电机和电气控制技术电子教案-精选课件.ppt
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- 电机 电气控制 技术 电子 教案 精选 课件
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1、电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节了解电气控制系统中电气原理图、电器布置图了解电气控制系统中电气原理图、电器布置图及安装接线图的画法。重点掌握电气原理图的及安装接线图的画法。重点掌握电气原理图的画法及国家制图标准画法及国家制图标准掌握电动机运行中的直接起动、降压起动、调掌握电动机运行中的直接起动、降压起动、调速、制动控制方法及实现电路。熟悉其他常用速、制动控制方法及实现电路。熟悉其他常用的基本控制电路。的基本控制电路。能熟练分析较复杂的控制电路、应用所学知识能熟练分析较复杂的控制电路、应用所学知识设计一般的控制电路设计一般的控制电路学
2、习目标学习目标:第六章第六章 继电器接触器继电器接触器 控制基本环节控制基本环节电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节电气图电气图三相笼型异步电动机直接起动控制电路三相笼型异步电动机直接起动控制电路三相笼型异步电动机降压起动控制电路三相笼型异步电动机降压起动控制电路三相绕线转子异步电动机起动控制电路三相绕线转子异步电动机起动控制电路三相异步电动机调速控制电路三相异步电动机调速控制电路三相异步电动机制动控制电路三相异步电动机制动控制电路其他典型控制环节其他典型控制环节第六章第六章 继电器接触器继电器接触器 控制基本环节控制基本环节电机与电气
3、控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节电气控制系统图电气控制系统图:电气原理图电气原理图电器布置图电器布置图电气接线图电气接线图将电气控制系统中各种电气元件及其连将电气控制系统中各种电气元件及其连接用一定图形表示出来接用一定图形表示出来 第一节:电气图第一节:电气图电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节一、电气原理图一、电气原理图用国家标准规定的图形符号和文字符号代表各种元用国家标准规定的图形符号和文字符号代表各种元件,依据控制要求和各电器的动作原理,用线条代件,依据控制要求和各电器的动作原理
4、,用线条代表导线连接起来。它包括所有电气元件的导电部件表导线连接起来。它包括所有电气元件的导电部件和接线端子,但不按电气元件的实际位置来画,也和接线端子,但不按电气元件的实际位置来画,也不反映电气元件的尺寸及安装方式不反映电气元件的尺寸及安装方式 绘制电气原理图必须遵循的国家标准绘制电气原理图必须遵循的国家标准 GB4026:1992电器设备接线端子和特定导线线电器设备接线端子和特定导线线 端的识别及应用字母数字系统的通则。端的识别及应用字母数字系统的通则。GB/T4728:20192000电气简图用图形符号电气简图用图形符号GB/T6988:19932000电气技术用文件的编制电气技术用文件
5、的编制GB7159:1987电气技术中的文字符号制订通则电气技术中的文字符号制订通则电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节一、电气原理图一、电气原理图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电气控制电路一般分为主电路和辅助电路。辅助电路又可分电气控制电路一般分为主电路和辅助电路。辅助电路又可分为为控制电路、信号电路、照明电路和保护电路控制电路、信号电路、照明电路和保护电路等。等。主电路是指从电源到电动机的大电流通过的电路主电路是指从电源到电动机的大电流通过的电路,其中电源,其中电源电路用水平线绘制,受电动力设备及其保护电器
6、支路应垂直电路用水平线绘制,受电动力设备及其保护电器支路应垂直于电源电路画出。于电源电路画出。控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等应垂直地绘于控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等应垂直地绘于两条水平电源线之间两条水平电源线之间。耗能元件的一端应直接连接在电位低。耗能元件的一端应直接连接在电位低的一端,控制触点连接在上方水平线和耗能元件之间。的一端,控制触点连接在上方水平线和耗能元件之间。不论主电路还是辅助电路,各元件一般应按动作顺序从上到不论主电路还是辅助电路,各元件一般应按动作顺序从上到下,从左到右依次排列,电路可以水平布置也可以垂直布置。下,从左到右依次排列,电路可以水平布置也可以
