电气控制设备第二章-电气控制电路基本环节课件.ppt

1、 电气控制设备的种类繁多、功能各异，但其控制原理、基电气控制设备的种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本控制电路、基本设计方法等方面均有共同之处，都是由本控制电路、基本设计方法等方面均有共同之处，都是由一些比较简单的典型的基本电气控制电路有机地组合而成一些比较简单的典型的基本电气控制电路有机地组合而成的。本章主要介绍了电气控制系统的基本线路的。本章主要介绍了电气控制系统的基本线路三相异三相异步电动机的起停、正反转、制动、调速、位置控制、多地步电动机的起停、正反转、制动、调速、位置控制、多地点控制、顺序控制线路。它们是分析和设计电气控制线路点控制、顺序控制线路。它们是分析和设计电气控制线路的基础

2、。正确分析和阅读电气原理图、熟悉电气控制原理的基础。正确分析和阅读电气原理图、熟悉电气控制原理图的绘制原则和电气原理图的分析程序是非常重要的，也图的绘制原则和电气原理图的分析程序是非常重要的，也是学生应该掌握的基本技能。是学生应该掌握的基本技能。2.1 电气控制的基本原则电气控制的基本原则 学习电气控制首先要了解电气控制线路绘制的国家标准，学习电气控制首先要了解电气控制线路绘制的国家标准，其次还要了解和掌握电气控制的基本原则。常见电气控制其次还要了解和掌握电气控制的基本原则。常见电气控制基本原则有行程控制原则、电流控制原则、速度控制原则基本原则有行程控制原则、电流控制原则、速度控制原则和时间控

3、制原则几种方法。下面就这几种常见控制原则加和时间控制原则几种方法。下面就这几种常见控制原则加以说明。以说明。2.1.1 行程控制原则行程控制原则 根据生产工艺流程和工作部件的预定轨迹，对拖动电动机根据生产工艺流程和工作部件的预定轨迹，对拖动电动机进行控制称为行程控制，也称为顺序控制，其控制的方法进行控制称为行程控制，也称为顺序控制，其控制的方法称为行程控制原则。行程控制原则是生产机械电气自动化称为行程控制原则。行程控制原则是生产机械电气自动化中应用最多和作用原理最简单的一种方式。例如啤酒生产中应用最多和作用原理最简单的一种方式。例如啤酒生产厂的啤酒灌装流水线厂的啤酒灌装流水线灌酒、检测、封装、

4、贴签、喷字等灌酒、检测、封装、贴签、喷字等就是按行程控制原则设计的。就是按行程控制原则设计的。行程控制的控制电路行程控制的控制电路2-1图所示。图所示。图图2-1 行程控制的控制电路行程控制的控制电路2.1.1 行程控制原则行程控制原则2.1.1 行程控制原则行程控制原则 图图2-1 为顺序起动控制线路。电动机为顺序起动控制线路。电动机M2必须在必须在M1起动后起动后才能起动，这就构成了两台电动机的顺序控制。才能起动，这就构成了两台电动机的顺序控制。工作原理：合上电源开关工作原理：合上电源开关QS，按下起动按钮，按下起动按钮SB2，接触，接触器器KM1线圈通电吸合并自锁，电动机线圈通电吸合并自

5、锁，电动机M1起动运转。起动运转。KM1的常开触点闭合为的常开触点闭合为KM2线圈通电做好准备，也实现自锁线圈通电做好准备，也实现自锁（也称自保），这时按下起动按钮（也称自保），这时按下起动按钮SB4，KM2线圈通电吸线圈通电吸合并自锁，电动机合并自锁，电动机M2起动运转。从而实现了起动运转。从而实现了M1先起动，先起动，M2后起动的按行程（顺序）控制目的。后起动的按行程（顺序）控制目的。2.1.2 电流控制原则电流控制原则 根据电动机主回路电流的大小，利用电流继电器来控制电根据电动机主回路电流的大小，利用电流继电器来控制电动机的工作状态，叫做电流控制原则。例如直流电动机电动机的工作状态，叫做

6、电流控制原则。例如直流电动机电枢回路串电阻启动过程中电流随转速增加而减小，为保证枢回路串电阻启动过程中电流随转速增加而减小，为保证足够的启动转矩，使启动过程中平均电流不变，需要根据足够的启动转矩，使启动过程中平均电流不变，需要根据电流的变化逐段切除启动电阻，以保证启动过程中电流在电流的变化逐段切除启动电阻，以保证启动过程中电流在某一范围变化，从而保证平均启动转矩不变。这就是按电某一范围变化，从而保证平均启动转矩不变。这就是按电流控制原则控制。流控制原则控制。按电流控制原则实现绕线式交流异步电动机控制线路如图按电流控制原则实现绕线式交流异步电动机控制线路如图2-2所示。所示。图2-2 电动机按电

