电气控制线路的图形符号及绘制原则三相笼型异步电动机的基本控制要点课件.ppt

1、1.电气控制线路的图形符号及绘制原则电气控制线路的图形符号及绘制原则2.三相笼型异步电动机的基本控制线路三相笼型异步电动机的基本控制线路3.三相笼型异步电动机的降压启动控制线路三相笼型异步电动机的降压启动控制线路4.三相笼型异步电动机的制动控制线路三相笼型异步电动机的制动控制线路5.三相笼型异步电动机的速度控制线路三相笼型异步电动机的速度控制线路6.电气控制线路的简单设计法电气控制线路的简单设计法7.典型生产机械电气控制线路分析典型生产机械电气控制线路分析电气控制线路电气控制线路基础基础本章内容本章内容1.定义定义n 什么是电气控制线路？什么是电气控制线路？l 把接触器、继电器、按钮、行程开关

2、、保护元件和被把接触器、继电器、按钮、行程开关、保护元件和被控对象等电器元件，根据一定的控制方式用导线连接控对象等电器元件，根据一定的控制方式用导线连接起来组成的自动控制线路称为电气控制线路。起来组成的自动控制线路称为电气控制线路。2.作用作用n 对被控对象实现自动控制，以满足生产工艺的要对被控对象实现自动控制，以满足生产工艺的要求和实现生产过程自动化。求和实现生产过程自动化。电气控制线路电气控制线路基础基础概概 述述1.概述概述n 电气控制线路图电气控制线路图l 定义：定义：为了表达生产机械的电气控制系统的结构、原为了表达生产机械的电气控制系统的结构、原理等设计意图，为了便于电气系统的安装、

3、调试、使理等设计意图，为了便于电气系统的安装、调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电器元件及其连用和维修，需要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，这种图就是电气控制接线路用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。系统图。l 种类：种类：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图电气原理图、电器布置图和电气安装接线图 l 绘制原则：绘制原则：应根据简明易懂的原则，采用统一规定的应根据简明易懂的原则，采用统一规定的图形符号、文字符号和标准画法来绘制。图形符号、文字符号和标准画法来绘制。电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文

4、字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.常用电气图形符号和文字符号常用电气图形符号和文字符号n 文字符号：文字符号：GB7159-1987n 图形符号：图形符号：GB4728-8485 GBT4728-96-2000电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.电气控制线路图的绘制原则电气控制线路图的绘制原则n 绘制电气原理图时应遵循的原则绘制电气原理图时应遵循的原则 l 电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。主电路主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到是电气控制线

5、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器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。成。辅助电路辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、照明电流过的电流比较小。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、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、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

6、组成。保护电器触点等组成。电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.电气控制线路图的绘制原则电气控制线路图的绘制原则n绘制电气原理图时应遵循的原则绘制电气原理图时应遵循的原则 l电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形电气原理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。符号和文字符号表示。l电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无路安排在图面左侧或上

7、方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。到下，从左到右排列。l电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分电气原理图中，当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。对于同类器件，要在其文字符号后加件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用数字序号来区别。如两个接触器，可用KM1

8、、KM2文字符号区别。文字符号区别。电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.电气控制线路图的绘制原则电气控制线路图的绘制原则n 绘制电气原理图时应遵循的原则绘制电气原理图时应遵循的原则 l 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或电气原理图中，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，控制器按手柄触点，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、行程开关等触点处于零

9、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。按未受外力作用时的状态画出。l 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各电气原理图中，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制，一般逆据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转时针方向旋转90，但文字符号不可倒置。，但文字符号不可倒置。电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.电气控制线路图的绘制原则电气控

10、制线路图的绘制原则n 图面区域的划分图面区域的划分l 图纸上方的图纸上方的1、2、3等数字是图区的编号，它是为等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。置的。图区编号也可设置在图的下方。l 图区编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的图区编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。功能，以利于理解全部电路的工作原理。电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控

11、制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.电气控制线路图的绘制原则电气控制线路图的绘制原则n符号位置的索引符号位置的索引l当一个控制系统有多页图纸时，索引非常有用。当一个控制系统有多页图纸时，索引非常有用。l接触器、继电器的线圈、触点的索引方法接触器、继电器的线圈、触点的索引方法接触器接触器继电器继电器电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则电气控制线路电气控制线路基础基础2.1电气控制线路图的图形、电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则文字符号及绘制原则1.概述概述n 三相笼型

