劳动出版社《电工学》-B01-900805-工作机械的基本电气控制电路

目录,第一节 常用低压电器 第二节 电气线路的识读 第三节 直接启动控制电路 实验与实训5 三相异步电动机的直接启动控制 第四节 正反转控制电路 实验与实训6 三相异步电动机的正反转控制 第五节 机床电器控制电路及常见 故障排除,第一节 常用低压电器,了解常用低压电器分类。 了解各种常用低压电气的常用术语、工作原理。,这是一台CA6140型普通车床,在加工工件时是机械装置和电气控制线路配合工作的 。,这是一台CA6140型普通车床的控制配电盘，即电气控制线路，它由各种低压电器元件、导线等按照一定的要求连接而成。,一、低压电器的分类 二、常用低压电器简介,一、低压电器的分类,1低压电器的定义 工作在交流额定电压1200V以下、直流额定电压1500V及以下的电器 。 2低压电器的分类 低压配电电器 （1）按用途和所控制的对象分 低压控制电器 自动切换电器 （2）按动作方式分 非自动切换电器,有触点电器 （3）按执行机构分 无触点电器,低压断路器,各种按钮,二、常用低压电器简介,1熔断器 低压熔断器属于保护电器，在线路中主要用做短路保护，通常简称为熔断器。使用时，熔断器应串联在被保护的电路中。,螺旋式熔断器,磁插式熔断器,有填料封闭管式熔断器,（1）熔断器的结构和符号 结构：熔体、安装熔体的熔管和熔座 符号： （2）熔断器的主要技术参数 额定电压 额定电流 分断能力,（3）熔断器的选用原则 熔断器的额定电压必须大于或等于线路的额定电压，熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流。,2低压开关,线路正常工作时，它作为电源开关接通和分断电路；当电路中发生短路、过载和失压等故障时，它能自动跳闸切断故障电路，从而保护线路和电器设备。,DZ15塑壳式低压断路器,低压开关一般为非自动切换电器，主要作为隔离、转换、接通和分断电路用。 （1）低压断路器,（2）负荷开关,开启式负荷开关又称为瓷底胶盖刀开关，简称刀开关,封闭式负荷开关,（3）组合开关,（4）低压开关的符号,低压断路器,开启式负荷开关,组合开关,3主令电器 主令电器用作接通或断开控制电路，以发出指令或用于程序控制的开关电器。 （1）按钮开关 按钮开关不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发出指令或信号，控制接触器、继电器等电气，再由它们去控制主电路的通断、功能转换或电气联锁。,按钮在不受外力时，分为启动按钮（常开按钮）、停止按钮（常闭按钮）和复核按钮（即常开、常闭触头组合为一体的按钮）。,（2）行程开关 行程开关是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。,行程开关的结构,行程开关的符号,（3）接近开关 接近开关是无触点开关，是一种与运动部件无机械碰撞而能操作的行程开关。当运动的物体靠近开关到一定位置时，开关发出信号，使内部的无触点开关接通或断开 。,接近开关用在流水线上,接近开关的符号,4接触器,接触器实际上是一种自动的电磁式开关。触头的通断不是用手来控制，而是电动操作。接触器的优点是能实现远距离自动操作，具有欠压和失压自动释放保护功能。 接触器按主触头通过电流的种类，分为交流接触器和直流接触器两类。,交流接触器,CJX1系列交流接触器,CJ20系列交流接触器, 结构,交流接触器主要有电磁系统（由线圈、铁芯心、衔铁组成）、触头系统（主、辅触头）、灭弧装置和辅助部件等组成 。, 工作原理,当接触器的线圈通电后，线圈流过电流产生磁场，使静铁芯心产生足够吸力，克服反作用弹簧的反作用力，将衔铁吸合，同时传动机构带动三对常开主触头和辅助常开触头闭合，辅助常闭触头断开。当接触器线圈断电或电压显著下降后，由于铁芯心电磁吸力消失或过小，衔铁在反作用弹簧力的作用下复位，带动各触头恢复到原始状态。, 符号,继电器,继电器是一种根据输入信号（电量或非电量）的变化，来接通或分断小电流电路（如控制电路），实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。