7、流原则控制的启动线路2.1.2 电流控制原则电流控制原则2.1.2 电流控制原则电流控制原则 图图2-2中，按下启动按钮中，按下启动按钮SB2接触器接触器KM1 线圈得电，电动线圈得电，电动机主回路机主回路KM1闭合，电动机带电阻闭合，电动机带电阻R1、R2起动；辅助常起动；辅助常开触点开触点KM1闭合对闭合对SB2自保，同时使中间继电器自保，同时使中间继电器KA线圈线圈得电，常开触点得电，常开触点KA闭合为线圈闭合为线圈KM2、KM3通电做准备；通电做准备；由于起动电流较大，此时，电流继电器线圈由于起动电流较大，此时，电流继电器线圈KI1、KI2得电，得电，常闭触点触点常闭触点触点KI1和触

8、点和触点KI2打开，当电动机转子电流随着打开，当电动机转子电流随着速度上升逐渐下降时，电流继电器线圈速度上升逐渐下降时，电流继电器线圈KI1率先释（通过率先释（通过整定值实现），常闭触点整定值实现），常闭触点KI1闭合，接触器闭合，接触器KM2线圈得电，线圈得电，切除转子电阻切除转子电阻R1，电机再一次加速起动，电动机转子电，电机再一次加速起动，电动机转子电流再次增大，电流线圈流再次增大，电流线圈KI2吸合，吸合，2.1.2 电流控制原则电流控制原则 常闭触点常闭触点KI2仍然打开，随着速度上升电动机电流又一次仍然打开，随着速度上升电动机电流又一次逐渐下降，达到设定值时，电流线圈逐渐下降，达到

9、设定值时，电流线圈KI2释放，常闭触点释放，常闭触点KI2闭合，闭合，接触器接触器KM3线圈得电，切除电阻线圈得电，切除电阻R2，电动机，电动机工作在固有特性上加速运行。上图中工作在固有特性上加速运行。上图中KM2、KM3得电后得电后是否切除是否切除R1、R2，关键在于，关键在于KI1、KI2线圈通过的电流情线圈通过的电流情况，电流大则常闭触点况，电流大则常闭触点KI1、KI2不闭合，只有电流小于不闭合，只有电流小于设定值后，触点设定值后，触点KI1、KI2才会闭合并切除电阻才会闭合并切除电阻R1、R2，故属于按电流原则控制的起动线路。故属于按电流原则控制的起动线路。2.1.3 速度控制原则速

10、度控制原则 根据电动机的转速变化，利用速度继电器来转换控制电路根据电动机的转速变化，利用速度继电器来转换控制电路进而改变电动机的运行状态，叫做速度控制原则。当电动进而改变电动机的运行状态，叫做速度控制原则。当电动机能耗制动（交流电动机的能耗制动也称动力制动）使速机能耗制动（交流电动机的能耗制动也称动力制动）使速度小于度小于100r/min时需切断电源自由停车。当电动机电枢反时需切断电源自由停车。当电动机电枢反接制动时速度接近接制动时速度接近0时需切断电源及时停车。以上均属按时需切断电源及时停车。以上均属按速度原则控制电动机的运行状态。速度控制原则的控制线速度原则控制电动机的运行状态。速度控制原

11、则的控制线路如图路如图2-3所示。所示。图图2-3 电动机按速度原则控制的能耗制动电路图电动机按速度原则控制的能耗制动电路图2.1.3 速度控制原则速度控制原则2.1.3 速度控制原则速度控制原则 如图如图2-3所示，按下所示，按下SB2接触器接触器KM1线圈有电，主回路线圈有电，主回路KM1触点闭合，电动机起动运行，同时辅助触点触点闭合，电动机起动运行，同时辅助触点KM1闭闭合对合对SB2自保，常闭辅助触点自保，常闭辅助触点KM1打开对打开对KM2接触器实现接触器实现电气闭锁；按下电气闭锁；按下SB1，切断，切断KM1接触器电源，接触器电源，KM1失电，失电，主回路主回路KM1触点断开，电动

12、机失电，辅助触点触点断开，电动机失电，辅助触点KM1对对SB1停止自保，对停止自保，对KM2接触器的电气闭锁，常闭触点接触器的电气闭锁，常闭触点KM1闭闭合为能耗制动做准备，虽然电动机停电，由于瞬间停电，合为能耗制动做准备，虽然电动机停电，由于瞬间停电，电动机的速度可以认为不变，因此速度继电器的常开触点电动机的速度可以认为不变，因此速度继电器的常开触点KS2.1.3 速度控制原则速度控制原则 闭合，所以按下闭合，所以按下SB1因连锁作用接触器因连锁作用接触器KM2线圈有电，主线圈有电，主触点触点KM2闭合，将整流后的直流电源接入电动机闭合，将整流后的直流电源接入电动机BC相，相，开始能耗制动；

