电气控制与plc电子教案第2章

图2.2.8 两地控制电路
操作特点：任一起动按钮都可以使电机起动； 任一停止按钮都可以使电动机停止。
2.2.3 其它环节 三、多条件控制
2.2 起动环 节
基本控制电路
用途：多条件启动控制和停止控制， 适用于电路的多条件保护。 电路特点：按钮或开关的常开触点串 联，常闭触点并联。 操作特点：多个条件都满足（动作） 后，才可以起动或停止。
2.4 制动
2.4.1 机械制动 一、电磁抱闸制动（断电）
制动原理： 电磁抱闸的电磁线圈通 电时，电磁力克服弹簧的 作用，闸瓦松开，电动机 可以运转。 电磁线圈断电时，抱闸 制动。
基本控制电路
图2.4.1 电磁.1 机械制动 二、电磁离合器制动制动
（断电）
基本控制电路
KM1
制动过程： （速度控制原则） 按动SB1→KM1线圈断电→KM2 线圈通电自锁，实现反接制动。 转速n接近零时，速度继电器KS 常开触点打开→KM2线圈断电， 反接制动结束。
M 3~ n
KS KM1 KM2
图2.4.4
反接制动电路
第2章
2.5 变极调速控制电路
2.5.1 双速电机（△-YY）
第2章
一、 Y-△ 降压起动 二、自耦补偿起动 三、延边三角形降压起动
基本控制电路
2.3 三相交流异步机降压起动控制电路
用途：用于大容量三相交流异步电动机空载 和轻载起动时减小起动电流。 要求：掌握Y-△、自耦补偿起动和延边三角形 降压起动电路工作原理的分析方法。
2.3降压起动
基本控制电路
一、 Y-△ 降压起动 降压原理： 起动时，电动机定子绕组Y连接，运行时△连接。
基本控制电路
图2.5.2 双速电机控制电路(a)
2.5 调速
2.5.1 双速电机（△-YY）
高速： （先△ 起，后YY 运行） 旋钮SA合向高速→KT线圈通电 延时→KM1线圈通电，M作△低速 起动； KT延时时间到→KM1线圈 断电→KM2、KM3线圈通电→M作 YY高速运行。 低速： （△ ） 旋钮SA合向低速→KM1线圈通 电，M作△低速转动。
基本控制电路
2.6 绕线式异步电动机的控制电路
常用的起动方法: 1、转子串电阻分级起动 电流控制型、时间控制型 2、转子串频敏变阻器起动（自动）
2.6.2 绕线机的能耗制动
2.6 绕线 式 2.6.1 起动控制
一、转子串电阻起动（电流）
主电路： R1～R3转子外串电阻； KA1～KA3电流继电器 （欠流复位型）； KM1～KM3旁路转子电阻。
R S T FU FR SB4 SB1 KM1 KM1 KM3 KM4 KM2 KM3 KM1 KM3 SB2 FR QS FU2
基本控制电路
图2.5.4 三速电机控制电路
SB3 KM2 KM1 KM2 KM3
U1 V1 W1 U3 U4 V4 W4 W2 V2 U2
主电路：
M 3~
KM2
KM1
KM2
基本控制电路
双速电机的变极方法： KM1：U1V1W1端接电源， U2V2W2开路，电动机 为△接法（低速）。 KM2、3： U1V1W1端短接，U2V2W2端接电源为 YY接法（高速）。注意，变极变向。
2.5 调速
2.5.1 双速电机（△-YY） 控制原理： 按钮SB1， KM1线圈通电自 锁，实现低速△起动和运行。 按钮SB2使KM2、KM3线圈 通电自锁，用于实现YY高速起 动和运行。
KM3
KM4
KM1（4个触点）构成低速△接，其中W1U3接到W1点。 KM2主触点构成中速Y连接，此时U3W1断开以避免环流。 KM3、KM4主触点构成Y Y。
2.5 调速
2.5. 2 三速电机
R S T FU FR SB4 SB1 KM1 KM1 KM3 KM4 KM2 KM3 KM1 KM3 SB2 FR QS FU2
基本控制电路
图2.4.1 电磁抱闸制动电路
2.4 制动
2.4.2 电气制动
R QS 380V S T U V W FU1
基本控制电路
FU2
二、反接制动
FR SB1 KM2 SB2 KM1 n KS
制动原理： KM2通入反相序电源制 动，转速接近零时，切除 反相序电源。
R KM1 KM2
KM2 FR
第2章
2.1.2 电气原理的读图方法
基本控制电路