12、异步电动机在生产实际中用量最大。三相笼型异步电动机在生产实际中用量最大。n 其电气控制线路图大都由继电器接触器和按钮等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。有触点的电器组成。电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.全压启动控制线路全压启动控制线路n这是最基本的电动机控制线路。这是最基本的电动机控制线路。是任何一个电气工程师需要熟是任何一个电气工程师需要熟记于心的电路。记于心的电路。n组成：组成：l主电路由刀开关主电路由刀开关QS、熔断器、熔断器FU1、接触器、接触器KM的主触点、的主触点、热继电器热继电器

13、FR的热元件和电动的热元件和电动机机M构成。构成。l控制线路由热继电器控制线路由热继电器FR的常的常闭触点、停止按钮闭触点、停止按钮SB1、启、启动按钮动按钮SB2、接触器、接触器KM常开常开触点以及它的线圈组成。触点以及它的线圈组成。电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.全压启动控制线路全压启动控制线路n工作原理工作原理l启动时，合上刀开关启动时，合上刀开关QS，主电路引入三相电源。，主电路引入三相电源。l按下启动按钮按下启动按钮SB2，接触器，接触器KM线圈通电，其常开主触点闭线圈通电，其常开主触点闭合，电动机接通电源开

14、始全压启动，同时接触器合，电动机接通电源开始全压启动，同时接触器KM的辅助的辅助常开触点闭合，使接触器常开触点闭合，使接触器KM线圈有两条通电路径。这样当线圈有两条通电路径。这样当松开启动按钮松开启动按钮SB2后，接触器后，接触器KM线圈仍能通过其辅助触点线圈仍能通过其辅助触点通电并保持吸合状态。通电并保持吸合状态。l重要概念：重要概念：这种依靠接触器本身辅助触点使其线圈保持通这种依靠接触器本身辅助触点使其线圈保持通电的现象称为电的现象称为自锁自锁。起自锁作用的触点称为自锁触点。起自锁作用的触点称为自锁触点。l要使电动机停止运转，按停止按钮要使电动机停止运转，按停止按钮SB1，接触器，接触器K

15、M线圈失线圈失电，则其主触点断开。切断电动机三相电源，电动机电，则其主触点断开。切断电动机三相电源，电动机M自动自动停车，同时接触器停车，同时接触器KM自锁触点也断开，控制回路解除自锁。自锁触点也断开，控制回路解除自锁。松开停止按钮松开停止按钮SB1，控制电路又回到启动前的状态。，控制电路又回到启动前的状态。电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.全压启动控制线路全压启动控制线路n 控制线路的保护环节控制线路的保护环节l 短路保护：短路保护：FU1、FU2l 过载保护：过载保护：FRl 失压和欠压保护失压和欠压保护:KM电气控

16、制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.正反转控制线路正反转控制线路n生产实际的需要生产实际的需要n工作原理工作原理n工作过程工作过程l基本控制线路（不能使用）基本控制线路（不能使用）l正停反正停反 重要概念：重要概念：将其中一个接触器将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器线的常闭触点串入另一个接触器线圈电路中，则任一接触器线圈先圈电路中，则任一接触器线圈先带电后，即使按下相反方向按钮，带电后，即使按下相反方向按钮，另一接触器也无法得电，这种联另一接触器也无法得电，这种联锁通常称为锁通常称为互锁互锁，即二者存在相，即二者存在相互

17、制约的关系。互制约的关系。l正反停正反停电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.点动控制线路点动控制线路n生产实际的需要生产实际的需要n工作过程工作过程电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.多点控制线路多点控制线路n生产实际的需要生产实际的需要n工作过程工作过程电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.顺序控制线路顺序控制线路n生产实际的需要生产实际的需要n类型类型l基于动作先后顺序基于动作先

