第2章基本电气控制电路【第2讲】.ppt

2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,1,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.1、手动直接启动,2.2.2、带接触器控制的直接启动电路,2.2.3、电动机单向连动启动电路,2.2.4、既能点动又能单向连动的控制电路,2.2.5、两地对同一台电动机的启停控制,回顾,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,2,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.6、电动机正反转控制电路,生产机械往往要求运动部件可以实现两个相反方向的运行三相笼型异步电机,KM1主触点，当KM1线圈得电时，其主触点闭合，电动机得一相序的电而正向启动,KM2主触点，当KM2线圈得电时，其主触点闭合，电动机得另一相序的电而反向启动,熔断器起短路保护和严重过载保护,三级刀开关起电源隔离作用,三相对称交流电源,注意：如果KM1、KM2同时闭合，则会出现相间短路，即不能让KM1、KM2线圈同时得电,接触器KM2的线圈,KM1动断辅助触点，起互锁作用,KM2动合辅助触点，起自锁作用,反向启动按钮,接触器KM1线圈,KM2动断辅助触点起互锁作用,正向启动按钮,KM1动合辅助触点，起自锁作用,停止按钮,热继电器动断辅助触点,熔断器，用于控制电路的保护作用,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,3,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.6、电动机正反转控制电路,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,4,在主电路中，采用两个接触器，即正转用KM1，反转用KM2。

当接触器KM1的主触点闭合时，三相电源的相序按L1、L2、L3接入电动机，电动机将正转；当KM2的主触点闭合时，三相电源的相序按L3、L2、L1接入电动机，电动机将反转 在该控制电路中，若按下正向启动按钮SB2，KM1线圈得电，电动机正转若要使电动机反转，就必须先按下停止按钮SB1，再按下反向启动按钮SB3，电动机方可反向启动显然，这种电路的缺点是操作不方便相对来讲，下面方案比较方便直接按反转启动按钮时，正转电路应切断,如何解决？,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,5,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.6、电动机正反转控制电路,接触器KM1的线圈,KM2动断辅助触点,起互锁作用,正向启动复合按钮，含有按钮互锁,接触器KM2的线圈,KM1动断辅助触点,起互锁作用,反向启动复合按钮，含有按钮互锁,KM2动合辅助触点，起自锁作用,KM1动合辅助触点，起自锁的作用,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,6,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.6、电动机正反转控制电路,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,7,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.6、电动机正反转控制电路,用按钮控制电动机正反转是属于手动控制，而用行程开关控制电动机正反转则属于自动控制，一般是由运动部件上的挡铁在工作中碰压行程开关来实现电动机的自动切换的。

机床(如龙门刨床、平面磨床等)的工作台在一定行程内往复循环工作的自动控制即由这样电路来实现2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,8,2 基本电气控制电路,2.2、三相笼型异步电动机的直接启动控制电路,2.2.6、电动机正反转控制电路,KM1线圈,KM2线圈,互锁触点,互锁触点,SQ2失灵后,起保护作用,正向运行的复合限位开关,SQ1失灵后,起保护作用,反向运行的复合限位开关,反向启动按钮,正向启动按钮,正向运行自锁触点,反向运行自锁触点,用行程开关控制电动机正反转的电路,◆电动机的正反转可通过SB2、SB3手动控制，也可用行程开关实现自动控制 ◆ SQ1、SQ2、SQ3、SQ4为行程开关，按要求固定在机床的床身上 ◆用行程开关控制机械设备运动部件的位置或机件的位置变化，称为按行程原则的自动控制，也称为行程控制 ◆行程控制是机械设备中应用较广泛的控制方式之一停止按钮,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,9,预置条件(SQ1没有被压下),按下SB2,KM1主触 点闭合,KM1辅助动合触点闭合(自锁),KM1辅助动断触点断开(互锁),压下 SQ2,SQ2动断 触点断开,SQ2动合 触点闭合,KM2主触点闭合,KM2辅助动合触点闭合(自锁),KM2辅助动断触点断开(互锁),电动机反转， 工作台后退,SQ1动断 触点断开,SQ2动合触点合上,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,10,2 基本电气控制电路,2.3、三相笼型异步电动机减压启动控制电路,交流异步电动机直接启动控制线路简单、经济，操作方便，但受到电源容量的限制，一般仅适用于功率在10kw以下的电动机。

当电动机容量较大(大于10kw)，启动时产生较大的启动电流，会引起电网电压下降因此必须采取降压启动的方法，限制启动电流原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值常用方法：串电阻（或电抗）、星型—三角形、自耦变压器等2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,11,2 基本电气控制电路,2.3、三相笼型异步电动机减压启动控制电路,定子回路串电阻降压启动，就是在电动机启动的过程中利用串联电阻来减小定子绕组电压，以达到限制启动电流的目的一旦启动完毕，再将电阻短接，电动机进入全压正常运行状态2.3.1、定子绕组串接电阻降压启动控制线路,(1)定子回路串电阻降压启动控制电路方案一,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,12,启动时该触点闭合，串电阻降压启动,启动完毕后，该主触点闭合，将电阻短路，电动机全压运行注意不要改变送电相序，否则电动机会反转,启动时，将电阻串入三相异步电动机的定子绕组中，该电阻承受部分电压，实现降压启动,启动时得电，将电阻串入定子回路中,通电延时时间继电器的线圈,启动按钮,停止按钮,启动完毕，该线圈得电，将电阻短路，电动机全压运行,时间继电器的延时动合触点,自锁触点,热继电器的动断触点,,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,13,工作原理：,按下SB2,KM1线圈得电,KM1主触点闭合,KM1辅助动合触点闭合(自锁),电动机串电阻降压启动,KT线圈得电,KM2线圈得电,电动机全压运行(短接电阻),,,,,,,,,,,启动按钮,,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,14,2 基本电气控制电路,2.3、三相笼型异步电动机减压启动控制电路,2.3.1、定子绕组串接电阻降压启动控制线路,(1)定子回路串电阻降压启动控制电路方案一,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,15,该控制电路虽然简单，但存在一些缺点： 首先，电动机正常运行时只要接触器KM2得电即可，可是这一电路中除KM2得电以外，时间继电器KT和接触器KM1在正常运行过程中也始终通电，这样对KT、KM1不利，同时也增加了电路的故障点，降低了电路的可靠性。

