电气控制系统基本控制电路课件.ppt
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1、第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础电气控制线路图的图形、文字符号及绘制电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则原则三相笼型异步电动机的基本控制三相笼型异步电动机的基本控制三相笼型异步电动机降压启动控制线路三相笼型异步电动机降压启动控制线路三相笼型异步电动机制动控制线路三相笼型异步电动机制动控制线路三相笼型异步电动机速度控制线路三相笼型异步电动机速度控制线路电气控制线路简单设计方法电气控制线路简单设计方法典型生产机械电气控制线路分析典型生产机械电气控制线路分析第二章第二章 电气控制线路基础电气控制线路基础电气控制线路:以各类电动机或其他执行电气控制线路:以各类电动机或其他执行元件为被
2、控制对象,以继电器、接触器、元件为被控制对象,以继电器、接触器、行程开关、保护元件等器件组成的自动控行程开关、保护元件等器件组成的自动控制线路称为电气控制线路。制线路称为电气控制线路。电电气气控控制制线线路路图图:为为了了表表达达生生产产机机械械电电气气控控制制系系统统的的结结构构、原原理理等等设设计计意意图图,便便于于电电气气系系统统的的安安装装、调调试试、使使用用和和维维修修,将将电电气气控控制制系系统统各各电电器器元元件件及及其其连连接接线线路路用用一定的图形表达出来。一定的图形表达出来。第一节第一节电气控制线路图的图形、文电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则字符号及绘制原则 电气控
3、制系统图:电气控制系统图:电气控制原理图电气控制原理图 电器元件布置图电器元件布置图 电气安装接线图电气安装接线图 电气控制原理图电气控制原理图电器元件布置图电器元件布置图电电器器元元件件布布置置图图:用用来来表表示示成成套套装装置置、设设备备中中各各个个项项目目位位置置的的一一种种图图。例例如如,左左图图为为某某工工厂厂电电器器位位置置图图,图图中中详详细细地地绘绘制制出出了了电电气气设设备备中中每每个个电电器器元元件件的的相相对对位位置置,图图中中各各电电器器元元件件的的文文字字代代号号必必须须与与相相关关电电气气图图中中电电器器元元件件的的代代号相同号相同。电器元件布置图电器元件布置图电
4、气安装接线图电气安装接线图电电气气安安装装接接线线图图是是电电气气装装备备进进行行施施工工配配线线、敷敷线线和和校校线线工工作作时时所所应应依依据据的的图图样样之之一一。它它必必须须符符合合电电器器装装备备的的电电气气原原理理图图的的要要求求,并并清清晰晰地地表表示示出出各各个个电电器器元元件件和和装装备备的的相相对对安安装装与与敷敷设设位位置置,以以及及它它们们之之间间的的电电连连接接关关系系。它它是是检检修修和和查查找找故故障障时时所所需需的的技技术文件。术文件。电气安装接线图电气安装接线图电气安装接线图电气安装接线图电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则电气
5、控制原理图内容:电气控制原理图内容:主电路主电路 辅助电路辅助电路电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则主电路:是电气控制线路中大电流通过的部主电路:是电气控制线路中大电流通过的部分,是由电动机以及与它相连的电器元件分,是由电动机以及与它相连的电器元件(如:刀开关、热继电器、自动空气开关、(如:刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等)所组成的线路。接触器主触点等)所组成的线路。辅助电路包括:控制电路、照明电路、信号辅助电路包括:控制电路、照明电路、信号电路。电路。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则图面布置图面布置:1 1、
6、主电路和控制电路在图面上上下排列、主电路和控制电路在图面上上下排列主电路一般安排在图面的上方;辅助电主电路一般安排在图面的上方;辅助电路安排在图面的下方。路安排在图面的下方。2、主主电电路路和和控控制制电电路路在在图图面面上上左左右右排排列列主电路一般安排在图面的左方;辅助电主电路一般安排在图面的左方;辅助电路安排在图面的右方。路安排在图面的右方。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则图中所用的电器元件的电器符号的画法:图中所用的电器元件的电器符号的画法:1、电电器器原原理理图图中中,所所有有电电器器的的可可动动部部分分均均按按没没有有通通电电或或没没有有外外力力
