第2章电气控制线路基础

天津职业技术师范大学电气控制与PLC第二章电气控制线路基础主讲教师：姚青梅自动化学院1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则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降压启动控制线路三相笼型异步电动机制动控制线路三相笼型异步电动机速度控制线路变频调速与变频器的使用电气控制线路的简单设计法典型生产机械电气控制线路分析本章内容2什么是电气控制线路？用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。

什么是电气控制系统图？为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这就是电气控制系统图。电气控制系统图的种类

电气原理图、电器布置图、电气安装接线图。2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则34.常用电气图形和文字符号电气图形符号和文字符号的国家标准演化历史现状图形符号基本上是统一的国家标准（GB4728）文字符号还在使用已废止的GB7159—1987《电气技术中的文字符号制订通则》目前电气图形符号和文字符号相关的国家标准介绍本教材是第一本全面采用电气文字符号新国家标准（GBT5094-2003、T20939-2007）的教材电气元器件文字符号含义详见教材表2-1、2-2（p46-47）；图形符号及文字符号列表见表2-3（p47——55）2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则45.电气控制线路图的绘制原则电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分。包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。

辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则5绘制电气原理图时应遵循的原则

图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。布局——主左上，辅右下。按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左向右排列。文字符号标注——不同部件要统一；同一元件，用相同的符号表示，同类器件要加数字序号以区别。图形符号表示要点——所有电器的可动部分均按未通电或未受外力作用。线条交叉及图形方向——尽量不交叉；“+”形连接点必须画实心圆点；图形符号可旋转90°，文字不可。图区——方便检索、阅读分析。2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则6符号位置的索引当一个控制系统有多页图纸时，索引非常有用。

图号/页号·图区号接触器、继电器的线圈、触点的索引方法接触器继电器2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则7例：CW6132型普通车床电气原理图86.电气安装接线图什么是电气安装接线图？作用？——按电气元器件的布置位置和实际接线，用规定的图形符号绘制的图形。~主要用于电气设备和电器元件的安装、配线、维护和检修电器故障。一般情况下，电气安装图和原理图需配合起来使用。2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则96.电气安装接线图绘制电气安装图应遵循的主要原则如下：必须遵循相关国家标准绘制电气安装接线图。各电器元器件的位置、文字符号必须和电气原理图中的标注一致，同一个电器元件的各部件（如同一个接触器的触点、线圈等）必须画在一起，各电器元件的位置应与实际安装位置一致。不在同一安装板或电气柜上的电器元件或信号的电气连接一般应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。走向相同、功能相同的多根导线可用单线或线束表示。画连接线时，应标明导线的规格、型号、颜色、根数和穿线管的尺寸。2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则10例：CW6132型车床电气安装接线图6.电气安装接线图117.电器元件布置图主要用来表明电气设备或系统中所有电器元器件的实际位置，为制造、安装、维护提供必要的资料。电器元器件布置图的设计应遵循以下原则：必须遵循相关国家标准设计和绘制电器元件布置图。相同类型的电器元件布置时，应把体积较大和较重的安装在控制柜或面板的下方。发热的元器件应该安装在控制柜或面板的上方或后方，但热继电器一般安装在接触器的下面，以方便与电机和接触器的连接。……2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则127.电器元件布置图电器元器件布置图的设计应遵循以下原则：……需要经常维护、整定和检修的电器元件、操作开关、监视仪器仪表，其安装位置应高低适宜，以便工作人员操作。强电、弱电应该分开走线，注意屏蔽层的连接，防止干扰的窜入。电器元器件的布置应考虑安装间隙，并尽可能做到整齐、美观。2.1电气控制线路的图形、文字符号及绘制原则13例：CW6132型车床控制盘电器布置图7.电器元件布置图14概述三相笼型异步电动机在生产实际中用量最大（>80%）。其电气控制线路图大都由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成。●电气控制线路基础2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路15

通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通或断开来实现电动机各种运转形式的控制称做继电—接触器控制。典型的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制、行程控制、时间控制等。电动机在使用过程中由于各种原因可能会出现一些异常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子绕组相间短路或电动机绕组与外壳短路等等，如不及时切断电源则可能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保护措施。

