电气控制及PLC教程第二章

当电动机的转速接近零时，KS的动合触点 断开→KM2线圈失电→制动结束。
2.5.2 能耗制动
能耗制动是在定子绕组断开三相交流 电源的同时，在三相绕组中通入直流电， 产生制动转矩。10kW以下小容量电动机， 且对制动要求不高的场合，常采用半波整 流能耗制动，其线路图及线路分析参见实 训3。对于10kW以上容量较大的电动机， 多采用有变压器全波整流能耗制动的控制 线路。
SQ2常开触头闭合
KM2线圈得电
（4）工作台停止左移（右移开始）
当工作台左移至限定位置时， 挡块撞动SQ1 SQ1常闭触头断开 SQ1常开触头闭合
KM2线圈失电 KM1线圈得电
电动机M停止反转，工作台停止左移 KM1主触头闭合 电动机M又正转，工作台右移 KM1自锁触头闭合自锁 KM1联锁常闭触头断开
1．电器元件的逻辑表示 2．电路状态的逻辑表示 逻辑代数法读图的优点是各电气元器 件之间的联系和制约关系在逻辑表达式中 一目了然，通过对逻辑函数的运算，一般 不会遗漏或看错电路的控制功能，而且为 电气线路的计算机辅助分析提供方便。逻 辑代数法读图的主要缺点是对于复杂的线 路，其逻辑表达式很烦锁。
2.3
2.4.1
Y/D降压起动
星形-三角形（Y/D）降压起动是笼型 三相异步电动机降压起动方法之一。Y/D 起动控制分为手动和自动两种。
2.4.2
定子串接电阻降压起动
电动机起动时在三相定子绕组中串接 电阻，使定子绕组上电压降低，起动结束 后再将电阻短接，使电动机在额定电压下 运行，这种起动方式不受电动机接线方式 的限制。
KM1线圈失电 电机全压运转
KM1常闭触头闭合
KM2线圈得电
2.4.4
转子绕组串接电阻起动
转子回路串接起动电阻，一般接成星 形且分成若干段，起动时电阻全部接入， 起动过程中逐段切除起动电阻。切除电阻 的方法有三相平衡切除法及三相不平衡切 除法，常用的接触器控制切除起动电阻多 为三相平衡切除法，即每次每相切除的起 动电阻相同。其工作过程如下。
反接制动控制线路工作过程如下： （1）起动 合上空气开关QF，给电路送电。
按SB2 KM1线圈得电 KM1主触头闭合 电动机M转动 KM1常开辅助触头闭合自锁 KS常开触头闭合
（2）制动
按SB1 KM1线圈失电 KM1主触头打开电动机脱离电源 KM1常闭触头闭合 KM2线圈得电
KM2主触头闭合反接制动 KM2常开辅助触触头闭合自锁
电动机M2停
（5）电动机M1、M2同时停转
在M1、M2同时运转状态下，按SB KM1线圈失电 KM2线圈失电 KM1主触头断开 KM2主触头断开 电动机M1停转 电动机M2停转
（6）控制线路断电
断开空气开关QF→指示灯EL熄灭， 线路断电 手动顺序控制线路具有如下特点： ① 电动机M2的控制线路与KM1线圈顺接， 这样就保证了M1起动后，M2才能起动的 顺序控制要求。
这种控制方法常用于如电动葫芦的起 重电机控制和机床上的手动调校控制。 1．主电路元器件 2．控制回路元器件 3．工作原理
2.3.2 2.3.3
正反转控制 顺序控制
其控制线路及电路分析参见实训4。 手动顺序控制线路如图2-5所示。
（1）控制线路通电
合上空气开关QF→指示灯EL亮 （2）电动机M1先起动
第2章 基本的电气控制系统
2.1
电气工程图及绘制
2.2Biblioteka 电气控制线路的分析方法2.3
电动机直接起动控制线路
2.4
电动机降压起动控制线路
2.5
异步电动机的制动控制线路
2.6
异步电动机的调速控制线路
直流电动机的控制线路
2.7
2.8
典型机械控制线路
2.1
电气工程图及绘制
常用的电气工程图有3种：电路图（电 气系统图、原理图）、接线图和元件布置 图。
电动机直接起动控制线路
电动机通电后由静止状态逐渐加速到 稳定运行状态的过程称为电动机的起动， 三相笼型异步电动机的起动有降压和全压 起动两种方式。
2.3.1
点动及单向连续运转控制
点动控制线路是用按钮开关、接触器 来控制电动机运转的最简单的控制线路。 所谓点动控制是指按下按钮时，电动机就 得电运转；松开按钮时，电动机就失电停 转。
2.4.3
定子串接自耦变压器降压起动
自耦变压器降压起动的控制线路，电动 机起动电流的限制是靠自耦变压器的降压作 用来实现的。其线路的工作过程如下。
合上QF，给电路送电
按下SB2 KM1线圈得电 KT线圈得电 KT常开触头延时闭合 KA线圈得电 KA常开触头闭合 KA常闭触头打开 KM2主触头闭合 KM1 主触头闭合 电动机定子串自耦变压器降压起动 KM1 辅助常开触头闭合自锁
② 停止按钮SB2只控制电动机M2停转，而 总停止按钮SB可控制电动机M1、M2同时 停转。 若想实现自动顺序控制，可通过时间 继电器实现，其控制线路及电路分析参见 实训5。
2.3.4
行程控制