7、垂直布置。电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节在电气原理图中,所有电器元件的图形、文在电气原理图中,所有电器元件的图形、文字符号、接线端子标记必须采用国家规定的字符号、接线端子标记必须采用国家规定的统一标准。统一标准。一、电气原理图一、电气原理图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采用电器元件展开图的画法。同一电器元件采用电器元件展开图的画法。同一电器元件的各部分可以不画在一起,但需用同一文字的各部分可以不画在一起,但需用同一文字符号标出。若有多个同一种类的电器元件,符号标出。若有多个同一种类的电器元件,可在文字符号
8、后加上数字序号,例如可在文字符号后加上数字序号,例如KM1、KM2。电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节在原理图中,有直接电联系的交叉导线连接点,要在原理图中,有直接电联系的交叉导线连接点,要用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。黑圆点。一、电气原理图一、电气原理图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在原理图中,所有电器按自然状态画出。所有按钮、在原理图中,所有电器按自然状态画出。所有按钮、触点均按电器没有通电或没有外力操作、触点没有触点均按电器没有通电或没有
9、外力操作、触点没有动作的原始状态画出。动作的原始状态画出。在原理图上将图分成若干个图区,并标明该区电路在原理图上将图分成若干个图区,并标明该区电路的用途和作用。在继电器、接触器线圈下方列出触的用途和作用。在继电器、接触器线圈下方列出触点表,说明线圈和触点的从属关系。点表,说明线圈和触点的从属关系。电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节一、电气原理图一、电气原理图 某车床的某车床的电气原理电气原理 电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节二、电器布置图二、电器布置图电器布置图是表示电气设
10、备上电器布置图是表示电气设备上所有电器所有电器元件的实际位置元件的实际位置,为电气控制设备的安,为电气控制设备的安装、维修提供必要的技术资料。电气元装、维修提供必要的技术资料。电气元件均用粗实线绘制出简单的外形轮廓,件均用粗实线绘制出简单的外形轮廓,机床的轮廓线用细实线或点划线机床的轮廓线用细实线或点划线 某车床的电某车床的电器布置图器布置图 电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节某车床的电某车床的电气接线图气接线图 三、电气接线图三、电气接线图电气接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维修电气接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维修和
11、故障处理。绘制接线图的原则是:和故障处理。绘制接线图的原则是:应将各电气元件的组成部分画在一起,布置尽量符合应将各电气元件的组成部分画在一起,布置尽量符合电器的实际情况。电器的实际情况。各电器的图形符号、文字符号及接线端子标记均与电各电器的图形符号、文字符号及接线端子标记均与电气原理图一致。气原理图一致。同一控制柜上的电气元件可直接相连,控制柜与外部同一控制柜上的电气元件可直接相连,控制柜与外部器件相连,必须经过接线端子板,且互连线应注明规器件相连,必须经过接线端子板,且互连线应注明规格,一般不表示实际走线。格,一般不表示实际走线。电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器
12、控控制制电电路路基基本本环环节节案例案例1:在工厂、生活中有很多功率较小的异在工厂、生活中有很多功率较小的异步电动机,如:小型台钻、冷却泵、手电钻等步电动机,如:小型台钻、冷却泵、手电钻等的电动机,由于它们功率较小、拖动的负载较的电动机,由于它们功率较小、拖动的负载较小,一般允许直接起动。对于有些电动机直接小,一般允许直接起动。对于有些电动机直接起动为方便采用开关手动控制,而某些如机床起动为方便采用开关手动控制,而某些如机床上的电动机一般由控制电路实现起动。上的电动机一般由控制电路实现起动。第二节:第二节:三相笼型异步电动机三相笼型异步电动机 直接起动控制电路直接起动控制电路电机与电气控制技术
