第2章-基本電氣控制線路及其邏輯表示

“電氣控制技術(shù)”

電子課件第2章基本電氣控制及其邏輯表示重點(diǎn)：電氣控制工程圖的內(nèi)容，鼠籠式三相交流異步電動(dòng)機(jī)起、停，正反轉(zhuǎn)，多地、多條件控制電路的基本原理；降壓起動(dòng)控制電路；制動(dòng)控制電路；繞線式異步電動(dòng)機(jī)的控制電路；電液控制技術(shù)；難點(diǎn)：讀懂電氣控制線路原理圖，能夠應(yīng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2.1.1常用電氣圖形及文字符號(hào)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣原理圖應(yīng)按《GB4728—85》、《GB7159—87》、《GB6988—86》等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)繪制。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中給出幾種形式時(shí)，選擇符號(hào)應(yīng)遵循以下原則：①應(yīng)盡可能采用優(yōu)選形式；②在滿足需要的前提下，應(yīng)盡量采用最簡(jiǎn)單的形式；③在同一圖號(hào)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(hào)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(hào)，按主電路和輔助電路相互分開(kāi)并依據(jù)各電器元件動(dòng)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(dǎo)電部件和接線端點(diǎn)，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(jī)床的電氣控制原理圖圖2.1.2電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)橫坐標(biāo)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(yīng)采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來(lái)表示。3）電氣原理圖中，各個(gè)電器元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各個(gè)部件可以不畫(huà)在一起。4）電氣原理圖中，所有電器的觸頭都按沒(méi)有通電和沒(méi)有受外力作用時(shí)的狀態(tài)繪制。5）電氣原理圖中，無(wú)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(cè)，控制電路繪制在圖的右側(cè)?？刂齐娐分械暮哪茉?huà)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(dǎo)線連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示。無(wú)直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫(huà)黑圓點(diǎn)。

⑵原理圖區(qū)域劃分圖區(qū)編號(hào)可以設(shè)置在圖的上方或下方，對(duì)應(yīng)圖區(qū)編號(hào)下方或上方表明它對(duì)應(yīng)電路的功能。

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

當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號(hào)元素出現(xiàn)在不同圖號(hào)的圖紙上，而當(dāng)每個(gè)圖號(hào)僅有一頁(yè)圖紙時(shí)，索引代號(hào)可簡(jiǎn)化成：在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸頭的文字符號(hào)，并在其下面注明相應(yīng)觸頭的索引代號(hào)，對(duì)未使用的觸頭用“×”表明，有時(shí)也可采用上述省去觸頭的表示法。對(duì)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(kāi)觸頭輔助常閉觸頭在圖區(qū)號(hào)所在圖區(qū)號(hào)所在圖區(qū)號(hào)對(duì)繼電器，上述表示法各欄的含義如下：

左欄右欄輔助常開(kāi)觸頭輔助常閉觸頭所在圖區(qū)號(hào)所在圖區(qū)號(hào)是接觸器KM1相應(yīng)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(lái)表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)、電器的實(shí)際位置，為電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的檔案資料。

圖2.1.3某機(jī)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(hào)，按各電器元件相對(duì)位置繪制的實(shí)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(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。安裝接線圖是實(shí)際接線安裝的準(zhǔn)則和依據(jù)，它清楚地表示各電器元件的相對(duì)位置和它們之間的電氣連接，安裝接線圖不僅要把同一個(gè)電器的各個(gè)部件畫(huà)在一起，而且各個(gè)部件的布置要盡可能符合該電器的實(shí)際情況。各電器元件的表示要與原理圖一致，以便核對(duì)。同一控制柜中的各電器元件之間的連接可以直接進(jìn)行，不在同一個(gè)控制柜內(nèi)的各電器元件之間的導(dǎo)線連接，必須通過(guò)接線端子進(jìn)行。安裝接線圖中，分支導(dǎo)線必須在各電器元件接線端上引出。還應(yīng)該詳細(xì)標(biāo)明導(dǎo)線和所穿管子的型號(hào)、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(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單的起、停、保護(hù)電氣控制線路2.2.2多地點(diǎn)控制圖2.2簡(jiǎn)單的起、停、保護(hù)電氣控制線路圖2.3電動(dòng)機(jī)的多地點(diǎn)控制圖2.4長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制電路2.2.3連續(xù)工作（長(zhǎng)動(dòng)）與點(diǎn)動(dòng)控制2.2.4異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)電路圖2.5按鈕控制的異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路2.2.5順序控制圖2.6兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序起動(dòng)控制2.2.6多條件控制電路用途：多條件啟動(dòng)控制和多條件停止控制電路，適用于電路的多條件保護(hù)。電路特點(diǎn)：按鈕或開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)，常閉觸點(diǎn)并聯(lián)。多個(gè)條件都滿足（動(dòng)作）后，才可以起動(dòng)或停止。綜合基本電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.自鎖——接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)與按鈕常開(kāi)觸點(diǎn)相并聯(lián)。2.互鎖——兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在對(duì)方線圈的電路中。3.點(diǎn)動(dòng)——無(wú)自鎖環(huán)節(jié)。4.多地——按鈕的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)、常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。5.多條件——按鈕的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)、常閉觸點(diǎn)并聯(lián)。2.3異步電動(dòng)機(jī)的基本電氣控制電路2.3.1起動(dòng)控制電路(1)直接起動(dòng)控制電路(2)Y-△降壓起動(dòng)控制電路(3)自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路(4)三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路圖2.7用開(kāi)關(guān)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電路圖2.8異步電動(dòng)機(jī)星-三角形降壓起動(dòng)電路圖2.9自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組可以通過(guò)滑環(huán)串接起動(dòng)電阻以達(dá)到減小起動(dòng)電流、提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。在一般要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的場(chǎng)合，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組可以串電阻和串頻敏變阻器兩種裝置進(jìn)行起動(dòng)。

