電氣控制基礎(chǔ)知識(shí)2

第三章繼電接觸控制系統(tǒng)的根本控制電路電動(dòng)機(jī)控制的根本環(huán)節(jié)按聯(lián)鎖控制的規(guī)律按控制過程的變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律電動(dòng)機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié)6/26/20231熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～4211.1鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路1.直接起動(dòng)(a)結(jié)構(gòu)圖6/26/202322.既能長期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕6/26/20233按下SB3電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)：KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開閉合自鎖觸點(diǎn)不起作用通電6/26/20234松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電6/26/202353、多地控制線路在大型生產(chǎn)設(shè)備上，為使操作人員在不同方位均能進(jìn)行起、停操作，常常要求組成多地控制線路。需要多個(gè)起動(dòng)、停止按鈕。啟動(dòng)按鈕應(yīng)并聯(lián)，停止按鈕應(yīng)串聯(lián)，分別裝在不同地方。6/26/202364、鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。(即改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序)需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。

當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；

當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。6/26/20237按下SB1SB0KM2利用兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法成為“互鎖〞，起互鎖作用的兩對(duì)觸頭稱為互鎖觸頭。利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖控制稱電氣互鎖〔也稱電氣聯(lián)鎖〕。“互鎖〞觸點(diǎn)缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。KM1SB1KM2KM2SBR2KM1KM1.....通電斷開斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合6/26/20238利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖控制稱機(jī)械互鎖。鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路機(jī)械互鎖電氣互鎖KM2KM2SB2SB0KM1SB1KM2KM1KM1既有接觸器互鎖，又有按鈕互鎖，叫做具有雙重互鎖的可逆控制電路6/26/20239當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2停止正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)KM2KM2SB2SB0KM1SB1KM2KM1KM1先斷開斷電閉合通電斷開閉合閉合6/26/2023105、優(yōu)先控制電路(分為先動(dòng)作優(yōu)先和后動(dòng)作優(yōu)先)先動(dòng)作優(yōu)先電路工作狀態(tài)：無論哪一臺(tái)設(shè)備先動(dòng)作，其他設(shè)備那么不能動(dòng)作，即先動(dòng)作優(yōu)先。假設(shè)首先按下SB1，KM1線圈得電并自鎖〔電動(dòng)機(jī)M1工作〕，KM1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使中間繼電器KA線圈得電，KA的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開KM2、KM3的線圈電路，因而在KM1未斷電之前，KM2、KM3接觸器都不能工作?；ユi控制電路都屬于先動(dòng)作優(yōu)先控制電路。SB0KAKM1KM1KAKM2KM2SB3KAKM3KM3KM1KM2KM3KASB1SB2先動(dòng)作優(yōu)先電路6/26/202311后動(dòng)作優(yōu)先電路的工作狀態(tài)：多臺(tái)設(shè)備，任一臺(tái)工作，前面所有已動(dòng)作的設(shè)備自動(dòng)停止工作，即后動(dòng)作優(yōu)先。假設(shè)先按下SB1，那么KM1線圈得電并自鎖〔電動(dòng)機(jī)M1工作〕，假設(shè)再按SB2，那么KM2線圈得電并自鎖〔電動(dòng)機(jī)M2工作〕，KM2的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，使KM1斷電。后動(dòng)作優(yōu)先電路KM1KM1KM2KM2SB3KM3SB1SB2KM3KM2KM1KM3KM3KM1KM2SB06/26/202312第二節(jié)按聯(lián)鎖控制的規(guī)律但凡生產(chǎn)線上某些環(huán)節(jié)或一臺(tái)設(shè)備的某些部件之間具有互相制約或互相配合的控制，勻稱為聯(lián)鎖控制。自鎖控制連鎖控制正常工作與點(diǎn)動(dòng)的連鎖控制互鎖控制6/26/202313控制順序：M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)。M2既不能單獨(dú)起動(dòng)，也不能單獨(dú)停車。按下停止按鈕兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止工作。1.電機(jī)的順序工作的聯(lián)鎖控制按SB1再按SB2M1轉(zhuǎn)動(dòng)M2轉(zhuǎn)動(dòng)KM1FUQKM2M1M23~3~.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2通電閉合閉合通電閉合閉合....順序啟動(dòng)，逆序停止6/26/2023142、順序啟動(dòng)，逆序停止控制線路KM1FUQKM2M1M23~3~.SB0SB1KM1KM1KM2通電閉合閉合通電閉合閉合SB2KM2....SB3KM1閉合M1轉(zhuǎn)動(dòng)再按SB2M2轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)：按SB1KM2..閉合停止：按SB3M2停止再按SB0M1停止KM2斷電KM2斷電6/26/202315控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的關(guān)鍵：正確選擇和安排聯(lián)鎖觸點(diǎn)?；ハ嘀萍s關(guān)系〔互鎖〕由將各自控制電器的常閉觸點(diǎn)串接到對(duì)方電器的線圈電路中。順序動(dòng)作聯(lián)鎖，將先通電的電器的常開觸點(diǎn)串接在后通電的電器的線圈電路中，將先斷電的電器的常開觸點(diǎn)并接在后斷電的電器的線圈電路中的停止按鈕上。6/26/202316M13~這樣的順序控制是否合理？兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。KM1KM2M23~思考M13~6/26/202317KM2SB0KM2SB1KM1FR1FR2KM1例1：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為防止物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí):M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)；停車時(shí):M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？起動(dòng)：通電通電閉合閉合6/26/202318SBKM1FR1KM2SBKM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開6/26/202319第三節(jié)按控制過程的變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律一、時(shí)間原那么控制1.根本電器：時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)和制動(dòng)自動(dòng)間歇各種動(dòng)作的時(shí)間順序控制2.定子串電阻降壓啟動(dòng)控制線路是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在三相定子電路串接電阻，使得加在定子繞組上的電壓降低，起動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。6/26/2023203.鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路在制動(dòng)過程中，電流、轉(zhuǎn)速和時(shí)間三個(gè)參量都在變化，原那么上可以任取其中一個(gè)參量作為控制信號(hào)。取時(shí)間作為變化參量，其控制線路簡單，本錢較低，故實(shí)際應(yīng)用較多。6/26/202321正反轉(zhuǎn)控制線路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR以下圖所示的鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯(cuò)誤，請(qǐng)改正之。6/26/202322二、行程原那么控制根本電器：行程開關(guān)工作原理：行程開關(guān)裝在所需的地點(diǎn)，當(dāng)裝在運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊碰動(dòng)行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電路的切換。主要用于：機(jī)床進(jìn)給速度的自動(dòng)換接；自開工作循環(huán)；自動(dòng)定位；運(yùn)動(dòng)部件的限位保護(hù)。6/26/202323行程控制的限位線路KM1和KM2分別行車向前和向后的接觸器。限位線路：SB0KM2SB1KM1KM1KM2SQbSQaKM1KM2SB2按SB1時(shí)KM1通電電機(jī)正轉(zhuǎn)到達(dá)預(yù)定位置，行車撞擊SQb(其常閉斷開)限位保護(hù)作用停止正轉(zhuǎn)KM1斷電當(dāng)行車離開終點(diǎn)位置，按SB2時(shí)，行程開關(guān)自動(dòng)復(fù)位，行車?yán)^續(xù)正常運(yùn)行。6/26/202324按SBF時(shí)KMF通電(其常閉斷開，常開閉合)KMF斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊SQbKMR通電停止正轉(zhuǎn)