13、当速度下降到一定程度后即达到速度继电开始能耗制动；当速度下降到一定程度后即达到速度继电器设定值时，速度继电器器设定值时，速度继电器n失电（释放），常闭触点失电（释放），常闭触点KS打打开，线圈开，线圈KM2失电，电气制动停止，电动机进入自由停车失电，电气制动停止，电动机进入自由停车状态，直至速度为零。这就是依靠速度大小进行电动机控状态，直至速度为零。这就是依靠速度大小进行电动机控制，即按速度原则控制电动机的运行状态。制，即按速度原则控制电动机的运行状态。2.1.4 时间控制原则时间控制原则 根据时间的变化来控制电动机的运行状态叫做时间控制原根据时间的变化来控制电动机的运行状态叫做时间控制原则。

14、以星则。以星三角降压启动为例，启动时接成星形，过一定三角降压启动为例，启动时接成星形，过一定时间结束星形启动，改为三角形起动就属于按时间原则控时间结束星形启动，改为三角形起动就属于按时间原则控制。此外，直流电动机和线绕式异步电动机各级启动电阻制。此外，直流电动机和线绕式异步电动机各级启动电阻的切除过程如果按规定时间逐级切除，直至电动机在固有的切除过程如果按规定时间逐级切除，直至电动机在固有特性上运行，也同属按时间原则控制。特性上运行，也同属按时间原则控制。2.1.4 时间控制原则时间控制原则 如图如图2-4所示为按时间原则控制电动机按星所示为按时间原则控制电动机按星三角启动的三角启动的典型电路

15、。图中按下启动按钮典型电路。图中按下启动按钮SB2，接触器，接触器KM1线圈有电，线圈有电，主回路主回路KM1触点闭合，同时辅助触点触点闭合，同时辅助触点KM1闭合对闭合对SB2实现实现自保，此外，时间继电器自保，此外，时间继电器KT得电，常闭触点得电，常闭触点KT延时打开，延时打开，接触器接触器KM3线圈得电，常开触点闭合，实现星型起动；同线圈得电，常开触点闭合，实现星型起动；同时常开触点时常开触点KT延时闭合，常闭触点延时闭合，常闭触点KM3打开，确保接触打开，确保接触器器KM2线圈不得电，实现间电气闭锁线圈不得电，实现间电气闭锁(也称电气互锁也称电气互锁)；随；随着时间推移，着时间推移，

16、2.1.4 时间控制原则时间控制原则 电动机速度逐渐上升，启动电流逐渐下降，经延时一段时电动机速度逐渐上升，启动电流逐渐下降，经延时一段时间间t，时间继电器，时间继电器KT常闭触点打开，切断接触器常闭触点打开，切断接触器KM3的的电源，常开触点电源，常开触点KT延时闭合为接触器延时闭合为接触器KM2线圈通电做准线圈通电做准备，线圈备，线圈KM3失电，常开触点失电，常开触点KM3打开，停止星型起动，打开，停止星型起动，常闭触点常闭触点KM3闭合，使得接触器闭合，使得接触器KM2线圈得电，主回路线圈得电，主回路中常开触点中常开触点KM2闭合，实现三角形起动，完成星闭合，实现三角形起动，完成星-三角

17、起三角起动。这就是依靠时间进行电动机控制，即按时间原则控制动。这就是依靠时间进行电动机控制，即按时间原则控制电动机的运行状态。电动机的运行状态。图图2-4 时间控制的星时间控制的星三角启动三角启动2.1.4 时间控制原则时间控制原则 图图2-4 时间控制的星时间控制的星三角启动三角启动2.1.4 时间控制原则时间控制原则 图图2-4 时间控制的星时间控制的星三角启动三角启动2.1.4 时间控制原则时间控制原则2.2 电气控制线路设计基本原则电气控制线路设计基本原则 2.2.1 电气控制线路的基本要求电气控制线路的基本要求 控制线路设计包括原理设计和工艺设计两部分。控制线路设计包括原理设计和工艺

