整套课件教程：电机及机床电气控制.ppt

1、项目一项目一 交流电机的运行控制交流电机的运行控制电机及机床电气控制电机及机床电气控制教学目标：教学目标：知识目标：知识目标：1、三相异步电动机工作特性；2、三相异步电动机的启动、制动方法；3、三相异步电动机的调速方法；4、三相异步电动机的启动、制动控制电路。能力目标：能力目标：1、三相异步电动机的启动、制动方法；2、三相异步电动机的调速方法；3、三相异步电动机的启动、制动控制电路；4、三相异步电动机的启动、制动控制电路。情感目标：情感目标：通过交流电机的运行控制，锻炼学生科学的思维方式和职业素养、细致的工作作风。通过项目教学，养成团结协作的团队精神。电机及机床电气控制电机及机床电气控制教学重

2、点和难点：教学重点和难点：重重 点：点：1、交流异步电动机的结构；2、掌握交流异步电动机的负载特性；3、掌握交流异步电动机的启动方法；4、掌握交流异步电动机的制动方法。难难 点：点：1、掌握交流异步电动机的启动方法；2、掌握交流异步电动机的制动方法。教学方法：教学方法：项目教学法：项目教学法：1、引出问题；2、项目分析；3、行为引导法；4、学练结合电机及机床电气控制电机及机床电气控制学时、教具、课前准备：学时、教具、课前准备：学时：12学时 教具：交流电机、交流电机控制装备、万用表 课前准备：学生预习相关课程知识；设备调试；规范标准准备；教学过程：教学过程：一、项目提出一、项目提出 交流电动机

3、有同步和异步之分。异步电动机按相数不同，又可分为三相异步电动机和单相异步电动机；按其转子结构不同，又可分为笼型和绕线转子型，其中笼型三相异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低廉、维护方便的特点，应用最为广泛。本任务主要完成三相异步电动机的结构与工作原理极其负载特征，重点分析三相异步电动机的机械特性及电力拖动的相关知识，对单相异步电动机也做简要介绍。电机及机床电气控制电机及机床电气控制二、项目分析二、项目分析 由变压器的工作过程分析，引出交流异步电动机工作情况，在此基础上，掌握交流异步电动机的负载特性，掌握交流异步电动机的启动方法，掌握交流异步电动机的制动方法。三、项目计划及决策三、项目计划及

4、决策 1、控制设备的准备：DZSZ-1D型电机及电器自动控制实验装置。万用表的准备。2、工作准备交流电机控制的启动、停止、运行线路方案准备。3、电源配备电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点一、三相异步电动机结构与工作原理知识点一、三相异步电动机结构与工作原理 一、三相异步电动机的结构 1、定子：结构和连线方法 2、转子 3、三相异步电动机的分类和用途 开启式；防护式；封闭式；特殊防护式 二、三相异步电动机的工作原理 1、旋转磁场 1）旋转磁场的产生，重点是两极三相异步电动机旋转磁场的产生。2）旋转磁场的转速：n=60f1/p 3）旋转磁场的旋转方向 2、转子的转动 1）转子转动的工作原理

5、 2）转子的转速n、转差率s与转动方向 3、三相异步电动机的名牌及主要系列电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点二、三相异步电动机的空载运行知识点二、三相异步电动机的空载运行 U1E1=4.44f1N1K1m,由式可知,当电源频率一定时,电机的每极磁通m仅与外加电压U1成正比。知识点三、三相异步电动机的负载运行知识点三、三相异步电动机的负载运行安排系统现场教学（录象）：了解整个电机急拖动的工作过程。知识点四、三相异步电动的工作特性知识点四、三相异步电动的工作特性 三相异步电动机的工作特性是指U1=UN和f1=fN及定、转子绕组不串任何阻抗的情况下，电动机的转速n、定子电流I1电磁转矩T、功

6、率因数cos1,效率与输出功率P2的关系。一、转速特性n=f(P2)曲线 二、定子电流特性I1=f(P2)曲线 三、功率因数特性cos1=f(P2)曲线 四、转矩特性T=f(P2)曲线 五、效率特性=f(P2)曲线电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点五、三相异步电动机的电磁转矩特性知识点五、三相异步电动机的电磁转矩特性 异步电动机的转子电流与旋转磁场磁通相互作用，产生了电磁力和电磁转矩，在电磁转矩作用下，电动机旋转。一、电磁转矩的物理表达式 T=CTMI2S cos2 二、电磁转矩的参数表达式 T=C（U1sR2）/(f1R2+(sX2)2)1）电动状态 2）发电状态 3）制动状态 三、

