电气控制的基本线路

图2-6 点动和长动结合的控制线路
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（三）点动和长动混合控制
图2-6a的线路比较简单，采用钮子开关SA实现点动和长动控制。
L1 L2 L3 FU2 FR
Q
开关切换
点动控制：SA断开 连续控制：SA闭合
FU1
SB2
KM SA
SB1
KM
FR
M 3～
KM
主电路
控制电路
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采用钮子开关SA实现点动和长动控制
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（二）长动（连续）控制
长动控制：适合长时间连续转动电动机控制
起动过程：合上刀开关QS→按下起动 按钮SB2→接触器线圈KM通电→接触 器主触点KM闭合和常开辅助触点闭合 →电动机M接通电源运转；松开起动 按钮SB2，利用接通的接触器常开辅 助触点KM自锁、电动机M连续运转。 停机过程：按下停止按钮SB1→接触 器线圈KM断电→接触器主触点KM和 辅助常开触点KM断开→电动机M断电 停转。 保护环节：短路保护FU；过载保护FR； 欠、失电压保护KM；接地保护PE。 自锁概念：这种依靠接触器自身辅助常 开触点的闭合而使线圈保持通电的控制 15 方式，称自锁或自保。
图2-5 长动控制线路
工作原理（演示）
本控制线路具有如下三点优点： 1）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。 2）防止电源电压恢复时，电动机自行起动而造成设备和人身事故。 3）避免多台电动机同时起动造成电网电压的严重下降。
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（三）点动和长动混合控制 在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，则要 求电动机既能实现点动又能实现长动。
FU2 FR
SB3
KM1 SB1 SB2 SB1 SB2 KM2
KM2
KM1
KM1
KM2
控制电路图
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正反转（电气机械互锁控制)演示
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作业：分析下列a、b、c控制工作过程？
a）
b）
c）
解：图a、b、c是电动机正、反转控制线路
a)无互锁控制电路 b)具有电气互锁的控制电路 c)具有复合互锁的控制电路（完美）
分析边讲解！
三、电气控制原则
注意：时间原则、速度原则、电流原则、与行程原则，
在下节实例讲解！
四、电动机保护环节 注意：短路保护；过载保护；欠、失电压保护；接地保
护等。
五、电气控制电路的连锁环节 注意：电气联锁、机械联锁。
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2.2 基本电气控制线路
一、直接起动控制线路
☞直接起动：在电源容量足够大时，小容量笼型电动机可直
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（三）点动和长动混合控制
图2-6b的线路采用复合按钮SB3实现控制。
L1 L2 L3
FU2 FR
按钮切换 工作原理：
点动控制：按下按钮SB3
连续控制：按下按钮SB1
Q
FU1
SB2 SB3
KM FR
SB1
KM
M 3～
KM
主电路
控制电路
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采用复合按钮SB3实现控制
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（三）点动和长动混合控制
FU 2
FR
按钮联锁控制 联锁 接触器联锁(电气互锁) 按钮联锁(机械互锁)
SB3 SB1
KM1 SB2
KM2
控制电路： 工作原理： 操作方便 优点： 缺点： 易产生故障
SB2
SB1
KM1
KM2
新名词：机械互锁
控制电路
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按钮、接触器控制正反转控制电路（续）
接触器、按钮双重联锁控制 控制电路： 工作原理： 安全可靠， 优点： 操作方便
PLC原理及应用
电气学院 自动化 杨霞
2008年2月
PLC原理及应用 第2讲
•讲解内容：
2 电气控制的基本线路
2.1电气控制线路的设计、绘制及分析 2.2基本电气控制线路
•学习说明：
本讲是学习电气控制设计基础。重点掌握： 1.电气控制线路的设计、绘制及分析； 2. 电气控制线路基本环节： (1) 掌握电气控制原则：时间原则、速度原则、电流原则、 与行程原则。 (2) 掌握电动机保护环节。 (3) 掌握三相异步电动机基本控制环节：起动、正反转、调 速、制动电气控制电路。 (4) 掌握电气控制电路的连锁环节。
图2-6c的线路采用中间继电器KA实现控制。
中间继电器KA控制 工作原理：
点动控制：按下按钮SB2
连续控制：按下按钮SB3
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采用中间继电器KA实现控制
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思考
以下控制电路能否实现即能点动、
又能连续运行
SB1 SB2 KM KM FR
SB
不能点动！
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二、可逆旋转（正反转）控制线路
• 概述：在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向， 如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求 电动机能实现正、反转。 • 实现：对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来 改变电动机定子绕组的电源相序来实现。 电动机原理： 改变电动机三相电源的相序，可改 变电动机的旋转方向
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例2：如图所示的电路中用了两个起动按钮SB2和SB3， 试分析说明这个电路的工作原理。
