电气控制第五章

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原理来绘制。电器原理图分为主电路和辅助电路两部分。 • 主电路:电气控制线路中强电流流过的部分,由电机以及与电机相连接的电
气元件组成。如:组合开关、接触器的主触点、热继电器的热元件、熔断器 、低压断路器等。 • 辅助电路:包括控制电路、照明电路、信号电路、保护电路。辅助电路电流 较小。其中控制电路由按钮、接触器辅助触点、继电器吸引线圈以及热继电 器的触点等组成。
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5.1.1 常用电气符号和文字符号 • 绘制电气线路时,电气元件的图形符号和文字符号必须符合国家
标准的规定,不能采用任何非标准的符号。 • 在后边的学习中,记住常用的电器文字符号和图形符号。
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5.1.2 电气线路图形及其绘制原则
• 分类:安装图、原理图。 • 安装图:电气安装时使用的图纸。 • 原理图:为了便于阅读和分析线路而绘制的图纸。根据电气控制线路的工作
电,系统不会自行启动,必须通过人的操作才能运行。零压保护 为的是使人和设备不受到伤害。
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5.2.1.2 正反向接触器间的互锁控制 • 工艺:机械设备常常需要做往返运动,这就需要电动机即可以正
转又可以反转,所以机械设备的往返运动实质是电动机的正反转 控制。要求按正向转动按钮时,电动机正向转动,按反向转动按 钮时,电动机反向转动,按停止按钮时,电动机停止转动。电动 机需要有过载保护和短路保护,主电路有隔离开关。
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2020/11/28
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5.1 电气控制线路的绘制原则、图形及文字符号
• 电气控制线路:用导线将电机、电器、仪表等电器元件按一定的 要求和方法联系起来,并能实现某种功能的电气线路。
• 电气控制线路图: 作用:安装、调整、使用、维修。 图的表示:图形符号、文字符号 绘图原则:简明易懂、统一规定。
• 自锁:接触器用自己的辅助触点保持通电。实质是接触器用自己 的辅助触点短路对应的按钮,使该按钮失去作用。
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电路的保护
• 短路保护:熔断器FU。 • 过载保护:热继电器; • 欠压和失压保护:接触器本身可以实现。电磁式低压电器电磁机
构的特性曲线。 • 零压保护:指电气控制系统在意外断电(如过载保护)后,再上
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5.1.3 阅读和分析电气控制线路图的方法 • 查线读图法:直接读图法或跟踪追击法 • 逻辑代数法:间接读图法
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电气控制线路的主要组成部分
• 执行元件:操作机器的执行机构。如电机、电磁离合器、电磁制 动器、电磁阀、电磁铁等。
• 电磁阀:由电磁铁和阀门两部分组成。它是利用线圈通电后产生 的电磁力来驱动阀心,将阀开启或关闭。电磁阀主控制气体或液 体在管道中的流动。电磁阀的种类很多,有的电磁阀只有开和闭 两种状态,有的电磁阀可以控制阀门开度的大小,从而可以控制 气体或液体流量或压力。
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• 如图5-1 ,主电路可以分为两大块,一块是润滑油电机的,一块 是主轴转动电动机的。那么控制回路也可以分为两大块,润滑油 电动机控制部分,主轴转动电动机控制部分。润滑油电动机控制 回路与主轴转动电动机控制回路之间的联系就是——控制润滑油 电机的接触器的辅助触点KM1,该触点决定了必须润滑油电机先 启动,主轴转动电动机才能启动。
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Fra Baidu bibliotek
• 所有电器的可动部分均以自然状态画出。所谓自然状态是指各种 电器在没有通电和没有外力作用下的状态。
• 原理图上尽可能减少线条和避免线条的交叉。各导线间有电的联 系时,在交叉点处画一个实心的圆点。根据画图布置的需要,可 以将图形符号旋转90度、180度、45度,即图面可以水平布置也 可以垂直布置,也可以采用斜的交叉线。
• 了解生产工艺过程与执行电器(如电机)的关系 在分析电气线路前,应该充分了解工艺,在了解工艺的基础上得 知生产机械要完成那些动作,这些动做由几台电机来完成,电机 与电机之间的动作有什么逻辑关系。必要时可以画出工艺流程图 ,明确各个电机动作的关系。生产工艺最终会反映到电气控制线 路图上,所以提前了解生产工艺,可以降低读图难度,因此读图 前应该先了解工艺,先去现场看实物。如果不了解生产工艺直接 去读线路图,等于把已知条件当做未知条件来求解,当生产工艺 复杂时,很难读懂线路图。
• 当两台电动机都在运行时,按下SB1? • 当两台电动机都在运行时,按下SB3?
