第2章電氣控制線路基礎(chǔ)2

控制板件控制柜控制柜第二章電氣控制線路基礎(chǔ)

電器控制線路是用導(dǎo)線將電機(jī)、電器、儀表等元件聯(lián)接起來，并實(shí)現(xiàn)特定的控制要求。電器控制線路應(yīng)本著簡單易懂、分析方便的原則，用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)進(jìn)行繪制。本章主要介紹應(yīng)用廣泛的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)的基本控制線路和一些典型控制線路。講解新型的電氣控制裝置軟啟動(dòng)器的使用，最后講解電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法以及常用機(jī)床電氣控制線路的分析。2.1電器控制線路的符號(hào)及繪制原則2.2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的基本控制線路2.3三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的降壓啟動(dòng)線路2.4三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路2.5電器控制線路的設(shè)計(jì)方法及保護(hù)措施2.6典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析

電器控制線路包括：主電路和控制（輔助）電路兩部分。電器控制線路的表示方法有：電氣原理圖、安裝接線圖兩種。由于它們的用途不同，繪制原則也有差別。電氣原理圖：根據(jù)電路工作原理用規(guī)定的圖形符號(hào)繪制，能夠清楚地表明電路功能。（分析系統(tǒng)的工作原理時(shí)用）重點(diǎn)講2.1.1電器控制線路常用的圖形、文字符號(hào)(38-40頁）：第1章中講到的電器元件的圖形、文字符號(hào)要記住。2.1電器控制線路的符號(hào)及繪制原則2.1.2繪制原理圖應(yīng)遵循的原則：①電器控制線路根據(jù)電路通過的電流大小可分為主電路和控制電路。用粗線條畫在原理圖的左邊?？刂齐娐肥峭ㄟ^弱電流的電路，用細(xì)線條畫在原理圖的右邊。無論主電路還是輔助電路，均按功能布置，盡可能按動(dòng)作順序從上到下、從左到右排列。②電氣原理圖中，所有電器元件的圖形、文字符號(hào)必須采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。③若有多個(gè)同一種類的電器元件，可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào)的下標(biāo)，如KM1、KM2等。④所有按鈕、觸頭均按沒有外力作用和沒有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫出。⑤電氣原理圖中，應(yīng)盡量減少線條和避免線條交叉，兩線交叉連接時(shí)的電氣連接點(diǎn)須用黑點(diǎn)標(biāo)出。根據(jù)圖面布置需要，可以將圖形符號(hào)旋轉(zhuǎn)繪制，一般逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°，但文字符號(hào)不可倒置。62.1.3電氣原理圖繪制規(guī)則舉例圖M7120平面磨床軸坐標(biāo)圖示法電氣原理圖2.2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的基本控制線路

三相異步電動(dòng)機(jī)的控制線路大多采用接觸器、繼電器、閘刀開關(guān)、按鈕等有觸點(diǎn)電器組合而成。由于三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，分為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)，二者的構(gòu)造不同，起動(dòng)方法也不同，起動(dòng)控制線路差別更大。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)實(shí)際中，它的應(yīng)用占到了使用電動(dòng)機(jī)的80%以上。所以本章主要講解三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制線路。本節(jié)先介紹其基本的控制線路。2.2.1直接起動(dòng)（全壓起動(dòng)）控制線路1.用刀閘直接起動(dòng)：如圖示。適用于一般小型臺(tái)鉆和砂輪機(jī)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1KM停止按鈕起動(dòng)按鈕自鎖觸頭2.用接觸器直接起動(dòng)線路：電路KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1KM停止按鈕起動(dòng)按鈕自鎖觸頭用接觸器直接起動(dòng)線路：M3~KMSB2C'ABCKMFUQSB'SB1KM停止按鈕起動(dòng)按鈕自鎖觸頭工作原理:按鈕松開線圈（KM）由于自鎖繼續(xù)通電觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB2）

線圈（KM）通電自鎖電機(jī)旋轉(zhuǎn)觸頭（KM）打開電機(jī)停轉(zhuǎn)按下按鈕(SB1)線圈（KM)斷電用接觸器直接起動(dòng)線路：KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1KM停止按鈕起動(dòng)按鈕自鎖觸頭工作原理:按鈕松開線圈（KM）由于自鎖繼續(xù)通電觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB2）

線圈（KM）通電自鎖電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)觸頭（KM）打開電機(jī)停轉(zhuǎn)按下按鈕(SB1)線圈（KM)斷電用接觸器直接起動(dòng)線路：保護(hù)措施：失欠壓、過載、短路保護(hù)。點(diǎn)動(dòng)與長動(dòng)“一按（點(diǎn)）就動(dòng)，一松（放）就?！钡碾娐贩Q為點(diǎn)動(dòng)控制電路。點(diǎn)動(dòng)控制電路常用于調(diào)整機(jī)床，對(duì)刀操作等。因短時(shí)工作，電路中不設(shè)熱繼電器。思考?

以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)既能點(diǎn)動(dòng)、又能連續(xù)運(yùn)行不能點(diǎn)動(dòng)！KASB1KASB2FR~SBM3~ABCKMFUQ主電路點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制QFRM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。SB3：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動(dòng)作不夠可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主電路控制電路~點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制KASB1KASB2FRKMM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）控制關(guān)系SB：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行~FRQSKASB圖(c)中：加一個(gè)中間繼電器實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)動(dòng)時(shí)：SB2↓→KM+→M點(diǎn)動(dòng)長動(dòng)時(shí)：SB1↓→KA+閉合→KM+并自鎖→M長動(dòng)直接起動(dòng)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)線路簡單、起動(dòng)力矩較大；缺點(diǎn)：起動(dòng)電流大，一般達(dá)額定電流的5-7倍。適合于小容量的電機(jī)。圖(b)中：在KM自鎖觸點(diǎn)處加一復(fù)合按鈕SB2點(diǎn)動(dòng)時(shí)：SB2↓→KM+→M點(diǎn)動(dòng)（同時(shí)斷開自鎖回路）長動(dòng)時(shí)：SB1↓→KM+并自鎖→M長動(dòng)2.2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路

反轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)：改變相序，任意兩相線對(duì)調(diào)?？捎蓛蓚€(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)。

FUFRABKM1QSM3~CKM2KM1FRKM2KM2SB3KM1SB1SB2主電路控制電路KMF該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！ABCKMRM3~FUQFRSB1操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車FRSB1KMFKMFSBF~KMRSBRKMR鼠籠式電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(1)電器聯(lián)鎖(互鎖)作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時(shí)，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路。KMFSB1FRKMRKMRKMRM3~ABCKMFFRFUQ互鎖~KMFSBFKMFKMRSBR鼠籠式電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(2)--加聯(lián)鎖KMRKMFM3~ABCFUQFR雙保險(xiǎn)機(jī)械聯(lián)鎖（復(fù)合按鈕）電器聯(lián)鎖（互鎖觸頭）電器聯(lián)鎖KMFSB1KMRKMRKMF機(jī)械聯(lián)鎖~KMFSBFKMRSBRSBFSBRFR鼠籠式電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(3)--雙重聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路互鎖：就是互相“鎖住”對(duì)方，不讓對(duì)方同時(shí)處于工作狀態(tài)。一方處于工作時(shí)，另一方就被“鎖住”不能再處于工作狀態(tài)，除非處于工作狀態(tài)的一方停止工作?；ユi目的：避免同時(shí)工作，避免短路?；ユi形式：電氣、機(jī)械和多重互鎖。正反轉(zhuǎn)互鎖控制2.2.4多地點(diǎn)控制線路控制原則：起動(dòng)（常開）按鈕應(yīng)并聯(lián)連接，即邏輯“或”的關(guān)系；停車（常閉）按鈕應(yīng)串聯(lián)連接，即邏輯“與非”的關(guān)系。如圖所示：為三地點(diǎn)控制線路：2.2.5多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制如圖所示：油泵電機(jī)由KM1控制，主軸電機(jī)由KM2控制?？刂齐娐稦UKM2ABCFUM13~ABCKM1M23~主電路FR1FR2順序控制電路（1）：兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序，沒有延時(shí)要求。KM1SB1KM2~KM1SB2KM2SB4KM1SB3FR1FR2順序控制電路（2）：兩電機(jī)保證起動(dòng)的先后順序，同時(shí)保證停止先后順序。KM1SB1KM2~KM1SB2KM2SB4KM1SB3FR1FR2KM2按順序工作時(shí)的聯(lián)鎖控制不可以

!

兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭（KM1）的負(fù)荷過重。M3~KM1FRKM2M3~主電路控制電路這樣實(shí)現(xiàn)順序控制可不可以?FRFRSB1KM1KM1SB2~KM2SB3KM2KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KTSB2

KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)KTM2起動(dòng)主電路同前控制電路~順序控制電路(3)：M1起動(dòng)后，M2延時(shí)起動(dòng)。

不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT~實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的順序控制，用以下電路可不可以？2.2.6自動(dòng)循環(huán)控制如圖示：鉆削加工時(shí)刀架的自動(dòng)循環(huán)過程。具體要求:①自動(dòng)循環(huán)：刀架能自動(dòng)地由位置1移動(dòng)到位置2進(jìn)行鉆削加工并自動(dòng)退回位置1。②無進(jìn)給切削：即刀具到達(dá)位置2時(shí)不再進(jìn)給，但鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行無進(jìn)給切削以提高工件加工精度。③快速停車：當(dāng)?shù)都芡顺龊笠罂焖偻＼囈詼p少輔助工時(shí)。按控制過程的變化參量進(jìn)行控制的關(guān)鍵是：正確選擇控制參量確定控制原則合理選擇電器元件刀架的自動(dòng)循環(huán)過程2M3~SQ1SQ21刀架鉆頭工件行程開關(guān)SQ1SQ2M3~21正向進(jìn)給刀架的自動(dòng)循環(huán)過程刀架的自動(dòng)循環(huán)過程SQ1SQ2M3~21無進(jìn)給切削刀架的自動(dòng)循環(huán)過程SQ1SQ2M3~21反向退刀鉆削加工時(shí)，刀架的自動(dòng)循環(huán)過程工藝要求如下：①自動(dòng)循環(huán)：即刀架能自動(dòng)地由位置1移動(dòng)到位置2進(jìn)行鉆削加工并自動(dòng)退回位置1。②無進(jìn)給切削：刀具到達(dá)位置2時(shí)不再進(jìn)給，但鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行無進(jìn)給切削以提高工件加工精度。③快速停車：當(dāng)?shù)都芡顺龊?，要求快速停車，以減少輔助工時(shí)。自動(dòng)循環(huán)要求當(dāng)?shù)都苓\(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)能自動(dòng)地改變電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，即控制對(duì)象要求控制裝置能根據(jù)控制過程中行程位置來改變或終止控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)刀架自動(dòng)循環(huán)過程中，最理想的是由控制裝置直接反映控制變化參量——行程.5.2.2.1自動(dòng)循環(huán)行程開關(guān)KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2自動(dòng)循環(huán)控制電路采用兩個(gè)行程開關(guān)SQ1和SQ2作為行程控制KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2反向運(yùn)行KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2反向運(yùn)行KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2反向運(yùn)行KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2反向運(yùn)行碰SQ1停止KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KM2SB3SQ1SQ2FRM3~ABCFUQFRKM1KM2SQ1SQ2SB2正向運(yùn)行自動(dòng)循環(huán)控制電路KM1吸合自鎖至左極端位置撞開SQ2反向運(yùn)行碰SQ1停止為提高加工精度，當(dāng)?shù)都芤苿?dòng)到位置2時(shí)，要求在無進(jìn)給情況下進(jìn)行磨光，磨光后，刀架回位置1停車，這個(gè)過程的變化參量有切削表面光潔度和時(shí)間，但表面精度不易直接測量，所以采用時(shí)間來表征無進(jìn)給切削過程，切削時(shí)間用時(shí)間斷電器來反映?？刂齐娐啡鐖D（主電路相同）5.2.2.2無進(jìn)給切削KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KTSB2正向運(yùn)行5.2.2.2無進(jìn)給切削KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KTSB2正向運(yùn)行無進(jìn)給切削KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KT無進(jìn)給切削至左極端撞開SQ2SB2正向運(yùn)行KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KT無進(jìn)給切削電機(jī)停車鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至左極端撞開SQ2SB2正向運(yùn)行無進(jìn)給切削電機(jī)停車鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至左極端撞開SQ2SB2正向運(yùn)行時(shí)間繼電器線圈計(jì)時(shí)KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KT無進(jìn)給切削電機(jī)停車鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至左極端撞開SQ2SB2正向運(yùn)行時(shí)間繼電器線圈計(jì)時(shí)反向運(yùn)行時(shí)間到KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KT5.2.2.3快速停車為縮減輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，應(yīng)準(zhǔn)確停車以減少超行程，因此有快速停車的要求，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)可采用反接制動(dòng)方法，取轉(zhuǎn)速為變化參量，用速度繼電器來檢測轉(zhuǎn)速，線圈如下圖

