中職設(shè)備控制技術(shù)第2章 電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件(中職）設(shè)備控制技術(shù)第2章 電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)教學(xué)課件第二章 電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)2.1 電氣控制系統(tǒng)圖2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路2.4 三相異步電動機制動控制線路2.5 三相異步電動機轉(zhuǎn)速控制2.1 電氣控制系統(tǒng)圖本章概述在各種生產(chǎn)機械設(shè)備控制系統(tǒng)中，它們大都以電動機作為動力源來進行拖動。電動機是通過某種自動控制方式來進行控制的，最常見的是繼電接觸器控制方式，又稱電氣控制。電氣控制線路是把各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件，用導(dǎo)線按一定方式連接起來組成的控制線路。它的作用是實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動

2、、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和制動等運行性能的控制，實現(xiàn)對拖動系統(tǒng)的保護，滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖由于生產(chǎn)設(shè)備多種多樣，控制線路千差萬別，但是，無論哪一種控制線路，都是由一些比較簡單的基本控制環(huán)節(jié)組合而成的。因此，只要對控制線路的基本環(huán)節(jié)以及對典型線路進行剖析，由淺入深、由易到難地加以認(rèn)識，再結(jié)合具體的生產(chǎn)工藝要求，就不難掌握電氣控制線路的分析閱讀方法和設(shè)計方法。本章主要介紹三相異步電動機的啟動、調(diào)速、制動的基本控制線路和一些典型控制線路。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖教學(xué)目標(biāo)1. 熟悉電氣控制系統(tǒng)圖。2.掌握三相異步電動機的直接啟動控制電路。3.掌握三相

3、異步電動機降壓啟動控制電路。4.熟悉三相異步電動機制動控制線路。5.了解三相異步電動機轉(zhuǎn)速控制。電氣控制線路的表示方法有電氣原理圖、電器布置圖和電氣設(shè)備安裝接線圖等。電氣控制系統(tǒng)圖是電氣技術(shù)人員統(tǒng)一使用的工程語言。電氣制圖應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)定的圖形符號、文字符號以及規(guī)定的畫法繪制。下一頁返回上一頁2.1 電氣控制系統(tǒng)圖一、電氣控制圖中的圖形符號和文字符號電氣控制系統(tǒng)圖中，電器元件的圖形符號和文字符號必須有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)局參照國際電工委員會(IEC)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，制定了我國電氣設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 4728-2000電氣圖用圖形符號及GB 6988-1997電氣制圖和GB 7159-19

4、87電氣技術(shù)中的文字符號制定通則。規(guī)定從2001年1月1日起，電氣控制系統(tǒng)圖中的文字符號和圖形符號必須符合最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖二、電氣原理圖電氣原理圖表示電氣控制線路的工作原理以及各電器元件的作用和相互關(guān)系。繪制電氣原理圖的目的是便于閱讀和分析控制線路。電氣原理圖應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、層次分明清晰的原則，采用電器元件展開形式繪制。它包括所有電器元件的導(dǎo)電部件和接線端子，但并不按照電器元件的實際布置位置來繪制，也不反映電器元件的實際大小。下面以圖2 -1所示的某機床的電氣原理圖為例，來說明電氣原理圖的規(guī)定畫法和應(yīng)注意的事項。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖1.繪

5、制電氣原理圖時應(yīng)遵循的原則(1)電氣控制線路分為主電路和控制電路主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電源到電動機之間相連的電器元件，一般由組合開關(guān)、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和電動機等組成。輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路，其流過的電流比較小，輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點、熱繼電器觸點、保護電器觸點等組成。主電路用粗線畫出，控制電路用細(xì)線畫出。一般主電路畫在左側(cè)，控制電路畫在右側(cè)。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖(2)電氣控制線路中，同一電器的各導(dǎo)電部件(如線圈和觸點)常常不畫在一起

6、，但要用同一文字表示為了表示是同一元件，要在電器元件的不同部件處標(biāo)注統(tǒng)一的文字符號。對于同類器件，要在其文字符號后加數(shù)字序號來區(qū)別。如兩個接觸器，可用KM1、KM2文字符號區(qū)別。(3)電氣控制線路中的全部觸點都按“常態(tài)”繪出“常態(tài)”是指接觸器、繼電器等線圈未通電時的觸點狀態(tài);按鈕、行程開關(guān)沒有受到外力時的觸點狀態(tài);多位置主令電器的手柄置于“零位”時的各觸點狀態(tài)。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖(4)電氣原理圖中，應(yīng)盡量減少線條和避免線條交叉各導(dǎo)線之間有電聯(lián)系時，在導(dǎo)線交點處畫實心圓點。根據(jù)圖面布置需要，可以將圖形符號旋轉(zhuǎn)繪制，一般逆時針方向旋轉(zhuǎn)90，但文字符號不可倒置。2.圖面區(qū)域的劃分

