工厂电气控制技术演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,工厂电气控制技术,第三版,方承远 张振国 编著,机械工业出版社,1,2,绪 论,一、“工厂电气控制技术”课程的性质和任务,性 质 实践性强的专业课。,内 容 电机、其他执行电器为控制对,象，介绍电气控制的基本原,理、线路、程序及控制装置的,设计方法。,目 标 1、电气控制线路、程序、技术资料,的阅读分析能力。,2、电气控制线路、程序的设计能力。,3,任 务：,1、熟练掌握常用控制电器、电气控制线路的构,成、原理及用途，独立分析和设计能力。,2、掌握可编程序控制器（PLC）的基本构成、,工作原理、特点及其应用发展情况。,3、掌握小型PLC的硬件构成、工作原理、编程,语言、指令系统与编程方法。,4、掌握PLC控制系统的设计方法、设计过程、,步骤、PLC模块选择方法、应用程序设计,与调试方法等。,4,二、电气控制技术的发展,控制方法 手动 自动,控制功能 简单 复杂,操作方式 笨重 轻巧,控制原理 有触点硬接线继电器,微处理器的软件,控制方式 集中拖动 顺序控制,DCS 网络,现场总线 以太网,新 技 术 综合应用电子技术、检测技术、,计算机技术、自动控制理论,5,M2,3,YA,M3,3,M!,3,反转,正转,停,SA5,FU1,FU2,KM3,12,KM2,9,KM4,15,R,U1,V1,W1,FR1,7,KS,5.5kW,1410r/min,1.5kW,1410r/min,U2,V2,W2,FR2,13,快速,进给,0.125kW,2790r/min,KM6,19,KM5,18,KM1,7,U3,V3,W3,FR3,7,150VA,380/127V,60VA,380/36V,FU,EL,T,QS,L1,L2,L3,31,关,SA4,开,32,总开关及保护,主轴转动,起动 制动,进给传动,正转 反转,冷确泵,变压器及照明,主电路,6,第一章 继电接触器逻辑控制基础,意 义 继电器、接触器控制技术是进,代先进电气控制基础。,低压电器 电力拖动自动控制系统的基本,组成元件。,介 绍 常用低压电器元件的用途、类,型、符号、选用四方面。,举 例 电气线路的阅读分析方法。,7,第一节 电器的基本知识,一、电器的定义及分类,（一）电器的定义,凡是自动或手动接通和,断开电路，以及能实现,对电路或非电对象切,换、控制、保护、检,测、变换和调节目的的,电气元件统称为电器。,8,（二）电器的分类,1、按工作电压等级分类,（1）低压电器,交流AC 1200V；,直流DC 1200V；,直流DC 1500V。,9,2、按用途分类,（1）控制电器,用于各种控制电路和控制系统的电器。,（2）主令电器,用于各种控制系统中发送控制指令的电,器。,（3）保护电器,用于保护电路及用电设备的电器。,（4）配电电器,用于电能的输送和分配的电器。,（5）执行电器,用于完成某种动作或传动功能的电器。,10,3、按工作原理分类,（1）电磁式电器,依据电磁原理来工作的电器。,（2）非电类控制电器,电器的工作是靠外力或某种非电物理量,的变化而动作的电器。,11,二、电磁式电器的工作原理与结构特点,组成：,感测部分电磁结构；,触头系统执行部分。,（一）电磁结构,作用将电磁能量转换为机械能量，带,动触头动作，完成接通和分断电,路。,组成吸引线圈、铁心、衔铁等。,12,1、常用的磁路结构（图11）,1）衔铁沿,棱角,转动的拍合式铁心,广泛应用于直流电器中。,2）衔铁沿,轴,转动的拍合式铁心,应用触点容量较大的交流电器中。,3）衔铁直线运动的双E形直动式铁心,多用于交流接触器、继电器中。,2、吸引线圈,作用将电能转换成磁场能量。,注意结构、交、直流、热的产生。,13,图11 常用的磁路结构,线圈自然状态 没有电,14,图11 常用的磁路结构,线圈通电,15,图11 常用的磁路结构,机械运动,16,图11 常用的磁路结构,通电后动作情况,机械运动,17,（二）电磁吸力与吸力特性,电磁吸力 （11）,式中 F,t,电磁吸力，单位为,N,；,B 气隙中磁感应强度，单位为,T,；,S 磁极截面积，单位为,m,2,；,固定铁心与衔铁之间的气隙。,直流电磁铁时 B恒定值；,交流电磁铁时 BB,m,sin,t。