第八章-常用電氣控制電路圖

第八章常用電氣控制電路圖一、兩地點動和單向啟動控制線路

1．識圖指導圖為一例兩地點動和單向啟動控制線路，本電路適用于需連續(xù)或斷續(xù)單向運行，并且可兩地操作控制的生產(chǎn)機械上。2．工作原理

圖工作原理與一地點動和單向啟動控制線路相同，只是比其多了一組按鈕：停止按鈕SB2、單向啟動按鈕SB4和點動按鈕SB6。這組按鈕可安裝在另一地點，作兩地控制用。二、多地可逆啟動、停止、點動控制線路

1．識圖指導圖8-2所示為多地可逆啟動、停止、點動控制線路。圖中各地的SB1為停止按鈕，SB2為正向點動按鈕，SB3為正向啟動按鈕，SB4、SB5為反向啟動按鈕。2．工作原理

電路具有正反向啟動按鈕互鎖，接觸器輔助觸點正反向互鎖功能。

該電路具有各控制點按鈕組間的連線少(只需三根連線)，線路簡單，成本低等優(yōu)點。尤其在控制點較多時，其優(yōu)越性更為明顯。三、帶點動功能的自動往返控制線路

1．識圖指導圖是一例裝有點動裝置的全自動可逆控制線路。2．工作原理

合上電源開關(guān)QS，當按下啟動按鈕SB1時，接觸器線圈KM1吸合，電動機按規(guī)定方向運轉(zhuǎn)，撞塊也按規(guī)定的方向移動。當撞塊行至規(guī)定點時，碰到行程開關(guān)SQ2，使SQ2常閉觸點斷開，接觸器線圈KM1即釋放。四、防止可逆轉(zhuǎn)換期間相間短路的控制線路

1．識圖指導在電動機容量較大，并且重載下進行正反轉(zhuǎn)切換時，往往會產(chǎn)生很強的電弧，容易造成相間短路。2．工作原理按下按鈕SB3時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1得電吸合并自鎖，電動機正向啟動運轉(zhuǎn)，同時，KM1的常開輔助觸點KM1(1-2)閉合，使聯(lián)鎖繼電器KA得電吸合并自鎖，串聯(lián)在KM1、KM2電路中的常閉觸點KA(3-4)、KM(5-6)斷開，使KM2不能得電，實現(xiàn)互鎖。按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2時，首先斷開KM1控制電路，KM1斷電釋放，當其主觸點斷開，待電弧完全熄滅后，聯(lián)鎖繼電器KA斷電釋放，這時KA的常閉觸點KA(5-6)閉合，KM2才能得電吸合并自鎖，電動機才能反向轉(zhuǎn)動。五、用時間繼電器自動轉(zhuǎn)換Y-△降壓啟動控制線路

1．識圖指導圖所示為另一種常用的Y／△降壓啟動控制線路。啟動時KM1、KM3通電，電動機接成星形。經(jīng)時間繼電器KT延時，轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時，KM3斷電，KM2通電，電動機接成三角形，進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。2．工作原理

按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電，電動機M接入電源。同時，時間繼電器KT及接觸器KM3線圈得電，接觸器KM3常開主觸點閉合，電動機M定子繞組在星形連接下運行。KM3的常閉輔助觸點斷開，保證了接觸器KM2不得電。時間繼電器KT常閉延時斷開觸點延時斷開，切斷KM3線圈電源，其主觸點斷開而常閉輔助觸點閉合。時間繼電器KT的常開延時閉合觸點延時閉合，接觸器KM2線圈得電，其主觸點閉合，使電動機M由星形啟動切換為三角形運行。六、手動與自動混合控制的自耦變壓器降壓啟動線路

