电气控制基本原理和方法课件.ppt

1、2022年8月15日星期一电气控制基本原理和方电气控制基本原理和方法法二二 继电接触器控制的优缺点：继电接触器控制的优缺点：优点：优点：1 1）电路图较直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强。电路图较直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强。因此被广泛应用于各类生产设备及控制系统中。因此被广泛应用于各类生产设备及控制系统中。2 2）可以方便地实现简单和复杂的、集中和远距离生产过程的自动控制。可以方便地实现简单和复杂的、集中和远距离生产过程的自动控制。缺点：缺点：1 1）采用固定接线形式，其通用性和灵活性较差，在生产工艺要求提出后采用固定接线形式，其通用性和灵活性较差，在生产工艺要

2、求提出后才能制作，一旦做成就不易改变，另外，不能实现系列化生产。才能制作，一旦做成就不易改变，另外，不能实现系列化生产。2 2）由于采用有触点的开关电器，触点易发生故障，维修量较大等。由于采用有触点的开关电器，触点易发生故障，维修量较大等。尽管如此，目前继电接触器控制仍然是各类机械设备尽管如此，目前继电接触器控制仍然是各类机械设备最基本的电气控制形式之一。最基本的电气控制形式之一。2 2 继电接触控制系统的基本控制电路继电接触控制系统的基本控制电路 2-1 2-1 电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 2-2 2-2 电动机控制的基本环节电动机控制的

3、基本环节 2-3 2-3 按连锁控制的规律按连锁控制的规律 2-4 2-4 按控制过程的变化参量进行控制的规律按控制过程的变化参量进行控制的规律 2-5 2-5 电动机控制的保护环节电动机控制的保护环节 2-1 2-1 电气控制线路图的图形、文字符号及电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则绘制原则 电气控制线路是由许多电器元件按一定的要求连接而成的。电气控制线路是由许多电器元件按一定的要求连接而成的。电气控制系统图：电气控制系统图：为了表达生产机械电气控制系统的机构、原理等设计意图，便为了表达生产机械电气控制系统的机构、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

4、电器于电气系统的安装、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。电气控制系统图种类：电气控制系统图种类：电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。安装接线图。其中，后两种为工艺图纸。电气控制系统图是根据国其中，后两种为工艺图纸。电气控制系统图是根据国家标准，用规定的文字符号、图形符号及规定的画法绘制的。家标准，用规定的文字符号、图形符号及规定的画法绘制的。本节重点介绍电气原理图。本节重点介绍电气原理图。

5、一、常用的电器图形符号和文字符号一、常用的电器图形符号和文字符号 （第（第1章讲过）章讲过）二、电气原理图二、电气原理图 电气原理图一般分为电气原理图一般分为主电路主电路和和辅助电路辅助电路两个部分。两个部分。主电路主电路是电气控制线路中强电流通过的部分，是由电机以及与它相是电气控制线路中强电流通过的部分，是由电机以及与它相 连接的电气元件如组合开关、接触器的主触点、热继电器的连接的电气元件如组合开关、接触器的主触点、热继电器的 热元件、熔断器等组成的线路。热元件、熔断器等组成的线路。辅助电路辅助电路通过的电流较小，包括控制电路、照明电路、信号电路及保通过的电流较小，包括控制电路、照明电路、信

6、号电路及保 护电路。其中，控制电路是由按钮、继电器和接触器的吸引护电路。其中，控制电路是由按钮、继电器和接触器的吸引 线圈和辅助触点等组成。一般来说，信号电路是附加的，如线圈和辅助触点等组成。一般来说，信号电路是附加的，如 果将它从辅助电路分开，并不影响辅助电路工作的完整性。果将它从辅助电路分开，并不影响辅助电路工作的完整性。1.绘制电气原理图的原则绘制电气原理图的原则 电气原理图的目的是便于阅读和分析控制线路，应根据电气原理图的目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单结构简单、层次分层次分明清晰明清晰的原则，采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部的原则，采用电气元件展开的

7、形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但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件和接线端点，但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尺寸大小。尺寸大小。绘制电气原理图应遵循以下原则。绘制电气原理图应遵循以下原则。1 1）所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。2 2）主电路用粗实线绘制在图的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧主电路用粗实线绘制在图的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧或下方。或下方。3 3）无论是主电路还是辅助电路或其元件，均应按