M3~VWKM1UL3L1L2QFKM2KSKM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2FRSQ1KM2KTKSRKSRKSFKSF快速停車KM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2SQ1KM2KTKSRKSRKSFKSF快速停車FRKM1SB1KM2KM2KM1~KM1SB2KTSB3SQ1SQ2SQ1KM2KTKSRKSRKSFKSF刀架自動(dòng)循環(huán)電路FR

因此說控制過程變化參量進(jìn)行控制的規(guī)律是組成電器控制線路的一種基本方法。自動(dòng)循環(huán)無進(jìn)給切削快速停車從上述分析可見，上圖是根據(jù)刀架的三個(gè)工藝過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律找出反映每個(gè)過程實(shí)質(zhì)的三個(gè)不同參量，行程時(shí)間速度并準(zhǔn)確地測量出來作為控制信號(hào)，組成預(yù)期要求的各種自動(dòng)控制線路。1.工藝要求刀架能自動(dòng)循環(huán)，如圖示：2．實(shí)現(xiàn)無進(jìn)給切削：

根據(jù)時(shí)間原則，采用時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)無進(jìn)給切削控制。如圖示：補(bǔ)充題：1.分析如圖所示線路中，哪種線路能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行和停止，哪種不能？為什么？2.交流接觸器能否串連使用？為什么？不能。因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總是有先有后，不可能同時(shí)吸合，先吸合的接觸器磁路閉合，線圈的電感顯著增加，電壓降也相應(yīng)增加，從而使另一個(gè)接觸器的線圈電壓達(dá)不到吸合電壓而不能動(dòng)作。

2.3三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制線路2.3.1星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路：條件：對(duì)于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步機(jī)可采用星—三角形降壓起動(dòng)的方法，來達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的。星—三角形起動(dòng)過程優(yōu)點(diǎn)是：起動(dòng)電流?。橹苯悠饎?dòng)的1/3），結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是原來三角形接法的1/3。它適合輕載或空載狀態(tài)下起動(dòng)。工作過程：2.3.2定子繞組串電阻減壓起動(dòng)控制線路起動(dòng)時(shí)在三相定子繞組中串入電阻R，從而減低了定子繞組上的電壓，待起動(dòng)后，再將電阻R切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下投入正常運(yùn)行?？刂凭€路見下頁：串電阻起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：提高了功率因數(shù)，改善了電網(wǎng)質(zhì)量，電阻價(jià)格便宜，控制線路簡單。缺點(diǎn)是：電阻上功率損耗大。只適用中小容量電機(jī)不經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)的場合。：工作過程：合上QS→SB2↓→KM1+并自鎖→KM1主觸頭閉合→M串R起動(dòng)，同時(shí)KT通電（延時(shí)t秒)→KT常開閉合→KM2+并自鎖→KM1-→KT-2.3.3自耦變壓器減壓起動(dòng)控制線路：方法起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的電流沖擊小，損耗功率也小，但自耦變壓器價(jià)格較貴。此法主要用于起動(dòng)較大容量的電動(dòng)機(jī)。

2.3.4軟啟動(dòng)器及其使用主要特點(diǎn)：采用電子啟動(dòng)的方法。具有軟啟動(dòng)和軟停車功能，啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)，另外還具有電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)等功能。原理：利用晶閘管的移相控制原理應(yīng)用范圍：★油田采油設(shè)備(注水泵、輸油泵、磕頭機(jī)、潛油電泵)?！锩旱V牽引車，輸送帶，石材機(jī)械，選礦機(jī)，排風(fēng)機(jī)。★廣泛應(yīng)用于機(jī)械配套，如吹膜機(jī)、制管機(jī)、型材押出機(jī)、包裝機(jī)械、煙草機(jī)械、小型流水線、木材加工機(jī)械、循環(huán)水泵、紡織機(jī)械等配套。★鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)?！镅a(bǔ)水泵、恒壓供水、中央空調(diào)。★擠出機(jī)、自動(dòng)化生產(chǎn)線、吹瓶機(jī)。2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路2.4.1反接制動(dòng)控制線路

