机械继电接触器基本控制电路及逻辑表示

第二章机械继电接触器基本控制电路及逻辑表示(二）2.2机械电气原理图的画法规则2.3机械电路的逻辑表示2.4异步电机起动、正反转、制动电路2.5其它基本控制电路目录机械电器控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对机械的电器自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要对电气控制系统中各电气元件及其相互连接用国家规定的统一符号、文字和图形表示出来。这种图就是电器控制系统图，它有三种形式：电气原理图电器布置图电气安装接线图

2.2电气原理图的画法规则2.2画法规则●电气原理图：是为了便于阅读和分析控制电路的各种功能，用各种符号。电气连接联系起来描绘全部或部分电气设备的工作原理的电路图。●电气原理图绘制原则：简单清晰，采用电气元件展开的形式绘制。包括：所有电气元件的导电部件和接线端点，当并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。电气原理图图CW6132型车床电器位置图●电器位置图电器位置图详细绘出了电气设备中各电器的相对位置。图中各电器的文字符号应与有关电路图中电器元件的文字符号相同。右图是CW6132型车床的电器位置图。电器位置图●接线图接线图是实际接线的依据和准则，也是检查电路和维修不可缺少的技术文件。根据表达对象和用途的不同，接线图有单元接线图、互连接线图和端子接线图等。它们都是在电路图基础上编制的，且符合装配、施工的要求，按各个电器元件和设备的相对安装敷设位置来绘制。国家标准GB6988．5—1986<电气制图接线图和接线表)详细规定了接线图的编制规则，其主要有：接线图⑴接线图中各电器元件图形符号、文字符号以及它们之间的连线编号均应以电路图为准，并保持一致。⑵在接线图中，一般都应标出项目的相对位置，项目代号；端子间的电连线关系，端子号、导线号、导线类型、截面积等。⑶同一控制箱或控制屏的各电器元件可直接相连，而箱(或屏)内与外部电器元件连接时必须经接线端子排。⑷互连接线图中的互连关系可用连续线、中断线或线束表示图CW6132型车床电气互连接线图接线图上所有表示的电气连接，一般并不表示实际走线的路径。配线时，由电工师傅根据经验选择最佳途径。接线图主要用于配线、检查、维修中，起到电路图所起不到的作用，所以它在生产现场同样得到广泛的应用。一、绘制原理图的原则与要求1、原理图包括：主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。●主电路（动力电路）：指从电流到电动机大电流通过的电路，其中电源电路用水平线绘制，受电动力设备（电动机）及其保护电路支路，应垂直于电源电路画出。一、原则与要求●控制电路、照明电路、信号电路及保护电路：应垂直地绘于两条水平电源线之间，耗能元件（如线圈、电磁铁、信号灯等）的一端应直接连接在接地的水平电源线上，控制触头连接在上方水平线与耗能元件之间。2、图中所有电器触头，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。对于继电器、接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画，控制器手柄处于零位时的状态画，按钮、行程开关触头按不受外力作用时的状态画。3、无论主电路还是辅助电路，各元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列。4、、原原理理图图中中，，各各电电气气元元件件和和部部件件在在控控制制线线路路中中的的位位置置，，应应根根据据便便于于阅阅读读的的原原则则安安排排。。同同一一元元件件的的各各个个部部件件可可以以不不画画在在一一起起。。5、、原原理理图图中中有有直直接接电电联联系系的的交交叉叉导导线线连连接接点点，，用用实实心心圆圆点点表表示示；；可可撤撤接接或或测测试试点点用用空空心心圆圆点点表表示示；；无无直直接接电电联联系系的的交交叉叉点点则则不不画画园园点点。。6、、对对非非电电气气控控制制和和人人工工操操作作的的电电器器，，必必须须在在原原理理图图上上用用相相应应的的图图形形符符号号表表示示其其操操作作方方式式及及工工作作状状态态。。7、、对对与与电电气气控控制制有有关关的的机机、、液液、、气气等等装装置置，，应应用用符符号号绘绘出出简简图图，，以以表表示示其其关关系系。。图2-21CY6140车车床床电电气气原原理理图图图2-21为了了便便于于检检索索电电气气线线路路，，方方便便阅阅读读电电气气原原理理图图，，应应将将图图面面划划分分为为若若干干区区域域。。图图区区的的编号号一般般写写在在图图的的下下部部。。