电力拖动与控制课件.ppt

电力拖动与控制B 1成绩构成绩构成比例成比例32/4期末考试期末考试平时平时实验实验70%20%10%2目 录 第一章 绪论 6 第二章普通机床继电器接触器控制线路分析14 第三章机床电气控制线路的设计 148 第四章直流拖动系统 183 第五章交流无级调速系统 2513第一章 绪论一、电力拖动在现代机床中的地位：指在无人参与或仅有少数人参与的情 况下，利用自控系统使被控对象或生 产过程，自动地按预定的规律去工作 的过程。由工作机构、传动机构、原动机和自 动控制四部分组成。现代机床：自动控制：4 电力拖动系统的目的与任务：目的：将电能转换为机械能，用于实现生产机械 起动、停止及速度调节，满足各种生产工 艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。任务：是要实现生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂的自动化。二、本课程要求掌握的主要内容：典型机床的继电器接触器控制系统的设计直流拖动系统的原理及应用交流拖动系统的原理及应用5第二章 普通机床继电器 接触器控制线路分析【学习目标】：重点和难点：常用低压电器、普通机床机电接触器控制线路分析。62.1 机床电气控制线路的基本环节（本节作业）2.2 CW6163型万能卧式车床电气控制线路2.3 C616型卧式车床电气控制线路2.4 C650型卧式车床电气控制线路*2.5 Z3040型摇臂钻床电气控制线路*2.6 X62型万能升降台铣床电气控制线路*2.7 T68型卧式镗床电气控制线路*2.8 组合机床电气控制线路（本章作业）本章主要内容72.1.1 常用低压电器4 用于交流1200V以下或直流1500V以下电路中的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备称为低压电器。如闸刀、按钮、继电器、接触器等。1.开关开关是用于接通和断开电路的电器。常用的开关有刀开关、铁壳开关、组合开关和自动空气开关。2.1机床电气控制线路的基本环节8用途：一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。1）刀开关刀开关又叫闸刀开关。分为单极、双极和三极。QS单极单极QS双极双极QS三极三极符号9结构：由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘底板等组成。手柄静插座闸刀熔断丝底座刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。刀开关额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。104安装：安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装。开关断开瞬间时产生电弧，热空气上升将电弧拉长而熄灭。11刀开关124又称封闭式负载开关。是带有熔断器的刀开关放在铁或薄铜板冲压而成的铁壳中。2）铁壳开关注意：1、不允许随意放在地面上使用。2、操作时不要面对开关，以免意外故障电流使开关爆炸，铁壳飞出伤人。3、开关外壳应可靠接地，防止意外漏电造成触电事故。13结构：组合开关有若干个动触片和静触片，分别装于数层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上，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。3）组合开关组合开关也称转换开关 手柄手柄转轴转轴动触点动触点静触点静触点绝缘垫板绝缘垫板14用途：一般用作电源的引入开关。它比刀开关轻巧，也可以用来直接起动小容量异步电动机和对电动机进行正、反转控制。154用途：能接通和分断电路，还能对电路进行短路、欠压、严重过载的保护，也可用于不频繁地启动电动机。4）自动空气开关自动空气开关又称自动空气断路器。集控制和多种保护功能于一身。16主触点主触点弹簧弹簧锁钩锁钩双金属片双金属片热元件热元件17主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路过载18主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路过载19主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路短路20主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路短路21主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路出现欠压22主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路出现欠压232.