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第二模块继电器接触器式控制电路


第二模块 继电器-接触器式控制电路
——电气图形的类型、国家标准及电气 原理图的绘制原则 ——组成电器控制线路的基本规律以及 交直流电动机起动、运行、制动、 调速和生产机械的行程控制线路 ——介绍计算机控制的交流异步电动机 软起动和变频调速的方法

任务一 电气控制系统图的绘制规则
2.1.1 分类: 1、电气原理图; 2、电器布置图;

3、电气安装接线图; 4、电器元件明细表。

2.1.2 电气原理图的一般特点 ——电气系统中应用最多 表达方式: ——便于阅读与分析控制线路,根据简单、清晰 的原则。采用电气元件展开的形式绘制而成。 内容: ——所以电气元件的导电部分和接线端点,不按 电气元件的实际位置来画,也不反应电气元 件的形状、大小和安装位置。 特点: ——结构简单、层次分明、适于研究、分析电路 的工作原理等优点。 组成部分: ——图形符号和文字符号

2.1.3 电气图的图形符号和文字符号 一、图形符号 标准: ——国家标准GB/T 4728.1~13-19962000《电气简图用图形符号》。 组成: ——一般符号; ——符号要素; ——限定符号。 (表补充2-2 电气图常用图形符号 和文字符号新旧标准对照表)

二、文字符号 标准: ——国家标准GB/T 7159-1987《电气技 术中的文字符号制定通则》;GB/T40261992《电气设备接线端子和特定导线线端识 别及应用字母数字系统的通则》。 组成: ——基本文字符号; 单字母符号和双字母符号 ——辅助文字符号; ——补充文字符号。

三、线路和三相电气设备端标记 ——线路采用字母、数字、符号及组合标记 ——三相交流电源采用L1、L2、L2标记, 中性线采用N标记; ——三相交流电源主电路按U、V、W顺序 标记; ——分级三相交流电源主电路采用字母后加 阿拉伯数字来标记; ——各电动机分支电路各接点标记,采用三 相文字代号后加数字表示,个位数表示电动 机代号,十位数表示支路接点代号。

2.1.4、电气原理图的绘制规则 1、绘制原则 1)原理图分主电路和辅助电路两部分 主电路 ——从电源到电动机等大的电流通过的通路。 辅助电路——包括控制回路、照明电路、信号电路、保护 电路等,由继电器、接触器的线圈、继电器的 触头、接触器的辅助触头、按扭、照明灯、控 制变压器等电器元件组成。 2)采用国家规定的统一标准 ——元件图、文字符号。 3)各个电气元件、部件在控制线路中的位置 ——根据便于阅读的原则安排,同一电器元件的各部分根 据需要可以不画在一起,但文字符号要相同。

4)图中所有电器触头 ——按没有通电和不受外力作用时的初始 开闭状态画出。 5)主电路、辅助电路 ——各电气元件一般按动作顺序从上到 下,从左到右依次排列,可水平布置 或垂直布置。 6)有直接电联系 ——交叉导线连接点要用黑圆点表示。无 直接联系的交叉导线连接点不画黑圆 点。

2、画图区域的划分 ——图纸上方的1、2、3 ······ 等数字是图 区编号(也可以设置在图的下方)。 ——图纸编号下方的“电源开关及保护 ···” 等字样——表明对于区域下方元件或电 路的功能。 3、符号位置的索引 ——用图号、页次、图区编号的组合索引 法,索引代号的组成如下:

有图号、页次、图区编号的 组合索引代号的组成如下:

图区号
页次 图号

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,索引代号应简化成:

图区号
图号

当某一元件相关的各符号元素出现在 同一图号的图纸上,而该图号有几张图纸 时,可省略图号,索引代号应简化成:

图区号
页次

当某一元件相关的各符号元素出现在 只有一张图号的不同图区时,可省略图号 ,索引代号只用图区号表示:

