機(jī)床電器控制基礎(chǔ)

機(jī)床電器控制基礎(chǔ)第1頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

由于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)工藝不同，所以電器控制線路的復(fù)雜程度也各不相同。但任何復(fù)雜的控制線路都是由一些常用的基本回路（控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)）按需要組合而成。

本章主要介紹一些電器控制線路中的基本環(huán)節(jié)。掌握這些基本環(huán)節(jié)有利于以后對(duì)典型機(jī)械設(shè)備控制線路的閱讀、分析以及繼電接觸器式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第二章電器控制基礎(chǔ)第2頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章的學(xué)習(xí)要求

掌握電器控制線路圖的基礎(chǔ)知識(shí)、電器控制系統(tǒng)的基本回路(如保護(hù)環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié))、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路及電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路;熟悉異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路、電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路；了解典型機(jī)床的電器控制線路。第二章電器控制基礎(chǔ)第3頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-1電器控制線路圖

的基本概念和繪制電器控制系統(tǒng)是由許多電器元件和電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備按一定生產(chǎn)工藝要求連接而成的，為了便于其設(shè)計(jì)、分析、安裝、調(diào)整、使用和維護(hù)，需要將各種電器元件及其連接，并用統(tǒng)一規(guī)定的文字和圖形表達(dá)出來(lái)，其工程圖表示有三種方法：電器控制原理(電路)圖、電器設(shè)備安裝圖、電器設(shè)備接線圖。第4頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

由于構(gòu)成電器工程的元器件、設(shè)備和連線很多，結(jié)構(gòu)類型千差萬(wàn)別，安裝方式也多種多樣。因此，在主要以簡(jiǎn)圖形式表示的電器工程圖中，為了描述和區(qū)分這些元件和電器設(shè)備的名稱、功能、狀態(tài)、特征、相互關(guān)系、安裝位置及其連接等等，沒有必要也不可能一一畫出它們的外形結(jié)構(gòu)，一般是用一些簡(jiǎn)單符號(hào)表示的，這些符號(hào)就是圖形符號(hào)?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第5頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

圖形符號(hào)提供了一類設(shè)備或元件的共同符號(hào)，為了更明確地區(qū)分不同設(shè)備或元件，尤其是區(qū)分同類設(shè)備或元件中不同功能的設(shè)備或元件，還必須在圖形符號(hào)旁標(biāo)注相應(yīng)的文字符號(hào)，且字母必須大寫。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局參照國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)頒布的有關(guān)文件,制定了我國(guó)電器設(shè)備新的有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第6頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第7頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

一.電器控制原理圖電器控制原理圖,表示電器控制線路圖的工作原理、各電器元件導(dǎo)電部件的作用及其相互關(guān)系，而不考慮各電器元件實(shí)際安裝的位置和實(shí)際連線情況。

§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第8頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第9頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第10頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電器控制線路根據(jù)電路通過(guò)的電流大小分為主電路和控制電路兩大部分。

控制電路

指通過(guò)弱小電流的電路，它包括接觸器和繼電器的線圈、接觸器的輔助觸頭、繼電器和其它控制電器的觸頭等，還包括信號(hào)、保護(hù)和各種聯(lián)鎖電路一般用細(xì)線條繪在原理圖的右側(cè)（或下部）。

主電路

包括從電源到電動(dòng)機(jī)的電路,是大電流通過(guò)的部分，一般用粗線條繪在原理圖的左側(cè)（或上部）?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制繪制電器控制原理圖應(yīng)遵循的原則：第11頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.各電器并不按照它實(shí)際的位置情況繪在原理圖上，而是采用同一電器元件的各部分分別繪在它們完成作用的地方，但需用同一文字符號(hào)標(biāo)出。若有多個(gè)同一種類的電器元件，可在文字符號(hào)的后面加上數(shù)字序號(hào)的下標(biāo)，如KM1、KM2等。2.控制線路的全部觸點(diǎn)都要按“平?！?即未通電或未受外力作用時(shí))狀態(tài)繪出。§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第12頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.控制電路的分支線路上，各電器元部件原則上是按照動(dòng)作的先后順序、自左而右、從上而下的排列；原理圖上應(yīng)盡可能減少線條和避免線條交叉；兩線交叉連接時(shí)在連接點(diǎn)處需用黑點(diǎn)標(biāo)出。

4.對(duì)具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，應(yīng)給出工作循環(huán)圖，如行程開關(guān)等應(yīng)繪出動(dòng)作程序和動(dòng)作位置?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第13頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

二.電器設(shè)備安裝圖

表示各種電器在生產(chǎn)設(shè)備和電器控制柜中實(shí)際的安裝位置。主要有控制柜、控制板、操縱臺(tái)等電器設(shè)備具體布置圖。

安裝圖是電器設(shè)備安裝和維修時(shí)必備的資料。在繪制時(shí)，均用粗實(shí)線畫出簡(jiǎn)單輪廓，留出線槽和備用面積(圖中不標(biāo)尺寸)?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第14頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

特點(diǎn)：(1)

同一電器元件的各部件（例如觸點(diǎn)和線圈）必須畫在一起,

各電器元件的位置應(yīng)與實(shí)際安裝的位置一致；

(2)

各電器元件的安裝位置由生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作要求決定（如電動(dòng)機(jī)要與被拖動(dòng)的機(jī)械部件在一起;行程開關(guān)應(yīng)放在要取的信號(hào)的地方；操作元件放在便于操縱的地方;一般電器元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)）?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第15頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第16頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三.電器設(shè)備接線圖