7、电磁转矩的实用表达式 T=2Tm/（Sm/S+S/Sm）电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点六、三相异步电动机的机械特性知识点六、三相异步电动机的机械特性一、机械特性曲线分析 1）额定转矩TN 2）最大转矩Tm 3）启动转矩TST二、固有特性三、人为机械特性 1）降低定子端电压的人为机械特性 2）转子回路串对称三相电阻的人为机械特性强调强调：掌握三相异步电动机的上述三个特性，在使用和分析其工作性能方面有相当重要的作用。理解公式中各参数的意义，对后续课程的学习有帮助。电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点七、电力拖动的基本知识知识点七、电力拖动的基本知识 一、电力拖动系统的运动方程式

8、1）单轴电力拖动系统运动方程式 2）电力拖动系统的运动状态 二、电力拖动系统的负载和负载转矩特性 1）恒转矩特性 2）恒功率特性 3）通风机型负载特性 三、电力拖动系统稳定运行的条件 四、转矩特性T=f(P2)曲线 五、效率特性=f(P2)曲线电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点八、三相异步电动机的启动知识点八、三相异步电动机的启动异步电动机的转子电流与旋转磁场磁通相互作用，产生了电磁力和电磁转矩，在电磁转矩作用下，电动机旋转。一、三相笼型异步电动机的启动 二、三相绕线转子异步电动机的启动1）转子串电阻启动；2）转子串频敏变阻器启动提示提示：掌握三相异步电动机的启动方法，在使用和分析其工

9、作性能方面有相当重要的作用。理解公式中各参数的意义，对后续课程的学习有帮助。电机及机床电气控制电机及机床电气控制知识点九、三相异步电动机的制动知识点九、三相异步电动机的制动 制动的目的。常用三种方法：反接制动、能耗制动和回馈制动。一、反接制动 分电源反接制动和倒拉反接制动。1）电源反接制动 2）倒拉反接制动 二、能耗制动 三、回馈制动 1）反向回馈制动 2）正向回馈制动电机及机床电气控制电机及机床电气控制拓展与提高：三相异步电动机的调速拓展与提高：三相异步电动机的调速 根据转速公式：n=n1(1-s)=(1-s)60f1/p 可知有三种方法。一、三相笼型异步电动机的变极调速 1）变极原理 2）

10、两种常用的变极接线法 a)Y/Y Y变极调速 b)/Y Y变极调速 3)变极调速的机械特性 二、变频调速 1）变频与调压的配合；2）恒转矩变频调速时机械特性 3）三相异步电机变频调速 4）变频电源简介 三、变转差率s调速（简介）电机及机床电气控制电机及机床电气控制五、项目检查五、项目检查 掌握三相异步电动机的工作特性，完成电机控制线路的搭接；万用表使用方法正确；交流电机的启动和制动方法。在使用和分析其工作性能方面的技能。掌握三相异步电动机的调速方法。六、项目评估六、项目评估 1三相异步电动机的旋转磁场是怎样产生的？其转速是由什么决定？对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速

11、为多少？2试述三相异步电动机的转动原理、3 旋转磁场的转向由什么决定?如何改变旋转磁场的转向？4 当三相异步电动机的转子电路开路时，电动机能否转动？为什么？5何谓三相异步电动机的转差率？额定转差率一般是多少？启动瞬时的转差率是多少？电机及机床电气控制电机及机床电气控制 6 试述三相异步电动机当机械负载增加时，三相异步电动机的内部经过怎样的变化，最终使电动机在较以前低的转速下稳定运行？7 当三相异步电动机的机械负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？8三相异步电动机在空载时的功率因数约为多少？当在额定负载下运行时，功率因数为何会提高？9电网电压太高或太低，都易使三相异步电机定子绕组过

12、热而损坏，为什么？10三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有何关系？若电源电压下降20%，电动机最大转矩和起动转矩将变为多大？11为什么在减压起动的各种方法中，自耦变压器减压起动性能相对较好？12三相笼型异步电动机定子回路串电阻起动和串电抗起动相比，哪一种较好？为什么？13 对于三相绕线转子异步电动机转子串合适电阻起动，为什么既能减小起动电流，又能增大起动转矩？串入电阻是否越大越好？电机及机床电气控制电机及机床电气控制 项目二项目二 常用低压电器掌握常用低压电器掌握 电机及机床电气控制电机及机床电气控制学习目标：学习目标：知识目标：知识目标：1、低压电器的使用注意问题；2、低压电器的分类；3