8、功能布置，各元件尽可能按动无论是主电路还是辅助电路或其元件，均应按功能布置，各元件尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。作顺序从上到下、从左到右排列。4 4）在原理图中，同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，在原理图中，同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类电器，必须在文字符号后加上数字序号以区别，如于同类电器，必须在文字符号后加上数字序号以区别，如KM1KM1、KM2KM2等。等。5 5）电气原理图中，所有电器的可动部

9、分均按没有通电或没有外力作用时的状态电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出；控制器画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出；控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。用时的状态画出。6 6）电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘

10、制，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转一般逆时针方向旋转9090o o，但文字符号不可倒置。，但文字符号不可倒置。2.2.阅读和分析电气原理图的方法阅读和分析电气原理图的方法 主要有：查线读图法和逻辑代数法。主要有：查线读图法和逻辑代数法。（1 1）查线读图法：）查线读图法：又称直接读图法或跟踪追击法。又称直接读图法或跟踪追击法。步骤如下：步骤如下：1 1）分析主电路）分析主电路 先分析执行元件的线路。一般应从电动机着手，根据主电路中有哪先分析执行元件的线路。一般应从电动机着手，根据主电路中有哪些控制元件的主触点、电阻等大致判断电动机是否有正反

11、转控制、制动些控制元件的主触点、电阻等大致判断电动机是否有正反转控制、制动控制和调速要求等。控制和调速要求等。2 2）分析控制电路）分析控制电路 通常对控制电路按照由上往下或由左往右的顺序依次阅读，可以按通常对控制电路按照由上往下或由左往右的顺序依次阅读，可以按主电路的构成情况，把控制电路分解成与主电路相对应的几个基本环节，主电路的构成情况，把控制电路分解成与主电路相对应的几个基本环节，一个环节一个环节地分析，然后把各环节串起来。一个环节一个环节地分析，然后把各环节串起来。首先，首先，记住各信号元件、控制元件或执行元件的原始状态；记住各信号元件、控制元件或执行元件的原始状态；然后然后，设想按动

12、了操作按钮，线路中有哪些受控动作；这些动作元件的，设想按动了操作按钮，线路中有哪些受控动作；这些动作元件的 触点又是如何控制其他元件动作的。触点又是如何控制其他元件动作的。进而，进而，查看受驱动的执行元件有何运动。查看受驱动的执行元件有何运动。（2 2）逻辑代数法：）逻辑代数法：又称间接读图法，是通过对电路的逻辑表达式的运算来又称间接读图法，是通过对电路的逻辑表达式的运算来分析控制电路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达式。分析控制电路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达式。2-2 2-2 电动机控制的基本环节电动机控制的基本环节 一、起动、停止控制线路一、起动、停止控制线路 笼型三相异步电动机的

13、起动、停止控制线路是应用最广泛的、也是最笼型三相异步电动机的起动、停止控制线路是应用最广泛的、也是最基本的控制线路。基本的控制线路。1.线路的结构线路的结构1）主电路：主电路：主电路是设备的主电路是设备的驱动电路，包括从电源到电动机驱动电路，包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。的电路，是强电流通过的部分。如图如图3-1，主电路包括刀开关，主电路包括刀开关QS（旋转手柄）、熔断器（旋转手柄）、熔断器FU2、接触器接触器KM的主触点、热继电器的主触点、热继电器FR的加热元件和电动机。的加热元件和电动机。主电路主电路控制电控制电路路图图3-1 电动机单向运行全压起动控制线电动机单向运行全压

14、起动控制线路路2 2）控制电路：）控制电路：控制电路由按钮、接触器和继电器控制电路由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的动合（常开）、的线圈、各种电器的动合（常开）、动断（常闭）触点组合构成控制逻辑，动断（常闭）触点组合构成控制逻辑，实现需要的控制功能，是弱电流通过的实现需要的控制功能，是弱电流通过的部分。部分。如图如图3-13-1，起动按钮，起动按钮SB2SB2、停止按钮、停止按钮SB1SB1、接触器接触器KMKM的线圈及其常开触点、热继电的线圈及其常开触点、热继电器器FRFR的常闭触点、熔断器的常闭触点、熔断器FU1FU1构成控制构成控制线路。线路。主电路主电路控制控制电路电路图图3-1

15、 电动机单向运行全压起动电动机单向运行全压起动控制线路控制线路主电路主电路控制电控制电路路图图3-1 电动机单向运行全压起动控制线电动机单向运行全压起动控制线路路2.2.线路的工作原线路的工作原理理(1)起动电动机起动电动机KM线圈得电线圈得电KMKM主触点闭合主触点闭合电机通电运转电机通电运转KM常开辅助触点闭合自锁常开辅助触点闭合自锁合上合上QS按下按下SB2 接触器接触器KM的辅助常开触点并联于启的辅助常开触点并联于启动按钮动按钮SB2称为称为“自锁自锁”环节。环节。1)“自锁自锁”环节是由命令它通电的主令电环节是由命令它通电的主令电器的常开触点与本身的常开触点相并联而器的常开触点与本身