（12）,18,将式12代入式11整理得,式中 电磁吸力最大值；,电磁吸力平均值。,19,吸力特性吸力F,t,与铁心间隙,的特性曲,线。（图12）,直流电磁铁（曲线 1）,励磁电流,I,与气隙,无关,；,动作过程为 恒磁通势；,F,2,1/Rm,2,1/,2,吸力大小,随,陡峭。,交流电磁铁（曲线 2）,设线圈电压U不变，则UE4.44fN，,U/4.44fN，由磁路定律NI/Rm,励磁电流,I,与气隙,成,正比,；,动作过程为 近似恒磁通；,吸力大小,随,平坦。,20,图12 电磁铁的吸力特性,1直流电磁铁吸力特性,2交流电磁铁吸力特性,3反力特性,1,2,3,F,0,分析曲线形状,为什么？,21,（三）反力特性和返回系数,反力特性 反作用力 F,r,与气隙,的关系曲线。,（图12 曲线 3）,注意：,吸合 保证吸力特性位于反力特性,上,方；,释放 :,下,方。,返回系数（,-反映灵敏度的参数）,释放电压 U,re,（或电流 I,re,）,与吸合电压 U,at,（或电流 I,at,）。,或,22,（四）,交流电磁机构上短路环的作用,图13 交流电磁机构实际吸力曲线,t,F,at,F,交流分量,F,F,atm,F,0,F,r,0,最大值,交流分量,反力,23,由上述公式可知,交流电磁铁的吸力是一个两倍电源频率的周期量，即,恒定分量 F,0,最大吸力,F,at,的一半,；,交变分量 F,0,cos2,t F,0,。,所以,F,at,0 F,atm,F,at,的结果有时 0,则 F,at,F,0,（,F,0,cos2,t）F,0,24,1-衔铁 2-铁心 3-线圈 4-短路环,图1-4 交流电磁铁的短路环,25,三、电器的触点系统和电弧,（一）电器的触点系统,作用起接通和分断电路。,结构型式：,1、桥式触点 （图15 a、b）,2、指形触点（图15 c）,图15 触点的结构型式,26,运动过程,用力按下,27,运动过程结束,产生摩擦动作,产生摩擦动作,28,（二）电弧的产生及灭弧方法,I、U 大到某一数值时产生电弧。,U 1220V间；,I 几百mA间。,原因 触头气体在电场作用下电离放电、,游离现象。,结果 产生高温、发出强光，触头烧毁。,29,常用的灭弧方法：,1、电动力灭弧 （图16）,应用 一般交流电路中。,图16 电动力灭弧示意图,F,F,30,2、磁吹灭弧 （图17）,应用 直流电路中。,图17 磁吹灭弧示意图,1次吹线圈 2绝缘套 3铁心,4引弧角 5导磁夹板 6灭弧罩,7动触头 8静触头,3,2,1,4 5 6,7,8,31,3、窄缝灭弧 （图18）,应用 交、直流电路中。,图18 窄缝灭弧示意图,32,4、栅片灭弧 （图19）,应用 高压电路中。,图19 栅片灭弧示意图,1,2,3,F,I,I,33,第二节 常用低压电器,常 用 开关、熔断器、主令电器、接触器和各种继电器,一、开关电器,开关应用于配电线路作电源的隔离、保护与控制。,（一）、刀开关,应用在低压电路中，作为不频繁接通、断开电路。,原理依靠手动来实现触刀插入插座与脱离插座的控制电路,的通、断。,参数额定电压、额定电流、通断能力、动稳定电流、热稳,定电流。,类型大电流刀开关、负荷开关、熔断器式刀开关。,选择使额定电压、额定电流 电路的额定电压、额定电流,注意安装手柄向上、电源接上端、负载接下端。,产品HD,14,、HD,17,、HS,13,、HK,2,、HH,4,、HR,3,。,34,型号含义：,0 不带灭弧罩,带有灭弧罩,板前接线,板后接线,极数,额定电流,中央手柄,侧面正向操作,中央杠杆操作,侧面手柄,HD,单投刀开关,HS,双极刀开关,35,图形符号及文字符号如图110。,图1-10 刀开关的符号,a）单极 b）双极 c）三极,QS,或,a）b）c）,QS,QS,36,（二）、转换开关,应用在电气设备中，作为非频繁接通、断开电,路、换接电源和负载，测量三相电压以及控,制小容量感应电动机。,原理依靠转动手柄，使动触头与两侧静触头接通,和断开电路。,参数额定电压、额定电流、通断能力、动稳定电,流、热稳定电流。,类型单极、双极和多极。,选择使额定电压、额定电流 电路的额定电压、,额定电流,产品HZ,5,、HZ,10,、HZ,15,。,37,转换开关的,结构示意图。,图111 转换开关的结构示意图,L1 L2 L3,U V W,38,图形符号及文字符号如图112。