熔断器熔断器主要作短路或严重过载保护用，串联在被保护的线路的首端。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或严重过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。瓷插式RC螺旋式RL无填料密封式RM有填料式RT快速熔断器RS自恢复熔断器分类：电路符号FU24瓷插式熔断器25螺旋式熔断器特点：结构紧凑，体积小，更换溶体方便，具有较高的断流能力，具有稳定的保护特性，具有明显的熔断指示。26无填料密封式熔断器特点：多用于低压电力网络和成套配电装置中，作为较大容量电气设备的短路和连续过载保护，是一种分断能力较大的熔断器。27有填料式熔断器特点：是一种大分断能力的熔断器。广泛应用于短路电流很大的电力网络或低压配电装置中。28选择熔体额定电流的方法：1、电灯支线的熔体：熔体额定电流支线上所有电灯的工作电流之和。2、一台电动机的熔体：熔体额定电流电动机的起动电流2.53、几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.52.5)容量最大的电动机的额定电流，294接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。主触头动铁芯静铁芯线圈辅助触头常闭常开弹簧结构 3.交流接触器30KMKM主触头主触头符号 接触器线圈接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）KM辅触头辅触头常开常开常闭常闭接触器辅助触头用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）31接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。使用选择工作原理 线圈加额定电压，衔铁吸合，主触头闭合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。324.主令电器4按钮、行程开关是自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器，称为主令电器。作用：用来切换控制电路，使电路接通或分断。实现对电力拖动系统的控制。1）按钮按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主令电器。它主要控制接触器和继电器，也可作为电路中的电气联锁。33常开触头常闭触头按钮帽复位弹簧常开(动合)按钮SB常闭(动断)按钮SB电路符号SB复合按钮工作原理 34354行程开关也称为位置开关或限位开关，主要用于将机械位移变为电信号，以实现对机械运动的电气控制。2）行程开关运动部件运动部件当机械的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。36375.继电器4继电器是一种根据特定输入信号而动作，接通或断开电路的自动控制电器。4继电器同接触器比较，触发器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中，反映控制信号，既而控制较强电流的主电路。4继电器的种类很多，只介绍热继电器、时间继电器。384电动机在运行过程中，由于长期过载、频繁启动、欠压运行断相等原因都会使流过电动机的电流超过额定电流。热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，常采用热继电器进行电动机的过载保护。1）热继电器39双金属片发热元件复位按钮动触头静触头拉杆结构 常闭触点将串联在电动机的控制电路中FR常闭常闭开关开关发热元件将串联在电动机的主电路中FR发热发热元件元件符号 40工作原理发热元件接入电机主电路，当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，因双金属片的下层膨胀系数大，使双金属片弯曲，在导板作用下使常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。41424时间继电器是一种时间动作的控制器。在交流电路中常采用空气式时间继电器，是利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的。