2电气控制线路的基本原则和基本环节

博学求是明德2020年1月12日4时33分1第二章电气控制线路的基本原则和基本环节第二节三相异步电动机的启动控制第七节电气控制系统的保护环节（增）第一节电气控制线路的绘制第四节三相异步电动机的调速控制第三节三相异步电动机的正反转控制第五节三相异步电动机的制动控制第六节其他典型控制环节第八节电气控制线路的设计方法博学求是明德2020年1月12日4时33分2学习目的在电气拖动自动控制系统中，各种生产机械均由电动机来拖动。不同的生产机械，对电动机的控制要求也是不同的。任何复杂的电气控制线路都是由基本控制环节按照一定的控制原则和逻辑规则有机地组合而成的。博学求是明德2020年1月12日4时33分3学习内容本章内容是电气控制线路设计和分析的基础。主要介绍继电器-接触器控制系统的组成原理及典型线路。•了解电气制图国家标准的有关内容•掌握基本控制环节•掌握组成电气控制电路的基本控制原则•掌握电动机控制的保护环节博学求是明德2020年1月12日4时33分4§2.1电气控制线路的绘制一、电气控制线路●将电器元件及其联接组成的控制线路称电气控制线路●用统一的图形符号及文字符号绘制●接线端子标记符合国家标准博学求是明德2020年1月12日4时33分5常用的电气制图国家标准1.GB/T4728-1996~2000《电气简图用图形符号》---图形符号国家标准2.GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制定通则》---文字符号国家标准3.GB4026-1992《电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则》---接线端子标记国家标准4.GB6988-1993~2002《电气制图》---电气控制系统图绘制国家标准博学求是明德2020年1月12日4时33分6电气控制线路表示方法电气原理图电气元件布置图电气安装接线图KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M博学求是明德2020年1月12日4时33分7二、电气原理图•电气原理图是用图形符号并按主电路和辅助电路相互分开并依据工作顺序排列、详细表示电路或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑电气元件的形状、大小和安装方式的一种简图。•其目的是便于详细理解作用原理。•为测试和寻找故障提供信息。•作为编制接线图的依据。博学求是明德2020年1月12日4时33分81.电气原理图组成根据通过电流的大小电路图可分为：主电路（用粗线绘制在图面的左侧或上方）辅助电路：包括控制、照明、信号和保护电路。（用细线绘制在图面的右侧或下方）KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M大电流小电流（一）绘制电气原理图的原则博学求是明德2020年1月12日4时33分9KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M2.电器元件的画法电器元件的不同组成部分可不画在一起文字符号应标注一致对于几个同类电器，在表示名称的文字符号后加上一个数字序号（一）绘制电气原理图的原则博学求是明德2020年1月12日4时33分10KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M3.电源线的画法多相电源电路集中画在图纸上方，相序依次排列(L1、L2、L3）控制电路和信号电路画在两条电源线之间耗电元件直接与一条电源线相连控制触点连接在另一条电源线和耗电元件之间（一）绘制电气原理图的原则博学求是明德2020年1月12日4时33分11KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M4.电气触头的画法电气图中所有电器元件触点，都按没有通电和没有外力作用时的状态画出电气触头的图形符号垂直放置时，按“左开右闭”原则绘制电气触头的图形符号水平放置时，按“上开下闭”原则绘制（一）绘制电气原理图的原则博学求是明德2020年1月12日4时33分12KM2L1L2L3VWSB2FUKM1M3~M3~FR1FR2KM2FR1FR2KM1SB487SB3654312KM1SB1KM2QFM1M25.电路图的布局电路图按功能布置按动作顺序或信号流的方向自左向右、自上而下依次平行排列。尽可能减少线条和避免交叉线（一）绘制电气原理图的原则博学求是明德2020年1月12日4时33分13（二）图上元器件位置表示法电路编号法博学求是明德2020年1月12日4时33分14符号位置的索引符号位置的索引用图号、页次和图区号的组合索引法，索引代号组如下：当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：当某一元件相关的各符号元素出现在只有一张图纸的不同图区时，索引代号可简化成：博学求是明德2020年1月12日4时33分15符号位置的索引在原理图中，接触器、继电器的线圈与触头的从属关系用附图表示。在图中相应线圈的下方，给出触头的文字符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用“×”表明，有时也可采用上述省去触头的表示法。左栏中栏右栏主触头所辅助常开触头辅助常闭触头在图区号所在图区号所在图区号对继电器，上述表示法各栏的含义如下：对接触器，上述表示法各栏的含义如下：左栏右栏辅助常开触头辅助常闭触头所在图区号所在图区号博学求是明德2020年1月12日4时33分16（二）图上元器件位置表示法横坐标图示法常开触头常闭触头博学求是明德2020年1月12日4时33分17布置图用来表示成套装置、设备中各个电器的实际位置的一种图。FU1FU2KMFRTCFU3FU4线槽50505050320360布置图三、电气元件布置图博学求是明德2020年1月12日4时33分18电气安装接线图是按照电气元件的实际位置和实际接线绘制的，根据电气元件布置最合理、连接导线最经济等原则来安排。