7、圖紙上方的1, 2, 3,數(shù)字是圖區(qū)的編號，它是為了便于檢索電氣線路，方便閱讀分析，從而避免遺漏設(shè)置的。圖區(qū)編號也可設(shè)置在圖的下方。圖區(qū)編號上方的文字表明它對應(yīng)的下方元件或電路的功能，使讀者能清楚地知道某個元件或某部分電路的功能,以利于理解全部電路的工作原理。圖區(qū)編號在簡單電路中也可省略。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖三、電器元件布置圖電器元件布置圖中繪出機械設(shè)備上所有電氣設(shè)備和電器元件的實際位置，為機械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。電器元件布置圖根據(jù)設(shè)備的復(fù)雜程度可集中繪制在一張圖上，或?qū)⒖刂乒瘛⒉僮髋_的電器元件布置圖分別繪出。繪制布置圖時機械設(shè)備輪廓用雙點畫線畫出，

8、所有可見的和需要表達(dá)清楚的電器元件及設(shè)備，用粗實線繪出其簡單的外形輪廓。上一頁下一頁返回2.1 電氣控制系統(tǒng)圖四、電器安裝接線圖接線圖主要用于安裝接線、線路檢查、線路維護和故障處理，它表示在設(shè)備電控系統(tǒng)各單元和各元器件之間的接線關(guān)系，并標(biāo)注出所需數(shù)據(jù)，如接線端子號、連接導(dǎo)線參數(shù)等。實際應(yīng)用中通常與電路圖和位置圖一起使用。圖2-2是根據(jù)圖2 -1機床電路圖繪制的接線圖。圖2-2中標(biāo)明了該機床電氣控制系統(tǒng)的電源進線、用電設(shè)備和各電器元件之間的接線關(guān)系，并用虛線分別樞出電氣柜、操作臺等接線板上的電器元件，畫出虛線樞之間的連接關(guān)系，同時還標(biāo)出了連接導(dǎo)線的根數(shù)、截面積和顏色，以及導(dǎo)線保護外管的直徑和長度

9、。上一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路電動機接通電源后由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速到穩(wěn)定狀態(tài)的過程稱為電動機的啟動。直接啟動又叫全壓啟動，它是通過開關(guān)或接觸器將額定電壓直接加在電動機的定子繞組上，使電動機運轉(zhuǎn)。這種方法的優(yōu)點是所需電氣設(shè)備少，電路簡單;缺點是啟動電流大。一般規(guī)定，三相異步電動機的功率低于10 kw可以直接啟動;如功率大于10 kw，應(yīng)采用降壓啟動。下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路一、電動機單向運轉(zhuǎn)控制電路1.點動控制所謂點動控制，是指按下按鈕，電動機就得電運行;松開按鈕，電動機就失電停轉(zhuǎn)。這種控制方法常用于電動葫蘆的起重電動機控制和車床的快速移動電動機控制

10、。由圖2-3(a)可看出，點動控制線路是由三相刀開關(guān)Q、熔斷器FU、啟動按鈕SB、接觸器KM,電動機M組成。其中，三相刀開關(guān)Q是電源開關(guān)，熔斷器FU作短路保護用，按鈕SB控制接觸器KM的線圈得電、失電，接觸器KM的主觸點控制電動機M的啟動與停止。線路的工作原理如下。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路合上電源開關(guān)Q，按下按鈕SB，使接觸器線圈KM得電，接觸器KM的三對動合觸點閉合，電動機M通電啟動運轉(zhuǎn)。松開按鈕SB，接觸器KM線圈失電，接觸器的主觸點斷開，電動機M斷電停轉(zhuǎn)。 圖2-3 (a)點動接線示意圖是用近似實物接線圖的畫法表示的，看起來比較直觀，初學(xué)者易學(xué)易懂，但畫起

11、來卻很麻煩，特別是對一些比較復(fù)雜的控制線路，由于所用電器較多，畫成接線示意圖的形式反而使人難懂，很不實用。因此，通常都畫成圖2-3(b)所示的電氣原理圖。原理圖在設(shè)計部門和生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路2. 連續(xù)控制如果要使上述點動控制線路中的電動機連續(xù)運行，啟動按鈕SB必須始終用手按住，這顯然是很不方便的。為了實現(xiàn)電動機的連續(xù)運行，需要用接觸器的一個動合輔助觸點并聯(lián)在啟動按鈕的兩端;為了可以使電動機停止轉(zhuǎn)動，在控制電路中需串聯(lián)一個停止按鈕，連續(xù)控制線路如圖2-4所示。連續(xù)控制線路的原理如下。合上電源開關(guān)Q。按下啟動按鈕SB2KM因線圈通電而吸合