其次，接触器KM1的线圈与时间继电器KT的线圈并联，这在某种情况下就有出现全压直接启动的可能如当KM1线圈存在断线一类的故障时，操作人员按下启动按钮SB2后，电动机并没有运转，便以为是启动按钮接触不良，于是延长按下的时间 在这种情况下，若时间继电器KT的延时动合触点闭合，电动机全压直接启动现象会立即发生2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,16,2.3.1、定子绕组串接电阻降压启动控制线路,(2)定子回路串电阻降压启动控制电路方案二,启动时，该触点闭合，将电阻串入三相异步电动机的定子回路中，实现降压启动,启动完毕后，该主触点闭合，将电阻短路，电动机全压运行注意不要改变通电相序，否则电动机会反转,热继电器,启动时，将电阻串入三相异步电动机的定子绕组，该电阻承受部分电压，实现降压启动,热继电器的动断触点,通电延时时间继电器的线圈,启动时得电，将电阻串入定子回路中,启动完毕，该线圈得电，将电阻短路，电动机全压运行,时间继电器动合触点,自锁触点,启动完毕，让KM1、KT线圈失电，可以省电,自锁触点,启动按钮,停止按钮,,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,17,2.3.1、定子绕组串接电阻降压启动控制线路,(2)定子回路串电阻降压启动控制电路方案二,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,18,2.3.1、定子绕组串接电阻降压启动控制线路,(2)定子回路串电阻降压启动控制电路方案二,该控制电路弥补了方案一中的两个缺点： 第一，电动机运行时，KM1、KT都失电，仅有KM2得电，使电路的可靠性大大提高； 第二，KT线圈电路中串联了KM1的动合触点，这样操作人员按下SB2时，只要KM1不闭合，即使延长SB2的按下时间，KT也无法通电，从而避免了全压启动的可能。

2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,19,2 基本电气控制电路,2.3、三相笼型异步电动机减压启动控制电路,◆ 星—三角形降压启动法是电动机启动时，定子绕组先连接成星(Y)形，接入三相交流电源，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响待转速接近额定转速时，将电动机的定子绕组连接成三角(△)形，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行因此，星—三角形降压启动适合于在正常工作时三相定子绕组接成三角形的三相笼型异步电动机 ◆ 功率在4kW以上的三相笼型异步电动机的定子绕组在正常工作时都接成三角形，对于这种三相笼型异步电动机就可以采用星—三角形降压启动2.3.2、星—三角形(Y-△)降压启动控制电路,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,20,(1) 星—三角形降压启动控制电路的方案一,2.3.2、星—三角形(Y-△)降压启动控制电路,三相对称交流电源,三极刀开关，主要起隔离电源作用,熔断器，起短路保护和严重过载保护作用，主电路比控制电路熔断器至少大一级,热继电器,KM1主触点,电动机启动后，将KM3断开，KM2主触点闭合，三相异步电动机定子绕组首尾相连，电动机为三角形连接，进入额定运行状态,启动时KM3主触点闭合，三相异步电动机定子绕组尾端相连，电动机为星形连接,热继电器的动断触点,启动按钮,停止按钮,自锁触点,电动机启动运行时，KM1主触点始终闭合,通电延时时间继电器的线圈,互锁触点,通电延时时间继电器的延时动断触点,自锁触点,通电延时时间继电器的延时动合触点,互锁触点，KM2，KM3不能同时得电，否则会出现相间短路,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,21,按下SB2,KM2辅助动合触点闭合(自锁),,启动按钮,,,,,,,,,,,,,,,,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,22,(1) 星—三角形降压启动控制电路的方案一,2.3.2、星—三角形(Y-△)降压启动控制电路,2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,23,本方案的缺陷是：,若接触器KM3的 线圈断电，电动机就有造成全压直 接启动的可能。

因为当启动按钮SB2 被按下而使接触器KM1的线圈通电 并自锁后，虽然KM1的主触点已经 闭合，但由于KM3断线，其主触点 不能闭合，没有使电动机定子绕组 接成星形，所以电动机无法启动 当时间继电器KT的整定时间到达时， 接触器KM2的线圈通电并自锁，定 子绕组连接成三角形，于是电动机 全压直接启动，这对于减压启动控 制电路来说是不允许的2019年10月28日星期一,机电与汽车工程学院,24,(2) 星—三角形降压启动控制电路的方案二,2.3.2、星—三角形(Y-△)降压启动控制电路,启动按钮,停止按钮,通电延时时间继电器的延时动断触点,互锁触点,自锁触点,该触点的存在可避免由于KM3的线圈断开。