电动机的继电—接触器控制电路中，常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压保护和欠压保护等。●电气控制线路基础2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路161.带过载保护的点动控制电路主电路:开关、熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件。与被控制电动机相串联。控制电路:按钮、接触器线圈、热继电器常闭触点。接在两相之间，控制电路中的电流较小。起动控制过程：按下按钮SB接触器线圈KM得电KM主触头闭合电动机运转；主电路FRKMSB控制电路FRM3~QSFUL1L2L3KM停止控制过程：松开按钮SB接触器线圈失电KM主触头打开电动机停转。动画17FRKMKMSB1SB2控制电路KM起动2.全压启动控制线路通电KM主电路FR3~MFUQQ转动全压启动是最基本的电动机控制线路。组成：主电路控制线路18FRKMKMSB1SB2控制电路KM合上开关Q起动(2)控制原理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KM主电路FR3~MFUQQ转动19合上开关Q(2)控制原理松开起动按钮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FR3~MFUQQ20(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路FRFUQ3~MQ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。动画21(2)控制原理转动停车

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。

停转FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路FRFUQ3~MQ断电KM去掉KM辅助触点,实现点动控制。22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。KMSB2FRKMSB1~SB3复合按钮23KMSB2FRKMSB1~SB3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既能长期工作又能点动的控制电路24KMSB2FRKMSB1~SB3先断开后闭合断开断电松开SB3既能长期工作又能点动的控制电路25KMSB2FRKMSB1~SB3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既能长期工作又能点动的控制电路26正反转控制线路生产实际的需要工作原理需要用两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。●电气控制线路基础2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路27

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3~MFRFU正转触点KMRKMFKMF.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28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：在控制电路中加入机械联锁。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通电断开断电电机正转闭合29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KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR30KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR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动画31主电路中的电流与控制电路中的电流有何区别？你会做吗？简述电动机点动控制、单向运转控制和正反转控制线路的工作过程。

试述什么是自锁、互锁？它们在控制电路中各起什么作用？

检验学习结果试设计一个电动机控制线路。要求：既能点动，又能单向起动、停止及连续运转的控制线路

32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。正反转控制线路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR331.图中KM1是什么元件，KM1①、KM1②、KM1③、KM1④是KM1的什么部分，KM1③、KM1④在电路中起什么作用？342.FU是什么元件，在电路中起什么作用？353.FR是什么元件，FR①、FR②是FR的什么部分,FR在电路中起什么作用?364.试叙述按下启动按钮SB1电路的动作过程。37自锁和互锁的作用与区别？1.作用自锁:能保证松开启动按钮时，交流接触器的线圈继续通电；互锁:能够保证两个交流接触器的线圈不会在同一时间都处于通电状态。2.区别自锁利用动合辅助触点;互锁利用动断辅助触点。自锁环节与起动按钮串联;互锁环节与另一交流接触器的线圈串联。38下列电路能否控制电机起停?SBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMKMSBstpSBstKMKM能起动,不能停止不能起动,且造成电源短路非正常起动,且不能停止只能点动39下面控制电路能否实现既能点动、又能连续运行不能点动！KMSB1KMSB2FRSB340KASB2FRKASB1~KMKASB3简述下面控制电路的工作原理。41●电气控制线路基础2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路×42正反转控制线路工作过程无互锁（不能使用）正－停－反重要概念：互锁正－反－停●电气控制线路基础2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路43点动控制线路生产实际的需要工作过程●电气控制线路基础2.2三相笼型异步电动机的基本控制线路445.多点控制线路FRKMSB2KMSB3SB1SB3有些生产设备为了操作方便，需要在两地或多地控制同一台电机。甲地停止按钮甲地起动按钮控制原理：只要将两地或多地的起动按钮并联，停止按钮串联，就可实现两地或多地同时对一台电动机的控制。乙地停止按钮乙地起动按钮FRM3~QSFUL1L2L3KM145顺序控制线路生产实际的需要类型基于动作先后顺序基于时间控制工作过程46按动作顺序控制：47M13~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。KM1KM2M23~48按时间顺序控制：49顺序控制线路1#2#

例如：皮带运输起动要求:

1#电机先起动，2#电机才动。停车要求:

2#电机先停，1#电机才停。50顺序控制方法1：51顺序控制方法2：KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1起动：通电通电闭合闭合52顺序控制方法2：SB1KM1FR1KM2SB2KM2FR2KM1停止：断电断电断开断开53自动循环控制是利用生产机械的行程终端加位置开关实现的正、反转控制。生产机械STBSTAFRKM2STBKM1KM2SB3KM1KM2STAKM1SB1SB2L1L2生产机械往复运动工作台。往复运动控制线路

