第2章-基本電氣控制線路及其邏輯表示

“電氣控制技術”

電子課件第2章基本電氣控制及其邏輯表示重點：電氣控制工程圖的內(nèi)容，鼠籠式三相交流異步電動機起、停，正反轉，多地、多條件控制電路的基本原理；降壓起動控制電路；制動控制電路；繞線式異步電動機的控制電路；電液控制技術；難點：讀懂電氣控制線路原理圖，能夠應用基本的控制環(huán)節(jié)。第2章基本電氣控制線路

及其邏輯表示2.1電氣控制線路的繪制及國家標準2.1.1常用電氣圖形及文字符號的國家標準繪制電氣原理圖應按《GB4728—85》、《GB7159—87》、《GB6988—86》等規(guī)定的標準繪制。當標準中給出幾種形式時，選擇符號應遵循以下原則：①應盡可能采用優(yōu)選形式；②在滿足需要的前提下，應盡量采用最簡單的形式；③在同一圖號的圖中使用同一種形式。2.1.2電氣控制原理圖的繪制原則2.1.3圖面區(qū)域的劃分2.1.4符號位置的索引表2-1表2.1(續(xù)表)圖2.1CM6132普通車床電氣控制線路原理圖2.1.2電氣控制工程圖

1.電氣原理圖（圖2.1.1、圖2.1.2）用規(guī)定的圖形符號，按主電路和輔助電路相互分開并依據(jù)各電器元件動作順序等原則所繪制的線路圖，稱為電氣原理圖。它包括所有電器元件的導電部件和接線端點，不表示電氣元件的形狀、大小和安裝方式。電氣原理圖電器位置圖電氣安裝接線圖圖2.1.1某機床的電氣控制原理圖圖2.1.2電動機正反轉橫坐標圖示法電氣原理圖⑴繪制電氣原理圖的原則1）電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。2）電氣原理圖中，所有電元件都應采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號來表示。3）電氣原理圖中，各個電器元件和部件在控制線路中的位置，應根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各個部件可以不畫在一起。4）電氣原理圖中，所有電器的觸頭都按沒有通電和沒有受外力作用時的狀態(tài)繪制。5）電氣原理圖中，無論是主電路還是鋪助電路都垂直布置，電源電路繪成水平線，主電路繪制在圖的左側，控制電路繪制在圖的右側。控制電路中的耗能元件畫在電路的最下端。6）電氣原理圖中，有直接電聯(lián)系的交叉導線連接點，要用黑圓點表示。無直接聯(lián)系的交叉導線連接點不畫黑圓點。

⑵原理圖區(qū)域劃分圖區(qū)編號可以設置在圖的上方或下方，對應圖區(qū)編號下方或上方表明它對應電路的功能。

⑶符號位置的索引符號位置的索引用圖號、頁次和圖區(qū)編號的組合索引法，索引代號組如下：

當某一元件相關的各符號元素出現(xiàn)在不同圖號的圖紙上，而當每個圖號僅有一頁圖紙時，索引代號可簡化成：在原理圖中相應線圈的下方，給出觸頭的文字符號，并在其下面注明相應觸頭的索引代號，對未使用的觸頭用“×”表明，有時也可采用上述省去觸頭的表示法。對接觸器，上述表示法中各欄的含義如下：

左欄 中欄右欄主觸頭所輔助常開觸頭輔助常閉觸頭在圖區(qū)號所在圖區(qū)號所在圖區(qū)號對繼電器，上述表示法各欄的含義如下：

左欄右欄輔助常開觸頭輔助常閉觸頭所在圖區(qū)號所在圖區(qū)號是接觸器KM1相應觸頭的索引。例圖中KM1線圈下方的⒉電器元件布置圖電器元件布置圖是用來表明電氣設備上所有電機、電器的實際位置，為電氣控制設備的制造、安裝、維修提供必要的檔案資料。

圖2.1.3某機床的電器元件布置圖⒊電氣安裝接線圖（電氣互連圖）（圖2.1.4）電氣安裝接線圖是用規(guī)定的圖形符號，按各電器元件相對位置繪制的實際接線圖。在具體施工和檢修中能起到原理圖所起不到的作用，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到了廣泛的應用。安裝接線圖是實際接線安裝的準則和依據(jù)，它清楚地表示各電器元件的相對位置和它們之間的電氣連接，安裝接線圖不僅要把同一個電器的各個部件畫在一起，而且各個部件的布置要盡可能符合該電器的實際情況。各電器元件的表示要與原理圖一致，以便核對。同一控制柜中的各電器元件之間的連接可以直接進行，不在同一個控制柜內(nèi)的各電器元件之間的導線連接，必須通過接線端子進行。安裝接線圖中，分支導線必須在各電器元件接線端上引出。還應該詳細標明導線和所穿管子的型號、規(guī)格等。圖2.1.4車床的電氣安裝接線圖2.2基本電氣控制方法2.2.1異步電動機簡單的起、停、保護電氣控制線路2.2.2多地點控制圖2.2簡單的起、停、保護電氣控制線路圖2.3電動機的多地點控制圖2.4長動與點動控制電路2.2.3連續(xù)工作（長動）與點動控制2.2.4異步電動機的正、反轉電路圖2.5按鈕控制的異步電動機正反轉電路2.2.5順序控制圖2.6兩臺電動機的順序起動控制2.2.6多條件控制電路用途：多條件啟動控制和多條件停止控制電路，適用于電路的多條件保護。電路特點：按鈕或開關的常開觸點串聯(lián)，常閉觸點并聯(lián)。多個條件都滿足（動作）后，才可以起動或停止。綜合基本電路的結構特點：1.自鎖——接觸器常開觸點與按鈕常開觸點相并聯(lián)。2.互鎖——兩個接觸器的常閉觸點串聯(lián)在對方線圈的電路中。3.點動——無自鎖環(huán)節(jié)。4.多地——按鈕的常開觸點并聯(lián)、常閉觸點串聯(lián)。5.多條件——按鈕的常開觸點串聯(lián)、常閉觸點并聯(lián)。2.3異步電動機的基本電氣控制電路2.3.1起動控制電路(1)直接起動控制電路(2)Y-△降壓起動控制電路(3)自耦變壓器降壓起動控制電路(4)三相繞線式異步電動機起動控制電路圖2.7用開關直接起動電動機的電路圖2.8異步電動機星-三角形降壓起動電路圖2.9自耦變壓器降壓起動的控制電路三相繞線轉子異步電動機的轉子繞組可以通過滑環(huán)串接起動電阻以達到減小起動電流、提高轉子電路功率因數(shù)和起動轉矩的目的。在一般要求起動轉矩較高的場合，繞線轉子異步電動機得到了廣泛的應用。繞線轉子異步電動機轉子繞組可以串電阻和串頻敏變阻器兩種裝置進行起動。