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• 电气线路图复杂的时候可以化整为零,分别消化,然后在化零为 整。化整为零时可以根据主电路的构成情况(或按工艺分块), 把控制回路分成和主电路对应的几个基本环节,一个环节一个环 节的分析。再把每个环节之间的联系弄清楚,化零为整。
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• 读图和分析控制电路 1) 根据主电路中控制元件的主触点文字符号,找到相关控制环 节以及环节间的联系。 2)读控制回路顺序:从上到下、从左到右。 3)设想按动了操作按钮(要记住各个信号元件、控制元件、执 行元件未按下按钮前的状态),查对线路(跟踪追击),观察有 哪些元件受控动作。逐一查看这些动作元件的触点又是如何控制 其他元件动作的,进而驱动被控机械或被控对象有何运动。
操作起来仍不方便。如果电机处与正转状态,按下反转按钮电机是不会反转 的,只有按停止按钮,使KM1断开,这时再按反转按钮,电机才能反转。 • (图c)利用按钮本身的互锁,实现电机的直接正反转切换。
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5.2.1.3 实现按顺序工作时的联锁控制 • 工艺:润滑油电动机先启动,主轴转动电机后启动。润滑油电动
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5.1.3.2 逻辑代数法 • 用逻辑表达式的运算来分析电路。
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5.2 组成电气控制线路的规律 主要介绍控制线路的两大规律: • 按联锁控制的规律 • 按控制过程中变化参量的规律 控制线路要根据这两条规律进行拟定。
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5.2.1 按联锁控制的规律 5.2.1.1 启动、停止控制 • 工艺:控制三相异步电动机的启动、停止。当按启动按钮时电机
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绘制电气原理图应遵循的原则
• 采用国标 • 主电路用粗实线绘制在图的左侧或上方,辅助电路则用细实线绘
制在图的右侧或者下方。无论是主电路或辅助电路或其元件,均 按功能布置,尽可能按动作顺序排列。对因果次序清楚的简图, 尤其是电路图和逻辑图,其布局顺序应该是从左到右从上到下。 • 在原理图中,同一器件的不同部分(如线圈、触点)分散在图中 ,为了表示是同一器件,要在电器的不同部分使用同一文字符号 来表示。对于几个同类电器,其表示的文字符号后加下标或者数 字序号来区别。
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动作分析
• 按下SB2,接触器线圈KM1得电,其触点KM1闭合,电动机M2启动,在电动 机M1没有启动的时候,电动机M2可以启动,这说明M2是润滑油电机。
• 继续跟踪线路图线路图,按下SB2后,再按SB4,接触器线圈KM2得电,其触 头KM2闭合,电动机M1启动,在不按下SB2的情况下,直接按下SB4,由于 KM1辅助触点KM1常开,所以KM2不会得电,其触头KM2也不会闭合,则电 动机M1不会启动,所以M1 是主轴转动电动机。
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• 动作:按下润滑油电动机启动按钮,润滑有电动机直接启动,按 钮自锁。此时按下主轴转动电动机启动按钮,主轴转动电动机直 接启动。若按下润滑油电动机停止按钮,两台电机同时停止。若 按下主轴电动机停止按钮,润滑油电机不会停止。
• 按顺序启动的联锁控制:先动作的电动机,其对应接触器的常开 辅助触点要串联在后动作电动机对应接触器的线圈回路中。
• 电磁离合器和电磁制动器:电磁离合器用于电机的启动,电磁制 动器用于电机的停止或制动。这两种器件即可以联合使用又可以 单独使用
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• 电磁离合器避免在电机启动时,电机轴与电机轴带动的机械部分直接冲击。 电磁制动器又叫抱闸,电磁机构加电后松开电机轴,用于电动机制动。
• 信号元件:用于把控制线路以外的其他物理量、非电量的变化转换为电信号 或实现电信号的转变,以作为控制信号。这类元件有压力继电器、电流继电 器、主令电器等。
机停止后,主轴转动电动机停止(保护部分省略)。
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图5-4a
• 先画主电路:润滑油电动机接触器主触头、润滑油电动机;主轴 转动电动机接触器触点,主轴转动电动机。