2）时间继电器按延时方式分：通电延时型、断电延时型 43a a)通电延时继电器KT线圈线圈通电延时闭合常开触点常开触点KTKT通电延时断开通电延时断开电路符号示意图常闭触点常闭触点KTKT44b)b)断电延时继电断电延时继电器器线圈线圈KT断电延时断开断电延时断开常开触点常开触点常开触点常开触点KTKT断电延时闭合断电延时闭合常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KTKT电路符号示意图45特点：结构简单、寿命长、价格低廉。延时范围大，且不受电压和频率波动的影响，但是延时误差大，无调节刻度指示难以精确地整定时间，在对延时精度要求较高的场合不宜采用。目前，半导体时间继电器发展很快，精度高、体积小、调节方便，使用日益广泛。462.1.2 2.1.2 继电接触器控制系继电接触器控制系统统4利用先前介绍的各种电器，可组成各种具有不同功能的控制电路。4每一个继电接触控制电路包括主电路和控制电路。主电路中有开关、熔断器、交流接触器的主触头、热电器元件等它们与被控制的电动机串联。控制电路包括按钮、交流接触器线圈、热继电器动断触头等。基本原理是接通或切断控制电路，使交流接触器电磁线圈通电或断电，主触头闭合或断开，以控制主电路。4典型的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制、行程控制、延时控制等。471 1、三相异步电动机的启动电路、三相异步电动机的启动电路KMSB1FRFRFUKMM31）点动控制线路控制电路主电路先闭合开关Q，接通电源。按SB1KM线圈得电KM主触头闭合M运转松SB1KM线圈失电KM主触头恢复M停转M3M3 点动电路功能点动电路功能控制电机在很短时间内工作。工作原理工作原理QS48KMSB1KMSB2FRFRFUKMM3控制电路主电路 工作原理工作原理工作原理工作原理按SB1KM线圈得电KM主触头闭合M运转按SB2KM线圈失电KM主触头恢复M停转M3M3 KM辅助触头闭合 自锁KM辅助触头恢复失去自锁长动电路功能长动电路功能控制电机长时 间连续工作先闭合开关Q 接通电源。QS2 2）.连续控制线路连续控制线路494电路的保护环节短路保护：熔断器FU起到短路保护作用。过载保护：电动机过载时，热继电器的热元件FR温度升高，热元件动作，使其接在控制电路中的常闭触点断开，切断接触器的线圈电路，使其主触头断开，使电动机停机。欠压保护：电源电压过低或停电时，接触器线圈产生的吸力不够，使其主触头断开，使电动机停机。502.三相异步电动机的正、反转控制电路KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1注意：若在同一时间里两组触头同时闭合，就会造成电源相间短路。所以，在两个接触器之间必须有防止同时吸合的控制，称为联锁控制。51KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1KM2按SB1KM1线圈得电KM1触头动作M正正转转；按SB2KM2线圈得电KM2触头动作M反反转转；KM1、KM2常闭触头互锁互锁：防止防止KMKM1 1KMKM2 2同时同时得电造成电源得电造成电源 短路短路工作原理工作原理合Q，接通电源按SB3KM1线圈失电KM1触头恢复M停转；正正正转转转 反反反转转转必须先按停必须先按停止按钮止按钮 SBSB3 3KM1KM1M3M3 M352 电源短路电源短路电源短路电源短路 是如何造成的？是如何造成的？是如何造成的？是如何造成的？KM2SB1SB3FRQSFRFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按SB1KM1得电KM1常开触头闭合M运转误按SB2KM2得电KM1KM2若去掉互锁互锁 KM1、KM2常闭触头，合Q，KM2常开触头闭合 A B C则电源A、C线间短路短路M3 熔断器 FU烧毁！烧毁！KM1一定要加互锁触头KM1KM253KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换,不必再按SB3。KM1KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！543.行程控制电路KM2SB1SB3KRQKRFUSB2KM1KM2KM1KM1KM2KM1SQ1KM2L L1 1L L2 2L L2 2L L1 1SQ2SQ2SQ1设KM1得电M正转,工作台左移;KM2得电M反转,工作台右移;M3 工作台右移右移左移左移55SB1KRSB2KM1KM2KM1L L1 1L L2 2SQ2左移左移按SB1KM1线圈得电KM1触头动作M正转工作台左移工作原理工作原理 合Q 直至压住行程开关SQ2：常闭触头断开 KM1线圈 失电,M停转;常开触头闭合 KM2线圈 得电,M自行起动反转工作台返回右移。