工廠電氣控制初步培訓(xùn)課件(PPT 67頁)

1、1第第1章章 工廠電氣控制初步工廠電氣控制初步 1.1 工廠常用電器工廠常用電器 1.2基本控制電路基本控制電路 1.3控制系統(tǒng)實例控制系統(tǒng)實例 2本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：l l核心是掌握繼電器、接觸器、按鈕開關(guān)等常核心是掌握繼電器、接觸器、按鈕開關(guān)等常規(guī)控制電器的動作執(zhí)行特點，由此對一般繼規(guī)控制電器的動作執(zhí)行特點，由此對一般繼電接觸控制電路進(jìn)行熟練分析和設(shè)計。電接觸控制電路進(jìn)行熟練分析和設(shè)計。l l 工廠常用電器工廠常用電器l l 基本控制電路基本控制電路l l 控制系統(tǒng)實例控制系統(tǒng)實例返回本章首頁返回本章首頁31.1 工廠常用電器工廠常用電器 1.1.1工廠電器基本知識工廠電器基本知識

2、 1.1.2工廠常用電器工廠常用電器 1.1.3電氣圖形電氣圖形 返回本章首頁返回本章首頁41.1.1工廠電器基本知識工廠電器基本知識 1. 分類分類（1）按適用的電壓范圍分類）按適用的電壓范圍分類分為低壓電器和高壓電器。分為低壓電器和高壓電器。 （2）低壓電器按所控制的對象分類）低壓電器按所控制的對象分類根據(jù)其控制的對象分為低壓配電電器和低壓控制電器。根據(jù)其控制的對象分為低壓配電電器和低壓控制電器。 （3）按所起作用分類）按所起作用分類依據(jù)電器所起的作用可分為控制電器和保護(hù)電器。依據(jù)電器所起的作用可分為控制電器和保護(hù)電器。 （4）按動作性質(zhì)分類）按動作性質(zhì)分類依據(jù)電器的動作性質(zhì)可分為自動控制

3、電器和非自動控制電依據(jù)電器的動作性質(zhì)可分為自動控制電器和非自動控制電器。器。 52. 結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理下面分別以控制按鈕和接觸器為例介紹手動電器下面分別以控制按鈕和接觸器為例介紹手動電器和自動電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。和自動電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。（1）按鈕）按鈕按鈕是手動控制電器的一種，用來發(fā)出信號和接按鈕是手動控制電器的一種，用來發(fā)出信號和接通或斷開控制電路。圖通或斷開控制電路。圖1.1是按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖和是按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖和圖文符號，圖（圖文符號，圖（a）中）中1、2是動斷（常閉）觸點，是動斷（常閉）觸點，3，4是動合（常開）觸點，是動合（常開）觸點，5是復(fù)位彈簧，是復(fù)位彈簧，6是

4、按是按鈕帽。圖（鈕帽。圖（b）為圖文符號。）為圖文符號。6SBSB3412243156 （a） 結(jié)構(gòu)示意 （b） 圖文符號圖圖1.1 按鈕按鈕7（2）接觸器）接觸器l l 結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器是利用電磁吸力的原理工作的，主要由電磁機(jī)構(gòu)接觸器是利用電磁吸力的原理工作的，主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。電磁機(jī)構(gòu)通常包括吸引線圈、鐵心和和觸頭系統(tǒng)組成。電磁機(jī)構(gòu)通常包括吸引線圈、鐵心和銜鐵三部分。圖銜鐵三部分。圖1.2為接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖與圖文符號，為接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖與圖文符號，（a）圖中，）圖中，1、2，3、4是靜觸點，是靜觸點，5、6是動觸點，是動觸點，7、8是吸引線圈，是吸引線圈，

5、9、10分別是動、靜鐵心，分別是動、靜鐵心，11是彈簧。（是彈簧。（b）圖中，圖中，1、2之間是常閉觸點，之間是常閉觸點，3、4之間是常開觸點，之間是常開觸點，7、8之間是線圈。之間是線圈。81234567891011KMKMKM341278 （a） 結(jié)構(gòu)示意 （b）圖文符號圖圖1.2 接觸器接觸器9電磁鐵特點電磁鐵特點 根據(jù)吸引線圈通電電流的性質(zhì)分類，電磁鐵分為直流電根據(jù)吸引線圈通電電流的性質(zhì)分類，電磁鐵分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。通常采用短路環(huán)來解決交流電磁鐵磁鐵和交流電磁鐵。通常采用短路環(huán)來解決交流電磁鐵的振動問題。短路環(huán)的示意圖如圖的振動問題。短路環(huán)的示意圖如圖1.3所示，其中所示，其

