基本電氣控制線路

1、1,基本電氣控制線路,組成電氣控制線路的基本電路,一個完整的控制電路包括了電源電路、主電路、控制電路和輔助電路四部分,一、基本電路,1、電源電路：按規(guī)定繪成水平線與電源保護和電源開關組成,2、主電路：該電路的通電狀態(tài)決定了電機的狀態(tài),3、控制回路：該電路的通電狀態(tài)決定了線圈的狀態(tài),4、輔助電路：起照明、信號顯示、報警等作用,2,二、控制過程,1、實現(xiàn)弱電控制強電，使操作安全可靠,2、便于實現(xiàn)遠距離控制和自動控制,三、電氣原理圖的繪制原則,1、電器是未通電時的狀態(tài)，二進制邏輯元件是置零時的狀態(tài)，機械開關是循環(huán)開始前的狀態(tài),2、電源電路電路一般繪成水平線，主電路用垂直線繪在圖面左側，控制線路用垂直

2、線繪在圖面右側,3、在垂線左側的觸點是常開觸點，右側是常閉觸點，水平線上方為常閉觸點，下方為常開觸點,3,4,用途欄：說明相對應電路的用途,分區(qū)欄：便于看圖，查找元器件觸點,垂線左邊為常開觸點，右邊為常閉觸點,5,三相異步電動機的啟動控制線路,啟動基本要求： 1、足夠的起動轉矩以加快起動過程。 2、起動電流要小,起動方法有全壓起動和降壓起動,起動方法要根據(jù)電網(wǎng)容量的大小，電動機的功率大小和種類以及工作特性和要求等因素決定,一、全壓起動,利用閘刀開關或接觸器直接把電動機接到電網(wǎng)上,優(yōu)點：起動設備簡單，成本低，起動時間短，起動方便可靠,缺點：起動電流大，對電動機和電網(wǎng)有一定的沖擊,6,僅適用不頻繁

3、起動的小容量電動機,一）開關控制電路,7,二）接觸器控制,SB2啟動按鈕 SB1停止按鈕,點動,長動,KM自鎖觸點,電路保護環(huán)節(jié)： 1、短路保護 (FU) 2、過載保護 (FR) 3、欠壓和失壓保護（KM,8,SA+長動 SA點動,SB2 +長動 SB3 +點動,9,三）正反轉控制,機械互鎖,電氣互鎖,從主電路上看KM1和KM2同時通電會造成主電路電源短路注意：KM1和KM2不能同時通電或閉合,10,電氣互鎖的作用：防止接觸器主觸點熔焊或機械結構失靈使主觸點不能斷開。若另一接觸器動作會造成事故,11,12,工作臺自動往返控制,SQ3和SQ4為超程限位開關,除去SQ1是怎樣一個工作過程,13,四

4、）多地點控制電路,14,五）順序起、?？刂齐娐?15,16,二、降壓起動,電動機的定子加上了降低了的電壓進行起動，起動后再將電壓恢復至額定值，目的是減少較大的起動電流以減少對電網(wǎng)的沖擊,一）、Y降壓起動 在正常運行時，電機定子繞組聯(lián)成形，起動時聯(lián)結成Y形，起動完畢后再恢復為形,問題： 電機定子繞組有接成Y形和形，正常工作接成Y形的電機是否可以采用Y-降壓起動？ Y-降壓起動 的特點,17,18,KMY與KM不能同時通電,二）、控制電路,19,20,二）串聯(lián)電阻降壓起動,電動機起動時，在三相定子電路上串接電阻，使加在電動機繞組上電壓降低，起動后再將電阻短接，電動機仍然在額定電壓下正常運行,特點：

5、起動方式不受電動機接線形式的限制，設備簡單,21,22,制動控制,停機制動有兩種類型：一是電磁鐵操縱機械進行制動的電磁機械制動；二是電氣制動使電動機產(chǎn)生一個與轉子原來轉動方向相反的力矩來進行制動，常用的電氣制動有反接制動和能耗制動,一）、電磁式機械制動控制電路,應用較普遍的機械制動裝置有電磁抱閘和電磁離合器兩種。 1、電磁抱閘結構,制動輪和電機同軸安裝，當制動閘緊緊抱住制動輪，電動機轉子便會迅速停止旋轉,23,斷電制動控制電路,保證制動閘松開后再啟動電機，KM2失電電機停轉時抱閘,優(yōu)點是不至于因電路中斷或電氣故障的影響而造成事故。如吊車、電梯、卷揚機等機械常采用,缺點是切斷電源后電動機就被制動

6、剎住不能轉動不便調(diào)整,24,通電制動控制電路,優(yōu)點是只有停止按鈕SB1按到底，KM2線圈才能通電制動，如只要停車而不需制動，停止按鈕SB1不按到底，故可根據(jù)實際需要掌握制動與否，延長電磁抱閘壽命,25,二）、電氣制動控制線路、反接制動,原理： 反接制動是利用改變電動機電源的相序，使定于繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉磁場，因而產(chǎn)生制動轉矩的一種制動方法,特點：制動力矩大，制動迅速，效果好，但沖擊效應較大，制動準確性差。通常僅適用于10kw以下的小容量電動機,要求1：通常要求在電動機主電路中串接反接制動電阻電阻以限制反接制動電流。反接制動電阻的接線方法有對稱和不對稱兩種接法,要求2：在電動機轉速接近于零時