1．識圖指導圖所示是一例電動機用自耦變壓器降壓啟動，既可手動又可自動的遠距離操作的混合控制線路。2．工作原理手動時——合上電源開關(guān)QS，扳上控制鈕子開關(guān)SA1，把控制選擇開關(guān)SA2扳至手動位置。按下啟動按鈕SB2，雙線圈接觸器KM2同時得電吸合，其主觸頭閉合，電源經(jīng)自耦變壓器進入電動機，使電動機作降壓啟動。

自動時——把控制選擇開關(guān)SA2扳至自動位置，并按下啟動按鈕SB2，雙線圈接觸器KM2同時得電自鎖，其主觸頭閉合，電源經(jīng)自耦變壓器進入電動機，使電動機作降壓啟動，時間繼電器KT也得電開始工作。七、定子繞組串聯(lián)電阻啟動手動、自動控制線路

1．識圖指導圖所示電路為一例手動、自動控制電動機串電阻(或電抗)降壓啟動電路，適用于既可手動又可自動控制電動機的降壓啟動。2．工作原理手動啟動時，合上電源開關(guān)QS，將選擇開關(guān)S扳向“手動”位置。然后按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合并自鎖，主觸點閉合，電源經(jīng)過電阻R進入電動機，使電動機降壓啟動。待電動機轉(zhuǎn)速增加到一定速度時，按下按鈕SB3，中間繼電器KA得電吸合，其常開觸點閉合，使KM2得電吸合并自鎖。自動啟動時，把選擇開關(guān)S扳向“自動”位置，然后按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合并自鎖，電源經(jīng)過降壓電阻R進入電動機，使電動機降壓啟動。同時，時間繼電器KT也得電吸合。八、繞線轉(zhuǎn)子電動機轉(zhuǎn)子串電阻降壓啟動按鈕操作控制線路

由于采用定子繞組串聯(lián)電阻啟動是在犧牲啟動轉(zhuǎn)矩情況下進行的，只適用于輕載或空載下啟動。在需要重載啟動時，可采用三相轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻的方法。因為三相異步電動機轉(zhuǎn)子電阻增加時能保持最大的轉(zhuǎn)矩，所以適當選擇啟動電阻能使得啟動轉(zhuǎn)矩最大。1．識圖指導

圖是一例轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)若干級電阻，以達到減少啟動電流的目的，在啟動后逐級切除電阻，使電動機逐步正常運轉(zhuǎn)的啟動按鈕操作控制線路。圖中KM1為線路接觸器，KM2、KM3、KM4為短接電阻啟動接觸器。2．工作原理

合上電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電，主觸點閉合，電動機轉(zhuǎn)子串聯(lián)三組電阻R1～R3作降壓啟動，在轉(zhuǎn)速逐步升高電動機轉(zhuǎn)到一定時候時，逐次按下按鈕SB3、SB4、SB5，接觸器線圈KM2、KM3、KM4依次吸合，其常開輔助觸頭KM2、KM3、KM4依次閉合并自鎖，將三組電阻逐一短接，使電動機投入正常運轉(zhuǎn)。

應用范圍：本線路適用于手動操作繞線式電動機串聯(lián)電阻啟動的場合。九、頻敏變阻器降壓啟動控制線路

頻敏變阻器是一種靜止的、無觸點電磁元件，其電阻值隨著頻率變化而改變。它是由幾塊30～50mm厚的鑄鐵板或鋼板疊成的三柱式鐵心，在鐵心上分別裝有線圈，三個線圈連接成Y(星)形，并與電動機轉(zhuǎn)子繞組相接。在電動機啟動中，由于等值阻抗隨著轉(zhuǎn)子電流頻率的減小而下降，以達到自動變阻，所以只需用一組頻敏變阻器，就可以實現(xiàn)平穩(wěn)無級啟動。1．識圖指導

