16级机电一体化电气与PLC教案

目录

第一章常用低压电器..................................2

第一节低压电器的基本知识........................2

第二节开关电器...................................5

第三节接触器.....................................8

第四节继电器....................................11

第五节熔断器....................................15

第六节主令电器..................................15

本章小结........................................17

第二章电气控制电路.................................18

第一节电气控制系统图的基本知识.................18

第二节三相异步电动机全压启动控制.............25

第三节三相异步电动机降压启动控制..............32

第四节三相绕线式异步电动机启动控制...........36

第五节感应式双速异步电动机变速控制............40

第三章机床电气控制系统.............................54

第一节电气控制系统分析基础....................54

第二节普通车床电气控制线路分析................54

第三节普通铳床电气控制线路分析................58

第四节普通磨床电气控制线路分析................67

第五节普通钻床电气控制线路分析...............73

第六节T68型卧式钱床电气控制...................85

本章小结........................................86

第四章桥式起重机电气控制...........................88

第一节概述......................................88

第二节起重机电动机的工作状态...................89

第三节凸轮控制器控制原理.......................91

第四节主令控制器工作原理.......................92

第五节桥式起重机电气控制电路...................93

第五章FX系列PLC的基本原理........................96

一、可编程控制器的定义.........................96

第一节PLC的基本原理..........................102

第二节PLC的组成..............................103

本章小结.......................................114

第六章基本逻辑指令与编程..........................115

第一节基本逻辑指令............................115

第二节编程的基本规则与技巧....................126

第三节基本逻辑指令应用........................128

小结...........................................136

第七章步进指令.....................................138

第一节步进指令及步进梯形图....................138

第二节顺序功能图的类型........................142

第三节步进梯形图..............................146

本章小结.......................................150

2

第八章功能指令.......................................151

第一节功能指令的基本知识........................151

第二节程序流控制.................................153

第三节传送和比较指令............................160

第四节算术与逻辑运算指令......................166

小结..............................................171

第九章PLC的应用.....................................172

第一节PLC控制系统设计的内容与步骤............172

第二节PLC的硬件设置............................173

第三节PLC的软件设计............................178

第四节PLC在工业机械手臂中的应用..............180

本章小结..........................................183

第十章PLC的特殊功能模块............................184

第十章PLC的特殊功能模块......................184

第十一章PLC的通信与网络........................190

第十一章PLC网络与通信..............................190

一、PLC与计算机通信............................190

二、PLC网络.....................................190

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第一章常用低压电器

第一节低压电器的基本知识

•一、低压电器的分类

•按电器的动作性质分：手动电器和自动电器

•按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器

•按有无触点分：有触点电器和无触点电器

•按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。

•二、电磁式电器

•1.电磁机构----将电磁能转换为机械能并带动触头动作。

［铁芯

组成《衔铁

•I线圈

•原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气

•隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。

交流：硅钢片叠加

直流：整块铸铁或铸钢

电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。

电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。

交流线圈：短而粗，有骨架。

直流线圈：细而长，无骨架。

2.短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。

4

材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成

桥式触头

•4.灭弧系统

•电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于

•10V,电流超过80mA时，触头间会产生蓝色

•的光柱，即电弧。

5

•电弧的危害：

•延长了切断故障的时间；

•高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；

•形成飞弧造成电源短路事故。

•灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、

•利用介质灭弧、改善触头表面材料。

第二节开关电器

•一、刀开关

•作用：隔离电源，不频繁通断电路

•分类：

•按刀的级数分：单极、双极和三极

•按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置

•按刀的转换方向分为：单掷和双掷

•按接线方式分为：板前接线和板后接线

•按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作

•按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器

1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

•作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

•结构图和符号：

6

2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作

电路保护用。

3.负荷开关

•(1)

•用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。

•结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、

熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电

弧灼伤人手。

•分类：单相双极和三相三极两种

(2)

