《機(jī)電傳動(dòng)控制教案》PPT課件.ppt

,繼電器-接觸器控制電路,第八章,2,8.1常用控制電器與執(zhí)行電器,生產(chǎn)機(jī)械中所用的控制電器多屬低壓電器，它是指電壓在500V以下、用來(lái)接通或斷開(kāi)電路，以及用來(lái)控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)用電設(shè)備的電氣器具。,3,一、刀開(kāi)關(guān)QS(QG、Q）,4,二、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)QB,5,三、接觸器KM,在外界輸入信號(hào)下能夠自動(dòng)地接通或斷開(kāi)帶有負(fù)載的主電路（如電動(dòng)機(jī)）的自動(dòng)控制電器，它是利用電磁力來(lái)使開(kāi)關(guān)打開(kāi)或閉合的電器。,主觸頭,輔助觸頭,直流接觸器和交流接觸器能否互換使用？,7,四、繼電器,一種傳遞信號(hào)的電器，一般用來(lái)接通或斷開(kāi)控制電路1.中間繼電器K2.時(shí)間繼電器KT3.電壓繼電器KV4.電流繼電器KA5.速度繼電器KS6.壓力繼電器KP7.熱繼電器FR,9,10,五、按鈕SB,11,主令控制器和萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Sl,12,主令控制器和萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Sl,13,8.2繼電器-接觸器控制的常用基本線路,一、繼電器-接觸器自動(dòng)控制線路的構(gòu)成,電氣控制線路：是用導(dǎo)線將電機(jī)、電器、儀表等電氣元件聯(lián)接起來(lái)，并實(shí)現(xiàn)某種要求的電氣線路。,電氣控制線路圖：,電氣接線圖,電氣元件布置圖,電氣原理圖,電器元件的各部分分散畫(huà)在原理需要的地方。,實(shí)際電器元件的擺放位置圖,根據(jù)上述兩圖得到的接線端子連接圖,設(shè)計(jì)階段,施工階段,維護(hù)檢修,14,原理圖的繪制規(guī)則：,主電路：粗線，繪在左或上部控制線路：細(xì)線，繪在右或下部,控制線路的電源線分列兩邊，按電器元件的動(dòng)作順序由上而下平行繪制,所有電器元件不畫(huà)實(shí)際外形，而用標(biāo)準(zhǔn)圖形和文字符號(hào)表示。器件的各部分分別畫(huà)在完成作用的地方。各電器部件的狀態(tài)處于未動(dòng)作前的狀態(tài)。,同類電器在文字符號(hào)前或后加序號(hào)區(qū)分,兩條以上導(dǎo)線連接處用小圓點(diǎn)表示電氣連接，每一接點(diǎn)標(biāo)一編號(hào)，左單右雙，以線圈為界限,對(duì)具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)給出工作循環(huán)圖，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)應(yīng)繪出動(dòng)作程序和動(dòng)作位置,主電路,控制電路,15,起動(dòng),停止,刀開(kāi)關(guān),熱繼電器,熔斷器,接觸器,常開(kāi)輔助觸點(diǎn),常開(kāi)主觸點(diǎn),熱繼電器常閉觸點(diǎn),自鎖：利用電器自己的觸頭使自己的線圈得電從而保持長(zhǎng)期工作的線路環(huán)節(jié)稱為自鎖環(huán)節(jié)。這種觸頭叫自鎖觸頭。,8.2.2繼電器-接觸器自動(dòng)控制的基本線路,1.交流異步電動(dòng)機(jī)啟、?？刂凭€路及保護(hù)裝置1)啟、?？刂凭€路,互鎖：用各自的常閉輔助觸點(diǎn)互串在對(duì)方的線圈回路中，保證同時(shí)只能有一個(gè)線圈得電的基本控制環(huán)節(jié)。,16,2)電路中的保護(hù)措施,（1）短路保護(hù),防止電動(dòng)機(jī)突然流過(guò)短路電流而引起繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。常用的短路保護(hù)元件：熔斷器FU、過(guò)電流繼電器KA、自動(dòng)開(kāi)關(guān)QF。,（2）長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù),防止因電機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載（長(zhǎng)期運(yùn)行在115%125%IN）導(dǎo)致電機(jī)等電氣設(shè)備因發(fā)熱而升溫引起設(shè)備絕緣損壞。常用的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)元件：熱繼電器FR。,（3）零壓（欠壓）保護(hù),防止因電源電壓消失或降低而可能發(fā)生的不容許故障。常用的零壓（欠壓）保護(hù)元件：欠電壓繼電器,（4）零勵(lì)磁保護(hù),防止因勵(lì)磁電流消失或降低而可能發(fā)生的不容許故障。常用的零勵(lì)磁保護(hù)元件：欠電流繼電器,17,長(zhǎng)期過(guò)載與缺相雙重保護(hù)的控制線路,18,零壓保護(hù)線路：,主令控制器,額定電壓時(shí)吸合電壓低于額定值以下某值時(shí)釋放,欠電壓繼電器,信號(hào)燈,19,零勵(lì)磁保護(hù)線路：,直流電動(dòng)機(jī)零勵(lì)磁保護(hù),空氣開(kāi)關(guān),勵(lì)磁,欠電流繼電器,電樞,反向續(xù)流,短路、過(guò)載、失壓保護(hù),直流電源1,直流電源2,共地端,20,2.