如此不断地重复前面的往复运动，直至按动停止按钮后，生产机械才能停止运动。自动循环控制线路54FRKM2STBKM1KM2SB3KM1KM2STAKM1SB1SB2L1L2按SB2时KM1通电(其常闭断开，常开闭合)电机正转工作台右移到达预定位置，挡块1撞击STB

电机反转(工作台左移)KM1断电KM2通电停止正转55带限位保护的自动循环控制线路BG3：左限位保护行程开关BG4：右限位保护行程开关56应为动合触点

控制要求:在正转和反转的预定位置能自动停止,并且有短路、过载和失压保护.找出图中的错误,画出正确的电路,并阐述从KM1线圈通电换到KM2线圈通电的操作过程。缺短路保护应为动断触点应为动合触点KM1ST1ST2KM2KM2KM1KM1SB2SB3KM2SB1KMRQKMF3~3~缺过载保护电源线应为动断触点57KMRQKMFFR3~3~KM1STA1STB1KM1KM2KM1KM2SBstFSBstRKM2SBstpFR正确的控制电路:58为什么要进行降压启动控制？ ——减小对电网的冲击降压启动的过程降压启动方法定子电路串电阻（或电抗）星形—三角形自耦变压器延边三角形使用软启动器使用变频器●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路59●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路星形—三角形降压启动控制线路降压启动原理启动时将电动机定子绕组接成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定值的，加在电动机定子绕组上的电流是Δ连接时的1/3，从而减小了启动电流对电网的影响。当转速接近额定转速时，定子绕组改接成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。工作过程主电路为什么像这样连接？工作过程60●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路61Y接法KM3KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2星形—三角形降压启动控制线路62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联接常闭断开常开闭合常闭闭合电动机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63KM1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闭合电动机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。64KM1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常闭触点延时断开时断电复合按钮65KM1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66KM1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接断开通电电机接运行KM1通电67Y接法

KM2KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKTKM2KM1KM2KM1KM2KTKM2KM2KT星形—三角形降压启动控制线路68Y接法KM3KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM2KTKM1KM3KM2KM2KM2KM3KT星形—三角形降压启动控制线路691.星形—三角形降压启动控制线路特点和适用场合优点：启动电流特性好，结构简单，价格低；缺点：由于启动转矩也降低到了原来的1/3，所以转矩特性差。适合于轻载或空载启动的场合。●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路702.自耦变压器降压启动控制线路

自耦变压器降压启动的控制线路中，电动机启动电流的限制是靠自耦变压器来实现的。其设计思想也是通过时间继电器完成电动机由启动到正常运行的自动切换。启动时串入自耦变压器，启动结束后自动将其切除。●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路712.自耦变压器降压启动控制线路

723.软启动器及其使用使用场合及特点在一些对启动要求较高的场合，可选用软启动装置，它采用电子启动方法。主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有对电动机和软启动器本身的热保护、限制转矩和电流冲击、三相电源不平衡、缺相、断相等保护功能和实时检测并显示如电流、电压、功率因数等参数的功能。原理利用晶闸管的移相控制原理，通过控制晶闸管的导通角，改变其输出电压，达到通过调压方式来控制启动电流和启动转矩。●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路733.软启动器及其使用软启动器的控制功能斜坡升压启动方式此种启动方式一般可设定启动初始电压Uqo和启动时间t1。这种启动方式关闭电流反馈，属开环控制方式，在电动机启动过程中，电压线性逐渐增加，在设定的时间内达到额定电压。转矩控制及启动电流限制启动方式此种启动方式一般可设定启动初始力矩Tqo、启动阶段力矩限幅TLI、力矩斜坡上升时间t1和启动电流限幅ILI。这种启动方式引入电流反馈，通过计算间接得到负载转矩，属闭环控制方式。由于控制目标为转矩，故软启动器输出电压为非线性上升。此种控制方式可以使电动机以最佳的启动加速度、以最快的时间完成平稳的启动，是应用最多的启动方式。●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路743.软启动器及其使用软启动器的控制功能电压提升脉冲启动方式此种启动方式一般可设定电压提升脉冲限幅ULI。升压脉冲宽度一般为5个电源周波，即100ms。在启动开始阶段，晶闸管在极短时间内按设定升压幅值启动，可得到较大的启动转矩，此阶段结束后，转入转矩控制及启动电流限制启动。该启动方法适用于重载并需克服较大静摩擦的启动场合。转矩控制软停车方式输出电压逐渐降低而切断电源——不允许电动机瞬间停机制动停车方式能耗制动方式●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路753.软启动器及其使用使用举例：TE的Altistart46具有通用软启动器的各种功能电动机单向运行，带旁路接触器、软启动、软停车或自由停车控制线路端子功能L1/L2/L3,A1/A2/A3,T1/T2/T3,A2/B2/C2PLSTOP,RUNC,400KF1,KF2输出继电器