图图的的上上部部设设有有用途途栏栏，用用文文字字注注明明该该栏栏对对应应的的下下面面电电路路或或元元件件的的功功能能，，以以利利于于理理解解原原理理图图各各部部分分的的功功能能及及全全电电路路的的工工作作原原理理。。二、、图图面面区区域域的的划划分分二、、区区域域划划分分由于于接接触触器器、、继继电电器器的的线线圈圈和和触触头头在在电电气气原原理理图图中中不不是是画画在在一一起起，，其其触触头头也也分分布布在在图图中中所所需需的的各各个个图图区区，，为为了了便便于于阅阅读读，，在在接接触触器器、、继继电电器器线线圈圈的的下下方方画画出出其其触触头头的的索索引引表表。。对于于接接触触器器，，索索引引表表中中各各栏栏含含义义如如下下：：三、、符符号号位位置置的的索索引引左栏中栏右栏主触头所在图区号辅助常开触头所在图区号辅助常闭触头所在图区号三、、符符号号索索引引对于于继继电电器器，，索索引引表表中中各各栏栏含含义义如如下下：：左栏右栏常开触头所在图区号常闭触头所在图区号例如如在在图图2－－33中中，，接接触触器器KM1和和KM2下下的的索索引引表表分分别别如如下下：：38143133KM14××44KM2‘××’’表表示示没没有有使使用用辅辅助助触触头头，，有有时时也也可可采采用用省省去去‘‘××’’的的表表示示法法1、用用KA、KM、、SQ、SB……分别别表示示继电电器、、接触触器、、行程程开关关的动动合（（常开开）触触头；；用KA、、KM、、SQ、SB……分别别表示示继电电器、、接触触器、、行程程开关关的动动断（（常闭闭）触触头。。2、电电路中中开关关元件件的受受激状状态（（如继继电器器线圈圈得电电、行行程开开关受受压））为““1””状态态；开开关元元件的的原始始状态态（如如继电电器线线圈失失电、、行程程开关关未受受压））为““0””状态态。触触头的的闭合合状态态为““1””，触触头的的断开开状态态为““0””状态态。一、机机床电电路的的逻辑辑表示示2.3机机械械电路路的逻逻辑表表示2.3逻辑辑表示示KA=1继继电器器线圈圈处于于得电电状态态KA=0继继电器器线圈圈处于于失电电状态态KA=1继继电器器常开开触头头闭合合KA=0继继电器器常开开触头头断开开KA=1继继电器器常闭闭触头头闭合合KA=0继继电器器常闭闭触头头断开开从上述述规定定看出出，开开关元元件本本身状状态的的“1”（（线圈圈得电电）、、“0”取取值合合它的的动合合（常常开））触头头的““1””、““0””取值值一致致，而而和其其动断断（常常闭））触头头的取取值相相反。。在逻辑辑代数数中，，常用用大写写字母母A、、B、、C……表示示逻辑辑变量量。1、逻逻辑或或其公式式为：：f＝＝A+B,与并并联电电路相相对应应，如如右图图所示示。二、、逻逻辑辑代代数数的的基基本本逻逻辑辑关关系系及及串串、、并并联联电电路路的的逻逻辑辑表表示示二、、串串并并联联2、、逻逻辑辑与与其公公式式为为：：f＝＝A··B,与与串串连连电电路路相相对对应应，，如如图图2－－35所所示示。。3、、逻逻辑辑非非即取取反反；；0＝＝1，，1＝＝0；；A＝＝1，，A＝＝0；；动动断断和和动动合合触触头头。。三．．机机床床电电路路的的逻逻辑辑表表示示1、、以以某某一一控控制制电电器器的的线线圈圈为为对对象象，，写写出出与与此此对对象象有有关关的的电电路路中中各各控控制制元元件件、、信信号号元元件件、、执执行行元元件件、、保保护护元元件件等等，，它它们们触触头头间间相相互互连连接接关关系系的的逻逻辑辑函函数数表表达达式式（（均均以以未未受受激激时时的的状状态态来来表表示示））。。2、、有有了了表表达达式式后后，，可可根根据据各各个个元元件件的的实实际际状状态态，，分分析析线线圈圈的的状状态态，，得得到到机机械械各各运运动动部部件件的的运运行行状状态态。。（（如如电电磁磁阀阀得得失失电电，，电电机机启启动动或或停停止止等等））。。图2－－21电电机机M1控控制制电电路路中中，，KM1的的逻逻辑辑表表达达式式为为：：KM1=SB1(SB2+KM1)FR1三、、电电路路逻逻辑辑表表示示四．逻逻辑辑代代数数的的基基本本性性质质及及应应用用举举例例1、、逻逻辑辑代代数数的的基基本本性性质质见见P15页页的的表表2－－1。。2、、应应用用举举例例。。见见图图2－－24的的a)和和b)。。a)图图的的逻逻辑辑表表达达式式为为：：f=A(BC+BC)+A(BC+BC)=ABC+ABC+ABC+ABC=AB(C+C)+AB(C+C)=AB+AB=A(B+B)=A四、、举举例例图2——24电电路路简简化化a)简简化化前前b)简简化化后后一．异异步步电电机机的的起起动动电电路路1、、直直接接起起动动控控制制电电路路1））对对小小型型台台钻钻、、冷冷却却泵泵、、砂砂轮轮机机等等，，可可用用开开关关直直接接起起动动（（图图2－－25））。。2））对对中中小小型型普普通通车车床床的的主主电电机机采采用用接接触触器器直直接接起起动动（（图图2－－26））。。