13、、电磁结构；4、接触器；5、继电器；6、主令开关；7、熔断器；能力目标：能力目标：1、掌握常用低压电器的选用方法；2、掌握常用低压低压电器的参数及工作性能。情感目标：情感目标：通过低压电器课程的学习，锻炼学生科学的思维方式和职业素养、细致的工作作风。通过项目教学，养成团结协作的团队精神和使用国家标准规范的习惯。电机及机床电气控制电机及机床电气控制学习重点和难点：学习重点和难点：学习重点：学习重点：1、电磁结构；2、接触器；3、继电器；4、主令开关；5、熔断器学习难点：学习难点：1、掌握常用低压电器的选用方法；2、掌握常用低压低压电器的参数及工作性能。教学方法：教学方法：项目教学法：项目教学法：

14、1、引出问题；2项目分析；3、行为引导法；4、学练结合 学时：学时：学学 时：时：6学时 教具及课前准备：教具及课前准备：接触器、继电器、主令开关、熔断器等。各种电器元件连接的基本控制线路网板10张。电机及机床电气控制电机及机床电气控制教学过程：教学过程：1、项目提出、项目提出 采用电磁原理构成的低压电器元件，称为电磁式低压电器；利用集成电路或电子元件构成的低压电器元件，称为电子式低压电器；利用现代控制原理构成的低压电器元件或装置，称为自动化电器、智能化电器或可通讯电器；根据电器控制原理、结构特征和用途，又可分为终端组合式电器、智能化电器和模数化电器等。本任务主要介绍电磁原理构成的低压电器元件

15、和其他常用元件。2、项目分析、项目分析 掌握电磁原理及结构是完成本项任务的关键。电机及机床电气控制电机及机床电气控制3、项目决策、项目决策 凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。用于交流50Hz额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路起通断保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。低压电器的品种规格繁多，构造各异，按其用途可分为配电电器和控制电器；按其动作方式可分为自动电器和手动电器；按其执行机构又可分为有触点电器和无触点电器等等。综合考虑各种电器的功能和结构特点，通常将低压电器分为隔离器、熔断器 低压断路器、接触器、继电器、

16、主令电器、电阻器、电磁铁及组合电器等。电机及机床电气控制电机及机床电气控制 我国低压电器产品品种和质量要求符合国家标准、部颁标准和达到国际电工委员会(1EC)标准的产品不断增加。当前，低压电器继续沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，主要途径是利用微电子技术提高传统电器的性能；在产品品种方面，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器、漏电继电器、电子式电机保护器和半导体起动器等，以适应控制系统迅速电子化的需要。本任务主要介绍在机械设备电气控制系统中经常用到的低压电器，着重介绍部分技术先进、符合IEC标准的电器产品，为阅读和理解电气控制

17、线路和正确使用及选择这些器件打好基础。电机及机床电气控制电机及机床电气控制4、项目实施、项目实施 知技点一知技点一 低压电器的电磁机构及执行机构低压电器的电磁机构及执行机构 电磁式电器在低压电器中占有十分重要的地位，在电气控制系统中应用最为普遍。各种类型的电磁式电器主要由电磁机构和执行机构所组成，电磁机构按其电源种类可分为交流和直流两种，执行机构则可分为触头和灭弧装置两部分。一、电磁机构一、电磁机构 电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，将电磁机构中吸引线圈的电流转换成电磁力，带动触头动作，完成通断电路的控制作用。电磁机构由铁心、衔铁和线圈等几部分组成，其作用原理：当线圈中有工作电流通

18、过时，电磁吸力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由连接机构带动相应的触头动作。电机及机床电气控制电机及机床电气控制 从常用铁心的衔铁运动形式上看，铁心主要可分为拍合式和直动式两大类 1衔铁 2铁心 3吸引线圈 电机及机床电气控制电机及机床电气控制二、触头系统二、触头系统 触头的作用是接通或分断电路，因此要求触头要具有良好的接触性能，电流容量较小的电器(如接触器、继电器等)常采用银质材料作触头，这是因为银的氧化膜电阻率与纯银相似，可以避免触头表面氧化膜电阻率增加而造成接触不良。触头的结构有桥式和指式两类。桥式触点结构型式电机及机床电气控制电机及机床电气控制三、灭弧系统三、灭弧系统 熄灭电弧

19、的主要措施有：迅速增加电弧长度(拉长电弧)，使得单位长度内维持电弧燃 烧的电场强度不够而使电弧熄灭。使电弧与流体介质或固体介质相接触，加强冷却和去游 离作用，使电弧加快熄灭。电弧有直流电弧和交流电弧两类，交流电流有自然过零点，故其 电弧较易熄灭 金属栅片灭弧示意图1一灭弧栅片 2一触头 3一电弧电机及机床电气控制电机及机床电气控制 知技点二知技点二 接接 触触 器器 接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交，直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。使用类别代号 典型用途举例 AC-1(JK0)无感或微感负载、电阻炉 A