16、的常开触点相并联而成，这种由接触器（继电器）本身的触点成，这种由接触器（继电器）本身的触点来使其线圈长期保持通电的环节叫来使其线圈长期保持通电的环节叫“自锁自锁”环节。环节。2)“自锁自锁”环节具有对命令的环节具有对命令的“记忆记忆”功能，功能，当启动命令下达后，能保持长期通电，而当启动命令下达后，能保持长期通电，而当停机命令或停电出现后不会自启动。当停机命令或停电出现后不会自启动。3)“自锁自锁”环节不仅常用于电路的启、停环节不仅常用于电路的启、停控制，而且凡是需要控制，而且凡是需要“记忆记忆”的控制都可以的控制都可以经常运用自锁环节。经常运用自锁环节。主电路主电路控制电控制电路路图图3-1

17、 电动机单向运行全压起动控制线电动机单向运行全压起动控制线路路2.2.线路的工作原线路的工作原理理(2)停止电动机停止电动机按下按下SB1KM线圈失电线圈失电KM主触电断主触电断开开电机失电停电机失电停转转KM自锁触点断开自锁触点断开当手松开当手松开SB1时，时，KM线圈不能再依线圈不能再依靠自锁通电了。靠自锁通电了。1 1）短路保护短路保护 短路时通过熔断器短路时通过熔断器FU2FU2的熔体熔断来切断电路，使电动机立即停转。它作为电路短路保护，的熔体熔断来切断电路，使电动机立即停转。它作为电路短路保护，但达不到过载保护的目的。这是因为熔断器的规格是根据电动机的但达不到过载保护的目的。这是因为

18、熔断器的规格是根据电动机的启动电流启动电流大小作适当选择的；大小作适当选择的；另一方面熔断器的保护特性分散性很大，即使是同一种规格的熔断器，其特性曲线也往往很不相另一方面熔断器的保护特性分散性很大，即使是同一种规格的熔断器，其特性曲线也往往很不相同。熔断器同。熔断器FU1FU1为控制线路的短路保护。为控制线路的短路保护。2 2）过载保护过载保护 电动机长期超载运行，会造成电动机绕组温升超过其允许值而损坏，通常要采取过载保护。电动机长期超载运行，会造成电动机绕组温升超过其允许值而损坏，通常要采取过载保护。过载保护的特点是：过载保护的特点是：负载电流越大，保护动作时间越快，但不能受电动机启动电流影

19、响而动作。负载电流越大，保护动作时间越快，但不能受电动机启动电流影响而动作。热继电器热继电器FRFR具有过载保护作用。一般来说，具有过载保护作用。一般来说，热继电器发热元件的额定电流按电动机额定电热继电器发热元件的额定电流按电动机额定电流来选取流来选取。由于热继电器热惯性很大，即使热元件流过几倍的额定电流，热继电器也不会立即动。由于热继电器热惯性很大，即使热元件流过几倍的额定电流，热继电器也不会立即动作，因此在电动机启动时间不长的情况下，热继电器是不会动作的。只有过载时间比较长时，热作，因此在电动机启动时间不长的情况下，热继电器是不会动作的。只有过载时间比较长时，热继电器动作，常闭触点继电器动

20、作，常闭触点FRFR断开控制电路，使接触器线圈断电释放，其主触头断开主电路，电动机断开控制电路，使接触器线圈断电释放，其主触头断开主电路，电动机停止运转，实现过载保护。停止运转，实现过载保护。3.3.电路的几种保护电路的几种保护3 3）欠压保护和失压保护）欠压保护和失压保护零电压保护：零电压保护：防止电源电压恢复时电动机自启动的保护也叫零电压保护。防止电源电压恢复时电动机自启动的保护也叫零电压保护。欠电压保护：欠电压保护：在电源电压下降达到最小允许的电压值时将电动机电源切除的在电源电压下降达到最小允许的电压值时将电动机电源切除的 保护称为欠电压保护。保护称为欠电压保护。它是依靠接触器自身的电磁