12、KM動合輔助觸點閉合(自鎖)，KM主觸點閉合電動機M運轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路這時即使松開SB2，接觸器KM線圈仍能通過與SB2并聯(lián)的觸點(已處于閉合狀態(tài))得電，讓電動機M保持工作狀態(tài)。當(dāng)啟動按鈕松開后，控制電路仍能保持接通的線路，叫做具有自鎖的控制線路。與啟動按鈕SB2并聯(lián)的KM動合輔助觸點叫做自鎖觸點。按下停止按鈕SB1KM線圈斷電KM動合輔助觸點斷開，KM主觸點斷開電動機M停轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路在圖2-4的控制線路中有以下幾項保護功能。(1)欠壓保護 電動機運行時，當(dāng)電源電壓下降時，電動機的電流就會上升，電壓下降

13、越嚴(yán)重，電流上升得就越高，這樣就會燒壞電動機。在具有自鎖的控制線路中，當(dāng)電動機運轉(zhuǎn)時，若電源電壓降低(一般在工作電壓的55%以下)時，接觸器的磁通則變得很弱，電磁鐵吸力不足，銜鐵在反力彈簧的作用下釋放，自鎖觸點斷開，失去自鎖，同時主觸點也斷開，電動機停轉(zhuǎn)，得到了保護。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路(2)失壓保護 電動機運行時，遇到電源臨時停電，在恢復(fù)供電時，如果未加防范措施而讓電動機自行啟動，很容易造成設(shè)備及人身事故采用了自鎖控制線路后，由于自鎖觸點和主觸點在停電時已一起斷開，這樣控制電路和主電路都不會自行接通。在恢復(fù)供電時，如果沒有按下啟動按鈕SB2,電動機就不會自

14、行啟動。這種在突然斷電時能自動切斷電動機電源的保護為失壓(或零壓)保護。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路(3)短路保護 FU1對主電路進行短路保護，F(xiàn)U2對控制電路進行短路保護。當(dāng)電路發(fā)生短路時，熔斷器斷開，從而保護線路。(4)過載保護 電動機在運行中，如發(fā)生過載、斷相或頻繁啟動都可能使電動機的電流超過額定值，但這時的電流又不足以使熔斷器熔斷。如果長期這樣運行，將會引起電動機過熱，絕緣損壞，造成電動機的使用壽命縮短，嚴(yán)重時會燒壞電動機。在圖2-4的控制線路中，安裝了熱繼電器FR，當(dāng)電動機長期過載運行時，熱繼電器動作，串聯(lián)在控制電路中的動斷觸點斷開，切斷控制線路，接觸器K

15、M的線圈斷開，主觸點斷開，電動機M便停轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路3.點動、連續(xù)控制在實際工作中，經(jīng)常要求控制線路既能點動控制又能連續(xù)控制。圖2-5為點動與連續(xù)控制線路，當(dāng)按下復(fù)合按鈕SB3時，其動斷觸點斷開，防止自鎖;其動合觸點閉合，KM線圈得電，電動機M啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)松開SB3，其動合觸點先復(fù)位(斷開)，動斷觸點后復(fù)位(閉合)，這樣確保KM線圈失電，電動機M停轉(zhuǎn)，因此，SB3為點動控制按鈕。當(dāng)按下SB2時，為連續(xù)運行，其原理與圖2-4相同。點動控制和連續(xù)控制的區(qū)別是控制線路能否自鎖。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路4. 多地控制有些機械

16、設(shè)備，特別是大型機械設(shè)備，為了操作方便，常常需要在兩個地點進行同樣的操作。圖2 -6為兩地控制線路，其中SB11, SB12為安裝在甲地的啟動按鈕和停止按鈕; SB21和SB22是安裝在乙地的啟動按鈕和停止按鈕。線路的特點是:兩地的啟動按鈕SB11和SB21要并聯(lián)在一起;停止按鈕SB12和SB22要串聯(lián)在一起。這樣可以在甲、乙兩地分別啟、停同一臺電動機，方便操作。對三地或多地控制，只要把各地的啟動按鈕并聯(lián)在一起，停止按鈕串聯(lián)在一起，就可實現(xiàn)。 顯而易見，多地控制的原則是:動合觸點要并聯(lián)，動斷觸點要串聯(lián)。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路5. 順序控制在機械設(shè)備中，有時需要

17、按一定的順序?qū)Χ嗯_電動機進行啟、停操作。例如，銑床上要求主軸電動機轉(zhuǎn)動后，進給電動機才能啟動，像這種要求一臺電動機啟動后另一臺才能啟動的控制方式，稱為電動機的順序控制。圖2-7為兩臺電動機M1和M2的順序控制線路。 圖2-7(a)為主電路。采用圖2-7 (b)控制線路的特點是M1啟動后M2才能啟動， M1和M2同時停止。在控制線路中，將接觸器KM 1的動合觸點串入接觸器KM2的線圈電路中，這就保證了只有KM 1線圈接通，M1啟動后，M2才能啟動。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路當(dāng)按下SB2，接觸器KM1線圈得電，M1啟動，同時串聯(lián)在KM2線圈電路中KM1的動合觸點閉合，