交流異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路,實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)的辦法：更換電動(dòng)機(jī)供電相序。,KM1、KM2互鎖,復(fù)合按鈕,反轉(zhuǎn),正轉(zhuǎn),正轉(zhuǎn)按鈕,反轉(zhuǎn)按鈕,總停,21,下圖所示的鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯(cuò)誤?請(qǐng)改正。,22,3.點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)控制線路,點(diǎn)動(dòng)：按一次按鈕就動(dòng)一下，連續(xù)按則連續(xù)動(dòng)，不按則不動(dòng)。,長(zhǎng)動(dòng)：按一次就連續(xù)工作。,23,4.多電機(jī)連鎖控制線路,1）兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的連鎖控制,KM2不能單獨(dú)啟動(dòng)和停止。,實(shí)現(xiàn)連鎖控制的關(guān)鍵：將常開(kāi)、常閉觸頭安排在適當(dāng)?shù)奈恢?電機(jī)1,電機(jī)2,KM2不能單獨(dú)啟動(dòng)，但能單獨(dú)停止。,KM2不能單獨(dú)啟動(dòng)，KM2停了后，KM1才能停。,24,2）聯(lián)合控制與分別控制,聯(lián)合控制:1QB-I,2QB-I,分別控制:1QB-I,2QB-II,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),25,3）集中控制與分散控制,6SB、5SB裝在集中控制臺(tái)上。3SB、1SB；4SB、2SB分別裝在每臺(tái)機(jī)床的控制臺(tái)上。,26,5.多點(diǎn)控制線路,1SB、3SB裝在一處；2SB、4SB裝在另一處。啟動(dòng)按鈕之間并接；停止按鈕之間串聯(lián)。,27,6.電磁鐵、電磁離合器的基本控制線路,大電感元件,啟動(dòng)時(shí)，反電勢(shì)阻止電流上升導(dǎo)致吸合速度慢。突然斷電時(shí)，反電勢(shì)很高，易擊穿線圈。,啟動(dòng)時(shí)，C、R、VD使電流上升速度加快。,關(guān)斷時(shí)，C對(duì)YA反向放電，加快消磁。,防止電磁鐵線圈過(guò)壓和觸頭燒損的控制線路,28,要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)按一定順序工作，1M先啟動(dòng)，2M在1M啟動(dòng)后才能啟動(dòng)，3M在2M啟動(dòng)后立即自動(dòng)啟動(dòng)，2M能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)工作，停止時(shí)同時(shí)停止，設(shè)計(jì)主電路與控制電路。,29,30,8.2.3生產(chǎn)機(jī)械中常用的自動(dòng)控制方法,利用電動(dòng)機(jī)主電路的電流來(lái)控制如：交流異步電動(dòng)機(jī)或直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)中，機(jī)械力與負(fù)載大小往往與電流成正比。所以，機(jī)床進(jìn)刀量的控制，機(jī)床夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊程度等，都可根據(jù)電流來(lái)控制。利用電動(dòng)機(jī)的速度來(lái)控制如：交流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)和能耗制動(dòng)時(shí)，要求速度降到一定值時(shí)，切除電源。根據(jù)一定時(shí)間間隔來(lái)控制如：定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制時(shí)，可根據(jù)時(shí)間變化切除降壓電阻。根據(jù)工作機(jī)械的運(yùn)動(dòng)行程來(lái)控制如：龍門(mén)刨床的工作臺(tái)要求根據(jù)行程位置自動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、反向和調(diào)速的控制。,關(guān)鍵：了解生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行中哪些信號(hào)和參數(shù)發(fā)生變化，用合適的電器元件檢測(cè)出變化的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工作狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。,自動(dòng)化生產(chǎn)工藝過(guò)程中，工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換要求自動(dòng)進(jìn)行。因此出現(xiàn)了各種各樣的自動(dòng)控制方法。,31,以行程變化為控制信號(hào)?？刂齐妱?dòng)機(jī)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換。行程控制主要用于：機(jī)床進(jìn)給速度的自動(dòng)換接、自動(dòng)工作循環(huán)、自動(dòng)定位及運(yùn)動(dòng)部件的限位等。