第2章电气控制线路基础abc课件.ppt
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1、2022-11-19第2章电气控制线路基础abc第第2章电气控制线路基础章电气控制线路基础abc第2章电气控制线路基础abc控制柜控制柜第2章电气控制线路基础abc第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础 电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等元件联电器控制线路是用导线将电机、电器、仪表等元件联接起来,并实现特定的控制要求。电器控制线路应本着简接起来,并实现特定的控制要求。电器控制线路应本着简单易懂、分析方便的原则,用规定的图形符号和文字符号单易懂、分析方便的原则,用规定的图形符号和文字符号进行绘制。进行绘制。本章主要介绍应用广泛的三相笼型异步电动机的启动、本章主要介绍应用广泛的三相笼
2、型异步电动机的启动、制动的基本控制线路和一些典型控制线路。讲解新型的电制动的基本控制线路和一些典型控制线路。讲解新型的电气控制装置软启动器的使用,最后讲解电气控制线路的设气控制装置软启动器的使用,最后讲解电气控制线路的设计方法以及常用机床电气控制线路的分析。计方法以及常用机床电气控制线路的分析。第2章电气控制线路基础abc 2.1 2.1 电器控制线路的电器控制线路的符号及绘制原则符号及绘制原则 2.2 2.2 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 2.3 2.3 三相笼型异步电动机的降压启动线路三相笼型异步电动机的降压启动线路 2.4 2.4 三相笼型异步电动机的
3、制动控制线路三相笼型异步电动机的制动控制线路 2.5 2.5 电器控制线路的设计方法及保护措施电器控制线路的设计方法及保护措施 2.6 2.6 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第2章电气控制线路基础abc 电器控制线路包括:主电路和控制(辅助)电路两部电器控制线路包括:主电路和控制(辅助)电路两部分。电器控制线路的表示方法有:电气原理图、安装接线分。电器控制线路的表示方法有:电气原理图、安装接线图两种。由于它们的用途不同,绘制原则也有差别。图两种。由于它们的用途不同,绘制原则也有差别。电气原理图:根据电路工作原理用规定的图形符号绘制,电气原理图:根据电路工作原理用规定的
4、图形符号绘制,能够清楚地表明电路功能。能够清楚地表明电路功能。(分析系统的工作原理时用)(分析系统的工作原理时用)重点讲重点讲 2.1.1 2.1.1 电器控制线路常用的图形、文字符号电器控制线路常用的图形、文字符号(38-40(38-40页):页):第第1 1章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。章中讲到的电器元件的图形、文字符号要记住。2.1 2.1 电器控制线路的符号及绘制电器控制线路的符号及绘制原则原则第2章电气控制线路基础abc2.1.2 2.1.2 绘制原理图应遵循的原则:绘制原理图应遵循的原则:电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。用电器控制线路根据电路通
5、过的电流大小可分为主电路和控制电路。用粗线条画在原理图的粗线条画在原理图的左边左边。控制电路控制电路是通过弱电流的电路,用细线条画是通过弱电流的电路,用细线条画在原理图的在原理图的右边右边。无论主电路还是辅助电路,均按功能布置,。无论主电路还是辅助电路,均按功能布置,尽可能按尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。动作顺序从上到下、从左到右排列。电气原理图中,所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的电气原理图中,所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。统一标准。若有多个同一种类的电器元件,可在文字符号后加上数字序号的下标若有多个同一种类的电器元件,可在文字符号后加上数字序
6、号的下标,如,如KMKM1 1、KMKM2 2等。等。所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态原始状态画出。画出。电气原理图中,应尽量减少线条和避免线条交叉,两线交叉连接时的电气原理图中,应尽量减少线条和避免线条交叉,两线交叉连接时的电气连接点须用电气连接点须用黑点黑点标出。根据标出。根据图面布置图面布置需要,可以将需要,可以将图形符号旋转绘图形符号旋转绘制制,一般,一般逆时针逆时针方向旋转方向旋转9090 ,但,但文字符号不可倒置文字符号不可倒置。第2章电气控制线路基础abc2.1.3 2.1.3 电气原理图绘制规则举例电气原理图绘制规