查线读图法（常用方法）： 按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分 析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零， 将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后， 再串为一个整体分析。
逻辑代数法 用逻辑代数描述控制电路的工作关系。
第2章
2.2.1 起停控制 2.2.2 正反转控制电路 2.2.3 其它环节
2.3降压起动
二、自耦补偿起动
基本控制电路
主电路： KM1自耦补偿起动； KM2全压运行。
讨论：
KM2与KM1的控制要求； KM1主触点的容量。
图2.3.4 自耦补偿起动
起动分析： 按动SB2－>KM1线圈通电自锁－>电动机M自耦补偿起动； －>KT线圈通电延时-->KA线圈通电自锁－>KM1、KT线 圈断电-->KM2线圈通电－>电动机M全压运行。
图2.2.8 两地控制电路
2.2.3 其它环节 四、顺序控制
2.2 起动环 节
基本控制电路
用途：用于实现机械设 备依次动作的控制要求。
1、主电路顺序： KM2串在KM1触点下， 故只有M1工作后M2才有 可能工作。
图2.2.10 主电路顺序控制
2.2 起动环 四、顺序控制 节
基本控制电路
图2.2.11 控制电路的顺序控制
基本控制电路
图2.5.4 三速电机控制电路
SB3 KM2 KM1 KM2 KM3
U1 V1 W1 U3 U4 V4 W4 W2 V2 U2
M 3~
KM2
KM1
KM2
KM3
KM4
控制电路：
SB1用于KM1的起停控制，SB2用于KM2的起停控制， SB3用于KM3和KM4的起停控制。
第2章
2.6.1 起动控制
基本控制电路
图2.5.2 双速电机控制电路(b)
停止： SA合向0位时，电动机停止运行。
2.5 调速
2.5. 2 三速电机
基本控制电路
图2.5.3 三速电机定子绕组
定子绕组： 三速电机定子有2套绕组，1套可作为△接法和YY 接法的双速绕组，另1套为Y型接法的中速绕组。
2.5 调速
2.5. 2 三速电机
制动原理： 电磁线圈通电，动、静摩 擦片分离，无制动作用。 电磁线圈断电，在弹簧力 的作用下动、静摩擦片间产 生足够大的摩擦力而制动。
图2.4.2 电磁抱闸结构
制动电路同图2.4.1
2.4 制动
2.4.2 电气制动 一、能耗制动
制动原理： 制动时，切除交流电源 （KM1），给定子绕组通 入直流电流（KM2）。 制动过程： （时间控制原则） 按动SB1→KM1线圈断电→KM2 线圈通电自锁→M定子绕组切除交 流，通入直流，能耗制动。 同时SB1→KT通电延时→KM2线 圈断电复位→KT线圈断电。
图2.2.1 手动起停电路
电路优点：控制方法简单、经济、实用。 电路缺点：保护不完善，操作不方便。
二、自动起停控制
2.2 起动环 节
基本控制电路
主电路： 三相电源经QS、FU1、KM的主触 点、FR的热元件到电动机定子绕组。 起动过程： 合上QS，按动起动按钮SB1— >KM线圈通电并自锁－>M通电工作。
SB2
SQ1
KM1
SB3
SQ2
KM2
SB3 SQ2 SQ4
SB2 SQ1 SQ3
控制原理分析： SQ1用于正转控制，SQ2用 于反转控制，SQ3、SQ4的常闭 触点用于极限位置的保护。
KM2
KM1
KM1
KM2
图2.2.6 工作台往返控制
2.2.3 其它环节 一、点动控制
2.2 起动环 节
基本控制电路
2.3降压起动
三、延边三角形降压起动
基本控制电路
图2.2.5 延边绕组接法
延边绕组的连接： 绕组连接67、48、59构成延边三角形接法， 绕组连接16、24、35为△接法。
2.3降压起动
三、延边三角形降压起动
基本控制电路
主电路分析 ： KM1、3（67 、 48、 5 9）延边三角形起动。 KM1、2（16、24、 35）△接全压运行。
控制电路与Y-△电 路相同。
图2.2.6延边三角形起动电路
第2章
基本控制电路
2.4 三相交流异步机制动控制电路
2.4.1 机械制动 （电磁抱闸制动 、电磁离合器制动 ）
2.4.2 电气制动 （能耗制动，反接制动）
用途：
用于电动机的快速停车。的原理分析。 要求： 了解各种制动电路参数的计算方法，掌握能耗 和反接制动电路的原理分析。
第2章
基本控制电路
2.1 电气控制线路图的绘制及分析
