电气控制和拖动专业知识讲座.ppt

下一页,总目录,章目录,返回,上一页,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,低压,电器,配电,电器,控制,电器,开关,熔断器,接触器,继电器,起动器,时间继电器,热继电器,低压电器简介,一,常用低压控制电器,一、组合开关,组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装,在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动,转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线,路、不同联接方式的转换。下图,为用转换开关,实现三相电动机起停控制的接线图。,转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利,于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一,般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。,M,3,用组合开关起停电动机的接线图,二、按钮(手动切换电器),(b)结构,按钮常用于接通和断开控制电路。,按钮的外形图和结构如图所示。,按钮开关的外形和符号,(a)外形图,常闭触点,常开触点,复位弹簧,支柱连杆,常闭静触头,桥式静触头,常开静触头,外壳,4,SB,SB,SB,结,构,符,号,名,称,常闭按钮,(停止按钮),常开按钮,(起动按钮),复合按钮,1,2,3,4,1,2,3,按钮帽,交流接触器的外形与结构,三、交流 接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,(a)外形,(b)结构,接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,M,3,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,动画,弹簧,符号,线圈,KM,用于主电路 流过的大电流(需加灭弧 装置),用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置),KM,动合(常开)辅助触点,动断(常闭)辅助触点,KM,属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,动合(常开)主触点,KM,常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、,120A等数种；额定工作电压通常是220V或380V。,四、继电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。,主要区别在于：,接触器的主触点可以通过大电流；,继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过,小电流,。所以，继电器一般用于,控制电路,中。,1.电流及电压继电器,电流继电器：,可用于过载或过载保护，,电压继电器：,主要作为欠压、失压保护。,2.中间继电器,中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控,制线路。,通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可,直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,(b)符号,KA,线圈,常开触头,KA,常闭触头,KA,(a)外形,中间继电器外形与符号,3、热继电器,用于电动机的过载保护。,热继电器外形与结构,(a)外形,(b)结构,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,KH,KH,五、熔断器,符号,FU,熔断器额定电流I,F,的选择,(1)电灯、电炉等电阻性负载,I,F,I,L,(3)频繁起动的电机,(2)单台电机,用于低压线路中的短路保护。,常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断,器、管式熔断器和有填料式熔断器。,用于自动往复控制或限位保护等。,六、行程开关,(限位开关),(b)示意图,结构与按钮类似，但,其动作要由机械撞击。,未撞击,撞击,(a)外形图,ST,常开触点,常闭触点,ST,(c)符号,行程开关的外形符号,可实现短路、过载、失压保护。,七、自动空气断路器,(自动开关),锁钩,主触点,手动闭合,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,衔铁释放,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路),和控制电路(控制主电路状态)组成。,3.,属同一电器元件的不同部分,(如接触器的线圈和,触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同,的电路中，但,必须标注相同的文字符号。,4.,所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下,的正常状态画出，即,按通电前的状态绘制,。,5.,与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控,制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准,确可靠,(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一,个电器的控制电路。,(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈,串联。,熔断器,FU,交流接触器,KM,组合开关Q,按扭SB,SB,1,SB,2,3,5,热继电器,FR,M,3,4,2,1,二,鼠笼式电动机的常用控制线路,一、直接起动单向运行,(a)结构图,主电路,控制电路,(1)电路,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,Q,3,M,.,.,保险丝,热继电器,发热元件,开关,接触器,主触点,起动按钮,停止按钮,接触器,线圈,接触器,辅助触点,热继电器,动断触点,(b)原理图,控制电路,一、直接起动,电动机的保护,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,Q,3,M,.,.,热继电器,过载保护,保险丝,短路保护,接触器,零压、欠压保护,热继电器,动断触点,主电路,控制电路,电动机的保护,短路保护,是因短路电流会引起电器设备绝缘,损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产,生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。