短路路保保护护、、过过载载保保护护、、欠欠压压（（失失压压））保保护护、、自自锁锁电电路路、、““记记忆忆功功能能””、、2.4异异步步电电机机起起动动、、正正反反转转、、制制动动电电路路2.4起起动动正正反反转转制制动动图2——25用用开开关关直直接接起起动动电电路路图2——26用用接接触触器器直直接接起起动动电电路路图2-25、25(1)电电路工作作过程图图2—25控制电电路的工工作过程程如下：：(2)电电路的保保护环节节在在电动机机尽可能能充分利利用的同同时，确确保电动动机能够够安全、、可靠、、长期地地运行，，电路除除要满足足电动机机控制要要求外，，还必须须选择和和设置保保护装置置来保护护电动机机。接触器直直接起动动控制电电路有如如下保护护环节：：1)短路路保护熔熔断断器FU作电路路的短路路保护之之用。当当电路发发生短路路时，熔熔断器立立即被熔熔断，切切断电源源。熔断断器仅作作短路保保护而不不能起过过载保护护，这是是因为一一方面，，熔断器器的规格格必须根根据电动动机起动动电流大大小作适适当选择择，另一一方面还还要考虑虑熔断器器保护特特性的反反时限保保护特性性。2)过载载保护热热继继电器FR作电电动机的的过载保保护之用用。当电电动机过过载、堵堵转或断断相等都都会引起起定子绕绕组电流流过大，，热继电电器根据据电流的的热效应应，而使使热继电电器FR动作，，即FR的动断断辅助触触点断开开，则使使KM线线圈断电电释放，，从而KM主触触点断开开，切断断电动机机电源。。由于热热惯性，，热继电电器不会会受电动动机短时时过载冲冲击电流流或短路路电流的的影响而而瞬时动动作，所所以在使使用热继继电器作作过载保保护的同同时还必必须设有有短路保保护，并并且选作作短路保保护的熔熔断器熔熔体的额额定电流流不应超超过4倍倍热继电电器发热热元件的的额定电电流。3)欠电电压(失失压)保保护欠欠电压压(失压压)保护护是依靠靠起动按按钮复位位功能和和接触器器本身的的电磁机机构来实实现的。。当电动动机正在在运行时时，如果果电源电电压因某某种原因因过分地地降低或或消失时时，接触触器KM的衔铁铁自行释释放，电电动机停停止，同同时KM自锁触触点断开开。当电电源电压压恢复正正常时，，接触器器KM线线圈也不不可能自自行通电电，即电电动机不不会自行行起动，，要使电电动机起起动，操操作者必必须再次次按下起起动按钮钮。控制电路路具有欠欠电压(失压)保护能能力以后后，有以以下三方方面的好好处：第一，防防止电压压严重下下降时电电动机低低压运行行；第二，避避免电动动机同时时起动而而造成电电压严重重下降；；第三，防防止电源源电压恢恢复正常常时，电电动机突突然起动动造成设设备和人人身事故故。2．降压压起动控控制电路路三相笼型型异步电电动机采采用直接接起动，，优点是是：控制制线路简简单，维维修工作作量小。。缺点是是：起动动电流大大，约为为额定电电流的4～7倍倍。大容容量电动动机起动动时，其其过大的的起动电电流会引引起电网网电压降降低，使使电动机机转矩减减小，甚甚至起动动困难，，而且还还要影响响同一供供电网络络中其它它设备的的正常工工作，另另外，如如果电动动机频繁繁起动，，则由于于热量的的积累，，可能使使电动机机过热，，加速线线因老化化，缩短短电动机机的寿命命，所以以，大容容量笼型型异步电电动机的的起动电电流应限限制在一一定范围围内。一台电动动机可否否直接起起动，应应根据起起动次数数、电网网容量和和电动机机容量来来决定。。一般规规定是：：起动时时供电母母线上的的电压降降落不得得超过额额定电压压的10％～15％；；起动时时变压器器的短。。2、降压压起动时过载不不超过最最大允许许值，即即电动机机的最大大容量不不超过变变压器容容量的20％～～30％％。若不不满足条条件，则则必须采采用减压压起动笼型型异异步步电电动动机机减减压压起起动动，，是是起起动动时时降降低低加加在在电电动动机机定定子子绕绕组组上上的的电电压压，，当当电电动动机机的的转转速速接接近近额额定定值值时时，，再再将将电电压压恢恢复复到到额额定定值值，，使使之之在在全全电电压压下下运运行行。。由由于于降降低低了了起起动动电电压压，，起起动动电电流流也也就就降降低低了了，，但但因因起起动动转转矩矩正正比比于于电电压压的的平平方方，，所所以以起起动动转转矩矩更更显显著著地地减减小小，，因因此此，，减减压压起起动动只只适适用用于于起起动动时时负负载载转转矩矩不不大大的的情情况况，，如如轻轻载载或或空空载载。。由由于于机机床床电电动动机机一一般般都都为为空空载载起起动动，，所所以以常常采采用用减减压压起起动动方方式式。。常常用用的的减减压压起起动动方方式式有有星一一三三角角（（丫丫一一ΔΔ））减减压压起起动动、定子子串串电电阻阻减减压压起起动动和自耦耦变变压压器器减减压压起起动动等。。1)星星一一三三角角（（丫丫一一ΔΔ））减减压压起起动动控控制制电电路路星一一三三角角减减压压起起动动法法是是电电动动机机起起动动时时，，定定于于绕绕组组先先连连成成丫丫形形，，接接入入三三相相交交流流电电源源，，待待转转速速接接近近额额定定转转速速时时，，将将电电动动机机定定子子绕绕组组连连成成ΔΔ形形，，电电动动机机进进入入正正常常运运行行。。