21、机构来实现的。它是依靠接触器自身的电磁机构来实现的。条件是：条件是：主电路与控制电路共用同一电源。主电路与控制电路共用同一电源。衔铁自行释放衔铁自行释放电源欠压或失压电源欠压或失压电磁力减弱电磁力减弱接触器主触头断开接触器主触头断开电机停转电机停转接触器常开辅助触头断开自锁接触器常开辅助触头断开自锁电压恢复时，必须重新按起动按钮电压恢复时，必须重新按起动按钮SB2后，才能重新起动。后，才能重新起动。二、二、点动控制线路点动控制线路 在生产实践中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调在生产实践中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整的点动工作。图整的点动工作。图3-2列出了实现点动

22、控制的几种电气控制线路。列出了实现点动控制的几种电气控制线路。线路（线路（a）：）：是最基本的点动控制线路，是最基本的点动控制线路，起动按钮起动按钮SB没有并联接触器没有并联接触器KM的自锁触头，的自锁触头，按下按下SB，KM线圈通电，电机起动，手松开线圈通电，电机起动，手松开按钮按钮SB时，接触器时，接触器KM线圈又断电，其主触点线圈又断电，其主触点断开，电机停止运转。断开，电机停止运转。线路（线路（b）：）：是带手动开关是带手动开关SA的的点动控制线路。当需要点动控制时，点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关只要把开关SA断开，由按钮断开，由按钮SB2来来进行点动控制。当需要正常运行时

23、，进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关只要把开关SA合上，将合上，将KM的自锁的自锁触点接入，即可实现连续控制。触点接入，即可实现连续控制。线路（线路（c）:增加了一个复合按钮增加了一个复合按钮SB3来实现点动控制。来实现点动控制。按下按下SB3SB3SB3SB3常闭触点先断开自锁常闭触点先断开自锁SB3SB3常开触点后闭合常开触点后闭合KMKM线圈得线圈得电电电机起电机起动动松开松开SB3SB3KMKM线圈断电释放线圈断电释放电机停转电机停转按钮按钮SB2SB2和和SB1SB1实现连续控制实现连续控制SB3SB3常开触点先断常开触点先断开常闭触点后闭合开常闭触点后闭合主触点断开电源主触

24、点断开电源注意：复合按钮常开触点和常闭触点的动作顺序注意：复合按钮常开触点和常闭触点的动作顺序线路（线路（d）:利用中间继电器实现点动的控制线路。利用中间继电器实现点动的控制线路。按下按下SB2SB2KAKA线圈得线圈得电电KAKA常开触点闭合常开触点闭合KMKM线圈得电线圈得电电机转动电机转动KAKA常闭触点打常闭触点打开开松开松开SB2SB2KAKA线圈失线圈失电电KAKA常开触点打开常开触点打开KMKM线圈失电线圈失电电机停动电机停动KAKA常闭触点闭常闭触点闭合合（KMKM自锁已经断开）自锁已经断开）连续控制：连续控制：按下按下SB3SB3KMKM线圈得电线圈得电电机转动电机转动KMK

25、M常开辅助触头实现自锁常开辅助触头实现自锁 点动：点动：图图3-2 实现点动的几种控制线路实现点动的几种控制线路三、三、多地点控制线路多地点控制线路 有些生产设备为了操作方便，常需要在两个以上的地点进有些生产设备为了操作方便，常需要在两个以上的地点进行控制（即多地控制）。例如，电梯的升降控制行控制（即多地控制）。例如，电梯的升降控制可以在梯厢里面控制也可以在每个楼层控制；可以在梯厢里面控制也可以在每个楼层控制；有些生产设备可以由中央控制台集中管理，也可以有些生产设备可以由中央控制台集中管理，也可以在每台设备调试检修时就地进行控制。在每台设备调试检修时就地进行控制。多地控制就是用多组启动、停止按

26、钮。多地控制就是用多组启动、停止按钮。多地控制必须在每个地点有一组按钮，多地控制必须在每个地点有一组按钮，所有各组按钮的连接原则必须是：所有各组按钮的连接原则必须是：常开起动按钮要并联，常闭停止按钮应串联。常开起动按钮要并联，常闭停止按钮应串联。四、四、可逆运行控制线路可逆运行控制线路 各种生产机械常常要求具有上、下，左、右，前、后等相反方向的各种生产机械常常要求具有上、下，左、右，前、后等相反方向的运动，这就要求电动机能够实现可逆运行。运动，这就要求电动机能够实现可逆运行。三相交流电动机可借助正、反向接触器三相交流电动机可借助正、反向接触器改变定子绕组相序改变定子绕组相序来实现。来实现。为避