,图1-12 转换开关的符号,a）单极 b）三极,QS,a）b）,QS,39,（三）、断路器（自动开关）,应用在低压电气中，作为非频繁接通、断开电,路、换接电源和负载，在电路发生短路、过,载或欠压等故障时，能自动分断故障电路，,是保护电器。,原理依靠手动或电动合闸，触头闭合后，自有脱,扣机构将触头锁在合闸位置上。,保护过电流、欠压、热、分励、自由脱扣。,参数额定电压、额定电流、极数、脱扣器类型、,整定电流范围、分断能力、动作时间。,类型单极、双极和多极。,40,图113 断路器工作原理图,L1 L2 L3,主触头,自由脱扣机构,过电流脱扣器,分励脱扣器,热脱扣器,欠电压脱扣器,按钮,负 载,L1、L2、L3无电时的断开状态,41,L1 L2 L3,主触头,自由脱扣机构,过电流脱扣器,分励脱扣器,热脱扣器,欠电压脱扣器,按钮,负 载,L1、L2、L3有电的断开状态,42,L1 L2 L3,主触头,自由脱扣机构,过电流脱扣器,分励脱扣器,热脱扣器,欠电压脱扣器,按钮,负 载,接 通 状 态,43,断路器过电流脱扣动作,L1 L2 L3,主触头,自由脱扣机构,过电流脱扣器,分励脱扣器,热脱扣器,欠电压脱扣器,按钮,运动,负 载,44,断路器过电流脱扣动作,L1 L2 L3,主触头,自由脱扣机构,过电流脱扣器,分励脱扣器,热脱扣器,欠电压脱扣器,按钮,脱开,负 载,45,选择使额定电压、额定电流 电路的额定,电压、通断能力电路的最大短路电,流、场合和保护要求。,产品DZ,10,、DZ,15,、C45N、S060等。,调整：,1、过载整定电流,使用电流、注意动作时,间,2、过电流脱扣器整定电流正常尖峰电流,3、欠电压脱扣器的额定电压电路电压,4、级间保护的配合满足系统要求，避免越,级跳闸。,46,图形符号及文字符号如图114。,图1-14 断路器的符号,QF,47,（四）、漏电保护断路器,应用防止触电，安装在电表和熔断器后。,原理电流互感器作用原理。,保护漏电流自动断电。,参数额定电压、额定电流、极数、额定漏,电动作电流、额定频率、额定漏动作,电时间。,类型单极、双极和多极。,原理图1-15,48,原理图如图1-15,图1-15 DZL18-20型漏电保护断路器原理图,a,b,SB,R,TC,C1,R1,C2 R2,R3,R4,L N,b,a,V,KA,KA,49,二、熔断器,（一）熔断器的用途,应用配电线路的严重过载和短路保护。,（二）熔断器的结构及工作原理,原理通过流过电路的过大电流产生的热效,应熔断熔丝（安秒特性曲线）而断开,和保护电路。,熔断器的安秒特性曲线见图1-18,50,图1-18,熔断器的安秒特性曲线,0,Imin,I,/,I,N,t,熔断区,正,常,工,作,区,过 载 区,51,（三）熔断器的类型与技术参数,1、插入式 RC1A系列，低压分支电路，I小民用,2、螺旋管式 RL6 用于机床，RLS2 用于整流、,晶闸管,3、封闭管式 RT12有填料、无填料、快速，低,压电网,4、新型,（1）自复式 RZ1 不能切断电源，与断路器配,合使用,（2）高分断能力 NT 应用电气装置、配电设备,52,（四）熔断器的选择,1、类 型,线路要求、使用场合、,安装条件、适用范围；,2、额定电压,使额定电压 线路的额定电压；,53,3、额定电流 熔体的额定电流与负载相匹配；,1）阻性负载熔体额定电流略 电路的额定电流；,2）电机负载,单台电机,I,fu,（1.52.5）I,N,多台电机,I,fu,（1.52.5）I,Nmax,I,N,式中 I,N,电机额定电流；,I,Nmax,容量最大的一台电机额定电流；,I,N,其它电机额定电流的总和。,3）电容负载设备中,熔体的额定电流1.6倍电容额定电流；,4）配电系统中,主回路熔体的额定电流 支路熔体的额定电流,54,4、额定分断能力,额定分断能力 电路中可能最大故障电流,5、选择保护特性,分支故障时故障点最近处动作,熔断器的图形符号及文字符号如图1-19,图1-19 熔断器的符号,FU,55,总结：,应用配电线路的严重过载和短路保护。,原理通过流过电路的过大电流产生的热效应熔断,熔丝（安秒特性曲线）而断开和保护电路。,参数额定电压、额定电流、熔体额定电流、额定,分断能力。,类型插入式、螺旋管式、封闭管式、自复式、高,分断能力。