18、后顺序l基于时间控制基于时间控制n工作过程工作过程电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.自动循环控制线路自动循环控制线路n生产实际的需要生产实际的需要n工作过程工作过程电气控制线路电气控制线路基础基础2.2 三相笼型异步电动机的三相笼型异步电动机的基本控制线路基本控制线路1.概述概述n 为什么要进行降压启动控制？为什么要进行降压启动控制？n 降压启动的过程降压启动的过程n 降压启动方法降压启动方法l 定子电路串电阻（或电抗）定子电路串电阻（或电抗）l 星形星形三角形三角形l 自耦变压器自耦变压器l 延边三角形延边三角形l 使

19、用软启动器使用软启动器l 使用变频器使用变频器 电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.星形星形三角形降压启动控制线路三角形降压启动控制线路n降压启动原理降压启动原理l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为额定值的1/，Y形连接时，加在电动机定子绕组上的电流是形连接时，加在电动机定子绕组上的电流是连连接时的接时的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

20、三角形，使电动机在额定电压下正常运转。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。n工作过程工作过程 l主电路为什么像这样连接？主电路为什么像这样连接？l工作过程工作过程电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路3电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.星形星形三角形降压启动控制线路三角形降压启动控制线路n特点和适用场合特点和适用场合l优点：启动电流特性好，结构简单，价格低；优点：启动电流特性好，结构简单，价格低；l缺点：由于启动转矩也降低到了

21、原来的缺点：由于启动转矩也降低到了原来的1/3，所以转矩特性差。，所以转矩特性差。l适合于轻载或空载启动的场合。适合于轻载或空载启动的场合。电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动控制线路n降压启动原理降压启动原理n工作过程工作过程 电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动控制线路n特点及适用场合特点及适用场合l优点：启动时对电网的电流冲击小，功率损耗小。优点：启动

22、时对电网的电流冲击小，功率损耗小。l缺点：自耦变压器相对结构复杂，价格较高。缺点：自耦变压器相对结构复杂，价格较高。l这种线路主要用于较大容量的电动机，以减小启动电流对电网的影这种线路主要用于较大容量的电动机，以减小启动电流对电网的影响。响。电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.软启动器及其使用软启动器及其使用n使用场合及特点使用场合及特点l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。动方法。l主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启

23、动转矩可调主要特点是：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。示如电流、电压、功率因数等参数的功能。n原理：原理：利用晶闸管的移相控制原理，通过控制晶闸管的导通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。启动

24、转矩。参考参考P51图图2-11 电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.软启动器及其使用软启动器及其使用n软启动器的控制功能软启动器的控制功能l斜坡升压启动方式斜坡升压启动方式斜坡升压启动特性曲线如图斜坡升压启动特性曲线如图2-12所示。此种启动方式一般可设定启动初所示。此种启动方式一般可设定启动初始电压始电压Uqo和启动时间和启动时间t1。这种启动方式关闭电流反馈，属。这种启动方式关闭电流反馈，属开环控制方开环控制方式式，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，在电动机启动过程中，电压线性逐渐增加，

25、在设定的时间内达到额定电压。定电压。l转矩控制及启动电流限制启动方式转矩控制及启动电流限制启动方式转矩控制及启动电流限制特性曲线如图转矩控制及启动电流限制特性曲线如图2-13所示。此种启动方式一般可所示。此种启动方式一般可设定启动初始力矩设定启动初始力矩Tqo、启动阶段力矩限幅、启动阶段力矩限幅TLI、力矩斜坡上升时间、力矩斜坡上升时间t1和和启动电流限幅启动电流限幅ILI。这种启动方式引入电流反馈，通过计算间接得到负载。这种启动方式引入电流反馈，通过计算间接得到负载转矩，属转矩，属闭环控制方式闭环控制方式。由于控制目标为转矩，故软启动器输出电压为。由于控制目标为转矩，故软启动器输出电压为非线

26、性上升。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。稳的启动，是应用最多的启动方式。电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.软启动器及其使用软启动器及其使用n软启动器的控制功能软启动器的控制功能l电压提升脉冲启动方式电压提升脉冲启动方式电压提升脉冲启动特性曲线如图电压提升脉冲启动特性曲线如图2-14所示。此种启动方式一般可设定电所示。此种启动方式一般可设定电压提升脉冲限幅压提升脉冲限幅ULI。升压脉冲

27、宽度一般为。升压脉冲宽度一般为5个电源周波，即个电源周波，即100ms。在。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。转矩控制及启动电动方法适用于重载并需克服较大静摩擦的启动场合。转矩控制及启动电流限制启动方式流限制启动方式l转矩控制软停车方式转矩控制软停车方式 能耗制动方式能耗制动方式电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机