图区号

图补充3 图区 14 中 KA14 的 “14” 即为最简单的索引代号。它指出了 继电器 KA 的线圈位置在图区 14 。

图补充3

中的 KM1 线圈下方的表示是 接触器 KM1 相应触头的索引
KM1 2 7 13 2 X X 2

左栏 主触头 所在图形区

中栏 辅助动合触头 所在图形区

右栏 辅助动断触头 所在图形区

图补充3

中的 KA 线圈下方的表示是 继电器 KA 相应触头的索引
KA 7 11 9 X 11 X X X 左栏 右栏

动合触头 所在图形区号

动断触头 所在图形区号

4、电气原理图中技术数据的标注 ——电气元件的数据和型号,一般用小号字 体注在电器代号下面,如图 1-44 中是热继 电器动作电流值范围和整定值的标注。

FR

4.5 ~ 7.2 ————— A 6.8
热继电器技术数据标注

(二)电器元件布置图 含义——表明电气设备上所有电机电器的实际 位置; 作用——为生产机械电气控制设备的制造、安 装、维修提供必要的资料。 组成——电气设备布置图、控制柜、控制板电 气设备布置图、操丛台、悬挂操丛箱 电气设备图。 注意——表达线型。

(三)电气安装接线图(图补充4) 表达——图中可显示出电气设备中元件的空间 位置和接线情况、标注出外部接线。 作用——为了安装电气设备和电器元件进行配 线或检修电器故障。 使用——可在安装或检修时对照原理图使用。

任务二 三相异步电动机基本控制线路 一、笼型三相异步电动机 全压起动、停止控制线路
特点——结构简单、价格便宜、坚固耐用。 组成——控制线路——继电器、接触器、按钮等; ——起动控制——全压、减压。 1、自锁(单向连续运行)控制线路 线路的工作原理 电路的保护环节 (1)短路保护——熔断器; (2)过载保护——热继电器; (3)欠压、失压保护——接触器本身。

起动——合上QS,引入三相电源。按下SB2,交流接 触器KM的吸引线圈通电,接触器主触头闭 合,电动机运转。与SB2并联的KM闭合,使 接触器吸引线圈经两条路通电。当SB2复位 时,接触器KM的线圈仍通过其触头通电, 保持电动机运行。 停止——运转则按SB1,KM断电释放,其常开主触头 切断三相电源,电动机停止运转。松开SB1 后接触器线圈不能通过自锁触头通电,因 其已随接触器的断电而断开。

L1

L2 L3 QS

FU2

FR
FU1 KM SB1 SB2 KM

FR

M 3~
图2.2.1 单向全压起动、停止控制线路

KM

L1

L2 L3 转动 QS FU1 KM SB1 SB2

FU2

FR

FR

KM

M 3~

KM

L1

L2 L3 QS FR

FU2

FU1
KM FR

SB1
SB2 KM

按下

M 3~

KM

L1

L2 L3 QS FR FU1 KM

FU2

SB1
SB2 KM

FR

M 3~

KM 通电

L1

L2 L3 QS FR FU1 KM

FU2

SB1
KM SB2

FR

自锁

M 3~

n

KM

L1

L2 L3 QS FR

FU2

FU1
KM FR

SB1
KM SB2 自锁

M 3~

n

KM

L1

L2 L3 QS FR FU1 KM

FU2

SB1

按下
FR SB2

KM 自锁

M 3~

n

KM

L1

L2 L3 QS FR FU1 KM

FU2

SB1
KM SB2

FR

M 3~

KM

概念: 自锁——依靠接触器(继电器)自身辅助 触头而使其线圈保持通电的现 象。 互锁——依靠两个接触器(继电器)的辅 助常闭触头起相互控制作用,即 一个接通时,利用其常闭辅助触 头的断开来锁住对方线圈的电 路。这种利用两个接触器(继电 器)的常闭触点互相控制的方法 叫互锁象。

工作原理: 起动: QS+ SB2±

KM+ (自锁)

M+

n↗n0

停止: SB1±

KM -

M-

n0↘0

欠压、失压保护的优点 1、防止电压严重下降时电动机低压运行; 2、避免电动机同时起动造成的电压严重下 降; 3、防止电源电压恢复时,电动机突然起动 运转造成设备和人身事故。

2、正、反向运行控制线路
L1 QS
FR SB1

L2

L3

FU SB2 KM1 KM2

KM1

SB3

KM2

KM1

KM2

FR M 3~

图2-8

三相异步电动机正反转控制线路

2、正、反向运行控制线路
L1 QS L2 L3
FR SB1 KM1 SB2 SB3 SB2 KM2 FR SB1 KM1 SB3 KM2

FU

KM1

KM2

KM2

KM1 KM2 KM1

FR M 3~ a)