圖為繞線轉(zhuǎn)子異步電動機串聯(lián)頻敏變阻器啟動控制線路，適用于較大容量的繞線式異步電動機的啟動。2．工作原理

合上電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2，KT、KM1相繼得電吸合并自鎖，三相電源接入電動機定子繞組，轉(zhuǎn)子接入頻敏變阻器啟動。啟動之初，頻敏變阻器的電抗較大。隨著電動機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升，頻敏變阻器的電抗值和鐵心渦流損耗的等效電阻值自動下降，經(jīng)過一段時間，當轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時，時間繼電器KT延時時間到，KT的常開延時閉合觸點閉合，使KM2得電吸合并自鎖，其主觸點閉合，將頻敏變阻器短接切除，電動機進入正常運行；同時，與時間繼電器KT相串聯(lián)的KM2的常閉觸點斷開，切斷KT的自鎖回路，使KT的常閉延時斷開觸點斷開，將KT斷電釋放。十、具有斷相保護功能的電磁抱閘制動控制線路

1．識圖指導圖所示為具有斷相保護功能的電磁抱閘制動控制線路，常用于起重機械上。2．工作原理

啟動時，合上低壓斷路器QF，按下啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電吸合，其主觸點閉合，電磁抱閘線圈YB得電，銜鐵被吸引到鐵心上，通過制動杠桿使閘瓦與閘輪分開，KM1的常開輔助觸點閉合，接觸器KM2得電吸合并自鎖，其主觸點閉合，電動機M啟動運轉(zhuǎn)。停機時，按下停止按鈕SB1，接觸器KM1、KM2同時斷電釋放，電動機和電磁抱閘線圈同時斷電，在彈簧的作用下，閘瓦緊緊抱住閘輪，電動機被迅速制動。十一、RC反接式電動機制動器控制線路

1．識圖指導如圖所示為一例RC反接式電動機制動器，它與常用的電磁式制動器相比，具有制動速度快、制動時間可調(diào)、成本低等特點，可用于各種瞬間制動的機械運轉(zhuǎn)設(shè)備(例如木材加工帶鋸機)中。2．工作原理當按動啟動按鈕SB1后，交流接觸器KM1通電工作，其常開觸頭KM1-l～KM1-5接通，常閉觸頭KM1-6和KM1-7斷開，電動機M啟動運轉(zhuǎn)，電源變壓器T也通電工作，其二次側(cè)產(chǎn)生的感應電壓經(jīng)VD1～VD4整流后，對電容器C充電。當按動停止按鈕SB2后，KM1斷電釋放，其各常閉觸頭接通，常開觸頭釋放，電動機M斷電；與此同時，電容器通過KM1-6觸點對繼電器K1放電，使K1吸合，其常開觸頭K1-l接通，使交流接觸器KM2瞬間通電工作，其常開觸頭KM2-l～KM2-3瞬間接通一下，給電動機M施加一個瞬間反轉(zhuǎn)電流，電動機M在此反轉(zhuǎn)電流的作用下快速停轉(zhuǎn)，從而解決了電動機停機后的慣性運轉(zhuǎn)問題。十二、可逆轉(zhuǎn)動反接制動控制線路1．識圖指導圖為電動機可逆運轉(zhuǎn)反接制動控制線路?？刂凭€路的保護元件由熔斷器FU1與熔斷器FU2組成，分別作主電路和控制電路的短路保護,熱繼電器FR為電動機的過載保護。2．工作原理