28、降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.软启动器及其使用软启动器及其使用n使用举例：使用举例：TE的的Altistart46l具有通用软启动器的各种功能具有通用软启动器的各种功能l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 端子功能端子功能L1/L2/L3,A1/A2/A3,T1/T2/T3,A2/B2/C2PLSTOP,RUNC,400KA1,KA2输出继电器的作用输出继电器的作用KA1:可编程内部继电器，可作为故障继电器，也可作为隔离继电器。当可编程内部继电器，可作为故障继电器，也可作为隔离继电

29、器。当KA1设置为故障继电器时，当软启动器控制电源上电时，设置为故障继电器时，当软启动器控制电源上电时，KA1闭合，当软启闭合，当软启动器发生故障时，动器发生故障时，KA1断开；当断开；当KA1设置为隔离继电器时，若软启动器接收设置为隔离继电器时，若软启动器接收到启动信号，到启动信号，KA1闭合，当软启动器软停车结束时、或在软启动器在自由停闭合，当软启动器软停车结束时、或在软启动器在自由停车模式下接收到停车信号时、或在运行过程中出现故障，车模式下接收到停车信号时、或在运行过程中出现故障，KA1断开。断开。KA2：启动结束继电器。当软启动器完成启动过程后，启动结束继电器。当软启动器完成启动过程后

30、，KA2闭合，当软启动闭合，当软启动器接收到停车信号或出现故障时，器接收到停车信号或出现故障时，KA2断开。断开。P54图图2-17讲解讲解电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.软启动器及其使用软启动器及其使用n使用举例：使用举例：TE的的Altistart46l单台软启动器启动多台电机举例单台软启动器启动多台电机举例注意外部旁路的区别注意外部旁路的区别KA1,KA2输出继电器的作用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

31、态，所以不正常状态，所以KA1和和KA2都断开。都断开。P55、56图图2-18讲解讲解电气控制线路电气控制线路基础基础2.3 三相笼型异步电动机降三相笼型异步电动机降压启动控制线路压启动控制线路1.概述概述n为什么要进行制动控制？为什么要进行制动控制？n制动方法制动方法l机械的机械的l电气的电气的反接制动反接制动能耗制动能耗制动使用软启动器或变频器中的制动功能使用软启动器或变频器中的制动功能电气控制线路电气控制线路基础基础2.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动控制线路1.反接制动控制线路反接制动控制线路n工作原理工作原理l切断电源并加入反相序的电源切断电源并加入反相序的

32、电源l注意事项注意事项限制冲击电流限制冲击电流及时切除反向电源及时切除反向电源n特点及适用场合特点及适用场合l特点：特点：制动迅速，效果好，冲击大。制动迅速，效果好，冲击大。l适用场合：适用场合：通常仅适用于通常仅适用于10 kW以下的小容量电动机。以下的小容量电动机。电气控制线路电气控制线路基础基础2.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动控制线路1.反接制动控制线路反接制动控制线路n单向运行反接制动控制线路单向运行反接制动控制线路l工作过程讲解工作过程讲解 电气控制线路电气控制线路基础基础2.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动控制线路1.反接制动控制

33、线路反接制动控制线路n具有反接制动电阻的可逆运行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l正向启动正向启动 SB2KA3KM1KM1电动机降压启动电动机降压启动转速上升到一定值时转速上升到一定值时KS1KS1KA1KA1KM3KM3RR被短接被短接电动机全压下升速到额定值。电动机全压下升速到额定值。l正向停止正向停止SB1KA3KA3、KM1KM1、KM3KM3KM2KM2在接有在接有R R的情况下制动的情况下制动转速下降到一定值转速下降到一定值KA1KA1KM2KM2制动结束制动结束电气控制线路电气控制线路基础基础2.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动

34、控制线路1.能耗制动控制线路能耗制动控制线路n工作原理工作原理l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。的作用以达到制动的目的。n实现方法实现方法l根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制；根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制；l也可以根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。也可以根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。电气控制线路电气控制线路基础基础2