20、C-2(JKl、JK2)绕线转子异步电动机的起动、分断 AC-3(JK3)笼型异步电动机的起动、运转中分断 AC-4(JK4)笼型异步电动机的起动、反接制动 AC-5a 控制放电灯的通断 AC-5b 控制白炽灯的通断 AC-6a 变压器的通断 AC-6b 电容器的通断电机及机床电气控制电机及机床电气控制图1.1 接触器结构简图 电机及机床电气控制电机及机床电气控制 控制交流负载应选用交流挂触器；控制直流负载则选用直流接触器。接触器的使用类别应与负载性质相致。主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。CJ20系列交流接触器结构示意1一动触桥 2 静触头 3 衔铁 4缓外弹镊 5电磁线圈6

21、铁心 7蚺毡 8触头弹簧 9灭弧甲 10触头压力镜片 主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流；还要注意的是接触器主触头的额定工作电流是在规定条件下(额定工作电压、使用类别、操作频率等)能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85及以上时应能可靠地吸合。主触头和辅助触头的数量应能满足控制系统的要求。电机及机床电气控制电机及机床电气控制知技点三知技点三 控制继电器控制继电器 一）、电压、电流继电器一）、电压、电流继电器 二）、中间继电器二）、中间继电器 三）、时间继电器三）、时间继电器 1空气式时间继

22、电器 它由电磁机构、工作触头及气室三部分组成，它的延时是靠空气的阻尼作用来实现的。常见的型号有JS7-A系列，按其控制原理有通电延时和断电延时两种类型 a)通电延时型 b)断电延时型1.线圈 2静铁心 3、7弹簧 4衔铁 5推板 6顶杆 8弹簧 9橡皮膜 10螺钉 ll进气孔 12活塞 13、16微动开关 14延时触头 15杠杆电机及机床电气控制电机及机床电气控制 JRl6型系列热继电器结构原理图l电流调节凸轮 2a、2b簧片 3手动复位按钮4弓簧 5主双金属片 6外导板 7内导板8常闭静触点 9动触点 10杠杆 11复位调节螺钉 12补偿双金属片 13推杆 14连杆 15压簧四）、热继电器四

23、）、热继电器 热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧 毁的保护电器。电机及机床电气控制电机及机床电气控制五）、速度继电器五）、速度继电器 速度继电器根据电磁感应原理制成，用来在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。速度继电器结构原理图 L 转轴 2转子 3定子 4绕阻 5摆锤 6、9簧片 7、8静触点电机及机床电气控制电机及机床电气控制熔断器的保护特性曲线知技点四知技点四 熔熔 断断 器器 一）、熔断器的工作原理一）、熔断器的工作原理 熔断器是一种结构简单，使用方便，价格低廉的保护电器，广泛用于供电线路和电气设备的短路保护。电机及机床电

24、气控制电机及机床电气控制二）、常用熔断器的种类及技术数据二）、常用熔断器的种类及技术数据 熔断器按其结构型式有插入式、螺旋式、有填料密封管式、无填料密封管式等，品种规格很多。在电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它有明显的分断指示和不用任何工具就可取下或更换熔体等优点。最近推出的新产品有RL6、RL7系列，可以取代老产品RLl、RL2 系列；RLS2是快速熔断器，用以保护半导体硅整流元件及晶闸管，可取代老产品RLSl系列。RTl2、RTl5、NGT等系列是存填料封闭管式熔断器，瓷管两端铜帽上焊有联结板，可直接安装在母线排上，RTl2、RTl5系列带有熔断指示器，熔断时红色指示器弹出。RTl4系

25、列熔断器带有撞击器，熔断时撞击器弹出，既可作熔断信号指示，也可触动微动开关以切断接触器线圈电路，使接触器断电，实现三相电动机的断相保护。电机及机床电气控制电机及机床电气控制知技点五知技点五 低压隔离器低压隔离器 一）、刀开关一）、刀开关 低压隔离器结构l静插座 2操纵手柄 3触刀 4支座 5绝缘底板电机及机床电气控制电机及机床电气控制 HZl0型组合开关结构1手柄 2转轴 3弹簧 4凸轮 5绝缘底板 6动触头 7静触头 8绝缘方轴 9接线柱二）、组合开关二）、组合开关 组合开关也是一种刀开关，不过它的刀片是转动式的，操作比较轻巧，它的动触头(刀片)和静触头装在封闭的绝缘件内，采用叠装式结构，其