電動機需正向旋轉(zhuǎn)時，合上電源開關(guān)QS，按下正向啟動按鈕SB2，KM1線圈得電吸合并自鎖，電動機定子串入電阻，接入正相序三相交流電源進行減壓啟動，當速度繼電器轉(zhuǎn)速超過120r／min時，速度繼電器KS動作，其正轉(zhuǎn)觸點KS-l閉合，使KM3線圈得電短接定子電阻，電動機在全壓下啟動并進入正常運行狀態(tài)。十三、速度原則控制的能耗制動控制線路1．識圖指導圖所示為速度原則控制的能耗制動控制線路。該線路與時間原則控制的能耗制動控制線路基本相同，這里僅是控制電路中取消了時間繼電器KT的線圈及其觸點電路，而在電動機軸端安裝了速度繼電器KS，并且用KS的常開觸點取代了KT延時打開的常閉觸點。2．工作原理當需要電動機停機時，按下停止按鈕SB1，該線路中的電動機在剛剛脫離三相交流電源時，由于電動機轉(zhuǎn)子的慣性速度仍然很高，速度繼電器KS的常開觸點仍然處于閉合狀態(tài)，所以接觸器KM2線圈能夠依靠SB1按鈕的按下通電自鎖。于是，兩相定子繞組獲得直流電源，電動機進入能耗制動。當電動機轉(zhuǎn)子的慣性速度接近零時，KS常開觸點復位，接觸器KM2線圈斷電而釋放，能耗制動結(jié)束。十四、兩管整流能耗制動控制線路

圖是由兩只二極管構(gòu)成的電動機能耗制動控制線路圖。1．識圖指導由兩只二極管整流的可正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)能耗制動控制線路如圖8-14所示。該控制線路電動機能正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)運行。停機時，切斷三相交流電源，給定子繞組通以直流電源，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過二極管整流提供直流制動電流。2．工作原理(1)正轉(zhuǎn)啟動控制

當按下SB2后，KMl交流接觸器線圈得電吸合，其KMl-3常開觸點閉合后自鎖；KMl-l和KM1-2常閉觸點斷開；KMl-5～KMl-7常開觸點閉合后使電動機得電正向運轉(zhuǎn)。同時，KM1-4閉合后使時間繼電器KT線圈得電吸合，其常開延時斷開觸點KTl閉合，為制動做準備。(2)正轉(zhuǎn)制動控制

當需要停機時，按下SB1停止開關(guān)后，KMl交流接觸器線圈斷電釋放，其常開觸點均斷開，使電動機失電進入慣性運轉(zhuǎn)狀態(tài)；同時，KMl的常閉觸點復位閉合后，使KM3交流接觸器線圈得電吸合，其常閉觸點KM3-2斷開，常開觸點KM3-1、KM3-3、KM3-4閉合后，使VD1與VD2整流二極管投入工作，整流后的直流電壓加到電動機兩相定子繞組上，由此就可在定子繞組中產(chǎn)生一個恒定的靜止磁場，轉(zhuǎn)子因切割這個直流磁場的磁力線而產(chǎn)生出感生電流，形成的制動力矩，使電動機的轉(zhuǎn)速迅速降為0。第二節(jié)

機床電氣控制線路圖

普通機床是金屬加工中使用最普遍的機床，數(shù)量很大。企業(yè)常用的機床有車床、鉆床、磨床、銑床及刨床等。普通機床對運轉(zhuǎn)電動機的要求是啟動平穩(wěn)、能可逆運轉(zhuǎn)、能調(diào)速和制動。一、C6132臥式車床電氣控制線路C6132臥式車床電氣控制線路如圖8-15所示。已知該機床的技術(shù)條件為：床身最大工件回轉(zhuǎn)直徑為160mm，加工工件最大長度為500mm。車床主運動由電動機M1拖動；潤滑泵由電動機M2拖動；冷卻泵由電動機M3拖動。主拖動電動機M1選擇為J02-22-4型，2.2kW，380V，1450r／min。潤滑泵、冷卻泵電動機M2、M3可按機床要求均選擇JCB-22，380V，0.125kW，2700r／min。1．主回路三相電源通過組合開關(guān)QS1引入，供給拖動電動機M1、潤滑泵電動機M2、冷卻泵電動機M3及控制回路。熔斷器FU1作為電動機M1的保護元件，F(xiàn)R1為電動機M1的過載保護熱繼電器。FU2作為電動機M2、M3和控制回路的保護元件。FR2、FR3分別為電動機M2和M3的過載保護熱繼電器。冷卻泵電動機由組合開關(guān)QS2手動控制，以便根據(jù)需要供給冷卻液。電動機M1的正反轉(zhuǎn)由接觸器KM1和KM2控制，潤滑泵電動機由KM3控制。由此組成的主回路如圖所示。2．控制電路控制回路有三個基本控制環(huán)節(jié)：①主軸拖動電動機M1的正反轉(zhuǎn)控制環(huán)節(jié)；②潤滑泵電動機M2和冷卻泵電動機M3的單方向控制環(huán)節(jié)；③用來避免元件誤動作造成電源短路和保證主軸箱潤滑良好的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。二、M7120型平面磨床電氣控制線路磨床是用砂輪周邊或端面進行加工的精密機床。磨床種類很多，有平面磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、無心磨床及一些專用磨床。平面磨床是用砂輪來磨削加工各種零件平面的應用最普遍的一種機床。M7120平面磨床的結(jié)構(gòu)如圖8-16所示。l-床身：2-工作臺；3-電磁吸盤（工作臺）；4-砂輪箱；5-滑座；6-立柱；7-撞塊(2)控制要求

