电气控制设备第二章-电气控制电路基本环节课件.ppt

电气控制设备的种类繁多、功能各异，但其控制原理、基电气控制设备的种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本控制电路、基本设计方法等方面均有共同之处，都是由本控制电路、基本设计方法等方面均有共同之处，都是由一些比较简单的典型的基本电气控制电路有机地组合而成一些比较简单的典型的基本电气控制电路有机地组合而成的本章主要介绍了电气控制系统的基本线路的本章主要介绍了电气控制系统的基本线路三相异三相异步电动机的起停、正反转、制动、调速、位置控制、多地步电动机的起停、正反转、制动、调速、位置控制、多地点控制、顺序控制线路它们是分析和设计电气控制线路点控制、顺序控制线路它们是分析和设计电气控制线路的基础正确分析和阅读电气原理图、熟悉电气控制原理的基础正确分析和阅读电气原理图、熟悉电气控制原理图的绘制原则和电气原理图的分析程序是非常重要的，也图的绘制原则和电气原理图的分析程序是非常重要的，也是学生应该掌握的基本技能是学生应该掌握的基本技能2.1 电气控制的基本原则电气控制的基本原则学习电气控制首先要了解电气控制线路绘制的国家标准，学习电气控制首先要了解电气控制线路绘制的国家标准，其次还要了解和掌握电气控制的基本原则。

常见电气控制其次还要了解和掌握电气控制的基本原则常见电气控制基本原则有行程控制原则、电流控制原则、速度控制原则基本原则有行程控制原则、电流控制原则、速度控制原则和时间控制原则几种方法下面就这几种常见控制原则加和时间控制原则几种方法下面就这几种常见控制原则加以说明2.1.1 行程控制原则行程控制原则根据生产工艺流程和工作部件的预定轨迹，对拖动电动机根据生产工艺流程和工作部件的预定轨迹，对拖动电动机进行控制称为行程控制，也称为顺序控制，其控制的方法进行控制称为行程控制，也称为顺序控制，其控制的方法称为行程控制原则行程控制原则是生产机械电气自动化称为行程控制原则行程控制原则是生产机械电气自动化中应用最多和作用原理最简单的一种方式例如啤酒生产中应用最多和作用原理最简单的一种方式例如啤酒生产厂的啤酒灌装流水线厂的啤酒灌装流水线灌酒、检测、封装、贴签、喷字等灌酒、检测、封装、贴签、喷字等就是按行程控制原则设计的就是按行程控制原则设计的行程控制的控制电路行程控制的控制电路2-1图所示图图2-1 行程控制的控制电路行程控制的控制电路2.1.1 行程控制原则行程控制原则2.1.1 行程控制原则行程控制原则图图2-1 为顺序起动控制线路。

电动机为顺序起动控制线路电动机M2必须在必须在M1起动后起动后才能起动，这就构成了两台电动机的顺序控制才能起动，这就构成了两台电动机的顺序控制工作原理：合上电源开关工作原理：合上电源开关QS，按下起动按钮，按下起动按钮SB2，接触，接触器器KM1线圈通电吸合并自锁，电动机线圈通电吸合并自锁，电动机M1起动运转起动运转KM1的常开触点闭合为的常开触点闭合为KM2线圈通电做好准备，也实现自锁线圈通电做好准备，也实现自锁（也称自保），这时按下起动按钮（也称自保），这时按下起动按钮SB4，KM2线圈通电吸线圈通电吸合并自锁，电动机合并自锁，电动机M2起动运转从而实现了起动运转从而实现了M1先起动，先起动，M2后起动的按行程（顺序）控制目的后起动的按行程（顺序）控制目的2.1.2 电流控制原则电流控制原则根据电动机主回路电流的大小，利用电流继电器来控制电根据电动机主回路电流的大小，利用电流继电器来控制电动机的工作状态，叫做电流控制原则例如直流电动机电动机的工作状态，叫做电流控制原则例如直流电动机电枢回路串电阻启动过程中电流随转速增加而减小，为保证枢回路串电阻启动过程中电流随转速增加而减小，为保证足够的启动转矩，使启动过程中平均电流不变，需要根据足够的启动转矩，使启动过程中平均电流不变，需要根据电流的变化逐段切除启动电阻，以保证启动过程中电流在电流的变化逐段切除启动电阻，以保证启动过程中电流在某一范围变化，从而保证平均启动转矩不变。