26、层数由动触头数量决定，动触头装在操作手柄的转轴上，随转轴旋转而改变各对触头的通断状态。电机及机床电气控制电机及机床电气控制 低压断路器工作原理图l释放弹簧 2主触头 3钩子 4过流脱扣器 5失压脱扣器知技点六知技点六 低压断路器低压断路器 低压断路器也称为自动开关，为了和IEC标准一致，现今叫做低压断路器。电机及机床电气控制电机及机床电气控制知技点七知技点七 主令电器主令电器 主令电器是用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器，它可以直接作用于控制电路 也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制，其主要类型有控制按钮、行程开关、万能转 换开关、主令控制器、脚踏开关等。一）、控制按钮一）、控制按钮

27、LAl9系列为按钮开关与信号灯的组合，揿钮兼作信号灯灯罩，用透明塑料制成。按钮开关结构示意图 1、2常闭触头 3、4常开触头 5桥式触头 6复位弹簧 7按钮帽电机及机床电气控制电机及机床电气控制二）、行程开关与接近开关二）、行程开关与接近开关 行程开关主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短，也可实现对工作机构的保护作用。直动式行程开关结构图电机及机床电气控制电机及机床电气控制 万能转换开关单层结构示意图三）、万能转换开关三）、万能转换开关 万能转换开关是一种多档位、多段式、控制多回路的主令电器，当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮转动，从而使触头按规定顺序闭合或断开。电

28、机及机床电气控制电机及机床电气控制 凸轮控制器结构原理图1静触头 2动触头 3触头弹簧 4复位弹簧5滚子 6绝缘方轴 7凸轮四）、凸轮控制器四）、凸轮控制器 凸轮控制器是一种大型的手动控制电器，也是多档次、多触头，利用手动操作，转动凸 轮去接通和分断允许通过大电流的触头转换开关。主要用于起重设备，直接控制中、小型绕线转子异步电动机的起动、制动、调速和换向。电机及机床电气控制电机及机床电气控制 五、项目检查五、项目检查 每个学生对低压电器结构、参数和选用掌握情况；国家标准和规范的使用。六、项目评估六、项目评估 1 试述单相交流电磁铁短路环的作用。2 常用的灭弧方法有哪些?3 试比较刀开关与负荷(

29、铁壳)开关的差异及各自的用途。4 两个110V的交流接触器同时动作时，能否将其两个线圈串联接到220V电路上?5 试比较交流接触器线圈通电瞬间和稳定导通电流的大小，并分析其原因。电机及机床电气控制电机及机床电气控制 6 中间继电器与交流接触器有什么差异?在什么条件下中间继电器也可以用来起动电动机?7 两台电动机不同时起动，一台电动机额定电流为148A，另一台电动机额定电流为647A，试选择用作短路保护熔断器的额定电流及熔体的额定电流。8 在电动机主回路装有DZ20系列断路器，是否可以不装熔断器?分析断路器与刀开关及熔断器控制、保护方式的特点。9 空气式时间继电器如何调节延时时间?JS7A型时间

30、继电器触头有哪几类?画出它们的图形符号。10 电动机的起动电流很大，在电动机起动时，能否使按电动机额定电流整定的热继电器动作?为什么?11 一台长期工作的三相交流异步电动机的额定功率13kW，额定电压380V，额定电流255A，试按电动机需要选择热继电器型号、规格。12 说明熔断器和热继电器保护功能的不同之处。电机及机床电气控制电机及机床电气控制项目三 机床控制线路的基本环节电机及机床电器控制项目三 机床控制线路的基本环节电机及机床电器控制学习目标：学习目标：知识目标：知识目标：1 1、会读电气原理图和元件索引方法的使用；2 2、掌握自锁、互锁等基本概念及技能；3、掌握三相异步电动机的启动和制

31、动方法；能力目标：能力目标：1 1、掌握自锁、互锁等基本概念及技能；2、掌握三相异步电动机的启动和制动方法；情感目标：情感目标：通过交流电机的运行控制，锻炼学生科学的思维方式、职业素养、细致的工作作风和勇于克服困难的勇气。通过项目教学，养成团结协作的团队精神。学习重点与难点：学习重点与难点：重重 点：点：1 1、掌握自锁、互锁等基本概念及技能；2、掌握三相异步电动机的启动和制动方法；难难 点：点：1 1、逻辑元件的使用；2、控制电路中的竞争与冒险；电机及机床电气控制 教学方法：项目教学法：1、引出问题；2项目分析；3、行为引导法；4、学练结合 学时、教具、课前准备：学时：10学时 教具：接触器