6、中1為短路為短路環(huán)，環(huán)，2為鐵心。短路環(huán)起到磁通分相的作用，把極面上的為鐵心。短路環(huán)起到磁通分相的作用，把極面上的交變磁通分成兩個交變磁通，并且使這兩個磁通之間產(chǎn)交變磁通分成兩個交變磁通，并且使這兩個磁通之間產(chǎn)生相位差，那么它們所產(chǎn)生的吸力間也有一個相位差，生相位差，那么它們所產(chǎn)生的吸力間也有一個相位差，這樣，兩部分吸力就不會同時達(dá)到零值，當(dāng)然合成后的這樣，兩部分吸力就不會同時達(dá)到零值，當(dāng)然合成后的吸力就不會有零值的時刻，如果使合成后的吸力在任一吸力就不會有零值的時刻，如果使合成后的吸力在任一時刻都大于彈簧拉力，就消除了振動。時刻都大于彈簧拉力，就消除了振動。1012圖圖1.3短路環(huán)短路環(huán) 1

7、1滅弧滅弧 常用的滅弧方法有：拉長電弧、冷卻電弧和將電弧分段。常用的滅弧方法有：拉長電弧、冷卻電弧和將電弧分段。對于電弧較弱的接觸器，只采用滅弧罩即可。電弧較強(qiáng)對于電弧較弱的接觸器，只采用滅弧罩即可。電弧較強(qiáng)的接觸器，常采用滅弧柵熄弧。圖的接觸器，常采用滅弧柵熄弧。圖1.4是滅弧柵的機(jī)構(gòu)圖。是滅弧柵的機(jī)構(gòu)圖。圖中圖中1是滅弧室，是滅弧室，2和和5分別為動、靜觸點，分別為動、靜觸點，3 為金屬柵片，為金屬柵片，4為電弧。滅弧柵是數(shù)片鋼片制成的柵狀裝置，當(dāng)觸點斷為電弧。滅弧柵是數(shù)片鋼片制成的柵狀裝置，當(dāng)觸點斷開發(fā)生電弧時，電弧進(jìn)入柵片內(nèi)，被分割為數(shù)段，迅速開發(fā)生電弧時，電弧進(jìn)入柵片內(nèi)，被分割為數(shù)段

8、，迅速熄滅。熄滅。1215432圖圖1.4滅弧柵滅弧柵返回本節(jié)返回本節(jié)131.1.2工廠常用電器工廠常用電器 手動控制電器手動控制電器 任何設(shè)備都需要操縱者給予一定的指令，才能完成規(guī)定任何設(shè)備都需要操縱者給予一定的指令，才能完成規(guī)定的控制。手動控制電器是自動控制設(shè)備中不可缺少的器的控制。手動控制電器是自動控制設(shè)備中不可缺少的器件，常用的有刀開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等。件，常用的有刀開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等。圖圖1.5是是LW6型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號和觸點合斷表。型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號和觸點合斷表。圖形符號中有圖形符號中有6 個回路，個回路，3個擋位連線下有黑點個擋位連線下有黑

9、點“”的，的，表示這條電路是接通的。在觸點合斷表中用表示這條電路是接通的。在觸點合斷表中用“”表示被表示被接通的電路，空格表示轉(zhuǎn)換開關(guān)在該位置時此路是斷開接通的電路，空格表示轉(zhuǎn)換開關(guān)在該位置時此路是斷開的。的。 14圖圖1.5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)123456觸點號123456152. 自動控制電器自動控制電器（1）接觸器）接觸器（2）中間繼電器）中間繼電器 （3）時間繼電器）時間繼電器 （4）熱繼電器）熱繼電器 （5）速度繼電器）速度繼電器 16圖圖1.6為空氣阻尼式通電延時型時間繼電器的結(jié)構(gòu)為空氣阻尼式通電延時型時間繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖和圖文符號。它是利用空氣阻尼的原理來示意圖和圖文符號。

10、它是利用空氣阻尼的原理來獲得延時的。主要由電磁系統(tǒng)、氣室及觸點系統(tǒng)獲得延時的。主要由電磁系統(tǒng)、氣室及觸點系統(tǒng)組成。組成。工作原理：在圖工作原理：在圖1.6（a）中當(dāng)線圈）中當(dāng)線圈11通電時，電通電時，電磁力克服彈簧磁力克服彈簧14的反作用拉力而迅速將銜鐵向上的反作用拉力而迅速將銜鐵向上吸合，銜鐵吸合，銜鐵13帶動杠桿帶動杠桿15立即使立即使1、2常閉觸點分常閉觸點分?jǐn)?，斷?、4常開觸點閉合。常開觸點閉合。 171234567891011121314151617181920212223KTKTKT5678910 （a） 結(jié)構(gòu)示意 （b） 圖文符號圖圖1.6空氣阻尼通電延時型時間繼電器空氣阻尼通