18、KM2線圈電路才有可能接通。這時再按下SB3 , KM2得電，M2才啟動。當(dāng) M1和M2在運行時，按下停止按鈕SB1,電動機M1和電動機M2同時斷電停轉(zhuǎn)。采用圖2 -7 ( c)的控制線路的特點是按下SB2, M1啟動后，再按SB4 , M2才能啟動， M1和M2可單獨停止。圖2 -7 (c)的控制線路與圖2-7 ( b)控制線路相比，主要區(qū)別在于KM2的自鎖觸點包括了KM 1聯(lián)鎖觸點，當(dāng)KM2因線圈得電吸合，KM2的自鎖觸點自鎖后，KM1對KM2失去了控制作用，SB1和SB3可以單獨使KM 1和KM2線圈斷電，使電動機M1和電動機M2單獨停轉(zhuǎn)。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動

19、控制電路二、三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路很多機械設(shè)備的運動部件都需要正反向工作，例如銑床的主軸要求能改變旋轉(zhuǎn)方向，工作臺要求能往返運動，磨床的砂輪架要求能升降等，這種需求可由控制電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。因為改變輸給電動機的三相電源相序，就可改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向，所以正反轉(zhuǎn)控制的實質(zhì)是分別控制兩個方向的單向運轉(zhuǎn)電路。簡單的控制線路是應(yīng)用倒順開關(guān)直接使電動機作正反轉(zhuǎn)，但這只適用于電動機容量小、正反轉(zhuǎn)不很頻繁的場合，常用的是接觸器控制的正反轉(zhuǎn)控制線路。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路1.接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制圖2-8 (a) 、(b)所示的接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路，采用了兩個接

20、觸器KM 1和KM2 , 分別控制電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。從圖2 -8 (a)主電路可以看出，這兩個接觸器主觸點所接通的電源相序不同，KM 1按L1、L2、L3相序接線，KM2則按L3、L2、L1相序接線，所以能改變電動機的轉(zhuǎn)向。相應(yīng)地它有兩條控制電路:由按鈕SB2和線圈KM 1等組成正轉(zhuǎn)控制電路;由按鈕SB3和線圈KM2等組成反轉(zhuǎn)控制電路。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路從異步電動機的控制電路上看，主觸點KM1和KM2絕不允許同時閉合，否則將造成電源兩相短路。為了保證只有一個接觸器得電和動作，在KM1控制電路中串接了KM2的動斷輔助觸點，在KM2控制電路中也串接了KM1的

21、動斷輔助觸點。當(dāng)接觸器KM 1得電動作時，因動斷輔助觸點KM 1分?jǐn)啵菇佑|器KM2不能得電。同樣，當(dāng)接觸器KM2得電動作時，因動斷輔助觸點KM2分?jǐn)啵菇佑|器KM 1不能得電。只有接觸器KM 1失電復(fù)位后，接觸器KM2才有條件得電;同樣，只有接觸器KM2失電復(fù)位后，接觸器KM1才有條件得電。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路這種相互制約的作用稱為聯(lián)鎖(或互鎖)，所用的動斷輔助觸點稱為聯(lián)鎖觸點(或互鎖觸點)，因聯(lián)鎖的雙方為接觸器，故這種控制方式稱為接觸器聯(lián)鎖。接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路動作原理如下合上開關(guān)Q。按壓SB2 KM 1線圈得電KM 1主觸點閉合，KM 1自鎖觸點閉

22、合、聯(lián)鎖觸點斷開 (切斷反轉(zhuǎn)控制電路)電動機正轉(zhuǎn)啟動。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路按壓SB1KM1線圈斷電KM 1主觸點斷開，KM 1自鎖觸點斷開、聯(lián)鎖觸點閉合 (為接通反轉(zhuǎn)控制電路做好準(zhǔn)備)電動機停轉(zhuǎn)。按壓SB3KM2線圈得電KM2主觸點閉合，KM2自鎖觸點閉合、聯(lián)鎖觸點斷開 (切斷正轉(zhuǎn)控制電路，使KM 1線圈不能得電)電動機反轉(zhuǎn)啟動。接觸器聯(lián)鎖的優(yōu)點是安全可靠。如果發(fā)生一個接觸器主觸點燒焊的故障，因它的聯(lián)鎖觸點不能恢復(fù)閉合，另一個接觸器不可能得電而動作，從而避免了電源短路的事故。它的缺點是:要改變電動機的轉(zhuǎn)向，必須先按停止按鈕，再按反轉(zhuǎn)啟動按鈕，這樣雖然對保護電