,产品RL1A、RLS2、RM10、RT12、RS3、,RZ1等等,。,56,三、主令电器,应用在控制系统中专用于发布控制指令,电器。,（一）控制按钮,应用在低压控制电路中用于发布手动控,制指令。,选择使额定电压、额定电流 电路的额,定电压、额定电流。,结构示意图见图 1-20,图形符号及文字符号如图,1-21,57,图1-20 按钮结构示意图,58,图1-21 按钮符号,a）常开触点 b）常闭触点 C）复式触点,SB,a）b）c）,SB,SB,59,（二）位置开关,应用在低压控制电路中，用于实现顺序,控制、定位控制和位置状态的检测。,1、行程开关（限位开关）,工作利用运动部件碰撞来发出指令。,应用运动方向、行程大小、位置保护。,选择使额定电压、额定电流 电路的额定电压、额定,电流。,注意复位方式、触点数量等。,类型直动、滚动直动、杠杆单、双轮旋转式、滚动摆杆,可调式、杠杆可调式，。,产品LXW5、LX9、LXK3、LX32、LXW5等等,。,外形,如图1-22,图形符号及文字符号如图1-23,60,a)单轮旋转式 b)双轮旋转式,图1-22 LX19系列行程开关,61,图1-23 行程开关的符号,a）常开触点 b）常闭触点 C）复式触点,a）b）c）,SQ,SQ,SQ,62,2、接近开关（无触点行程开关）,工作是以不直接接触方式进行控制的一种位置,开关。,应用高速计数、测速、检测零件尺寸等。,特点工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度,高、适应恶劣的工作环境等。,选择工作电压、输出电流、动作距离、重复精,度、工作响应频率。,注意电源电压 额定工作电压、,负载电压开关输出电压、,负载电流 输出电流、,计数频率 电路的额定,电压、额定电流。,产品,LW5,、LW6等等,。,结构,如图1-26,图形符号及文字符号如图1-27,66,图 1-26 万能转换开关结构示意图,67,图1-27 万能转换开关的符号,左 0 右,SA,1,2,3,SA 开关位置（左、0、右）,第三组 引线端子 第三组 引线端子,第二组 引线端子 第二组 引线端子,68,（四）主令控制器与凸轮控制器,1、主令控制器,应用频繁地按预定顺序切换多个控制电路，对,起重机、轧钢机、其它生产机械的远距离,控制。,选择使额定电压、额定电流 电路的额定,电压、额定电流。,产品,LK14,、,LK15,、,LK16,等,。,结构,如图1-28,图形符号及文字符号如图1-27,69,图1-28 主令控制器的结构示意图,70,2、凸轮控制器,工作是一种大型的手动控制器。,应用起重设备中直接控制中小型绕线式异步电,动机的起动、停止、调速、换向、制动，,也适用于有相同要求的电力拖动场合。,选择使额定电压、额定电流 电路的额定,电压、额定电流。,产品,KT10,、,KT14,、,KT15,等,。,结构,如图1-29,图形符号及文字符号如图1-27,71,图1-29 凸轮控制器的结构原理图,72,四、接 触 器,应用频繁地接通、断开交直流电路，实,现远距离控制。主要用于控制电动,机、电热设备、电焊机、电容器,等的交直流主电路。,类型交流接触器、直流接触器。,73,（一）交流接触器,（结构,如图1-30）,结构：,1、电磁,机构线圈、动铁心（衔铁）、静,铁心。,2、触头系统主触头通断主电路；,辅助触头用于控制电路、,起电气连锁或控,制作用。,3、灭弧装置纵缝灭弧罩、栅片灭弧结,构。,4、其它部件反作用弹簧、缓冲弹簧、触,头压力弹簧、转动机构、外,壳。,74,图1-30 CJ10-20型交流接触器,75,（二）直流接触器,结构,与交流接触器基本相同。,不同处,铁心结构、线圈形状、触头形状,和数量、灭弧方式、吸力特性、,故障形式等。,（三）接触器的主要技术参数和类型,产品：,常用交流,CJ10,、,CJ10X,、,CJX2,等,常用直流,CZ0,、,CZ18,等。,76,主要技术参数：,1、额定电压主触头的额定电压。,交流,220V、380V、660V,；,直流,110V、220V、440V,。,2、额定电流主触头的额定电流。,10800A,。,3、吸引线圈的额定电压。,4、机械寿命和电气寿命。,5、额定操作频率一般,300次/h,、,600次/h、1200次/h,。,6、动作值吸合电压、释放电压。