11、電延時型時間繼電器18熱繼電器的測量元件通常采用雙金屬片，由兩種具有不熱繼電器的測量元件通常采用雙金屬片，由兩種具有不同線膨脹系數(shù)的金屬碾壓而成。主動層采用膨脹系數(shù)較同線膨脹系數(shù)的金屬碾壓而成。主動層采用膨脹系數(shù)較高的鐵鎳鉻合金，被動層采用膨脹系數(shù)很小的鐵鎳合金。高的鐵鎳鉻合金，被動層采用膨脹系數(shù)很小的鐵鎳合金。當(dāng)雙金屬片受熱后將向被動層方向彎曲，當(dāng)彎曲到一定當(dāng)雙金屬片受熱后將向被動層方向彎曲，當(dāng)彎曲到一定程度時，通過動作機(jī)構(gòu)使觸點動作。如圖程度時，通過動作機(jī)構(gòu)使觸點動作。如圖1.7所示，（所示，（a）圖是熱繼電器的結(jié)構(gòu)中感受部分的示意圖，（圖是熱繼電器的結(jié)構(gòu)中感受部分的示意圖，（b）圖為圖）

12、圖為圖文符號。文符號。在圖在圖1-7（a）中發(fā)熱元件）中發(fā)熱元件2通電發(fā)熱后，主雙金屬片通電發(fā)熱后，主雙金屬片1受熱受熱向左彎曲，推動導(dǎo)板向左彎曲，推動導(dǎo)板3向左推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生一定的運動。向左推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生一定的運動。電流越大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動幅度也越大。當(dāng)電流大到一電流越大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動幅度也越大。當(dāng)電流大到一定程度時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生躍變，即觸點發(fā)生動作從而切定程度時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生躍變，即觸點發(fā)生動作從而切斷主電路。斷主電路。 19321KRKRKR （a） 感受部分結(jié)構(gòu)示意 （b） 圖文符號圖圖1.7熱繼電器熱繼電器20速度繼電器用來感受轉(zhuǎn)速。它的感受部分主要包括轉(zhuǎn)子速度繼電器用來感受轉(zhuǎn)

13、速。它的感受部分主要包括轉(zhuǎn)子和定子兩大部分，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是觸頭系統(tǒng)。當(dāng)被控電機(jī)轉(zhuǎn)和定子兩大部分，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是觸頭系統(tǒng)。當(dāng)被控電機(jī)轉(zhuǎn)動時，帶動繼電器轉(zhuǎn)子以同樣速度旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，動時，帶動繼電器轉(zhuǎn)子以同樣速度旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子克服外界反作用力轉(zhuǎn)動一定角度，轉(zhuǎn)速越高角度使定子克服外界反作用力轉(zhuǎn)動一定角度，轉(zhuǎn)速越高角度越大。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定值時，速度繼電器的觸點發(fā)生動越大。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定值時，速度繼電器的觸點發(fā)生動作，當(dāng)速度小于這一設(shè)定值時，觸點又復(fù)原。速度繼電作，當(dāng)速度小于這一設(shè)定值時，觸點又復(fù)原。速度繼電器常用于電機(jī)的降壓起動和反接制動，其圖文符號如圖器常用于電機(jī)的降壓起動和反接制動，其圖文

14、符號如圖1.8所示。所示。nKVnKVKV圖圖1.8速度繼電器圖文符號速度繼電器圖文符號213. 保護(hù)電器保護(hù)電器保護(hù)電器包括熱繼電器、熔斷器、電磁脫扣器等。保護(hù)電器包括熱繼電器、熔斷器、電磁脫扣器等。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護(hù)熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護(hù)電器，它在控制電路中，用作電動機(jī)的過載保護(hù)，電器，它在控制電路中，用作電動機(jī)的過載保護(hù)，既能保證電動機(jī)不超過容許的過載，有可以最大既能保證電動機(jī)不超過容許的過載，有可以最大限度地保證電動機(jī)的過載能力。當(dāng)然，首先要保限度地保證電動機(jī)的過載能力。當(dāng)然，首先要保證電動機(jī)的正常起動。證電動機(jī)的正常起動。返回本節(jié)返回本節(jié)2