KM1

KM2 KM1 b) KM2 正-反-停

正-停-反

图2-9~2-10 三相异步电动机正反转控制线路

作业: P115页 思考练习题 3

3、按顺序工作时的联锁控制
L1 L2 L3 KM1 QS SB3 KM2 FU

SB2

KM1

KM2 KM1 KM2

FR1 M1 3~

FR2 M2 3~ FR1 FR2

图2-11

按顺序控制的线路

3、按顺序工作时的联锁控制
L1 L2 L3

QS

SB1 KM2

FU

SB2

KM1 SB3

KM1

KM2 KM1 KM1 KM2

FR1 M1 3~

FR2 M2 3~ FR1 FR2

图2-12(a)

按顺序控制的线路

3、按顺序工作时的联锁控制
L1 L2 L3 KM2 QS SB1 SB3 KM2 FU SB2 KM1 SB4

KM1

KM2

KM1 KM1 KM2

FR1 M1 3~

FR2 M2 3~ FR1 FR2

图2-12(c)

按顺序控制的线路

4、具有长动和点动的联锁控制线路
L1 L2 L3 FR

FR
QS

FR

SB1 FU

SB1
SB2 KM

K
SB3

K

FR M 3~

KM a)

K b)

KM

图2-13 实现点动的几种控制线路

FR SB1 KM

FR SB1 SB1 FR KM K SB2 SB3 KM K

SB2
SA

SB2
SB3 SB3

K KM c) KM d) e)

KM

图2-13 实现点动的几种控制线路

工作原理:点动(a) 起动: QS+——SB+——KM+ ——M+
停止: SB-——KM- ——M -

工作原理:连动(b) 起动: QS+ SB2+——K+——KM+ ——M+ 停止: SB1-——KM- ——M -
工作原理:点动(b) 起动: QS+——SB3+——KM+ ——M+ 停止: SB3-——KM - ——M -

工作原理:点动(c) 起动: QS+——SB3+——KM+ ——M+ 停止: SB3-——KM- ——M -
工作原理:连动(c) 起动: QS+——SB2±——KM+ ——M+ 停止: SB1±——KM - ——M -

工作原理:点动(d) 起动: QS+——SB2+——KA+——KM+ ——M+ 停止: SB2-——KA-——KM- ——M -
工作原理:连动(d) 起动: QS+——SB3±——KM+ ——M+ 停止: SB1±——KM - ——M -

5、具有多点控制起、停的联锁控制
L1 L2 L3 FR QS SB1 FU SB2 KM SB4 KM

SB3

FR M 3~

KM

图2-14

两地控制线路

6、位置控制线路
L1
QS

L2

L3
FR SB1 KM1 KM2 SB3

FU SB2

KM1

KM2 SQ1 SQ2

KM2
FR M 3~ KM1 KM2

KM1

图2-15

自动往复循环控制线路

4、自动往复行程控制线路
L1
QS

L2

L3
FR SB1 KM1 SQ2 KM2 SB3 SQ1

FU SB2

KM1

KM2

KM2
FR M 3~ KM1 KM2

KM1

图2-16

自动往复循环控制线路

? 作业: ?

写出P58页图2-12(b)的工作流程

任务三 三相异步电动机 的减压起动控制线路
原因——大电动机(> 10kW)起动 IST 过 大,对电路影响大,采用降压起动 方法,减少IST 。 方法——定子串电阻(或电抗)、星形-三 角形换接、自耦变压器、延边三角 形。

一、笼型异步电动机启动控制线路
1、定子串电阻(或电抗)(图2-18); 2、自偶变压器(图2-20); 3、星形-三角形换接(图2-21、22); 4、 延边三角形(图2-24)。

1、定子串电阻降压起动控制线路
L1 L2 L3

QS

FU

按下SB1→KM1线圈通电 自锁→ KM1主触头闭合 FR →电动机M串电阻降压启 SB2 动 同时:KT线圈通电(KT SB1 KM1 开始延时)→延时时间 到, KT常开触头闭合 →KM2线圈通电自锁→ KM2 KT ( KM2主触头闭合( KM2 互锁触头断开,KT、KM1 断电恢复常态)→R被短 路→电动机M全压运行 停止时按下SB2KM2 KM1
M 3~ a) KT