行程開(kāi)關(guān)是實(shí)現(xiàn)行程控制的基本電器元件。,1)行程開(kāi)關(guān)：是一種利用生產(chǎn)機(jī)械的某運(yùn)動(dòng)部件對(duì)開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的碰撞而使觸頭動(dòng)作發(fā)出控制信號(hào)的主令電器。,按鈕式行程開(kāi)關(guān),滑輪式行程開(kāi)關(guān),微動(dòng)開(kāi)關(guān),2)接近開(kāi)關(guān)：是一種非接觸型的物體檢測(cè)裝置。常見(jiàn)的接近開(kāi)關(guān)有：高頻振蕩型、電容型、感應(yīng)電橋型等多種。（無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)磨損、速度快）,機(jī)械式,SQ（SN）,ST,SM,1.按行程的自動(dòng)控制,JW2、JW2A系列行程開(kāi)關(guān),32,3）按行程控制的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路,行程控制的優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)直接，控制準(zhǔn)確可靠，使用的控制元件簡(jiǎn)單。,33,加熱爐推料機(jī)自動(dòng)上料控制線路,電機(jī)1正轉(zhuǎn),電機(jī)2正轉(zhuǎn),電機(jī)1反轉(zhuǎn),電機(jī)2反轉(zhuǎn),開(kāi)到位,進(jìn)到位,退到位,關(guān)到位,順序控制（程序控制）,34,根據(jù)反映時(shí)間長(zhǎng)短的元件的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。,1）時(shí)間繼電器KT：是一種觸點(diǎn)能延時(shí)通或斷的控制電器?？梢詫?shí)現(xiàn)從0.05s幾十小時(shí)的延時(shí),按延時(shí)性質(zhì)分,得電延時(shí)型：(延時(shí)吸合)線圈得電后，開(kāi)始延時(shí)延時(shí)時(shí)間到，觸頭動(dòng)作。,失電延時(shí)型：（延時(shí)釋放）線圈得電時(shí)，觸頭立即動(dòng)作線圈失電時(shí)，開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)到則觸頭復(fù)位。,2.按時(shí)間的自動(dòng)控制,35,36,2）按時(shí)間控制的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的自動(dòng)控制線路,鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的原理：電機(jī)切除電源后，立即在定子繞組中接入低壓直流電源。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零時(shí)，應(yīng)切斷電源。,變壓器,停止按鈕：切斷定子的三相交流電源，引入直流電源,37,3）按時(shí)間控制的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)Y/啟動(dòng)控制線路,SB1KM1、KT、KM3得電,延時(shí)到，KM3失電，KM2得電,Y：KM1、KM3得電；KM2失電。：KM1、KM2得電；KM3失電。,38,4）按時(shí)間和行程控制無(wú)進(jìn)刀切削,要求：刀架從位置1移到位置2進(jìn)行鉆削加工后，自動(dòng)退回位置1。無(wú)進(jìn)給切削：鉆頭到達(dá)位置2時(shí)，不再進(jìn)給，但鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，提高加工精度（鉆頭旋轉(zhuǎn)由另一電機(jī)拖動(dòng)）。,分析：接觸器KM1、KM2分別控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。行程開(kāi)關(guān)1SQ、2SQ分別安裝在位置1和位置2。用來(lái)限定刀架的進(jìn)退位置。刀架到達(dá)位置2后，延時(shí)一會(huì)再退回。,思考：刀架的自動(dòng)循環(huán)是如何實(shí)現(xiàn)的？,39,例、有一個(gè)生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，在A、B兩處往返運(yùn)行。要求在A處啟動(dòng)后，當(dāng)運(yùn)行到B處時(shí)停一段時(shí)間，再自動(dòng)返回A處；在A處停一段時(shí)間后，再返回B處。畫(huà)出滿足上述要求的繼電接觸器控制電路。,40,3.按速度的自動(dòng)控制,1）速度繼電器：是一種能反映速度變化和方向的繼電器。,常用的感應(yīng)式速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子、觸頭三部分組成。,左右觸頭，反映轉(zhuǎn)向觸頭動(dòng)作，反映速度的有無(wú),速度繼電器基本參數(shù)：額定轉(zhuǎn)速：3001000r/min;10003600r/min動(dòng)作轉(zhuǎn)速：120r/min左右復(fù)位轉(zhuǎn)速：100r/min,以速度變化為參量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。,速度大于某一值時(shí)，觸頭動(dòng)作。