15、21.1.3電氣圖形電氣圖形 文字符號文字符號 2. 端子標(biāo)記端子標(biāo)記 3. 電氣圖形電氣圖形 231. 文字符號文字符號 表表1.1字母符號含義字母符號含義 242. 端子標(biāo)記端子標(biāo)記 電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號標(biāo)記。按國家標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)記。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB402683電器接線端電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標(biāo)志接線端子的通則子的識別和用字母數(shù)字符號標(biāo)志接線端子的通則規(guī)定：規(guī)定：三相交流電源的引入線用三相交流電源的引入線用L1、L2、L3、N、PE標(biāo)記。直流系統(tǒng)電源正、負(fù)極、中間線分別用標(biāo)記。直流系統(tǒng)電源正、負(fù)極、中間線分別用L+、L與

16、與M標(biāo)記。三相動力電器的引出線分別按標(biāo)記。三相動力電器的引出線分別按U、V、W順序標(biāo)記。順序標(biāo)記。 253. 電氣圖形電氣圖形 常用的電氣圖有系統(tǒng)圖、框圖、電路圖、位置圖常用的電氣圖有系統(tǒng)圖、框圖、電路圖、位置圖和接線圖等。和接線圖等。通常，系統(tǒng)圖用于描述系統(tǒng)或成套裝置，如圖通常，系統(tǒng)圖用于描述系統(tǒng)或成套裝置，如圖1.9所示。框圖用于描述分系統(tǒng)或設(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)所示?？驁D用于描述分系統(tǒng)或設(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)GB6988.386電氣制圖電氣制圖 系統(tǒng)圖和框圖系統(tǒng)圖和框圖中，中，具體規(guī)定了繪制系統(tǒng)圖和框圖的方法，并闡述了具體規(guī)定了繪制系統(tǒng)圖和框圖的方法，并闡述了它的用途。它的用途。26總控制系統(tǒng)液壓動力系

17、統(tǒng)鋼板存儲冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)軋鋼機(jī)配電系統(tǒng)電源進(jìn)線材料進(jìn)入圖圖1.9系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖27位置圖用來表示成套裝位置圖用來表示成套裝置、設(shè)備中各個項目位置、設(shè)備中各個項目位置的一種圖。例如，圖置的一種圖。例如，圖1.10為某工廠電器位置為某工廠電器位置圖，圖中詳細(xì)地繪制出圖，圖中詳細(xì)地繪制出了電氣設(shè)備中每個電器了電氣設(shè)備中每個電器元件的相對位置，圖中元件的相對位置，圖中各電器元件的文字代號各電器元件的文字代號必須與相關(guān)電路圖中電必須與相關(guān)電路圖中電器元件的代號相同。器元件的代號相同。FU1FU2KMFRTCFU3FU4線槽50505050320360圖圖1.10位置圖位置圖28接線圖是電氣裝備

18、進(jìn)行施工配線、敷線和校線工接線圖是電氣裝備進(jìn)行施工配線、敷線和校線工作時所應(yīng)依據(jù)的圖樣之一。它必須符合電器裝備作時所應(yīng)依據(jù)的圖樣之一。它必須符合電器裝備的電路圖的要求，并清晰地表示出各個電器元件的電路圖的要求，并清晰地表示出各個電器元件和裝備的相對安裝與敷設(shè)位置，以及它們之間的和裝備的相對安裝與敷設(shè)位置，以及它們之間的電連接關(guān)系。它是檢修和查找故障時所需的技術(shù)電連接關(guān)系。它是檢修和查找故障時所需的技術(shù)文件，如圖文件，如圖1.11所示。在國家標(biāo)準(zhǔn)所示。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB6988.586電氣制圖電氣制圖 接線圖和接線表接線圖和接線表中詳細(xì)規(guī)定了編中詳細(xì)規(guī)定了編制接線圖的規(guī)則。制接線圖的規(guī)則。29QSM

19、M8078ELSB305121U12SB2SB1HLPEXT30.75mm2 50.75mm2 31mm2 Q132.5mm2 32.5mm2 圖圖1.11接線圖接線圖返回本節(jié)返回本節(jié)301.2基本控制電路基本控制電路 1.2.1直接起動控制電路直接起動控制電路 1.2.2降壓起動降壓起動 1.2.3數(shù)學(xué)輔助分析法數(shù)學(xué)輔助分析法 1.2.4電機(jī)的制動電機(jī)的制動 1.2.5電機(jī)的調(diào)速電機(jī)的調(diào)速 1.2.6順序控制順序控制 返回本章首頁返回本章首頁311.2.1直接起動控制電路直接起動控制電路 單向旋轉(zhuǎn)單向旋轉(zhuǎn) 2. 可逆轉(zhuǎn)動可逆轉(zhuǎn)動 3. 點動控制點動控制 4. 自動往返運動自動往返運動 321