按下SB1→KM1线圈通 电自锁→ KM1主触头 FR 闭合→电动机M串电阻 SB2 降压启动
KM2 SB1 同时:KT线圈通电( KM1 KT开始延时)→延时 KT 时间到, KT常开触头 KM2 ( 闭合→KM2线圈通电→ KM2主触头闭合→R被 短路→电动机M全压运 行
KT KM1 b) KM2

KM1

R

FR

停止时按下SB2

图2-18 定子串电阻减压起动控制线路

2、(1)自耦变压器减压起动控制线路
L1 L2 L3
FR SB3 FU SB1 KM2 K KM3 KM2 T K KM1 SB2 KM3

KM1 FR KM1 Y M 3~ KM1 KM2 KM3 K KM3

图2-20

自耦变压器减压起动控制线路

2、(2)自偶变压器减压起动控制线路
L1 L2 L3
FR SB1 FU SB2

KM1

K

K

(
KM2 KM1 T K

KT

KM1

FR

M 3~

KM1

KM1

KM2

KT

K

KM3



自偶变压器减压起动控制线路

2、(3)自偶变压器减压起动控制线路
L1 L2 L3
FR SB1 FU SB2

KT

KM2

KM1 T

)
FR

(

KT

M 3~

KM1

KT

KM1

KM2



自偶变压器减压起动控制线路

2、(4)自偶变压器减压起动控制线路

① 降压原理:起动时电动机定子绕组接自耦变压器的次级,运行时电动机定 子绕组接三相交流电源,并将自耦变压器从电网切除。 ② 主电路:起动时,KM1主触点闭合,自耦变压器投入起动;运行时,KM2主 触点闭合,电动机接三相交流电源,KM1主触点断开,自耦变压器被切除。 讨论: KM2与KM1的控制要求; KM1主触点的容量。 ③ 控制电路:起动过程分析 按动SB2->KM1线圈通电自锁->电动机M自耦补偿起动; ->KT线圈通电延时-->KA线圈通电自锁->KM1、KT线圈断电-->KM2线 圈通电->电动机M全压运行。

3

Y-△ 降压起动

降压原理: 起动时,电动机定子绕组Y连接,运行时△ 连接。

3(1)、星形——三角形换接减压起动控制线路
L1 L2 L3

QS FU KM SB1

FR SB3 KM

SB2
FR KM△ M 3~ KMY KM KMY KM △ KM△ KMY KM△

图2-21 三个接触器的星形——三角形减压起动控制线路

3(2)、星形——三角形换接减压起动控制线路
L1 L2 L3

QS FU KM SB1

FR SB3

KM
KM△ KM△

FR


KT

KMY

KMY

M 3~ KMY KT KMY KM KM △

图2-22 三个接触器的星形——三角形减压起动控制线路

3 (3) 、星形——三角形换接减压起动控制线路
L1 L2 L3

QS FU KM1 SB2

FR SB1 KM1

KM2
FR KM2 KT KM3 KT





KM2

M 3~ KM3 KM1 图 KM3 KT KM2

三个接触器的星形——三角形减压起动控制线路

3 (4) 、星形——三角形换接减压起动控制线路
L1 L2 L3

QS FU KM1 SB2

FR SB1 KM1

KT



FR KM2 KM1 KM2 KT



KM2

M 3~ KM2 KT 图 KM2 KM1

两个接触器的星形——三角形减压起动控制线路

4、延边三角形降压起动

?①

原理:绕组连接67、48、59构成延边三角形接 法,绕组连接16、24、35为△接法。

延边三角形降压起动控制电路

② 主电路分析 KM1、KM3使接点1、2、3接三相电源,67 、 48、 5 9对应端接 在一起构成延边三角形接法,用于降压起动。 KM1、KM2使接点16、24、35接在一起,构成△连接,用于全压运 行。

控制电路与Y-△起动控制电路相同,不再分析。

二、

三相绕线转子异步 电动机限流起动控制线路

特点——转子回路可通过滑环外串电阻来达到 减小起动电流,提高转子电路功率因 数和起动转矩的目的。 应用——在要求起动转矩较高的场合。 1、转子回路串接电阻起动控制线路 接法——星形——平衡、不平衡。 原则——时间、电流。(图2.3.8)