1、轉子串電阻起動控制電路串接在三相轉子繞組中的起動電阻一般都接成星形。起動前，起動電阻全部接入，起動過程中將電阻依次短接，起動結束時，轉子電阻全部被短接。短接起動電阻的方式有三相電阻不平衡短接法和三相電阻平衡短接法兩種。僅介紹用接觸器控制的平衡短接法起動控制。

2.3.1.4三相繞線式異步電動機的起動控制電路

按下SB2，KM1、KT1線圈得電，電動機轉子接入三段電阻起動；當KT1延時到，KM2得電，短接電阻R1，KT2得電；當KT2延時到，KM3得電，短接電阻R2，KT3得電；KT3延時到，KM4得電，短接電阻R3，電動機起動過程結束。圖2.9.1按時間原則控制的串電阻起動線路圖2.9.2按電流原則短接起動電阻的控制線路按下起動按鈕SB2，KM1得電，電動機起動，起動電流大，KI1、KI2、KI3同時吸合動作，KM2、KM3、KM4線圈全斷電，電阻全部接入。隨轉子電流減小，KI1首先釋放，短接第一段轉子電阻R1，再KI2釋放，短接R2，如此下去，直到將轉子全部電阻短接，電動機起動過程結束。KI1、KI2、KI3欠電流繼電器，吸合電流相同，釋放電流不同，KI1最大，KI2次之，KI3最小。

2、轉子繞組串頻敏變阻器起動控制電路

三相繞線轉子異步電動機轉子串接電阻起動時存在一定的機械沖擊，起動線路復雜，而且電阻本身比較笨重、能耗大、控制箱體積大。從20世紀60年代開始，我國開始應用和推廣自己獨創(chuàng)的頻敏變阻器。頻敏變阻器的阻抗能夠隨著轉子電流頻率的減小而自動減小，它是繞線轉子異步電動機較為理想的一種起動設備。

頻敏變阻器是一種由數(shù)片E形鋼板疊成鐵心，外面再套上繞組的三相電抗器，它有鐵心、線圈兩個部分，采用星形接線，其鐵心損耗非常大。相當于一個鐵損較大的電抗器。圖2.9.3頻敏變阻器等效電路自動控制時將開關SA扳向“自動”，按下SB2，KM1、KT得電，當KT到，，KA得電，KM2得電，頻敏變阻器短接，完成電動機的起動。手動時SA板“手動”，斷開KT，按下SB2，串頻敏變阻器起動，按下SB3，短接RF，起動過程結束。起動中，KA將熱繼電器的發(fā)熱元件FR短接，以免起動時間長而使熱繼電器誤動作。采用頻敏變阻器的起動控制電路圖2.9.4頻敏變阻器的起動控制線路2.3.2制動電路(1)反接制動控制線路(2)能耗制動控制線路(3)電磁抱閘圖2.10反接制動控制電路圖2.11能耗制動控制電路圖2.12電磁抱閘原理圖圖2.13電磁抱閘制動控制線路2.3.3雙速異步電動機調速控制電路電動機轉速公式(1)△/YY接法(2)Y/YY接法2.3.4位置控制電路圖2.14雙速電動機三相繞組接法圖2.15雙速電動機高低速控制電路圖2.16采用時間繼電器的雙速電動機高低速控制電路圖2.17工作臺往復運動控制電路1、液壓系統(tǒng)基礎①控制部件：電磁閥（YV）：二位二通液壓電磁換向閥；三位五通電磁換向閥；YA：電磁線圈（直流）溢流閥（壓力閥）；調速閥（節(jié)流閥）；單向閥②動力部件：液壓泵及電動機③執(zhí)行部件：液壓缸（活塞），液壓馬達④輔助裝置：油箱，油管，過濾器2.3.5液壓系統(tǒng)控制2、液壓動力滑臺①液壓系統(tǒng)工作原理：滑臺進給工步圖快進：YA1，YA3通電工進：YA1通電停留：YA1維通，溢流閥工作快退：YA2通電②控制電路分析選擇開關SA合向自動工作位置的自動循環(huán)過程：按動SB1→KA1線圈通電自鎖→YA1、YA3線圈通電，滑臺快進；至壓下SQ2→KA2線圈通電自鎖→YA3線圈斷電，滑臺工進；壓下SQ3→滑臺逗留；KT線圈通電延時→KA3線圈通電自鎖→YA1，KA2線圈斷電→YA2線圈通電，滑臺快退；壓下SQ1→KA3線圈斷電→YA2線圈斷電，滑臺在原位停止。循環(huán)過程結束。手動操作：