反接制動(dòng)原理是利用制動(dòng)時(shí)使電源反相序,使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反,因而產(chǎn)生制動(dòng)力矩快速停車。制動(dòng)到轉(zhuǎn)速接近零時(shí),電動(dòng)機(jī)電源自動(dòng)切除,否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反方向旋轉(zhuǎn),檢測元件采用直接反映轉(zhuǎn)速信號(hào)的速度繼電器.此外，由于反接制動(dòng)電流較大，制動(dòng)時(shí)需在定子回路中串入電阻以限制制動(dòng)電流。反接制動(dòng)電阻的接法有兩種:對(duì)稱電阻接法和不對(duì)稱電阻接法,如圖：1.電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行反接制動(dòng)控制線路起動(dòng)：SB2↓→KM1+并自鎖→M+運(yùn)轉(zhuǎn)→KS常開閉合停車：SB1↓→KM1-→KM2+→電機(jī)反轉(zhuǎn)串電阻制動(dòng)→當(dāng)n≈0時(shí)→KS常開斷開→KM2-停車存在問題：分析圖(b):起動(dòng)：SB2↓→KM1+并自鎖→M起動(dòng)運(yùn)行→KS+為制動(dòng)準(zhǔn)備制動(dòng)：SB1↓→KM1-→KM2+并自鎖→定子繞組串電阻反接制動(dòng)→到n≈0時(shí)→KS常開斷開→KM2-→M停車結(jié)束。

２．可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制線路分析圖(a):電動(dòng)機(jī)正向：起動(dòng)：SB1↓→KM1+→M正轉(zhuǎn)→KSF常閉打開、常開閉合。制動(dòng)：SB↓→KM1-→KM2+→實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)直到n≈0時(shí)→KSF常開斷開→KM2-→KSF常閉閉合，所以不會(huì)造成反接制動(dòng)后電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)。

工作過程：以電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為例：如圖(b)所示：反接制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)能力強(qiáng)，制動(dòng)時(shí)間短，因采用以轉(zhuǎn)速為變化參量用速度繼電器檢測轉(zhuǎn)速信號(hào)，能夠準(zhǔn)確地反映轉(zhuǎn)速不受外界因素干擾，有很好的制動(dòng)效果。缺點(diǎn)：制動(dòng)電流大，能量損耗大。2.4.2能耗制動(dòng)控制線路所謂能耗制動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個(gè)直流電源，即通入直流電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用達(dá)到制動(dòng)的目的。1.電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制線路工作過程如下：起動(dòng)時(shí)SB2↓→KM1+并自鎖→M運(yùn)行制動(dòng)時(shí)SB1↓→KM1-→M斷開電源：KM2+→M兩相定子繞組通入直流電，開始能耗制動(dòng)KT+→延時(shí)t秒后KT常閉斷開→KM2-（KT-）→M切斷直流電→能耗制動(dòng)結(jié)束。該控制線路制動(dòng)能量損耗小，制動(dòng)電流較小，制動(dòng)準(zhǔn)確，但需要整流電源，制動(dòng)速度較慢，對(duì)于較大功率的電動(dòng)機(jī)要采用三相整流電路，則所需設(shè)備多，投資成本高。因此本電路適用于要平穩(wěn)制動(dòng)的場合。2.可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)控制線路

2.4.3三相異步電動(dòng)機(jī)電容制動(dòng)控制電容制動(dòng)是在切斷三相異步機(jī)電源后，在定子繞組上接入電容器。轉(zhuǎn)子內(nèi)剩余磁切割定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流，向電容器充電，充電電流在定子繞組中形成磁場，這磁場與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流相互作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停車?？刂凭€路可同上，也可為下圖：工作過程：起動(dòng)時(shí)SB2↓→KM1+并自鎖→M運(yùn)行KT得電→其常開立即閉合為制動(dòng)做準(zhǔn)備；制動(dòng)時(shí)：SB1↓→KM1失電→M斷開電源：1）KM2+→電容器接入，開始制動(dòng)2）KT斷電→延時(shí)t秒后KT常開斷開→KM2失電→電容器斷開→制動(dòng)結(jié)束。例：鉆削加工刀架自動(dòng)循環(huán)控制，如要求加上快速停車如何實(shí)現(xiàn)？滿足以上三點(diǎn)的完整的鉆削加工過程如下圖：例1：某籠型電動(dòng)機(jī)正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，要求降壓起動(dòng)、快速停車，試設(shè)計(jì)主電路與控制電路。采用定子繞組串電阻降壓起動(dòng)，反接制動(dòng)快速停車。如下圖示：例2：M1M2均為籠型電動(dòng)機(jī)，可直接起動(dòng)，按下列要求設(shè)計(jì)控制電路：

（1）M1先起動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)間后M2自行起動(dòng)

（2）M2起動(dòng)后，M1立即停車

（3）M2能單獨(dú)停車

（4）M1M2均能點(diǎn)動(dòng)聯(lián)鎖控制的關(guān)鍵是正確選擇聯(lián)鎖觸點(diǎn)，其普遍規(guī)律為：

①要求甲接觸器動(dòng)作時(shí)，乙接觸器不能動(dòng)作，則須將甲接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)串在乙接觸器的線圈電路中。②要求甲接觸器動(dòng)作后乙接觸器方能動(dòng)作，則須將甲接觸器的常開輔助觸點(diǎn)串在乙接觸器的線圈電路中。③要求乙接觸器線圈先斷電釋放后方能使甲接觸器線圈斷電釋放，則須將乙接觸器常開輔助觸點(diǎn)并在甲接觸器的線圈電路中的停止按鈕上。2.5三相籠型異步電動(dòng)機(jī)速度控制線路2.5三相籠型異步電動(dòng)機(jī)速度控制線路對(duì)鼠籠式交流電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速公式為n=60f1(1-s)