L1

L2

L3 FR QS SB5

FU SB1 FR KM1 KM1

该电路优点: 该电路缺点: 结构简单 操作不方便 是典型线路 工作不可靠 自锁电路的应用

KM2

M 3~
KM4
3R KM3 2R KM2 1R

SB2 KM3 SB3 KM4 SB4 KM KM1 KM2 KM3

图2-26

按钮操作串接电阻起动控制线路

L1

L2

L3 SB1 QS SB2 KM1 KM2 KM2 KM2 KM3 KM4

FU

FR

KM1 KM3

KM2

KM3

(
KT1

(
KT2

(
KT3

M 3~
KM4
3R KM3 2R KM2 1R

KM4 FR KM3

KM4

KM1

KT1

KM2

KT2

KM3

KT3

KM4

图2-27

时间原则控制转子电路串接电阻起动控制线路

L1 FU

L2

L3 FR SB1

FR

KM1 SB2

KA

M 3~
KM4 3R

KM1

KI1 KI2 KM1

I< KI3
KM3 2R

KI3

I< KI2
KM2 1R

KM1

KA

KM2

KM3

KM4

I<

KI1

图 2-28 电流原则控制转子电路串接电阻起动控制线路

L1

L2

L3

QF KA1 KA2 KA3

QF1 3 2 KV 1

KM1

KM1 KM2

SA0
SA1 SA2

0 SA3 1 2

M 3~
KT1 KT2

KA1

3

KA2 KM2
KM3 R2 KM2 R1

KM1

KM3 KT2)

KA3 KT1)

QF1

KV

绕线转子感应电动机转子串接电阻起动控制线路

2、转子绕组串频敏变阻器的起动控制线路 特点——频敏变阻器的阻抗能随电动机的转速 的上升、转子电流频率的下降而自动减小。 一、频敏变阻器简介 实质——是一个铁心损耗很大的三相电抗器; 起动——等效阻抗大,限制电动机的起动电流; ——随着电动机转速的提高,转子电流频 率降低,等效阻抗自动减小,实现平滑无级起 动。

L1

L2

L3 FR QS SB1 K SB2 KM1 FR

FU KM1

K

KM2 RF KM1 KT K KM2



串接频敏变阻器起动控制线路

(

M 3~

KM2 KT

K

K

A

L1

L2

L3 SB3 QS

FR

FU KM1

K

手动控 制
B

SA A

自动控 制

FR

SB1

KM1

A K

M 3~

A K KM2 RF KM1 KM2 K K

SB2

B

KT

(
KM2 KT

图2-29

串接频敏变阻器起动控制线路

任务四、 三相异步电的制动控制线路
方法——机械制动; ——电气制动。 1、机械制动 原理——利用机械装置使电动机断开电源后迅速 停止的方法。 方法: (1)、电磁抱闸制动器制动 a断电制动型电磁抱闸制动器制动 图2-30 b通电制动型电磁抱闸制动器制动 图2-31 (2)、电磁离合器制动 图2-32

a、 断电制动型电磁抱闸制动器制动
1、制动原理: 断电电磁抱闸制动方式: 电磁抱闸的电磁线圈通电时,电磁 力克服弹簧的作用,闸瓦松开,电动 机可以运转。 2、控制电路分析 启动时,接触器KM线圈通电时, 其主触点接通电动机定子绕组三相电 源的同时,电磁线圈YB通电,抱闸 (动摩擦片)松开,电动机转动。 停止时,接触器KM线圈断电—>电 动机M断电—>电磁铁线圈YB失电—>实 现抱闸或电磁制动。

b、 通电制动型电磁抱闸制动器制动
1、制动原理: 通电电磁抱闸制动方式: 电磁抱闸的电磁线圈通电时,闸瓦 紧紧抱住闸轮制动;当线圈失电时, 无制动作用,电动机可以运转。 2、控制电路分析

启动时,接触器KM1线圈通电时, 其主触点和自锁触头闭合,接通电 动机定子绕组三相电源的同时,由 于KM1互锁触头断开,使KM2不能得 电动作,电磁线圈YB无电,抱闸 (动摩擦片)分开,电动机转动。 停止时,按下SB2(常闭触头先 断开) —>接触器KM1线圈断电—> 电动机M断电—>(SB2常开触头后闭 合)KM2线圈得电—>KM2主触头闭 合—>电磁铁线圈YB得电—>实现抱 闸或电磁制动。

