机械控制技术课件

第一节常用低压电器第一节概述第二节常用低压的基本问题第三节电磁式接触器第四节电磁式电压、电流继电器第五节时间继电器第六节热继电器第七节温度继电器与速度继电器第八节熔断器第九节刀开关与低压断路器第十节主令电器2023/2/6第二节电气原理图的有关知识一、电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记二、电气原理图

电气原理图表示：电气控制线路的工作原理以及各电气元件的作用和相互关系。为了便于阅读与分析线路，采用电气元件展开的形式绘制而成。（一）绘制电气原理图的原则：1．图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。2．电气控制线路分为主电路和控制电路。

主电路用粗线画出，控制电路用细线画出。

一般主电路画在左侧，控制电路画在右侧3．同一电气的各导电部件用同一文字表示4．电气控制线路中的全部触点都按“常态”绘出。

电器元件的布置应注意以下几方面：1）体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装板的上面。2）强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。3）需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。4）电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。5）电器元件布置不宜过密，应留有一定间距。如用走线槽，应加大各排电器间距，以利布线和维修。例：CW6132型车床控制盘电器布置图图6-2CW6132型车床控制盘电器布置图例：CW6132型车床电气设备安装布置图图6-3CW6132型车床电气设备安装布置图3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符合国家标准。4）各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致。

5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。例：电气安装接线图图6-4CW6132型车床电气互连图第三节电气控制基本线路

由继电器接触器所组成的电气控制电路，基本控制规律有自锁与互锁的控制、点动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序控制与自动循环的控制等。一、三相异步电动机单向旋转控制线路（一）点动控制

点动控制是指按下按钮，电动机就得电运行；松开按钮，电动机就失电停转。起动：按下起动按钮SB2KM因线圈得电吸合

KM动合辅助触点闭合（进行自锁）KM主触点闭合电动机运转停止：按下停止按钮SB21KM因线圈断电而释放

KM动合辅助触点断开KM主触点断开电动机M停转合上电源开关QS连续控制电路的保护功能：欠压保护接触器本身自带欠压保护功能，当电动机运行时，电源电压下降到工作电压的85%以下时，接触器的磁通变弱，电磁铁吸力不足，衔铁在反力弹簧的作用下释放，自锁触点断开，失去自锁，同时主触点断开，电机停转。失压保护接触器本身自带失压保护功能，当电动机运行时，遇到电源临时停电，接触器的线圈就断电，那么主触点和辅助触点（自锁触点）就会断开，即使再来电，电动机也不会自行运转，除非按下起动按钮SB2，电动机才会起动。短路保护熔断器FU1对主电路短路保护，熔断器FU2对控制电路短路保护。过载保护热继电器FR当电动机长期过载运行，热继电器动作，切断可控制电路，自锁释放，主电路断电。（三）点动连续控制电路实际工作中，经常要求控制电路既能点动控制又能连续控制点动与连续控制线路点动起动:动断触点断开（防止自锁）

动合触点闭合线圈KM得电按下复合按钮SB3电动机M起动点动停止:动合触点先复位（断开）

动断触点后复位（闭合）松开复合按钮SB3电动机M停转动合触点先复位时为了确保线圈KM失电（四）多地控制一些大型设备，为了操作方便，常需要在两个地点进行控制，这就需要多地控制。多地控制线路（五）顺序控制按一定的顺序对多台电动机进行起、停的控制操作。例如：铣床上要求只有株洲电动机转动后，进给电动机才能起动，想这种要求一台电动机先起动后另一台电动机才起动的控制方式，称为电动机的顺序控制。两台电动机的顺序控制线路2两台电动机的顺序控制线路控制线路1的特点：M1起动后M2才能起动，M1和M2同时停止。在控制线路中，讲接触器KM1的动合触点串入接触器KM2的线圈电路中，这样就保证了只有KM1线圈接通，M1起动后，M2才能起动。按下SB2线圈KM1得电起动过程：M1起动KM1闭合（串联在KM2线圈电路中的）按下SB3线圈KM2得电M2起动停止过程：按下SB1线圈KM1、KM2失电M1、M2同时停转二、三相异步电动机正反转控制线路（一）接触器联锁、双重联络正反转控制线路很多机械设备的运动部件都需要正反向工作，这种需求可由控制电动机的正反转来实现。例：门式起重机的大车运行、小车运行、起升机构的起升和下降。控制线路的实现方法：a:应用倒顺开关，适用电动机容量小、正反转不频繁的场合。b:双接触器控制，常用方法。（一）接触器联锁正反转控制线路a)无互锁电路b)具有电气互锁电路c)具有双重互锁电路合上开关QS可实现以下控制：按下SB2KM1因线圈得电而吸合正传控制：KM1主触点闭合KM1动合触点闭合KM1动断触点断开电动机M正转实现自锁实现互锁(KM2不能得电)合上开关QS可实现以下控制：按下SB1KM1因线圈失电而释放反传控制先停转，后反转KM1主触点断开KM1动合触点断开KM1动断触点闭合电动机M停转接触自锁为反转做准备再按下SB3KM2因线圈得电而吸合KM2主触点闭合KM2动合触点闭合KM2动断触点断开电动机M反转实现自锁实现互锁(KM1不能得电)接触器联锁的优点：安全可靠。如果一个接触器主触点出现烧焊故障，那么它联锁触点就不能恢复闭合，另外一个接触器不可能得电而动作，从而避免了电源的短路事故。接触器联锁的缺点：操作不够方便想改变电动机的运转方向，必须先停止，再反向启动。接触器双重联锁的优点：操作方便、安全可靠、且反转迅速、应用甚广（三）自动往返控制线路生产过程中常需要控制机械设备运动部件的行程，并使其在一定范围内自动往返循序。例：龙门刨床、牛头刨、导轨磨床的工作台和动力滑台。如何实现这种控制：行程开关行程开关：SQ1、SQ2实现工作台的自动往返；SQ3、SQ4两端的极限位置保护。