27、免正、反向接触器同时通电造成电源相间短路故障，通常在控为避免正、反向接触器同时通电造成电源相间短路故障，通常在控制电路中，将正反转控制接触器的常闭触点串联在对方的工作线圈里，制电路中，将正反转控制接触器的常闭触点串联在对方的工作线圈里，构成相互制约关系构成相互制约关系称为称为互锁互锁。图图34给出了两种可逆控制线路。给出了两种可逆控制线路。正转：正转：线路（线路（a）：）：电动机电动机“正正停停反反”可逆控制线路可逆控制线路按下按下SB2SB2KM1KM1线圈得电线圈得电KM1KM1主触头接通主触头接通KM1KM1常开辅助触头自锁常开辅助触头自锁KM1KM1常闭辅助触头打开常闭辅助触头打开电机

28、正转电机正转KM2KM2线圈不会得电线圈不会得电所以，所以，要想反转必须先停机要想反转必须先停机反转：反转：按下按下SB3SB3KM2KM2线圈得电线圈得电KM2KM2主触头接通主触头接通KM2KM2常开辅助触头自锁常开辅助触头自锁KM2KM2常闭辅助触头打开常闭辅助触头打开电机反转电机反转KM1KM1线圈不会得电线圈不会得电v此线路中，利用两个接此线路中，利用两个接触器的常闭辅助触头互相触器的常闭辅助触头互相控制，实现控制，实现“互锁互锁”。线路（线路（b）：）：电动机电动机“正正反反停停”可逆控制线路可逆控制线路利用了两个复合按钮实现利用了两个复合按钮实现正转：正转：按下按下SB2SB2S

29、B2SB2常闭触头断开常闭触头断开KM2KM2线圈失电线圈失电KM2KM2常闭辅助触头闭合常闭辅助触头闭合SB2SB2常开触头闭合常开触头闭合KM1KM1主触头接通主触头接通KM1KM1常开辅助触头自锁常开辅助触头自锁KM1KM1常闭辅助触头打开常闭辅助触头打开电机正转电机正转KM2KM2线圈不会得电线圈不会得电KM1KM1线圈得电线圈得电v 由正转到反转只要按下由正转到反转只要按下SB3SB3即可，即可，道理同上。不需先按停止按钮道理同上。不需先按停止按钮SB1SB1 这个线路既有接触器互锁，又有这个线路既有接触器互锁，又有按钮互锁，叫做具有双重互锁功能的按钮互锁，叫做具有双重互锁功能的可逆

30、控制线路。为电力拖动系统所常可逆控制线路。为电力拖动系统所常用。用。2-3 2-3 按连锁控制的规律按连锁控制的规律一、连锁控制定义：一、连锁控制定义：连锁控制的应用很广泛，前面介绍的连锁控制的应用很广泛，前面介绍的“自锁自锁”、“互锁互锁”、“点动点动连续控制连续控制”均属于连锁控均属于连锁控制。制。凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有互相制约或互相配合的控制，均称凡是生产线上某些环节或一台设备的某些部件之间具有互相制约或互相配合的控制，均称为连锁控制。为连锁控制。二、按顺序工作时的连锁控制二、按顺序工作时的连锁控制 在机床的控制线路中常常要求电动机的起停有一定的顺序。在机床的控

31、制线路中常常要求电动机的起停有一定的顺序。磨床：磨床：主轴转动时，要求油泵先给齿轮箱供润滑油，即应保证在润滑油泵电动机启动后，主轴转动时，要求油泵先给齿轮箱供润滑油，即应保证在润滑油泵电动机启动后，才允许起动主轴电机；才允许起动主轴电机；龙门刨床：龙门刨床：在工作台移动前，导轨润滑油泵要先起动；在工作台移动前，导轨润滑油泵要先起动；铣床：铣床：主轴旋转后，工作台方可移动等。主轴旋转后，工作台方可移动等。顺序工作控制线路有顺序工作控制线路有顺序起动、同时停止控制线路顺序起动、同时停止控制线路顺序起动、顺序停止控制线路顺序起动、顺序停止控制线路顺序起动、逆序停止控制线路顺序起动、逆序停止控制线路

32、线路（线路（a):顺序起动，同时停止顺序起动，同时停止起动：起动：按下按下SB2KM1线圈得线圈得电电KM1主触头闭主触头闭合合其控制的设备动作其控制的设备动作KM1常开辅助触点自锁常开辅助触点自锁KM1常开辅助触点闭合常开辅助触点闭合为为KM2得电做准备得电做准备按下按下SB4KM2线圈得电线圈得电其控制的设备动作其控制的设备动作停止：停止：按下按下SB1KM1线圈失电线圈失电KM1常开辅助触点打开常开辅助触点打开两路同时失电两路同时失电起动顺序：起动顺序：先按先按SB2，启动，启动KM1控制的设备；控制的设备；再按再按SB4，启动，启动KM2控制的设备。控制的设备。启动顺序不能反启动顺序不