因因此此，，星星一一三三角角减减压压起起动动适适合合于于在在正正常常工工作作时时三三相相定定子子绕绕组组接接成成三三角角形形的的三三相相笼笼型型异异步步电电动动机机。。而而功功在在4kw以以上上的的三三相相笼笼型型异异步步电电动动机机定定子子绕绕组组在在正正常常工工作作时时，，都都接接成成三三角角形形，，对对这这种种电电动动机机就就可可采采用用星星一一三三角角减减压压起起动动。。相电电流流（（丫）I=线线电电流流（（Δ）I/√√3相电电压压＝＝220V，，线线电电压压＝＝380V1））星星三三图2－－27a是是两两种种星星一一三三角角减减压压起起动动的的控控制制电电路路。。图2－－27a减减压压起起动动工工作作过过程程如如下下：：图2－－27a异异步步电电机机星星一一三三角角（（丫丫一一ΔΔ））减减压压起起动动电电路路图2-27a图2－－27a中中控控制制电电路路的的逻逻辑辑表表达达式式为为：：KM1=FR··SB1··(SB2+KM1)KT=FR··SB1··(SB2+KM1)··KM2KM3=FR··SB1··(SB2+KM1)··KM2··KTKM2=FR··SB1··(SB2+KM1)··KM3··(KT+KM2)逻辑辑表表达达式式注意意：：图图2－－27a主主电电路路中中KM2的的主主触触点点与与电电动动机机各各绕绕组组的的接接法法，，要要保保证证定定子子绕绕组组联联结结形形式式为为三三角角形形，，同同时时也也要要保保证证三三角角形形联联结结时时电电动动机机的的转转向向与与星星形形联联结结时时的的转转向向相相同同。。另另外外，，KM2、、KM3主主触触点点不不能能同同时时间间闭闭合合，，否否则则将将造造成成电电源源短短路路事事故故，，采采取取的的方方法法是是动动断断触触点点KM2和和KM3构构成成互互锁锁触触点点。。图2－－27a控控制制线线路路存存在在缺缺陷陷是是：：若若接接触触器器KM3线线因因断断线线，，电电动动机机就就有有造造成成全全压压直直接接起起动动的的可可能能。。因因为为当当起起动动按按钮钮SB2被被接接下下而而使使接接触触器器KM1线线圈圈通通电电并并自自锁锁以以后后，，虽虽然然KM1主主触触点点的的闭闭合合，，但但由由于于KM3线线圈圈断断线线，，其其主主触触点点不不能能闭闭合合，，而而没没使使电电动动机机定定于于绕绕组组接接成成丫丫形形，，所所以以电电动动机机无无法法起起动动。。当当时时间间继继电电器器KT的的整整定定时时间间到到达达时时，，接接触触器器KM2线线圈圈通通电电并并自自锁锁，，定定子子绕绕组组连连接接成成三三角角形形，，于于是是电电动动机机全全压压直直接接起起动动，，这这对对于于减减压压起起动动控控制制电电路路是是不不允允许许存存在在的的。。图2－－27b是是又又一一星星-三三角角减减压压起起动动控控制制电电路路，，图图b电电路路避避免免了了图图a电电路路中中存存在在的的那那种种全全压压起起动动的的可可能能，，而而且且它它与与图图a相相比比，，在在主主电电路路中中KM1的的主主触触点点改改变变了了位位置置，，这这样样，，电电动动机机正正常常运运行行时时，，图图b中中KM1承承担担的的是是相相电电流流，，而而图图a中中KM1承承担担的的是是线线电电流流，，使使KM1的的电电流流选选取取标标准准大大大大降降低低，，使使电电路路的的成成本本与与体体积积均均相相应应减减小小。。星－－三三角角减减压压起起动动方方式式仅仅适适合合于于在在正正常常运运行行时时定定于于绕绕组组作作三三角角形形连连接接的的三三相相笼笼型型异异步步电电动动机机。。而而实实现现此此减减压压起起动动方方式式，，工工厂厂现现场场中中常常采采用用丫丫-ΔΔ自自动动起起动动器器，，简简便便且且经经济济。。图2－27b异异步电机星星一三角（（丫一Δ））减压起动动电路图2-27b2)定子子串电阻减减压起动控控制电路所谓定子串串电阻减压压起动，就就是在电动动机起动的的过程中，，利用串联联电阻来减减小定子绕绕组电压，，以达到限限制起动电电流的目的的，一旦起起动完毕，，再将电阻阻短接，电电动机进入入全电压正正常运行。。图2－28是定子串串电阻减压压起动的控控制电路，，其减压起起动工作过过程如下:2）定子串串电阻图2－28定子子串电阻减减压起动控控制电路图2-28图2－28a中控制制电路的逻逻辑表达式式为：KM1=FR·SB1·(SB2+KM1)KM2=FR·SB1··(SB2+KM1)·KTKT=FR·SB1·(SB2+KM1)图2－28b中控制制电路的逻逻辑表达式式为：KT=FR·SB1·(SB2+KM1)··KM1KM1=FR·SB1··(SB2+KM1)·KM2KM2=FR·SB1··[(SB2+KM1)··KT+KM2]逻辑表达式式电路图2－－28a，，控制电路路虽然简单单，但存在在一些缺点点：1）电动机机正常运行行时只要接接触器KM2得电电即可，可可是这一电电路中除KM2得得电以外，，时间继电电器KT和和接触器KM1在正正常运行过过程中也始始终通电，，这样对KT、KM1不利，，同时也增增加电路的的故障点，，降低电路路的可靠性性。