,（1）中间继电器,中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器，其结构与交流接触器类似。,（2）时间继电器,时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来实现触头延时闭合或分断的自动控制电器。广泛的应用于需要按时间顺序进行自动控制的电气线路中。,（2）时间继电器,时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来实现触头延时闭合或分断的自动控制电器。广泛的应用于需要按时间顺序进行自动控制的电气线路中。,空气阻尼式时间继电器,又称气囊式时间继电器，主要由电磁系统、延时机构和触头系统三大部分组成。触头系统是微动开关，包括两对瞬时触头和两对延时触头。根据触头特点分为通电延时动作型和断电延时复位型。,时间继电器的符号,晶体管式时间继电器 又称半导体时间继电器或电子式时间继电器。,（3）热继电器 热继电器是利用流过继电器热元件的电流产生的热效应而反时限动作的自动保护电器。反时限动作，是指电器的延时动作时间随通过电流的增加而缩短。热继电器主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行保护及其他电气设备热状态的控制等。,结构及符号,它主要是由热元件、传动机构、常闭触头、电流整定装置和复位按钮组成。,熟悉电气线路图的绘图要求。 掌握电气控制线路原理图和接线图的绘图方法。,第二节 电气线路的识读,将各种有触点的继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定方式连接起来组成的控制线路即为电气控制线路。,一、电气原理图 二、电气原理图的组成 三、绘图的一般原则 四、识读电气原理图的一般步骤 五、电气图上的指引线和连接线,电气原理图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路和设备基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。,一、电气原理图,二、电气原理图的组成,电气原理图一般由主电路和辅助电路以及功能说明栏、电路编号等组成。,1主电路 一般指交流电源和电动机之间的电路，通过的电流较大。 编号中1、2、3、4是主电路。,2辅助电路,控制电路,变压器电路,照明电路,信号电路,三、绘图的一般原则,1 .所有电气元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 2. 电气元件的布局应根据便于阅读的原则安排。主电路安排在图面左侧或上方, 辅助 电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路, 均按功能布置, 尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。 3. 当同一电气元件的不同部件(如线圈、触点) 分散在不同位置时, 为了表示是同一元件, 要在电气元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件, 要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器, 可用KM1、KM2 文字符号区别。,4 .所有电气的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点, 按其线圈不通电时的状态画出; 控制器按手柄处于零位时的状态画出; 对于按钮、行程开关等触点, 均按未受外力作用时的状态画出。 5 .应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线间有通电时, 在导线交叉点处画实心圆点。根据图面布置需要, 可以将图形符号旋转绘制, 一般逆时针方向旋转90°, 但文字符号不可倒置。,四、识读电气原理图的一般步骤,看标题栏看主电路看辅助电路。 看标题栏 达到对该图的类型、作用、表达的大致内容有一个比较明确的认识和印象。 看主电路 一般是由上向下, 即由电源经开关设备及导线向负载方向看; 了解主电路控制的电动机具有什么功能, 如何与被拖动机械配合。 