• 后画控制电路: 1 润滑油电动机启动按钮、自锁、润滑油电动机停止按钮、润滑 油电动机接触器线圈KM1。 2 主轴转动电动机启动按钮、自锁、主轴转动电动机停止按钮、 润滑油接触器辅助常开触点、主轴转动电动机接触器线圈。
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图5-1
• 工艺:车床主轴传动时,要求油泵先给齿轮箱供润滑油。 • 该工艺说明包含两层意思: • 第一层意思, 该工艺涉及到的控制系统中有两台电动机,一台是
主轴传动电动机,另一台是给齿轮箱供润滑油的电动机。(主回 路) • 第二层意思,润滑油电动机先启动,主轴传动电动机后启动。在 润滑油电机没启动的时候,主轴电机不能启动。(控制回路)
直接启动,当按停止按钮时,电机停止。 • 要求有短路保护、过载保护,隔离开关。
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课本图5-2
• 先画主电路:刀开关QS(隔离)、熔断器(短路保护)、接触器 主触点、热继电器发热元件(过载保护)。
• 后画控制电路:热继电器触点(常闭)、电动机停止按钮(常闭 )、电动机启动按钮(常开)、接触器线圈(线圈得电与否决定 电机的启停)、自锁环节(不用一直按着启动开关不放)。控制 电路可横向画也可纵向画。
• 控制元件:对信号元件的信号以及自身的触点信号进行逻辑运算,以控制执 行元件按要求工作。控制元件包括:接触器、继电器等。在某些情况下,信 号元件可以直接控制执行元件。
• 附加元件:主要用来改变执行元件(特别是电机)的工作特性。这类元件有 电阻器和电抗器及各类启动器。
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5.1.3.1 查线读图法
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• (图b)增加互锁逻辑:KM1闭合时(正转)不允许KM2闭合(反转), KM2闭合时,不允许KM1闭合。
• 互锁:在两个接触器线圈控制线路中进行,其中一个接触器的常闭辅助触点 串入另一接触器线圈电路中,这样两个接触器不能同时工作。
• 互锁与控制线路是串联的关系,自锁与按钮是并联的关系。 • 缺点:图b的电路虽然可以避免KM1、KM2同时闭合造成的相间短路,但是
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• 分析主回路 • 分析电气线路时,一般应该从电动机(执行元件)下手,即从主
电路看有那些控制元件的主触点、电阻(附加元件)等,然后根 据其组合规律就大致可以判断电动机是否有正反转控制、是否有 制动控制、是否要求调速等。同时在了解工艺的前提下,还可以 大致的知道这些电动机是干什么用的。 • 图5-1主电路构成:隔离开关、接触器KM1、KM2(电动机启动方 式为直接启动)、熔断器短路保护,热继电器过载保护(要注意 器件的符号)。
点并联在后停电动机对应停止开关上。先停的电动机没有停,则 后停的电动机的停止按钮就不起作用。
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5.2.1.4 正常工作与点动控制
• 工艺1:只实现电动机的点动控制,要求短路保护和过载保护, 有隔离开关。
• 先画主电路:隔离开关、熔断器、接触器触点、热继电器、电动 机。
• (图5-5a)后画控制电路1: • 热继电器常闭触点、按钮、接触器线圈。 • 缺点:只能实现点动控制,没有正常工作功能。
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• 电路或工艺的改进:在整个系统停机时应该先停主轴转动电动机 后停润滑油电动机。(或在主轴转动电动机转动时,按润滑油电 动机停止按钮不起作用,主轴电动机停止时,按润滑油电动机停 止按钮才起作用)
• (图5-4b)用KM2的常开触点短路润滑油电动机停止按钮。 • 按顺序停止的联锁控制:先停的电动机对应接触器的常开辅助触
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课本图5-3
• 先画主电路:隔离开关、熔断器、正向转动接触器触点、反向转 动接触器触点(倒相序),热继电器,电机。
• 后画控制电路: (图a)热继电器常闭触点、停止按钮、正转按钮、正转接触器线 圈、正转自锁、反转按钮、反转接触器线圈、反转自锁。 • 缺点(漏洞):若当前电动机状态为正转,且想改变电动机运行 状态为反转,必须先按停止按钮,等电动机停止时才可以按反转 按钮,使电动机反转。如果在电动机正转时直接按反转按钮,会 行成相间短路。
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