SQ2SQ1工作台工作台右移右移KM2KM1KM2SQ1SB356SB1SB3KHSB2KM1KM2KM1KM1L L1 1L L2 2SQ2当工作台右移至压住行程开关SQ1：常闭触头断开 KM2线圈 失电,M停转;常开触头闭合 KM1线圈 得电,M自行 起动正转工作台返回左移如此循环可实现工如此循环可实现工 作台作台自动往复自动往复运动。运动。左移左移SQ2SQ1工作台工作台右移右移SQ1KM2KM2574.多地点控制线路KMSB1SB4KRQKRFUM3 SB2KMSB3SB5SB6利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。甲乙丙585.延时控制电路SB1SB2KRQKRFUKM1KM2KM1KM2KM1Y-起动控制线路KTKTKTW2U1U2V1V2W1W1V1U1U2V2W2 型型型型U1U2V1W1V2W2Y Y型型型型59SB1SB2KRQKRFUKM1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1工作原理工作原理按SB1KM1得电M以“Y”形接法降压起动；KM2得电M以“”形接法正常运转。KT得电KM1失电“Y”形接法断开 KT常闭触头延时打开KM1常开触头闭合 KT常开触头瞬时闭合606.顺序控制电路SB1SB3QKR1FUKM1 M13SB2 M23KM2KR2KM1KM2KR1KR2KM1KM1KM2顺序控制L L2 2L L1 1利用KM1常开触头可实现顺序控制功能：M1起动后M2才能起动。顺序控制线路(1)61顺序控制线路(2)SB1SB3SB2 KM1KM2KR1KR2KM1KM2L L1 1L L2 2自锁和顺序控制按SB1KM1线圈得电 KM1各触头动作按SB2KM2线圈才能得电 工作原理工作原理 若先按若先按 SBSB2 2，电路不能工作。电路不能工作。62SB1SB3QKR1FUKM1 M13SB2 M23KM2KR2KM1KM2KR1KR2KM1KM1KM2L L2 2L L1 1SB4KM2利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。顺序控制线路(3)工作原理工作原理63 直接起动控制线路：M3 M3KMFU1FUQQKMKMKRSB1SB2FU2KRvuwvuw用开关直接起动用接触器直接起动 适用于中小容量的电动机。KR是热继电器，用于电机过载控制。二、鼠笼型三相异步电动机的起动控制线路64自锁：用接触器本身的触点使线圈保持通电的环 节称为自锁环节。降压起动控制线路：（Ist(47)IN）星三角降压起动控制线路220v380v相电压相电压线电压线电压B B图图线电压线电压相电压相电压线电压线电压=相电压相电压A A图图B B图图380v380v380vA A图图线电压线电压相电压相电压65星三角降压起动控制线路 如下：M3KM1KM3KRKM2SB1SB2KM1KM2KM1KTKTKTKM2KM3KM3KM2vuwQKRFU1FU2366 从主回路可知，如果控制线路能使电动机接成星形（即KM3主触点闭合），并且经过一段延时后再接成三角形（即KM3主触点打开，KM2主触点闭合），则电动机就能实现降压起动，而后再自动转换到正常速度运行。工作过程如下：按按SB2 KT ON（延时）（延时）KM3 ONKM1 ONKM1 ONKM2 ONKM3 OFFY起动起动运行运行67 KM2与KM3的动断触点是保证接触器 KM2与KM3不会同时通电，以防电源 短路。KM2的动断触点同时也使时间继电器 KT断电（起动后不需要KT得电）。其中：68SB1SB2uKTKM1KM2KM1KTKTKM2KM2vKM1 星三角降压起动控制线路：vuw M3KM1KM2KRKM269工作过程如下：按SB2 KM1 on 电动机起动，呈星形联结。KT on（延时）KM2 on 电动机 处于工作状态，呈三角形联结。定子电路串电阻降压起动控制线路 a)图工作过程如下：按按SBSB2 2 KM1 on 电动机串电阻降压起动电动机串电阻降压起动 KT on（延时）（延时）KM2 on 电动机电动机 处于正常工作状态，电阻被短接处于正常工作状态，电阻被短接70SB1SB2KM1KM1KRKTKM2KTa)电动机定子电路串电阻降压起动控制线路KM1FUQvuw M3KRKM2RSB1SB2KTKRKM1KTKM2KM1KM2KM2KM2b)71 b)图工作过程如下：线路图a)存在的问题：在电动机起动后，接触器KM1与时间继电器KT始终处于通电状态，这是不必要的。