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺(tái)后退)SQaSQb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12行程開關(guān)擋塊自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：SBKMRSBFKMFKMFKMRSQbSQaKMFKMRSBR自動(dòng)往返循環(huán)控制線路6/26/202325運(yùn)動(dòng)部件每經(jīng)過一次自動(dòng)往復(fù)循環(huán)，電動(dòng)機(jī)就要進(jìn)行兩次反接制動(dòng)過程，這將出現(xiàn)較大的電流和機(jī)械沖擊。因此，這種線路只適用于電動(dòng)機(jī)容量較小、循環(huán)周期較長、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸具有足夠剛性的拖動(dòng)系統(tǒng)中。6/26/202326三、速度原那么控制1、速度原那么控制的單向能耗制動(dòng)控制電路取速度為變化參量根本電器：速度繼電器，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的速度變化，在120－3000r/min范圍內(nèi)速度繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)，觸點(diǎn)復(fù)位。速度繼電器要與電動(dòng)機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)；能耗制動(dòng)；電動(dòng)機(jī)的低速脈動(dòng)控制。6/26/202327電動(dòng)機(jī)正常工作KS的常開觸頭閉合，為制動(dòng)作準(zhǔn)備。停車時(shí)按下KM1線圈斷電主觸頭斷開，切斷交流電源復(fù)合按鈕SB1KM2線圈通電主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)通直流電進(jìn)入能耗制動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降至接近零時(shí)，KS的常開觸頭斷開KM2線圈斷電常開主觸頭斷開切除直流電源能耗制動(dòng)結(jié)束SB1KM1SB2FRKM1KSKM2FU2FU2nKM1KM2KM26/26/2023282、反接制動(dòng)控制線路反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)方法。反接制動(dòng)常采用轉(zhuǎn)速為變化參量進(jìn)行控制。反接制動(dòng)特點(diǎn)：制動(dòng)迅速，效果好，沖擊大。適用范圍：10KW以下的小容量電動(dòng)機(jī)。為了減少?zèng)_擊電流，通常在電動(dòng)機(jī)主電路中串接限流電阻。6/26/202329KM2SB1KM1SB2FRKM1KTKSKM2FU2FU2nKM1KM23~MFRKM1QKSKM2