18、设计两部分。1.电气原理图设计内容：电气原理图设计内容：1)拟定电气设计任务书。拟定电气设计任务书。2)选择电力拖动方案和控制方式。选择电力拖动方案和控制方式。3)确定电动机的类型、型号、容量、转速。确定电动机的类型、型号、容量、转速。4)设计电气控制原理图。设计电气控制原理图。5)计算主要技术参数，选择电气元件及编制电机和电气元计算主要技术参数，选择电气元件及编制电机和电气元件明细表。件明细表。2.2.1 电气控制线路的基本要求电气控制线路的基本要求 2.电气工艺设计内容：电气工艺设计内容：1)设计电气设备的总体配置，绘制总装配和总接线图。设计电气设备的总体配置，绘制总装配和总接线图。2)绘

19、制各组件电气元件布置图与安装接线图，标明安装方绘制各组件电气元件布置图与安装接线图，标明安装方式、接线方式，做好进出接线编号工作。式、接线方式，做好进出接线编号工作。3)设计电器箱。设计电器箱。4)编写使用和维护说明书。编写使用和维护说明书。2.2.2 电气原理图介绍与要求电气原理图介绍与要求 电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部件的连接电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图。电路图不反映元器件的实际位关系和工作原理的电路图。电路图不反映元器件的实际位置、大小，只反映元器件之间的连接关系。电气原理图是置、大小，只反映元器件之间的连接关系。电气原理图是根据

20、电气动作原理绘制的，用来表示电气动作原理，用于根据电气动作原理绘制的，用来表示电气动作原理，用于根据动作原理分析和排除故障，而不考虑电气设备的电气根据动作原理分析和排除故障，而不考虑电气设备的电气元器件的实际结构和安装情况。通过电路图，还可以在测元器件的实际结构和安装情况。通过电路图，还可以在测试和寻找故障时提供足够的信息，同时电气原理图也是编试和寻找故障时提供足够的信息，同时电气原理图也是编制接线图的重要依据。制接线图的重要依据。2.2.2 电气原理图介绍与要求电气原理图介绍与要求 1)电气原理图中电气元件图形符号、文字符号及标号必须电气原理图中电气元件图形符号、文字符号及标号必须采用最新国

21、家标准。文字符号分为基本文字符号和辅助文采用最新国家标准。文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。文字符号适用于电气技术领域中的技术文件的编字符号。文字符号适用于电气技术领域中的技术文件的编制，也可以表示在电气设备、装置和元件上或其近旁以标制，也可以表示在电气设备、装置和元件上或其近旁以标明他们的名称、功能、状态和特征。明他们的名称、功能、状态和特征。2)电源线的画法。电气原理图根据电路通过的电流大小可电源线的画法。电气原理图根据电路通过的电流大小可分为主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机或线路分为主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机或线路末端的电路；辅助电路一般由按钮、电气元件的线圈

22、、接末端的电路；辅助电路一般由按钮、电气元件的线圈、接触器的辅助触点、继电器的辅助触点等组成。绘制电路图触器的辅助触点、继电器的辅助触点等组成。绘制电路图时，主电路用粗实线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助时，主电路用粗实线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘在原理图的右侧或下方。电路用细线条绘在原理图的右侧或下方。2.2.2 电气原理图介绍与要求电气原理图介绍与要求 3)原理图中直流电源用水平线画出，正极在上，负极在下；原理图中直流电源用水平线画出，正极在上，负极在下；三相交流电源线水平画在上方，按相序从上到下依三相交流电源线水平画在上方，按相序从上到下依L1、L2、L3、中性线（、

23、中性线（N线）和保护地线（线）和保护地线（E线）画出。简要线）画出。简要表达为如下几条：表达为如下几条：(1)电器元件采用国家标准规定的图形符号和文字符号表电器元件采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示。示。(2)主电路用粗线条画在左（上）边；控制电路用细线条主电路用粗线条画在左（上）边；控制电路用细线条画在右（下）边。画在右（下）边。2.2.2 电气原理图介绍与要求电气原理图介绍与要求(3)同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要相同。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加相同。若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字符号

24、的下标，以示区别，如上数字符号的下标，以示区别，如KM1、KM2等。等。(4)所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。始状态画出。(5)当图形垂直放置时，各元器件触点图形符号以当图形垂直放置时，各元器件触点图形符号以“左开左开右闭右闭”绘制。当图形为水平放置时以绘制。当图形为水平放置时以“上闭下开上闭下开”绘制。绘制。(6)电路图应按主电路、辅助电路（控制电路、照明电路、电路图应按主电路、辅助电路（控制电路、照明电路、信号电路、保护电路）分开绘制。信号电路、保护电路）分开绘制。2.2.2 电气原理图介绍与要求电气原理图介绍与要求(

