第六章-电动机的基本电气控制电路PPT课件.ppt

电气控制图的基本知识1电气控制图是以各种图形、符号和图线等形式来表示电气系统中各电气设备、装置、元器件的相互连接关系。相关国家标准：GB4728-1985电气图常用图形符号GB5226-1985机床电气设备通用技术条件GB7159-1987电气技术中的文字符号制定通则GB6988-1987电气制图2电气控制图是以各种图形、符号和图线等形式来表示电气系统中各电气设备、装置、元器件的相互连接关系。电气图：用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的最主要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。3电气图的命名：根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。电气控制系统图：根据国家电气制图标准规定的图形符号、文字符号以及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。电气控制系统图内容及类型：电路图（电气原理图）电气接线图电器元件布置图 4电气图形符号：符号要素限定符号一般符号非电操作动作符号电气文字符号：基本文字符号 表示电气设备、装置和元器件的类型、特性等。辅助文字符号 表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征等。图形符号组合示例 5部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 一般三极电源开关低压断路器 常开触点 常闭触点 复合触点限位开关QKQFSQ熔断器 常开 常闭 复合按钮FUSB 线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点接触器KM 线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点时间继电器KT67电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式 绘制的电气图。方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮助，同时也是编制电气接线图的依据。特点：结构简单，层次分明。主电路：设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，是强电流通过的部分。控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的 常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。信号指示电路保护电路主电路用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。8水平布置：电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件（如接触器的线圈）画在电路的最右端。垂直布置：电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路的耗能元件画在电路的最下端。电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注。多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示：继电器和接触器的线圈在非激励状态；断路器和隔离开关在断开位置；零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态；保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。910电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。电气控制柜与操作台（箱）内部布置图电气控制柜与操作台（箱）面板布置图控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘出电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致电气接线图：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。根据电气原理图和电器元件布置图编制与电气原理图和电器元件布置图配合使用表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况1112电气图纸规范 图 幅 尺 寸(mm)图幅尺寸选择：电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节；整套图纸的幅面尽量保持一致；便于装订和管理；CAD 绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对于输出幅面的限制。幅面幅面A0A1A2A3A4长长1189841594420297宽宽841594420297210幅面幅面A33A34A43A44A45长长89111896308411051宽宽42042029729729713图线：线型：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线、加粗实线、较细实线、波浪线、双折线等。线宽：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，形成新的图线符号。同一套图纸绘制时，应事先确定23种线宽及平行线距，平行线距不小于粗线宽的两倍，且不小于0.7mm。1415电气、机械双重联锁的控制电路 利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。电气联锁电气联锁电气联锁电气联锁机械联锁机械联锁机械联锁机械联锁16当电机正转时，当电机正转时，按下反转按钮按下反转按钮SB2SB2电机反转电机反转停止正转停止正转停止正转停止正转闭合先断开先断开断开断开断电断电闭合通电闭合断开断开断开断开闭合17绘制绘制、识读电气原理图的原则、识读电气原理图的原则 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。在绘制、识读电气原理图时应遵循下述原则:1.应将主电路、控制电路、指示电路、照明电路分开绘制。