基本電氣控制電路.ppt

第2章基本電氣控制電路 2 1電氣控制電路的繪制原則及標準2 2交流電動機的基本控制電路2 3典型生產(chǎn)機械電氣控制電路的分析2 4電氣控制電路的一般設(shè)計法 2 1電氣控制電路的繪制原則及標準 2 1 1電氣圖中的圖形符號及文字符號2 1 2電氣原理圖的繪制原則2 1 3電氣安裝接線圖2 1 4電氣元件布置圖 2 1 1電氣圖中的圖形及文字符號 電氣控制圖 將電氣元件及其聯(lián)接用圖形表達出來的圖稱電氣圖 用統(tǒng)一的圖形符號及文字符號繪制 電氣圖 電氣原理圖安裝接線圖元件布置圖 電氣圖 電氣原理圖是用圖形符號和文字符號 導線連接起來 描述電氣設(shè)備工作原理的電路圖 包含所有電氣元件的導電部分和接線端點之間的相互關(guān)系 不考慮電氣元件實際位置或大小 根據(jù)通過電流的大小電路圖可分為 主電路 控制電路 主電路大電流 控制電路小電流 2 1 2電氣原理圖的繪制原則 1 繪制電氣原理圖的基本原則 1 主電路 控制電路 信號電路應分開繪出 電器的各個不同組成部分可以不畫在一起 但文字符號應標注一致 同一類型的電器 可以在文字符號后加數(shù)字來區(qū)分 主電路畫在圖紙的左方 控制電路 信號電路畫在圖紙的右方 2 多相電源電路集中畫在圖紙上方 相序依次排列 L1 L2 L3 N PE 直流系統(tǒng)電源正負極用L L 中間線 地線 用M標記 P84 電機的引入線用U V W順序標記 控制電路和信號電路畫在兩條電源線之間 耗電元件直接與一條電源線相連 線圈 控制觸點連接在另一條電源線和耗電元件之間 兩個線圈的畫法 并列 不能串聯(lián) 3 電路按功能布置 按動作順序或信號流的方向自左向右 自上而下依次平行排列 盡可能減少線條和避免交叉線 當導線有電聯(lián)系時 T可畫可不畫實心圓點 必須畫實心圓點 類似項目宜對齊 電氣圖中所有電器觸點 都按沒有通電和沒有外力作用時的狀態(tài)畫出 事故 備用 報警開關(guān)應表示在設(shè)備正常使用時的位置 有機械聯(lián)系的元器件用虛線連接 CW6132型車床的電氣原理圖 2 圖面區(qū)域的劃分 電氣原理圖下方的1 2 3 數(shù)字是圖區(qū)編號 是為了便于檢索電氣線路 方便閱讀分析而設(shè)置的 圖區(qū)編號也可設(shè)置在圖的下方 圖幅大時可在圖紙左方加入a b c 字母圖區(qū)編號 圖區(qū)編號上方的文字表明對應區(qū)域下方元器件或電路的功能 使讀者能清楚地知道某個元器件或某部分電路的功能 以利于理解整個電路的工作原理 2 2交流電動機的基本控制電路 2 2 1三相籠型異步電動機直接起動控制電路2 2 2三相籠型異步電動機減壓起動控制電路2 2 3三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動控制電路2 2 4三相籠型異步電動機制動控制電路2 2 5三相籠型異步電動機調(diào)速控制電路2 2 6組成電氣控制電路的基本規(guī)律2 2 7電氣控制電路中的保護環(huán)節(jié) 2 2 1三相籠型異步電動機直接起動控制電路 1 電動機單向點動控制電路2 電動機單向自鎖控制電路3 電動機單向點動 自鎖混合控制電路4 電動機正反轉(zhuǎn)控制電路5 自動停止控制電路6 自動往返控制電路7 其他典型控制電路 1 單向點動控制電路 按SB KM線圈得電吸合 KM主觸點閉合 M起動運轉(zhuǎn) 松開SB 按鈕復位 KM線圈失電釋放 KM主觸點斷開 M失電停止 所以 SB兼作停止按鈕 工作原理 一按 點 就動 一松 放 就停 2 單向自鎖控制電路 通過接觸器自身輔助觸點而保持線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖 自鎖觸點 