25、7)控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自控制电路的分支电路，原则上按动作顺序和信号流自上而下或自左至右的原则绘制。上而下或自左至右的原则绘制。(8)直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上直流和单相电源电路用水平线画出，一般画在图样上方，相序自上而下排列。方，相序自上而下排列。(9)主电路与电源电路垂直画出。控制电路与信号电路垂主电路与电源电路垂直画出。控制电路与信号电路垂直画在两条水平电源线之间。直画在两条水平电源线之间。(10)耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接与下方水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元与下方

26、水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。件之间。2.2.2 电气原理图介绍与要求电气原理图介绍与要求(11)需要测试和拆、接外部引线的端子时，应用图形符号需要测试和拆、接外部引线的端子时，应用图形符号“空心圆空心圆”表示。电路的连接点用表示。电路的连接点用“实心圆实心圆”表示。表示。(12)中性线（中性线（N）和保护接地线（）和保护接地线（PE）放在相线之下。）放在相线之下。2.2.3 电气元件布置图电气元件布置图 电气元件布置图用来表示元器件实际安装位置的图。绘制电气元件布置图用来表示元器件实际安装位置的图。绘制时注意以下几方面：时注意以下几方面：1)体积大和较重的元件应安装在下

27、方，发热元件安装在下体积大和较重的元件应安装在下方，发热元件安装在下方。方。2)强、弱电之间要分开，弱电部分要加屏蔽。强、弱电之间要分开，弱电部分要加屏蔽。3)需要经常调整、检修的元件，安装高度要适中。需要经常调整、检修的元件，安装高度要适中。4)元件的布置要整齐、对称、美观。元件的布置要整齐、对称、美观。5)元件布置不要过密，以利于布线和维修。元件布置不要过密，以利于布线和维修。2.2.4 安装接线图安装接线图 安装接线图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系。安装接线图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系。图中表明了电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电图中表明了电气设备外部元件的相对

28、位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据。气连接，是实际安装接线的依据。电气接线图的绘制原则是：电气接线图的绘制原则是：1)各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面按实各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制。际尺寸以统一比例绘制。2)一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框起来，即采用集中表示法。起来，即采用集中表示法。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。致，并符合国家标准。2.2.4 安装接线图安装接线图 4)各电

29、气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并予以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。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绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。线。6)接线图中应标明连接导线的规格、型号、根数、颜色和接线图中应标明连接导线的规格、型号、根数、颜色和穿线管的尺寸等。穿线管的尺寸等。2.2.5 绘图原则绘图原则 各种图的图纸尺寸一般选用各种图的图纸尺寸一般选用297mm210mm、297mm240mm、297mm630mm，297m

30、m840mm 四种幅面，特殊需要可按四种幅面，特殊需要可按GB126-74 机械制图机械制图国家标准选用其他尺寸。国家标准选用其他尺寸。2.3 电动机控制线路中的典型环节电动机控制线路中的典型环节 2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路路图图2-5 异步电动机起、保、停控制线路异步电动机起、保、停控制线路2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 三相电动机起、保、停电气控制电路如图三相电动机起、保、停电气控制电路如图2-5(a)所示。图所示。图中左侧为主电路，由电源开关中左侧为主电路

31、，由电源开关QS、熔断器、熔断器FU1、接触器、接触器KM 主触点、热继电器主触点、热继电器FR的发热元件和电动机的发热元件和电动机M构成；右构成；右侧控制线路由熔断器侧控制线路由熔断器FU2、热继电器、热继电器FR 常闭触点、停止常闭触点、停止按钮按钮SB1、起动按钮、起动按钮SB2、接触器、接触器KM常开辅助触点和它常开辅助触点和它的线圈构成。这种环节按照一定的规律组合起来，成为典的线圈构成。这种环节按照一定的规律组合起来，成为典型环节，因此熟悉这些典型环节，对阅读控制线路是非常型环节，因此熟悉这些典型环节，对阅读控制线路是非常有益的。有益的。2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气

32、控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 1 工作原理工作原理 电动机起动时，合上电源开关电动机起动时，合上电源开关QS，引入三相电源，按下，引入三相电源，按下按钮按钮SB2，接触器，接触器KM 的线圈通电吸合，主触点的线圈通电吸合，主触点KM 闭合，闭合，电动机电动机M 接通电源起动运转。同时与接通电源起动运转。同时与SB2并联的常开触点并联的常开触点KM 闭合。当手松开按钮后，闭合。当手松开按钮后，SB2在自身复位弹簧的作用在自身复位弹簧的作用下恢复到原来断开的位置时，接触器下恢复到原来断开的位置时，接触器KM 的线圈仍可通过的线圈仍可通过KM 的常开触点使接触器线圈继续通电，从

