机械电气控制(第二章)ppt课件.ppt

第二章第二章 电器控制基础电器控制基础.2-1 2-1 电器控制线路图电器控制线路图 的基本概念和绘制的基本概念和绘制电器控制原理电器控制原理( (电路电路) )图图电器设备安装图电器设备安装图电器设备接线图电器设备接线图. 一一. . 电器控制原理图电器控制原理图 电器控制原理图电器控制原理图, , 表示电器控制线路表示电器控制线路图的工作原理、各电器元件导电部件的作图的工作原理、各电器元件导电部件的作用及其相互关系，而不考虑各电器元件实用及其相互关系，而不考虑各电器元件实际安装的位置和实际连线情况际安装的位置和实际连线情况 . 1. 1.电器控制线路根据电路通过的电流大电器控制线路根据电路通过的电流大小分为主电路和控制电路两大部分小分为主电路和控制电路两大部分 控制电路控制电路 指通过弱小电流的电路，它包括接触器指通过弱小电流的电路，它包括接触器和继电器的线圈、接触器的辅助触头、继电器和其它控制和继电器的线圈、接触器的辅助触头、继电器和其它控制电器的触头等，还包括信号、保护和各种联锁电路，一般电器的触头等，还包括信号、保护和各种联锁电路，一般用细线条绘在原理图的右侧（或下部）用细线条绘在原理图的右侧（或下部）。

主电路主电路 包括从电源到电动机的电路包括从电源到电动机的电路, , 是大电流通是大电流通过的部分，一般用粗线条绘在原理图的左侧（或上部）过的部分，一般用粗线条绘在原理图的左侧（或上部） 绘制电器控制原理图应遵循的原则：绘制电器控制原理图应遵循的原则：. 3. 3. 同一电器元件的各部分分别绘在它同一电器元件的各部分分别绘在它们完成作用的地方，但需用同一文字符号标们完成作用的地方，但需用同一文字符号标出若有多个同一种类的电器元件，可在文出若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号的后面加上数字序号的下标，如字符号的后面加上数字序号的下标，如KMKM1 1 、KMKM2 2等 2. 2.控制线路的全部触点都要按控制线路的全部触点都要按“平常平常” (” (即未通电或未受外力作用时即未通电或未受外力作用时) )状态绘出状态绘出 5. 5.控制电路的分支线路上，各电器元控制电路的分支线路上，各电器元部件原则上是按照动作的先后顺序、自左部件原则上是按照动作的先后顺序、自左而右、从上而下的排列；原理图上应尽可而右、从上而下的排列；原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉；能减少线条和避免线条交叉；两线交叉连两线交叉连接时在连接点处需用黑点标出。

接时在连接点处需用黑点标出 4.4.对具有循环运动的机构，应给出对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，如行程开关等应绘出动作程工作循环图，如行程开关等应绘出动作程序和动作位置序和动作位置 二二. . 电器设备安装图电器设备安装图 表示各种电器在生产设备和电器控制柜中实表示各种电器在生产设备和电器控制柜中实际的安装位置主要有控制柜、控制板、操纵台际的安装位置主要有控制柜、控制板、操纵台等电器设备具体布置图等电器设备具体布置图 安装图是电器设备安装和维修时必备的资料安装图是电器设备安装和维修时必备的资料在绘制时，均用粗实线画出简单轮廓，留出线槽在绘制时，均用粗实线画出简单轮廓，留出线槽和备用面积和备用面积( (图中不标尺寸图中不标尺寸) ) 特点：特点：(1)(1) 同一电器元件的各部件（例如触点和线圈）同一电器元件的各部件（例如触点和线圈）必须画在一起必须画在一起, , 各电器元件的位置应与实际安装各电器元件的位置应与实际安装的位置一致；的位置一致；(2)(2) 各电器元件的安装位置由生产设备的结构和各电器元件的安装位置由生产设备的结构和工作要求决定（工作要求决定（如电动机要与被拖动的机械部件如电动机要与被拖动的机械部件在一起在一起; ; 行程开关应放在要取的信号的地方；操行程开关应放在要取的信号的地方；操作元件放在便于操纵的地方，一般电器元件应放作元件放在便于操纵的地方，一般电器元件应放在控制柜内在控制柜内）。