,通,常采用熔断器 FU和过流继电器,等。,欠压,是指电动机工作时，引起电流增加甚至,使电动机停转，,失压,(零压)是指电源电压消失而,使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能,自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备,故障。,常用的失压和欠压保护有：对接触器实行,自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护,是为防止三相电动机在运行中电流,超过额定值而设置的保护。,常采用热继电器FR,保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,KM,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,合上开关,Q,起动,(2)控制原理,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮,SB,2,KM线圈通电，,KM主触点闭合，电动机运转。,通电,转动,KM,主电路,FR,3,M,FU,Q,Q,合上开关,Q,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮,SB,2,KM线圈通电，,KM主触点闭合，电动机运转。,通电,起动,KM,转动,主电路,FR,3,M,FU,Q,Q,松开起动按钮,SB,2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,自锁,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,通电,主电路,FR,FU,Q,3,M,Q,转动,KM,自锁,停车,按下停止按钮,SB,1,KM线圈断电,KM主触点断开,电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,转动,停车,按下停止按钮,SB,1,KM线圈断电,KM主触点断开,电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,停转,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,通电,主电路,FR,FU,Q,3,M,Q,断电,KM,去掉KM辅助触点,实现点动控制。,2.既能长期工作又能点动的控制电路,按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮，,电动机停转。,点动按钮,SB,3,的作用：,(1)使接触器线圈KM通电；,(2)使线圈KM不能自锁。,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,复合按钮,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,后闭合,先断开,按下SB,3,闭合,电机运转,点动时：,自锁触点不起作用,通电,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,先断开,后闭合,断开,断电,松开SB,3,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,松开SB,3,电机停转,实现点动,用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。,先断开,后闭合,断开,断电,以下,控制电路能否实现即能点动、,又能连续运行,KM,SB1,KM,SB2,KH,SB,思考,不能点动！,例如：甲、乙两地同时控制一台电机,KM,SB1甲,SB2甲,KM,SB1乙,SB1乙,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,3、多地点控制,乙地,甲地,二、,鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下，,即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。,当正转接触器工作时，电动机正转；,当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任,意两根联线对调一下，电动机反转。,SB,F,和,SB,R,决不允许同时按下,，,否则造成电源两相短路。,正反转的控制线路,3,M,FR,FU,正转触点,KM,R,动画,KM,F,KM,F,.,KM,R,FR,Q,KM,F,SB,.,.,SB,F,KM,F,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须保证正,转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,SB,R,KM,R,KM,R,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,反转按钮,反转触点,按下SB,F,SB,KM,F,在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“,联锁,”。,“联锁”触点,利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点：,改变转向时必须先按停止按 钮。,解决措施：在控制电路中加入机械连锁。,KM,R,SB,F,KM,F,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,电机正转,闭合,机械联锁,电气联锁,利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。,鼠笼式电动机正反转的控制线路,KM,F,KM,F,SB,R,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,R,KM,R,KM,F,KM,F,SB,R,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,R,KM,R,当电机正转时，,按下反转按钮SB,R,先断开,断电,闭合,通电,断开,停止正转,闭合,闭合,电机反转,三、,行程控制,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,ST,a,ST,b,电机,正程,限位开关,ST,a,ST,b,逆程,行程控制电路（1）,控制回路,KMF,KH,KMR,SB1,KMF,SB2,STA,SB3,STB,KMR,KMR,KMF,限位开关,正程,限位开关,STA,STB,逆程,至右极端位置撞开,STA,动作过程,SB2,正向运行,电机停车,（反向运行同样分析）,行程控制(2)-,自动,往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：,1.能正向运行也能反向运行,2.