20、.單向旋轉(zhuǎn)單向旋轉(zhuǎn) 三相籠型電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)三相籠型電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)可用開關(guān)或接觸器控制，可用開關(guān)或接觸器控制，圖圖1.12為接觸器控制電路。為接觸器控制電路。接觸器控制電路圖中，接觸器控制電路圖中，Q為開關(guān)，為開關(guān)，F(xiàn)U1、FU2為主為主電路與控制電路的熔斷器，電路與控制電路的熔斷器，KM為接觸器，為接觸器，KR為熱繼為熱繼電器，電器，SB1、SB2分別為分別為起動按鈕與停止按鈕，起動按鈕與停止按鈕，M為籠型感應(yīng)電動機(jī)。為籠型感應(yīng)電動機(jī)。L1L2L3QMFU1KMKRPEFU2SB1KMSB2KMKRFU2UVW圖圖1.12單向旋轉(zhuǎn)單向旋轉(zhuǎn)33其中的保護(hù)環(huán)節(jié)為：其中的保護(hù)環(huán)節(jié)為：1）短路保護(hù)。）

21、短路保護(hù)。 2）過載保護(hù)。）過載保護(hù)。 3）欠壓保護(hù)。）欠壓保護(hù)。 342. 可逆轉(zhuǎn)動可逆轉(zhuǎn)動 在實際生產(chǎn)中常需要運動部件實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求在實際生產(chǎn)中常需要運動部件實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求拖動電動機(jī)能做正反兩方向的運轉(zhuǎn)。從電機(jī)原理可知，改變電動機(jī)拖動電動機(jī)能做正反兩方向的運轉(zhuǎn)。從電機(jī)原理可知，改變電動機(jī)三相電源相序即可改變電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。電動機(jī)的常用可逆旋轉(zhuǎn)控三相電源相序即可改變電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。電動機(jī)的常用可逆旋轉(zhuǎn)控制電路如圖制電路如圖1.13所示。所示。L1L2L3QMFU1KM1PEKM2FU2SB1KM1SB2KM2SB1KM1SB2KM2SB3KRFU2KM1K

22、M2圖圖1.13可逆旋轉(zhuǎn)可逆旋轉(zhuǎn)353. 點動控制點動控制 生產(chǎn)過程中，不僅要求生產(chǎn)機(jī)械運動部件連續(xù)運生產(chǎn)過程中，不僅要求生產(chǎn)機(jī)械運動部件連續(xù)運動，還需要點動控制。圖動，還需要點動控制。圖1.14為電動機(jī)點動控制為電動機(jī)點動控制電路。圖中的控制電路既可實現(xiàn)點動控制，又可電路。圖中的控制電路既可實現(xiàn)點動控制，又可實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)。實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)。SB3為連續(xù)運轉(zhuǎn)的停止按鈕，為連續(xù)運轉(zhuǎn)的停止按鈕，SB1為連續(xù)運轉(zhuǎn)起動按鈕，為連續(xù)運轉(zhuǎn)起動按鈕，SB2為點動起動按鈕。為點動起動按鈕。 36L1L2L3QMFU1KMPEUVWKRFU2SB1KMSB3KMFU2SB2SB2KR圖圖1.14點動控制電路點動控制

23、電路374. 自動往返運動自動往返運動 在實際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機(jī)械的運動部件能在實際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機(jī)械的運動部件能實現(xiàn)自動往返。因為有行程限制，所以常用行程實現(xiàn)自動往返。因為有行程限制，所以常用行程開關(guān)做控制元件來控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。圖開關(guān)做控制元件來控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。圖1.15為電動機(jī)往返運行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中為電動機(jī)往返運行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，分別為電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)，開關(guān)，SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護(hù)用分別為正向、反向極

24、限保護(hù)用限位開關(guān)。限位開關(guān)。 返回本節(jié)返回本節(jié)38L1L2L3QMFU1KM1PEKM2KRFU2SB1SB2KM1KM1FU2KM1SQ1SB2SB1KM2KM2KM2SQ2KRSB3SQ2SQ3SQ1SQ4圖圖1.15往返運行往返運行391.2.2降壓起動降壓起動 1. 自耦變壓器起動法自耦變壓器起動法圖圖1.16是采用自動控制自耦變壓器降壓起動的控是采用自動控制自耦變壓器降壓起動的控制電路。是由交流接觸器、熱繼電器、時間繼電制電路。是由交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器、按鈕和自耦變壓器等元件組成。圖中器、按鈕和自耦變壓器等元件組成。圖中KM1為為正常運轉(zhuǎn)接觸器，正常運轉(zhuǎn)接觸器，KM2為降