KF1：可编程：隔离继电器（或故障继电器）KF2：启动结束继电器●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路76●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路773.软启动器及其使用使用举例：TE的Altistart46单台软启动器启动多台电机举例注意外部旁路的区别KF1,KF2输出继电器的作用在一台电动机启动结束后，软启动器被外部旁路。对它来说，这是不正常状态，所以KF1和KF2都断开。●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路78●电气控制线路基础2.3三相笼型异步电动机降压启动控制线路79概述为什么要进行制动控制？制动方法机械的电气的反接制动能耗制动使用软启动器或变频器中的制动功能●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路80反接制动控制线路工作原理切断电源并加入反相序的电源注意事项限制冲击电流及时切除反向电源特点及适用场合特点：制动迅速，效果好，冲击大。适用场合：通常仅适用于10kW以下的小容量电动机。●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路81反接制动控制线路单向运行反接制动控制线路●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路速度继电器：动作值：120~3000r/min返回值：<100r/min82反接制动控制线路具有反接制动电阻的可逆运行反接制动控制线路●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路83正向启动

SF2↑→KF3↑→QA1↑→电动机降压启动→转速上升到一定值时→BS1↑→KF1↑→QA3↑→RA被短接→电动机全压下升速到额定值。正向停止SF1↓→KF3↓、QA1↓、QA3↓→QA2↑→在接有RA的情况下制动→转速下降到一定值→KF1↓→QA2↓→制动结束●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路84能耗制动控制线路工作原理所谓能耗制动，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压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。实现方法根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制；也可以根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路85能耗制动控制线路单向运行能耗制动控制线路以时间控制原则进行控制；以速度原则进行控制。

●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路86●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路87能耗制动控制线路能耗制动和反接制动的比较能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流小得多，但能耗制动的制动效果不及反接制动明显，同时还需要一个直流电源，控制线路相对比较复杂。能耗制动一般适用于电动机容量较大和启动、制动频繁的场合。反接制动一般适合于电动机容量较小和不频繁制动的场合。●电气控制线路基础2.4三相笼型异步电动机制动控制线路88概述电气调速方法三相笼型异步电动机转速公式：调速方法改变p：变极调速－有级调速，简单，适用于要求不高的一般场合。改变s：滑差电机－已淘汰。改变f：变频调速－调速性能最好，使用广泛的调速方法。●电气控制线路基础2.5三相笼型异步电动机速度控制线路89变极调速控制线路变极方法●电气控制线路基础2.5三相笼型异步电动机速度控制线路恒功率恒转矩90变极调速控制线路双速电动机调速控制线路主电路的连接低速启动高速启动问题：想一想QA3的作用？●电气控制线路基础2.5三相笼型异步电动机速度控制线路91变频调速的基本概念什么是变频调速？●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用变频调速是通过改变供电电压的频率可以实现对交流电动机的速度控制。

电动机转速n基本上与电源的频率f成正比，因此，平滑地调节供电电源的频率，就能平滑，无级地调节异步电动机的转速。92变频调速的基本概念上世纪80年代前，什么因素制约了变频调速的发展？

~大功率开关器件；微处理器及变频控制方式变频调速的特点：

~连续调速；启动电流小，可调节加减速度，电动机可以高速化和小型化，保护功能齐全；节能；提高生产率和质量。●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用93变频器的类型按电路结构分交－直－交变频器先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。大多数变频器都属于交－直－交型。交－交变频器把频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源。其主要优点是没有中间环节，变换效率高，但可调频率一般为额定频率的1/2以下，主要用于容量较大的低速拖动系统中。●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用94按滤波方式分：电压型变频器

在交-直-交变频器中，中间直流环节采用大电容滤波，直流电压波形比较平直，输出交流电压是矩形波或阶梯波。电流型变频器在交-直-交变频器中，中间直流环节采用大电感滤波，直流电流波形比较平直，输出交流电流是矩形波或阶梯波。●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用95变频调速是通过改变供电电压的频率可以实现对交流电动机的速度控制。