2）接触器器KM1线圈与时时间继电器器KT线图图并联，这这在某种情情况下就有有出现全压压直接起动动的可能。。例如：当当KM1线线图存在断断线一类的的故障，操操作人员按按下起动按按钮SB2后，电动动机并没有有运转，便便以为是起起动按钮触触点接触不不良，于是是延长按下下的时间，，在这种情情况下，若若时间继电电器KT的的延时动合合触点闭合合，电动机机全压直接接起动现象象立即发生生。控制电路图图2－28b弥补了了图2––28a的的这两个缺缺点：第一一，电动机机运行时，，KM1、、KT都失失电，仅有有KT2得得电，使电电路可靠性性大大提高高。第二，，KT线圈圈电路中串串联了KM1的动合合触点，这这样操作人人员按下SB2的时时候，只要要KM1不不闭合，即即使加长SB2按下下时间，KT也无法法通电，从从而避免全全压起动的的可能。定子串电阻阻减压起动动方式由于于不受电动动机定子绕绕组接线形形式的限制制，且设备备简单，因因而在中小小型生产机机械中应用用较广，机机床中也常常用这种串串电阻减压压方式减小小点动及制制动时的电电流。缺点点是每次起起动都要在在起动电阻阻上消耗大大量的电能能。3)自耦耦变压器减减压起动控控制电路自耦变压器器减压起动动是利用自自耦变压器器来降低电电动机起动动时的电压压，达到限限制起动电电流的目的的。起动时时，电源电电压加在自自耦变压器器的一次绕绕组上，电电动机的定定子绕组与与自耦变压压器的二次次绕组相连连，当电动动机的转速速接近额定定值时，将将自耦变压压器切除，，电动机直直接与电源源相连，在在正常电压压下运行。。这个使电电动机减压压起动的自自耦变压器器也称起动动补偿器。。3）自耦降降压图2－28c自耦耦变压器减减压起动控控制电路图2-28c图2—28c是自耦耦变压器减减压起动的的控制电路路。其减压压起动过程程如下：图2－28c中控制制电路的逻逻辑表达式式为：KM1=FR·SB1·(SB2+KM2··KM1)·KT·KM3KT=FR·SB1·(SB2+KM2··KM1)·KM3KM2=KTKM3=FR·SB1··(KT+KM3)·KM1逻辑表达式式图2—28c中，在在按钮SB2和KM2的自锁锁触点之间间串接有一一KM1动动合触点，，其作用是是：当出现现接触器KM1线圈圈断线时，，按下SB2按钮，，KM3线线圈不会得得电，电动动机不会存存在全压起起动的可能能。自耦变压器器减压起动动适用于电电动机正常常运转时定定子绕组接接成丫形，，而不能采采用星—三三角减压起起动方式的的三相笼型型异步电动动机。自耦耦变压器降降压起动与与星—三角角减压起动动相比，前前者的起动动电压、起起动转矩可可通过不同同的抽头来来调节，具具有调整灵灵活的优点点，但此起起动设备费费用大，通通常用于起起动大型和和特殊用途途电动机。。二．异步电机机正反转控控制电路生产机械往往往要求运运动部件可可以实现两两个相反方方向运行，，例如：主主轴的正向向和反向转转动，工作作台的前进进和后退，，起重机吊吊钩的上升升和下降等等，这些两两个相反方方向的运动动通常是靠靠拖动它们们的电动机机正反转来来实现的。。从电工学学课程可知知，只要把电动动机定子三三相绕组中中任意两相相调换一下下接到电源源上，电动动机定子相相序即可改改变，从而而电动机转转向改变。实际电路路构成时，，可在主电电路中用两两组接触器器主触点分分别构成正正转相序接接线和反转转相序接线线，控制电电路中，控控制正转接接触器线圈圈得电，其其主触点闭闭合，电动动机正转；；或者控制制反转接触触器线圈通通电，其主主触点闭合合，电动机机反转。主主要有用用按钮控制和用行程开关控制的正方方转控制电电路。二、正反转转1．电动机机正反转的的按钮控制制图2—29是用按钮钮控制的电电动机正反反转电路。。在主电路路中，采用用两个接触触器，即正正转用接触触器KM1和反转用用的接触器器KM2，，当接触器器KM1的的主触点闭闭合，三相相电源的相相序按L1、L2、、L3接人人电动机，，电动机正正转。而当当KM2的的主触点闭闭合时，三三相电源按按L3、L2、L1接人电动动机，电动动机反转。。图2—29a控制电电路中，若若按下正向向起动按钮钮SB2，，KM1得得电，电动动机正转。。要使电动动机反转，，必须按下下停止按钮钮SB1后后，再按反反转起动按按钮SB3，电动机机方可反向向起动。显显然这种电电路的缺点点是操作不不方便。1、按钮正正反转图2—29按钮钮控制电动动机正反转转电路a)方案一一b)方案案二图2－29由主电路知知，若KM1和KM2的主触触点同时闭闭合时，将将会造成Ll和L3两相电源源短路，这这是绝对不不允许发生生的。