速度小于某一值時(shí)，觸頭復(fù)位。,41,2）按速度控制的交流異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的自動(dòng)控制線路,反接制動(dòng)的原理：改變?nèi)嚯娫聪嘈?，使定子產(chǎn)生相反旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，作用于轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生強(qiáng)力制動(dòng)。負(fù)載轉(zhuǎn)矩反向轉(zhuǎn)矩共同作用使電動(dòng)機(jī)減速直到停止。,關(guān)鍵：當(dāng)n=0時(shí)，應(yīng)將電源切斷，否則，電機(jī)會(huì)反向起動(dòng)。,42,4.按電流的自動(dòng)控制,電流測(cè)量元件：電流繼電器、電流互感器等,按電流控制的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路,控制原理：先使KM2通，由于起動(dòng)電流較大，過(guò)電流繼電器吸合，當(dāng)電流減小到一定值時(shí)，過(guò)電流繼電器釋放，利用其觸點(diǎn)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。,SB1起動(dòng),KI釋放，常閉觸點(diǎn)復(fù)原，使KM1得電并自鎖，同時(shí)使KM2不能得電。,電流降到KI的釋放值,KM2得電并自鎖，復(fù)合按鈕和KI保證KM1不能得電,43,思考：繼電器和接觸器有什么區(qū)別？,繼電器一般用于控制信號(hào)轉(zhuǎn)換、小的電流。只能用在單相控制回路中，可以理解為一個(gè)或若干個(gè)由電觸發(fā)的開(kāi)關(guān)；繼電器有好多種，比如時(shí)間繼電器，速度繼電器，過(guò)程繼電器等等，有用電流控制的，也有用空氣介質(zhì)控制的等，主要是進(jìn)行信號(hào)控制，信號(hào)電平轉(zhuǎn)換，控制參數(shù)變換等接觸器一般只用電流信號(hào)或電壓信號(hào)控制，一般帶有滅弧罩，可以控制大電流，一般在三相的電氣回路里，主要應(yīng)用在電氣控制主回路，比如：電動(dòng)機(jī)等。,44,8.3繼電器-接觸器控制線路舉例,龍門(mén)刨床橫梁升降機(jī)構(gòu)控制線路設(shè)計(jì)：,橫梁升降機(jī)構(gòu)的工藝要求：固定刀架的橫梁需上下移動(dòng)，調(diào)整位置，并能夾緊固定在立柱上上下移動(dòng)與夾緊之間有順序要求，放松移動(dòng)自動(dòng)夾緊移動(dòng)應(yīng)有上下限保護(hù)橫梁移動(dòng)是調(diào)整運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采用點(diǎn)動(dòng)控制移動(dòng)與夾緊應(yīng)互鎖；移動(dòng)與主拖動(dòng)要互鎖,龍門(mén)刨床結(jié)構(gòu)示意圖,45,橫梁升降電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使橫梁上下移動(dòng),橫梁夾緊電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)杠桿作用使壓塊將橫梁夾緊或放松,橫梁升降機(jī)構(gòu)控制的主電路,系統(tǒng)中哪些參數(shù)能反映夾緊、放松的程度？,行程？時(shí)間？電流？速度？,行程控制:當(dāng)夾緊機(jī)構(gòu)磨損后，測(cè)量不準(zhǔn)確,時(shí)間控制：間接參量，不易調(diào)準(zhǔn),電流控制：能反映夾緊力的大小。,上限3ST,下限4ST，5ST,過(guò)電流繼電器,行程開(kāi)關(guān)1ST,46,橫梁升降機(jī)構(gòu)的控制電路,主拖動(dòng),過(guò)電流繼電器，當(dāng)電流大到一定程度時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作,47,8.4繼電器-接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介,自動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)的基本要求：,滿足生產(chǎn)工藝要求電路力求簡(jiǎn)單、布局合理、電器元件選擇正確并得到充分利用安全可靠，能長(zhǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié)便于操作安裝和維修,設(shè)計(jì)方法：,經(jīng)驗(yàn)法憑借實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，用基本線路和典型環(huán)節(jié)加以合理組合邏輯分析法利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計(jì)的方法,設(shè)計(jì)步驟：,了解生產(chǎn)工藝過(guò)程要求選擇自動(dòng)控制方法和原則設(shè)計(jì)原理圖選器件和整定參數(shù)繪出安裝圖安裝、調(diào)試、修改、完善,48,設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問(wèn)題：,盡量減少觸點(diǎn)數(shù)量，簡(jiǎn)化線路：,合理安排電器元件連接線路，減少連接導(dǎo)線，保障實(shí)用安全：,一條控制線路中，