这就是按电某一范围变化，从而保证平均启动转矩不变这就是按电流控制原则控制流控制原则控制按电流控制原则实现绕线式交流异步电动机控制线路如图按电流控制原则实现绕线式交流异步电动机控制线路如图2-2所示图2-2 电动机按电流原则控制的启动线路2.1.2 电流控制原则电流控制原则2.1.2 电流控制原则电流控制原则图图2-2中，按下启动按钮中，按下启动按钮SB2接触器接触器KM1 线圈得电，电动线圈得电，电动机主回路机主回路KM1闭合，电动机带电阻闭合，电动机带电阻R1、R2起动；辅助常起动；辅助常开触点开触点KM1闭合对闭合对SB2自保，同时使中间继电器自保，同时使中间继电器KA线圈线圈得电，常开触点得电，常开触点KA闭合为线圈闭合为线圈KM2、KM3通电做准备；通电做准备；由于起动电流较大，此时，电流继电器线圈由于起动电流较大，此时，电流继电器线圈KI1、KI2得电，得电，常闭触点触点常闭触点触点KI1和触点和触点KI2打开，当电动机转子电流随着打开，当电动机转子电流随着速度上升逐渐下降时，电流继电器线圈速度上升逐渐下降时，电流继电器线圈KI1率先释（通过率先释（通过整定值实现），常闭触点整定值实现），常闭触点KI1闭合，接触器闭合，接触器KM2线圈得电，线圈得电，切除转子电阻切除转子电阻R1，电机再一次加速起动，电动机转子电流，电机再一次加速起动，电动机转子电流再次增大，电流线圈再次增大，电流线圈KI2吸合，吸合，2.1.2 电流控制原则电流控制原则常闭触点常闭触点KI2仍然打开，随着速度上升电动机电流又一次仍然打开，随着速度上升电动机电流又一次逐渐下降，达到设定值时，电流线圈逐渐下降，达到设定值时，电流线圈KI2释放，常闭触点释放，常闭触点KI2闭合，闭合，接触器接触器KM3线圈得电，切除电阻线圈得电，切除电阻R2，电动机工，电动机工作在固有特性上加速运行。

上图中作在固有特性上加速运行上图中KM2、KM3得电后是否得电后是否切除切除R1、R2，关键在于，关键在于KI1、KI2线圈通过的电流情况，线圈通过的电流情况，电流大则常闭触点电流大则常闭触点KI1、KI2不闭合，只有电流小于设定不闭合，只有电流小于设定值后，触点值后，触点KI1、KI2才会闭合并切除电阻才会闭合并切除电阻R1、R2，故属，故属于按电流原则控制的起动线路于按电流原则控制的起动线路2.1.3 速度控制原则速度控制原则根据电动机的转速变化，利用速度继电器来转换控制电路根据电动机的转速变化，利用速度继电器来转换控制电路进而改变电动机的运行状态，叫做速度控制原则当电动进而改变电动机的运行状态，叫做速度控制原则当电动机能耗制动（交流电动机的能耗制动也称动力制动）使速机能耗制动（交流电动机的能耗制动也称动力制动）使速度小于度小于100r/min时需切断电源自由停车当电动机电枢反时需切断电源自由停车当电动机电枢反接制动时速度接近接制动时速度接近0时需切断电源及时停车以上均属按时需切断电源及时停车以上均属按速度原则控制电动机的运行状态速度控制原则的控制线速度原则控制电动机的运行状态速度控制原则的控制线路如图路如图2-3所示。