按SB2 KM1 on 电动机串电阻降压起动 KT on（延时）KM2 on KT off KM1 off 同时电动机处于正常运转的工作状态，电阻R被短接。72二、电动机的正、反转控制线路 73 图（a）分析：无保护（互锁）环节。按下SB2：正向KM1得电动作，主触点闭合，电 动机正转；按下SB1：电动机停止；按下SB3，反向KM2得电动作，主触点闭合，电 动机定子绕组与正转时相比相序反了，则电动机反转。从主回路看：如果按了SB2后又按SB3，即使KM1、KM2同时通电动作，就会造成主 回路短路。因此这种控制线路是不 能采用的。74互锁环节：指各接触器利用辅助触点实现相互制 约，形成接触器此通彼断关系的环节 称为互锁。在图(b)中：当KM1得电时，由于KM1的动断触点 打开，使KM2不能通电。此时即使按 下SB3按钮，也不能造成短路。反之也 是一样。如果现在电动机正在正转，想要反转，则必须先按停止按钮SB1后，再按反向按钮SB3才能实现。图（b）分析：必须先停机才能换向。75图（c）分析：可不停机换向。同理：按下SB3时，只有KM2得电，同时KM1回 路被切断。使用双连按钮：按下SB2时，只有KM1可得电动 作，同时KM2回路被切断。所以：当电动机正在正转或反转时，不必先停下 电动机再换向，可直接按正转或反转起动 按钮就能实现电动机转向的改变。联锁：接触器辅助触点之间相互制约，组成顺序 起停关系的环节称为联锁。76三、正、反转自动循环控制线路KM1FUQvuw M3KRKM2RST1ST3前进前进后退后退ST2ST4工作台工作台M行程开关控制的正、反转自动循环线路SB1SB2SB3ST4ST2ST3ST1KM2KM1KRKM1KM2SB2KM1KM2SB377工作过程如下：按SB2KM1 on电动机正转使工作台前进至行 程开关ST2处压断ST2 KM1 off KM2 on电动机 反转使工作台后退至行程开关ST1处压断 ST1 KM2 off KM1 on其中：SB3为工作台后退方向的起动按钮，在 任何时候，工作台前进与后退方向可直 接切意转换。78 SB1为停车按钮。行程开关ST3和ST4起限位保护作用。当由于某 种故障，工作台到达ST1或ST2位置时，未能切 断KM2或KM3，工作台将继续移动到达极限位 置，压下ST3和ST4，最终把控制回路断开，使 电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所 导致的事故。四、电动机制动控制线路 机床电气中常用的是反接制动和能耗制动。反接制动控制线路：实质改变异步电动机定子79绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。其控制线路如下：80作法：想要停车时，首先将三相电源切换，然后当 电动机转速接近零时，再将三相电源切除。速度继电器特点：速度不为零时，正向或反向的常 开触点闭合，常闭触点断开。KM1 ON：正常工作 KM2 ON：制动图（a）分析：按SB2 KM1 ON（电动机正转）正转BV的动 合触点闭合。图(a)存在的问题：在停车期间调整工件时，当按SB1 KM1 OFFKM2 ON（开始制动）直到n 0BV复位KM2 off（制动结束）81 反接制动时，旋转磁场的相对速度很大，定子电流也很大，因此制动效果显著。但在制动过程中有冲击，对传动部件有害，能量消耗较大。故用于不太经常起制动的设备，如铣床、键床、中 型车床主轴的制动。适用场合：82 电动机的能耗制动：83NSnFINSnF ISNnFISNnFI右手定则：闭合导体切割磁力线时会产生电 流I，方向用右手定则判断。左手定则：带电导体在磁场中运动时会受到 磁场力F的作用，方向用左手定 则判断。84 说明：图（a)、（b）分别用复合按钮与时间 继电器实现能耗制动的控制线路。按SB2 KM1 ON（电动机起动）工作过程如下：图（a）：手动控制的简单能耗制动线路，停车时 按下SB1按钮，到制动结束放开按钮。按按SB1 KM1 OFFKM2 ONKT ON (延时）延时）KM2 OFFKT OFF图（b）：实现自动控制，简化操作，具体操作为：KM2为制动用接触器。85 能耗制动与反接制动相比较，具有制动准确、平稳、能量消耗小等优点。但制动力较弱，特别是在低速时尤为突出。另外它还需要直流电源。故适用于要求制动准确、平稳的场合，如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。适用场合：86例1.