7、作作用用时时的的状状态态画画出出。对对于于接接触触器器、继继电电器器的的触触点点,按按其其线线圈圈不不通通电电的的状状态态画画出出;控控制制器器手手柄柄处处于于零零位位时时的的状状态态画画出出;对对于于按按钮钮、行行程程开开关关等等触触点点,按按未未受受外力作用时的状态画出。外力作用时的状态画出。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则2 2、在在电电气气原原理理图图中中,当当电电器器元元件件的的不不同同部部件件(如如接接触触器器的的线线圈圈和和触触点点)分分散散在在不不同同的的位位置置时时,为为了了表表明明是是同同一一电电器器元元件件,要要在在电电器器元件的不同部
8、件处标注统一的文字符号。元件的不同部件处标注统一的文字符号。3 3、对对于于同同类类电电器器元元件件,要要在在其其文文字字符符号号后后加加数字序号来区别。数字序号来区别。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则电气图中连接线路的画法:电气图中连接线路的画法:1、电电器器原原理理图图中中尽尽量量减减少少交交叉叉,个个各各导导线线之之间有电的联系时,在导线交叉处画实心圆点。间有电的联系时,在导线交叉处画实心圆点。2、另另外外在在画画电电器器元元件件的的图图形形符符号号时时,可可以以旋旋转转绘绘制制,一一般般是是逆逆时时针针旋旋转转90度度,但但文文字字符符号号不可倒置。
9、不可倒置。电气控制原理图的绘制内容和绘制电气控制原理图的绘制内容和绘制原则原则图面区域的划分、图面区域的划分、符号位置索引:符号位置索引:电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则符符号号位位置置索索引引:指指出出继继电电器器或或接接触触器器的的线线圈圈位位置和触点的位置置和触点的位置电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则图号:某台设备的电器原理图不一定是图号:某台设备的电器原理图不一定是一本,按照功能不同可能分为几一本,按照功能不同可能分为几本。每本的标号,就是图号,一本。每本的标号,就是图号,一般用数字表示。般用数字表示。页次:说明电
10、器符号在这本图号中的第页次:说明电器符号在这本图号中的第几页。几页。区域号:指前面页次中的图区号。区域号:指前面页次中的图区号。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则索引代号所标位置索引代号所标位置接触器或继电器相应线圈的索引:在接触器或接触器或继电器相应线圈的索引:在接触器或继电器触点旁标上索引代号,指出它所对应的继电器触点旁标上索引代号,指出它所对应的线圈的位置。线圈的位置。继电器或接触器相应触点的索引:索引代码标继电器或接触器相应触点的索引:索引代码标在继电器或接触器的线圈下方。在继电器或接触器的线圈下方。电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘
11、制原则和绘制原则接触器触点的索引格式:接触器触点的索引格式:左栏左栏中栏中栏右栏右栏主触点所在的图区号主触点所在的图区号 辅助常开触点所在的图区号辅助常开触点所在的图区号 辅助常闭触点所在的图区号辅助常闭触点所在的图区号 电气控制原理图的绘制内容电气控制原理图的绘制内容和绘制原则和绘制原则继电器触点的索引格式:继电器触点的索引格式:左栏左栏右栏右栏 常开触点所在的图区号常开触点所在的图区号常闭触点所在的图区号常闭触点所在的图区号第二节第二节三相笼型异步电动机的基本三相笼型异步电动机的基本控制电路控制电路全压启动控制线路全压启动控制线路正反转控制线路正反转控制线路点动控制线路点动控制线路多点控制
12、线路多点控制线路顺序控制线路顺序控制线路自动循环控制线路自动循环控制线路一、一、全压启动控制线路依靠接触器自身辅依靠接触器自身辅助触点而使其线圈助触点而使其线圈保持通电的现象保持通电的现象 -自锁自锁为什么加为什么加自锁?自锁?3。2。1工作过程工作过程合上合上QS,按下按下SB2,KM线线圈得电,圈得电,KM 主触点闭合,主触点闭合,电动机运转。电动机运转。KM辅助常开触点闭合,自辅助常开触点闭合,自锁。锁。按下按下SB1,KM线圈断电,主线圈断电,主触点、辅助触点断开,电动触点、辅助触点断开,电动机停止。机停止。自锁另一作用:实现欠压和自锁另一作用:实现欠压和失压保护失压保护3。2。1全压
13、启动控制线路的保护环节全压启动控制线路的保护环节短路保护短路保护过载保护过载保护欠压和失压保护欠压和失压保护二、二、正反转控制线路控制要求:控制要求:正、反转;正、反转;如何实现?如何实现?缺点?缺点?3。2。2解决解决加互锁加互锁-将其将其中一台接触器的中一台接触器的常闭触点串入另常闭触点串入另一台接触器的线一台接触器的线圈电路中圈电路中,在同在同一一时间里两个一一时间里两个接触器只允许一接触器只允许一个工作个工作.这种控这种控制规律称为互锁。制规律称为互锁。缺点?缺点?3。2。3解决解决复合联锁正、复合联锁正、反转控制反转控制3。2。4互锁控制规律互锁控制规律当要求甲接触器工作时,乙接触器