挡铁1只能和SQ1、SQ3碰撞

挡铁2只能和SQ2、SQ4碰撞

三、三相异步电动机降压启动控制线路三相异步电动机的两种起动方式：

（1）降压启动：起动电压低于额定电压（2）直接起动：起动电压等于额定电压降压起动的特点：

（1）起动电压低于额定电压

（2）起动电流小

（3）适用于容量较大的电动机直接起动的特点：

（1）起动电压等于额定电压

（2）起动电流大，引起供电系统的电压波动，干扰其他设备的正常运行

（3）仅适用于容量较小的电动机（一）Y-Δ降压起动额定运行为三角形联结的电动机，为减小起动电流，起动时将定子绕组作星形联结，待转速升高到接近额定转速时，改为三角形联结，直到稳定运行。降压起动的实现方法：（1）Y-Δ降压起动

（2）定子绕组串电阻起动

（3）自耦变压器降压起动图1-24手动切换的Y—Δ降压起动线路图1-25自动切换的Y—Δ降压起动线路三相异步电动机采用Y-Δ降压起动时，定子绕组上参数的变化：

（1）起动电压—星形为三角形的

（2）起动转矩—星形为三角形的

（3）起动电流—星形为三角形的

因此种起动方法的起动转矩小，因此只能用于空载或轻载状态下起动。同时，只能用于正常运转时定子绕组为三角形联结的异步电动机的起动。（二）定子绕组串电阻降压起动定子绕组串电阻降压起动时电动机起动时在定子绕组中串入电阻，来减小电动机的起动电流，当起动结束后，将串入的起动电阻切除。线路特点：控制线路简单、操作方便、能量损耗大不经济图1-26定子绕组串电阻起动控制线路（三）自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动是利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的电压，达到限制起动电流的目的。起动电流和起动转矩由变压器的变化决定。使用范围：较大容量的电动机起动场合。缺点：价格较贵、不允许频繁起动自耦变压器起动已有定型产品，通常称为补偿降压起动器。图1-27自耦变压器降压起动控制线路图1-28XJ01型补偿降压起动器控制线路四、三相异步电动机制动控制线路制动方法：（1）机械制动

（2）电力制动机械制动：利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法。常用的有电磁抱闸制动和电磁离合器制动电力制动：电动机在切断电源后，在电动机的内部产生一个与电动机旋转方向相反的电磁力矩（制动力矩），迫使电动机迅速停转的方法。常用的有能耗制动和反接制动（一）机械制动控制线路a)无互锁电路b)具有电气互锁电路c)具有双重互锁电路1.电磁抱闸制动结构：制动电磁铁和闸瓦制动器类型：断电制动型—线圈得电，闸瓦与制动轮分开，失电抱死。

通电制动型—线圈得电，闸瓦抱死制动轮

，失电分开。图1-30电磁抱闸制动控制线路电磁抱闸制动器的应用场合（1）断电制动型：主要用在停电防险,跟电机同步运行,起吊行业比较多（2）通电制动型：印刷,冶金,纺织,渔网机械用的比较多.2.电磁离合器制动电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。电磁离合器常用种类：干式单片电磁离合器；干式多片电磁离合器；湿式多片电磁离合器；磁粉离合器，转差式电磁离合器等。工作方式：通电结合和断电结合。组成部分：制动电磁铁、静摩擦片、动摩擦片、制动弹簧。（一）电力制动控制线路电力制动：电动机在切断电源后，在电动机内部产生一个与电动机旋转方向相反是电磁力矩（制动力矩），迫使电动机迅速停转。制动方法：（1）能耗制动（2）反接制动（1）交流电动机的能耗制动：当电动机被断电时，在定子线圈中接入直流电源，形成磁场，转子由于惯性继续旋转切割磁场，而在转子中形成感应电动势和电流，产生的转矩方向与电机的旋转方向相反，产生制动作用，最终使电机停止。

在电机的转子中穿入不同的电阻和在电机的定子中接入不同的直流电流，可以产生不同的制动转矩。

特点：当电机的转速下降为零时，制动转矩也将为零，所以能耗制动能使电机准确停车（直流电动机的能耗制动：略）图1-31能耗制动控制线路（2）交流电动机的反接制动：在电动机停转时，改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转。当电动机转速接近零时，立即切断反接制动电源，（否则电动机将反向起动），因此常