在下列电路图中，问KT有何作用？作用：保护电流表不受起 动电流的冲击87五、双速电动机高低速控制线路 由n0=60f/p知道：双速电动机是由改变定子绕组的极对数p来改变其转速的。用开关S实现高、低速控制：特点：高、低速切换时必须先停机，后转化。用复合按钮实现高、低速控制：特点：高、低速可直接进行切换，不必先停机。用开关S转换高、低速控制：当开关S打到低速 时：电动机低速运行；当开关S打到高速时：电 动机先接通低速，延时后自动切换到高速。88开关S实现高、低速控制89复合按钮实现高、低速控制90开关S转换高、低速控制91六、控制线路的其它基本环节：电动机的点动控制92 多点控制目的：为操作方便，要求可在多个地点都能控 制设备；控制线路：如下页。为保证安全，要求几个操作信号都得到 许可，设备方可进行工作。图多地起停：几个常开按钮并联，常闭按钮串联。特点：SB1SB4任何一个按钮都可停车，SB5SB8任何一个按钮都可起动电动机。图几个常开按钮串联：为保护操作安全，要求几个操作者都发出主令信号，设备才能工作。93SB1SB2SB3SB6SB4SB5KM2KM1KM2图图SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8KM2KM2KM1图图94 电动机的连锁95 动力头行程自动循环控制：动力头的工作循环过程：分为三步 动力头由原位b点移到位置a停下；动力头由原位c点移到位置d停下；接着使动力头,同时退回原位停下。其中：动力头,在原位时分别压下行程开关 ST1和ST3。96控制线路的工作过程如下：按SBKM1 onM1正转：动力头由原位b点 向a点运动；当动力头当动力头到达到达a点时点时ST2行程开关被压下行程开关被压下 KM1 off动力头动力头停止，停止，KM2 onM2正转：动力头正转：动力头由原位由原位c点向点向 d点运动；点运动；当动力头当动力头到达到达d点时点时ST4行程开关被压下行程开关被压下 KM1 off动力头动力头停止，停止，KM3 onM1反转反转 KM4 onM2反转反转动力头动力头,都向原位退回都向原位退回;97当动力头当动力头,都退回原位时都退回原位时 ST1 offKM3 off ST3 off KM4 off两个动力头都停在原位。注意：KM3和KM4接触器的辅助动合触点，分别 起自锁作用，这样能够保障动力头,都 确实退回到原位。如果只用一个接触器的 触点自锁，那另一个动力头就可能出现没 退回到原位接触器就已经失电的问题。98电液控制具有延时停留的控制线路图（P16图1-15）刀架纵进、横进及后退 控制线路图（P17图1-17）停留停留ST1ST3SB1ST4快进快进工进工进快退快退纵进纵进横进横进ST1ST2O99 M31KV2KV KM KR A B C FU SB1 SB2 KMKR 1KV2KV缺相与过载双重保护如下图：100 M3KMFU1QKMKMKRSB1SB2FU2KRvuwSB33101(左边左边)(右边右边)(中中间间)当电路中装有主令电器：如主令控制器SL或转换开 关时，必须加专用的零压保护措施，如下图：103分析：当SL在中间位置时：SL1线接通KVN ON，HL（电源指示灯）亮。当SL转换到右边位置：SL2线接通1KM ON，电机正转。当SL转换到左边位置：SL3线接通2KM ON，电机反转。注意：当电机正在正转或反转时，电源电压消 失或降压，KVN线圈失电 其触点断开 断开1KM或2KM，电机停转。当电源恢复时，因为此时转换开关一定104 不在0位置（中间位置），KVN不会自动接通；所 以1KM或2KM均不能接通，只有重新手动将SL先 置0位后再转换，才可启动电机。若无KVN，则电 源恢复时，由于SL的作用，电机体会自动启动，造成人身、设备伤害等。零磁保护：主要针对直流电机。如下图：只有励磁 电路中流过一定大小的电流时，KAV才会闭合，KM方可闭合，电机启动。105若流过励磁绕组FC中的电流过小（），KAV就会自动OFF KM OFF 电机停机。KMKMSB2SB1MFCKAVKMKAVVD+VD的作用：电源断电瞬时，若无VD，由于FC为 储能元件，它会阻止电路中的电流106 例2.分析下图的工作原理，并说明继电器K和按钮 SB的作用，KT1、KT2又有什么作用？减小，从而使KAV发生误动作，当并上VD时，电源断电时VD产生一个放电回路，避免KAV误动作。107S OFF：按SB KM ON,电动机间歇起动(点动)S ON：SB无作用，电动机间歇起动（常动）S ON KM ON KT1 ON(延时）延时）K ON KM OFF KT2 ON(延时后延时后)SB作用：开关S断开时，其有点动作用；K作用：控制继电器KM断开与吸合，使电动机间 歇工作；KT1作用：控制KM吸合的时间；KT2作用：控制KM断开的时间。