它是根據(jù)原理圖，配合安裝要求來(lái)繪制的，

用來(lái)表示各電器元件之間實(shí)際接線情況。

電器設(shè)備接線圖為各電器元件的配線、檢修和施工提供了方便，實(shí)際工作時(shí)一般要與電器控制原理圖配合使用?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第17頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月繪制電器設(shè)備接線圖的主要規(guī)定:

⑶圖中文字符號(hào)、元件連接順序、線路號(hào)碼編制都必須與原理圖一致；

⑵不在同一控制柜或配電屏上的電器元件的電氣連接，必須通過(guò)端子板進(jìn)行，端子板的編號(hào)應(yīng)與原圖一致,并按原理圖的接線進(jìn)行連接；⑴同一電器元件的各個(gè)部件應(yīng)畫在一起;

⑷走向相同的多根導(dǎo)線可用單線表示。畫連接導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線的規(guī)格、型號(hào)、根數(shù)和穿線管的尺寸?！?-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第18頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-1電器控制線路圖的基本概念和繪制第19頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路

在電器控制線路中,常用的基本電路主要有:保護(hù)環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)。

為了保護(hù)電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)、控制電器以及其它電路元件，消除不正常工作時(shí)的有害影響，避免因誤操作而發(fā)生事故，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)具有盡可能完善的保護(hù)環(huán)節(jié)。一.電器控制系統(tǒng)基本的保護(hù)環(huán)節(jié)第20頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常用保護(hù)環(huán)節(jié)有：短路、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)壓、失壓(欠壓)、弱磁、超速和極限保護(hù)等。

1.短路保護(hù)

當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，短路電流會(huì)引起電器設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，從而使電機(jī)和電路中的各種電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，因此當(dāng)電路中出現(xiàn)短路時(shí)，必須迅速可靠地?cái)嚅_電源?！?-2電器控制線路的基本電路第21頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

方法一：采用熔斷器作短路保護(hù)的電路。在對(duì)主電路采用三相四線制或?qū)ψ儔浩鞑捎弥悬c(diǎn)接地的三相三線制的供電電路中，必須采用三相短路保護(hù)。若主電路容量較小，其控制電路不需要另外設(shè)置熔斷器；若主電路容量較大，則控制電路一定要單獨(dú)設(shè)置短路保護(hù)的熔斷器。KMFR3M3~FU1QSFU2§2-2電器控制線路的基本電路第22頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路M3~KMQF

方法二：采用自動(dòng)開關(guān)既作為短路保護(hù)，同時(shí)又作為過(guò)載保護(hù)的電路（自動(dòng)開關(guān)的過(guò)流線圈用作短路保護(hù)，熱元件則用作過(guò)載保護(hù)）。當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)開關(guān)斷開。待事故處理完畢后，重新合上開關(guān)使線路重新工作。第23頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.過(guò)電流保護(hù)

不正確的起動(dòng)方式和過(guò)大的負(fù)載，常會(huì)引起電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)很大的過(guò)電流，但一般情況下比短路電流小。這種過(guò)電流，不僅容易損壞電機(jī)，而且過(guò)大的電流所引起的過(guò)大的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(沖擊力)也會(huì)損壞機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此要瞬時(shí)切斷電源?！?-2電器控制線路的基本電路

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生這種過(guò)電流的可能性比發(fā)生短路要大，特別是對(duì)于頻繁起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)重復(fù)短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)更是如此。第24頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路

(1).對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)和繞線式異步電動(dòng)機(jī)的限流起動(dòng)，過(guò)流保護(hù)元件是過(guò)流繼電器FA，串聯(lián)于主電路的隔離開關(guān)QS與接觸器KM的主觸點(diǎn)之間。FA的動(dòng)作值一般定為1.2

倍的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流。第25頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路(2).鼠籠式電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的過(guò)電流保護(hù)電路：當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，時(shí)間繼電器KT的延時(shí)觸點(diǎn)并未動(dòng)作，過(guò)電流繼電器FA的線圈不接入電路中，盡管電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很大，但FA不起作用。當(dāng)時(shí)間繼電器延時(shí)結(jié)束后，觸點(diǎn)動(dòng)作，過(guò)電流繼電器線圈得電，開始起保護(hù)作用。第26頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.過(guò)載保護(hù)

當(dāng)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期超載運(yùn)行時(shí)，其繞組的溫升將超過(guò)允許值而損壞，所以應(yīng)設(shè)過(guò)載保護(hù)環(huán)節(jié)，此保護(hù)元件多采用熱繼電器?！?-2電器控制線路的基本電路熱繼電器具有反時(shí)限特性，但因熱慣性的關(guān)系，熱繼電器不會(huì)受短路電流的沖擊而瞬時(shí)動(dòng)作。例如，當(dāng)有8-10倍額定電流通過(guò)熱繼電器時(shí)，需經(jīng)1-3秒的時(shí)間才能動(dòng)作，這樣在熱繼電器動(dòng)作前，就可能使熱繼電器的發(fā)熱元件先燒壞。所以在使用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)時(shí)，還必須將熔斷器與熱繼電器配合使用。第27頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路

3.過(guò)載保護(hù)第28頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

4.失壓(或零壓)保護(hù)

電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，如果因電源電壓的消失而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，那么電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)就會(huì)自行起動(dòng)，并可造成人身傷害事故或設(shè)備損壞。防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)稱為失壓保護(hù)。

KMSB2KMSB1自鎖觸點(diǎn)(當(dāng)U＜25%UN時(shí))§2-2電器控制線路的基本電路第29頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

5.欠壓保護(hù)