因此此，要使电电路安全可可靠地工作作，最多只只允许一个个接触器工工作，要实实现这样的的控制要求求，通常在在控制电路路中，将KM1和KM2的动动断辅助触触点分别串串接在KM2和KM1的工作作线圈电路路里，构成成互相制约约关系，(若电动动机正转时时，KM1得电，其其动断辅助助触点的断断开来锁住住KM2线线圈的电路路，使得KM2不可可能得电。。)这种互互相制约的的关系称为为“互锁”，这种互互锁方式可可称是“电气互锁”。而把这这对KM1、KM2动断辅助助触点称为为互锁触点点。图2—29b控制电电路中，正正、反向起起动按钮SB2、SB1采用用复合按钮钮可实现电电动机正转转与反转之之间的直接接切换。因因为复合按按钮的动作作特点总是是先断后合合，复合按按钮的这种种互锁功能能，也称““机械互锁”。图2——29b电电路中既有有“电气互锁”，又有““机械互锁锁”，保证证了电路可可靠地工作作。若控制制电路仅用用复合按钮钮进行互锁锁，而不用用接触器的的互锁触点点互锁，工工作是不可可靠的。在在实际中可可能出现这这样情况，，由于负载载短路或大大电流长期期作用，接接触器的主主触点被强强烈的电弧弧“烧焊””在一起，，或者接触触器的机构构失灵，使使衔铁卡住住总在吸合合状态，这这都可能使使主触点不不能断开，，这时，如如果另一接接触器动作作就会造成成电源短路路事故。2．电动机机正反转的的行程开关关控制按钮控制电电动机正反反转是属手手动控制，，而用行程程开关控制制电动机正正反转则属属机动控制制，一般是是由运动部部件上的挡挡铁在工作作中碰压行行程开关，，来实现电电动机正反反转的自动动切换。机机床(如龙龙门刨床、、平面磨床床)的工作作台在一定定行程内往往复循环工工作的自动动控制就用用这样的电电路来实现现的。图2—30是某机床床工作台往往复循环的的控制电路路。电动机机的正反转转可通过SB：、SB3手手动控制，，也可用行行程开关实实现机动控控制，机动动控制的自自动循环工工作过程如如下：预置条件(SQ：被被压下)2、行程开开关正反转转图2－30行程开关控控制电动机机正反转电电路图2-30图2—30中SBl为停止按按钮，SB2为电动动机M正转转(工作台台前进)起起动按钮，，SB3为为M反转(工作台后后退)起动动按钮，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4为行行程开关，，按要求固固定在机床床床身上。。SQ1和和SQ2分分别使用复复式触点，，用来发出出“到位返返回”信号号，实现自自动往复控控制，SQ3、SQ4都使用用动断触点点，安装在在工作台往往复运动的的极限位置置，进行限限位保护，，防止行程程开关SQ1和SQ2失灵，，工作台继继续运动不不停止，越越出床身轨轨道而造成成事故。用行程开关关按机械设设备运动部部件的位置置或机件的的位置变化化来进行的的控制，称称作按行程程原则的自自动控制，，也称行程程控制。行行程控制是是机械设备备中应用较较广泛的控控制方式之之一。三．异步电机机的制动电电路三相异步电电动机从切切除电源到到完全停止止旋转，由由于惯性的的存在，总总要经过一一段时间，，这往往不不能适应某某些机械设设备工艺的的要求。如如万能铣床床、卧式镗镗床、组合合机床等的的主轴都要要求能迅速速停车和准准确定位，，这就要求求对电动机机进行制动动控制，强强迫其立即即停车。电电动机制动动方法有两两类，即机机械制动和和电气制动动。机械制制动是用机机械装置(如电磁制制动器)使使电动机在在切断电源源后迅速停停转；电气气制动实质质上是在电电动机停车车时，产生生一个与原原来旋转方方向相反的的制动转矩矩，迫使电电动机转速速迅速下降降。三相笼型异异步电动机机的常用电电气制动方方法有能耗制动和反接制动。三、制动1．耗制动动控制电路路电动机能耗耗制动方法法就是在电电动机脱离离三相交流流电源后，，在定子绕绕组中加入入一个直流流电源，以以产生一个个恒定的磁磁场，惯性性运转的转转子绕组切切割恒定磁磁力线，产产生与惯性性转动方向向相反的电电磁转矩，，对转子起起制动作用用，当转速速降至零时时，再切除除直流电源源。图2—44是电动机机能耗制动动的控制电电路。主电电路中接触触器KM1的主触点点闭合，将将三相交流流电源接至至电动机，，KM2的的主触点闭闭合将全波波整流装置置提供的直直流电源接接至电动机机。1、能耗制制动图2—31能耗耗制动控a)方案一一b)方方案二图2-31上述制动过过程中，停停止按钮SB1必须须始终处于于压下状态态，而它的的松开时间间或者说能能耗制动时时间必须依依靠操作人人员的经验验，时间短短了，制动动效果差，，时间长了了，既费电电又对电动动机定子绕绕组的寿命命不利。图2—31a是用复复合按钮实实现电动机机能耗制动动的控制电电路。其制制动工作过过程如下：：图2—31b是制动动时间由时时间继电器器控制的电电动机能耗耗制动电路路。