所示图图2-3 电动机按速度原则控制的能耗制动电路图电动机按速度原则控制的能耗制动电路图2.1.3 速度控制原则速度控制原则2.1.3 速度控制原则速度控制原则如图如图2-3所示，按下所示，按下SB2接触器接触器KM1线圈有电，主回路线圈有电，主回路KM1触点闭合，电动机起动运行，同时辅助触点触点闭合，电动机起动运行，同时辅助触点KM1闭合闭合对对SB2自保，常闭辅助触点自保，常闭辅助触点KM1打开对打开对KM2接触器实现电接触器实现电气闭锁；按下气闭锁；按下SB1，切断，切断KM1接触器电源，接触器电源，KM1失电，主失电，主回路回路KM1触点断开，电动机失电，辅助触点触点断开，电动机失电，辅助触点KM1对对SB1停停止自保，对止自保，对KM2接触器的电气闭锁，常闭触点接触器的电气闭锁，常闭触点KM1闭合为闭合为能耗制动做准备，虽然电动机停电，由于瞬间停电，电动能耗制动做准备，虽然电动机停电，由于瞬间停电，电动机的速度可以认为不变，因此速度继电器的常开触点机的速度可以认为不变，因此速度继电器的常开触点KS2.1.3 速度控制原则速度控制原则闭合，所以按下闭合，所以按下SB1因连锁作用接触器因连锁作用接触器KM2线圈有电，主线圈有电，主触点触点KM2闭合，将整流后的直流电源接入电动机闭合，将整流后的直流电源接入电动机BC相，相，开始能耗制动；当速度下降到一定程度后即达到速度继电开始能耗制动；当速度下降到一定程度后即达到速度继电器设定值时，速度继电器器设定值时，速度继电器n失电（释放），常闭触点失电（释放），常闭触点KS打打开，线圈开，线圈KM2失电，电气制动停止，电动机进入自由停车失电，电气制动停止，电动机进入自由停车状态，直至速度为零。

这就是依靠速度大小进行电动机控状态，直至速度为零这就是依靠速度大小进行电动机控制，即按速度原则控制电动机的运行状态制，即按速度原则控制电动机的运行状态2.1.4 时间控制原则时间控制原则根据时间的变化来控制电动机的运行状态叫做时间控制原根据时间的变化来控制电动机的运行状态叫做时间控制原则以星三角降压启动为例，启动时接成星形，过一定三角降压启动为例，启动时接成星形，过一定时间结束星形启动，改为三角形起动就属于按时间原则控时间结束星形启动，改为三角形起动就属于按时间原则控制此外，直流电动机和线绕式异步电动机各级启动电阻制此外，直流电动机和线绕式异步电动机各级启动电阻的切除过程如果按规定时间逐级切除，直至电动机在固有的切除过程如果按规定时间逐级切除，直至电动机在固有特性上运行，也同属按时间原则控制特性上运行，也同属按时间原则控制2.1.4 时间控制原则时间控制原则如图如图2-4所示为按时间原则控制电动机按星所示为按时间原则控制电动机按星三角启动的三角启动的典型电路图中按下启动按钮典型电路图中按下启动按钮SB2，接触器，接触器KM1线圈有电，线圈有电，主回路主回路KM1触点闭合，同时辅助触点触点闭合，同时辅助触点KM1闭合对闭合对SB2实现实现自保，此外，时间继电器自保，此外，时间继电器KT得电，常闭触点得电，常闭触点KT延时打开，延时打开，接触器接触器KM3线圈得电，常开触点闭合，实现星型起动；同线圈得电，常开触点闭合，实现星型起动；同时常开触点时常开触点KT延时闭合，常闭触点延时闭合，常闭触点KM3打开，确保接触打开，确保接触器器KM2线圈不得电，实现间电气闭锁线圈不得电，实现间电气闭锁(也称电气互锁也称电气互锁)；随；随着时间推移，着时间推移，2.1.4 时间控制原则时间控制原则电动机速度逐渐上升，启动电流逐渐下降，经延时一段时电动机速度逐渐上升，启动电流逐渐下降，经延时一段时间间t，时间继电器，时间继电器KT常闭触点打开，切断接触器常闭触点打开，切断接触器KM3的的电源，常开触点电源，常开触点KT延时闭合为接触器延时闭合为接触器KM2线圈通电做准线圈通电做准备，线圈备，线圈KM3失电，常开触点失电，常开触点KM3打开，停止星型起动，打开，停止星型起动，常闭触点常闭触点KM3闭合，使得接触器闭合，使得接触器KM2线圈得电，主回路中线圈得电，主回路中常开触点常开触点KM2闭合，实现三角形起动，完成星闭合，实现三角形起动，完成星-三角起动。

三角起动这就是依靠时间进行电动机控制，即按时间原则控制电动这就是依靠时间进行电动机控制，即按时间原则控制电动机的运行状态机的运行状态图图2-4 时间控制的星时间控制的星三角启动三角启动2.1.4 时间控制原则时间控制原则图图2-4 时间控制的星时间控制的星三角启动三角启动2.1.4 时间控制原则时间控制原则图图2-4 时间控制的星时间控制的星三角启动三角启动2.1.4 时间控制原则时间控制原则2.2 电气控制。