(2)、 电磁离合器制动

电磁离合器制动方式(结构如右 图): 电磁离合器的电磁线圈通电, 动、静摩擦片分离,无制动作用 ,电磁线圈断电,在弹簧力的作 用下动、静摩擦片间产生足够大 的摩擦力而制动。

2、电气制动 原理——使电动机在切断电源停转的过程中, 产生一个和电动机实际旋转方向相反的电 磁力矩(制动力矩),迫使电动机迅速停 转的方法。 方法: (1)、反接制动 (2)、能耗制动 (3)、电容制动 (4)、再生发电制动

2.4.2、笼型电动机能耗制动控制线路 原理——把运动过程中储存在转子中的机械能转 变为电能,消耗在转子电阻上。 方法——电动机脱离三相交流电源之后, 定子绕组上加一个直流电源。 控制线路: (1)、按时间原则控制的能耗制动控制线路 图2-36 (2)、按速度原则控制的能耗制动控制线路 图2-37

L1

L2

L3
QS FR SB1 SB2 KM2 KM1 KT FR KT KM2

FU

KM1

TC
KM1

)

KM2
R

VC

M 3~

KM1

KM2

KT

图2-36

时间原则控制的单向能耗制动控制线路

启动:按下SB2→KM1线圈通电自锁,同时互锁KM2→KM1主触头闭合→电动机M 制动原理:将正在运转的电动机从交流电源上切除,定子绕 启动运行。 停止:按下SB1 →(常闭触头先断开)KM1线圈断电,自锁互锁解除→电动机M 组通直流电,在空间中产生静止的磁场,此时电动机在惯性 断电,在惯性作用下转动→(常开触头后闭合)KM2,KT线圈通电自锁,同时互锁 作用下继续运转,切割感应线,产生感应转子电流,形成制 KM1 →KM2主触头闭合→整流电路接通电源→ 电动机M接入直流电源,实现能耗

动力矩,从而使电动机能够较迅速的停车。 制动过程。

同时:KT在延时→延时时间结束→KM2断电→电动机M停转

直流电源的估算方法 (1)参数确定 ——冷态电阻R,查手册; ——空载电流I0=(30%~40%)IN; ——制动电流IZ=(1.5~4)IN; ——制动电压RIZ。 (2)变压器容量及二极管的选择: ——变压器二次侧电压U2=1.11RIZ; ——变压器二次侧电流I2=1.11IZ; ——变压器容量S=U2I2(实际取计算的 1/3); ——桥式整流电路中,二极管电流平均值为 IZ/2,反向电压为√2U2。

L1 L2 L3 n>

QS
FU KM3 KM1 FR KM3 R SB2 TC

n> KM1 KM2 KM3

FR SB1 KM1 KM2

KS2 KM3

KS1

KM2
SB3 KM2 KM1

VC

M 3~

图2-37 可逆运行能耗制动线路 KM

KM2

启动:合上电源开关QS,按下正转或反转按钮,相应的接触器KM1或KM2通 电并自锁,电动机正转或反转,速度集电极触点KS1或KS2闭合。

停止:按下SB1,使KM1或KM2线圈断电,SB1常开触头闭合,接触器KM3线 圈通电并自锁,电动机定子绕组接直流电源进行能耗制动,转速迅速下降,下 降到100r/min时,速度继电器KS1或KS2断开,KM3线圈断电,能耗制动结束 ,电动机停车。

2、反接制动控制线路(<10KW) ——改变电动机电源的相序,使定子绕 组产生相反方向的旋转磁场——产 生制动转矩的一种制动方法。 制动电流——是全压起动的两倍。 特点——制动迅速、效果好、冲击大。

为了减小冲击电流: 采用方法——通常主电路串接一定的电阻 限制制动电流。 注意——防止反向制动出现反向再起动, 应使转速接近零时及时断电。 1、反接制动的控制线路 (1)单向反接制动的控制线路-图2-38 (2)可逆运行的反接制动控制线路 图2-39