自鎖 點動 按SB2 KM的線圈得電吸合 KM主觸點閉合 M起動運轉(zhuǎn) 欲使M停止 按SB1 KM線圈斷電 KM的主觸點斷開 M停止運轉(zhuǎn) 工作原理 點動與自鎖的區(qū)別 不設(shè)自鎖觸點不另設(shè)停止按鈕不設(shè)FR 1 必設(shè)自鎖觸點2 另設(shè)停止按鈕3 設(shè)FR過載保護 保護環(huán)節(jié) 短路保護過載保護失壓保護 失壓保護 在電網(wǎng)斷電后 為防止恢復供電時電動機突然自行起動運轉(zhuǎn)造成設(shè)備和人身事故的保護 U 85 UKM的銜鐵自行釋放 電動機的保護 電動機的保護 KM自身具備欠壓和失壓保護 熱繼電器 短路保護 過載保護 欠壓保護 熔斷器 3 單向點動 自鎖混合控制電路 1 采用復合按鈕 長動 按SB2 線圈KM吸合 自鎖 主觸點KM閉合 電機M起動 點動 按SB3 先斷后合 欲停機 按SB1 線圈KM失電 主觸點KM斷開 電機M停止轉(zhuǎn)動 所以 一般要求電機正常運行的設(shè)計 都必須有啟動按鈕和停止按鈕 4 電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 機械部件作正 反兩個方向的運動 均可通過控制電動機的正 反轉(zhuǎn)來實現(xiàn) 1 正 停 反控制電路 2 正 反 ?？刂齐娐?電動機旋轉(zhuǎn)方向電源的相序 由KM1 KM2主觸點分別送入正 負序電源 改變電動機旋轉(zhuǎn)方向 三相交流電動機 改變電源的相序 對換兩根電源線位置 1 正一停一反控制電路 主電路 斷路器 注意 KM1和KM2主觸點不可同時閉合 否則會電源相間短路 L1 L2 L3 三相交流電源相序U V W 三相電動機的相序 斷路器QF作為電源開關(guān) 它具有短路保護 過載保護 失壓保護的功能 控制電路 利用兩個接觸器的常閉輔助觸點KM1 KM2分別串接在對方接觸器的電路中以達到相互制約的方法稱為互鎖 這兩個常閉輔助觸點稱為互鎖觸點 互鎖觸點 有缺陷 自鎖與互鎖的區(qū)別 正一停一反控制電路的工作原理 按下SB2 KM1線圈通電 自鎖 電機正轉(zhuǎn)按下SB1 電機停止按下SB3 KM2線圈通電 自鎖 電機反轉(zhuǎn) 2 正一反一?？刂齐娐?復合按鈕作聯(lián)鎖 正 反向切換 按下SB3 先斷 KM1失電 后合 KM2線圈得電主觸點吸合 M由正轉(zhuǎn)切換為反轉(zhuǎn) 起動 按下SB2 KM1線圈得電 KM1主觸點閉合 M正轉(zhuǎn) 5 自動停止控制電路 按SB2 KM1吸合 自鎖 M正轉(zhuǎn) 拖動部件向右移動 移至規(guī)定位置 自動壓下SQ3 KM1線圈失電 M停止運轉(zhuǎn) 極限保護 6 自動往返控制電路 SB2按下 KM1吸合自鎖 M正轉(zhuǎn) 運動部件向右運動 碰到SQ1 SQ1常閉斷開 KM1電路切斷 SQ1常開閉合 接通KM2電路 M反轉(zhuǎn) 運動部件向左運動 碰到SQ2 往返 7 其他典型的控制電路 1 多地點控制電路 SB3和SB4并聯(lián) 任意按下一個 M就起動SB1和SB2串聯(lián) 任意按下一個 M就停止同理 n地控制 2 順序起 ?？刂齐娐?SB2按下 KM1通電自鎖 M1起動SB4按下 KM2通電自鎖 M2起動只有M1起動后 M2才能起動 SB3按下 KM2斷電 M2停止SB1按下 KM1 KM2都斷電 M1和M2都停止 若M2工作 M1必須也工作 若M1停止 M2必須也停止 的聯(lián)鎖關(guān)系 按下起動按鈕SB2 KM1得電自鎖 電機M1起動KT開始計時 t秒后 常開閉合 KM2得電 電機M2自動起動利用時間繼電器來實現(xiàn)順序控制 b 按時間原則順序控制電路 3 步進控制電路 工作原理 按SB1 KA4失電 