 直流电动机的控制线路（1）电枢回路串电阻的启动与调速控制线路第48页，共55页。1）启动前的准备：将主令控制器SA的手柄置零位，分别闭合主电路及控制电路的断路器QF1和QF2，电动机的并励绕组中就流过额定励磁电流，欠电流继电器KI2通电吸合，其常开触点闭合，使KA通过

18、SA通电吸合并自锁。KI1不动作，时间继电器KT1的线圈也通电，其延时闭合的常闭触点立即断开，以保证启动时R1与R2都串入主电路。2）启动：启动时可将SA的手柄由零位扳到3位，SA1-2触点断开，其他三对触点闭合。这时KM1通电吸合，主触点闭合使电动机M串R1和R2启动，同时KT1断电释放开始延时，由于启动电阻R1上有压降，使KT2通电吸合，其常闭触点断开。当KT1延时结束，其延时闭合的常闭触点闭合，接通KM2的线圈回路。KM2的常开触点闭合，切除启动电阻R1，电动机进一步加速。同时KT2线圈被短接，经过一延延时，其延时闭合的常闭触点闭合，接通接触器KM3的线圈回路，KM3的常开主触点闭合，切

19、除最后一段电阻R2，电动机再次加速进入全电压动转，启动过程结束。3）调速：欲使电动机运行在低速时，只要将主令控制器SA扳到1或2，电动机就在电枢串入两段或一段电阻下运行，其转速低于主令控制器处在3位时的转速。在调速过程中KT1和KT2的延时作用是保证电动机M有足够的加速时间，避免由于电流突变引起传动系统过大的冲击。4）保护：电动机发生过载和短路时，主回路过电流继电器KI1动作，切断KA的通电回路，于是KM1、KM2、KM3均断电，使电动机脱离电源。第49页，共55页。（2）、直流电动机调速控制控制电气原理图改变励磁电流调速整流电路启动电阻调速电阻能耗制动接触器工作接触器切除启动电阻接触器第50页，共55页。工作过程：（2）、直流电动机调速控制控制改变励磁电流调速启动：按下起动按钮SB2，KM2、KT得电吸合并自锁，电动机M串电阻R起动，KT延时后使KM3吸合并自保，切除起动电阻R ，启动过程结束。调速：调节电阻器R3，改变电动机的转速停车制动正常运行时，按下按钮SB1，KM2及KM3断电释放，KM1通电吸合，通过R使能耗制动回路接通，同时短接电容C，电源电压全部加于励磁绕组实现制动过程中的强励作用。松开按钮SB1，制动结束，电路又处于准备工作状态。第51页，共55页。（3）电流电动机改变励磁电压极性的正反转控制线