35、.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动控制线路1.能耗制动控制线路能耗制动控制线路n单向运行能耗制动控制线路单向运行能耗制动控制线路 l以时间控制原则进行控制；以时间控制原则进行控制；l以速度原则进行控制。以速度原则进行控制。电气控制线路电气控制线路基础基础2.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动控制线路1.能耗制动控制线路能耗制动控制线路n能耗制动和反接制动的比较能耗制动和反接制动的比较l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

36、需流小得多，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。要一个直流电源，控制线路相对比较复杂。l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。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。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。电气控制线路电气控制线路基础基础2.4 三相笼型异步电动机制三相笼型异步电动机制动控制线路动控制线路1.概述概述n电气调速方法电气调速方法l三相笼型异步电动机转速公式：三相笼型异步电动机转速公式：l调速方法调速方法改变改变p：变极调速有级调速，简单

37、，适用于要求不高的一般场合。：变极调速有级调速，简单，适用于要求不高的一般场合。改变改变s：滑差电机已淘汰。：滑差电机已淘汰。改变改变f：变频调速调速性能最好，使用广泛的调速方法。：变频调速调速性能最好，使用广泛的调速方法。电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路psfsnn)1(60)1(101.变极调速控制线路变极调速控制线路n变极方法变极方法电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变极调速控制线路变极调速控制线路n双速电动机调速控制线路双速电动机调速控制线路l主电路

38、的连接主电路的连接l低速启动低速启动l高速启动高速启动问题：想一想问题：想一想KM3的作用？的作用？电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使用n特点特点l可以实现高性能的调速控制；可以实现高性能的调速控制；l适合于种类不同、连接不同的电动机（风机、泵类负载，适合于种类不同、连接不同的电动机（风机、泵类负载，Y形、形、接法等）；接法等）；l具备软启动和软制动的功能；具备软启动和软制动的功能；l具备各种保护功能（过载、短路、过电压、欠电压保护等）。具备各种保护功能（过载、短路、过电压、欠电压保

39、护等）。n变频调速的基本概念变频调速的基本概念l方式方式开环控制：开环控制：V/FV/F方式方式闭环控制：矢量控制方式闭环控制：矢量控制方式lV/FV/F控制控制原因：原因：仅改变频率，将会产生由弱励磁引起的转矩不足或由过励磁引仅改变频率，将会产生由弱励磁引起的转矩不足或由过励磁引起的磁饱和现象，使电动机功率因数和效率显著下降。起的磁饱和现象，使电动机功率因数和效率显著下降。控制机理：改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通控制机理：改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，在较广范围内调速运转时，电动机的功率因数和效率不保持一定，在较广范围内调速运转时，电动机的功率因

40、数和效率不下降。这就是控制电压与频率之比，所以称为下降。这就是控制电压与频率之比，所以称为V/F控制。控制。电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使用n变频调速的基本概念变频调速的基本概念l矢量控制矢量控制产生原因：按照直流电动机电枢电流控制思想，使交流异步电动机产生原因：按照直流电动机电枢电流控制思想，使交流异步电动机达到与直流电动机相同的调速性能。达到与直流电动机相同的调速性能。机理：即将供给异步电动机的定子电流在理论上分成两部分：产生机理：即将供给异步电动机的定子电流在理论上分成两部

41、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、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。电枢电流相当。电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使用n两种控制方式的比较两种控制方式的比较lV/F的特点的特点 最简单的一种控制方式，不用选择电动机，通用性优良；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，

42、在低速区内电压调整困难，故调速范围窄，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，通常在通常在1 10左右的调速范围内使用；左右的调速范围内使用；急加、减速或负载过大时，抑制过电流能力有限；急加、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，不适合于同步运转场合。不能精密控制电动机实际速度，不适合于同步运转场合。l矢量控制变频器特点矢量控制变频器特点需要使用电动机参数，一般用做专用变频器；需要使用电动机参数，一般用做专用变频器；调速范围调速范围1 100以上；以上；速度响应性极高，适合于急加、减速运转和连续速度响应性极高，适合于急加、减速运转和连续4象限运转，