L1 QS FU KM SB2 FR KM SB3 L2 L3
接触器联锁控制 联锁
FU 2 FR SB3 SB1
接触器联锁(电气互锁)
按钮联锁(机械互锁)
接触器 联锁
控制电路： 工作原理： 优点：工作安全可靠 缺点： 操作不便
KM1 SB2
KM2
KM2
KM1
KM1
KM2
新名词：电气互锁
控制电路
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正反转（电气互锁控制）
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按钮、接触器控制正反转控制电路（续）
2.逻辑设计法
利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑 变量关系，在状态波形图的基础上，按照一定的设计方法 和步骤，设计出符合要求的控制电路。 该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂 电路设计时，可以显示出逻辑设计法的设计优点。
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二、电气控制线路的绘制与分析
注意：理论部分同学们自学，实际绘制与分析，边设计
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正反转（行程开关控制）
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三、三相异步电动机的调速控制线路 1.双速电机控制（按钮控制）
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2.双速电机控制（开关控制）
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四、三相异步电动机的制动控制线路
原因：三相异步电动机从切除电源到完全停止运转。由
于惯性的关系，总要经过一段时间，这往往不能适应某些 生产机械工艺的要求。如万能铣床、卧式镗床、电梯等， 为提高生产效率及准确停位，要求电动机能迅速停车，对 电动机进行制动控制。
3.设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。
4.绘制电气安装接线图（工艺设计）。 5.汇总资料，编写说明书。
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（三）设计的一般规律
• 1.选用典型环节。 • 2.合理设计电路：必要时，可以使用逻辑代数化简电路， 优化电路结构。 • ① 设计电气原理图时，还要考虑工程施工的要求。
例如（双控） 图2-1b与图2-1a相比， 具有节省连接导线， 可靠性高。
接起动。 优点：是电气设备少，线路简单。 缺点：是起动电流大，引起供电系统电压波动，干扰其它用电 设备的正常工作。 （一）点动控制
注意：根据控制要求，分析需要的电气器件。
主电路：由刀开关QS、熔断器FU、交流接触器的主触点
KM、热继电器FR、笼型电动机M和接地保护PE组成；
控制电路：由起动按钮SB和交流接触器线圈KM组成。 12
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图2-1 控制电路
② 减少控制触点，提高可靠性 例如: 图2-2a电路中， 继电器线圈电流 需要依次流过多 个触点。 图2-2b的控制电 路每一个继电器 线圈电流仅流过 一个触点，可靠 性得到提高。
（a） （b） 图2-2 控制电路
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③ 防止竞争现象
例如: 图2-3a为反身 自停电路，存 在电气导通的 竞争现象。 图2-3b为无竞 争的反身自停 电路。
图2-4 实现点动的控制线路
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• （二）长动（连续）控制
• 长动控制：在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转 动，即所谓长动控制。
• 根据控制要求，分析需要的电气器件。
• 主电路：由刀开关QS、熔断器FU、接触器的主触点KM 、 热继电器发热元件FR、电动机M和接地保护PE组成；
• 控制电路：由停止按钮SB2、起动按钮SB1、接触器的常开 辅助触点和线圈KM 、热继电器的常闭触点FR组成。
•
注意：所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电
时的原始状态画出。控制电路的分支线路，原则上按照动作 先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出。
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1.1 电气控制线路的设计、绘制及分析
一、电气控制线路的设计概述
（一）设计的基本原则 满足技术、经济指标要求，操作、维修方便的基本要求。通过 优选器件，提高可靠性，延长寿命，提高产品的竞争力。 （二）设计的基本内容 1.拟订设计的任务书。 2.选择拖动方案和控制方式。
方法：制动方法一般有两大类
1.机械制动 2.电气制动 ①反接制动 ②能耗制动
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反接制动控制线路
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例1： 如果图10-17的控制电路接成如图所示的 那样， 会有什么后果？
SB1 SB1 KM KM SB1
SB1
SB2 KM
SB2 KM
SB2 KM KM
SB2 KM
KM
(a)
(b)
(c)
(d)
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（一）点动控制
最简单的点动控制：适合小功率电动机控制
起动过程：先合上刀开关QS→按下起动 按钮SB→接触器线圈KM通电→接触器 主触点KM闭合→电动机M通电直接起动。
停机过程：松开起动按钮SB→接触器线 圈KM断电→接触器主触点KM断开→电 动机M停电停转。