108例3.下图为一组合机床机械滑台进给线路，滑台的 工作进给由电动机M1拖动，快速进给由电动 机M2拖动，滑台的工作循环如图所示。试分 析控制线路的工作原理。解：按解：按SB1 KM1 ON m1 正转正转 KM3 ON m2正转正转机械滑台正机械滑台正压断ST2 向快进 KM1 ON KM3 OFF机械滑台机械滑台正向工进 压上ST3KM1 OFFKM2 ON，电机反转电机反转机械滑台反向工进 松开ST2(ST2 ON）109110压下ST1 KM2，KM3 OFF，m1,m2同时停机，工作循环结束。如果在工作循环中发生意外，如断电或紧急停车，机械滑台就没有退回原位，则在下次开始工作之前，可先按SB2使滑台确定退回原位后再按SB1开始工作循环。KM2仍然仍然 ONKM3 ON机械滑台反向快进（快退）机械滑台反向快进（快退）SB2可使工作台前进前先返回原为。111例4.要求三台电动机m1,m2及m3按一定顺序启动，即M1先启动后m2才能启动，M2启动后M3才能 启动，停车同时停止。试设计此控制线路。112例5.试设计一台异步电动机的控制线路，要求：（1）能实现启、停两地控制；（2）有点动调整；（3）能实现单方向的行程保护；（4）要有短路和过载保护。113例6.为限制点动时电动机的冲击电流，在点动工作 时需串入限流电阻，而正常工作时为直接启动。试设计其电气控制线路。例7.试设计两台电动机m1,m2顺序启动的控制线路。要求:（1）M1启动后M2立即启动；（2）M1停止后M2延时一会才停止；（3）M2有点动控制；（4）两台电机均有短路、过载保护。114例8：为两台异步电动机设计一个控制回路，要求：两台电机互不影响，独立起停。可以同时控制两台电机的起停。当一台电机发生过载时，两台电机同时停车。例9：设计一台电动机的控制线路，要求：a)实现电动机的正反转；b)停止时能够实现手动能耗制动；c)正转可实现点动控制；d)具有短路与过载保护。115 SB3SB1SB6SB2SB4 KM2 KM1SB2SB5KM2KM1KR1KR2FUFU例例8 8解答解答116P23练习题1-7 试设计一个工作台前进退回控制线路。工 作台由电动机M带动，行程开关ST1、ST2分别 装在工作台的原位和终点。要求具有以下功能：前进后退停止到原位。工作台到达终点后停一下在后退。工作台在前进中能立即后退到原位。有终端保护。117SB1SB2SB3KM1SB2ST1ST4ST2ST3KM1KM2KM1KM2KTKM2ST2KT118 P23练习题1-5 试设计某机床主轴电动机的电气控制线 路，要求：可正向点动，两处起停；可正、反转；正反转停止时均可反接制动；应有短路、过载和零压保护；有安全工作照明灯及电源指示灯。119P25练习题1-9：试设计深孔钻三次进给的控制线路。下图为其工作示意图。ST1,ST2,ST3,ST4为行程开关，YA为电磁阀。ST2 电磁阀YA吸合时钻头前进，电磁阀YA分离时钻头退回。120本节作业：第三版：P23：1-6，P25：1-8，1-10，1-11第四版：P23：1-4，1-6，P24：1-7，补充题121补充练习题 试设计一个工作台前进退回控制线路。工 作台由电动机M带动，行程开关ST1、ST2分别 装在工作台的原位和终点。要求具有以下功能：前进后退停止到原位。工作台到达终点后停一下在后退。工作台在前进中能立即后退到原位。可以实现工作台的往复运动。有终端保护。122CW6163B型万能卧式车床电气控制线路1232.HL1为机床工作指示灯。主电路中共有三台电机M1、M2和M3，分别为机床的拖动电机，润滑电机及冷却泵电机，三台电机均为直接起动。一、主电路分析二、控制电路分析1.合上断路器Q HL2灯亮（表示三相交流电源 接通），此时使SA ON EL照明灯亮。1245.在M1工作的状态下，按SB6 KM2 ON，冷却 泵电机起动工作。3.按SB3或SB4KM1 ON，机床主电机M1开始 工作，机床工作指示灯HL1亮。4.按SB1或SB2 KM1 OFF，机床主电机M1停机。6.按SB5 KM2 OFF，冷却泵电机停止工作。7.在电源接通的任何时候按SB7 KM3 ON，刀架快移电机起动工作，快移电机只能点动控制。8.行程开关ST为机床的限位保护，当工作台超出 规定行程时，ST自动断开，切断控制回路电源。125三、控制线路中的保护1.M1、M2、M3均有短路保护(FU1，FU2）。2.M1、M2均有过载保护（KR1，KR2）。3.M1、M2有连锁保护，M1工作时M2才能工作。126C616型卧式车床电气控制线路1272.在HL亮后任何时间内，只要合上开关Q2冷 却泵电机启动，送冷却液。