/p因此調(diào)速的方法有：改變極對(duì)數(shù)p----變極調(diào)速；改變轉(zhuǎn)差率s----串極調(diào)速；改變頻率f----變頻調(diào)速。（一）、變極調(diào)速控制線路這一線路的設(shè)計(jì)思想是通過改變電機(jī)繞組的接線方式來達(dá)到調(diào)速的目的，采用時(shí)間繼電器按照時(shí)間原則來完成，多速機(jī)一般有雙速、三速、四速之分，雙速電機(jī)定子有一套繞組，三速、四速則為二套繞組。雙速電動(dòng)機(jī)三相繞組連接圖如圖5-39所示?！鳌猋Y屬于恒功率調(diào)速，Y-YY屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，其控制線路如P131圖5-40所示，圖中SC為雙投開關(guān)，合向低速時(shí)，電動(dòng)機(jī)接成△形，低速運(yùn)轉(zhuǎn)，S會(huì)向高速位置時(shí)，接觸器KM、KM2工作，電動(dòng)機(jī)接成星形高速運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間繼電器KT的作用是：電動(dòng)機(jī)直接向高速起動(dòng)時(shí)，接通低速接觸器KM3經(jīng)KT延時(shí)后，自動(dòng)切換到接觸器KM1、KM2工作，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣先低速，后高速的控制，目的是限制起動(dòng)電流。In△YYInYYY雙速機(jī)優(yōu)點(diǎn)：可以適應(yīng)不同負(fù)載性質(zhì)的要求，而要恒功率調(diào)速時(shí)可采用△—YY，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)用Y—YY，線路簡單，維修方便。缺點(diǎn)：有級(jí)調(diào)速且價(jià)格較貴，多速機(jī)調(diào)速有一定使用價(jià)值，通常使用時(shí)與機(jī)械變速配合使用，以擴(kuò)大其調(diào)速范圍，使用于各種機(jī)床粗加工（低速）和精加工（高速）等。１、雙速電機(jī)的變極方法U1V1W1端接電源，U2V2W2開路，電動(dòng)機(jī)為△接法(低速)U1V1W1端短接，U2V2W2端接電源為YY接法（高速）注意，變極時(shí)，調(diào)換相序，以保證變極調(diào)速以后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變。低速高速Y-Y連接?接繞線式電動(dòng)機(jī)可以在轉(zhuǎn)子中串電阻起動(dòng)，以減小電流，也可以在轉(zhuǎn)子中串入不同的電阻值運(yùn)轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)工作在不同的人為特性上，以獲得不同的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)速目的。分段串電阻通?？捎弥骺刂破鱽韺?shí)現(xiàn)，這類線路主控制器的觸點(diǎn)位置較為繁瑣。（三）、其它調(diào)速方式如可控硅調(diào)壓調(diào)速，變頻調(diào)速以及滑差電機(jī)調(diào)速等。（二）、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速控制線路變頻調(diào)速的基本概念什么是變頻調(diào)速？上世紀(jì)80年代前，什么因素制約了變頻調(diào)速的發(fā)展？變頻調(diào)速的特點(diǎn)2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用變頻器的類型工具變流環(huán)節(jié)分類交－直－交變頻器大多數(shù)變頻器都屬于交－直－交型交－交變頻器根據(jù)直流電路的濾波方式分類電壓型變頻器電流型變頻器2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用變頻器的類型根據(jù)控制方式分類V/f控制開環(huán)控制原因：僅改變頻率，將會(huì)產(chǎn)生由弱勵(lì)磁引起的轉(zhuǎn)矩不足或由過勵(lì)磁引起的磁飽和現(xiàn)象，使電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)和效率顯著下降?？刂茩C(jī)理：改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，在較廣范圍內(nèi)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率不下降。這就是控制電壓與頻率之比，所以稱為V/F控制。2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用特點(diǎn)它是最簡單的一種控制方式，不用選擇電動(dòng)機(jī)，通用性優(yōu)良。與其他控制方式相比，在低速區(qū)內(nèi)電壓調(diào)整困難，故調(diào)速范圍窄，通常在1∶10左右的調(diào)速范圍內(nèi)使用。急加速、減速或負(fù)載過大時(shí)，抑制過電流能力有限。不能精密控制電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度，不適合用于同步運(yùn)轉(zhuǎn)場合。矢量控制基本概念產(chǎn)生原因：按照直流電動(dòng)機(jī)電樞電流控制思想，使交流異步電動(dòng)機(jī)達(dá)到與直流電動(dòng)機(jī)相同的調(diào)速性能。機(jī)理：即將供給異步電動(dòng)機(jī)的定子電流在理論上分成兩部分：產(chǎn)生磁場的電流分量（磁場電流）和與磁場相垂直、產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流）。該磁場電流、轉(zhuǎn)矩電流與直流電動(dòng)機(jī)的磁場電流、電樞電流相當(dāng)。特點(diǎn)需要使用電動(dòng)機(jī)參數(shù)，一般用做專用變頻器。調(diào)速范圍在1∶100以上。速度響應(yīng)性極高，適合于急加速、減速運(yùn)轉(zhuǎn)和連續(xù)4象限運(yùn)轉(zhuǎn)，能適用于任何場合。變頻器的類型根據(jù)輸出電壓調(diào)制方式分類PAM方式脈沖幅值調(diào)制（PAM，PulseAmplitudeModulation）PWM方式脈沖寬度調(diào)制（PWM，PulseWidthModulation）根據(jù)輸入電源的相數(shù)分類單相變頻器三相變頻器2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用變頻器的組成主電路控制電路保護(hù)電路2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用變頻器的主要技術(shù)參數(shù)輸入側(cè)主要額定數(shù)據(jù)輸出側(cè)主要額定數(shù)據(jù)對(duì)變頻器設(shè)置和調(diào)試時(shí)的主要參數(shù)2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用變頻器的選擇種類選擇容量選擇變頻器的主要功能頻率給定功能升速、降速和制動(dòng)控制控制功能保護(hù)功能變頻器的操作方式數(shù)字操作器和數(shù)字顯示器遠(yuǎn)程操作端子操作2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用變頻調(diào)速與變頻器的使用應(yīng)用舉例：Micromaster440應(yīng)用舉例2.6變頻調(diào)速與變頻器的使用2．7電器控制線路的簡單設(shè)計(jì)法