,吸合电压 线圈的额定电压的,80,；,释放电压 额定电流的,1.14.0,倍。,85,（2）电压继电器,线圈与电路“,并,”联；,匝数多、导线细、阻抗大。,欠电压式动作,4070,的,U,N,。,过电压式动作,105120,的,U,N,。,零电压式动作,525,的,U,N,。,（3）中间继电器（电压式）,线圈与电路“,并,”联；,触头对数多、容量大（,I,N,510A,）、动,作灵敏度高。,86,2、电磁式继电器的整定（图132）,（1）调整弹簧的松紧程,越紧 需吸引 V、I,（2）改变非磁性垫片的厚度,越大 释放 V、I,（3）改变初始气隙的大小,越大 吸引 V、I,过量保护：,反作用弹簧力,max,；,欠,量保护：,反作用弹簧力,min,；,87,3、电磁式继电器常用型号,JL、JT、JZ、3TH、JZC系列,电磁,器,继电,图形符号及文字符号如图1-33,88,1-线圈 2-铁心 3-磁轭 4-弹簧 5-调节螺母 6-调节螺钉,7-衔铁 8-非磁性垫片 9-常闭触点 10-常开触点,图1-32 JT3系列直流电磁式继电器结构示意图,89,图1-33 电磁式继电器的符号,a）线圈 b）电流线圈,c）电压线圈 d）触点,KA,a）b）c）d）,KA,KA,KI,I,KI,I,KV,U,90,（二）时间继电器,分类：,原理电磁式、空气阻尼式、电动式、电子,式。,延时通电、断电延时。,一、直流电磁式时间继电器,铁心上有铜套延时（断电延时,3倍负载额定电流值。,固态继电器注意参数见表1-10,110,表1-10 DJ型固态继电器的主要技术参数,额定电压,额定电流,输出高电压,输出低电压,门限值R,IR,220V,AC,50H,Z,10,1A，3A,5A，10A,95%,电源电压,5,电源电压,0.510k,环境温度,开启时间,关闭时间,绝缘电阻,击穿电压,10,40,1ms,10ms,100M（输入与输出之间）,2500,V,AC,111,补充,其它控制器件,一、牵引电磁铁,（一）工作原理,线圈通电产生吸力带动衔铁运动工作。,（二）产品、型号,MQ3、MQZ1、MFZ1-YC、MFB1-YC、MFZ6-YC、MFJ6-YC、MZS1、MZZ2、TJ,2,、TZ,2,、GTB5、LPB等系列。,112,二、液压控制元件,液压传动系统的四种主要元件：,（1）动力元件液压泵；,（2）执行元件液压缸、液压马达；,（3）控制元件电磁阀；,（4）辅助元件油箱、油路、滤油器。,液压元件的符号 图补充1,电液动换向阀的符号 图补充2,113,图补充1 几种常用液压元件的职能符号,a）液压泵 b）溢流阀 c）节流阀 d）调速阀 e）换向阀,a）b）c）d）e）,A B,P T,A B,P T,114,图补充2 电液动换向阀的符号,1YA,2YA,115,第三节 电气控制系统图的 类型及有关规定,介绍三相异步电动机、直流电动机的起,动、运行、调速、制动的基本线路,常用的检测电路、顺序控制、保护,环节。,电气图的类型、国家标准、规定画,法。,116,分类：,1、电气原理图；,2、电器布置图；,3、电气安装接线图。,一、电气控制系统图的图形符号和文字符号,1990年前采用1964年颁布的,“电工系统图图形符号”,GB31264,“电工设备文字符号编制通则”,GB31564,1990年后采用1984年颁布的,“电气图用图符号”,GB472884,“电气制图”,GB698887,“电气技术中的文字符号制订通则”,GB715987,117,二、电气系统图类型,（一）电气原理图,电气系统中应用最多,制图原则：,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。,（表补充1 电气图常用图形符号,和文字符号新旧标准对照表）,118,1、绘制电气原理图时应遵守的原则,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。,119,4）图中所有电器触点,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。