7、则举例第2章电气控制线路基础abc第2章电气控制线路基础abc图图 M7120M7120平面磨床轴坐标图示法电气原理图平面磨床轴坐标图示法电气原理图第2章电气控制线路基础abc2.2 2.2 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 三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、三相异步电动机的控制线路大多采用接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。由于三相异步电闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。由于三相异步电动机的结构不同,分为鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机的结构不同,分为鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机,二者的构造不同,起动方法也不同,起动控制
8、线路动机,二者的构造不同,起动方法也不同,起动控制线路差别更大。差别更大。三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点获得了广泛的应用。在生产实际中,它的应用耐用等优点获得了广泛的应用。在生产实际中,它的应用占到了使用电动机的占到了使用电动机的80%80%以上。所以本章主要讲解三相笼以上。所以本章主要讲解三相笼型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。型异步电动机的控制线路。本节先介绍其基本的控制线路。第2章电气控制线路基础abc2.2.1 2.2.1 直接起动(全压起动)控制线路直接起动(全压起动)控制线路 1.1.用刀闸直
9、接起动:如图示。用刀闸直接起动:如图示。适用于一般小型台钻和砂轮机。适用于一般小型台钻和砂轮机。第2章电气控制线路基础abcKMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头2.2.用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:第2章电气控制线路基础abc电路电路KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:第2章电气控制线路基础abcM3KMSB2CABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头工作原理工作原理:按钮松开按钮松开
10、线圈(线圈(KM)由于自)由于自锁继续通电锁继续通电触头(触头(KM)闭合闭合按下按钮按下按钮(SB2)线圈(线圈(KM)通电通电自锁自锁电机旋电机旋转转触头(触头(KM)打开)打开电机电机停转停转按下按钮按下按钮(SB1)线圈(线圈(KM)断电断电用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:第2章电气控制线路基础abcKMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1KM停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮自锁自锁触头触头工作原理工作原理:按钮松开按钮松开线圈(线圈(KM)由于自)由于自锁继续通电锁继续通电触头(触头(KM)闭合闭合按下按钮按下按钮(SB2)线圈(线圈(KM)通电通电自锁自锁电机转电机转
11、动动触头(触头(KM)打开)打开电机电机停转停转按下按钮按下按钮(SB1)线圈(线圈(KM)断电断电用接触器直接起动线路:用接触器直接起动线路:保护措施:失欠压、过载、短路保护。保护措施:失欠压、过载、短路保护。第2章电气控制线路基础abc2.2.2.2.2 点动和长动控制点动和长动控制第2章电气控制线路基础abc图图(c)(c)中:加一个中间继电器实现控制中:加一个中间继电器实现控制点动时:点动时:SBSB2 2KMKM+MM点动点动长动时:长动时:SBSB1 1KAKA+闭合闭合KMKM+并自锁并自锁MM长动长动直接起动特点:直接起动特点:优点:起动线路简单、起动力矩较大;优点:起动线路简
12、单、起动力矩较大;缺点:起动电流大,一般达额定电流的缺点:起动电流大,一般达额定电流的5-75-7倍。适合于小容倍。适合于小容量的电机。量的电机。图图(b)(b)中:在中:在KMKM自锁触点处加一复合按钮自锁触点处加一复合按钮SBSB2 2点动时:点动时:SBSB2 2KMKM+MM点动(同时断点动(同时断开自锁回路)开自锁回路)长动时:长动时:SBSB1 1KMKM+并自锁并自锁MM长动长动第2章电气控制线路基础abc2.2.3 2.2.3 三相异步电动机的正反转控制线路三相异步电动机的正反转控制线路 反转的实现:改变相序,任意两相线对调。可由反转的实现:改变相序,任意两相线对调。可由两个接