在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，如果電壓過(guò)分降低，將會(huì)引起一些電器釋放，造成控制線路工作的失調(diào)，甚至可能造成事故。因此當(dāng)電源電壓降到一定允許值以下時(shí)，必須切斷電源，這就是欠電壓保護(hù)。一般常采用電磁式電壓繼電器實(shí)現(xiàn)欠壓(以及失壓)保護(hù)(當(dāng)U＜40-70%UN時(shí))?！?-2電器控制線路的基本電路第30頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

6.預(yù)防接地故障產(chǎn)生誤操作的保護(hù)

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控制電路的接地故障,容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的意外開動(dòng)，產(chǎn)生危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)等。因此應(yīng)把控制電路的一邊連接到保護(hù)電路上。每個(gè)電磁動(dòng)作器件的線圈、信號(hào)燈或向信號(hào)燈供電的變壓器原邊線圈，都必須連接在控制電路接地的一邊，各個(gè)器件的觸點(diǎn)應(yīng)接線圈和控制電路的另一邊?！?-2電器控制線路的基本電路

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當(dāng)控制電路直接連接到電源的兩條相線之間或連接到相線和中線之間且中線不接地或通過(guò)高阻抗接地情況時(shí),必須采用雙極開關(guān)來(lái)“起動(dòng)”和“停止”進(jìn)行控制，以防止意外開動(dòng)設(shè)備，避免人身傷害和機(jī)械損壞。第31頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.電器控制系統(tǒng)基本的控制環(huán)節(jié)

1.長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制若生產(chǎn)設(shè)備在正常的加工過(guò)程中，是處于長(zhǎng)期工作狀態(tài)的，則稱之為“長(zhǎng)動(dòng)”。§2-2電器控制線路的基本電路第32頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制

除了長(zhǎng)動(dòng)狀態(tài)以外，生產(chǎn)設(shè)備還有一種調(diào)整工作狀態(tài)，例如機(jī)床在作加工準(zhǔn)備時(shí)的對(duì)刀，這一工作狀態(tài)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制要求是一點(diǎn)一動(dòng),這種動(dòng)作常稱為“點(diǎn)動(dòng)”或“點(diǎn)車”。二.電器控制系統(tǒng)基本的控制環(huán)節(jié)

§2-2電器控制線路的基本電路第33頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路但在實(shí)際工作中，生產(chǎn)設(shè)備往往既要求點(diǎn)動(dòng)，又要能長(zhǎng)期連續(xù)工作(即長(zhǎng)動(dòng))。采用選擇開關(guān)S來(lái)選擇工作狀態(tài)，S打開時(shí)為點(diǎn)動(dòng)工作，S閉合時(shí)為長(zhǎng)動(dòng)工作。由于此線路操作時(shí)多了一個(gè)動(dòng)作，故不太方便。第34頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路但在實(shí)際工作中，生產(chǎn)設(shè)備往往既要求點(diǎn)動(dòng)，又要能長(zhǎng)期連續(xù)工作(即長(zhǎng)動(dòng))。當(dāng)按動(dòng)按鈕SB1時(shí)為長(zhǎng)動(dòng)工作,而按復(fù)合按鈕SB2時(shí)為點(diǎn)動(dòng)工作。但此線路的可靠性不高,如果KM的釋放動(dòng)作緩慢,將因SB2的動(dòng)斷觸點(diǎn)過(guò)早閉合,使KM繼續(xù)自鎖而得電，并使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)工作。第35頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路但在實(shí)際工作中，生產(chǎn)設(shè)備往往既要求點(diǎn)動(dòng)，又要能長(zhǎng)期連續(xù)工作(即長(zhǎng)動(dòng))。為消除上述缺點(diǎn)，圖中采用中間繼電器K進(jìn)行連鎖控制。當(dāng)按SB1時(shí)，通過(guò)K接通KM且K自鎖,使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)工作；若按SB2時(shí),由于沒有接通K,所以不能將KM自鎖，僅能點(diǎn)動(dòng)工作，且當(dāng)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)起動(dòng)長(zhǎng)動(dòng)工作后，若再按點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2,SB2將不能再起作用。第36頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.聯(lián)鎖與互鎖控制

生產(chǎn)設(shè)備或自動(dòng)生產(chǎn)線都由許多運(yùn)動(dòng)部件組成，不同運(yùn)動(dòng)部件之間既相互聯(lián)系又相互制約。例如，車床的主軸必須在油泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)使齒輪箱充分潤(rùn)滑后才能起動(dòng)。又如，龍門刨床的工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)不允許刀架移動(dòng)等。這種既互相聯(lián)系又互相制約的控制稱為聯(lián)鎖控制?！?-2電器控制線路的基本電路第37頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路第38頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

互鎖控制，實(shí)際上也是一種聯(lián)鎖控制，之所以這樣稱謂，是為了強(qiáng)調(diào)觸點(diǎn)之間的互鎖作用。例如常常有這樣的要求，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1和M2不能同時(shí)接通。KM1和KM2的兩對(duì)動(dòng)斷觸點(diǎn)稱為“互鎖”觸點(diǎn)§2-2電器控制線路的基本電路第39頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

這種互鎖關(guān)系在電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)線路中，可保證正反向接觸器KM1和KM2不能同時(shí)閉合，防止電源短路。

總之，若要求甲接觸器動(dòng)作后乙接觸器才能動(dòng)作，則需將甲接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)串在乙接觸器的線圈電路中；若要求甲接觸器動(dòng)作時(shí)，乙接觸器不能動(dòng)作，則需將甲接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)串在乙接觸器的線圈電路中?！?-2電器控制線路的基本電路第40頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.優(yōu)先控制

