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电气控制与可编程控制器主讲：吴江峰第四章电气控制系统电气控制线路的绘制原则组成电气控制线路的基本规律电气控制线路的一般设计方法电气线路中的保护措施鼠笼式异步电动机的启动控制线路常用电气图形符号和文字符号在绘制电气线路图时，电气元件的图形符号和文字符号必须符合国家标准的规定，不能采用任何非标准符号。电器控制线路图电器控制线路图有两种表示方法：安装图原理图原理图是根据电器控制线路的工作原理来绘制的，并不是按照电气元件的实际布置来绘制的。电气原理图主电路强电流通过的部分，是由电机以及与它相连的电器元件所组成的线路图。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。绘制电器原理图的原则1.所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形和文字符号来表示。2.主电路用粗实线绘制在图面的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图面的右侧或下方。元件均应尽可能按动作顺序从左到右，从上到下。3.同一电器的不同部分在图中使用同一文字符号来标注。同类电器的文字符号后或加下标或加数字序号。4.电器的可动部分均以自然状态画处。5.原理图上尽可能减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电的联系时，在导线的交点处画一个实心圆点。电气原理图电气控制电路组成电气控制线路：执行元件信号元件控制元件附加元件分析电气控制线路图的方法查线读图法（直接）逻辑代数法（间接）查线读图法1.了解生产工艺和执行电器的关系2.分析主电路3.分析控制电路例拖动电动机与润滑泵电动机的连锁控制线路MMQSFUKM2KM1FR1FR2FR1FR2KM1KM1KM2KM2KM1SB1SB2SB3SB4分析电气控制线路图的方法逻辑代数法通过对电路的逻辑表达式运算来分析控制电路关键是正确写出电路的逻辑表达式按连锁控制的规律QSFUKMFRMSB1FRSB2KMKM三项异步电动机单向全压启动、停止控制线路自锁控制工作原理依靠接触器自身的触点保持通电电路的保护•短路保护•过载保护•欠压保护和失压保护启动、停止控制按连锁控制的规律QSFUKMFRMFRSBKMSB1FRSB2KMKMSASB1FRSB2KMKMSB3正常工作与点动的连锁控制电动控制如车床对刀头的位置按连锁控制的规律QSFUKM1FRMKM2正反向接触器间的互锁控制电动机的正反向按钮同时按下会造成短路故障，因此需要互锁。SB1FRSB2KM1KM1SB3KM2KM2SB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM2KM1SB1FRSB2KM1KM1SB3KM2KM2KM2KM1MMKM1FR2FR1FR2KM1KM1KM2KM2KM1SB1SB2SB3SB4KM212按连锁控制的规律顺序工作连锁控制M1先启动M2才能启动FR1FR2KM1KM1KM2KM2KM1SB1SB2SB3SB4KM2M2先停止M1才能停止按连锁控制的规律1SB22SB22SB1KMKM1SB1多地点连锁控制常开按钮并联常闭按钮串联按连锁控制的规律•要求接触器KM1动作时接触器KM2不能动作KM1KM2•要求接触器KM1动作后接触器KM2才能动作KM2KM1•要求接触器KM2线圈先断电释放后方能使接触器KM1线圈断电释放SB1KM2KM1按控制过程的变化参量控制的规律M21工件刀架•自动循环•无进给切削•快速停车钻孔加工自动化SB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM2KM1FRSQ2SQ1SQ1SQ2QSFUKM1FRMKM2SB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM2KM1FRSQ2SQ1SQ1SQ2KTKT钻孔加工自动化QSFUKM1FRMKM2KSSB1SB2KM1KM1SB3KM2KM2KM2KM1FRSQ2SQ1SQ1SQ2KTKTKSRKSFKSRKSF设计步骤•设计主电路•确定控制电路的基本部分•设计控制电路的特殊部分•设置必要的保护环节•综合审查与简化设计线路电气控制线路的一般设计方法电气控制系统的设计步骤1.确定拖动方案2.选择电机容量3.设计电气控制线路电气控制线路的设计方法•一般设计法•逻辑设计法一般方法设计控制线路的几个原则1.最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。2.在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单，经济。•尽量选用标准的，常用的或经过实际考验过的线路和环节。•尽量缩短连接导线的数量和长度，设计控制线路时应考虑到各个元件之间的实际接线。KMSB1SB2KMKMSB1SB2KM一般方法设计控制线路的几个原则•尽量缩减电器的数量，采用标准件，并尽可能选用相同型号。•应减少不必要的触点以简化线路。•应考虑电器元件触点“竞争”问题。因为同一继电器的常开触点和常闭触点有“先断后合”和“先合后断”型。KAKAKAKM•控制线路工作是应尽量减少多个元件依次通电动作后才接通另一个电器元件的情况。一般方法设计控制线路的几个原则3.保证控制线路工作的可靠和安全•选用可靠的元件一般方法设计控制线路的几个原则•正确地连结电器的触点•正确连结电器的线圈一般方法设计控制线路的几个原则•在控制线路中应避免出现寄生电路•应具有完善的保护环节4.应尽量使操作和维修方便电气线路中的保护措施1.短路保护短路保护装置不应受启动电流的影响熔断器保护应用于动作准确度要求不高和自动化程度较差的系统中过电流继电器保护或低压断路器保护Isk=1.2IstIsk器件动作电流Ist电动机启动电流电气线路中的保护措施2.过电流保护通常用在限流启动的直流电动机与绕线式异步电动机Isk=1.2IstIsk器件动作电流Ist电动机启动电流3.热保护热继电器必须与其他保护装置一起配合使用热继电器发热元件的额定电流等于电动机额定电流电气线路中的保护措施4.零电压保护和欠电压保护采用电压继电器来做保护防止断电后电压恢复引起电动机自启动的保护叫零压保护在电压下降达到最小允许电压值时将电动机电源切断的保护叫欠电压保护5.弱磁场保护电动机磁通过渡减少会引起电动机的超速，采用电磁式电流继电器做保护6.超速保护用离心开关或测速发电机电气线路中的保护措施S2S2FUKLKLKI1KI2KDFRLK0LK1LK2KM2KM2KM1KM1S1FUKM1FRMKM2IUIKDKI2KI1直接启动控制线路对于中、小容量的异步电动机采用直接启动的方式将电动机的定子绕组直接接在交流电源上对于大容量的异步电动机采用降压启动的方式因过大的启动电流会引起电源电压的下降•串电阻启动•星形—三角形启动串电阻启动的控制线路FRSB1SB2KM1KM1KM2KTKTQSFUKM1FRMKM2RFRSB1SB2KM1KM1KM2KTKTKM2KM2优点：动作可靠；功率因数的提高有利于电网质量；缺点：电阻上功率损耗大星形—三角形启动的控制线路QSFU1KMFRMKMKMYFU2SB1SB2FRKMKMKMKMYKMYKTKTKMKMKT优点：启动电流只有原来的1/3，启动电流特性好、结构简单、价格低。缺点：启动转矩为原来的1/3，转矩特性差。