砂輪電動機、液壓泵電動機和冷卻泵電動機只要求單方向旋轉(zhuǎn)，因容量不大，故采用直接啟動。砂輪箱升降電動機要求能正反轉(zhuǎn)。冷卻泵電動機要求在砂輪電動機運轉(zhuǎn)后才能啟動。電磁吸盤需有去磁控制環(huán)節(jié)。應具有完善的保護環(huán)節(jié)，如電動機的短路保護、過載保護、零壓保護及電磁吸盤的欠壓保護等。有必要的信號指示和局部照明。(2)控制要求

砂輪電動機、液壓泵電動機和冷卻泵電動機只要求單方向旋轉(zhuǎn)，因容量不大，故采用直接啟動。砂輪箱升降電動機要求能正反轉(zhuǎn)。冷卻泵電動機要求在砂輪電動機運轉(zhuǎn)后才能啟動。電磁吸盤需有去磁控制環(huán)節(jié)。應具有完善的保護環(huán)節(jié)，如電動機的短路保護、過載保護、零壓保護及電磁吸盤的欠壓保護等。有必要的信號指示和局部照明。2．控制線路M7120型平面磨床的電氣控制線路如圖所示。該線路由主電路、控制電路、電磁吸盤控制電路和輔助電路四部分組成。三、X62W型臥式萬能銑床電氣控制線路銑床主要是用于加工零件的平面、斜面、溝槽等型面的機床。裝上分度頭以后，可以加工直齒輪或螺旋面；裝上回轉(zhuǎn)圓工作臺則可以加工凸輪和弧形槽。銑床的種類很多，有臥銑、立銑、龍門銑、仿形銑以及各種專用銑床。X62W型臥式萬能銑床是一種以刀具旋轉(zhuǎn)作為加工方式的機床，它能完成多種工序，因此，它的使用范圍較為廣泛。1-底座；2-立柱；3-懸梁；4-主軸；5-刀桿支架；6-工作臺；7-床鞍；8-升降臺；9-回轉(zhuǎn)臺1．主電路

銑床共有3臺電動機拖動。M1為主軸電動機，型號為J02-5-4(7.5千瓦，1450轉(zhuǎn)／分，380伏)，它的作用是帶動切削的刀具。對電動機M1的要求是，能進行正反運轉(zhuǎn)及反接制動控制。M1用接觸器KM1直接啟動，用倒順開關(guān)SA5實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，用制動接觸器KM2串聯(lián)不對稱電阻R實現(xiàn)反接制動。2．控制電路控制變壓器TC將380V降為127V，作為控制電源。照明變壓器T將380V降為36V作為機床照明的電源。

