建筑電氣控制技術(第二版)_第2章

1、第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 1/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第二章第二章 電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 2/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版） 由于生產機械的種類繁多，所要求的電氣控制線路也是千變萬化、多種多樣的。但無論是比較簡單的，還是很復雜的電氣控制線路，都是由一些基本環(huán)節(jié)組合而成。本章著重闡明組成這些電氣控制線路的基本規(guī)律和典型線路環(huán)節(jié)。這樣，再結合具體的生產工藝要求，就不難掌握電氣控制線路的分析和設計方法。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page

2、: 3/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第一節(jié) 電氣控制系統的電路圖及繪制原則 電氣控制系統中用國家規(guī)定的統一符號、文字和圖形的形式來表示各電器元件及其相互連接關系，這就是電氣控制系統的電路圖。 電氣原理圖 電氣安裝圖 根據電氣設備的工作原理繪制而成，它具有結構簡單、層次分明；便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點。 按照電器實際位置和實際接線線路，用給定的符號畫出來的，這種電路圖用于電氣設備的安裝和維修。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 4/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）電氣控制系統的電路圖繪制規(guī)律如下： l1元件、器件和

3、設備的圖形符號和文字符號應符合 國家規(guī)范。l2主電路和輔助電路分開。 l3用平行線繪制，少交叉，并盡可能按照動作順序先后排列。 l4原理圖中各電氣元件和部件在控制線路中的位置，應根據便于閱讀的原則安排。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 5/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）5元器件和設備的可動部分在圖中通常應表示成： l觸點為非激勵狀態(tài)，即電器沒有通電和沒有外力作用時觸點的狀態(tài)；l接觸器和電磁式繼電器等系指線圈不加電壓時的觸點狀態(tài)；l按鈕、行程開關等指未被壓合時觸點狀態(tài)，也就是動合觸點開啟、動斷觸點閉合的狀態(tài)。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page:

4、 6/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）6為安裝和維護方便，各接線端子應編號，規(guī)則見GB4026電器接線端子的識別和用字母數字符號標志接線端子的通則。一般主電路用字母加數字來表示接線端子；輔助電路用數字編號，以單雙數區(qū)分電源極性（以每一回路中電壓降為最大的元件為界，如以接觸器的線圈為界）。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 7/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）舉例：電路原理圖圖2-1a為三相交流電動機的起停控制電路原理圖 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 8/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2

5、版）圖2-1a三相交流電動機的起?？刂齐娐冯娫韴D 返回第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 9/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-1b三相交流電動機的起停控制電路安裝接線圖 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 10/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第二節(jié)、 電氣控制的基本環(huán)節(jié) 小結:通過分析，可看出圖2-2所示電路，只有在按下按鈕SB時電動機M才能通電起動運行，故稱為點動控制電路。按鈕SB和接觸器KM的這種組合稱為點動控制環(huán)節(jié)。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 11/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑

6、電氣控制技術 （第2 版）2、起保?？刂骗h(huán)節(jié) 圖2-1 SB1KMKM=1M 起動SB2KMKM=0M 停止 接觸器KM的輔助動合觸點稱為自鎖觸點 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 12/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-1線路設有以下幾種保護:l1短路保護 熔斷器FU1 l2過載保護 熱繼電器FR l3欠壓保護和失壓保護 自鎖觸點 實現 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 13/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）返回結束第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 14/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制

7、技術 （第2 版）返回第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 15/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）一、聯鎖控制規(guī)律（一）、互斥聯鎖電動機正反轉 圖2-3第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 16/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）SB1KM1KM1=1M 正轉 SB3KM1KM1=0M 停止 SB2KM2KM2=1M 反轉 L L1 1、L L3 3 線路短線路短路路互斥聯鎖互斥聯鎖SB1KM1KM1=1M 正轉正轉 =0 (互鎖互鎖)SB2 KM2 不會通電不會通電 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 17/70普

8、通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）機械互鎖機械互鎖電器互鎖電器互鎖第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 18/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（二）、順序聯鎖1.起動聯鎖 a）2.停止聯鎖 b） M1先起動，M2后起動，將KM1常開觸頭串入KM2線圈回路中。 M2先停止，M1后停止，將KM2常開觸頭并在M1停止按鈕旁。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 19/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（三）、長動與點動聯鎖 長動與點動聯鎖是既能正常起保?？刂?，又能進行點動控制。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律