看辅助电路 从上向下、从左向右, 即先看电源, 再依次看各个回路, 分析各辅助电路对主电路的控制、保护、测量、指示、监察等功能。了解使用什么方式控制电动机, 控制电路与主电路如何配合, 属于哪一种典型电路。 弄清了电路图的布局、结构及大致工作情况后, 即可结合专业知识进一步分析电路原理。,五、电气图上的指引线和连接线,1 .指引线 指引线指在电气图中起指引注释作用的线，通常用细实线，指向被注释处。,末端在轮廓线内，用黑点表示,末端在轮廓线上，用实心箭头表示,末端在电路线上，用一小短斜线表示,末端在尺寸线上，则末端不加任何标记,2 .连接线 连接线是指用来表示设备中各种组成部分或元件之间的连接关系的直线，如导线、信号线、电缆线等等。在绘制电气图的连接线时一般采用实线，无线信号通路用虚线表示。,（1）连接线的交叉,（2）连接线的取向,连接线画成垂直方向,连接线画成水平方向,第三节 直接启动控制电路,掌握电动机直接启动的几种控制电路。 了解电动机启动线路的分析方法。 了解点动、自锁线路的区别。,在生产实践中，由于各种生产机械的工作性质和加工工艺不同，使它们对电动机的控制要求不同，需用电器类型和数量不同，构成的电路也就不同，有的比较简单，有的则相当复杂。,砂轮机,电动机,按钮,比如砂轮机，使用时，向上扳动开关按钮，砂轮开始转动进行磨刀；使用完后向下扳动开关按钮，砂轮停止磨刀。当线路出现故障时，断路器会自动跳闸断开电路，起到保护作用。砂轮机的这种工作过程属于直接启动控制。,一、低压断路器实现的直接启动控制线路 二、按钮-接触器实现的直接启动控制线路 三、按钮-接触器-热继电器实现的带过载保 护的直接启动控制线路,一、低压断路器实现的直接启动控制线路,工作原理： 启动：合上断路器QF 电动机M接通电源启动运转。 停止：断开断路器QF电动机M脱离电源停止运转。,手动正转控制线路其优点是所用电器元件少，线路简单；缺点是操作劳动强度大，安全性差，且不便于实现远距离控制。,二、按钮-接触器实现的直接启动控制线路,1点动：接通按钮电动机得电运转，松开按钮，电动机就停止运转。 2电路原理图,3工作原理： 启动： 合上断路器QF按下启动按钮 SBKM线圈得电KM主触头闭合电动机M接通电源启动运转。 停止： 断开断路器QF松开启动按钮SBKM线圈失电KM主触头断开电动机M脱离电源停止运转。,三、按钮-接触器-热继电器实现的带过载保护的直接启动控制线路,1. 自锁 当松开按钮后，接触器通过自身的辅助常开触头使其线圈保持得电的作用。与启动按钮并联的辅助常开触头称为自锁触头。,2电气原理图,3工作原理,启动： 停止：,实验与实训5 三相异步电动机的直接启动控制 一、实验目的 1学习安装三相异步电动机的直接启动控制线路。 2通过控制线路的安装和操作, 深入了解自锁、零(失) 压保护和过载保护的工作原理。 二、实验设备 1启动按钮、停止按钮、交流接触器、塑壳断路器、熔断器、热继电器、三相异步电 动机、导线。 2螺钉旋具、尖嘴钳、剥线钳等工具。 3实验安装板。,三、实验步骤 1按图进行接线, 实现对电动机的启动、停止控制。,2通电测试 (1) 合上电源开关(断路器) QF, 观察并记录电动机的运转情况。 (2) 按住启动按钮SB1, 观察并记录电动机的运转情况。 (3) 松开启动按钮SB1, 观察并记录电动机的运转情况。 (4) 按下停止按钮SB2, 观察并记录电动机的运转情况。 (5) 松开停止按钮SB2, 观察并记录电动机的运转情况。,掌握联锁的概念。 熟悉双重联锁正反转的电路图和 工作原理分析以及适用场合。 了解自动往返电路图和工作原理。,第四节 正反转控制电路,机床工作台的前进与后退 ，需要运动部件能够正、反两个方向运动，就要求电动机能实现正、反转。,起重机吊钩的上升与下降，需要运动部件能够正、反两个方向运动，就要求电动机能实现正、反转。,一、倒顺开关正反转线路 二、接触器联锁正反转控制线路 三、接触器、按钮双重联锁正反转控制线路 *四、位置控制与自动往返控制线路,一、倒顺开关正反转线路,操作倒顺开关QS，当手柄处于断开位置时，倒顺开关的动静触头分离，电路处于分断状态，电动机不转,操作倒顺开关QS，当手柄扳至左合位置时，QS的动触头和左边触头相