如果频率f小于电动机的额定频率fN，那么气隙磁通Φ就会大于气隙磁通ΦN，就会导致电动机的铁芯磁通产生过饱和，从而导致励磁电流过大，使电动机的功率因数和工作效率显著下降，严重时会因绕组过热而损坏电机。如果频率f大于电动机的额定频率fN，那么气隙磁通Φ就会小于于气隙磁通ΦN，就会导致电动机的输出转矩M下降，电动机的功率没有得到充分利用造成浪费。改变频率时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，这就是控制电压与频率之比，所以称为V/F控制。按控制方式分：V/F控制96V/F控制它是最简单的一种控制方式，不用选择电动机，通用性优良；与其他控制方式相比，在低速区内电压调整困难，故调速范围窄，通常在1∶10左右的调速范围内使用；急加速、减速或负载过大时，抑制过电流能力有限；不能精密控制电动机实际速度，不适合用于同步运转场合；基频以下可以实现恒转矩调速，基频以上可以实现恒功率调速。●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用97矢量控制按照直流电动机电枢电流控制思想，根据交流电动机的动态数学模型，利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流，并对电动机的磁场和转矩分别进行控制，使交流异步电动机达到与直流电动机相同的调速性能。机理：将供给异步电动机的定子电流在理论上分成两部分：产生磁场的电流分量（磁场电流）和与磁场相垂直、产生转矩的电流分量（转矩电流）。该磁场电流、转矩电流与直流电动机的磁场电流、电枢电流相当。矢量控制又可分为磁通矢量控制、电压矢量控制和转矩矢量控制等。

●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用98矢量控制特点：需要使用电动机参数，一般用做专用变频器。调速范围在1∶100以上。速度响应性极高，适合于急加速、减速运转和连续4象限运转，能适用于任何场合。●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用99变频器的类型根据输出电压调制方式分类PAM方式脉冲幅值调制（PAM，PulseAmplitudeModulation）

PWM方式脉冲宽度调制（PWM，PulseWidthModulation）

根据输入电源的相数分类单相变频器三相变频器●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用100变频器的组成主电路控制电路保护电路●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用101变频器的主电路整流电路直流电路逆变器滤波电容:CF；限流电阻:RL；开关:SL；电源指示:HL；

逆变管:V1~V6；续流二极管:VD7~VD12；缓冲电路；

制动电阻:RB；制动单元:VB；102变频器的主要技术参数输入侧主要额定数据输出侧主要额定数据对变频器设置和调试时的主要参数●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用103变频器的选择种类选择容量选择变频器的主要功能频率给定功能升速、降速和制动控制控制功能保护功能变频器的操作方式数字操作器和数字显示器远程操作端子操作●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用104变频调速与变频器的使用应用举例：Micromaster440应用举例●电气控制线路基础2.6变频调速与

变频器的使用105概述一般设计法：又称为经验设计法。它主要是根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制电路。逻辑设计法：它根据生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、设计控制线路。为什么要对设计方法进行改进？简单设计法介绍一般设计法的几个主要原则最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。尽量减少电器的数量尽量选用相同型号的电器和标准件，以减少备品量，尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的线路和环节。尽量减少控制线路中电源的种类尽可能直接采用电网电压，以省去控制变压器。

●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法106简单设计法介绍一般设计法的几个主要原则在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。尽量缩短连接导线的长度和数量设计控制线路时，应考虑各个元件之间的实际接线。●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法107简单设计法介绍一般设计法的几个主要原则在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。正确连接触点正确连接电器的线圈

●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法108简单设计法介绍一般设计法的几个主要原则在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。元器件的连接要注意电器之间的联锁和其他安全保护环节

●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法109简单设计法介绍逻辑设计法中继电器开关逻辑函数电气控制线路中的典型控制对象继电器逻辑开关函数表达式：●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法110简单设计法介绍逻辑设计法中继电器开关逻辑函数电气控制线路中的典型控制对象一般形式：X开X关K●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法111简单设计法介绍逻辑设计法中继电器开关逻辑函数电气控制线路中的典型控制对象X开和X关的选择X开和X关一般要选短信号，这样可以有效防止启/停信号波动的影响，保证了系统的可靠性。●电气控制线路基础2.7电气控制线路的

简单设计法112简单设计法介绍逻辑设计法中