優(yōu)先控制電路實(shí)際上也是一種互鎖控制電路，通常分為先動(dòng)作優(yōu)先和后動(dòng)作優(yōu)先。

先動(dòng)作優(yōu)先控制電路是指其工作狀態(tài)為：無(wú)論哪一臺(tái)設(shè)備先動(dòng)作，其它設(shè)備則都不能動(dòng)作。后動(dòng)作優(yōu)先控制電路是指其工作狀態(tài)為：多臺(tái)設(shè)備，只要任一臺(tái)工作，前面所有已動(dòng)作的設(shè)備自動(dòng)停止工作?！?-2電器控制線路的基本電路第41頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

先動(dòng)作優(yōu)先控制電路:

若先按下SB1,

KM1線圈得電,

并自鎖(電動(dòng)機(jī)M1工作),此時(shí)KM1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,使中間繼電器KA的線圈得電,其動(dòng)斷觸點(diǎn)則斷開KM2和KM3的線圈電路,因而在KM1未斷電之前,其它接觸器都不能工作?！?-2電器控制線路的基本電路第42頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路后動(dòng)作優(yōu)先控制電路：

若先按下SB1,

KM1線圈得電并自鎖(使電動(dòng)機(jī)M1工作);此時(shí)若再按下SB2,

則KM2線圈得電并自鎖(使電動(dòng)機(jī)M2工作),

且KM2的所有動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,從而使KM1斷電。第43頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

4.多地點(diǎn)與多條件控制

對(duì)于有些機(jī)械和生產(chǎn)設(shè)備，為了便于操作，常常要求在兩個(gè)或兩個(gè)以上的地點(diǎn)都能進(jìn)行操作。例如，重型龍門刨床，有時(shí)在固定的操作臺(tái)上控制，有時(shí)需要站在機(jī)床的四周利用懸掛按鈕進(jìn)行控制。再如，自動(dòng)電梯，人在電梯箱里時(shí)要在里面控制，人進(jìn)電梯箱前在樓道上也能控制等等?！?-2電器控制線路的基本電路第44頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路第45頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路

5.順序控制

在自動(dòng)化生產(chǎn)中，根據(jù)加工工藝的要求，加工需按一定的程序進(jìn)行，即工步要依次轉(zhuǎn)換，一個(gè)工步完成后，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到下一個(gè)工步。在組合機(jī)床和專用機(jī)床中，常用繼電器順序控制線路來(lái)完成這類任務(wù)。第46頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-2電器控制線路的基本電路第47頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

6.工作循環(huán)自動(dòng)控制

某些生產(chǎn)機(jī)械要求在一定范圍內(nèi)能自動(dòng)往復(fù)運(yùn)行。例如，機(jī)床的工作臺(tái)就需要利用行程開關(guān)來(lái)檢測(cè)往返運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位置，再控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制。再如高爐的添加料設(shè)備和機(jī)器手等等?！?-2電器控制線路的基本電路第48頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由行程開關(guān)控制的工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制線路SQ1SQ2SQ4SQ3工作臺(tái)后退前進(jìn)§2-2電器控制線路的基本電路第49頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

由于反復(fù)循環(huán)的行程控制，電動(dòng)機(jī)在每經(jīng)過(guò)一個(gè)自動(dòng)往復(fù)行程控制，都要進(jìn)行兩次反接制動(dòng)過(guò)程，會(huì)受到較大的制動(dòng)電流和機(jī)械沖擊，因此這種電路只適用于對(duì)小容量電動(dòng)機(jī)的控制。

行程控制是機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線應(yīng)用最為廣泛的控制方式之一?！?-2電器控制線路的基本電路第50頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)

的起動(dòng)控制線路

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，常作為生產(chǎn)設(shè)備的主要驅(qū)動(dòng)源，被廣泛地使用。

電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程,稱為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。第51頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

定子線圈通三相交流電→產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

→相當(dāng)于轉(zhuǎn)子切割磁力線運(yùn)動(dòng)

→在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流(右手定則)→帶電導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力(左手定則)→產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩→使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)(方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同向)NS§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第52頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月NSI§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路

復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

定子線圈通三相交流電→產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)→相當(dāng)于轉(zhuǎn)子切割磁力線運(yùn)動(dòng)→在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流(右手定則)

→帶電導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力(左手定則)→產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩→使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)(方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同向)第53頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月NSTC§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路

復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

定子線圈通三相交流電→產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)→相當(dāng)于轉(zhuǎn)子切割磁力線運(yùn)動(dòng)→在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流(右手定則)→帶電導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力(左手定則)

→產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩

→使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)(方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同向)第54頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月NSTCn§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路

復(fù)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

定子線圈通三相交流電→產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)→相當(dāng)于轉(zhuǎn)子切割磁力線運(yùn)動(dòng)→在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流(右手定則)→帶電導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力(左手定則)→產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩→使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)(方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同向)第55頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電動(dòng)機(jī)的主要起動(dòng)特性：

起動(dòng)電流:

IST≥(4~7)IN

籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式：

(1)全壓直接起動(dòng)

(2)降壓起動(dòng)§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第56頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

通常對(duì)中、小容量的異步電動(dòng)機(jī)均采用直接起動(dòng)方式。優(yōu)點(diǎn)是：控制線路簡(jiǎn)單,維修工作量小；缺點(diǎn)是：起動(dòng)電流大。大容量電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，其過(guò)大的起動(dòng)電流會(huì)引起電網(wǎng)電壓降低，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小，甚至起動(dòng)困難，而且還要影響同一供電網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備的正常工作，另外，如果電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)，由于熱量的積累，可能使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，加速線圈的老化，縮短電動(dòng)機(jī)的壽命，所以，大容量籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第57頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