7、，及時切斷反相序電源，以防止反向再起動,26,1）單向反接制動控制電路,為反接制動作好準備,27,2）可逆運行反接制動控制電路,28,29,2、能耗制動控制,原理：在電動機脫離三相交流電源之后，在電動機定子繞組上立即加一個直流電壓，利用轉子感應電流與靜止磁場的作用以達到制動的目的,優(yōu)點：停車準確可靠，制動平穩(wěn)、能耗小。對電網(wǎng)無沖擊，缺點：需要直流電源,在一些重型機床中，常常將能耗制動與電磁抱閘配合使用，先進行能耗制動，當轉速降至某值時，令抱閘動作，可以有效地實現(xiàn)準確快速停車,30,31,為制動作好準備,32,33,在制動要求不高，電動機功率在10KW以下時可采用無變壓器的單管能耗制動電路。它是

8、無變壓器的單管采用半波整流器作為直流電源，這種電源體積小，成本低,34,三相異步電動機的調(diào)速電路,調(diào)速方法以下幾種： 1、改變轉差率 2、改變電動機磁極對數(shù) 3、改變供電電源頻率,35,一、雙速電動機控制電路（變極調(diào)速）（一）變極原理,方法1：在定子上裝兩套各具有不同極數(shù)的獨立繞組,方法2：在一個繞組上用改變繞組的連接方式來改變磁 極對數(shù),36,磁極4極，磁極對數(shù)P2,磁極2極，磁極對數(shù)P1,37,1、/YY接法,38,低速-接法：個電源線連接在接線端、每根繞組的中點接出的接線端空著不接，此時磁極為，電機同步轉速為1500 r/min,高速-YY接法：接線端、短接，、三個接線端接上電源，此時磁

9、極為，同步轉速為3000 r/min,注：為保證轉向一致，兩種接法切換時，應將電源相序反過來,特點：當電機轉速從低速切換到高速時，轉速升高一倍，功率只提高15，可近似看成恒功率調(diào)速，高速時輸出轉矩比低速時幾乎減少一半。金屬切削機床宜采用,39,2、Y/YY接法,特點：兩種轉速下電動機的額定轉速近似不變，而高速時輸出功率將比低速時增大一倍，在輕工業(yè)系統(tǒng)中的運輸帶、起重機負載是恒定的，宜采用Y/YY接法,40,二）、雙速電動機/YY接法控制電路,41,42,43,二、變頻器（變頻調(diào)速,一）變頻器的基本類型,對交流電動機實現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置叫變頻器。變頻器按其結構可分為兩種基本類型：交交變頻器和交直交

10、變頻器,44,交交變頻器沒有明顯的中間濾波環(huán)節(jié)，電網(wǎng)交流電被直接變成可調(diào)頻調(diào)壓的交流電。而交直交變頻器先將電網(wǎng)交流電變換為直流電，經(jīng)中間濾波環(huán)節(jié)之后，再進行逆變轉換為變頻變壓的交流電,交交變頻器的特點是屬于一次換能，效率較高，但整個裝置元件數(shù)較多，調(diào)頻范圍僅為電網(wǎng)頻率的1312，適用于低速大功率拖動。交一直一交變頻器是二次換能，效率略低，裝置元件數(shù)較少，頻率調(diào)節(jié)范圍較寬，適用于各種拖動裝置,45,二）、交一直一交變頻器 1、單相交一直一交變頻器,晶閘管整流器將交流電整流為幅值可調(diào)的直流電U d ， 直流電壓U。通過電容C濾波，以減小波紋,46,2、三相交一直一交變頻器,由電感L和電容C構成濾波

11、環(huán)節(jié)，以減小整流以后的電壓和電流的波紋,根據(jù)中間濾波環(huán)節(jié)是電容性或是電感性，可以將交一直一角變頻器分為電壓型或電流型變頻器,47,三）、變頻調(diào)速的條件,要求改變定子供電頻率f1的同時改變供電電壓U1的大小,48,49,四）、變頻器電氣控制線路,KM控制變頻器接通或斷開電源,KA1正轉；KA2反轉,30C、30B報警,50,51,52,復 習,1、機床電氣控制線路的組成,一個完整的控制電路包括了電源電路、主電路、控制電路和輔助電路四部分,2、電動機啟動的基本要求,1、足夠的起動轉矩以加快起動過程。 2、起動電流要小,3、電動機如何實現(xiàn)正反轉,將接至電動機的三相電源進線中任意的兩相對調(diào)，即可實現(xiàn)正

12、反轉,4、電機正反轉電氣互鎖的作用,防止接觸器主觸點熔焊或機械結構失靈使主觸點不能斷開。若另一接觸器動作會造成事故,53,5、降壓啟動的目的,目的是減少較大的起動電流以減少對電網(wǎng)的沖擊,6、電機定子繞組有接成Y形和形，正常工作接成Y形的電機是否可以采用Y-降壓起動？ Y-降壓起動的特點,星形起動時起動電流和起動轉矩只有三角形起動的三分之一,7、制動電阻的作用？制動電阻的接法,限制制動電流，對稱接法（限制了制動電流又限制了制動扭矩）和不對稱接法（只限制了制動電流,8、能耗制動的原理,在電動機脫離三相交流電源之后，在電動機定子繞組上立即加一個直流電壓，利用轉子感應電流與靜止磁場的作用以達到制動的目的,54,9、電動機的調(diào)速方法,1、改變轉差率 2、改變電動機磁極