33、而保持电动机的常开触点使接触器线圈继续通电，从而保持电动机的连续运行。这种依靠接触器自身常开触点而使其线圈保的连续运行。这种依靠接触器自身常开触点而使其线圈保持通电的现象称为自保或自锁。起自保作用的辅助触点称持通电的现象称为自保或自锁。起自保作用的辅助触点称为自保触点。为自保触点。2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 电动机停止时，只要按下停止按钮电动机停止时，只要按下停止按钮SB1，将控制电路断开，将控制电路断开即可。这时接触器即可。这时接触器KM 的线圈断电释放，的线圈断电释放，KM 的常开主触的常开主触点将三相电源切断，电动机点

34、将三相电源切断，电动机M逐渐自由减速直至停止旋转。逐渐自由减速直至停止旋转。当手松开按钮后，当手松开按钮后，SB1 的常闭触点在复位弹簧的作用下，的常闭触点在复位弹簧的作用下，虽又恢复到原来的常闭状态，但接触器线圈已不再能依靠虽又恢复到原来的常闭状态，但接触器线圈已不再能依靠自锁触点通电了，因为原来闭合的自锁触点早已随着接触自锁触点通电了，因为原来闭合的自锁触点早已随着接触器线圈的断电而断开了。这个电路是单向自锁控制电路，器线圈的断电而断开了。这个电路是单向自锁控制电路，它的特点是：起动、保持、停止，所以称为它的特点是：起动、保持、停止，所以称为“起、保、停起、保、停”控制电路。控制电路。2.

35、3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 图图2-5(b)为启动时的机械特性曲线。按下按钮为启动时的机械特性曲线。按下按钮SB2，接触，接触器器KM的主触点闭合时，由于电磁力矩的主触点闭合时，由于电磁力矩TST大于负载力矩大于负载力矩TL，故电动机加速运行，直至到达稳定点，故电动机加速运行，直至到达稳定点a。按下停止按。按下停止按钮钮SB1切断电源，电动机沿坐标纵轴自由滑行，直至停车。切断电源，电动机沿坐标纵轴自由滑行，直至停车。2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 2.保护环节保护

36、环节 1)短路保护。熔断器短路保护。熔断器FU1、FU2 分别作主电路和控制线分别作主电路和控制线路的短路保护，当线路发生短路故障时能迅速切断电源。路的短路保护，当线路发生短路故障时能迅速切断电源。2)过载保护。通常生产机械中需要持续运行的电动机均设过载保护。通常生产机械中需要持续运行的电动机均设过载保护，其特点是过载电流越大，保护动作越快，但不过载保护，其特点是过载电流越大，保护动作越快，但不会受电动机起动电流影响而动作。会受电动机起动电流影响而动作。2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 3)失压和欠压保护。在电动机正常运行时，如果

37、因为电源失压和欠压保护。在电动机正常运行时，如果因为电源电压的消失而使电动机停转，那么在电源电压恢复时电动电压的消失而使电动机停转，那么在电源电压恢复时电动机就有可能自行起动，电动机的自起动可能会造成人身事机就有可能自行起动，电动机的自起动可能会造成人身事故或设备事故。防止电源电压恢复时电动机自起动的保护故或设备事故。防止电源电压恢复时电动机自起动的保护叫做失压保护，也叫零电压保护。在电动机正常运行时，叫做失压保护，也叫零电压保护。在电动机正常运行时，电源电压过分降低会引起电动机转速下降和转矩降低，若电源电压过分降低会引起电动机转速下降和转矩降低，若负载转矩不变，使电动机电流过大，造成电动机停

38、转和损负载转矩不变，使电动机电流过大，造成电动机停转和损坏电动机。坏电动机。2.3.1 三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路三相异步电动机简单的起、保、停电气控制电路 由于电源电压过分降低可能会引起一些电器释放，造成电由于电源电压过分降低可能会引起一些电器释放，造成电路不正常工作，可能会产生事故。因此需要在电源电压下路不正常工作，可能会产生事故。因此需要在电源电压下降到最小允许的电压值时将电动机电源切除，这样的保护降到最小允许的电压值时将电动机电源切除，这样的保护叫做欠压保护。图叫做欠压保护。图2-5中依靠接触器自身电磁机构实现失中依靠接触器自身电磁机构实现失压和欠压保护。当电源电压由于