控制线路的工作过程如下： （1）控制电路通电 合上空气开关QF→指示灯EL亮
（2）工作台右移
按下SB1
KT3常开触头延时闭合
KM3线圈得电
KM2常开辅助触头闭合 KT 线圈得 KM3常开主触头闭合 平衡切除R3 3 KM3常开辅助触头闭合自锁 KM3常开主触头闭合 平衡切除R3 KM3常开辅助触头闭合自锁
2.4.5
转子绕组串接频敏变阻器起动
绕线转子异步电动机除转子串接电阻起 动的控制方式外，还可转子串接频敏变阻器 起动，其线路的工作过程如下：
2．元器件绘制 电路图中所有电器元件一般不画出实 际的外形图，而采用国家标准规定的图形 符号和文字符号表示，同一电器的各个部 件可根据需要画在不同的地方，但必须用 相同的文字符号标注。
3．图区和触点位置索引 电路图常采用在图的下方沿横坐标方 向划分的方式，并用数字标明图区。同时 在图的上方沿横坐标方向划区，分别标明 该区电路的功能。
2.6
异步电动机的调速控制线路
由电动机原理可知改变极对数可改变 电动机的转速（见公式：n=(1−S) 60f/P）， 多速电动机就是通过改变电动机定子绕组 的接线方式而得到不同的极对数，从而达 到不同速度的目的。双速、三速电动机是 变极调速中最常用的两种形式。
2.6.1
双速电动机的控制
双速电动机的定子绕组的连接方式常 用的有两种：一种是绕组从单星形改成双 星形，如图2-13（b）所示的连接方式转换 成如图2-13（c）所示的连接方式；
KM1线圈得电
KM1主触头闭合 KM1自锁常开触头闭合自锁 KM1联锁常闭触头断开
电动机M正转，工作台右移
（3）工作台停止右移（左移开始）
当工作台右移至限定位置时， 挡块撞动SQ2 SQ2常闭触头断开 KM1线圈失电 KM1自锁触头断开 KM1主触头断开 电动机M停止正转，工作台停止右移 KM1联锁触头闭合 KM2联锁触头断开 KM2主触头闭合 电动机M反转，工作台左移 KM2自锁触头闭合自锁
按下SB1 KM1线圈得电 KM1主触头闭合 KM1常开触头闭合自锁 电动机M1起动并连续运转
（3）电动机M2后起动
在M1运转状态下，
按下SB2 KM2线圈得电 KM2主触头闭合 KM2常开触头闭合自锁 电动机M2起动并连续运转
图2-5
手动顺序控制线路图
（4）电动机逆序停转
在M1、M2同时运转状态下，按SB2 KM2线圈失电 KM2主触头断开 转 再按SB KM1线圈失电 KM1主触头断开 电动机M1停转
2.2.1
查线读图法
查线读图法（又称为直接读图法或跟 踪追击法）是按照电气控制线路图，根据 生产过程的工作步骤依次读图，一般按照 以下步骤进行。
1．了解生产工艺与执行电器的关系 2．分析主电路 3．分析控制电路 4．分析辅助电路 5．分析联锁和保护环节 6．总体检查
2.2.2
逻辑代数法
逻辑代数法（又称为间接读图法）是 通过对电路的逻辑表达式的运算来分析电 路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达 式。
4．电路图中技术数据的标注 电路图中元器件的数据和型号（如热 继电器动作电流和整定值的标注、导线截 面积等）可用小号字体标注在电器代号的 下面。
2.1.3
电器元件布置图
电器元件布置图主要是表明机械设备 上所有电气设备和电器元件的实际位置， 是电气控制设备制造、安装和维修必不可 少的技术文件。
2.1.4
合上电源开关QF 按下SB2 KT线圈得电 KT常开触头闭合 KM1线圈得电 KM1主触头闭合 电机带频敏变阻器起动 KM1常开辅助触头闭合自锁 KM2线圈得电 KM2主触头闭合切除频敏变阻器全压运行 KM2常开辅助触头闭合自锁
KT常开触头延时闭合
该电路KM1线圈通电需在KT KM2触 点工作正常条件下进行，若发生KT KM2 触点粘连、KT线圈故障时，KM1线圈无 法得电，从而避免了电动机直接起动和转 子长期串接频敏变阻器的不正常现象发生。
合上电源开关QF
按下SB2 KM1线圈得电 KM1 主触头闭合 电动机定子串电阻起动 KM1 辅助常开触头闭合自锁 KT线圈得电 KM2线圈得电 KM2主触头闭合 电阻被短接，切除定子所串电阻全压运行
KT常开触头延时闭合 按下SB1 KM1线圈失电
KM1 主触头打开 电动机断电停机 KM1 常开触头断开复原
2.5
异步电动机的制动控制线路
制动可分为机械制动和电气制动，机 械制动一般为电磁铁操纵抱闸制动，电气 制动是电动机产生一个和转子转速方向相 反的电磁转矩，使电动机的转速迅速下降。 三相交流异步电动机常用的制动方法有能 耗制动、反接制动和发电反馈制动。
2.5.1
反接制动
异步电动机反接制动有两种，一种是 在负载转矩作用下使电动机反转的倒拉反 转反接制动，这种方法不能准确停车。另 一种是改变三相异步电动机定子绕组中三 相电源的相序，实现反接制动。