13、两个接触器触器来实现。来实现。FUFRABKM1QSM3CKM2KM1FRKM2KM2SB3KM1SB1SB2主电路主电路控制电路控制电路第2章电气控制线路基础abc接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第2章电气控制线路基础abc接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下S
14、B3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第2章电气控制线路基础abc接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1第2章电气控制线路基础abc接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1注意:该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正注意
15、:该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。转。SB2和和SB3不能同时按下,否则会造成短路!不能同时按下,否则会造成短路!第2章电气控制线路基础abc接触器正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1注意:该电路必须先停车才能由正转到反转或由注意:该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下,否则会不能同时按下,否则会造成短路!造成短路!保险熔断保险熔断第2章电气控制线路
16、基础abc互锁:就是互相互锁:就是互相“锁住锁住”对方,不让对方同时处于工作状对方,不让对方同时处于工作状态。一方处于工作时,另一方就被态。一方处于工作时,另一方就被“锁住锁住”不能再处于工不能再处于工作状态,除非处于工作状态的一方停止工作。作状态,除非处于工作状态的一方停止工作。互锁目的:避免同时工作,避免短路。互锁目的:避免同时工作,避免短路。互锁形式:电气、机械和多重互锁。互锁形式:电气、机械和多重互锁。正反转互锁控制正反转互锁控制第2章电气控制线路基础abc接触器连锁正反转控制ABKM1QSM3CKM2FUFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主电路主电路控制电路控制电路操
17、作过程操作过程:按下按下SB2电机正转电机正转按下按下SB3电机反转电机反转停车停车按下按下SB1KM2KM1此电路称为此电路称为“正正停停反反”控制控制第2章电气控制线路基础abc利用复合按钮组成利用复合按钮组成“正正反反停停”或或“反反正正停停”的互锁控制。如图的互锁控制。如图示:示:复合按钮的常闭触头同样起到互锁的作用,这样的互锁叫机械互锁机械互锁。该线路既有接触器常闭触头的电气互锁,也有复合按钮的常闭触头的机械互锁,即具有双重互锁。KM1SB1KM1SB2FRKM2KM2KM2KM1SB3SB2SB3电气电气互锁互锁机械机械互锁互锁第2章电气控制线路基础abc2.2.4 2.2.4 多
18、地点控制线路多地点控制线路 控制原则控制原则:起动(常开)按钮应:起动(常开)按钮应并联并联连接,即逻辑连接,即逻辑“或或”的的关系;停车(常闭)按钮应关系;停车(常闭)按钮应串联串联连接,即逻辑连接,即逻辑“与非与非”的关的关系。系。如图所示:为三地点控制线路:如图所示:为三地点控制线路:第2章电气控制线路基础abc2.2.5 2.2.5 多台电动机先后顺序工作的控制多台电动机先后顺序工作的控制 如图所示:油泵电机由如图所示:油泵电机由KMKM1 1控制,主轴电机由控制,主轴电机由KMKM2 2控制。控制。图(a)工作过程:第2章电气控制线路基础abc改用下图可省去改用下图可省去KMKM1
19、1常开触头,使线路简化。工作过程如下:常开触头,使线路简化。工作过程如下:第2章电气控制线路基础abc在图在图(c)(c)中两电机工作顺序:中两电机工作顺序:M M1 1起动后起动后M M2 2才能起动,才能起动,M M2 2停车后停车后M M1 1才能停车才能停车第2章电气控制线路基础abc如图示:采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路:如图示:采用时间继电器按时间顺序起动的控制线路:工作过程:工作过程:思考题:交流接触器能否串连使用?为什么?思考题:交流接触器能否串连使用?为什么?第2章电气控制线路基础abc2.2.6 2.2.6 自动循环控制自动循环控制如图示:钻削加工时刀架的自动循环过