,120,2、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：,121,图区号,页次,图号,有图号、页次、图区编号的,组合索引代号的组成如下：,122,图区号,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：,123,图区号,页次,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：,124,图区号,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。,125,左栏 中栏 右栏,主触,头,辅助动,合,触,点,辅助动,断,触,点,所在图形区 所在图形区 所在图形区,KM1,2 7 13,2 X X,2,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,126,左栏 右栏,动,合,触,点,动,断,触,点,所在图形区号 所在图形区号,KA,7 11,9 X,11 X,X X,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,127,图补充3 某机床电气原理图,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13,KM KA,6 X 9 X,X X 13 X,5 X X,电源开关及保护 主电动机 起停控制电路 变压器 照明及信号,TC 0,6V,380v,24V,KM,7,FR,L1 2L1,L2 2L2,L3 2L3,FU1,25A,QS1,4.5 7.2,A,6.8,M,3,FU2,2A,SB1,KM,8,1,SQ,KA,8,PE 3KW 1500r/min,2,6,SB2,4,FR,5 7,8,FU4,1A,FU3,2A 15,12,SA,13,KA,16,HL1,EL,HL2,128,4、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 144 中是热继电器动作电流值范围和整定值的标注。,图144 热继电器技术数据标注,FR,4.5 7.2,A,6.8,129,（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。,130,（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。,131,M,3,接地铜牌,L1,L2,L3,7,6,6,16,15,2,2,3,4,1,W1,V1,U1,1 2,照明灯,11mm,2,（红）,11mm,2,（白）,包塑金属软管,10mm2m,电源进线,11mm,2,（黄绿）,71mm,2,（红）,11mm,2,（白）,15,包塑金属软管,15mm1m,31mm,2,（红）,11mm,2,（黄绿）,包塑金属软管,10mm2m,31.5mm,2,（黑）,11.5mm,2,（黄绿）,包塑金属软管 20mm1m,按扭板,SA EL,12 13,QS,2 6,W1,V1,U1,PE,SB1 SB2,2 3 6 HL2 16,8 4 7 PE,HL1,图补充4 机床电气接线图,132,第四节 电气控制的基本线路,一、笼型三相异步电动机,全压起动控制线路,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、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。,133,134,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，接触器主触点闭,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的线圈仍通过其触点通电，,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点通电，因,其已随接触器的断电而断开。