電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般包括確定拖動(dòng)方案、選擇電機(jī)容量和設(shè)計(jì)電氣控制線路。電氣控制線路的設(shè)計(jì)又分為主電路設(shè)計(jì)和控制電路設(shè)計(jì)。電氣控制線路的設(shè)計(jì)通常有兩種方法，即一般（經(jīng)驗(yàn)）設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。2.7.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及保護(hù)措施：采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：（一）保證控制線路工作的安全和可靠性。電器元件要正確連接，否則可能使線路發(fā)生誤動(dòng)作，甚至造成嚴(yán)重事故。1．線圈的連接：兩個(gè)電器線圈如需同時(shí)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)并聯(lián)連接，切勿串聯(lián)，否則會(huì)燒毀線圈。2.電器觸頭的連接：同一個(gè)電器的常開和常閉觸頭位置盡可能靠近，盡可能有等電位點(diǎn)。如圖：

3.在線路中應(yīng)盡量避免許多電器觸頭依次接通，才能接通另一個(gè)電器的控制線路。

4.在設(shè)計(jì)控制線路中，應(yīng)考慮繼電器觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰Α?/p>

如需增加接通能力，就用多觸頭并聯(lián)；如需增加分?jǐn)嗄芰?，則用多觸頭串聯(lián)。5．設(shè)計(jì)控制線路時(shí)，應(yīng)考慮電器元件“觸頭競爭”問題。如圖為觸頭競爭線路，若繼電器KA采用“先合后斷”型,則自鎖環(huán)節(jié)起作用，如KA采用“先斷后合”型，則自鎖環(huán)節(jié)不起作用。（二）控制線路力求簡單、經(jīng)濟(jì)1．盡量減少觸頭數(shù)目。如圖：

2．盡量減少連接導(dǎo)線，以簡化接線。如圖：3.控制線路設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減少或避免長期通電的電器元件，以延長電器元件使用壽命和節(jié)約電能。（三）防止寄生電路

控制線路在某種特殊情況下，發(fā)生意外接通的電路稱為寄生電路（或叫假回路）

1.短路保護(hù)在電器控制線路中，通常采用熔斷器或斷路器作短路保護(hù)。

2.過電流保護(hù):用過電流繼電器3.過載保護(hù)：熱繼電器4．零電壓和欠電壓保護(hù)：防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的保護(hù)叫零電壓保護(hù)。在電壓下降達(dá)到最小允許電壓值時(shí)將電動(dòng)機(jī)電源切除，這就叫欠電壓保護(hù)。（五）力求操作簡單、維護(hù)檢修方便（四）應(yīng)具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)

常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路、過流、過載、過壓、失壓、弱磁、超速、極限等，有時(shí)還設(shè)有合閘、正常工作、事故、分閘等指示信號(hào)。通過實(shí)例介紹電器控制線路的一般設(shè)計(jì)方法在龍門刨床上裝有橫梁機(jī)構(gòu)，刀架在橫梁上，隨加工件大小不同，橫梁需沿立柱上下移動(dòng)，主加工過程中，橫梁又需保證夾緊，在立柱上不允許松動(dòng)。橫梁升降裝置安裝在龍門頂上，通過蝸輪傳動(dòng)，使立柱上的絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，通過螺母使橫梁上下移動(dòng)，橫梁夾緊，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)夾緊螺桿，通過杠桿作用使壓塊將橫梁夾緊或放松。放松1、保證橫梁能上下移動(dòng)，夾緊機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)橫梁的夾緊或放松。2、橫梁夾緊與移動(dòng)之間必須有一定的操作程序。

（1）按向上向下移動(dòng)按鈕后（點(diǎn)動(dòng)控制）首先使夾緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)放松。（2）放松后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到向上或向下移動(dòng)。（3）移動(dòng)到需要位置后，才松開按鈕，橫梁自動(dòng)夾緊。（4）夾緊后電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)。

3、具有上下行程的限位保護(hù)4、橫梁夾緊與橫梁移動(dòng)之間、正反轉(zhuǎn)之間有必要的聯(lián)鎖。橫梁對(duì)電氣控制系統(tǒng)提出如下要求：（1）設(shè)計(jì)主線路橫梁移動(dòng)和橫梁夾緊用兩臺(tái)異步電機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。M3~KM1L3L1L2QFKM2M3~KM3KM4移動(dòng)電機(jī)夾緊電機(jī)（2）設(shè)計(jì)基本控制電路四個(gè)接觸器線圈，只能由二只點(diǎn)動(dòng)按鈕控制。所以需加中間繼電器K1和K2，根據(jù)生產(chǎn)要求，設(shè)計(jì)出圖示草圖，但它不能實(shí)現(xiàn)先后順序控制，還需恰當(dāng)?shù)剡x擇控制過程中的變化參量，實(shí)現(xiàn)上述自動(dòng)控制要求。K1SB1上移K2KM1K1SB2下移K2KM2K2K1KM3KM4K1K2上移下移夾緊放松（3)選擇控制參量，確定控制原則用行程開關(guān)SQ1反映是否放松，當(dāng)放松后壓合SQ1，其常閉觸點(diǎn)使夾緊電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)其離開觸點(diǎn)使上升/下降電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（完成從放松到移動(dòng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換），夾緊的參量用電流表示，在夾緊方向的主電路中串入一個(gè)電流繼電器K3，K3的常閉觸點(diǎn)應(yīng)串接在KM3接觸器電路中，由于橫梁停止移動(dòng)后，夾緊電機(jī)起動(dòng)，此時(shí)K3可以動(dòng)作，使KM3又失電，故采用S1常開觸點(diǎn)短接K3常閉觸點(diǎn)，（此時(shí)要求電機(jī)已經(jīng)起動(dòng)起來S1仍然被碰壓）KM3接通動(dòng)作后，則依靠其輔助觸點(diǎn)自鎖一直到夾緊力增大到K3動(dòng)作后，KM3失電，自動(dòng)停止夾緊工作。4、設(shè)計(jì)聯(lián)鎖保護(hù)環(huán)節(jié)，這里K1、K2常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互鎖，用行程開關(guān)SQ2、SQ3分別實(shí)現(xiàn)上下限位保護(hù)。SQ1除反映放松信號(hào)外，還實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和夾緊間的轉(zhuǎn)換。5、線路的完善和校核，線路初步設(shè)計(jì)完成后，可能還有不合理的地方，應(yīng)仔細(xì)校核，例如進(jìn)一步簡化以節(jié)省觸點(diǎn)數(shù)，節(jié)省電器間連線等，特別應(yīng)對(duì)照生產(chǎn)要求再次分析所設(shè)計(jì)線路是否逐條予以實(shí)現(xiàn)，線路在誤操作時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生事故。一般電器控制線路均可按上述方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。M3~KM1L3L1L2QFKM2M3~KM3KM4移動(dòng)電機(jī)夾緊電機(jī)I>K3K3KM3K1SB1K2KM1K1SB2K2KM2K2K1KM3KM4K1K2上移下移夾緊放松SQ2SQ3K2K1SQ1SQ1