13、电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节降压起动降压起动定子绕组串电阻起动定子绕组串电阻起动自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动星形星形-三角形降压起动三角形降压起动延边三角形降压起动延边三角形降压起动 第二节:第二节:三相笼型异步电动机三相笼型异步电动机 直接起动控制电路直接起动控制电路起动起动直接起动直接起动手动手动自动自动电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节QSQSFUFU M3 M3L1 L2 L3L1 L2 L3QSQSFUFU M3L1 L2 L3QFQFSASA电动机直接起电动机直接起动
14、控制的电路动控制的电路刀开关控制电动机的起动刀开关控制电动机的起动时,不能用热继电器对电时,不能用热继电器对电动机实现过载保护,只能动机实现过载保护,只能采用熔断器实现短路保护,采用熔断器实现短路保护,且电路无失压与欠压保护,且电路无失压与欠压保护,对电动机的保护性能较差。对电动机的保护性能较差。同时,由于直接对主电路同时,由于直接对主电路进行操作,安全性能也较进行操作,安全性能也较差,操作频率低,只适合差,操作频率低,只适合电动机容量较小、起动、电动机容量较小、起动、换向不频繁的场合换向不频繁的场合 一、手动控制的三相异步电动机直接起动一、手动控制的三相异步电动机直接起动这种起动这种起动电路
15、只有电路只有主起动电主起动电路,没有路,没有控制电路控制电路,所以无,所以无法实现自法实现自动控制动控制 组合开关控制电动机正组合开关控制电动机正反转电路。组合开关由反转电路。组合开关由于无灭弧机构,因此,于无灭弧机构,因此,电动机的功率也不能超电动机的功率也不能超过过5.5kW。且正反向转。且正反向转换时速度不能太快,以换时速度不能太快,以免引起过大的反接制动免引起过大的反接制动电流,影响电器的使用电流,影响电器的使用寿命寿命 刀开关控制电动机起停刀开关控制电动机起停电路。若为胶盖闸刀开电路。若为胶盖闸刀开关,由于其断流能力低,关,由于其断流能力低,所控制的电动机功率不所控制的电动机功率不能
16、超过能超过5.5kW。若采用。若采用铁壳开关控制,由于其铁壳开关控制,由于其灭弧能力较强、动作迅灭弧能力较强、动作迅速,因此可用于控制速,因此可用于控制28kW以下的电动机的直以下的电动机的直接起动接起动 断路器控制电动断路器控制电动机起停电路。断机起停电路。断路器除具有手动路器除具有手动操作功能外,在操作功能外,在电路出现故障时电路出现故障时还能通过脱扣器还能通过脱扣器实现自动保护功实现自动保护功能。可通过合理能。可通过合理选用带脱扣器的选用带脱扣器的断路器以实现对断路器以实现对电动机的各种保电动机的各种保护护 手动直接起动可通过操纵刀开关、转换手动直接起动可通过操纵刀开关、转换开关、组合开
17、关或自动开关等手动电器开关、组合开关或自动开关等手动电器来实现电动机电源的接通与断开来实现电动机电源的接通与断开 电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节二、接触器控制的直接起动控制电路二、接触器控制的直接起动控制电路1电动机单向连续运行直接起动控制电路电动机单向连续运行直接起动控制电路主电路主电路控制控制电路电路起动起动按钮按钮停止停止按钮按钮自锁自锁触点触点通过自身动合辅助触点保证线圈继续通电的电路称为通过自身动合辅助触点保证线圈继续通电的电路称为自锁电路,起自锁作用的动合辅助触点称为自锁触点自锁电路,起自锁作用的动合辅助触点称为自锁触
18、点 L1 L2 L3L1 L2 L3QSQSFU1FU1KMKMFRFR M M3 3KMKMKMKMSB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节电路具有的保护环节电路具有的保护环节短路保护。短路保护。主电路和控制电路分别由熔断器主电路和控制电路分别由熔断器FU1和和FU2实现短路保护。实现短路保护。过载保护。过载保护。由热继电器由热继电器FR实现对电动机的实现对电动机的过载保护。过载保护。电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节欠压保护欠压保护
19、当电源电压由于某种原因而下降时,电动当电源电压由于某种原因而下降时,电动机的转矩将显著下降,将使电动机无法正常机的转矩将显著下降,将使电动机无法正常运转,甚至引起电动机堵转而烧毁。采用具运转,甚至引起电动机堵转而烧毁。采用具有自锁的控制线路可避免出现这种事故。因有自锁的控制线路可避免出现这种事故。因为当电源电压低于接触器线圈额定电压的为当电源电压低于接触器线圈额定电压的75%左右时,接触器就会释放,自锁触点断左右时,接触器就会释放,自锁触点断开,同时动合主触点也断开,使电动机断电,开,同时动合主触点也断开,使电动机断电,起到保护作用起到保护作用失压保护失压保护电动机正常运转时,电源可能停电,当