它为安装电气设备、电气元件之间进行配线及检修电气故障等提供了必要的依据。四、电气安装接线图博学求是明德2020年1月12日4时33分19接线图返回本节博学求是明德2020年1月12日4时33分23§2.2三相异步电动机的启动控制起、停控制就是最基本、最主要的控制方式静止转动正转/反转运动形式电气控制的目的是使电动机能按照要求进行运转，驱使生产机械作合乎工艺要求的运动点动/长动慢速/快速制动控制正反转控制起动控制调速控制全压起动降压起动博学求是明德2020年1月12日4时33分24全压启动：即直接启动，启动时电动机的定子绕组直接接在额定电压的交流电源上，适合10KW以下电机。起动电流为额定电流的4-7倍§2.2三相异步电动机的启动控制刀开关直接启动接触器直接启动博学求是明德2020年1月12日4时33分25合上开关QS接通三相电源按下SB→常开触点闭合→KM线圈得电→KM常开主触点闭合→M启动运转。松开SB→常开触点断开→KM线圈失电→KM常开主触点断开→M失电停止。按钮SB兼作停止按钮。一按（点）就动，一松（放）就停PESBKMM3~FU2FU1KMML1L2L3QS2.2.1三相笼型电动机直接启动控制1.单向点动控制电路博学求是明德2020年1月12日4时33分26通过接触器自身的常开辅助触点而保持线圈持续通电的现象称为自锁。PESBKMM3~FU2FU1KMML1L2L3QSKM自锁触点长动点动2.单向长动控制电路按下SB→KM线圈得电并自锁→KM的主触点闭合→M启动运转。松开SB博学求是明德2020年1月12日4时33分27按下SB2→KM线圈得电并自锁→KM的主触点闭合→M启动运转。按下SB1→KM线圈断电→KM的主触点及辅助触点断开→M停止运转。PESBKMM3~FU2FU1KMML1L2L3QSKMSB12停止按钮起动按钮电机如何停止松开SB2博学求是明德2020年1月12日4时33分28KMKMSB2SB1FRKMM3~FR3FU2L1L2L3QSPEFU1M热继电器的热元件如何实现电机的过载保护热继电器的常闭触点博学求是明德2020年1月12日4时33分29保护环节短路保护—FU1、FU2过载保护--FR欠压和失压保护—接触器KM的自锁环节KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M失压(零压)保护：在电网断电后，为防止恢复供电时电动机突然自行起动运转造成设备和人身事故的保护。U＜85%U，KM衔铁由于电磁吸力不足自行释放博学求是明德2020年1月12日4时33分30思考停止按钮串在自锁回路中能否实现启停功能？该电路与单向长动控制电路的启停功能有何不同？KMKMSB1SB2FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M博学求是明德2020年1月12日4时33分31KMKMSB2SB1FRKMM3~FRFU2L1L2L3QSPEFU1M点动与长动控制电路的区别不设自锁触点不另设停止按钮不设FR必设自锁触点另设停止按钮应设FRPESBKMM3~FU2FU1KMML1L2L3QS博学求是明德2020年1月12日4时33分323．单向点动、长动混合控制电路点动点动+长动博学求是明德2020年1月12日4时33分333．单向点动、长动混合控制电路（1）采用复合按钮连续控制：欲起动，按SB2→线圈KM得电、自锁→主触点KM闭合→电机M启动欲停止，按SB1→线圈KM断电→主触点KM断开→电机M停止转动M3~SB3SB2KMFRFU1SB1KMFRKMFU2L1L2L3QS3PEM点动：SB3起动：SB2停止：SB1长动博学求是明德2020年1月12日4时33分343．单向点动、长动混合控制电路M3~SB3SB2KMFRFU1SB1KMFRKMFU2L1L2L3QS3PEM点动控制：欲起动，按SB3→常闭触点先断开以切断KM自锁回路，常开触点后闭合→线圈KM得电→主触点KM闭合→电机M启动欲停止，松SB3→常开触点先复位→线圈KM断电→主触点断开→电机M停止转动博学求是明德2020年1月12日4时33分353．单向点动、长动混合控制电路（2）采用中间继电器KA线圈与点动按钮串联优点：点动与长动工作相对独立，工作可靠连续控制：欲起动，按SB3→线圈KM得电、自锁→主触点KM闭合→电机M启动。欲停止，按SB1→线圈KM断电→主触点KM断开→电机M停止转动。点动：SB2长动起动：SB3停止：SB1SB3KMFRSB1SB2KMKAKAKA)d博学求是明德2020年1月12日4时33分363．单向点动、长动混合控制电路点动控制：欲起动，按SB2→线圈KA得电→KA常闭触点先断开以切断KM自锁回路，KA常开触点后闭合→线圈KM得电→主触点KM闭合→电机M启动欲停止，松SB2→线圈KA断电→KA常开触点先复位→线圈KM断电→主触点KM断开→电机M停止转动SB3KMFRSB1SB2KMKAKAKA)d博学求是明德2020年1月12日4时33分37定子绕组串电阻(或电抗器)减压启动星一三角(丫-△)减压启动自耦变压器减压启动延边三角形减压启动减压启动：启动时，先降低加在电动机定子绕组上的电压，待启动后再将电压升高到额定值，使之在额定电压下运行。适合10KW以上，空载或轻载启动电机。三相笼型异步电动机常用的减压启动方法:2.2.2三相笼型电动机减压启动控制博学求是明德2020年1月12日4时33分38一、定子绕组串电阻减压启动控制控制原理三相笼型异步电动机定子绕组启动时串入电阻，利用电阻分压，则电动机定子绕组起动电压降低，起动结束后（即电机转速接近额定值时）将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，以减小启动电流。特点设备简单、经济，在中小型生产机械中应用较广博学求是明德2020年1月12日4时33分39主电路启动时:KM1通串入R启动结束:KM2通短接R延时启动电阻博学求是明德2020年1月12日4时33分40控制电路SA置自动同a图SA置手动KT被切除SB2-串电阻减压启动SB3-短接电阻全压运行用KT实现减压启动和全压运行的自动切换控制过程中选择时间作为控制参量进行控制的方式称为时间原则。通电延时博学求是明