33、能反 线路（线路（b):顺序起动，逆序停止顺序起动，逆序停止起动：起动：停止：停止：为为KM2得电做准备得电做准备按下按下SB2KM1线圈得电线圈得电KM1主触头闭合主触头闭合其控制的设备动作其控制的设备动作KM1常开辅助触点自锁常开辅助触点自锁KM1常开辅助触点闭合常开辅助触点闭合按下按下SB4KM2线圈得电线圈得电其控制的设备动作其控制的设备动作先按下先按下SB3KM2线圈失电线圈失电KM2常开辅助触点打开常开辅助触点打开断开与断开与SB1的自锁的自锁KM2控制的设备停机控制的设备停机再按下再按下SB1KM1线圈失电线圈失电KM1控制的设备停机控制的设备停机v停机前，两机均运行且实现停机前

34、，两机均运行且实现自锁，故先按下自锁，故先按下SB1SB1不会停机不会停机 总结：总结：要实现顺序动作连锁要实现顺序动作连锁顺序启动：顺序启动：将先通电的电器的常开触头串接在后通电的电器的线圈通路将先通电的电器的常开触头串接在后通电的电器的线圈通路中。中。顺序停止：顺序停止：将先断电的电器的常开触头并接到后断电电器的线圈通路中将先断电的电器的常开触头并接到后断电电器的线圈通路中的停止按钮（或其他断电触头）上。的停止按钮（或其他断电触头）上。2-4 2-4 按控制过程的变化参量进行控制的规按控制过程的变化参量进行控制的规律律 任何一个生产过程的进行，总伴随着一系列的参数变化，如机械位任何一个生产

35、过程的进行，总伴随着一系列的参数变化，如机械位移、温度、流量、压力、电流、电压、转矩等。原则上说，只要能检测移、温度、流量、压力、电流、电压、转矩等。原则上说，只要能检测出这些物理量，便可用它来对生产过程进行自动控制。出这些物理量，便可用它来对生产过程进行自动控制。对电气控制来说，只要选定某些能反映生产过程中的参数变化的电对电气控制来说，只要选定某些能反映生产过程中的参数变化的电器元件，例如各种继电器和行程开关等，由它们来控制接触器或其他执器元件，例如各种继电器和行程开关等，由它们来控制接触器或其他执行元件，实现电路的转换或机械动作，就能对生产过程进行控制。行元件，实现电路的转换或机械动作，就

36、能对生产过程进行控制。常见的有按时间变化、转速变化、电流变化、位置变化参量进行控制的电常见的有按时间变化、转速变化、电流变化、位置变化参量进行控制的电路，分别称为时间、速度、电流和行程原则的自动控制。路，分别称为时间、速度、电流和行程原则的自动控制。一、一、时间原则控制时间原则控制 时间继电器是时间控制的基本电器。利用时间控制原则可以实现电动时间继电器是时间控制的基本电器。利用时间控制原则可以实现电动机降压起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的控制机降压起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的控制等。等。1.1.定子串电阻降压起动控制线路定子串电阻降压起动控制

37、线路常用的三相笼型电常用的三相笼型电动机启动的方法动机启动的方法直接启动直接启动降压启动降压启动高压电机：串电抗高压电机：串电抗低压电机：低压电机：串电阻串电阻自耦变压器降压启自耦变压器降压启动动Y 降压启动降压启动1)直接启动：直接启动：全部电压加在定子绕组上，启动电流较大，可达额定全部电压加在定子绕组上，启动电流较大，可达额定电流的电流的47倍，甚至达倍，甚至达812倍。倍。IQ过过大大电机发热电机发热电网电压显著下降电网电压显著下降影响同网其它电动机的工作影响同网其它电动机的工作电动机寿命减少电动机寿命减少绕组段部在电动绕组段部在电动力的作用下发生变力的作用下发生变形形可能造成短路可能造

38、成短路而烧毁电动机而烧毁电动机一般规定：一般规定：P 7.5KwP 7.5Kw 的电动机允许直接启动的电动机允许直接启动 而而 P 7.5Kw P 7.5Kw，电源总容量较大，符合下式，电源总容量较大，符合下式时可以直接启动。时可以直接启动。否则必须通过降压，把启动电流否则必须通过降压，把启动电流IQ限制到允许的数值。限制到允许的数值。2 2）定子串电阻降压启动控制线路）定子串电阻降压启动控制线路 定子串电阻降压起动是电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使得加在定定子串电阻降压起动是电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使得加在定于绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常