6/26/202330電動(dòng)機(jī)正常工作KS的常開觸頭閉合，為制動(dòng)作準(zhǔn)備。按復(fù)合按鈕SB1KM1線圈失電電動(dòng)機(jī)斷電慣性運(yùn)轉(zhuǎn)〔KS仍閉合〕KM1常閉觸頭閉合KM2線圈得電KM2常開觸頭閉合自鎖KM2主觸頭閉合電機(jī)接電阻反接制動(dòng)KM2常閉觸頭斷開當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降至接近零時(shí)，KS的常開觸頭斷開KM2線圈斷電常開主觸頭斷開反序電源耗制動(dòng)結(jié)束。SB1KM1SB2FRKM1KSKM2FU2FU2nKM1KM2KM26/26/202331電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路FRFU2FU2SB1KM1KS1KS2nKM1SB2nKM2KM1KS1KS2nSB3nKM2KM2KS1是速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)觸頭，KS2反轉(zhuǎn)觸頭。KM1正轉(zhuǎn)接觸器，KM2反轉(zhuǎn)接觸器6/26/202332當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1閉合，電動(dòng)機(jī)接正相序三相電源運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)常閉觸頭KS1斷開，常開觸頭KS1閉合。

由于反轉(zhuǎn)接觸器KM2的線圈電路中串連的起互鎖作用的常閉觸頭KM1早已斷開，所以KS1正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)的閉合僅起KM2準(zhǔn)備通電的作用，并不能使其線圈立即通電。按停止按鈕SB1時(shí)，KM1線圈斷電，其常閉觸頭復(fù)位使KM2線圈通電，電動(dòng)機(jī)接反相序電源，進(jìn)入正向反接制動(dòng)狀態(tài)。6/26/202333FRFU2FU2SB1KM1KS1KS2nKM1SB2nKM2KM1KS1KS2nSB3nKM2KM2由于速度繼電器KS1的常閉觸頭這時(shí)是斷開的，KM2線圈的自鎖通路已被切斷。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到接近零時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常閉和常開觸頭KS1均復(fù)位，接觸器KM2線圈斷電，正向反接制動(dòng)過程結(jié)束。反向起動(dòng)和反接制動(dòng)6/26/202334四、電流原那么控制根本電器：電流繼電器工作原理：電流繼電器可在線圈中的電流到達(dá)某一整定值時(shí)動(dòng)作，或在電流降低到某一整定值時(shí)釋放。實(shí)現(xiàn)：過電流或欠電流保護(hù)電動(dòng)機(jī)的分級(jí)起動(dòng)夾緊力的自動(dòng)控制等。6/26/2023353~MFRKM1IjIjIj...KM2KM3KM4KI3KI2KI1FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM41、電流原那么控制轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動(dòng)控制線路1R2R3R6/26/202336FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM4電流原那么控制轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動(dòng)控制線路原理：利用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流大小的變化來控制電阻切除。KI1、KI2、KI3是電流繼電器，它們的吸合電流一樣，釋放電流逐漸減小。啟動(dòng)：按SB2，KM1線圈通電，常開觸點(diǎn)閉合自鎖，電動(dòng)機(jī)串三級(jí)電阻電阻啟動(dòng)，啟動(dòng)電流很大，電流繼電器都吸合，它們的常閉觸點(diǎn)斷開。在啟動(dòng)瞬間電流繼電器動(dòng)作快于接觸器，所以啟動(dòng)開始電動(dòng)機(jī)先串全部電阻啟動(dòng)。6/26/202337FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM4電流原那么控制轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動(dòng)控制線路隨著啟動(dòng)轉(zhuǎn)速的增高，電流逐漸減小，KI1先釋放，其常閉觸點(diǎn)閉合，KM2線圈通電，其主觸點(diǎn)吸合，切除電阻1R，使電流略有上升。電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，電流又很快減小，KI2釋放，其常閉觸點(diǎn)閉合，KM3線圈通電，其主觸點(diǎn)吸合，切除電阻2R。當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，電流又減小，KI3釋放，常閉觸點(diǎn)閉合，KM4線圈通電，其主觸點(diǎn)吸合，切除電阻3R，全部電阻切除，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完畢，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。6/26/2023382、自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的控制線路3~MFRKM1QKM2IjKI按電流原那么和行程原那么控制的機(jī)床橫梁夾緊機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制線路FRSB3KM2QSKM1KM1SB1KIKM2KM2KM1KM1SB26/26/202339FRSB3KM2QSKM1KM1SB1KIKM2KM2KM1KM1SB2接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為夾緊接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)為放松行程開關(guān)SQ為夾緊和放松狀態(tài)的檢查電流繼電器KI用于根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流大小檢查夾緊力。