23、動機有利，但操作不夠方便。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路2.雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制如果增設(shè)按鈕聯(lián)鎖，就可克服上述操作不便的缺點。圖2 -8 ( c)為雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路，它改用復(fù)合按鈕SB2, SB3，將正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2的動斷觸點串接在反轉(zhuǎn)控制電路中，同樣將反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3的動斷觸點串接在正轉(zhuǎn)控制電路中，圖中虛線相連的為同一按鈕的另外一對動合觸點。這樣便可以保證正反轉(zhuǎn)兩條控制電路不會同時被接通。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路動作原理如下合上開關(guān)Q。按下SB2，其動斷觸點先行切斷KM2反轉(zhuǎn)控制電路，電動機停轉(zhuǎn);緊跟

24、著其動合觸點閉合，接通正轉(zhuǎn)控制電路，使接觸器KM1得電動作，電動機正轉(zhuǎn)。按下SB3，其動斷觸點先行切斷KM 1正轉(zhuǎn)控制電路，電動機停轉(zhuǎn);緊跟著接通反轉(zhuǎn)控制電路，使電動機反轉(zhuǎn)這樣，要改變電動機的轉(zhuǎn)向，只要按一下相應(yīng)的按鈕即可.這種線路兼有接觸器聯(lián)鎖和按鈕聯(lián)鎖的優(yōu)點，操作方便、安全可靠，且反轉(zhuǎn)迅速，在機床設(shè)備中應(yīng)用廣泛。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路3.自動往返控制線路自動往返控制線路是按照工作機械的某一運動部件的行程或位置的變化來進行控制的電路.行程控制靠限位開關(guān)來實現(xiàn)。機械設(shè)備中例如龍門刨床、導(dǎo)軌磨床的工作臺、動力頭滑臺和高爐的加料設(shè)備等均需要在一定的距離內(nèi)能自動往復(fù)

25、不斷循環(huán)，以使工件能連續(xù)加工。圖2-9所示為自動往返控制線路，從圖下方工作臺自動往返示意圖可知，在機床床身上裝有四個行程開關(guān):SQ1和SQ2,用來實現(xiàn)工作臺的自動往返，SQ3和SQ4，用來作兩端的極限位置保護。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路在工作臺邊上裝有擋鐵，擋鐵1只能和SQ1, SQ3碰撞，擋鐵2只能和SQ2, SQ4碰撞。擋鐵碰上行程開關(guān)后，工作臺能停止并換向，這樣就使工作臺做往復(fù)運動。往返行程可通過移動擋鐵在工作臺上的位置來調(diào)節(jié)，擋鐵間的距離增大，行程就長，反之行程就短。 SQ1和SQ2的作用相當(dāng)于正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)復(fù)合按鈕，按鈕SB2和SB3做正向和反向啟動用。SQ

26、3和SQ4的作用是:當(dāng)換向用的行程開關(guān)SQ1, SQ2失靈，工作臺越過限定位置時，擋鐵就碰撞SQ3或SQ4, SQ3或SQ4的動斷觸點切斷控制線路，迫使電動機停轉(zhuǎn)，防止工作臺因超出極限位置而發(fā)生事故。SB1為停止按鈕。上一頁下一頁返回2.2 三相異步電動機的直接啟動控制電路由上述控制情況可以看出，工作臺每經(jīng)過一個自動往復(fù)循環(huán)，電動機要進行兩次反轉(zhuǎn)制動過程，將出現(xiàn)較大的電流和機械沖擊。因此，這種線路只適用于電動機容量較小，循環(huán)周期較長，電動機轉(zhuǎn)軸具有足夠剛性的拖動系統(tǒng)中。另外，在選擇接觸器容量時應(yīng)比一般情況下選擇的容量大一些。上一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路降壓啟動是指在啟動時，

27、在電源電壓不變的情況下，通過某種方法(改變連接方式或增加啟動設(shè)備)，降低加在電動機定子繞組上的電壓，待電動機啟動后，再將電壓恢復(fù)到額定值。因為電動機的啟動電流與電壓成正比，所以降低啟動電壓可以減小啟動電流。降壓啟動方法有定子電路串電阻(或電抗)啟動、星形-三角形啟動、自藕變壓器啟動、延邊三角形啟動和使用軟啟動器等。常用的方法是星形-三角形降壓啟動和使用軟啟動器。下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路一、星形-三角形(Y-) 降壓啟動星形-三角形降壓啟動用于定子繞組在正常運行時接或三角形的電動機。電動機在正常運行時，繞組接成三角形;在電動機啟動時，定子繞組首先接成星形，至啟動即將完成時