9、Page: 20/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 21/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）方法二：加中間繼電器（方法二：加中間繼電器（KAKA）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 22/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版） 長動與點動的區(qū)別就在于有無自鎖觸點的作用。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 23/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。方法：兩起動按鈕

10、并聯；兩停車按鈕串聯。方法：兩起動按鈕并聯；兩停車按鈕串聯。(四四)、多地點控制、多地點控制甲地甲地乙地乙地KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB3乙乙SB4乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB3乙乙SB4乙乙KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB3乙乙SB4乙乙SB4乙乙第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 24/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）l電器互鎖規(guī)律：欲使兩接觸器不能同時工作，只需將兩接觸器的常閉觸點互相串入對方的線圈電路中即可。l順序控制規(guī)律：要求甲接觸器得電后，乙接觸器方可得電，只需將甲的常開觸點串在乙的線圈電路中；要求乙接觸器失電后，甲接觸器方可失電，

11、只需將乙的常開觸點并在甲的停車按鈕上。l實現多地控制的原則：控制按鈕的常開觸點并聯，常閉觸點串聯。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 25/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版） 聯鎖控制的關鍵是正確地選擇聯鎖觸點。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 26/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）二、參量控制規(guī)律 控制過程的變化參量很多，通過測量元件反應參量的變化，并將這一變化參量反饋回來作用與控制裝置，實現自動控制，這就是參量控制規(guī)律。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 27/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控

12、制技術 （第2 版）控制裝置控制對象命令信號變化參量機械運動 常用的變化參量有行程、時間、速度、電流等 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 28/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（一）行程控制 利用行程開關（極限開關）實現限位控制 。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 29/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）SB1KM1KM1=1M右移，至右終端位置，SQ2KM1M，停止。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 30/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（二）時間控制 利用時間繼電器實現由降

13、壓起動至全壓運行的切換，即用時間繼電器的延時來控制降壓起動時間。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 31/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 32/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）SB1KM1KTtKM1=1MKTt=1KM2KM2=102KM M全壓運行KM1KM1=0切除RKTKTt=0串電阻R起動第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 33/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（三）速度控制 圖2-10所示為單向運行電動機反接制動控制電路。利用速度繼電

14、器實現對反接制動的控制。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 34/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 35/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（四）液位控制 圖2-11所示為建筑物生活水箱水位自動控制電路。通過水位控制器實現水泵的起停控制。 SL1SL2浮標磁環(huán)高水位低水位NSSL1SL2給水SL1NSSL2排水液位傳感器（SL1低水位，SL2高水位第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 36/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)

15、律 Page: 37/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（五）壓力控制 圖2-12所示為建筑物消防噴淋系統中恒壓泵的控制電路。利用壓力繼電器實現對泵的自動啟停。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 38/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 39/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）1.起動性能起動時定子起動電流與額定電流之比值大約57。起動電流大對線路有影響，將造成較大的電壓降落，影響其他負載正常工作。2.起動方法直接起動-小(輕)負載降壓起動第2章電氣控制的基本

16、環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 40/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）一、降壓起動控制電路一、降壓起動控制電路l（一）自耦降壓起動控制電路 n時間繼電器延時自動切換的自耦降壓起動控制電路 圖2-13 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 41/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 42/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）自耦降壓起動控制電路的基本要求 l（1）不允許存在全電壓直接起動的可能。l（2）降壓起動完畢后，不允許在自耦變壓器二次側電壓或經自耦變壓器部分繞組降壓后的

17、電壓下起動。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 43/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）n（3）投入全電壓運轉后，不得存在自耦變壓器再次接入主電路的可能，以防止自耦變壓器部分繞組短路而另一部分繞組過電壓運行。n（4）在可能的情況下，盡量減少和避免電動機二次涌流（指第二次接入交流電網時過渡過程所產生的沖擊電流）的沖擊。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 44/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（二）Y-起動控制電路l電動機在工作時其定子繞組是聯接成三角形的，那么在起動時可把它聯成星形，等到轉速接近額定值時再換成三角形。這樣