32、、继电器、主令开关、熔断器等。各种电器元件连接的基本控制线路网板10张。课前准备：学生预习相关课程知识；设备调试知识；规范标准准备；电机及机床电气控制教学过程教学过程项目提出：项目提出：电器控制系统是由电器设备及电气元件按照一定的控制要求联接而成，为了表达设备电气系统的组成结构，工作原理及安装调试、维护等技术要求，需要用统一的工程语言即用工程图的形式来描述，这种工程图即电气图。常用机械设备的电气工程图有三种：电气原理图、接线图、元件布置图。电气工程图是根据国家电气制图标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制。项目分析项目分析 电气原理图、接线图、元件布置图三者中电气原理图是基础。在电

33、气原理图中掌握自锁、互锁、启动和制动技能至关重要。首先会读电气原理图和元件索引方法的使用，然后在掌握自锁、互锁等基本概念及技能的基础上，掌握三相异步电动机的启动和制动方法。电机及机床电气控制项目决策项目决策1 1）常用电气图形符号和文字符号的标准）常用电气图形符号和文字符号的标准 在电气控制系统图中，电器元件的图形符号和文字符号必须使用国家统一规定的图形符号和文字符号。国家规定从1990年1月1日起，电气控制线路中的图形符号和文字符号必须符合新的国家标准。当前执行的最新标准是国家质量技术监督局颁布的GB/T 4728.14728.1319962000电气简图用图形符号、GB/T 6988.16

34、988.419972002电气技术用文件的编制、GB/T6988.6-1993控制系统功能表图的绘制)、GB/T7159-1987电气技术中的文字符号制定通则。电气图中常用图形符号和文字符号见附录。电机及机床电气控制 2）电气原理图的画法规则 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。（2)一般将主电路和辅助电路分开绘制。（3)电气原理图中的所有电器元件不画出实际外形图，而采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示（1)电气原理图电路可水平或垂直布置。（4)在原理图上可将图分成若干图区，以便阅读查找。电机及机床电气控

35、制 3）图面区域的划分 对于较复杂的电气原理图,为了便于了解原理图的内容和组成部分在图中的位置,有利于检索电气线路,要对图面进行分区,图面分区时，竖向从上到下用拉丁字母，横向从左到右用阿拉伯数字分别编号；分区代号用该区域的字母和数字表示。图1-3-1下方的自然数列是图区横向编号，是为了便于检索电气线路，方便阅读分析而设置的。图区横向编号上方的“电源开关”等字样，表明它对应的下方元件或电路的功能，以便于理解全电路的工作原理。电机及机床电气控制 4）符号位置的索引 在较复杂的电气原理图中，对继电器、接触器的线圈的文字符号下方要标注其触点位置的索引；而在触点文字符号下方要标注其线圈位置的索引。符号位

36、置的索引，用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如图1-3-4所示图1-3-4 索引代号的组成电机及机床电气控制知识点一 机床电气原理图的画法及阅读方法一、电气控制系统图二、电气原理图的画法三、电气原理图阅读和分析方法返回本章首页项目实施电机及机床电气控制一)、电气控制系统图返回本节 电气控制系统图的结构 电气控制系统图电气原理图电气安装图电气接线图 主电路控制电路照明和显示电路电机及机床电气控制返回本节50505050320360线槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4某机床电气安装图一)、电气控制系统图电机及机床电气控制返回本节 某设备的电气接线图 一)、电气控制系统图电

37、机及机床电气控制返回本节二)、电气原理图的画法 1常用电气图形符号和文字符号的标准 在电气控制系统图中，电器元件的图形符号和文字符号必须使用国家统一规定的图形符号和文字符号。当前执行的最新标准是国家质量技术监督局颁布的GB/T 4728.14728.1319962000电气简图用图形符号、GB/T 6988.16988.419972002电气技术用文件的编制、GB/T6988.6-1993控制系统功能表图的绘制)、GB/T7159-1987电气技术中的文字符号制定通则。电机及机床电气控制二)、电气原理图的画法 2电气原理图的画法规则 电气原理图一般分为主电路、控制电路、辅助电路。一般主电路用粗

38、实线表示，画在左边(或上部)；辅助电路用细实线表示，画在右边(或下部)。在原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准来画，文字符号也要符合最新国家标准。原理图中各电器元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电器的各个部件可以不画在一起。元器件和设备的可动部分在图中通常均以自然状态画出。所谓自然状态是指各种电器在没有通电和外力作用时的状态。返回本节电机及机床电气控制二)、电气原理图的画法 2电气原理图的画法规则 在原理图中，有直接电联系的交叉导线的连接点，要用黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线，交叉处不画黑圆点。在原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气