作業(yè)：分析具體工作過程并改進(jìn)電路為全自動(dòng)控制。6/26/202340第四章電動(dòng)機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié)電動(dòng)機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié)是保證設(shè)備長期平安，可靠、無故障運(yùn)行的重要局部。保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備及人身平安。常用的保護(hù)環(huán)節(jié)：短路保護(hù)、過載保護(hù)、零壓、欠壓保護(hù)、弱磁保護(hù)。6/26/202341一、短路保護(hù)常用短路保護(hù)元件有熔斷器和自動(dòng)開關(guān)。熔斷器優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格廉價(jià)、斷弧能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：熔體的品質(zhì)、老化及環(huán)境溫度等因素對(duì)其動(dòng)作值影響大。用其保護(hù)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可能只有一相熔體燒斷而造成電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。改進(jìn)：用自動(dòng)開關(guān)作短路保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，其電流線圈動(dòng)作，將整個(gè)開關(guān)跳閘，三相電源便同時(shí)被切斷。自動(dòng)開關(guān)還有過載保護(hù)和欠壓保護(hù)的作用。自動(dòng)開關(guān)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴，不宜頻繁操作，一般用在要求高的場(chǎng)合。6/26/202342二、過電流保護(hù)過電流出現(xiàn)的情況：電動(dòng)機(jī)不正確啟動(dòng)；負(fù)載轉(zhuǎn)矩劇烈增加。比電動(dòng)機(jī)的額定電流大的多。常用瞬時(shí)動(dòng)作的過電流繼電器與接觸器配合起來作過電流保護(hù)。過電流繼電器作為測(cè)量元件，接觸器作為執(zhí)行元件斷開電路。過電流保護(hù)一般只用在直流電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)上。整定過電流動(dòng)作值一般為啟動(dòng)電流的1.2倍。6/26/202343三、過載保護(hù)常采用的過載保護(hù)元件是熱繼電器。由于熱慣性的原因，熱繼電器不會(huì)受電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動(dòng)作，所以用熱繼電器作過載保護(hù)同時(shí)必須設(shè)有短路保護(hù)。選作短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過4倍熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流。短路、過電流、過載保護(hù)都是電流保護(hù)，但由于故障電流的動(dòng)作值、保護(hù)特性和保護(hù)要求以及使用元件的不同，它們不能互相取代。6/26/202344四、零電壓和欠電壓保護(hù)為了防止電網(wǎng)失電后恢復(fù)供電時(shí)電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)的保護(hù)叫零電壓保護(hù)。在電源電壓降到允許值以下時(shí)，需要采用保護(hù)措施，及時(shí)切斷電源，這就是欠壓保護(hù)。通常采用欠電壓繼電器或設(shè)置專門的零電壓繼電器。在控制線路的主電路和控制電路由同一個(gè)電源供電時(shí)，具有電氣自鎖的接觸器兼有欠電壓和零電壓保護(hù)作用。欠電壓繼電器的線圈直接跨接在定子的兩相電源線上，其常開觸點(diǎn)串接在控制電動(dòng)機(jī)的接觸器線圈電路中。6/26/202345五、弱磁保護(hù)直流電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)有一定強(qiáng)度情況下才能啟動(dòng)，如果磁場(chǎng)太弱，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流就會(huì)很大；直流電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)磁場(chǎng)突然減弱或消失，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)迅速升高，甚至發(fā)生“飛車〞，因此需要采用弱磁保護(hù)。弱磁保護(hù)是通過在電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路串入欠電流繼電器。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，如果勵(lì)磁電流消失或降低太多，欠電流繼電器就會(huì)釋放，其觸頭切斷主回路接觸器線圈電路，使電動(dòng)機(jī)斷電停車。6/26/202346六、其它保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù)行程保護(hù)油壓保護(hù)溫度保護(hù)6/26/202347第五章電氣控制設(shè)計(jì)根底電氣原理圖設(shè)計(jì)