,135,图1-45 单向全压起动控制线路,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,KM,KM,L1 L2 L3,136,M,3,转动,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,KM,KM,L1 L2 L3,137,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,按下,KM,KM,L1 L2 L3,138,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,KM,KM,通电,L1 L2 L3,139,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,KM,自锁,KM,L1 L2 L3,n,140,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,KM,自锁,KM,L1 L2 L3,n,141,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,按下,SB2,KM,自锁,KM,L1 L2 L3,n,142,M,3,QS,FU1,KM,FR,FU2,FR,SB1,SB2,KM,KM,L1 L2 L3,143,概念：,自锁,依靠接触器（继电器）自身辅助,触点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,助常闭触点起相互控制作用，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。,144,工作原理：,起动：,QS,SB,2,KM,M,n,n,0,（自锁）,停止：,SB,1,KM,M,n,0,0,145,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。,146,2、具有点动的控制线路,图1-46 实现点动的几种控制线路,M,3,QS,FU1,KM,FR,L1 L2 L3,FR,SB,KM,FR,SB1,SB2,KM,KM,147,FR,SB1,SB2,KM,SB3,KM,c),KA,KM,SB3,KM,KA,KA,FR,SB1,图1-46 实现点动的几种控制线路,d),SB3,SB2,148,工作原理,：点动（a）,起动：,QS,SB,KM,M,停止：,SB,KM,M,149,工作原理,：点动（b）,起动：,QS,SA,SB2,KM,M,停止：,SB2,KM,M,工作原理,：连动（b）,起动：,QS,SA,SB2,KM,M,停止：,SB1,KM,M,150,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,151,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,152,3、正、反向运行控制线路,图1-47 三相异步电动机正反转控制线路,M,3,L1,L2,L3,FU,KM1,KM2,FR,KM1,KM2,FR,SB1,SB2,KM1,SB3,KM2,KM2,KM1,a)正停反,KM1,KM2,FR,SB1,SB2,KM1,SB3,KM2,KM2,KM1,b)正反停,QS,153,4、自动往复行程控制线路,图1-48 自动往复循环控制线路,M,3,L1,L2,L3,FU,KM1,KM2,FR,KM1,KM2,FR,SB1,SB2,KM1 SQ2 KM2 SQ1,SB3,KM2,KM1,QS,154,二、笼型三相异步电动机,的减压起动控制线路,原因大电动机（10kW）起动 I,ST,过,大，对电路影响大，采用降压起动,方法，减少I,ST,。,方法,定子串电阻（或电抗）、星形三,角形换接、自偶变压器、延边三角,形。,155,1、定子串电阻（或电抗）（图1-49）；,2、星形三角形换接（图1-50）；,3、自偶变压器（图1-51）；,4、延边三角形（图1-52、53）。