L1

L2

L3

QS
FU

FR SB1 KM2

SB2 KM1 KM2 R

KM1

n

KS

FR

KM2

KM1

M 3~

KS

KM1

KM2

图2-38

单向反接制动控制线路

L L L 1 2 3 QS FU FR SB1

KS1 n>

KS2 n> K1

K2

KM2 KM1 SB2 KM3 R K4 KM2 K3 KM1 K3 K3 K2 SB3

KM1

K1
KM2

K4 K2

K3

K4 K4 K1

FR

M 3~

KS

K3

KM1

K4

KM2

K1

K2

KM3

图2-39 电动机可逆运行反接制动控制线路

L1

L2

L3 FR

QS
FU SB2 KM1 KM2 n

SB1

KM1 n SK-2 SK-2

SB3

KM2
n SK-1

n

SK-1

FR

KM2

KM1

M 3~

KS

KM1

KM2

题图 1

可逆运行的反接制动控制线路分析

3、三相绕线转子感应电动机制动控制 ——接电次数在每小时700次左右,对 调速无特殊要求的生产机械,可采用交流 绕线转子感应电动机拖动 ——单向运转并要求准确停车,采用能 耗制动 图2-40 ——可逆运转并要求迅速反向的,采用 反接制动 图2-41。

L1 L2 L3 QS1

+ QS2
KM3 SA0

KA1-3 KA4 KM FR KM3 VC R KA1 TC KM KM KM1 KV

SA1 SA2

0 KM SA3 1 2 KT) 3 KT2

M 3~

KM KA2 KM3 KT KT1 KT2KA3
KM2 R2

KM1 KM2 KM3 KT2)

KM3

KA4

KM1
R1

QS2

KT1)

KV

图2-40

以时间为变化参量控制起动与能耗制动的线路

L1

L2

L3

QS1

反转接 触器
KM2

KA1-3 KM KM1

正转接 触器

图2-41 以时间 为变化参量控制 起动、 以转速为变化参 量控制反接制动 的线路

M 3~
KM5 R3 KM4 R2 KM3 R1

R4

转子不动时的转子 降压电阻 即:KR 电动势小于反接时 接入正相序电压时 的转子电动势,而 不动作; 反接继电器KR的吸 接入反相序电压时 合电压按大于转子 动作。 不动时的电压整定
KR

+ QS2
SA1 SA2 SA3 KV

SA4

SA5

SA6

KM1 KM2 KM3 KM4

KT1

))
KT2

KR KM3 KM4

KA1

KM5 KT4)

KA2

KT1 KT2

KT3 KT4 KA3

KM KM1 KM2
- QS2

KT3)

KV

图2-41 以时间为变化参量控制起动、 以转速为变化参量控制反接制动的线路

N

L1

L2

L3 FR QS

R FU V KM2 KM1 KM2 KM2 KM2 FR

SB1

KT KM2

KM1 KT KM1

)

M 3~ P93 图2-42

KM1

KM2

KT

无变压器能耗制动控制线路

L1

L2

L3 FR

QS
FU SB2 KM1 KM2 n

SB1

KM1 n SK-2 SK-2

SB3

KM2
n SK-1

n

SK-1

FR

KM2

KM1

M 3~

KS

KM1

KM2

题图 1

可逆运行的反接制动控制线路分析

作业: 设计:某升降台由一台笼型感应电动机拖动,直接
启动,制动油电磁抱闸,控制要求为:按下启动按 钮后先松闸,经3S后电动机正向启动,工作台升起, 再经5S后,电动机自动反向,工作台下降,经4S后, 电动机停转,电磁抱闸抱紧制动,试设计主电路与 控制电路。

任务五
?

异步电动机的调速控制线路

2.5.1 笼型异步电动机变极调速控制线路 ? 由电动机原理可知改变极对数可改变电 动机的转速(见公式:n=(1?S) 60f/P), 多速电动机就是通过改变电动机定子绕组的 接线方式而得到不同的极对数,从而达到不 同速度的目的。双速、三速电动机是变极调 速中最常用的两种形式。 应用——主要用于驱动某些不需要平 滑调速的生产机械上。