•作用：手动通断电路及短路保护。

二、组合开关(转换开关)

•结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或

负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90°正或反

方向的转动，带动静触头通。

7

（a）外形（b）符号（c）结构

•特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。

•用途：电源的引入开关；通断小电流电路;

•控制5KW以下电动机。

三、低压断路器

•功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分

断电路。

•特点：操作安全，分断能力较高。

•分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）

•结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。

8

1.大弘军2开关本体3.枕■座纂含网按钮

5.分M按钮6.智能脱扣揩7.褊匀炳标入位置

8.连接/试验/分离指示

万能式低压断路罂结构图

5.热脱扣器6.失乐脱扣器7.按钮

塑壳式低压断路器原理图

第三节接触器

一、交流接触器

1.结构

•触头系统：主触头、辅助触头

9

•常开触头（动合触头）

•常闭触头（动断触头）

•电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧

•灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧

交流接触器结构图

2.工作原理

线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电

压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路

环。

二、直流接触器

用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。

结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。

工作原理：与交流接触器基本相同。

10

三、接触器的符号

KM

线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点

四、接触器的主要技术指标

额定电压

交流接触甥：127、220、380、500V

直流接触器：110、220、440V

额定电流

交流接触器：5、10、20、40、60、100、150.250、400.600A

直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A

吸引线圈额定电压

交流接触器：36、110(127),220、380V

直流接触器：24、48、220,440V

五、接触器的使用选择原则

•根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；

・接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；

•吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致;

•额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。

11

第四节继电器

•作用：控制、放大、联锁、保护和调节

•分类：

•按用途分：控制和保护继电器

•按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式

•按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力

•按动作时间分：瞬时、延时继电器

•特点：额定电流不大于5A

一、电流继电器

特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。

分类：过电流继电器、欠电流继电器

KA

过电流维电器

KA

欠电流维电器

主要技术指标:

•动作电流Iq：使电流继电器开始动作所需的电流值;

•返回电流If:电流继电器动作后返回原状态时的电流值;

•返回系数Kf:返回值与动作值之比,Kf=If/1qo

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二、电压继电器

特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细

分类：过电压继电器和欠电压继电器

结构原理：与电流继电器类似

三、中间继电器

中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相

同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其

触头的额定电流较大。

四、热继电器

作用：电动机的过载保护

型式：双金属片式：利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作

热敏电阻式：利用电阻值随温度变化而变化的特性制成

易熔合金式：利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作

结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。

双金属片式热继电器

13

热继电器

L峡线*f2•主及金((片3•«*元件4•推动*板5-补检应金*片

6-W网触头7•常开・头*•曼位・U・H9•动・头

•10.复位镇SIII-«<­»12•文博件”.»»

双金属片式热维电器原理示意图

使用与选择

使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。

选择：IeRed

IeR:热继电器热元件的额定电流；

Ied:电动机的额定电流。

五、时间继电器

作用：按整定时间长短通断电路

分类：

按构成原理分：电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式、数字式

按延时方式分：通电延时型、断电延时型

中中年HfbtN\

(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)