43、能适用象限运转，能适用任何场合。任何场合。电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使用n变频器的操作和显示变频器的操作和显示l面板上的数字操作器和显示器面板上的数字操作器和显示器l远控操作：远控操作：PLC、通信、通信l端子操作端子操作n应用举例：应用举例：Micromaster 440l特点：特点：内置多种运行控制方式；内置多种运行控制方式；快速电流限制，实现无跳闸运行；快速电流限制，实现无跳闸运行；内置式制动斩波器，实现直流注入制动；内置式制动斩波器，实现直流注入制动；具有具有PID控制

44、功能的闭环控制，控制器参数可自动整定；控制功能的闭环控制，控制器参数可自动整定；多组参数设定且可相互切换，变频器可用于控制多个交替工作的生多组参数设定且可相互切换，变频器可用于控制多个交替工作的生产过程；产过程；多功能数字、模拟输入输出口，可任意定义其功能和具有完善的保多功能数字、模拟输入输出口，可任意定义其功能和具有完善的保护功能。护功能。电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使用n应用举例：应用举例：Micromaster 440l 端子功能介绍端子功能介绍DIN1DIN6：数字输入端

45、子：数字输入端子PTC：测温保护传感器输入：测温保护传感器输入AIN1、AIN2：模拟信号输入：模拟信号输入频率给定频率给定反馈信号反馈信号KA1、KA2、KA3：继电器输出：继电器输出可编程可编程P+、N：通信口：通信口电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路1.变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使用n应用举例：应用举例：Micromaster 440l 应用举例应用举例电气控制线路电气控制线路基础基础2.5 三相笼型异步电动机速三相笼型异步电动机速度控制线路度控制线路作业：作业：n本章第本章第1次作业：次作业：1、3、5、6

46、、7、8、9电气控制线路电气控制线路基础基础1.概述概述n一般设计法：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。用各种典型的线路环节，直接设计控制电路。n逻辑设计法：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。控制线路。n为什么要对设计方法进行改进？为什么要对设计方法进行改进？2.简单设计法介绍简单设计法介绍n一般设计法的几个主要原则一般设计法的几个主要原则l最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。最大限度地实现生

47、产机械和工艺对电气控制线路的要求。l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。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。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，以省去尽可能直接采用电网电压，以省去控制变压器。控制变压器。电气控制线路电气控制线路基础基础2.6 电气控制线路的简单设电气控制线路

48、的简单设计法计法1.简单设计法介绍简单设计法介绍n一般设计法的几个主要原则一般设计法的几个主要原则l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。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，应考虑各个元设计控制线路时，应考虑各个元件之间的实际接线。件之间的实际接线。电气控制线路电气控制线路基础基础2.6 电气控制线路的简单设电气控制线路的简单设计法计法1.简单设计法介绍简单设计法介绍n一般设计法的几个主要原则一般设计法的几个主要原则l在满足生产要求的前提下，控制线路力在满足生产要求的前提下，控制

49、线路力求简单、经济、安全可靠。求简单、经济、安全可靠。正确连接触点正确连接触点 在控制电路中，应尽量在控制电路中，应尽量将所有触点接在线圈的左端或上端，线圈将所有触点接在线圈的左端或上端，线圈的右端或下端直接接到电源的另一根母线的右端或下端直接接到电源的另一根母线上（左右端和上下端是针对控制电路水平上（左右端和上下端是针对控制电路水平绘制或垂直绘制而言的）。这样可以减少绘制或垂直绘制而言的）。这样可以减少线路内产生虚假回路的可能性，还可以简线路内产生虚假回路的可能性，还可以简化电气柜的出线。化电气柜的出线。正确连接电器的线圈正确连接电器的线圈 在交流控制电路在交流控制电路中不能串联两个电器的线

50、圈。中不能串联两个电器的线圈。电气控制线路电气控制线路基础基础2.6 电气控制线路的简单设电气控制线路的简单设计法计法1.简单设计法介绍简单设计法介绍n一般设计法的几个主要原则一般设计法的几个主要原则l在满足生产要求的前提下，控制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。线路力求简单、经济、安全可靠。元器件的连接元器件的连接 应尽量减少多个应尽量减少多个元件依次通电后才接通另一个电器元件依次通电后才接通另一个电器元件的情况。元件的情况。要注意电器之间的联锁和其他安要注意电器之间的联锁和其他安全保护环节全保护环节 电气控制线路电气控制线路基础基础2.6 电气控制线路的简单设电气控