2.电源电路应绘成水平线，而受电的动力装置及其保护电路应该直绘出。控制电路中的耗能元件(如接触器和继电器的线圈、信号灯、照明灯等)应画在电路的下方，而电器触点应放在耗能元件的上方。3.在原理图中，各电器的触点应是未通电的状态，机械开关应是循环开始前的状态。4.图中从上到下，从左到右表示操作顺序。5.原理图应采用国家规定的国标符号。在不同位置的同一电器元件应标有相同的文字符号。6.在原理图中，若有交叉导线联接点，要用小黑圆点表示，无直接电联系的交叉导线则不画出小黑圆点。在电路图中，应尽量减少或避免导线的交叉。18笼型电动机正反转控制线路的电气原理图绘制电气原理图应遵循的原则：1.分为主电路和控制电路 主（粗）左、控（细）右19自锁控制三相笼型异步电动机直接起动控制线路 短路保护：熔断器FU1，FU2；过载保护：热继电器FR；零电压保护：KM线圈，防止电机自启动 三相电机直接启动控制线路自锁20点动控制环节21正反转控制线路控制原理：A、B、C三相换相即可实现电机正反转切换电动机“正停反”控制线路 互锁22电动机“正反停”控制线路 23自动往复行程控制线路 24鼠笼式三相异步电动机降压起动控制线路 定子串电阻降压起动控制线路缺点：在电动机起动后KM1和KT一直处于带电状态，能耗 252基本电气控制线路星形三角形换接降压起动控制线路26基本电气控制线路自耦变压器降压起动控制线路 27基本电气控制线路三相异步电动机的制动控制电路 反接制动控制线路28基本电气控制线路能耗制动控制线路 29顺序控制电路30合上QS按下SB1KM线圈得电KM主触头闭合M1得电运转插上插接器XM2得电运转主电路实现顺序控制31合上QF按下SB1KM1线圈得电KM1主触头闭合KM1辅助常开闭合M1电机运转按下SB2KM2线圈得电KM2主触头闭合KM2辅助常开闭合M2电机运转主电路实现顺序控制32主电路实现顺序控制：电动机M2的主电路接在电源接触器KM的主触头的下面，保证了只有当KM主触头闭合，电动机M1启动后，M2才可能启动。33 我们可以看到，控制KM2线圈的起动按钮SB2是接在KM1的辅助常开的下面，如果KM1的辅助常开不闭合，即使按下SB2，KM2线圈也不会得电，从而实现顺序起动。控制电路实现顺序控制34顺序起动逆序停止顺序起动，M2可单独停车亦可同时停车35KMSB1SB4FRQFRFUKMM3 SB2KMSB3SB5SB6利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机三种保护作用a.短路保护 FUb.过载保护 KHc.零压欠压保护KM多地点控制线路能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机36自动往返行程控制电路3738三相异步电动机的正反转控制电路控制要求：控制三相异步电动机实现正转、反转和直接停止，并具有零压、欠压、短路和过载保护。39三相鼠笼式异步电动机的起动控制40降压起动控制要求：控制三相异步电动机直接起动和停止，并具有零压、欠压、短路和过载保护。1、定子回路串电阻降压起动电动机起动时在三相电路中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。41（a）电路工作原理：合上电源开关QS，按起动按钮SB2，KM1得电吸合并自锁，电动机串电阻R起动。接触器KM1得电同时，时间继电器KT得电吸合，其延时闭合常开触点使接触器KM2经延时后得电，主电路电阻R被短接，电动机在全压下进入正常稳定运转。（a）电路优化分析：从主电路看，只要KM2得电就能使电动机正常运行。但（a）电路中电动机起动后KM1和KT一直得电，这是不必要的，且缩短了元件的使用寿命。（b）电路工作原理：接触器KM2得电后，用其常闭触点将KM1及KT的线圈电路切断，同时KM2自锁。这样，在电动机起动后，只有KM2得电，使之正常运行。422、Y降压起动凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，常可采用Y的降压起动方法来达到限制起动电流的目的。43 三相鼠笼异步电动机采用Y降压起动时，定子绕组星形连接状态下起动电压为三角形连接直接起动电压的 。起动转矩与起动电压的平方成正比，因而起动转矩为三角形连接直接起动转矩的1/3，起动电流为三角形连接直接起动的1/3。与其他降压起动相比，Y降压起动投资少，线路简单，但起动转矩小。这种起动方法只适用于空载和轻载状态下起动、且只适用于正常运转时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机。443、自藕变压器降压起动在自藕变压器降压起动的控制线路中，电动机起动电流的限制，是依靠自藕变压器的降压作用来实现的。电动机起动的时候，定子绕组得到的电压是自藕变压器的二次电压。一旦起动结束，自藕变压器便被切除，额定电压通过接触器直接加于定子绕组，电动机进入全压运行的正常工作。454、延边三角形降压起动延边三角形降压起动是一种既不用起动设备，又能得到较高起动转矩的起动方法。它在电动机起动过程中将绕组接成延边三角形，待起动完毕后，将其绕组接成三角形进入正常运行。46绕线式异步电动机的起动控制47转子绕组串电阻起动起动时将全部电阻接入，随着起动的进行，起动电阻依次被短接，起动结束时转子电阻全部被短接。4849转子绕组串频敏变阻器起动 绕线转子三相异步电动机的转子绕组端头通过集电环和电刷引出，并与频敏变阻器串联进行起动，以减小起动电流和增大起动转矩。频敏变阻器RF是一种静止的、无触头的电磁器件，其等值电路同变压器空载时的等值电路。绕线转子异步电动机串接频敏变阻器起动时，随着起动过程的进行，转子转速升高、频率降低，电阻和电抗值随之自动减小，实现了平滑无级的起动。起动结束后，频敏变阻器的阻抗基本上为本身的电阻。5051三相异步电动机能耗制动控制电路 能耗制动是在三相异步电动机断开三相交流电源后，迅速在定子绕组上加一直流电源，以产生定子固定磁场。电动机转子在惯性作用下旋转时，切割定子固定磁场而在转子中产生感应电动势，流过感应电流。转子感应电流与固定磁场相互作用产生电磁力合电磁转矩。该转矩方向与转子旋转方向相反，是一个制动转矩，从而使电动机转速迅速下降至零。5253三相异步电动机反接制动控制电路 三相异步电动机反接制动有两种情况：1、电动机在负载转矩的作用下，按正转接线的电动机反转，此时电磁转矩为制动转矩，这种制动方法叫倒拉反转制动。2、电动机正转的情况下，将正转接线改为反转接线，即改变电源的相序，而产生制动转矩，这种制动方法叫电源反接制动。545556谢谢57异步电动机 Y Y21.2 电机的命名1.2.1 电机的一般命名类别58