39、元件一般应按动作顺序从上到下从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。返回本节电机及机床电气控制 3图面区域的划分 图面分区时，竖向从上到下用拉丁字母，横向从左到右用阿拉伯数字分别编号；分区代号用该区域的字母和数字表示。1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12电源开关及保护主电动机起停控制电路变压器照明及信号二)、电气原理图的画法返回本节电机及机床电气控制 4符号位置的索引 在较复杂的电气原理图中，对继电器、接触器的线圈的文字符号下方要标注其触点位置的索引；而在触点文字符号下方要标注其线圈位置的索引。二)、电气原理图的画法返回本节电机及机床电气控制二)、电气原理图的画法 5电气原理图中

40、技术数据的标注 电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有时也可用小号字体标在其图形符号的旁边 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。下面结合某机床的电气原理图说明绘制电气原理图的基本规则。返回本节电机及机床电气控制二)、电气原理图的画法L1L2L3QS11L11L21L32L12L22L3FU125AKM73L33L23L14L14L24L3FRM3FU4MSQSB1KMSB2FRSAKA8ELHL1HL2FU22AFU32AFU41AKA8380VTC6V24V50Hz380V12345678111

41、2131415161.5mm21mm21mm24.57.26.8A70PE返回本节电机及机床电气控制 阅读电气线路图的方法主要有两种：查线读图法和逻辑代数法 1查线读圈法 了解生产工艺与执行电器的关系 分析主电路 分析控制电路 查线读图法的优点是直观性强，容易掌握，因而得到广泛应用。其缺点是分析复杂线路时容易出错，叙述也较长。三)、电气原理图阅读和分析方法返回本节电机及机床电气控制三)、电气原理图阅读和分析方法 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分析控制电路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达式。通常把继电器、接触器、电磁阀等线圈通电或按钮、行程开关受力(其

42、常开触点闭合接通)，用逻辑“1”表示。把线圈失电或按钮、行程开关未受力(其常开触点断开)，用逻辑“0”表示。逻辑代数法读图的优点是：各电气元件之间的联系和制约关系在逻辑表达式中一目了然。主要缺点是：对于复杂的电气线路，其逻辑表达式很繁琐冗长。返回本节电机及机床电气控制返回本章首页 知识点二 三相异步电动机的起动控制线路全压启动 1点动控制线路 2长动控制线路 3长动和点动控制线路 4两地控制线路降压启动 1丫-降压起动控制线路 2串电阻(电抗器)降压起动控制线路 3.定子串自耦变压器降压启动绕线形异步电动机的启动 1转子串电阻启动 2转子绕组串频敏变阻器启动电机及机床电气控制1点动控制线路全压

43、启动QSFRM3FUFRKMSBL1 L2 L3KM返回本节电气原理图：启动：按下起动按钮SB接触器KM线圈得电KM主触头闭合电动机M启动运行。停止：松开按钮SB接触器KM线圈失电 KM主触头断开电动机M失电停转。工作原理：电机及机床电气控制返回本节全压启动 2长动控制线路 FRKMSB2SB1KMFU2QSFRM3FUL1 L2 L3KM 启动：启动：接通电源开关接通电源开关QSQS按按下起动按钮下起动按钮SB2 SB2 接触器接触器KMKM吸合吸合电动机电动机M M起动运起动运行行同时同时KMKM常开触点也闭常开触点也闭合，合，电动机仍继续运电动机仍继续运行。行。停止：停止：按下停止按钮按

44、下停止按钮SBISBI时时 KMKM线圈断电，接触线圈断电，接触0S0S所有所有触点断开，触点断开，电动机停转。电动机停转。自锁触点电气原理图：工作原理：电机及机床电气控制返回本节全压启动 2长动控制线路工作原理：电机及机床电气控制返回本节 3长动和点动控制线路全压启动QSFRM3FUL1 L2 L3KMFRKMSB2SB1KMSAFRKMSB2SB1KMSB3FRKMSB3SB1KMKMSB2KAKA电机及机床电气控制 4两地控制线路全压启动Q SFRM3FUL1L2L3K MFRSB4SB3SB1SB2K MFU 2K M 实现两地控制的基本原则为实现两地控制的基本原则为在控制线路中将两个