25、壓起動接觸器，為降壓起動接觸器，KA為起動中間繼電器，為起動中間繼電器，KT為降壓起動時間繼電器。為降壓起動時間繼電器。 40圖圖1.16自耦變壓器降壓起動自耦變壓器降壓起動L1L2L3QMFU1KM1PEKM2KRFU2SB1KRTKM1KM2FU2KM2KAKM2SB2KTKTKAKAKAKM1123456789412. Y-D起動法起動法凡是正常運行時三相定子繞組接成三角形運轉(zhuǎn)的三相籠凡是正常運行時三相定子繞組接成三角形運轉(zhuǎn)的三相籠型感應(yīng)電動機(jī)，都可采用型感應(yīng)電動機(jī)，都可采用Y-D降壓起動。起動時，定子繞降壓起動。起動時，定子繞組先接成組先接成Y聯(lián)結(jié)，接入三相交流電源，起動電流下降到全聯(lián)

26、結(jié)，接入三相交流電源，起動電流下降到全壓起動時的壓起動時的1/3，對于，對于Y系列電動機(jī)直接起動時起動電流系列電動機(jī)直接起動時起動電流為額定電流為額定電流IN的的5.57倍。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，將電倍。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，將電動機(jī)定子繞組改成動機(jī)定子繞組改成D聯(lián)結(jié)，電動機(jī)進(jìn)入正常運行。這種方聯(lián)結(jié)，電動機(jī)進(jìn)入正常運行。這種方法簡便、經(jīng)濟(jì)，可用在操作較頻繁的場合，但其起動轉(zhuǎn)法簡便、經(jīng)濟(jì)，可用在操作較頻繁的場合，但其起動轉(zhuǎn)矩只有全壓起動時的矩只有全壓起動時的1/3，Y系列電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩為額定系列電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩的1.42.2倍。圖倍。圖1.17為用于為用于13kW以上電動機(jī)的起動以

27、上電動機(jī)的起動電路，由三個接觸器和一個時間繼電器構(gòu)成。電路，由三個接觸器和一個時間繼電器構(gòu)成。42圖圖1.17Y-D起動起動返回本節(jié)返回本節(jié)L1L2L3QMFU1KM1PEU1V1W1KM2KRKM1FU2SB1KM1W2U2V2KM3KM3KM2KTKRKM2KM3KM1KTKTSB2123456789FU2.431.2.3數(shù)學(xué)輔助分析法數(shù)學(xué)輔助分析法 用繼電接觸控制線路表示邏輯代數(shù)的基用繼電接觸控制線路表示邏輯代數(shù)的基本運算本運算 邏輯函數(shù)與繼電接觸控制線路圖邏輯函數(shù)與繼電接觸控制線路圖 441. 用繼電接觸控制線路表示邏輯代數(shù)的基本運算用繼電接觸控制線路表示邏輯代數(shù)的基本運算 （1）“與

28、與”運算（邏輯乘）運算（邏輯乘）邏輯代數(shù)中運算符號邏輯代數(shù)中運算符號“”或或“”讀作讀作“與與”?！芭c與”運運算的真值表如表算的真值表如表1.2所示。所示。 表表1.2與運算與運算45實現(xiàn)邏輯乘的器件叫做實現(xiàn)邏輯乘的器件叫做“與與”門，它的邏輯符號門，它的邏輯符號如圖如圖1.18（a）所示，圖）所示，圖1.18（b）顯示出了繼電）顯示出了繼電控制線路中控制線路中“與與”運算的實例，它表示觸點的串運算的實例，它表示觸點的串聯(lián)。若規(guī)定觸點接通為聯(lián)。若規(guī)定觸點接通為“1”，斷開為，斷開為“0”，線圈，線圈通電為通電為“1”，斷電為，斷電為“0”，則可以寫出，則可以寫出KMKA1KA2，只有觸點，只有

29、觸點KA1、KA2均接通，接觸均接通，接觸器線圈器線圈KM能通電。能通電。46ABJKA1KA2KM（a）邏輯符號）邏輯符號 （b）控制線路實例）控制線路實例圖圖1.18 邏輯邏輯“與與”47（2）“或或”運算（邏輯加）運算（邏輯加）邏輯代數(shù)中運算符號邏輯代數(shù)中運算符號“+”讀作讀作“或或”?！盎蚧颉边\算的真運算的真值表如表值表如表1.3所示。所示。 表表1.3或運算或運算48實現(xiàn)邏輯乘的器件叫做實現(xiàn)邏輯乘的器件叫做“或或”門，它的邏輯符號如圖門，它的邏輯符號如圖1.19（a）所示，）所示，圖圖1.19（b）顯示出了繼電控制線路中）顯示出了繼電控制線路中“或或”運算的實例，它表示觸運算的實例，