例1：皮帶運(yùn)輸機(jī)的電器控制線路。皮帶運(yùn)輸機(jī)對(duì)電器控制的要求：如圖所示：1.起動(dòng)時(shí)，順序?yàn)?#，2#，1#，并要有一定時(shí)間間隔，以免貨物在皮帶上堆積，造成后面皮帶重載起動(dòng)。2.停車時(shí)，順序?yàn)?#，2#，3#，以保證停車后皮帶上不殘存貨物。3．不論2#或3#出故障（過載時(shí)），1#必須停車，以免繼續(xù)進(jìn)料，造成貨物堆積。4．必要的保護(hù)。

第一步：設(shè)計(jì)主電路其主電路如圖示：

其中：電動(dòng)機(jī)M1控制1#皮帶電動(dòng)機(jī)M2控制2#皮帶電動(dòng)機(jī)M3控制3#皮帶第二步：控制電路設(shè)計(jì)1.順序起動(dòng)，且要有時(shí)間間隔。起動(dòng)順序3#→2#→1#，采用中間繼電器較可靠。如圖：SB2↓→KA+→KA常開觸點(diǎn)使KM3+起動(dòng)→同時(shí)KT1+、KT2+→10秒后KM2+，M2起動(dòng)→20秒后KM1+，M1起動(dòng)。2.順序停車：1#→2#→3#SB1↓→KA-→KT1-、KT2-→KT2常開立即斷開KM1-→此時(shí)因還需KM2、KM3得電一段時(shí)間，所以再用兩個(gè)時(shí)間繼電器KT3、KT4分別控制KM2、KM3失電時(shí)間。3.當(dāng)2#或3#出故障（過載時(shí)），使FR2或FR3斷開，都能按1#→2#→3#順序停車。

2.7.2邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)思想：將控制線路中的接觸器繼電器的通電與斷電、觸頭的閉合與斷開以及主令電器的接通與斷開，看成邏輯變量，用邏輯“0”和邏輯“1”表示，并將這些邏輯變量關(guān)系表示為邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡，然后按化簡后的邏輯函數(shù)式，畫出相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖，最后再做進(jìn)一步檢查、化簡和完善以期得到最佳方案，這就是控制線路的邏輯設(shè)計(jì)。在繼電接觸控制電路邏輯設(shè)計(jì)中規(guī)定：繼電器、接觸器、電磁鐵、電磁閥等元件，線圈通電狀態(tài)定為“1”狀態(tài)，線圈斷電為“0”狀態(tài)。開關(guān)、繼電器、接觸器觸頭閉合狀態(tài)為“1”狀態(tài)，斷開為“0”狀態(tài)。在繼電接觸式控制電路中，把表示觸頭狀態(tài)的邏輯變量稱為輸入邏輯變量；把表示繼電器接觸器線圈等受控元件的邏輯變量稱為輸出變量。輸出邏輯變量的取值是隨各輸入邏輯變量取值變化而變化，輸入、輸出邏輯變量的這種相互關(guān)系稱為邏輯函數(shù)關(guān)系。