為滿足生產(chǎn)機(jī)械及工藝要求進(jìn)行的電氣控制電路的設(shè)計(jì)電氣工藝設(shè)計(jì)

為電氣控制裝置的制造、使用、運(yùn)行、維修的需要進(jìn)行的生產(chǎn)施工設(shè)計(jì)

6/26/202348第一節(jié)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原那么和內(nèi)容一、電氣控制設(shè)計(jì)的原那么1)最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制的要求2〕在滿足要求的前提下，使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、合理、便于操作、維修方便、平安可靠3〕電器元件選用合理、正確，使系統(tǒng)能正常工作4〕為適應(yīng)工藝的改進(jìn)，設(shè)備能力應(yīng)留有裕量6/26/202349二、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本內(nèi)容1.電氣原理圖設(shè)計(jì)內(nèi)容1〕擬定電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書:扼要的說明所設(shè)計(jì)設(shè)備的用途、加工工藝、技術(shù)性能及工作條件及該設(shè)備的拖動(dòng)特性、控制特性和操作功能等。2〕選擇電力拖動(dòng)方案和控制方式：電力拖動(dòng)方案：一般設(shè)備采用交流拖動(dòng)系統(tǒng)。如果設(shè)備對(duì)起動(dòng)、制動(dòng)要求很高，需要無級(jí)調(diào)速，采用直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)或交流變頻調(diào)速系統(tǒng)?？刂品绞?繼電接觸控制、順序控制、PLC控制、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)控制。6/26/2023503〕根據(jù)設(shè)備的要求，確定電動(dòng)機(jī)的數(shù)量、類型、型號(hào)、容量、轉(zhuǎn)速。4〕設(shè)計(jì)電氣控制原理圖5〕選擇電器元件，制定電機(jī)和電器元件清單6〕設(shè)計(jì)電氣柜、操縱臺(tái)、電氣安裝板，畫出電機(jī)和電器元件的總體布置圖。7〕繪制電器控制線路裝配圖及接線圖。6〕編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和使用說明書。6/26/2023512.電氣工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容1〕設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的總體配置，繪制總裝配圖和總接線圖2〕繪制各組件電器元件布置圖與安裝接線圖，標(biāo)明安裝方式、接線方式3〕編寫使用維護(hù)說明書6/26/202352第二節(jié)電力拖動(dòng)方案確實(shí)定和電動(dòng)機(jī)的選擇一、電力拖動(dòng)方案確實(shí)定1、拖動(dòng)方式的選擇根據(jù)設(shè)備中主要電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況、調(diào)速范圍及對(duì)起動(dòng)、反向、制動(dòng)的要求確定拖動(dòng)方式。2、調(diào)速方案的選擇3、電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與負(fù)載特性相適應(yīng)6/26/202353二、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇〔一〕電動(dòng)機(jī)選擇的根本原那么1〕電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求，與負(fù)載的特性相適應(yīng)2〕電動(dòng)機(jī)的容量要得到充分的利用3〕電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式要滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的安裝要求，適合工作環(huán)境4〕在滿足設(shè)計(jì)要求前提下，優(yōu)先采用三相異步電動(dòng)機(jī)6/26/202354〔二〕根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速要求選擇電動(dòng)機(jī)一般---三相籠型異步電動(dòng)機(jī)、雙速電機(jī)調(diào)速、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大---三相籠型異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速高---直流電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)〔三〕電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇根據(jù)工作性質(zhì)、安裝方式、工作環(huán)境選擇〔四〕電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇〔五〕電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇〔六〕電動(dòng)機(jī)容量的選擇6/26/202355第三節(jié)電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般要求一、電氣控制應(yīng)最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械加工工藝要求二、對(duì)控制電路電流、電壓的要求三、控制電路力求簡單、經(jīng)濟(jì)6/26/202356