一臺(tái)電動(dòng)機(jī)可否直接起動(dòng)，應(yīng)根據(jù)起動(dòng)的次數(shù)、電網(wǎng)的容量和電動(dòng)機(jī)的容量來(lái)決定。一般規(guī)定：起動(dòng)時(shí)供電母線上的電壓降落不得超過(guò)額定電壓的10％～15％；起動(dòng)時(shí)變壓器的短時(shí)過(guò)載不超過(guò)最大允許值，即電動(dòng)機(jī)的最大容量不超過(guò)變壓器容量的20％～30％。若不滿足條件，則必須采用減壓起動(dòng)?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第58頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)是指起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，再將電壓恢復(fù)到額定值，使之在全電壓下運(yùn)行。由于降低了起動(dòng)電壓，起動(dòng)電流也就降低了，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨之減小，因此，降壓起動(dòng)只適用于起動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不大的情況（如輕載或空載）。由于機(jī)床電動(dòng)機(jī)一般都為空載起動(dòng)，所以常采用降壓起動(dòng)方式?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第59頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路

常用方式：定子串電阻或電抗器降壓起動(dòng)Y—

△

降壓起動(dòng)

自耦變壓器減壓起動(dòng)籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式：

(1)全壓直接起動(dòng)常用方式：采用刀開關(guān)直接起動(dòng)采用接觸器直接起動(dòng)

(2)降壓起動(dòng)第60頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月QF圖(a).刀開關(guān)直接起動(dòng)線路§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路圖(b).接觸器直接起動(dòng)控制線路

把接觸器KM、熔斷器FU、熱繼電器

FR

和按鈕SB1和SB2組裝成一個(gè)控制裝置，叫電磁起動(dòng)器。它有可逆和不可逆兩種：不可逆的電磁起動(dòng)器,可控制電動(dòng)機(jī)的單向直接起動(dòng)和停止；可逆電磁起動(dòng)器有兩個(gè)接觸器組成，可控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。一.全壓直接起動(dòng)第61頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.降壓起動(dòng)

1.定子串電阻(或電抗器)降壓起動(dòng)

所謂定子串電阻降壓起動(dòng)，就是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，利用串聯(lián)電阻來(lái)減小定子繞組的電壓，以達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的，一旦起動(dòng)完畢，再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行狀態(tài)?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第62頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路圖(b)控制線路雖然簡(jiǎn)單,但其缺點(diǎn)主要是:

在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí),

只要接觸器KM2得電即可,可是這時(shí)除了KM2得電以外,時(shí)間繼電器KT,和接觸器KM1在正常運(yùn)行過(guò)程中,,也始終通電,這樣不僅電路耗能大,而且也對(duì)KT、KM1不利,同時(shí)增加了電路的故障點(diǎn),降低電路的可靠性。第63頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第64頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

定子串電阻降壓起動(dòng)方式，由于不受電動(dòng)機(jī)定子繞組接線形式的限制，起動(dòng)過(guò)程平滑，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，因而在中小型生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)用較廣，機(jī)床中也常采用這種方式減小點(diǎn)動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的電流。缺點(diǎn)是:每次起動(dòng)都要在起動(dòng)電阻上消耗大量的電能。若采用電抗器代替電阻器，則所需設(shè)備費(fèi)較貴，且體積大?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第65頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.Y

—△降壓起動(dòng)

Y—△降壓起動(dòng)法，是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)定子繞組先連成Y

形，接入三相交流電源，待轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將電動(dòng)機(jī)定子繞組連成△形，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。因此

Y—△降壓起動(dòng)適合于在正常工作時(shí)三相定子繞組接成△形的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。

而功率在

4kW

以上的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組,在正常工作時(shí)都接成三角形，對(duì)這種電動(dòng)機(jī)就可采用Y—△降壓起動(dòng)方式?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第66頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月L1L2L3N

Ul

UpZ1Z2Z3ISTYY—△降壓起動(dòng)原理：L1L2L3

UlZ1Z2Z3IST△∵IST△=3

Ul

/

Z；

ISTY

=（Ul

/3）/Z∴ISTY=IST△/3Ul=380VUp=220VD1D2D3D4D5D6§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第67頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路∵IST△=3

Ul

/

Z；

ISTY

=（Ul

/3）/Z∴ISTY=IST△/3L1L2L3N

Ul

UpZ1Z2Z3ISTY第68頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Y—△降壓起動(dòng)線路§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路

KM1通電按SB2KM3通電(Y起動(dòng))KT通電(延時(shí))KM3、KT斷電KM2通電(△起動(dòng))KM1仍通電第69頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

Y—△換接起動(dòng)除了可用接觸器控制外，尚有一種專用的Y—△起動(dòng)器，其特點(diǎn)是價(jià)格便宜、體積小、重量輕、不易損壞、維修方便。

Y—△降壓起動(dòng)是一種應(yīng)用十分廣泛的起動(dòng)方式。但是由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且起動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合，并只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子按△接線的異步電動(dòng)機(jī)。§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第70頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.自耦變壓器降壓起動(dòng)