其制动动过程如下下：在图2—31b控制制电路中，，时间继电电器KT瞬瞬时动合触触点的作用用是：在时时间继电器器存在线圈圈断线或机机械卡住而而无法工作作一类的故故障时，即即使按下SBl后，，接触器KM2不不能自锁长长期得电，，避免了出出现电动机机定子绕组组中长期流流过直流电电源的现象象。电动机能耗耗制动，制制动转矩的的大小与直直流电流值值的大小和和电动机转转速有关，，在同样的的转速下，，电流越大大，制动作作用越强，，但直流电电流不能太太大，一般般约为异步步电动机空空载电流的的3～5倍倍，否则将将烧坏电动动机定子绕绕组。图2—31直直流电路中中串接的可可调电阻RP，用来来调节制动动电流。电动机能耗耗制动时，，制动转矩矩随电动机机的惯性转转速下降而而减小，因因而制动平平稳且能量量消耗小，，但制动力力较弱，特特别是低速速时尤为突突出，另外外需附加直直流电源装装置。能耗耗制动一般般用于制动动要求平稳稳准确的场场合，如磨磨床、龙门门刨床及组组合机床的的主轴定位位等。2．反接制制动控制电电路电动机反接接制动方法法就是想要要停车时，，将电动机机上三相电电源相序切切换，使之之产生一与与转子惯性性转动方向向相反的转转矩，这样样电动机转转速迅速下下降，当转转速接近零零时，将电电源切除。。假设电动机机正在正向向运行，若若将电源反反接，电动动机转速将将由正转急急剧降到零零，如果反反接电源不不及时切除除，则电动动机又要从从零速反向向起动运行行。如何在在转速为零零时及时切切除电源呢呢？采用速速度继电器器来完成，，速度继电电器转子与与电动机的的轴同轴相相连，电动动机的转速速即反映为为速度继电电器转子的的转速。速速度继电器器的工作原原理是：当当速度继电电器的转子子转速大于于120r／min时，其触触点动作：：当转速小小于100r／min时，其其触点复位位。2、反接制制动图2－32电动机机反接制动动控制电路路图2-32图2—32是电动机机反接制动动的控制电电路。其工工作过程如如下：电动机反接接制动时，，转子与定定子旋转磁磁场的相对对速度接近近于两倍的的同步转速速，所以定定子绕组中中流过的反反接制动电电流相当于于全压直接接起动时电电流的两倍倍。因此，，一般在10kW以以上的电动动机采用反反接制动时时，应在电电动机反接接制动控制制电路中串串接一电阻阻，以限制制反接制动动电流。电动机反接接制动方式式的优点是是：制动力力矩大，制制动迅速。。缺点是：：制动精确确性差，制制动过程冲冲击强烈，，易损坏传传动零件，，能量消耗耗较大。所所以反接制制动一般只只适用系统统惯性较大大，制动要要求迅速、、操作不频频繁的场合合，如铣床床、镗床、、中型车床床等主轴的的制动。一．连续工工作（长动动）与点动动控制机床在加工工时需要连连续运转，，即所谓长长动。但在在试车及调调整及快速速移动时，，需要点动动。长动可可用自锁电电路实现，，取消自锁锁触头或使使自锁触头头不起作用用就是点动动。按下起动按按钮，电动动机起动，，松开按钮钮，电动机机能保持原原有的工作作状态持续续工作，这这称为长动动。所谓点点动，即按按下起动按按钮时，电电动机转动动，松开按按钮时，电电动机立即即停止工作作。长动与与点动的区区别在于控控制电路中中起动按钮钮两端是否否有自锁环环节，有的的即为长动动，没有的的即为点动动。具有点点动与长动动控制功能能的电路如如图2—46所示2.5其其它基本本控制电路路2.5其它它电路图2－33具有点点动与长动动控制功能能电路图2-33图2—33a是用复复合按钮SB3实现现点动控制制，SB2实现长动动控制，可可实现点动动与长动的的直接切换换。图2—33b是用选选择开关SA选择点点动或长动动控制，当当需要点动动时，将开开关SA打打开，按下下起动按钮钮SB2，，即可实现现点动控制制；当需长长动时，将将开关SA闭合，按按下SB：：即可实现现长动控制制。一般选选择开关SA在停机机后选择。。图2—33c采用中中间继电器器来实现点点动或长动动控制，按按下按钮SB2实现现点动控制制，按下按按钮SB3实现长动动控制二．多地点点控与多条条件制电路路在大型机械械设备中，，为了操作作方便，常常要求可在在多个地点点进行控制制操作。实实现的方方法是将分分散在各操操作站上的的起动按钮钮引线并联联起来，停停止按钮引引线串连接接。如图2—47a所示，将将起动按钮钮作并联连连接，停止止按钮作串串联连接，，且把三对对起动、停停止按钮分分别装置在在三个地点点，就可实实现三地操操作。有的自动控控制电路中中，为了保保证操作安安全，需要要多个条件件满足，才才能开始工工作。如图图2—47b所示，，限位开关关SQ1、、SQ2、、SQ3的的动合触点点串联连接接，可得多多条件控制制电路。二、多地点点图2-34多地地点与多条条件控制电电路a)多地点点控制电路路b)、c)多条件控控制电路图2-34图2－34a中，KM线圈的的通电条件件为按钮SB2、、SB3、、SB4三三个动合触触点任一闭闭合，即当当在几个条条件中，只只要求具备备其中任一一条件，则则接通电路路，这种动动合触点并并联构成逻逻辑“或””。