18、，在起動時就把定子每相繞組上的電壓降到正常工作電壓的 。31ZUIIlpYlY3ZUIIlpl3331llYIIn星形n三角形第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 45/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）l時間繼電器延時自動切換的Y-起動控制電路 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 46/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-14 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 47/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）Y-起動控制電路基本要求 l（1）不得存在全電壓起動的可能。l（2）Y形與形接法接

19、觸器之間必須有互鎖以防短路現象的發(fā)生。l（3）對有可能長期處于輕載的電動機，控制電路應考慮電動機能長期在Y形接法下工作的可能。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 48/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（三）延邊形起動控制電路 這一電路的設計思想是兼取星形連接與三角形連接的優(yōu)點，以期完成更為理想的啟動過程。其轉換過程仍按照時間原則來控制。如前所述，星形啟動有很多優(yōu)點，但不足的是啟動轉矩太小。設想如果能兼取星形接法啟動電流小，而三角形接法啟動轉矩大的優(yōu)點，可在啟動時將電動機定子繞組的一部分接成星形，而另一部分接成三角形，在啟動結束以后，再換接成三角形接法，這就

20、是所謂延邊三角形啟動方式。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 49/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版） 延邊三角形/三角形電動機繞組連接圖2-15是時間繼電器延時自動切換的延邊形起動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 50/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 51/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（四）定子串電阻降壓起動控制電路如圖2-9所示。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 52/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （

21、第2 版）（五）軟啟動 由于傳統的降壓啟動設備存在許多缺點，因此現在出現了電子控制的軟啟動器。圖2-16所示為軟啟動器(Soft starter)原理示意圖。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 53/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-17 不同起動方法下的起動轉矩和起動時的電機電壓第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 54/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）二、制動控制電路二、制動控制電路 因為電動機的轉動部分有慣性，所以把電源切斷后，電動機還會繼續(xù)轉動一定時間而后停止。為了縮短輔助工時，提高生產機械的生產效率，并為

22、了安全起見，往往要求電動機能夠迅速停車和反轉。這就需要對電動機制動。對電動機制動，也就是要求它的轉矩與轉子的轉動方向相反。這時的轉矩稱為制動轉矩。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 55/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（一）機械制動控制電路 l1斷電抱閘 如圖2-18所示。l注意:本圖中電磁抱閘裝置應為斷電抱閘型l2通電抱閘 如圖2-19所示。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 56/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-18 機械制動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 57/70普通高等教育智能建

23、筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-19 通電抱閘制動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 58/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（二）反接制動控制電路 l1單向運行的反接制動控制電路 如圖2-10所示。l 2可逆運行的反接制動控制電路 如圖2-20所示。l圖2-21為具有限流電阻的反接制動控制電路。l圖2-22所示為限流電阻在起動過程和制動過程中都起作用的反接制動控制電路。 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 59/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-20 反接制動控制電路 第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)

24、與規(guī)律 Page: 60/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-21具有限流電阻的反接制動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 61/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-22 限流電阻在起動和制動中都起作用的反接制動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 62/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）（三）能耗制動控制電路 1按時間整定控制的能耗制動控制電路，如圖2-23所示。2按速度整定控制的能耗制動控制電路，如圖2-24所示。 能耗制動的控制線路的設計思想是制動時在定子繞組中任意兩

25、相通入直流電流，形成固定磁場，它與旋轉著的轉子中的感應電流相互作用，從而產生制動轉矩。第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 63/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-23 按時間整定控制的能耗制動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 64/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）圖2-24 按速度整定控制的能耗制動控制電路第2章電氣控制的基本環(huán)節(jié)與規(guī)律 Page: 65/70普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材建筑電氣控制技術 （第2 版）)1(6010sPfn第五節(jié)第五節(jié) 三相異步電動機的調速電路三相異步電動機的調速電路 一、異步電動機調速原理 調速即速度調節(jié)，是指在電力拖動系統中人為地改變電動機的轉速，以滿足工作機械的不同轉速要求。調速是通過改變電動機的參數或電源電壓等方法來改變電動機的機械特性，從而改變它與負載機械特性的交點，使得電動機的穩(wěn)定轉速改變。 第2章電氣控