三三. . 电器设备接线图电器设备接线图 它是根据原理图，配合安装要求来绘制的，它是根据原理图，配合安装要求来绘制的， 用来表示各电器元件之间实际接线情况用来表示各电器元件之间实际接线情况 电器设备接线图为各电器元件的配线、检电器设备接线图为各电器元件的配线、检修和施工提供了方便，实际工作时一般要与电修和施工提供了方便，实际工作时一般要与电器控制原理图配合使用器控制原理图配合使用绘制电器设备接线图的主要规定绘制电器设备接线图的主要规定: : 图中文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都图中文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都 必须与原理图一致；必须与原理图一致； 不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连 接，必须通过端子板进行，端子板的编号应与原接，必须通过端子板进行，端子板的编号应与原 图一致图一致, ,并按原理图的接线进行连接；并按原理图的接线进行连接；同一电器元件的各个部件应画在一起同一电器元件的各个部件应画在一起; ; 走向相同的多根导线可用单线表示画连接导线走向相同的多根导线可用单线表示画连接导线 时，应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的时，应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的 尺寸。

尺寸2-2 2-2 电器控制线路的基本电路电器控制线路的基本电路 在电器控制线路中在电器控制线路中, ,常用的基本电路主要有常用的基本电路主要有: :保护环节保护环节和和控制环节控制环节 为了保护电网、电动机、控制电器以及其它为了保护电网、电动机、控制电器以及其它电路元件，消除不正常工作时的有害影响，避免电路元件，消除不正常工作时的有害影响，避免因误操作而发生事故，在自动控制系统中应具有因误操作而发生事故，在自动控制系统中应具有尽可能完善的保护环节尽可能完善的保护环节一一. .电器控制系统基本保护环节电器控制系统基本保护环节. 常用保护环节有：短路、过流、过载、常用保护环节有：短路、过流、过载、过压、失压过压、失压( (欠压欠压) )、弱磁、超速和极限保护、弱磁、超速和极限保护等 1. 1. 短路保护短路保护 当电路发生短路时，短路电流会引起电器设当电路发生短路时，短路电流会引起电器设备绝缘损坏和产生强大的电动力，从而使电机和备绝缘损坏和产生强大的电动力，从而使电机和电路中的各种电器设备产生机械性损坏，因此当电路中的各种电器设备产生机械性损坏，因此当电路中出现短路时，必须迅速可靠地断开电源。

电路中出现短路时，必须迅速可靠地断开电源 方法一：采用熔断器方法一：采用熔断器作短路保护的电路作短路保护的电路在对主电在对主电路采用三相四线制或对变压器路采用三相四线制或对变压器采用中点接地的三相三线制的采用中点接地的三相三线制的供电电路中，必须采用三相短供电电路中，必须采用三相短路保护若主电路容量较小，若主电路容量较小，其控制电路不需要另外设置熔其控制电路不需要另外设置熔断器；若主电路容量较大，则断器；若主电路容量较大，则控制电路一定要单独设置短路控制电路一定要单独设置短路保护的熔断器保护的熔断器KMFR3M3FU1QSFU2.M3KMQF 方法二：采用自动开方法二：采用自动开关既作为短路保护，同时又作关既作为短路保护，同时又作为过载保护的电路为过载保护的电路（自动开关（自动开关的过流线圈用作短路保护，热的过流线圈用作短路保护，热元件则用作过载保护）元件则用作过载保护）当线路出现故障时，自动开关断开路出现故障时，自动开关断开待事故处理完毕后，重新合上待事故处理完毕后，重新合上开关使线路重新工作开关使线路重新工作 对于直流电动机和绕线对于直流电动机和绕线式异步电动机的限流起动，式异步电动机的限流起动，过流保护元件是过流继电器过流保护元件是过流继电器KAKA，串联于主电路的隔离开，串联于主电路的隔离开关关QSQS与接触器与接触器KMKM的主触点之的主触点之间。