20、恢复电动机正常运转时,电源可能停电,当恢复供电时,如果电动机自行起动,很容易造成供电时,如果电动机自行起动,很容易造成设备和人身事故。采用带自锁的控制线路后,设备和人身事故。采用带自锁的控制线路后,断电时由于自锁触点已经打开,当恢复供电断电时由于自锁触点已经打开,当恢复供电时,电动机不能自行起动,从而避免了事故时,电动机不能自行起动,从而避免了事故的发生。的发生。欠压和失压保护作用是按钮、接触器控制连欠压和失压保护作用是按钮、接触器控制连续运行的控制线路的一个重要特点续运行的控制线路的一个重要特点 电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节K
21、MKMSBSBFU2FU2KMKMSB1SB1FRFRFU2FU2L1 L2 L3L1 L2 L3QSQSFU1FU1KMKMFRFR M M3 3KMKMSB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KMKMSB2SB2SASAKMKMSB3SB32电动机点动与连续运行控制电路电动机点动与连续运行控制电路电气设备工作时常常需要进行点动调整,电气设备工作时常常需要进行点动调整,如车刀与工件位置的调整,因此需要用如车刀与工件位置的调整,因此需要用点动控制电路来完成。点动控制是指按点动控制电路来完成。点动控制是指按下按钮时,电动机通电起动、运行,松下按钮时,电动机通电起动、运行,松开按钮电动机断电、
22、停止开按钮电动机断电、停止。只有点动控制,只有点动控制,运行时间较短,运行时间较短,主电路不需要主电路不需要接热继电器接热继电器 既有点动控制既有点动控制又有连续控制又有连续控制 电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控制制电电路路基基本本环环节节3电动机正反向连续运行直接起动电动机正反向连续运行直接起动控制电路控制电路任意调换电源的两根进线任意调换电源的两根进线改变电动机三相电源的相序改变电动机三相电源的相序改变电动机的旋转方向改变电动机的旋转方向实现运动部件正反两个实现运动部件正反两个方向的运动方向的运动电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器
23、器控控制制电电路路基基本本环环节节接触器控制的电动机可逆运行控制电路接触器控制的电动机可逆运行控制电路 当正反向起当正反向起动按钮同时动按钮同时按下时,接按下时,接触器触器KM1、KM2将同时将同时得电,造成得电,造成主回路相间主回路相间短路。因此,短路。因此,该电路由于该电路由于可靠性很差,可靠性很差,实际中一般实际中一般不采用不采用 L1 L2 L3L1 L2 L3QSQSFU1FU1KM1KM1FRFR M3KM1KM1SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2电机与电气控制技术电机与电气控制技术继继电电器器|接接触触器器控控
24、制制电电路路基基本本环环节节SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2KM1KM1KM2KM2KM1KM1SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2KM1KM1KM2KM2SB3SB3SB2SB2将将KM1、KM2正反转正反转接触器的动断辅助触接触器的动断辅助触点互相串联接在对方点互相串联接在对方线圈电路中,形成相线圈电路中,形成相互制约的关系,使互制约的关系,使KM1、KM2的线圈不的线圈不能同时得电。这种相能同时得电。这种相互制约的关系称为互制约的关系称为互互锁控制锁控制.这种由接触器这种由
25、接触器(或继电器)动断辅(或继电器)动断辅助触点构成的互锁称助触点构成的互锁称为电气互锁。为电气互锁。将正转起动将正转起动按钮和反转按钮和反转起动按钮的起动按钮的动断辅助触动断辅助触点串联在对点串联在对方电路中,方电路中,构成相互制构成相互制约的关系。约的关系。这种方式称这种方式称为机械互锁为机械互锁 此电路必须此电路必须先按下停止先按下停止按钮按钮SB1,然后才能进然后才能进行反向的操行反向的操作。因此,作。因此,此电路只能此电路只能构成正构成正-停停-反的操作顺反的操作顺序序 可实现正可实现正-停停-反的控制,也可实现正反的控制,也可实现正-反反-停停的控制。但是这种直接正反转控制电路仅适
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