14、就不能当要求甲接触器工作时,乙接触器就不能工作,此时应在乙接触器的线圈电路中串工作,此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的常闭触点。入甲接触器的常闭触点。当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作,当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作,而乙接触器工作时甲接触器不能工作,此而乙接触器工作时甲接触器不能工作,此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的常闭触点。方的常闭触点。三、点动控制线路三、点动控制线路控制要求控制要求电动机点动电动机点动图图a的缺点?的缺点?图图b的缺点?的缺点?四、多点控制线路四、多点控制线路结论:结论:多点地多点地控制规律:所控制规律:所有
15、启动按钮并有启动按钮并联,所有停止联,所有停止按钮串联。按钮串联。两点控制两点控制三点控制如何三点控制如何实现?实现?五、顺序控制线路五、顺序控制线路控制要求:控制要求:两台电动机两台电动机按顺序启动。按顺序启动。改变控制要改变控制要求:两台电求:两台电动机按时间动机按时间顺序自动启顺序自动启动。动。连锁控制规律连锁控制规律当要求甲接触器工作后方允许乙接当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作,则在乙接触器线圈电路触器工作,则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的常开触点。中串入甲接触器的常开触点。按时间顺序自动启动按时间顺序自动启动控制要求:控制要求:两台电动机两台电动机按时间顺序按时间顺序自动启
16、动。自动启动。六、自动循环控制线路六、自动循环控制线路控制要求:电动机带动工作台往复自动运动控制要求:电动机带动工作台往复自动运动。自动循环控制电气控制原理图自动循环控制电气控制原理图三相笼型异步电动机全压启动的特点三相笼型异步电动机全压启动的特点优点:控制线路简单,设备投资小,优点:控制线路简单,设备投资小,故障率低。故障率低。缺点:启动电流仍较大,对电网造成缺点:启动电流仍较大,对电网造成一定的冲击,严重时会影响其他设备一定的冲击,严重时会影响其他设备的正常运行。的正常运行。第三节第三节 三相笼形异步电动机降压启三相笼形异步电动机降压启动控制线路动控制线路定子串电阻降压起动控制线路定子串电
17、阻降压起动控制线路星形星形三角形降压起动控制线路三角形降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路软启动器软启动器一、定子串电阻降压起动控制线路一、定子串电阻降压起动控制线路设计设计思想:按思想:按时间时间原原则则控制启控制启动过动过程。程。定子串电阻启动的特点:定子串电阻启动的特点:优优点点:控制控制线线路路简单简单;启;启动过动过程平滑;不受程平滑;不受定子定子绕组绕组的接法的限制。的接法的限制。缺点:启缺点:启动转动转矩下降大;矩下降大;电电能能损损耗大。耗大。工作过程工作过程表2-4二、星二、星三角降压起动三角降压起动使用范围:只适使用范围:只适用于正常运行时用
18、于正常运行时电动机的定子绕电动机的定子绕组为三角形接法组为三角形接法的笼型异步电动的笼型异步电动机的空载或轻载机的空载或轻载启动。启动。星星三角降压起动控制线路图三角降压起动控制线路图工作过程工作过程表2-3设计思想设计思想:采用时间继电器完成电动机从启动采用时间继电器完成电动机从启动到正常运行的自动切换。到正常运行的自动切换。星星三角降压起动的特点三角降压起动的特点优点:启动电流特性好;结构简单;价格优点:启动电流特性好;结构简单;价格 低。低。缺点:启动转矩下降大。缺点:启动转矩下降大。三、三、自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路 设计思想:采用时间继电器完成电动机由设计思
19、想:采用时间继电器完成电动机由启动到运行的自动切换。启动到运行的自动切换。自耦变压器降压起动的特点自耦变压器降压起动的特点 优点:启动电流较小;不受定子绕组接法优点:启动电流较小;不受定子绕组接法的限制。的限制。缺点:启动设备体积大,笨重。价格高,缺点:启动设备体积大,笨重。价格高,维修不方便。维修不方便。四、软启动器及其应用四、软启动器及其应用结构:结构:三相调压电路三相调压电路控制电路控制电路控控制制原原理理:利利用用晶晶闸闸管管的的移移相相控控制制原原理理,通通过过控控制制晶晶闸闸管管的的导导通通角角,改改变变输输出出电电压压,达达到到通通过过调调压压方方式式来来控控制制启启动动电电流流
20、和和启启动动转转矩的目的。矩的目的。1、软启动器的工作原理、软启动器的工作原理电流负反馈的作用电流负反馈的作用1、将主回路的、将主回路的电电流反流反馈馈到控制回路,根据不同的到控制回路,根据不同的启启动动方式,通方式,通过过微微处处理器改理器改变软变软启启动动器的器的输输出出电电压压,实现实现不同的启不同的启动动特性。特性。2、通、通过电过电流流负负反反馈馈,检测检测主回路的主回路的电电流,流,对电动对电动机和机和软软启启动动器起到器起到过载过载、缺相、断相等保、缺相、断相等保护护。、实时监测负载电实时监测负载电流。流。软启动器的特点软启动器的特点具有软启动和软停车功能,启动电流具有软启动和软
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