28、再換接成三角形直到穩(wěn)定運行。上一頁下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路1.手動控制線路圖2-10所示為手動切換的Y-降壓啟動線路。其工作原理是:合上電源開關(guān)Q，按下SB1 , KM線圈得電并自鎖，同時KM 線圈得電，電動機M在星形接法下啟動，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，按下SB2，首先斷開接觸器KMY的電路， KMY線圈斷電， KMY的主觸點斷開，電動機暫時失電;接著SB2的動合觸點閉合，使KM得電并自鎖，電動機M按三角形接法運行。這種啟動需按兩次按鈕來實現(xiàn)。從主電路可以看出， KMY和KM不能同時得電，否則會引起相間短路，為此線路中設(shè)置了電氣互鎖。上一頁下一頁返回2.3 三相異

29、步電動機降壓啟動控制電路在控制線路中，將KMY動斷觸點串聯(lián)在KM線圈電路中，將KM動斷觸點串聯(lián)在KMY線圈電路中。SB3為電動機的停止按鈕。2.時間繼電器自動切換控制線路圖2-11為時間繼電器自動切換的Y-降壓啟動線路，它由三個接觸器、一個熱繼電器、一個通電延時型時間繼電器和兩個按鈕組成。其工作原理是:合上電源開關(guān)Q，按下SB1 , KM線圈得電并自鎖，同時KMY線圈與時間繼電器KT線圈得電，電動機M在星形接法下啟動，當(dāng)時間繼電器KT延時時間到，其動斷觸點斷開， KMY線圈斷電，延時動合觸點閉合，使KM得電并自鎖，電動機M按三角形接法運行。上一頁下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路

30、三相異步電動機采用Y-降壓啟動時，定子繞組在星形連接狀態(tài)下啟動電壓為三角形連接啟動電壓的1/ ，啟動轉(zhuǎn)矩為三角形連接啟動轉(zhuǎn)矩的1/3，啟動電流也為三角形連接啟動電流的1/3。與其他降壓啟動相比，Y-降壓啟動投資少，線路簡單，但啟動轉(zhuǎn)矩小。這種啟動方法，只能適用于空載或輕載狀態(tài)下啟動，同時，這種降壓啟動方法只能用于正常運轉(zhuǎn)時定子繞組為三角形接法的異步電動機的啟動。上一頁下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路二、串電阻降壓啟動串電阻降壓啟動是電動機啟動時在定子繞組中串入電阻來減小電動機的啟動電流，當(dāng)啟動結(jié)束后，將串入的啟動電阻切除。這種啟動控制線路簡單，操作方便，但由于啟動時串入了電阻，

31、要消耗一定的電能，所以不經(jīng)濟。圖2-12是定子繞組串電阻啟動控制線路。上一頁下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路圖2-12(a)為主電路，圖2-12 (b)為手動控制電路。其工作原理為:合上電源開關(guān)Q，按下SB1，接觸器KM1得電并自鎖，KM1的主觸點閉合，電動機M串入電阻R減壓啟動，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，再按下SB2，接觸器KM2得電并自鎖，KM2的主觸點閉合將啟動電阻短接(切除)，電動機M在全壓下運行。該電路的缺點是啟動時間靠操作人員掌握，很難做到準(zhǔn)確操作，另外，啟動要按兩次按鈕，很不方便。 上一頁下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路圖2-12 (c)是時間

32、繼電器自動控制電路，其工作原理為:合上電源開關(guān)Q，按下SB1, KM1線圈得電并自鎖，KM1的主觸點閉合，電動機串入電阻R啟動，同時時間繼電器線圈KT得電并開始計時，當(dāng)時間繼電器KT延時時間到，其動合觸點閉合，接觸器KM2線圈得電并自鎖，其主觸點將串聯(lián)電阻R短接(切除)，電動機全壓運行。時間繼電器的延時時間應(yīng)由電動機的啟動時間確定。啟動電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻。電阻的功率大，能夠通過較大的電流，但能量損耗大。為了節(jié)省能量可采用電抗器代替電阻，但其價格貴，成本較高。上一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路三、自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器降壓啟動是利用自耦變壓器來降低加

33、在電動機定子繞組上的電壓，達(dá)到限制啟動電流的目的。電動機啟動時，定子繞組加上自禍變壓器的二次電壓。啟動結(jié)束后，甩開自禍變壓器，定子繞組上加額定電壓，電動機全壓運行。圖2-13為自耦變壓器降壓啟動控制線路，其啟動過程是:合上電源開關(guān)Q，按下SB2, KM1線圈和時間繼電器KT線圈得電并自鎖，接觸器KM1主觸點閉合，電源電壓經(jīng)自耦變壓器降壓后加到電動機上，電動機降壓啟動，在此同時，時間繼電器開始計時，當(dāng)時間繼電器KT延時時間到，下一頁返回2.3 三相異步電動機降壓啟動控制電路其延時動斷觸點先斷開，KM 1斷電，自耦變壓器被切除，電動機暫時失電;KT延時動合觸點閉合，KM2得電，KM2的主觸點閉合，