30、它表示觸點的并聯(lián)，可寫成點的并聯(lián)，可寫成KMKA1KA2，當(dāng)觸點，當(dāng)觸點KA1或或KA2接通，或者接通，或者KA1和和KA2多接通時，接觸器線圈都可通電。多接通時，接觸器線圈都可通電。圖圖1.19 邏輯邏輯“或或”+ABJKA1KA1KM （a）邏輯符號）邏輯符號 （b）控制線路實例）控制線路實例49（3）“非非”運算（邏輯非）運算（邏輯非）邏輯代數(shù)中邏輯代數(shù)中“非非”運算的符號用變量上面的短橫線表示，運算的符號用變量上面的短橫線表示，讀作讀作“非非”?！胺欠恰边\算的真值表如表運算的真值表如表1.4所示。它表示所示。它表示了事物相互矛盾的兩個對立面之間的關(guān)系。這種規(guī)律的了事物相互矛盾的兩個對立

31、面之間的關(guān)系。這種規(guī)律的因果規(guī)律稱為因果規(guī)律稱為“非非”邏輯關(guān)系。邏輯關(guān)系。表表1.4 非運算非運算50實現(xiàn)邏輯實現(xiàn)邏輯“非非”的器件叫做的器件叫做“非非”門，它的邏輯門，它的邏輯符號如圖符號如圖1.20（a）所示，圖）所示，圖1.20（b）示出了繼電）示出了繼電控制線路中控制線路中“非非”運算的實例，通常稱運算的實例，通常稱KA為原變?yōu)樵兞浚瑸榉醋兞浚鼈兪且粋€變量的兩種形式，如量，為反變量，它們是一個變量的兩種形式，如同一個繼電器的一對常開、常閉觸點，在向各自同一個繼電器的一對常開、常閉觸點，在向各自相補(bǔ)的狀態(tài)切換時同步動作。圖（相補(bǔ)的狀態(tài)切換時同步動作。圖（b）中，觸點）中，觸點KA的

32、取值與線圈的取值與線圈KM的取值相同，而的取值相同，而KM1與繼電與繼電器的常閉觸點的取值相同，所以，故實現(xiàn)了非運器的常閉觸點的取值相同，所以，故實現(xiàn)了非運算。算。51AJKA1KMKMFKM1 （a）邏輯符號 （b）控制線路實例圖圖1.20 邏輯邏輯“非非”522. 邏輯函數(shù)與繼電接觸控制線路圖邏輯函數(shù)與繼電接觸控制線路圖 （1）邏輯函數(shù)）邏輯函數(shù) （2）邏輯圖和繼電接觸控制線路圖）邏輯圖和繼電接觸控制線路圖 由繼電接觸控制線路圖寫出邏輯函數(shù)由繼電接觸控制線路圖寫出邏輯函數(shù) 由邏輯函數(shù)畫出繼電接觸控制線路由邏輯函數(shù)畫出繼電接觸控制線路 53圖圖1.21（a）為一個最簡單的起）為一個最簡單的起

33、-保保-停線路，接觸器線圈停線路，接觸器線圈是串接在由觸點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)上，然后與電源相接，是一是串接在由觸點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)上，然后與電源相接，是一個串聯(lián)電路。它的邏輯函數(shù)是：個串聯(lián)電路。它的邏輯函數(shù)是：圖圖1.21（b）為圖（）為圖（a）的反演電路，實現(xiàn)的邏輯功能完全）的反演電路，實現(xiàn)的邏輯功能完全相同，接觸器線圈與觸點網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)，所以圖（相同，接觸器線圈與觸點網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)，所以圖（b）是并聯(lián)）是并聯(lián)電路。圖中所接的電阻電路。圖中所接的電阻R是限流電阻，防止電源短路。原是限流電阻，防止電源短路。原理是通過開關(guān)網(wǎng)絡(luò)使線圈的兩端短接（線圈不通電）或理是通過開關(guān)網(wǎng)絡(luò)使線圈的兩端短接（線圈不通電）或不予短接（線圈

34、通電），來控制線圈。所以串聯(lián)電路是不予短接（線圈通電），來控制線圈。所以串聯(lián)電路是直接控制原理，并聯(lián)電路是旁路控制原理。直接控制原理，并聯(lián)電路是旁路控制原理。 54圖圖1.21 串聯(lián)和并聯(lián)繼電接觸控制線路串聯(lián)和并聯(lián)繼電接觸控制線路返回本節(jié)返回本節(jié)SB1SB2KMKMRKMSB2SB1KM （a） （b）551.2.4電機(jī)的制動電機(jī)的制動 圖圖1.22為電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)電機(jī)反接制動控制電路。為電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)電機(jī)反接制動控制電路。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時應(yīng)迅速切斷三相電源，否當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時應(yīng)迅速切斷三相電源，否則電動機(jī)將反向起動。為此采用速度繼電器來檢則電動機(jī)將反向起動。為此采用速度繼電器來檢測電