1、轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制電路串接在三相轉(zhuǎn)子繞組中的起動(dòng)電阻一般都接成星形。起動(dòng)前，起動(dòng)電阻全部接入，起動(dòng)過(guò)程中將電阻依次短接，起動(dòng)結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)子電阻全部被短接。短接起動(dòng)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(dòng)控制。

2.3.1.4三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路

按下SB2，KM1、KT1線圈得電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子接入三段電阻起動(dòng)；當(dāng)KT1延時(shí)到，KM2得電，短接電阻R1，KT2得電；當(dāng)KT2延時(shí)到，KM3得電，短接電阻R2，KT3得電；KT3延時(shí)到，KM4得電，短接電阻R3，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。圖2.9.1按時(shí)間原則控制的串電阻起動(dòng)線路圖2.9.2按電流原則短接起動(dòng)電阻的控制線路按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1得電，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，起動(dòng)電流大，KI1、KI2、KI3同時(shí)吸合動(dòng)作，KM2、KM3、KM4線圈全斷電，電阻全部接入。隨轉(zhuǎn)子電流減小，KI1首先釋放，短接第一段轉(zhuǎn)子電阻R1，再KI2釋放，短接R2，如此下去，直到將轉(zhuǎn)子全部電阻短接，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程結(jié)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(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路

三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串接電阻起動(dòng)時(shí)存在一定的機(jī)械沖擊，起動(dòng)線路復(fù)雜，而且電阻本身比較笨重、能耗大、控制箱體積大。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，我國(guó)開(kāi)始應(yīng)用和推廣自己獨(dú)創(chuàng)的頻敏變阻器。頻敏變阻器的阻抗能夠隨著轉(zhuǎn)子電流頻率的減小而自動(dòng)減小，它是繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)較為理想的一種起動(dòng)設(shè)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(gè)部分，采用星形接線，其鐵心損耗非常大。相當(dāng)于一個(gè)鐵損較大的電抗器。圖2.9.3頻敏變阻器等效電路自動(dòng)控制時(shí)將開(kāi)關(guān)SA扳向“自動(dòng)”，按下SB2，KM1、KT得電，當(dāng)KT到，，KA得電，KM2得電，頻敏變阻器短接，完成電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。手動(dòng)時(shí)SA板“手動(dòng)”，斷開(kāi)KT，按下SB2，串頻敏變阻器起動(dòng)，按下SB3，短接RF，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。起動(dòng)中，KA將熱繼電器的發(fā)熱元件FR短接，以免起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)而使熱繼電器誤動(dòng)作。采用頻敏變阻器的起動(dòng)控制電路圖2.9.4頻敏變阻器的起動(dòng)控制線路2.3.2制動(dòng)電路(1)反接制動(dòng)控制線路(2)能耗制動(dòng)控制線路(3)電磁抱閘圖2.10反接制動(dòng)控制電路圖2.11能耗制動(dòng)控制電路圖2.12電磁抱閘原理圖圖2.13電磁抱閘制動(dòng)控制線路2.3.3雙速異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)三相繞組接法圖2.15雙速電動(dòng)機(jī)高低速控制電路圖2.16采用時(shí)間繼電器的雙速電動(dòng)機(jī)高低速控制電路圖2.17工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路1、液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)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(diào)速閥（節(jié)流閥）；單向閥②動(dòng)力部件：液壓泵及電動(dòng)機(jī)③執(zhí)行部件：液壓缸（活塞），液壓馬達(dá)④輔助裝置：油箱，油管，過(guò)濾器2.3.5液壓系統(tǒng)控制2、液壓動(dòng)力滑臺(tái)①液壓系統(tǒng)工作原理：滑臺(tái)進(jìn)給工步圖快進(jìn)：YA1，YA3通電工進(jìn)：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(kāi)關(guān)SA合向自動(dòng)工作位置的自動(dòng)循環(huán)過(guò)程：按動(dòng)SB1→KA1線圈通電自鎖→YA1、YA3線圈通電，滑臺(tái)快進(jìn)；至壓下SQ2→KA2線圈通電自鎖→YA3線圈斷電，滑臺(tái)工進(jìn)；壓下SQ3→滑臺(tái)逗留；KT線圈通電延時(shí)→KA3線圈通電自鎖→YA1，KA2線圈斷電→YA2線圈通電，滑臺(tái)快退；壓下SQ1→KA3線圈斷電→YA2線圈斷電，滑臺(tái)在原位停止。循環(huán)過(guò)程結(jié)束。手動(dòng)操作：