34、將電源電壓直接加在電動機上，電動機全壓運行，啟動過程結(jié)束。采用自耦變壓器啟動，啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩由變壓器的變化決定。只要能選擇適當(dāng)?shù)淖兓湍塬@得較好的啟動性能。因此，自耦變壓器降壓啟動方法適用于較大容量的電動機啟動場合。它的缺點是自耦變壓器價格較貴，而且不允許頻繁啟動。自耦變壓器啟動已有定型產(chǎn)品，通常稱為補償降壓啟動器。下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路制動控制就是在切斷電源后采取一些使電動機迅速停車的措施。制動方法有兩大類:機械制動和電力制動。一、機械制動控制線路利用機械裝置使電動機斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機械制動。機械制動的方法一般有電磁抱閘制動和電磁離合器制動。下一頁返回2

35、.4 三相異步電動機制動控制線路1.電磁抱閘制動電磁抱閘制動的結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成:制動電磁鐵和閘瓦制動器。制動電磁鐵由鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成，閘瓦制動器由制動輪、閘瓦、彈簧等組成。制動輪與電動機的轉(zhuǎn)子同軸，當(dāng)電動機斷電制動時，由閘瓦緊緊地抱住制動輪，從而使電動機迅速制動。電磁抱閘制動分為斷電制動型和通電制動型兩種。下一頁返回上一頁2.4 三相異步電動機制動控制線路(1)斷電制動控制 圖2 -14 ( a)所示為斷電制動控制線路，其工作原理為:合上電源開關(guān)Q，按下啟動按鈕SB1，接觸器KM吸合，制動電磁線圈YB通電，使抱閘閘瓦與制動輪分開，電動機啟動;當(dāng)電動機停車時，按下停止按鈕SB2，接

36、觸器KM斷電釋放，電動機切斷電源，與此同時，制動電磁線圈YB也斷電，在彈簧的作用下，使閘瓦緊緊抱住制動輪，電動機被迅速制動。上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路(2)通電制動控制 圖2 -14 (b)所示為通電制動控制線路，該控制線路與斷電制動型不同，制動器的結(jié)構(gòu)也有所不同。在電動機通電工作時，制動電磁線圈沒有電壓，這時閘瓦與制動輪松開。當(dāng)按下停止按鈕SB2時，電動機斷電，通過復(fù)合按鈕SB2的動合觸點閉合，使KM2線圈得電，制動電磁線圈得電，閘瓦抱住制動輪進行制動。當(dāng)松開按鈕SB2時，制動電磁線圈斷電，閘瓦又松開。 上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路電磁抱閘制動的

37、優(yōu)點是制動力矩大，制動迅速，安全可靠，停車準(zhǔn)確。其缺點是制動愈快，沖擊振動就愈大，對機械設(shè)備不利。由于這種制動方法較簡單，操作方便，所以在生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。至于選用哪種電磁抱閘制動方式，要根據(jù)生產(chǎn)機械工藝要求來定。一般在電梯、吊車、卷揚機等一類升降機械上，應(yīng)采用斷電電磁抱閘制動方式;像機床一類經(jīng)常需要調(diào)整加工件位置的機械設(shè)備，往往采用通電電磁抱閘制動方式。 上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路2.電磁離合器制動 制動型電磁離合器主要由制動電磁鐵、靜摩擦片、動摩擦片及制動彈簧組成。制動電磁離合器的靜摩擦片不能轉(zhuǎn)動，動摩擦片與電動機軸固定在一起。當(dāng)電磁鐵線圈斷電時，電磁離合器的靜

38、摩擦片在制動彈簧的作用下與動摩擦片壓在一起，電動機被制動。當(dāng)電磁鐵線圈得電時，電磁離合器的靜摩擦片在電磁吸力的作用下與動摩擦片分開，電動機可以正常啟動運轉(zhuǎn)。電磁離合器的優(yōu)點是體積小，傳遞轉(zhuǎn)矩大，操作方便，運行可靠，制動方式比較平穩(wěn)且迅速，并易于安裝在機床一類的機械設(shè)備內(nèi)部。上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路二、電力制動控制線路電動機在切斷電源后，在電動機內(nèi)部產(chǎn)生一個與電動機旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩(制動力矩)，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為電力制動。常用的電力制動方法有能耗制動和反接制動等。1.能耗制動控制線路能耗制動是三相異步電動機要停車時，在切斷三相電源的同時，把定子的其中兩相

39、繞組接通直流電源，當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時再切斷直流電源。上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路圖2-15為能耗制動控制線路。在電動機正常運行時，若按下按鈕SB1,電動機由于KM1斷電釋放脫離三相交流電源，而直流電源則由于接觸器KM2線圈得電，KM2主觸點閉合而加人定子繞組，時間繼電器KT線圈與KM2線圈同時得電并自鎖，于是電動機進入能耗制動狀態(tài)。如果時間繼電器的延時時間設(shè)置合適，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近零時，時間繼電器延時時間到，這時時間繼電器的延時斷開、動斷觸點斷開，使KM2及KT線圈斷電，電動機能耗制動結(jié)束。能耗制動時制動力矩的大小，與通入定子繞組的直流電流的大小有關(guān)，電流越大，電動機內(nèi)磁場越