（1）主軸電動機的控制啟動主軸電動機之前，先將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5扳到預選方向位置，閉合電源開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB1(或SB2)，交流接觸器KM1得電并自鎖，Ml直接啟動(M1升速后，速度繼電器的觸點動作，為反接制動做準備)。主軸電動機啟動后，工作臺及升降臺才能投入工作。（2）進給電動機的控制進給電動機的作用是使升降臺上下(垂直)運動和工作臺前后(橫向)左右(縱向)運動。這6個方向的運動是通過兩個操縱手柄(十字形手柄和縱向手柄)操縱4個限位開關(guān)(SQ1～SQ4)來完成機械掛擋，接通KM3或KM4，實現(xiàn)M2的正反轉(zhuǎn)而拖動工作臺按預選方向進給。十字形手柄和縱向手柄各有兩套，分別設(shè)在銑床工作臺的正面和側(cè)面。四、Z3040搖臂鉆床電氣控制線路鉆床是一種用途廣泛的機床，可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋及修剖面等多種形式的加工。鉆床按結(jié)構(gòu)形式可分為立式鉆床、臥式鉆床、搖臂鉆床、臺式鉆床和深孔鉆床等，在各種鉆床中，搖臂鉆床操作方便，靈活，適用范圍廣，特別適用于單件或成批生產(chǎn)中帶有多孔大型工件的孔加工，是機械加工中常用的機床設(shè)備。1-底座；2-立柱；3-搖臂；4-主軸箱；5-主軸；6-工件1．主電路M1帶動主軸旋轉(zhuǎn)和使主軸作軸向進給運動，作單方向旋轉(zhuǎn)，接觸器KM1控制，主軸的正反轉(zhuǎn)則由機床液壓系統(tǒng)操縱機構(gòu)配合正反轉(zhuǎn)摩擦離合器實現(xiàn)，并由熱繼電器FRl作電動機M1的長期過載保護。M2的正反轉(zhuǎn)由正反轉(zhuǎn)接觸器KM2、KM3控制，可作正反向運行?？刂齐娐繁ＷC，在操縱搖臂升降時，首先使液壓泵電動機啟動旋轉(zhuǎn)，送出壓力油，經(jīng)液壓系統(tǒng)將搖臂松開，然后才使M2啟動，拖動搖臂上升或下降，當移動到位后，控制電路又保證M2先停下，再自動通過液壓系統(tǒng)將搖臂夾緊，最后液壓泵電動機才停轉(zhuǎn)，M2為短時工作，不用設(shè)長期過載保護。M3的作用是供給夾緊裝置壓力油，實現(xiàn)搖臂和立柱的夾緊和松開，由接觸器KM4、KM5實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，并有熱繼電器FR2作長期過載保護。M4供給鉆削時所需的冷卻液，作單方向旋轉(zhuǎn)，電動機容量較小，僅為0.125kW，所以由開關(guān)SA1直接控制2．控制電路由于4臺電動機的容量均較小，故采用直接啟動方式。搖臂升降電動機和液壓泵電動機均能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。當搖臂上升或下降到預定的位置時，搖臂能在電氣或機械夾緊裝置的控制下，自動夾緊在外立柱上。另外電路中應具有必要的保護環(huán)節(jié)。五、T68型臥式鏜床電氣控制線路

鏜床是使用比較普遍的冷加工設(shè)備，它分為臥式、坐標式兩種，以臥式鏜床使用較多。鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間相互位置要求較高的零件，而這些工件的加工對于鉆床來說是難以勝任的。

1．主要結(jié)構(gòu)

T68型臥式鏜床的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由床身、前立柱、鏜頭架、工作臺、后立柱和尾架等部分組成。2.T68鏜床電氣控制線路

T68型臥式鏜床的運動形式有以下三種。

主運動：鏜軸的旋轉(zhuǎn)與花盤的旋轉(zhuǎn)運動。

進給運動：鏜軸的軸向進給、花盤上刀具的徑向進給、鏜頭的垂直進給、工作臺的橫向進給和縱向