电气控制线路图纸，主要包括电气原理图、电气 安装位置图、电气安装接线图和电气安装互连图等。 2.1.1 电气原理图的绘制原则 2.1.2 电气原理的读图方法
第2章
2.1.1 电气原理图的绘制原则
基本控制电路
绘制规则： 电气原理图的分类： 主：粗实线 主：强电流通过部分 辅：细实线 辅：控制、照明、指示。 电气符号画法： 一般垂直放置，也可以逆时针转动90水平放置。 图中电器元件的状态为常态（未压动、未通 电……）
图2.2.7 点动控制电路
按钮控制：SB3常闭触点用来切段自锁电路。 选择开关：SA用来选择有无自锁，SB2点、长动操作。 KA控制：SB2使KA通电自锁，KM通电长动； SB3无自锁， KM通电点动。
2.2.3 其它环节 二、多地控制
2.2 起动环 节
基本控制电路
定义：多地控制电路设置多套起、停 按钮，分别安装在设备的多个操作位 置，故称多地控制。 电路特点： 常开触点并联，常闭触点串联。
图2.3.1 定子绕组接线原理图 定子绕组接线盒
2.3降压起动
一、 Y-△ 降压起动
基本控制电路
主电路： KM1、3——Y起动； KM1、2——△运行。
讨论：KM1、KM2、 KM3容量关系。
图2.3.2 Y-△ 降压起动
起动分析： 按下SB2—>KM1线圈通电自锁； —>KM3线圈通电--M作Y接起动； —>KT线圈通电延时—>KM3线圈断电－ >KM2线圈通电自锁----M作△接运行； —>KT线圈断电复位。
a）KM1的自锁触点起自锁和顺控的双重作用。 b）单独用一个KM1的常开触点作顺序控制触点。 c）M1—>M2的顺序起动、M2－>M1的顺序停止控制。
2.2 起动环 节
本节特点小结：
基本控制电路
1.自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。 2.互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的 电路中。 3.点动——无自锁环节。 4.多地——按钮的常开触点并联、常闭触点串联。 5.多条件——按钮的常开触点串联、常闭触点并联。
基本控制电路
2.2 全压起动及其主要控制环节
本节主要描述小型电动机的全压起动及其主要控 制环节，起停控制、正反转控制电路、其它环节等。
2.2 起动环 节
2.2.1 起停控制 一、手动控制
操作方法： 手动合上QS，电动机M工作； 手动切断QS，电动机M停止工作。 电路保护措施：FU——短路保护.
基本控制电路
零压保护：电路失电复上电，不操作起动按钮，KM线 圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。
2.2 起动环 节 2.2.2 正反转控制电路
一、正反转基本控制电路： 主电路： KM1主触点动合—M正转。 KM2主触点动合—M反转。
基本控制电路
控制电路： 图2.2.3 正反转控制电路 SB1、SB2正、反转，SB3停止。 KM1、KM2的常闭触点用于互锁控 制，避免主电路短路现象。
图2.2.2 起停控制电路
停止过程： 按动停止按钮SB2，切断KM线圈 电流并打开自锁电路，电动机断电停止工作。
二、自动起停控制
2.2 起动环 节
基本控制电路
过载保护： 热继电器FR在电动机过载时，其常闭触点打开， 接触器KM线圈断电，使电动机停止工作。
短路保护：熔断器组FU1用于主电路的短路保 护，FU2用于控制电路的短路保护。
2.2 起动环 节 2.2.2 正反转控制电路
二、按钮联锁功能
使用按钮触点的连锁作用， 使电动机由正转直接进入反 转，或由反转直接进入正转。
基本控制电路
电路优点：简化操作方法。
图2.2.4 按钮连锁电路
2.2 起动环 2.2.2 正反转控制电路 节
三、工作台往复控制
工作台移动示意：
基本控制电路
FR SB1
基本控制电路
图2.6.1 电流控制三级起动
2.6 绕线 式 2.6.1 起动控制
一、转子串电阻起动（电流）
控制电路： 按SB2→KM4线圈通电自锁→中 继KA4线圈通电，串全电阻起动； n↑，电流I↓→KA1复位→KM1线 圈通电→切除R1、I↑； 随n↑，I↓→KA2复位→KM2线圈 通电→切除R2、I↑； 随n↑，I↓→KＡ3复位→KM3线 圈通电→切除R3。