利用自耦變壓器來(lái)降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓，達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的。起動(dòng)時(shí)，電源電壓加在自耦變壓器的一次繞組上，電動(dòng)機(jī)的定子繞組與自耦變壓器的二次繞組相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，將自耦變壓器切除，電動(dòng)機(jī)直接與電源相連，在正常電壓下運(yùn)行。這個(gè)使電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)的自耦變壓器也稱為起動(dòng)補(bǔ)償器?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第71頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第72頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路XJ01系列自耦降壓起動(dòng)器適合于功率為14–300kW的被控制電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)第73頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

自耦變壓器降壓起動(dòng)適用于電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組接成Y形，而不能采用Y—△降壓起動(dòng)方式的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。自耦變壓器降壓起動(dòng)與Y

—△

降壓起動(dòng)相比，前者的起動(dòng)電壓、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可通過(guò)不同的抽頭來(lái)調(diào)節(jié)，具有調(diào)整靈活的優(yōu)點(diǎn)，但此起動(dòng)設(shè)備費(fèi)用大，通常用于起動(dòng)大型和特殊用途的電動(dòng)機(jī)?！?-3鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制線路第74頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的

正反轉(zhuǎn)控制線路

在生產(chǎn)機(jī)械或機(jī)床中，往往要求運(yùn)動(dòng)部件能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相反方向的運(yùn)行，例如：主軸的正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)的前后與左右移動(dòng)，起重機(jī)吊鉤的上升和下降等，而這兩個(gè)彼此相反方向的運(yùn)動(dòng)，通常是靠拖動(dòng)它們的三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第75頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

★

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與定子通電所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向又與定子接入三相電源的相序有關(guān)。因此只要把電動(dòng)機(jī)定子三相繞組中任意兩相調(diào)換一下接入三相電源，定子相序即可改變，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。NSTCn§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路第76頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

★

相序：是指三相交流電出現(xiàn)幅值(或零值)的順序。電源的相序?yàn)椋篈→B→C

★

若將電源順相序接入定子線圈，磁場(chǎng)正轉(zhuǎn)，且電機(jī)正轉(zhuǎn)，那么若任意調(diào)換兩相繞組的相序,磁場(chǎng)就會(huì)反轉(zhuǎn)，從而使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。L1L2L3N(A)(B)(C)

U

B

UA

UC

§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路第77頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路(A)(B)(C)xYZ主電路一.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制：★

當(dāng)KM1閉合、KM2斷開時(shí),

電動(dòng)機(jī)定子順相序接入電源,X→A;Y→B;Z→C,

則電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)?！?/p>

當(dāng)KM1斷開、KM2閉合時(shí),

電動(dòng)機(jī)定子改變相序接入電源,即X→C;

Y→B;

Z→A,

則電機(jī)反轉(zhuǎn)。第78頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路注意：無(wú)論任意時(shí)刻決不能將接觸器KM1、KM2同時(shí)接通，否則電源短路!(A)(B)(C)xYZ主電路電源

(AC)兩相短路第79頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路圖(a)為電動(dòng)機(jī)“正→?！础笨刂凭€路。其缺點(diǎn)是操作不方便。第80頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路復(fù)合按鈕的動(dòng)作特點(diǎn)總是：先斷后合。復(fù)合按鈕的這種互鎖功能，也稱為“機(jī)械互鎖”。

在圖(b)的控制線路中

既有“電氣互鎖”,

又有“機(jī)械互鎖”,

從而保證控制線路可靠地工作。第81頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在實(shí)際中可能出現(xiàn)這樣的情況，由于負(fù)載短路或大電流長(zhǎng)期作用，接觸器的主觸點(diǎn)被強(qiáng)烈的電弧“燒焊”在一起，或者接觸器的機(jī)構(gòu)失靈，使銜鐵卡住總在吸合狀態(tài)，這都可能使主觸點(diǎn)不能斷開，這時(shí)，如果另一接觸器動(dòng)作就會(huì)造成電源短路事故。因此控制線路必須具有雙重互鎖功能。由于圖(b)線路操作方便,安全可靠，故被廣泛應(yīng)用?！?-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路第82頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)控制§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路[應(yīng)用一]工作臺(tái)正反向自動(dòng)循環(huán)控制

用行程開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，一般是由運(yùn)動(dòng)部件上的擋鐵在工作中碰壓行程開關(guān)，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的自動(dòng)切換。機(jī)床（如龍門刨床、平面磨床）的工作臺(tái)，在一定行程內(nèi)往復(fù)循環(huán)工作的自動(dòng)控制就是用這樣的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第83頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路由行程開關(guān)控制的工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制線路SQ1SQ2SQ4SQ3工作臺(tái)后退前進(jìn)第84頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路[應(yīng)用二]動(dòng)力頭的自動(dòng)循環(huán)控制二.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)控制第85頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路

KM3和KM4接觸器的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)，分別起自鎖作用，這樣能保障動(dòng)力頭Ⅰ和Ⅱ都能確實(shí)退到原位。第86頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路★問題：如果系統(tǒng)完成一個(gè)周期后，能否要求其繼續(xù)進(jìn)入自動(dòng)循環(huán)狀態(tài)？第87頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月★問題：如果系統(tǒng)完成一個(gè)周期后，能否要求其繼續(xù)進(jìn)入自動(dòng)循環(huán)狀態(tài)？§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路第88頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路[應(yīng)用三]電動(dòng)機(jī)自動(dòng)延時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制(15s)(20s)二.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)控制第89頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-4異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路第90頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于生產(chǎn)設(shè)備可轉(zhuǎn)動(dòng)部分具有機(jī)械慣性，因此三相異步電動(dòng)機(jī)從切除電源、利用機(jī)械摩擦等阻力使其自然停車，總要經(jīng)歷一段時(shí)間，而這往往不能適應(yīng)許多機(jī)械設(shè)備的工藝要求。例如萬(wàn)能銑床、臥式鏜床、組合機(jī)床等機(jī)械設(shè)備的主軸都要求能迅速停車和準(zhǔn)確定位，這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)控制，迫使其立即停車?！?-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路第91頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的方法一般有兩類：