KM线线圈的断电电条件为按按钮SB1、SB5、SB6三个动断断触点任一一断开，即即当几个条条件仅具备备一个条件件时则切断断电路，这这种动断触触点串联构构成逻辑““与非”。。图2－34b中中，KA线圈通通电条件件为SQ1、SQ2、、SQ3都被压压下(如如各动力力头都退退回原位位时)，，即当几几个条件件同时具具备时，，则接通通电路，，这种动动合触点点串联构构成逻辑辑“与””。图2－34c中中，KA线圈的的断电条条件为KA1、、KA2、KA3三个个动断触触点都断断开，即即当几个个条件都都具备时时，则切切断电路路。动断断触点并并联构成成逻辑““或非””。三、联锁锁控制两台或两两台以上上的设备备，由于于各台设设备所起起的作用用不同，，必须按按一定条条件工作作，才能能保证设设备安全全、可靠靠地运行行，这个个要求反反映在电电气控制制上称互互锁(或或联锁)。实现现互锁(联锁)的控制制电路称称为互锁锁(联锁锁)控制制电路。。图2—35是典典型的互互锁控制制电路，，它控制制两台电电动机不不允许同同时工作作。图中中KM1、KM2分分别是控控制电动动机M1、M2起动用用接触器器。三、联锁锁控制图2—35两两台电电动机互互锁控制制电路a)辅辅助触触点互互锁b)行行程开开关互互锁图2-25如图2—35a所示示，当当KM1得得电时时，其其动断断触点点断开开，使使KM2线线圈不不能得得电；；同样样，KM2得电电时，，KM1线线圈无无法得得电，，从而而保证证任何何时候候两台台电动动机能能同时时工作作。这这种在在各自自的接接触器器线圈圈电路路中串串人对对方接接触器器的辅辅助动动断触触点，，就构构成互互锁电电路。。由接触触器动动断触触点构构成的的互锁锁电路路也常常用于于具有有两种种电源源接线线的单单台电电动机机控制制中。。如前前述电电动机机正反反转控控制、、星——三角角减压压控制制及双双速电电动机机高低低速控控制，，构成成电源源两种种接线线的接接触器器的动动断触触点在在电路路中形形成互互锁，，使两两种电电源接接线不不能同同时加加入电电动机机，防防止电电源短短路。。图2——35b是是机床床工作作台往往复循循环工工作的的控制制电路路。KM1得电电带动动工作作台前前进，，压下下SQ2，，SQ2动动断触触点先先断开开，切切断KM1电源源；SQ2动合合触点点后合合上，，接通通KM2，，工作作台后后退。。同理理，压压下SQl，先先切断断KM2电电源，，后接接通KM1，保保证KM1、KM2不不能同同时工工作。。这种种互锁锁用行行程开开关来来实现现，当当然也也可用用复合合按钮钮实现现。四、顺顺序起起动控控制为满足足工艺艺流程程的要要求，，保证证设备备运行行的可可靠与与安全全，在在一个个控制制系统统的多多台设设备只只能按按一定定的顺顺序工工作，，这种种控制制电路路称顺顺序控控制电电路。。如：：铣床床的主主轴旋旋转后后工作作台方方可移移动，，某些些机床床主轴轴必须须在液液压泵泵工作作后才才能工工作等等等。。图2——36三台台设备备顺序序工作作的控控制电电路，，图中中KM1、、KM2、、KM3分分别为为控制制三台台设备备电动动机M1、、M2、M3起起动用用接触触器。。按下下SB2，，KM1得得电(M1起动动)，，接着着按SB4，KM2才能能得电电(M2才才能起起动)，最最后按按SB6，，KM3最最后得得电(M3最后后起动动)。。M1-M2-M3的工工作顺顺序不不能颠颠倒的的。四、顺顺序起起动控控制图2——36顺顺序序控制制电路路a)辅辅助触触点控控制b)电源源控制制图2-36图2——36a是是利用用辅助助触点点进行行顺序序控制制，KM1的辅辅助动动合触触点作作为控控制条条件，，串联联在KM2的线线圈电电路中中，只只有当当KM1线线圈得得电后后，该该辅助助动合合触点点闭合合，KM2线线圈方方可允允许得得电；；同样样，只只有当当KM1线线圈、、KM2线线圈都都得电电后，，KM3线线圈方方可允允许得得电。。图2——36b是是利用用电源源进行行顺序序控制制，KM2线圈圈电路路在KM1线圈圈电路路起停停控制制环节节之后后接出出，当当按钮钮SB2按按下，，KM2线线圈得得电，，其辅辅助动动合触触点闭闭合自自锁，，使KM2线线圈电电源接接人，，按SB4、SB3方可可控制制KM2线线圈的的通电电、断断电；；同样样，在在KM2得得电后后，按按下SB6、SB5方可可控制制KM3线线圈的的通电电、断断电。。五．双双速异异步电电机的的调速速控制制实际生生产中中，为为满足足机械械设备备生产产过程程的需需要，，常要要求有有多种种速度度输出出，例例如：：在金金属切切削机机床上上加工工零件件，为为保证证零件件加工工质量量，主主轴的的转速速随着着工件件和刀刀具的的材料料，工工件的的直径径，加加工工工艺的的要求求及走走刀量量的大大小等等的不不同而而不同同。调调速通通常有有机械械和电电气调调速两两种。。若采采用电电气调调速，，简单单易行行，且且可大大大简简化机机械变变速机机构。。从电工工学课课程可可知，，三相相异步步电动动机转转速公公式为为：五、双双速电电机调调速控控制式中：：n