39、运行。于绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。图图3-6（a）工作原理：）工作原理：合上合上QSQS按按SB2SB2KM1KM1线圈线圈得电得电KTKT线圈线圈得电得电KM1KM1常开辅助触常开辅助触头闭合自锁头闭合自锁KM1KM1主触主触头闭合头闭合电机串电电机串电阻阻R启动启动延时延时KTKT的延时闭合的的延时闭合的常开触点闭合常开触点闭合KM2KM2线线圈得电圈得电KM2主触点闭合主触点闭合短接电阻短接电阻电机全压运行电机全压运行在图在图3-63-6（a a）电路中，电动机启动后，接触器）电路中，电动机启动后，接触器KM1KM1和时间继电器和时间继电器KT

40、KT的线圈一直通电，需要改进。的线圈一直通电，需要改进。如图如图3-63-6（b b）工作原理：工作原理：合上合上QSQS按按SB2SB2KM1KM1线圈线圈得电得电KTKT线线圈得电圈得电KM1KM1常开辅助触常开辅助触头闭合自锁头闭合自锁KM1KM1主主触头闭触头闭合合电机串电机串电阻电阻R启启动动延时延时KTKT的延时闭合的延时闭合的常开触点闭合的常开触点闭合KM2KM2线线圈得电圈得电KM2KM2常开触点闭合自锁常开触点闭合自锁KM2KM2常闭触点断开常闭触点断开KM2KM2主触点闭合主触点闭合KTKT、KM1KM1线线圈断电圈断电短接电阻短接电阻电压全压运电压全压运行行KM1KM1主

41、触点断开主触点断开v 此启动方法不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型机械此启动方法不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型机械中应用广泛。中应用广泛。2.2.自耦变压器（补偿器）降压起动控制线路自耦变压器（补偿器）降压起动控制线路 利用自耦变压器来降低起动电压，达利用自耦变压器来降低起动电压，达到限制起动电流的目的，常用于大容量笼到限制起动电流的目的，常用于大容量笼型异步电动机的起动控制。型异步电动机的起动控制。合合QS按按SB2KM1KM1线线圈得电圈得电KTKT线线圈得电圈得电KM1KM1主触主触头闭合头闭合自耦变压器自耦变压器低压接入低压接入KM1KM1常开常开触点闭

42、合触点闭合自耦变压自耦变压器接成星型器接成星型电机降压启动电机降压启动KTKT瞬时常开触点闭合自锁瞬时常开触点闭合自锁KTKT延时断开触点延时断延时断开触点延时断开开KM1失失电电切除切除TKTKT延时闭合的常开触头延时闭合延时闭合的常开触头延时闭合KM2线圈得线圈得电电KM2主触头闭合主触头闭合电机全压运行电机全压运行延时延时 自耦变压器绕组一般具有多个抽头以获得不同的变化。在获得同样大小的自耦变压器绕组一般具有多个抽头以获得不同的变化。在获得同样大小的起动转矩的前提下，自耦变压器降压起动从电网索取的电流要比定子串电阻降压起动转矩的前提下，自耦变压器降压起动从电网索取的电流要比定子串电阻降压

43、起动小得多，或者说，如果两者要从电网索取同样大小的起动电流，则采用自耦起动小得多，或者说，如果两者要从电网索取同样大小的起动电流，则采用自耦变压器降压起动的起动转矩大，其缺点是自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁变压器降压起动的起动转矩大，其缺点是自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁起动。起动。3.3.星型星型-三角形降压起动控制线路三角形降压起动控制线路 正常运行时定子绕组接成三角形的笼型三相异步电动机可采用星形正常运行时定子绕组接成三角形的笼型三相异步电动机可采用星形-三三角形的降压起动方法达到限制起动电流的目的。角形的降压起动方法达到限制起动电流的目的。起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上

44、升到接近额定转速时，再将起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换接成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。因功率在定子绕组的接线换接成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。因功率在4kW4kW以上的三相笼型异步电动机均为三角形接法，故都可以采用星形以上的三相笼型异步电动机均为三角形接法，故都可以采用星形-三角形三角形起动方法。起动方法。图图3-9 星型星型三角形降压启动控制线路三角形降压启动控制线路注意：注意：KM1KM1、KM3KM3主触点闭合按主触点闭合按Y Y启动；启动；KM1KM1、KM2KM2主触点闭合接成主触点闭合接成全压全压运行运行KM1