§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路電氣制動(dòng)

實(shí)質(zhì)上是在電動(dòng)機(jī)停車過(guò)程中，產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，迫使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。機(jī)械制動(dòng)

就是利用電磁鐵操縱機(jī)械裝置進(jìn)行的制動(dòng)。例如電磁抱閘制動(dòng)器（在吊車、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電梯設(shè)備上常用）等，可使電動(dòng)機(jī)在切斷電源后迅速停轉(zhuǎn)。第92頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路

一.能耗制動(dòng)控制線路

方法是：在切斷電動(dòng)機(jī)的三相交流電源后，立即在定子繞組中通入一個(gè)直流電源，以產(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)，而因慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組則切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流，繼而產(chǎn)生與慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，對(duì)轉(zhuǎn)子起到制動(dòng)作用。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至零時(shí)，再切除直流電源。

對(duì)于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，常用的電氣制動(dòng)方法有兩種：能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)。

第93頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月這種消耗轉(zhuǎn)子的機(jī)械能，并將其轉(zhuǎn)化成電能，從而產(chǎn)生制動(dòng)力的制動(dòng)方法，稱為能耗制動(dòng)法。

§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路下面介紹兩種單向能耗制動(dòng)控制線路:復(fù)合按鈕手動(dòng)控制

時(shí)間繼電器自動(dòng)控制第94頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路能耗制動(dòng)作用的強(qiáng)弱與通入直流電流的大小和制動(dòng)開始時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下，電流越大，制動(dòng)作用越強(qiáng)。該電流的大小可由可調(diào)電阻來(lái)調(diào)節(jié)。該電流一般取為電動(dòng)機(jī)額定電流的2-3倍。第95頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖(a).復(fù)合按鈕手動(dòng)制動(dòng)控制線路[在停車時(shí),要按下按鈕SB1,一直到制動(dòng)結(jié)束才放開按鈕.]§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路第96頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖(b).時(shí)間繼電器自動(dòng)制動(dòng)控制線路

[延時(shí)時(shí)間的控制可由電動(dòng)機(jī)功率和拖動(dòng)情況來(lái)決定]§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路第97頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨電動(dòng)機(jī)的慣性轉(zhuǎn)速下降而減小，故制動(dòng)平穩(wěn)且能量消耗小，但是制動(dòng)力較弱，特別是低速時(shí)尤為突出，另外控制系統(tǒng)需附加直流電源裝置。一般在重型機(jī)床中常與電磁抱閘配合使用，先能耗制動(dòng)，待轉(zhuǎn)速降至一定值時(shí)，再令抱閘動(dòng)作，可有效實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速停車。能耗制動(dòng)一般用于制動(dòng)要求平穩(wěn)準(zhǔn)確、電動(dòng)機(jī)容量大和起制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合，如磨床、龍門刨床及組合機(jī)床的主軸定位等等?！?-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路第98頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

二.反接制動(dòng)控制線路

電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的方法為：要停車時(shí)，將電動(dòng)機(jī)上的三相電源相序切換，使之產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)迅速下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，再將電源切除?！?-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路問題是：如果將正在正向運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的電源一反接，其轉(zhuǎn)速就會(huì)由正轉(zhuǎn)急劇降到零，若反接電源不及時(shí)切除，電機(jī)又會(huì)從零速反向起動(dòng)運(yùn)行。第99頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

如何在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降為零時(shí)及時(shí)切除電源呢？控制電路采用了速度繼電器來(lái)完成，速度繼電器轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)的軸同軸相連，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即反映為速度繼電器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。速度繼電器的工作原理是：當(dāng)速度繼電器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于120rpm時(shí)，其觸點(diǎn)動(dòng)作;而當(dāng)轉(zhuǎn)速小于100rpm時(shí)，其觸點(diǎn)復(fù)位?！?-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路第100頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

另外，由于反接制動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度很大，接近兩倍的同步轉(zhuǎn)速，因此電流很大，所以對(duì)于鼠籠式電動(dòng)機(jī)，常在定子電路中串接電阻；對(duì)于繞線式電動(dòng)機(jī)，則在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻，此電阻稱為反接制動(dòng)電阻。可三相均衡串接，也可兩相串接，兩相串接電阻的阻值應(yīng)為三相串接的1.5倍?！?-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路下面介紹兩種反接制動(dòng)的控制線路:第101頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路單向起動(dòng)反接制動(dòng)控制線路當(dāng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，為KM2的得電作好準(zhǔn)備。制動(dòng)時(shí)按SB1,KM2得電制動(dòng),