(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭

14

合动合（常开）触点（e）通电延时断开动断（常闭）触点（f）断电延

时断开动合（常开）触点（g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）

瞬动触点

六、速度继电器

作用：根据速度的大小通断电路

结构：定子、转子和触头

原理：与异步电动机类似

参数:动作转速：＞120rpm

复位转速：＜100rpm

转子---圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。

定子---由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕

组。

15

第五节熔断器

•作用：短路和严重过载保护

•应用：串接于被保护电路的首端

•分类：瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、有填料式熔断器、无填料

密封式熔断器、快速熔断器、自恢复熔断器

第六节主令电器

•作用：发送控制命令或信号的电器

•分类：控制按钮

•万能转换开关

•主令控制器

•行程开关

16

•接近开关

控制按钮

万能转换开关

44«1•微，R

主令控制器

17

行程开关

接近开关

本章小结

•开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器等低压电器的作

用、结构、工作原理；

•低压电器图形和文字符号；

•每种低压电器的技术参数；

・低压电器的使用和选择方法。

18

第二章电气控制电路

第一节电气控制系统图的基本知识

电气控制线路：

由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式

组合而成的。

电气控制线路的作用：

实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产

工艺要求，实现生产过程自动化。

电动机常见的基本控制线路：

点动控制线路

正转控制线路

正反转控制线路

位置控制线路

顺序控制线路

多地控制线路

降压启动控制线路

调速控制线路

制动控制线路

相关国家标准：

•GB4728—85《电气图常用图形符号》

19

•GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》

•GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》

•GB6988—86《电气制图》

•GB5094—85《电气技术中的项目代号》

一、图形符号和文字符号

通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或

字符。

「符号要素

图形符号一宗符号

限定符号

用于电气技术领域中技术文件的编制，表示电气设备、装置和元件的

名称、功能、状态和特征。

L基本文字符号

文字符号辅*文字符号

补助文字符号

1.图形符号

•符号要素：

具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个设备或概念

的完整符号。

如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开触点符号组

合而成。

20

•一般符号：

表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动机可用一个

圆圈表示。

•限定符号：

提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。

2.文字符号

C单字母符号：按拉丁字母顺序将各种电气设

备、装置和元器件划分成为23

大类，每一类用一个专用单字

母符号表示，如“C”表示电容

<器类，“R”表示电阻器类等。

基本文字符号：

双字母符号：由一个表示种类的单字母符号

与另一个字母组成，且以单字母符号在前，

I另一字母在后的次序列出，如“F”表示保护

器件类，“FU”则表示为熔断器。

辅助文字符号：

表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征。如“RD”

表示红色，“L”表示限制等。

补充文字符号：

当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按国家标准中

文字符号组成规律和下述原则予以补充。

21

补充文字符号原则：

•在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国

•家标准中规定的电气文字符号。

•在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标

•准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。

•使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术

•标准中规定的英文术语缩写而成。

•基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超

•过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉

•丁字母中“I”和“0”不允许单独作为文字符号使用。

二、绘制、识读电气控制系统图的原则

电气控制系统图的结构

可L气控制系统图的结—h收

构「H啷

「电气原理|控制电路

,图〔照明和显示电

电气控制系统＜「帝，涔安装图

图[k安装叫既源

I框图

1.电气原理图

用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理

的图

原则：

•主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。

22

•表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。

•主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）

及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，

•控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，

•同一电器的各元件采用同一文字符号表明。

•所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受

•外力作用时的状态绘制。

•循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。

•转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。

•由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注

•出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。

•电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环

•节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环节的文字

•号或环节的名称。

•外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理

•图上。

•电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、

•用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。

•为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序，

•并尽可能减少线条和避免线条交叉。

•将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下

•方为图区号。在继电器、接触器线圈下方列有触点表以

23

•说明线圈和触点的从属关系。

2.电气原理图

•主电路接点表示：

•三相交流电源采用L1、L2、L3标记

•主电路按U、V、W顺序标记

•分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记

•分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记

•控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号

•电气原理图示例：

电泼开关I~主粕I~冷却丁~IseiI电溟指示I

2.电气安装图

表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。

•电器安装图：

详细绘制出电器元件安装位置。

•电气互连图：

表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际

24

安装接线的依据

•原则：

•外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能

•符合电器实际情况。

•各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电

•气原理图为准，并保持一致。

•不在同一控制箱和同一配电盘上的各电器元件的连接,

•必须经接线端子板进行。互连图中的电气互连关系用

•线束表示，连接导线应注明导线规格（数量、截面

•积），一般不表示实际走线途径。

•对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表表示

•清楚，并注明电源的引入点。

电器互连图示例

CI6132型车床电气互连图

25

第二节三相异步电动机全压启动控制

一、单向旋转控制

1.手动控制

•电气原理图：

•特点：

控制方式简单

开启式负荷开关控制

自动空气开关控制

•电气原理图:

开期典曹开关自动空气开关

•特点：

•应用：

控制三相电风扇和砂轮机

2.点动控制

•电气原理图：

26

•工作原理:

启动：

按下起动按钮SBT接触器KM线圈得电TKM主触头闭合T电动机M启

动运行。

停止：

松开按钮SBT接触器KM线圈失电TKM

主触头断开T电动机M失电停转。

•保护环节:

27

控制电路

短路保护

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

3.接触器自锁控制

•电气原理图

•开关切换

LIL2L3

QW-

FV1[][][]

KXl\\\

FR|匚qC

iM:

I3〜/

七电

路

28

•按钮切换

FU

控制电路

5.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

•主电路实现顺序控制

顺序启动同时停止控制

•控制电路实现顺序控制

顺序启动逆序停止控制

•顺序启动同时停止控制

•电气原理图：

主电路

29

•特点：

5.多地控制

•特点：

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

•工作原理：

二、可逆旋转控制

电动机原理：

改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的旋转方向

电路形式：

•倒顺开关控制的正反转

•按钮、接触器控制的正反转

•位置控制

1.倒顺开关控制正反转控制

电路

30

倒顺开关

•电气原理图:

•特点：

用倒顺开关实现电源调相

•应用：

5.5KW以下的电动机电路

直接控制电动机正反转

2.按钮控制正反转控制电路

31

2.按钮控制正反转控制电

蹑钮联锁控制

A控制电路：

»工作原理：

》优点：操作方便

》缺点：易产生故障

控制电路

/接触器、按钮双重联锁控

制

＞控制电路：

A工作原理：

＞优点：安全可靠，

操作方便

3.位置开关控制

有些生产机械如万能铳床，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。

32

工作台自动往返控制

第三节三相异步电动机降压启动控制

启动时减小加在定子绕组上的电压，

以减小起动电流；

启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。

降压启动的实质：

定子绕组串电阻（电抗）启动

自耦变压器降压启动

降压启动的方法

Y一△降压启动

延边三角形降压启动

33

一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制

1.定子串电阻降压自动启动控制线路

0

主电路控制电路

2.手动、自动启动控制线路

X

主电路控制电路

二、自耦变压器降压启动控制

1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动

34

LIL2L3

主电路控制电路

2.时间继电器控制自耦变压器降压启动

35

FU

主电路控制电路

三、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-△降压启动控制

Y一△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。

36

时间继电器控制Y一△降压起动------三个接触器控制

四、延边三角形降压启动控制

延边三角形降压启动是指电动机起动时，把电动机定子绕组的一部分

接“△”形，而另一部分接成“Y”形，使整个定子绕组接成延边三

角形，待电动机启动后，再把定子绕组切换成“△”形全压运行。

U-JUhH'Jj

第四节三相绕线式异步电动机启动控制

可以在转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性，从而达到减小

启动电流、增大启动转矩及平滑调速之目的。

绕线异步电动机的优点：

绕线异步电动机降压启动原理：

起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大

值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动

37

电阻逐级减小。

起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在额定状

态下运行。

一、转子绕组串电阻启动控制线路

1.按钮操作控制

2.时间原则控制

38

主电路控制电路

3.电流原则控制

•工作原理:

KT1、KT2、KT3分别控制三个接触器KM1、KM2、KM3按顺序依次吸合,

自动切除转子绕组中的三级电阻

•电气原理图:

39

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，KA1的释放电流最大，KA2其次，KA3最小。

•工作原理：

•电动机启动时转子电流最大，KA1、KA2、KA3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，电动机启动完毕，进入正常运行状态。