20、程。具体要求如图示:钻削加工时刀架的自动循环过程。具体要求:自动循环:刀架能自动地由位置自动循环:刀架能自动地由位置1 1移动到位置移动到位置2 2进行钻削加工并自动退回位进行钻削加工并自动退回位置置1 1。无进给切削:即刀具到达位置无进给切削:即刀具到达位置2 2时不再进给,但钻头继续旋转进行无进给时不再进给,但钻头继续旋转进行无进给切削以提高工件加工精度。切削以提高工件加工精度。快速停车:当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。快速停车:当刀架退出后要求快速停车以减少辅助工时。第2章电气控制线路基础abc 1.1.工艺要求刀架能自动循环,如图示:工艺要求刀架能自动循环,如图示:第2章电气控
21、制线路基础abc2 2实现无进给切削:实现无进给切削:根据时间原则,采用时间继电器来实现无进给切削控制。根据时间原则,采用时间继电器来实现无进给切削控制。如图示:如图示:第2章电气控制线路基础abc补充题:补充题:1.1.分析如图所示线路中,哪种线路能实现电动机正分析如图所示线路中,哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止,哪种不能?为什么?常连续运行和停止,哪种不能?为什么?第2章电气控制线路基础abc2.2.交流接触器能否串连使用?为什么?交流接触器能否串连使用?为什么?不能。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比,两个电器动作不能。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比,两个电
22、器动作总是有先有后,不可能同时吸合,先吸合的接触器磁路闭合,线圈的电感总是有先有后,不可能同时吸合,先吸合的接触器磁路闭合,线圈的电感显著增加,电压降也相应增加,从而使另一个接触器的线圈电压达不到吸显著增加,电压降也相应增加,从而使另一个接触器的线圈电压达不到吸合电压而不能动作。合电压而不能动作。第2章电气控制线路基础abc 2.3 2.3 三相笼型异步电动机降压起动控制线路三相笼型异步电动机降压起动控制线路 2.3.1 2.3.1 星形星形三角形降压起动控制线路:三角形降压起动控制线路:条件:对于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步机可采用星条件:对于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步
23、机可采用星三角形降压起动的方法,来达到限制起动电流的目的。三角形降压起动的方法,来达到限制起动电流的目的。星星三角形起动过程优点是:起动电流小(为直接起动的三角形起动过程优点是:起动电流小(为直接起动的1/31/3),结),结构简单,价格便宜。缺点是起动转矩也是原来三角形接法的构简单,价格便宜。缺点是起动转矩也是原来三角形接法的1/31/3。它。它适合轻载或空载状态下起动适合轻载或空载状态下起动。第2章电气控制线路基础abc 工作过程:工作过程:第2章电气控制线路基础abc第2章电气控制线路基础abc 2.3.2 2.3.2 定子绕组串电阻减压起动控制线路定子绕组串电阻减压起动控制线路 起动时
24、在三相定子绕组中串入电阻起动时在三相定子绕组中串入电阻R R,从而减低了定子,从而减低了定子绕组上的电压,待起动后,再将电阻绕组上的电压,待起动后,再将电阻R R切除,使电动机切除,使电动机在额定电压下投入正常运行。控制线路见下页:在额定电压下投入正常运行。控制线路见下页:串电阻起动的优点:提高了功率因数,改善了电网质量,串电阻起动的优点:提高了功率因数,改善了电网质量,电阻价格便宜,控制线路简单。缺点是:电阻上功率损电阻价格便宜,控制线路简单。缺点是:电阻上功率损耗大。只适用中小容量电机不经常起动、制动的场合。耗大。只适用中小容量电机不经常起动、制动的场合。第2章电气控制线路基础abc:工作
25、过程工作过程:合上QSSB2KM1+并自锁KM1主触头闭合M串R起动,同时KT通电(延时t秒)KT常开闭合KM2+并自锁 KM1-KT-第2章电气控制线路基础abc 2.3.3 2.3.3 自耦变压器减压起动控制线路:自耦变压器减压起动控制线路:方法起动对方法起动对电网的电流电网的电流冲击小,损冲击小,损耗功率也小耗功率也小,但自耦变,但自耦变压器价格较压器价格较贵。此法主贵。此法主要用于起动要用于起动较大容量的较大容量的电动机。电动机。第2章电气控制线路基础abc 2.3.4 2.3.4 软启动器及其使用软启动器及其使用主要特点:采用电子启动的方法。具有软启动和软停车功能,启动电流、启主要特
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