主电路中共有三台电机M1、M2和M3，分别为机床的拖动电机，润滑电机及冷却泵电机，三台电机均为直接起动。一、主电路分析二、控制电路分析1.合上断路器QL HL灯亮（表示三相交流电 源接通），此时使SA2 ON EL照明灯亮。1284.在K ON后使SA1-2 ON（SA处于向下位置）KM1 ON（同时断掉KM2）KT ON,主电 机M1正转。3.QL合上后使转换开关SA1-1 ON（SA1处于中间 位置）K ONKM3 ON，M2启动开始供油。5.在KA ON后若使SA1-3 ON（SA处于向上位置）KM2 ON（同时断掉KM1）KT ON，主 电机M1反转。6.中间继电器K起零压保护作用。129三、控制线路中的保护1.M1、M2、M3均有短路保护(FU1，FU2）。2.M1、M2、M3均有过载保护（KR1，KR2，KR3）。3.M1、M2、M3均有失（零）压保护（K）。130普通车床电气控制线路C650 131一、主电路分析：C650型普通车床共有三台电动机：主电机M1、冷却泵电机M2和刀架快移电机M3，均为直接启动。（1）主电路中接有电流表，以监视主电机的工作电 流。为避免启动电流烧坏电流表，在A上并有 KT的延时断开触点，启动时短接掉电流表。（2）为防止制动电流（断续电流、点动）对主电机 的冲击，主电路中串有电阻R，在制动时断开 KM接入R，正常工作时由KM短掉R。其中：132二、控制回路分析：1.主电机的正向点动控制：SB6按SB6（3-5-7-113-5-7-11）KM3 ON 电机M1正转2.主电机M1的正、反转控制：SB1，SB2松开SB1后，由3-5-15-13-7-11使KM3 ON按SB1 （3-5-SB1-15）（K自锁自锁-3-5-SB1-13-7-11）KM3 ON 电机M1正转M1正转控制：KM ON K ON因为因为K OFF,K OFF,所以所以KM1KM1无自锁，点动；无自锁，点动；因为因为KM OFFKM OFF，所以串入限流电阻。，所以串入限流电阻。133KT ON：则延时后KT的延时断开触点断开，将电 流表A接入主回路。M1反转控制：按SB2（3-5-SB2-153-5-SB2-15）KM ON K ON（K K自锁自锁 -3-5-SB2-21-23-25-3-5-SB2-21-23-25）KM4 ON 电机M1反转3.无论按SB2或SB1都会使：KM ON：则在启动和正常工作时短接掉串入主回 路中的电阻R。4.主电机的反接制动控制（BV1:正,BV2:反,SB4)134正转反接制动：（正转时 KM3 ON 且 BV1 ON）当制动时按SB4所有接触器断电，但由于电机的惯性，松开SB4时电机不会马上停下来，BV1处于闭合状态，则由线路（3-5-17-23-25）使KM4 ON实现反接制动，直至电机转速为0时BV1 OFFKM4 OFF。反转反接制动：（反转时 KM4 ON 且 BV2 ON）道理同上，只是按SB4后，由于KS2 ON （3-5-17-7-11）KM3 ON（反接制动）直至电机转速为0时BV2 OFF KM3 OF1356.照明控制（SA）：按合SA 照明灯EL ON5.冷却泵电机和刀架快移的控制：冷却泵电机M2控制：SB5、SB3按SB3（3-5-29-31-18）KM1 ON冷却泵电机M2转动SB5停止冷却泵工作（什么时候需要什么时候启动）刀架快移电机M3：ST转动刀架手柄ST被压合（3-5-33）KM2 ON M3 ON刀架快移。转动手柄松开ST，断开M2。三、控制电路所具有的保护：短路，过载，互锁。136摇臂钻床电气控制线路Z3040控制回路137 主电路中共有四台电机M1、M2、M3和M4，分别为钻床的主电动机（主轴旋转）、升降电动机、液压泵电机及冷却泵电机，四台电机均为直接起动。一、主电路分析二、控制电路分析主电机M1的控制：SB2，SB8按SB2KM1 ON，主电机M1旋转，换向由机 械手柄实现。控制回路要工作，必须先按下SB1K1 ON138KM4 ON主轴箱的夹紧与松开：将组合开关SA2扳向右侧按SB3KT1 ON电机M3工作供油，推动活塞使摇臂松开同时活塞杆运动控制ST2动作 KM4 OFF，KM2 ONM2正转摇臂上升至需要位置松开SB3KM2 OFF延时后KT1 OFFKM5 ONM3 OFF,立柱夹紧活塞杆运动控制ST3 OFFKM5 OFF,M3停止（7-ST3-47-49）（7-SB3-15-17-33-36-37-39）摇臂下降由SB4和M2反转控制，过程同上。摇臂升降电机M2的控制：SB3，SB4手动控制139压力油进入主轴箱液压缸，使主轴箱松开。按SB5（7-KT3-41-SB6-43-37-39）KM4 ON 电机M3正转KT2 ON,KT3 ONYA1