1.盡量縮短連接導(dǎo)線的長度與導(dǎo)線數(shù)量2.盡量減少電器元件的品種、數(shù)量和規(guī)格6/26/202357

3.盡量減少電器元件觸頭的數(shù)目

4.盡量減少通電電器的數(shù)目6/26/202358四、確保控制電路工作的平安性和可靠性1.正確連接電器的線圈在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線圈。兩個(gè)線圈需要同時(shí)動(dòng)作時(shí)應(yīng)并聯(lián)連接。2.正確連接電器元件的觸頭同一個(gè)電器的常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不能分別接在電源的不同相上。6/26/202359

3.防止寄生電路不是由誤操作意外引起的電流通路稱為寄生電路。它使正向接觸器KM1可能無法釋放，過載保護(hù)不起作用，而使電機(jī)損壞。6/26/2023604.在控制電路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件依次動(dòng)作后才能接通另一個(gè)電器元件5、考慮觸頭的接通與分?jǐn)嗄芰僭O(shè)容量不夠，可在線路中增加中間繼電器，或增加線路中觸頭數(shù)目。增加接通能力用多觸頭并聯(lián)連接；增加分?jǐn)嗄芰τ枚嘤|頭串聯(lián)連接。6/26/2023616.防止觸頭“競(jìng)爭(zhēng)〞、“冒險(xiǎn)〞現(xiàn)象競(jìng)爭(zhēng)：當(dāng)控制電路狀態(tài)發(fā)生變換時(shí)，常伴隨電路中的電器元件的觸頭狀態(tài)發(fā)生變換。由于電器元件總有一定的固有動(dòng)作時(shí)間，對(duì)于一個(gè)時(shí)序電路來說，往往發(fā)生不按時(shí)序動(dòng)作的情況，觸頭爭(zhēng)先吸合，就會(huì)得到幾個(gè)不同的輸出狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為電路的“競(jìng)爭(zhēng)〞。冒險(xiǎn)：對(duì)于開關(guān)電路，由于電器元件的釋放延時(shí)作用，也會(huì)出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出，這種現(xiàn)象稱為“冒險(xiǎn)〞。7.采用電氣連鎖與機(jī)械連鎖的雙重連鎖6/26/202362第四節(jié)電氣控制電路設(shè)計(jì)的方法與步驟一、電氣控制電路設(shè)計(jì)方法簡介分析設(shè)計(jì)法：根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，選擇一些成熟的典型根本環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)這些根本要求，而后再逐步完善其功能，并適當(dāng)配置聯(lián)鎖和保護(hù)等環(huán)節(jié)，使其組合成一個(gè)整體，成為滿足控制要求的完整電路。邏輯設(shè)計(jì)法：利用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具設(shè)計(jì)電氣控制電路。在繼電接觸器控制電路中，把表示觸頭狀態(tài)的邏輯變量稱為輸人邏輯變量，把表示繼電器接觸器線圈等受控元件的邏輯變量稱為輸出邏輯變量。輸人、輸出邏輯變量之間的相互關(guān)系稱為邏輯函數(shù)關(guān)系，這種相互關(guān)系說明了電氣控制電路的結(jié)構(gòu)。所以，根據(jù)控制要求，將這些邏輯變量關(guān)系寫出其邏輯函數(shù)關(guān)系式，再運(yùn)用邏輯函數(shù)根本公式和運(yùn)算規(guī)律對(duì)邏輯函數(shù)式進(jìn)行化簡，然后根據(jù)化簡了的邏輯關(guān)系式畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖，最后再作進(jìn)一步的檢查