39、某种原因而严重欠电压或压和欠压保护。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压时，接触器的衔铁自行释放，电动机停止运转。而失电压时，接触器的衔铁自行释放，电动机停止运转。而当电源电压恢复正常时，接触器线圈也不能自动通电，只当电源电压恢复正常时，接触器线圈也不能自动通电，只有在操作人员再次按下起动按钮后电动机才会起动。有在操作人员再次按下起动按钮后电动机才会起动。a)b)图图2-6 起动和停止控制线路起动和停止控制线路a)点动控制 b)起、保、停、点动控制2.3.2 起动和停止控制起动和停止控制2.3.2 起动和停止控制起动和停止控制 图图2-6是用按钮控制电动机起动和停止的典型线路。需起是用按

40、钮控制电动机起动和停止的典型线路。需起动电动机时，先合上电源开关动电动机时，先合上电源开关QS，再按启动按钮，再按启动按钮SB1，接触器接触器KM线圈接通动作，使电动机线圈接通动作，使电动机M直接起动。接触器直接起动。接触器的一个辅助动合触点的一个辅助动合触点KM与与SB1并联，以维持接触器线圈并联，以维持接触器线圈继续通电，起自保护作用，使电动机起动后能保持连续运继续通电，起自保护作用，使电动机起动后能保持连续运行。同时触点与按钮行。同时触点与按钮SB1的组合还起零电压保护作用，即的组合还起零电压保护作用，即当电源突然消失或降低时，接触器跳闸，切断电动机电源当电源突然消失或降低时，接触器跳闸

41、，切断电动机电源线路。电源电压恢复时，接触器不会自动吸合使电动机自线路。电源电压恢复时，接触器不会自动吸合使电动机自行起动，以保安全。行起动，以保安全。2.3.2 起动和停止控制起动和停止控制 要使电动机停止运转时，只要按下停止按钮要使电动机停止运转时，只要按下停止按钮SB2，接触器，接触器按钮失电，其动合触点全部断开，电动机与电源断开而停按钮失电，其动合触点全部断开，电动机与电源断开而停转。停止按钮复位时，接触器线圈不会自动通电动作（因转。停止按钮复位时，接触器线圈不会自动通电动作（因起动按钮已解除自保），必须再次按下起动按钮已解除自保），必须再次按下SB1时才能使电动时才能使电动机起动。机

42、起动。有些生产机械常常需要试车或调整，则由无自保作用的控有些生产机械常常需要试车或调整，则由无自保作用的控制线路实现所谓制线路实现所谓“点动点动”控制，即按下起动按钮电动机就控制，即按下起动按钮电动机就转动，放开按钮电动机停转。转动，放开按钮电动机停转。“点动点动”控制线路如图控制线路如图2-6(a)所示，此时只需一个起动按钮。图所示，此时只需一个起动按钮。图2-6(b)是既可以做是既可以做正常起动、停止，又可以做点动控制的混合控制线路，正常起动、停止，又可以做点动控制的混合控制线路，SB1为正常的起动控制按钮，为正常的起动控制按钮，SB3为点动控制按钮。为点动控制按钮。2.3.3 可逆控制可

43、逆控制 有的生产机械，如提升机、运输机、吊车、电梯等需要正有的生产机械，如提升机、运输机、吊车、电梯等需要正向旋转，也需要反向旋转，则应采用可逆控制线路。对于向旋转，也需要反向旋转，则应采用可逆控制线路。对于三相异步电动机只要将其三相电源中的任意两相调换接线，三相异步电动机只要将其三相电源中的任意两相调换接线，就可改变电源相序使电动机由正向旋转变为反向旋转。为就可改变电源相序使电动机由正向旋转变为反向旋转。为此，需在前述不可逆控制线路的基础上再增设一组按钮和此，需在前述不可逆控制线路的基础上再增设一组按钮和接触器，实现可逆控制。接触器，实现可逆控制。如图如图2-7所示，正向运行时，按下正转起动

44、按钮所示，正向运行时，按下正转起动按钮SB2，正，正转接触器转接触器KM1通电动作，电动机正转。要反转时，先按下通电动作，电动机正转。要反转时，先按下停止按钮停止按钮SB1使使KM1释放，再按下释放，再按下SB3，使反转接触器，使反转接触器KM2通电动作，电动机反转。通电动作，电动机反转。2.3.3 可逆控制可逆控制 在可逆控制线路中，为防止正、反两接触器同时通电闭合，在可逆控制线路中，为防止正、反两接触器同时通电闭合，造成电源短路的严重事故，则在两个接触器的线圈回路中，造成电源短路的严重事故，则在两个接触器的线圈回路中，彼此串接一个对方的动断辅助触点，实现彼此串接一个对方的动断辅助触点，实现