间KAKA的动作值一般定为的动作值一般定为1.21.2 倍的电动机起动电流倍的电动机起动电流 2. 2. 过电流保护过电流保护 . 3. 3. 过载保护过载保护 当电动机长期超载运行时当电动机长期超载运行时, 其绕组的温升将超其绕组的温升将超过允许值而损坏，所以应设过载保护环节，此保护过允许值而损坏，所以应设过载保护环节，此保护元件元件多采用热继电器多采用热继电器 热继电器具有反时限特性热继电器具有反时限特性, ,但因热惯性的关系但因热惯性的关系, ,热继热继电器不会受短路电流的冲击而瞬时动作例如当有电器不会受短路电流的冲击而瞬时动作例如当有8-108-10倍的额定电流通过热继电器时倍的额定电流通过热继电器时, ,需经需经1-31-3秒的时间才能动秒的时间才能动作作, ,这样在热继电器动作前这样在热继电器动作前, ,就可能使热继电器的发热元就可能使热继电器的发热元件先烧坏件先烧坏所以在使用热继电器作过载保护时，还必须所以在使用热继电器作过载保护时，还必须将熔断器与热继电器配合使用将熔断器与热继电器配合使用 4. 4. 失压失压( (或零压或零压) )保护保护 电动机正常工作时，如果因电动机正常工作时，如果因电源电压的消失而使电动机停转，电源电压的消失而使电动机停转，那么电源电压恢复时，电动机就那么电源电压恢复时，电动机就会自行起动，并可造成人身伤害会自行起动，并可造成人身伤害事故或设备损坏。

事故或设备损坏防止电压恢复防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失时电动机自行起动的保护称为失压保护 KMSB2KMSB1自锁自锁触点触点( (当当U U25%U25%UN N时时) ). 5. 5. 欠压保护欠压保护 在电动机正常运转的过程中，如果电压过分在电动机正常运转的过程中，如果电压过分降低，将会引起一些电器释放，造成控制线路工降低，将会引起一些电器释放，造成控制线路工作的失调，甚至可能造成事故因此当电源电压作的失调，甚至可能造成事故因此当电源电压降到一定允许值以下时，必须切断电源，这就是降到一定允许值以下时，必须切断电源，这就是欠电压保护欠电压保护一般常采用电磁式电压继电器实现一般常采用电磁式电压继电器实现欠压欠压( (以及失压以及失压) )保护保护( (当当U U40-70%U40-70%UN N时时) ) 当控制电路直接连接到电源的两条相线当控制电路直接连接到电源的两条相线之间或连接到相线和中性线之间且中性线不接地之间或连接到相线和中性线之间且中性线不接地或通过高阻抗接地情况时，必须采用双极开关来或通过高阻抗接地情况时，必须采用双极开关来进行进行 “ “起动起动”和和“停止停止”控制，以防止意外开控制，以防止意外开动设备，避免人身伤害和机械损坏。

动设备，避免人身伤害和机械损坏 6. 6. 预防接地故障产生误操作的保预防接地故障产生误操作的保护护 . 二二. .电器控制系统基本的控制环节电器控制系统基本的控制环节 1.1.长动与点动控制长动与点动控制 若生产设备在正常若生产设备在正常的加工过程中，是处于的加工过程中，是处于长期工作状态的，则称长期工作状态的，则称之为之为“长动长动” 除了长动状态以外，生产设除了长动状态以外，生产设备还有一种调整工作状态，例如机备还有一种调整工作状态，例如机床在作加工准备时的对刀，这一工床在作加工准备时的对刀，这一工作状态对电动机的控制要求是一点作状态对电动机的控制要求是一点一动一动, ,这种动作常称为这种动作常称为“点动点动”或或“点车点车” . 但在实际工作中，生产设备往往既要求点动，但在实际工作中，生产设备往往既要求点动，又要能长期连续工作又要能长期连续工作( (即长动即长动) ) 采用选择开关采用选择开关S S来来选择工作状态，选择工作状态，S S打开打开时为点动工作，时为点动工作，S S闭合闭合时为长动工作由于此时为长动工作由于此线路操作时多了一个动线路操作。