45、常开辅助触点闭合自锁常开辅助触点闭合自锁合合QS按按SB2KM1线圈得电线圈得电KM3线圈得电线圈得电KT线圈得电线圈得电KM1主触点闭合主触点闭合KM3主触点闭合主触点闭合KM3常闭辅助触点断开常闭辅助触点断开按按Y型启动型启动互锁互锁KM2线圈失电线圈失电延时延时KT延时断开的常闭触点断开延时断开的常闭触点断开KT延时闭合的常开触点闭合延时闭合的常开触点闭合KM3线圈失电线圈失电KM2线圈得电线圈得电KM2常开触点闭合自常开触点闭合自锁锁KM2主触点闭合主触点闭合（KM1主触点已闭合）主触点已闭合）KM2常闭触点断开常闭触点断开电机接成电机接成全压运行全压运行KTKT线圈断线圈断电电（互锁

46、）（互锁）与其他降压起动相比，与其他降压起动相比，Y-降压起动投资小，线路简单，但起动转矩小。这降压起动投资小，线路简单，但起动转矩小。这种起动方法只适用于空载或轻载状态下。种起动方法只适用于空载或轻载状态下。二、二、速度原则控制速度原则控制 速度原则控制取转速为变化参量。速度继电器是检测转速和转向的自动电速度原则控制取转速为变化参量。速度继电器是检测转速和转向的自动电器，也是速度控制的基本电器。利用速度原则可以实现电动机反接制动和能耗制器，也是速度控制的基本电器。利用速度原则可以实现电动机反接制动和能耗制动的自动控制，以及电动机的低速脉动控制等。动的自动控制，以及电动机的低速脉动控制等。电动

47、机电磁转矩与旋转方向相反的运行状态是电气制动状态。笼型异步电动电动机电磁转矩与旋转方向相反的运行状态是电气制动状态。笼型异步电动机常采用能耗制动，既电动机脱离三相交流电之后，向定子绕组通以直流电流，在机常采用能耗制动，既电动机脱离三相交流电之后，向定子绕组通以直流电流，在转子感应电流与静止磁场的作用下，产生制动转矩，达到制动的目的。制动过程中，转子感应电流与静止磁场的作用下，产生制动转矩，达到制动的目的。制动过程中，电流、时间、转速均在变，原则上可以选其中任何一个进行控制。电流、时间、转速均在变，原则上可以选其中任何一个进行控制。在此选转速在此选转速n n速度在速度在1203000r/min范

48、围内，速度继电器常开触头闭合。范围内，速度继电器常开触头闭合。1.1.速度原则控制的单向能耗制动控制线路速度原则控制的单向能耗制动控制线路当转速当转速100r/min时，其触点复位。时，其触点复位。SB2为启动按钮，为启动按钮，SB1为停止按钮。为停止按钮。制动过程：制动过程：按按SB1SB1其常闭触点打其常闭触点打开开其常开触点闭合（其常开触点闭合（KS已闭合）已闭合）KM1线圈失电线圈失电KM1主触头断主触头断开开KM1常闭辅助触点闭合常闭辅助触点闭合电机脱离交流电电机脱离交流电KM2得电得电KM2主触点闭合主触点闭合定子通直流电进入能耗制动定子通直流电进入能耗制动当当 n 100r/mi

49、n时速度继电器动作时速度继电器动作KS打开打开KM2线圈失电线圈失电KM2主触点打开主触点打开切除直流切除直流 制动结制动结束束2.2.反接制动控制线路反接制动控制线路 反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定于绕组产生相反方向的旋转磁反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定于绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的制动方法。反接制动常采用场，因而产生制动转矩的制动方法。反接制动常采用转速转速为变化参量进行控制。为变化参量进行控制。由于反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以由于反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电

50、流相当于全电压直接起动时电流的两倍，因此反接制定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接起动时电流的两倍，因此反接制动特点之一是制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适适用与动特点之一是制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适适用与10kw以下的小容量电以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，通常要求在电动机主电路中动机。为了减小冲击电流，通常要求在电动机主电路中率率接限流电阻。接限流电阻。制动过程：制动过程：注意，正常运行时注意，正常运行时KSKS已经闭合已经闭合1 1）反接制动控制线路反接制动控制线路图图3-15 电动机单向反接制动控制线路电动机单向反接制动控制线路按按SB1KM1线圈失电线圈失电电机