? 1 双速电动机的控制 ? 双速电动机的定子绕组的连接方式常用 的有两种:一种是绕组从单星形改成双星形, 如图2-43(b)所示的连接方式转换成如图 2-43(c)所示的连接方式; 另一种是从三角形改成双星形,如图 2-43(a)所示的连接方式转换成如图243(c)所示的连接方式,这两种接法都能 使电动机产生的磁极对数减少一半即电机 的转速提高一倍。

图2-43

双速电动机的定子绕组的接线图

L1 L2 L3 QS

低速

SA

高速
KT

FU
KT KM1 W1 V1 U1 U2 KM2 KM3 KM2

(

(
KM1

KT

KM2

M 3~
U1

V2
W2
KM1 KM2 KT KM3

KM3 U2 V1

W2
图2-46 双速电动机控制线路

V2

W1



双速电动机的控制原理图

?

如上图是双速电动机三角形变双星形的 控制原理图,当按下起动按钮,主电路接触 器KM1的主触头闭合,电动机三角形连接, 电动机以低速运转;同时KA的常开触头闭合 使时间继电器线圈带电,经过一段时间(时 间继电器的整定时间),KM1的主触头释放, KM2、KM3的主触头闭合,电动机的定子绕 组由三角形变双星形,电动机以高速运转。

? 2 三速电动机的控制 ? 三速电动机是在双速电动机的基础上发 展起来的,它有两套定子绕组,分两层安放 在定子槽中:



三速电动机的控制原理

2.5.2 绕线型异步电动机串电阻调速控制 ? 三相绕线转子异步电动机的转子电路可 通过滑环在外串启动电阻或频敏变阻器,用 以限制启动电流,增大启动转矩和提高转子 电路的功率因数。 应用——主要用于要求电动机启动转 矩大以及调速平稳的场合。
?

2.5.3 电磁滑差离合器调速电动机控制线路 特点——电磁滑差离合器调速——均匀平滑调 速。 本质——将异步电动机转轴和生产机械转轴做 软性连接以传递功率的装置。 原理——和异步电动机工作原理类似。 控制——调节励磁绕组的电流来调节转速 励磁电流越大,转矩小,转速高; 励磁电流越小,转矩大,转速低。 方法——电磁滑差离合器调速。 (图2.5.5)

变 桥 稳 压 式 压调节电阻 器 整 二(调节励 流 极磁电流的 电 管 大小) 路

晶闸管调 压线路

附加 变频调速电动机控制线路 功能——将电网电压提供的恒压恒频交流电变 换为变压变频的交流电。 本质——通过平滑改变异步电动机的供电频率f 来调节电动机的同步转速n0,实现无级调速。 原则——实际中保持定子电压与频率之比为常 数。 控制——利用交流变频调速器(VVVF)来实现 调速。

任务六 控制电路安装工艺
? 2.6.1

电气控制电路安装的基本要求 ? 1、电气控制电路安装的基本要求 ? 安全,经济,方便 ? 2、电气控制线路的安装步骤 ? A 准备工作:熟悉原理,主要结构和运动形 式;检查电气元件;选择导线;绘制接线图; 准备好安装工具和检查仪表。

?B

电气控制柜(箱或板)的安装: 1、对于三相电: ? 安装电器元件:底板选料;底板裁剪;定位;钻孔; A相线:黄色; 固定 B相线:绿色: ? 根据接线图接线:接线牢固、不松动;导线的标志; C相线:红色; 零线:蓝色; 内部配线采用正面修改配线的方法,外部有适当的 地线:黄绿色。 机械保护;接线符合下述要求 2、对于单相电: 相线:红色; ? 1、线与线之间不得交叉、重叠,同向导线应紧靠 零线:蓝色; 在一起并紧贴底板排列,横平竖直; 地线:黄绿色 ? 2、选取合适的导线(颜色、长度) ; ? 3、导线每个转角弯成90°,并与相应的边平行; ? 4、端头套上对应的号码套管;

? 2.6.2

电气控制柜的安装配线 ? 明配线 ? 暗配线 ? 线槽配线 ? 2.6.3 电气控制柜的调试 ? 1.准备工作 ? 熟悉电气设备与电气系统的性能 ? 清理电气控制柜内及周围的环境 ? 做好调试前的准备:原理、绝缘、动作、电 器原始位置

? 1.电气控制柜的调试
? 空操作试车 ? 空载试车 ? 带负荷试车 ? 2.6.4

常见故障的排除方法


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