到位后能自动返回,ST,a,ST,b,前进(正转）,后退,1,2,按SB,F,时,KM,F,通电,(其常闭断开，,常开闭合),KM,F,断电,KM,R,通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,电机正转,工作台前进,到达预定位置，,挡块1撞击ST,b,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,F,KM,R,ST,b,ST,a,KM,F,KM,R,SB,R,停止正转,电机反转,(工作台后退),电机,STa,STb,KMR,SBR,KMF,KH,KMF,SB1,KMF,SBF,KMR,KMR,STa,STb,自动往复运动控制电路,限位开关,采用复合式,开关。正向运,行停车的同时，自动起,动反向运行；反之亦然。,关键措施,正反转控制线路,3,M,FR,FU,Q,.,.,.,.,.,.,KM,F,FR,KM,R,SB,1,SB,F,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,KM,F,KM,R,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中,有几处错误，请改正之。,1 电机,M1,控制要求：,1.M1 起动后，M2才能起动,2.M2 可单独停,2 电机,M2,四.电机的顺序控制,KM,1,FU,Q,KM,2,M,1,M,2,3,3,.,SB,SB,1,KM,1,KM,1,SB,2,KM,2,KM,2,按SB,1,通电,闭合,再按SB,2,闭合,通电,闭,合,闭合,1.控制顺序：M,1,起动后M,2,才能起动。M,2,既不能单独起动，也不能单独停车。,M,1,转动,M,2,转动,.,.,.,.,动画,M1,3,这样的顺序控制是否合理？,两电机各自,要有独立的,电源；这样,接，主触头,(KM1)的负,荷过重。,KM1,KM2,M2,3,思考,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR,1,FR,2,KM1,例1：,两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：,起动时:,M,1,起动后 M,2,才能起动；,停车时:,M,2,停车后M,1,才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB,KM1,FR,1,例：,两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：,起动时:,M,1,起动后 M,2,才能起动；,停车时:,M,2,停车后M,1,才能停车。应如何实现控制？,KM2,SB,KM2,FR,2,KM1,停止：,断电,断电,断开,断开,例(1),-,运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：,1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：,到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。,到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。,2.有过载和短路保护。,3.小车可停在任意位置。,正程,逆程,电机,B,A,五、,控制电路综合举例,运料小车控制电路,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q S,KH,KMR,STa、STb,为A、B,两端的限位开关,KTa、KTb,为,两个时间继电器,主回路,KMF,KH,KMR,SBF,SB1,KMF,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,SBR,该电路的问题：小车在两极端位置时，不,能停车。,动作过程,SBF,KMF,小车正向运行,至A端撞STa,KTa,延时2分钟,KMR 小车,反向运行至B端,撞STb KTb,延时2分钟,KMF 小车正,向运行如此往,反运行。,KMF,KMF,KH,KMR,SBF,SB1,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,SBR,KMF,KMF,SBF,KMR,KH,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KTa,KMR,KMF,STb,KTb,SB1,SB2,KA,KA,加中间继电器,（KA）,实现任意位置停车的要求,SBR,-工作台位置控制,控制电路综合举例：,例(2),起动后工作台控制要求：,(1)运动部件A从1到2,(2)运动部件B从3到4,(3)运动部件A从2回到1,(4)运动部件B从4回到3,自动循环,B,M,1,A,M,2,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,工作台位置控制电路,(1)根据动作顺序,设计控制电路。,(2)检查有无锁。,(3)检查能否正确,启动、停车。,设计步骤：,KMAF,KH,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR,ST2,ST3,工作台位置控制电路,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,KH,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,该电路有何,问题？,小车若在1、2、3、4,规定的位置时，不能,正常停车。,电路的改进方法同前：,KA,KH,KH,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,KA,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,SB1,KA,SB3,加中间继电器（,KA,）,M,1,3,KM,FR,1,SB,1,SB,2,KM,C620-1 型普通车床控制线路,M,2,3,FR,2,FU,1,FU,2,FU,3,FU,4,S,FR,2,FR,1,S,1,S,3,S,2,T,T,控制原理和动作,顺序请自行分析。,KM,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,小 结,1、首先了解工艺过程及控制要求；,2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的,控制关系；,3、,主电路、控制电路分开,阅读或设计；,4、控制电路中，根据控制要求按,自上而下,、,自左而,右,的顺序进行读图或设计；,5、,同一个电器,的所有线圈、触头不论在什么位置都,叫相同的名字,；,6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，,且均按未通电状态表示；,7、继电器、接触器的,线圈只能并联，不能串联,；,8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。,