當(dāng)n＜100rpm時(shí),則KS打開,制動(dòng)過(guò)程結(jié)束。第102頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路雙向起動(dòng)反接制動(dòng)控制線路第103頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月C650型臥式車床電氣控制線路圖第104頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是：制動(dòng)力大，效果顯著。缺點(diǎn)是：制動(dòng)準(zhǔn)確性差，制動(dòng)過(guò)程沖擊力大，易損壞傳動(dòng)部件，而且使電網(wǎng)供給的電磁功率與拖動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械功率全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的熱損耗，其能量損耗大，故應(yīng)限制反接制動(dòng)次數(shù)。一般用于系統(tǒng)慣性較大，制動(dòng)要求迅速，起制動(dòng)不頻繁的場(chǎng)合。如銑床、鏜床、中型車床等主軸的制動(dòng)?！?-5異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制線路第105頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在同一負(fù)載下，人為地將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)哪骋粩?shù)值改變?yōu)榱硪粩?shù)值，來(lái)符合生產(chǎn)機(jī)械工作的需要稱為調(diào)速。例如：在金屬切削機(jī)床上加工零件，為保證零件加工質(zhì)量，主軸的轉(zhuǎn)速隨著工件和刀具的材料、工件的直徑、加工工藝要求及走刀量等的不同而不同?！?-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路第106頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月長(zhǎng)期以來(lái)，在電動(dòng)機(jī)的調(diào)速領(lǐng)域中，直流調(diào)速方案一直占有主要地位。20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子學(xué)與電子技術(shù)的發(fā)展，使得采用半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，特別是70年代以來(lái)，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力傳動(dòng)的進(jìn)一步開發(fā)創(chuàng)造了有利的條件。§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路第107頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)際應(yīng)用中，交流調(diào)速技術(shù)不僅調(diào)速性能優(yōu)良，而且還具有節(jié)約能源、減少維護(hù)費(fèi)用、節(jié)約占地面積等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在大容量或工作于惡劣環(huán)境時(shí)，更為直流拖動(dòng)所不及。因此了解和掌握交流調(diào)速的原理和方法，熟悉交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀和發(fā)展，已經(jīng)成為從事機(jī)電傳動(dòng)與控制的人士十分關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域?！?-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路第108頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=60f

(1-s)/p可知異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變頻率

f

、改變極對(duì)數(shù)

p

和改變轉(zhuǎn)差率

s

三種。我國(guó)電網(wǎng)頻率是固定的50Hz，改變電源頻率需要專門的變頻裝置，且控制電路復(fù)雜、成本較高，雖可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，是一種理想的調(diào)速方法，但由于其成本較高，故在普通的中小型設(shè)備中應(yīng)用較少。第109頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路而改變轉(zhuǎn)差率s的方法，又可通過(guò)調(diào)節(jié)定子電壓、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子電壓、定轉(zhuǎn)子供電頻率差以及采用串級(jí)調(diào)速等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而派生出很多種調(diào)速的方法。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=60f

(1-s)/p可知異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變頻率

f

、改變極對(duì)數(shù)

p

和改變轉(zhuǎn)差率

s

三種。第110頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路較常采用的調(diào)速方法：改變極對(duì)數(shù)調(diào)速轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速

轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速的方法只適用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)。它簡(jiǎn)單可靠，屬于有級(jí)調(diào)速；若在轉(zhuǎn)子電路中串入一個(gè)調(diào)速變阻器，便可以實(shí)現(xiàn)平滑地?zé)o級(jí)變速，但這要消耗大量的電能，不經(jīng)濟(jì)。并且隨轉(zhuǎn)速降低，特性變軟。因此這種調(diào)速方法大多用在短期重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械中。如起重運(yùn)輸設(shè)備中。第111頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路而實(shí)際中還存在著大量的生產(chǎn)機(jī)械，它們并不需要連續(xù)平滑的調(diào)速，只需幾種特定的轉(zhuǎn)速，而且對(duì)起動(dòng)性能沒有高要求，一般只在空載或輕載下起動(dòng)。因此在這種情況下，可采用變磁極對(duì)數(shù)的調(diào)速方法，即改變定子繞組的接線，來(lái)改變極對(duì)數(shù)。較常采用的調(diào)速方法：改變極對(duì)數(shù)調(diào)速轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速第112頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路較常采用的調(diào)速方法：改變極對(duì)數(shù)調(diào)速轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速由于繞線式異步電動(dòng)機(jī)改變定子磁極對(duì)數(shù)以后，轉(zhuǎn)子繞組也要重新組合，生產(chǎn)中難以實(shí)現(xiàn)。而鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組本身并無(wú)固定的極對(duì)數(shù)，它隨定子繞組極對(duì)數(shù)的改變而變化。故變磁極對(duì)數(shù)的調(diào)速方法只適用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。第113頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子繞組改變極對(duì)數(shù)的原理：§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路

磁極對(duì)數(shù)p的改變?nèi)Q于電動(dòng)機(jī)定子繞組的結(jié)構(gòu)和接線。下面只以三相定子繞組中的一相(U1U2)為例來(lái)說(shuō)明:U1U2U1U2NSp

=

1可見，可產(chǎn)生唯一的一對(duì)磁場(chǎng)磁極。如果每相繞組都是由兩個(gè)線圈串聯(lián)或并聯(lián)組成，結(jié)果就不唯一了。第114頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變極調(diào)速原理NNSSA1X1A2X2每相繞組中兩個(gè)線圈串聯(lián)時(shí)(p=2)

A1X1A2X2NSA1A2X1X2每相繞組中兩個(gè)線圈并聯(lián)時(shí)(p=1)

A1X1A2X2§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路n=60f

(1-s)/p第115頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①①①②②②U1V1W1U2V2W2(b)雙星形聯(lián)接§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路U1U2V1V2W1W2①②①①②②(a)三角形聯(lián)接變極調(diào)速原理nYY=2n△第116頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§2-6

異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路變極調(diào)速原理(a)星形聯(lián)接U1U2V1V2W1W2①②①①②②O(b)雙星形聯(lián)接①①①②②②U1V1W1U2V2W2OnYY=2nY

第117頁(yè)，課件共130頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可見，通過(guò)改變定子繞組中線圈的接線，就可得到不同的磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)，從而