40、強，產(chǎn)生的制動力矩就越大。上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路電流可用可變電阻R調(diào)節(jié)，但通入的直流電流不能太大，否則會燒壞定子繞組。2.反接制動控制線路反接制動是在電動機要停轉(zhuǎn)時，改變電動機定子繞組的電源相序來產(chǎn)生制動力矩，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)的方法。值得注意的是，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近零時，應(yīng)立即切斷電動機反接制動電源，否則電動機將反向啟動。為此必須在反接制動中采取一定的措施，防止反向啟動。在一般的反接制動控制線路中，常利用速度繼電器來自動切斷電源。上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路圖2-16為反接制動控制線路。它的主電路與正反轉(zhuǎn)控制線路的主電路基本相同，只是增加了三

41、個電阻R，在電動機反接制動時其沖擊電流很大，R起限流作用。速度繼電器KS用來檢測電動機速度的變化，在制動結(jié)束時，及時切斷制動電源?？刂凭€路的工作原理是:啟動時，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電自鎖，電動機M通電旋轉(zhuǎn);在電動機正常運轉(zhuǎn)時，速度繼電器KS的動合觸點閉合，為反接制動做好準(zhǔn)備;停車時，按下停車按鈕SB1, SB1動斷觸點斷開，接觸器KM 1線圈斷電，電動機M脫離電源，SB1動合觸點閉合，上一頁下一頁返回2.4 三相異步電動機制動控制線路由于此時電動機仍在高速旋轉(zhuǎn)，速度繼電器的動合觸點依然處于閉合狀態(tài)，所以反接制動接觸器KM2線圈得電并自鎖，其主觸點閉合，使電動機定子繞組接入反向電源

42、，進入反接制動狀態(tài)，電動機轉(zhuǎn)速迅速下降;當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速接近為零時，速度繼電器的動合觸點斷開，反接制動接觸器KM2線圈斷電，反接制動結(jié)束。這種線路適用于電動機容量較小的場合。上一頁返回2.5 三相異步電動機轉(zhuǎn)速控制在實際生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中，要求三相籠型異步電動機的速度為無級調(diào)節(jié)，其目的是實現(xiàn)自動化控制、節(jié)能、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 由電動機直接調(diào)速，其調(diào)速方法很多，如變更定子繞組的極對數(shù)，實現(xiàn)變極調(diào)速和變頻調(diào)速方式。一、改變極調(diào)速控制改變磁級對數(shù)即為變級調(diào)速。變極調(diào)速適用于三相籠型異步電動機。與其他調(diào)速方法比較，變極調(diào)速控制線路簡單，造價低，但不能無級調(diào)速。在普通中小型設(shè)備使用較多的還是多速交流

43、電動機。下一頁返回2.5 三相異步電動機轉(zhuǎn)速控制變極電動機一般有雙速、三速、四速之分，雙速電動機定子裝有一套繞組，而三速、四速則為兩套繞組。圖2 -17為4/2極的雙速異步電動機定子繞組接線示意圖。當(dāng)三相繞組按圖2-17 ( a)接線，即將三相繞組的U1, V1, W1三個接線端接三相電源，將U2 , V2 , W2接線端懸空，定子繞組接成三角形接法，電動機為4極，運行轉(zhuǎn)速為低速。當(dāng)將U2 , V2 , W2接入三相電源，而將U1, V1, W1連在一起，電動機三相繞組接成雙星形，即接成圖2-17 (b)形式，電動機為2極，運行轉(zhuǎn)速為高速。上一頁下一頁返回2.5 三相異步電動機轉(zhuǎn)速控制圖2-18為雙速電動機控制線路。當(dāng)KM 1得電，KM2 , KM3均失電時，三相繞組的U1, V1, W1接線端接到三相電源，U2, V2, W2接線端被懸空，定子繞組接成三角形接法，電動機為4極，運行轉(zhuǎn)速為低速。當(dāng)KM2 , KM3得電而KM 1失電，將U2 , V2 , W2接入三相電源，而將U1, V1, W1連在一起，電動機三相繞組接成雙星形，電動機為2極，運行轉(zhuǎn)速為高速。SB2為低速啟動按鈕，SB3為高速啟動按鈕， KM2和KM3的作用相同，采用兩個接觸器是為了滿足主觸點數(shù)量要求。上一頁下一頁返回2.5 三相異步電動機轉(zhuǎn)速控制二、變頻調(diào)速控制改變電源頻率