45、起动按钮在控制线路中将两个起动按钮的常开触点并联连接，将两个的常开触点并联连接，将两个停止按钮的常闭触点串联连接。停止按钮的常闭触点串联连接。图左所示为对一台电动机实现图左所示为对一台电动机实现两地控制的控制线路，其中按两地控制的控制线路，其中按钮钮SBlSBl、SB3SB3位于甲地，按钮位于甲地，按钮SB2SB2、SB4SB4位于乙地。位于乙地。返回本节电气原理图：工作原理：电机及机床电气控制 1丫-降压起动控制线路降压启动 合上电源开关QS按下起动按钮SB2接触器KMI、KM3线圈得电，电动机定子绕组联结成星形进行降压起动同时时间继电器 KT线圈得电经一段延时后KT断开，KM3失电，延时闭

46、合常开触点KT闭合KM2线圈得电并自锁电动机绕组联结成三角形全压运行。QSFRFUL1 L2 L3KM1KM2KM3M3FRSB1SB2KM1KM1KM2KTKM3KT KM2KTKM3KM2返回本节工作原理：电机及机床电气控制 丫-降压起动控制线路动画演示电机及机床电气控制 2串电阻(电抗器)降压起动控制线路降压启动 在电动机起动时，将电阻串联在定子绕组与电源之间，由于串联电阻起到了分压作用，电动机定子绕组上所承受的电压只是额定电压的一部分，这样就限制了起动电流，当电动机的转速上升到一定值时，再将电阻短接，电动机便在额定电压下正常运行。QSFRFUL1 L2 L3KM2FRSB1SB2KM1

47、KM1KTKTKM2FRSB1SB2KM1KM1KTKTKM2KM2KM2M3KM1R返回本节工作原理：电机及机床电气控制串电阻降压起动控制线路动画演示电机及机床电气控制降压启动 3.定子串自耦变压器降压启动 合上QS KM1触点先将自耦变压器做星形连接，KM2接通电源电动机定子绕组经自耦变压器实现减压启动当电动机的转速接近于额定转速时，KM1、KM2断开而KM3闭合直接将全电压加在电动机上进入全压运行状态。返回本节工作原理：电机及机床电气控制定子串自耦变压器降压启动动画演示电机及机床电气控制 1转子串电阻启动绕线形异步电动机的启动 合上开关QS交流接触器KM1，KM2，KM3的主触点全部断开

48、全部电阻均接入电路，对应工作的机械特性曲线左图曲线1，从a点开始启动，转速逐渐升高当转速升高到b点时，令KM1闭合，R1被短接，R2,R3仍串入电路，由于电阻减小而转速不能突变，特性曲线瞬间过渡到曲线2上的c点并沿曲线2继续加速当加速到d点时，令KM2闭合，R1,R2被短接，R3仍串入电路，由于电阻减小而转速不能突变，特性曲线瞬间过渡到曲线3上的e点并沿曲线3继续加速当加速到f点时，令KM3闭合，R 1,R 2,R3被短接，特性曲线瞬间过渡到固有机械特性曲线上的g点并沿固有机械特性曲线继续加速，直到稳定运行，启动过程结束返回本节电机及机床电气控制转子串电阻启动返回本节电机及机床电气控制 2转子

49、绕组串频敏变阻器启动 绕线形异步电动机的启动 合上开关QS，KM1闭合，电动机定子绕组接通电源电动机开始启动时，电动机转子转速很低，故转子频率较高，f2f1，频敏变阻器的铁损很大，Rm和Xm均很大，且RmXm，因此限制了启动电流，增大了启动转矩。随着电动机转速的升高，转子电流频率下降，于是Rm、Xm随n减小，这就相当于启动过程中电阻的无级切除。当转速上升到接近于稳定值时，KM2闭合将频敏电阻器短接，启动过程结束。要想获得更加平稳的启动特性，必须增加启动级数，这就会使设备复杂化。为此采用了在转子上串频敏变阻器的启动方法。返回本节电机及机床电气控制 一、正反转控制线路二、正反转自动循环线路三、双速

50、电动机控制线路知识点三 三相异步电动机的运行控制线路返回本章首页电机及机床电气控制 许多生产机械需要正、反两个方向的运动，例如机床工作台的前进与后退，主轴的正转与反转，起重机吊钩的上升与下降等，要求电动机可以正、反转。只需将接至交流电动机的三相电源进线中任意两相对调，即可实现反转。一)、正反转控制线路1接触器互锁的正反转控制2双重互销的正反转控制返回本节电机及机床电气控制1接触器互锁的正反转控制 M3F FR RK KM M1 1FUQ QS SK KM M2 2L1 L2 L3K KM M1 1K KM M2 2K KM M2 2K KM M1 1S SB B2 2SB3KM1K KM M2