,156,1、定子串电阻降压起动控制线路,M,3,L1,L2,L3,FU,KM1,KM2,FR,QS,R,KM1 KM2 KT,FR,SB1,SB2,KM1,(,KT,a),KT KM1 KM2,FR,SB1,SB2,KM1,(,KT,b),KM2,KM2,图1-49 定子串电阻减压起动控制线路,157,2、星形三角形换接减压起动控制线路,图1-50 三个接触器的星形三角形减压起动控制线路,M,3,L1,L2,L3,FU,KM2,FR,KM3,KM1,QS,KT KM3 KM1 KM2,FR,SB1,SB2,KM1,KM3,(,KT,KM2,KM3,158,3、自偶变压器减压起动控制线路,图1-51 自偶变压器减压起动控制线路,M,3,L1,L2,L3,FU,KM2,KM1,FR,KT KM1 KM2,KT,FR,SB1,SB2,KT,KM1,T,(,(,159,4、延边三角形,图1-52 延边三角形起动电动机定子绕组抽头接线方式,a)原始状态 b)起动状态 c)运行状态,160,图1-53 延边三角形减压起动控制线路,161,三、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1-54、54补）,162,图1-54 时间原则控制转子电路串接电阻起动控制线路,L1,L2,L3,FU,FR,KM4,3R,KM3,2R,KM2,1R,KM1,QS,KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4,SB1,SB2,KM4,(,KM1,KM2,KM3,KM4,FR,M,3,(,KM2,KM3,KM4,(,KT3,KM3,KM3,KT2,KM2,KM2,KT1,163,图1-54补 电流原则控制转子电路串接电阻起动控制线路,L1,L2,L3,FU,FR,KM4,3R,KI3,KM3,2R,KI2,KM2,1R,KI1,KM1,KM1 KA KM2 KM3 KM4,FR,SB1,KM1,KM1,M,3,KI2,KI3,KI1,KA,I,I,I,SB2,164,2、转子回路串频敏变阻器限流起动控制线路,图1-55 转子回路串频敏变阻器的控制线路,165,四、三相异步电动机的,变极调速控制线路,特点2/4极双速电动机高、低速运行。,应用在机床中。,方法改变定子绕组的极对数；,改变转子电路中的电阻；,变频调速；,串极调速。,（图1-56）,166,图1-56 双速电动机控制线路,M,3,L1 L2 L3,KM2,KT,QS,FU,KM1,KM1 KM2 KT KM3,SA,U2,V2,W2,KM1,(,KM2,KM3,(,W1,V1,U1,KM2,KM3,KT,KT,低速 高速,U1,U2 W2,V1 V2 W1,2、转子回路串频敏变阻器限流起动控制线路,167,五、三相异步电动机的制动控制线路,方法电气制动；,机械制动。,1、反接制动控制线路,（理想转速，,电枢的反电动势供电电压，,电枢电流反向，产生制动转矩。,185,二、他励直流电动机的控制线路,1、电枢回路串电阻的起动与调速控制线路,1）起动前的准备,SA-0位QF1,、QF2,KI2,KA,、,SA,（自锁）KT1,R1、R2串入主电路。,2）起动,SA-3位SA1-2,KM1,M,（串,R1、R2）,KT1,KT2,（延时）,KM2,R1（短接）,KT2,（延时）,KM3,R2（短接）M,（全速）。,3）调速,SA-1、2位分别串R1和R2、R2（低速）。,186,4）保护,过载KT1,KA,KM1,、,KM2,、KM3,M,。,欠电流当励磁断KI2,KA,。,零位（压）SA-0位KA,可避,免M的自起动。,自感电动势V、R 吸收回路防止,励磁绕组的绝缘击穿。,（图1-61）,187,M,KM1,KI2 KT1 KA KM1 KM2 KM3,VD,I,KI1,KI2,SA,KI2,KA,KM1,KT1,KM1,KM3,KM2,R2,R1,+,-,QF1,+,QF2,-,KI1,KA,3,2,1,0,1,2,3,R,(,(,KT2,图1-61 电枢串电阻起动与调速控制线路,188,M,KM1,KI2 KT1 KA KM1 KM2 KM3,VD,I,KI1,SA,KI2,KA,KM1,KT1,KM1,KM2,+,-,QF1,+,QF2,-,KI1,KA,0,位,R,(,图1-61 准备,(,KT2,KI2,KM3,R2,R1,189,M,KM1,KI2 KT1 KA KM1 KM2 KM3,VD,I,KI1,KT2,SA,KI2,KA,KM1,KT1,KM3,+,QF1,+,QF2,-,KI1,KA,1,位,R,(,KT2,(,KM1,KM3,KM2,R2,R1,-,图1-61 低速,190,M,KM1,KI2 KT1 KA KM1 KM2 KM3,VD,I,KI1,KT2