二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路

频敏变阻器

铁心损耗很大的三相电抗器，由铸铁板或钢板叠成的三柱式铁心，在

每个铁心上装有一个线圈，线圈的一端与转子绕组相连，另一端作星

形连接。

频敏变阻器的等效阻抗值与频率有关，电动机刚启动时，转速较低，

转子电流的频率较高，相当于在转子回路中串接一个阻抗很大的电抗

器，随着转速的升高，转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小，实

40

现了平滑无级启动。

1.单向旋转转子串频敏变阻器启动控制

2.转子串频敏变阻器正反转启动控制线路

第五节感应式双速异步电动机变速控制

•转速表达式:

41

•调速方法：改变电源频率f

•改变转差率S

•改变磁极对数P

一、变极式电动机的接线方式

1.A-YY连接

低速一△接法（4极）高速一YY接法（2极）

2.Y-YY连接

42

二、感应式双速异步电动机按钮控制调速

工作原理:

按下SB1,KM1吸合并自锁，电动机△连接低速运行，按下SB2,KM1

断电，KM2、KM3得电吸合并自锁，电动机YY连接高速运行。

三、感应式双速异步电动机时间继电器控制调速

第六节三相异步电动机电气制动控制

43

电磁机械制动一电磁铁操纵机械进

行制动

•停机制动类型：

电气制动一电动机产生一个与转子转动方向相反的力矩来进行制动

•常用的电气制动：

反接制动

能耗制动

一、反接制动控制

原理：

改变电动机电源相序，使定子绕组产生反向的旋转磁场，形成制动转

矩。

要求：

10kW以上电动机的定子电路中串入反接制动电阻，转速接近于零时，

及时切断反相序电源，防

止反向再起动。

•制动电阻的接线方法：

对称接法

不对称接法

1.单向反接制动的控制

关键是电动机电源相序的改变，且当转速下降接近于零时，能自动将

电源切除。

44

，电气原理图:

速度继电器

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。

2,可逆运行的反接制动控制

45

二、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。

•特点（与反接制动相比）：

•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；

•能耗制动需要直流电源整流装置。

1.单向能耗制动控制

46

/按时间原则控制

按速度原则控制

2.电动机可逆运行能耗制动控制

47

3.单管能耗制动控制

第七节直流电动机控制

•直流电动机的特点：

良好的起动、制动与调速性能

•直流电动机的分类：

他励直流电动机

并励直流电动机

•按励磁方式分:

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串励直流电动机

艮励直流电动机

、直流电动机启动控制

启动特点：

启动冲击电流大，可达额定电流的10〜20倍。一般不允许全压直接

起动。

1、单向运转启动控制

——串二级电阻按时间原则启动控制

•电气原理图：

》电气原理图:

!过电流二启动电阻

i继电器

「放电电阻

电枢绕组

励磁绕组短接电阻

■接触器：

断电延时时：

间继电器i

欠电流

继电器：

启动L

接触器i

•工作原理:

49

》工作原理:

合上Q1和Q2

按下按钮

SB2

郃H常开uHSK

延时

1、单向运转启动控制

——串二级电阻按时间原则启动控制

•保护环节:

过载和短路保护一一过电流继电器KA1

欠磁场保护一一欠电流继电器KA1

过电压保护——电阻R3与二极管VD

二、直流电动机正反转控制

•直流电动机的转动方向：

取决于电磁转矩凶4凶。I的方向

•改变直流电动机转动方向：

改变电枢两端电压的方向

改变励磁电流的方向

•电气原理图

50

b电气原理图

三、直流电动机调速控制控制

•调速技术指标：

调速范围D、静差率s、允许负载性质

•调速方法：

改变电枢回路电阻值

改变励磁电流

改变电枢电压

混合调速

一一改变励磁电流调速

•电气原理图

51

一一改变励磁电流调速切除启动电阻

接触器

》电气原理图

能耗制动接触器工作接触器

•工作过程:

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

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。

停车制动

四、直流电动机制动控制

1.能耗制动控制电路

52

•电气原理图

2.反接制动控制电路

•电气原理图

，电气原理图