（一）邏輯運(yùn)算：1.邏輯與（觸頭串聯(lián)）關(guān)系式：KM=KA1KA2

即只有KA1=1，KA2=1時(shí)KM=1

2.邏輯或（觸頭并聯(lián)）關(guān)系式：KM=KA1+KA2

3.邏輯非

邏輯表達(dá)式：

KM=4.邏輯代數(shù)定理5.化簡時(shí)常用到的常量與變量的關(guān)系：

A+0=AA+1=1A+=1

A0=0A1=AA=0（二）用邏輯代數(shù)化簡電器控制線路1.邏輯關(guān)系式的列寫：若用A表示常開觸頭,表示常閉觸頭,可用邏輯關(guān)系式表示控制線路。例設(shè)某系統(tǒng)控制電路如圖,試寫出其邏輯運(yùn)算關(guān)系式.2.用邏輯代數(shù)式簡化控制線路例：設(shè)某系統(tǒng)局部控制線路如圖，試化簡。化簡后的控制線路如圖示：例：某電機(jī)只有在繼電器KA1,KA2,KA3中任何一個(gè)或兩個(gè)動(dòng)作時(shí)才能運(yùn)轉(zhuǎn)，而在其他條件下都不運(yùn)轉(zhuǎn)，試設(shè)計(jì)其控制線路。設(shè)計(jì)步驟：（1)列出控制元件與執(zhí)行元件的動(dòng)作狀態(tài)表（2）根據(jù)表寫出KM的邏輯表達(dá)式并化簡KA1KA2KA3KM00001111001100110101010101111110KM=KA1?KA2?KA3+KA1?KA2?KA3+KA1?KA2?KA3+KA1?KA2?KA3+KA1?KA2?KA3+KA1?KA2?KA3＝KA1（KA2+KA3）+KA1（KA2＋KA3)（3）根據(jù)簡化了的邏輯式繪制控制電路KMKA2KA3KA1KA2KA3KA12.8典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析分析機(jī)床電氣原理圖的一般原則是：化整為零、順藤摸瓜、先主后輔、集零為整、安全保護(hù)和全面檢查。方法步驟如下：①分析主電路：從主電路的構(gòu)成可分析出電動(dòng)機(jī)或執(zhí)行電器的類型、工作方式、啟動(dòng)、轉(zhuǎn)向、調(diào)速和制動(dòng)等基本控制要求。②分析控制電路：運(yùn)用“化整為零”、“順藤摸瓜”的原則，將控制線路按功能不同劃分成若干個(gè)局部控制線路，從電源和主令信號(hào)開始，經(jīng)過邏輯判斷，寫出控制過程。③分析輔助電路：輔助電路包括執(zhí)行元件的工作狀態(tài)顯示、電源顯示、參數(shù)測定、照明和報(bào)警等部分。④分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)⑤總體檢查：從整體角度進(jìn)一步檢查各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，以達(dá)到清楚地理解原理圖中每一個(gè)電氣元器件的作用、工作過程及主要參數(shù)。2.8.1C650臥式車床的電氣控制線路分析1.車床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式：C650臥式車床可加工的最大工件回轉(zhuǎn)直徑為1020mm,最大工件長度為3000mm,機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式如圖所示:車床的切削加工包括主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng).主運(yùn)動(dòng)為工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由主軸通過卡盤或頂尖帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為刀具的直線運(yùn)動(dòng)，由進(jìn)給箱調(diào)節(jié)加工時(shí)的縱向或橫向進(jìn)給量；輔助運(yùn)動(dòng)為刀架的快速移動(dòng)及工件的夾緊、放松等.從車床的加工工藝出發(fā)，對(duì)拖動(dòng)控制提出下列要求：①主電動(dòng)機(jī)M1完成主軸主運(yùn)動(dòng)和溜板箱進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)的方式，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個(gè)方向的電氣停車制動(dòng)。為加工調(diào)整方便，還應(yīng)具有點(diǎn)動(dòng)功能。②電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)冷卻泵，在加工時(shí)提供切削液，采用直接啟動(dòng)及停止方式，且為連續(xù)工作方式。③主電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電機(jī)應(yīng)具有必要的短路和過載保護(hù)。④快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)，還可根據(jù)使用需要隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)控制啟停。⑤應(yīng)具有安全的局部照明裝置。3.C650型臥式車床的電氣控制線路分析2.電力拖動(dòng)及控制要求

(1)主電路分析

(2)控制電路分析①M(fèi)1的點(diǎn)動(dòng)控制：調(diào)整車床時(shí)，要求M1點(diǎn)動(dòng)控制。SB2為點(diǎn)動(dòng)按鈕。工作過程:合QS→SB2↓→KM1+→M1串限流電阻R低速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)

SB2↑→KM1-→M1停止點(diǎn)動(dòng)②M1的正、反轉(zhuǎn)控制：正轉(zhuǎn):合QS→SB3↓→KM+→KA+→KM1+→M1不串R正向起動(dòng)，電流表A被短接?！鶮T+→t秒后常閉斷開，電流表串入主回路,監(jiān)視負(fù)載情況。反轉(zhuǎn)：合QS→SB4↓→KM+→KA+→KM2+→M1不串R反轉(zhuǎn)起動(dòng)→KT+→同正轉(zhuǎn)時(shí)作用停車：SB1↓→控制線路全部切斷電源→M1停轉(zhuǎn)。

③M1的反接制動(dòng)控制：工作過程如下：M1正向反接制動(dòng)：M1正轉(zhuǎn)時(shí)，KSF閉合，制動(dòng)時(shí)：SB1↓→KM-、KT-、KA-、KM1-→主回路串入電阻R（限流）SB1↑→（經(jīng)SB1→KA常閉→KSF→KM1常閉）KM2+→M1電源反接實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。當(dāng)n≈0時(shí)→KSF斷開→KM2-→M1停止結(jié)束。M1反向反接制動(dòng)工作過程與正向相同，只是M1反轉(zhuǎn)時(shí)，KSR閉合。④刀架快速移動(dòng)控制：轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄壓下限位開關(guān)SQ→KM4+→M3轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀架快速移動(dòng)。⑤冷卻泵電動(dòng)機(jī)控制：SB6↓→KM3+（自鎖）→M2轉(zhuǎn)動(dòng)，提供切削液SB5↓→KM3—→M2停止，不提供切削液。4.C650控制線路特點(diǎn)：1）主電機(jī)能正、反轉(zhuǎn)，點(diǎn)動(dòng)控制功能并設(shè)置有監(jiān)視電動(dòng)機(jī)繞組工作電流變化的電流表和電流互感器.2）采用電氣反接制動(dòng)，能迅速停車；3）刀架能快速移動(dòng)，提高了工作效率；2.8.2Z3040型搖臂鉆床的電氣控制作用：用來鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。分類：立式鉆床、臺(tái)式鉆床、多軸鉆床、搖臂鉆床及專用鉆床等。一、結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式主軸箱沿?fù)u臂縱向運(yùn)動(dòng)主軸箱搖臂主軸主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主軸縱向進(jìn)給工作臺(tái)底座內(nèi)外立柱搖臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)搖臂垂直運(yùn)動(dòng)主軸箱沿?fù)u臂縱向運(yùn)動(dòng)主軸箱搖臂主軸主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主軸縱向進(jìn)給工作臺(tái)底座內(nèi)外立柱搖臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)搖臂垂直運(yùn)動(dòng)二、控制要求運(yùn)動(dòng)部件較多，采用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。要求主軸及進(jìn)給有較大的調(diào)速范圍。主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)主軸與進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給。主軸要求正反轉(zhuǎn)。由機(jī)械方法獲得，主軸電動(dòng)機(jī)只需單方向旋轉(zhuǎn)。對(duì)立柱、主軸箱及搖臂的夾緊放松采用液壓技術(shù)。具有必要的聯(lián)鎖與保護(hù)。三、液壓系統(tǒng)簡介操縱機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng):安裝在主軸箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)、停車制動(dòng)、空檔、預(yù)選及變速。夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng):安裝在搖臂背后