45、“互锁互锁”保护，保护，或称或称“电气互锁电气互锁”。这样，当其中一个接触器通电动作时，。这样，当其中一个接触器通电动作时，另一个接触器就不能动作。图另一个接触器就不能动作。图2-7中串接在线圈中串接在线圈KM2和线和线圈圈KM1之间的之间的KM1和和KM2两个常闭触点就实现电气互锁。两个常闭触点就实现电气互锁。图图2-7 电气互锁可逆控制线路电气互锁可逆控制线路2.3.3 可逆控制可逆控制2.3.3 可逆控制可逆控制 还可以用机械互锁来进行保护，如图还可以用机械互锁来进行保护，如图2-8所示，它利用按所示，它利用按钮本身的动触点（该种按钮同时有一对动合和一对动断触钮本身的动触点（该种按钮同时

46、有一对动合和一对动断触点），串接在相反方向的接触器线圈回路中。当需要正向点），串接在相反方向的接触器线圈回路中。当需要正向起动时，按下起动时，按下SB2，使，使KM1通电动作，电动机正转，同时通电动作，电动机正转，同时使使KM2线圈回路断开，不能使电动机反向起动。反之亦然。线圈回路断开，不能使电动机反向起动。反之亦然。图图2-8 机械互锁可逆控制线路机械互锁可逆控制线路2.3.3 可逆控制可逆控制2.3.3 可逆控制可逆控制 为确保安全可靠，可采用同时具有电气和机械互锁措施，为确保安全可靠，可采用同时具有电气和机械互锁措施，实现复合互锁的可逆控制线路，图实现复合互锁的可逆控制线路，图2-8所示

47、电路就是具有所示电路就是具有机械电气复合互锁的可逆控制线路。这种情况下，即使其机械电气复合互锁的可逆控制线路。这种情况下，即使其中某一动断触点不能打开，也不致发生电源短路事故。中某一动断触点不能打开，也不致发生电源短路事故。2.3.4 联锁控制联锁控制 上述互锁控制同样也可用于两台电动机的相互闭锁，即一上述互锁控制同样也可用于两台电动机的相互闭锁，即一台电动机运行时，另一台电动机不能起动，称为台电动机运行时，另一台电动机不能起动，称为“联锁联锁”控制。另外有些机械，如煤炭生产现场的皮带输送机运送控制。另外有些机械，如煤炭生产现场的皮带输送机运送物料时，需逆物料运送方向顺序起动。图物料时，需逆物

48、料运送方向顺序起动。图2-9为点动连锁为点动连锁控制电路，图控制电路，图2-10为两台电动机顺序起动的控制线路。图为两台电动机顺序起动的控制线路。图2-10中，只有当中，只有当KM1通电动作后，通电动作后，KM2才能工作，如先才能工作，如先按按SB4，则，则KM2不能动作。需停机时，分别按不能动作。需停机时，分别按SB1、SB2使两台电动机都停止运转，事实上煤矿皮带运输机起使两台电动机都停止运转，事实上煤矿皮带运输机起动时须逆煤流起动，停车时须顺煤流停车，具体线路在第动时须逆煤流起动，停车时须顺煤流停车，具体线路在第五章第一节专门介绍，本处只是简单介绍顺序控制而已。五章第一节专门介绍，本处只是

49、简单介绍顺序控制而已。图图2-9 点动连锁控制线路点动连锁控制线路2.3.4 联锁控制联锁控制图图2-10 顺序起动控制线路顺序起动控制线路2.3.4 联锁控制联锁控制2.3.5 多地点控制多地点控制 有些生产机械需在不同的地点实现对电动机进行有些生产机械需在不同的地点实现对电动机进行起动和停止控制。起动和停止控制。图图2-11 多地点控制线路多地点控制线路2.3.5 多地点控制多地点控制 图图2-11为可在两地进行控制的线路，即在不同的地点各安为可在两地进行控制的线路，即在不同的地点各安装一套起动和停止按钮，使电动机起动的按钮为动合触点装一套起动和停止按钮，使电动机起动的按钮为动合触点且并联

50、联结，而使电动机停止的按钮为动断触点且串联。且并联联结，而使电动机停止的按钮为动断触点且串联。这一原则适用于三个及更多地点的控制。这一原则适用于三个及更多地点的控制。2.4 三相交流异步电动机控制三相交流异步电动机控制 三相笼型异步电动机坚固耐用，结构简单，价格便宜，因三相笼型异步电动机坚固耐用，结构简单，价格便宜，因此在生产机械中应用十分广泛。电动机的起动是指其转子此在生产机械中应用十分广泛。电动机的起动是指其转子由静止状态转为正常运转状态的过程。笼型异步电动机有由静止状态转为正常运转状态的过程。笼型异步电动机有两种起动方式，直接起动和降压起动。直接起动又称为全两种起动方式，直接起动和降压起