35、動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，并將速度繼電器調(diào)整在測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，并將速度繼電器調(diào)整在n130r/min時觸點動作，而當(dāng)時觸點動作，而當(dāng)nKM1SB1KM2KVKM1SB2KM1SB2KM2KRFU2KV571.2.5電機(jī)的調(diào)速電機(jī)的調(diào)速 圖圖1.23是是D-YY反轉(zhuǎn)向方案變極調(diào)速電動機(jī)接線方法及控反轉(zhuǎn)向方案變極調(diào)速電動機(jī)接線方法及控制電路。它是通過改變定子繞組的半相繞組電流方向來制電路。它是通過改變定子繞組的半相繞組電流方向來實現(xiàn)變極的。將三相繞組的首尾端依次相接，構(gòu)成一個實現(xiàn)變極的。將三相繞組的首尾端依次相接，構(gòu)成一個封閉三角形，從首端引出線接電源，中間抽頭懸空著，封閉三角形，從首端引出線接電源，中

36、間抽頭懸空著，構(gòu)成構(gòu)成D聯(lián)結(jié)。若將三個首尾端相接構(gòu)成一個中性點聯(lián)結(jié)。若將三個首尾端相接構(gòu)成一個中性點N，而，而將各繞組中間抽頭接電源，構(gòu)成將各繞組中間抽頭接電源，構(gòu)成YY聯(lián)結(jié)。使每相的兩個聯(lián)結(jié)。使每相的兩個半相繞組并聯(lián)，從而使其中一個半相繞組電流方向反了，半相繞組并聯(lián)，從而使其中一個半相繞組電流方向反了，于是電動機(jī)極對數(shù)減小一半，即于是電動機(jī)極對數(shù)減小一半，即pD=2pYY。 58圖圖1.23 電機(jī)變極調(diào)速電機(jī)變極調(diào)速(a)返回本節(jié)返回本節(jié)L1L2L3U1V1W1U3V3W3U2V2W3L1L2L3U3V3W3U1U2V1V2W1W2（a）電機(jī)接線方法）電機(jī)接線方法59L1L2L3QMFU1K

37、M1PEKM2KM3U1 V1 W1U3 V3 W3FU2SB1KTKM2KM1KM1KTKTKM3KM1KTSB2KM3KM2KM1KM3KM2FU2（b）控制電路圖圖1.23 電機(jī)變極調(diào)速電機(jī)變極調(diào)速(b)601.2.6順序控制順序控制 順序控制是指以預(yù)先規(guī)定好的時間或條件為依據(jù)，順序控制是指以預(yù)先規(guī)定好的時間或條件為依據(jù)，按預(yù)先規(guī)定好的動作次序，對控制過程各階段順按預(yù)先規(guī)定好的動作次序，對控制過程各階段順序地進(jìn)行自動控制。圖序地進(jìn)行自動控制。圖1.24是順序控制原理圖，是順序控制原理圖，其中其中G1G4分別表示第一至第四程序的執(zhí)行電分別表示第一至第四程序的執(zhí)行電路，可根據(jù)每一程序的具體要

38、求設(shè)計，路，可根據(jù)每一程序的具體要求設(shè)計，K1K4分別表示分別表示G1G4程序執(zhí)行完成時發(fā)出的控制信程序執(zhí)行完成時發(fā)出的控制信號，號，SB5、SB6分別為起動和停止按鈕。分別為起動和停止按鈕。61圖圖1.24 順序控制原理圖順序控制原理圖返回本節(jié)返回本節(jié)SB5SB6KM5KM1KM2G1KM1K1KM1KM2KM3G2KM2K2KM2KM3KM4G3KM3K3KM3KM4KM5G4KM4K4KM4KM5KM5621.3控制系統(tǒng)實例控制系統(tǒng)實例 1.3.1主軸和進(jìn)給電動機(jī)的控制主軸和進(jìn)給電動機(jī)的控制 1.3.2 快速移動快速移動 1.3.3工作臺或主軸箱與主軸機(jī)動進(jìn)給聯(lián)鎖工作臺或主軸箱與主軸機(jī)動進(jìn)給聯(lián)鎖 返回本章首頁返回本章首頁63下面以鏜下面以鏜床為例，床為例，分析其控分析其控制線路的制線路的應(yīng)用和控應(yīng)用和控制系統(tǒng)的制系統(tǒng)的組成。圖組成。圖1.25