工作結(jié)束 2 2 2三相籠型異步電動機減壓起動控制電路 1 定子繞組串電阻減壓起動控制電路2 星 三角減壓起動控制電路3 自耦變壓器減壓起動控制電路 1 星形 三角形降壓起動控制電路使用條件 正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機 控制步驟 起動時 定子繞組首先接成星形 限制起動電流 待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時 將定子繞組的接線自動由星形轉(zhuǎn)變成三角形 電動機便進入全電壓正常運行狀態(tài) 籠型異步電動機容量 10KW時 起動電流較大 需要降壓起動 即 起動時降低電動機定子繞組上的電壓 起動后再將電壓恢復到額定值使之在正常電壓下運行 起動時聯(lián)結(jié)成星形的定子繞組電壓與電流都只有三角形聯(lián)結(jié)時的 由于三角形聯(lián)結(jié)時繞組內(nèi)的電流是線路電流的 而星形聯(lián)結(jié)時兩者則是相等的 因此 聯(lián)結(jié)成星形起動時的線路電流只有聯(lián)結(jié)成三角形直接起動時線路電流的1 3 主電路 KM1閉合KM2 KM3 Y KM2 KM3不能同時吸合 否則電源短路 KT失電按SB2 KT吸合 延時KM3失電 KM2吸合 電機 運行 KM3吸合 KM1吸合 自鎖 電機 Y 啟動 延時完 用KT實現(xiàn)Y 的自動切換 控制電路 控制電路的特點 1 KM3先吸合KM1后吸合KM3的主觸點在無負載的條件下接觸 延長KM3主觸點的使用壽命 2 KM2和KM3形成互鎖保護措施 3 電機繞組由Y形 形后 隨著KM3失電 KT失電復位 2 2 4三相籠型異步電動機制動控制電路 1 制動 電動機切斷電源后 要有個與轉(zhuǎn)動方向相反的轉(zhuǎn)矩 使之迅速停止 2 制動分類 機械制動 用機械裝置強迫電動機迅速停車電氣制動 在電動機停止時 產(chǎn)生一個與原來旋轉(zhuǎn)方向相反的制動轉(zhuǎn)矩 迫使電機轉(zhuǎn)速迅速下降3 電氣制動分類 反接制動能耗制動 4 反接制動 1 定義 利用改變電動機電源相序 使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反 因而產(chǎn)生制動 2 原理 單向運行反接制動控制電路首先回憶 速度繼電器KS的轉(zhuǎn)軸與電機相連 測得電機的轉(zhuǎn)速 當電機轉(zhuǎn)速超過一定值時 KS的觸點動作 KS的動作轉(zhuǎn)速 120r min復位轉(zhuǎn)速 100r min 分析 停車 SB1按下 常閉打開 常開閉合 KM1失電 KM2通電自鎖 電機定子繞組得到相序相反的電源 電機進入反接制動狀態(tài) n下降到100r min以下 KS觸點復位 KM2斷電打開 防止電機反轉(zhuǎn) 反接制動結(jié)束 起動 SB2按下 KM1通電 觸點閉合自鎖 M旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速n上升到120r min時 KS觸點閉合 為制動做準備 反接制動時 定子繞組中流過的電流相當于全壓直接起動時電流的2倍 所以10KW以上電機采用反接制動時 應在主電路中串接電阻 限制電流 自鎖 互鎖 復合按鈕 聯(lián)鎖控制在電氣控制中 常選擇某些能反應生產(chǎn)過程的變化參數(shù)作為控制參量進行控制 如 自動往返 行程原則星 三角減壓起動 時間原則反接制動 速度原則 2 2 6組成電氣控制電路的基本規(guī)律 1 短路保護2 過電流保護3 過載保護4 零電壓保護和欠電壓保護 2 2 7電氣控制電路中的保護環(huán)節(jié) 設(shè)計思路舉例 P 63 11