电气控制电路的基本环节

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五、无变压器单管能耗制动控制
图2-20 电动机无变压器单管能耗制动电路
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第五节 三相异步电动机的调速控制
一、三相笼型电动机变极调速控制
图2-21 双速电动机三相绕组连接图
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图2-22 双速电动机变极调速控制电路
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一、自锁与互锁的控制
自锁与互锁的控制统称为电气的联锁控制，在电气 控制电路中应用十分广泛，是最基本的控制。
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三相笼型异步电动机全压起动单向运转控制电路
图2-5 为三相笼型异步电动机全压起动单向运转控制电路
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转换开关控制电动机正反转电路
图2-6 转换开关控制电动机正反转电路
11 13
15 17
20 24
30
14~60
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二、自耦变压器减压起动控制
图2-14 XJ01系列自耦减压起动电路图
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表2-2 XJ01系列自耦减压起动器技术数据
型号
XJ01—14 XJ01—20 XJ01—28 XJ01—40 XJ01—55 XJ01—75 XJ01—80 XJ01—95 XJ01—100
1．额定频率以下的调速 2．额定频率以上的调速
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（二）三相异步电动机变频调速时的机械特性
1、U1/f1=常数时的变频调速机械特性
图2-24 三相异步电动机U1/f1=常数 变频调速机械特性
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2、U1/f1N的变频调速机械特性
图2-25 U1=U1N 时三相异步电动机 变频调速机械特性
被控制电动 机功率/KW
14 20 28 40 55 75 80 95 100
最大工作 电流/A
28 40 58 77 110 142 152 180 190
自耦变压器 功率/KW
14 20 28 40 55 75 115 115 115
电流互感 器变比
—— —— —— —— —— —— 300/5 300/5 300/5
例：CW6132型车床控制盘电器布置图
图2-2 CW6132型车床控制盘电器布置图
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例：CW6132型车床电气设备安装布置图
图2-3 CW6132型车床电气设备安装布置图
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四、安装接线图
安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、 线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元 件布置图一起使用。
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6．原理图的布局 7．线路连接点、交叉点的绘制 8．原理图的绘制要层次分明，各电器元件及 触头的安排要合理，既要做到所用元件、触头 最少，耗能最少，又要保证电路运行可靠，节 省连接导线以及安装、维修方便。
（二）关于电气原理图图面区域的划分 为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的 位置，常在图纸上分区。竖边方面用大写拉丁字母编 号，横边用阿拉伯数字编号。
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1）单相逆变电路
2）三相逆变电路
图2-28 单相逆变电路原理图 a）主电路 b）开关通断规律 c）波形图
图2-29 三相逆变电路原理图 a）主电路 b）开关通断规律 c）波形图
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3）电压型交—直—交变频器
图2-30 三相桥式逆变电路主电路
图2-31 三相逆变器输出电压波形图
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三相异步电动机正反转控制电路
图2-7 三相异步电动机正反转控制电路 a)无互锁电路 b)具有电气互锁电路 c)具有双重互锁电路
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二、点动与连续运转的控制
图2-8 电动机点动与连续运转控制电路 a) 基本点动控制电路 b) 开关选择运行状态的电路 c)两个按扭控制的电路
电气控制电路的Βιβλιοθήκη 本环节3、脉宽调制型（PWM）变频器
（1）问题的提出
在一般的交—直—交变频器供电的变压、变频调 速中，为获得变频调速所要求的变频与变压的协调控 制，整流器必须是可控整流，这样在变频调速时要同 时控制整流器和逆变器。问题：①主电路中有两个可 控功率环节；②由于中间环节存在动态元件，使系统 的动态响应缓慢；③由于整流器是可控的，使供电电 源的功率因数随变频装置输出频率的降低而变差，并 产生高次谐波电流；④逆变器输出为六拍阶梯波交变 电压，在拖动电动机中形成较多的各次谐波，从而产 生较大的脉动转矩，影响电动机的稳定工作，低速时 尤为严重。
二、三相绕线型电动机转子串电阻调速控制
图2-23 凸轮控制器控制电动机调速电路
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三、三相异步电动机的变频调速控制
（一）变频调速原理 由三相异步电动机转速公式：
只要连续改变电动机交流电源的频率f1，就可实
现连续调速。交流电源的额定频率50 Hz，所以变频调 速有额定频率以下调速和额定频率以上调速两种：
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3rew
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2020/11/28
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图2-42 反接时的电枢电路
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五、直流电动机调速控制
图2-43 改变励磁电流的调速控制电路
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第七节 电气控制系统常用的保护环节
一、短路保护 二、过电流保护 三、过载保护 四、失电压保护
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五、欠电压保护 六、过电压保护 七、直流电动机的弱磁保护 八、其它保护
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（三）变频器
1、变频器的分类
1）按变频的原理分有： 交—交变频器和交—直—交变频器。
2）交—直—交变频器的分类： 电压型和电流型
图2-26 电压型变频器基本结构
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2．交—直—交变频器
交—直—交变频器主要由整流调压、滤波及逆 变三部分组成
图2-27 交—直—交变频器的组成
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3）需要经常维护、 检修、调整的电器元 件安装位置不宜过高 或过低。
5）电器元件布置 不宜过密，应留有一 定间距。如用走线槽， 应加大各排电器间距， 以利布线和维修。
4）电器元件的布置 应考虑整齐、美观、 对称。外形尺寸与 结构类似的电器安 装在一起，以利安 装和配线。
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三、电器布置图
电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器 件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取 集中绘制或单独绘制。
电器元件的布置应注意以下几方面：
1）体积大和较重的电 器元件应安装在电器安 装板的下方，而发热元 件应安装在电器安装板 的上面。
2）强电、弱电应分开， 弱电应屏蔽，防止外界干扰。
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三、多地联锁控制
图2-9 多地控制电路图
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四、顺序控制
按顺序起动与停止的控制电路
图2-10 两台电动机顺序控制电路图 a 按顺序起动电路 b 按顺序起动、停止的控制电路
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时间继电器控制的顺序起动电路
图2-11 时间继电器控制的顺序起动电路
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五、自动往复循环控制
图2-12 自动往复循环控制 a 机床工作台自动往复运动示意图 b 自动往复循环控制电路
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第三节 三相异步电动机的起动控制
一、星形—三角形减压起动控制
图2-13 QX4系列自动星形—三角形起动器电路
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表2-1 QX4系列自动星形—三角形起动器技术数据
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（三）继电器、接触器触头位置的索引 电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下 方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置 的索引代号，索引代号用图面区域号表示。
（四）电气图中技术数据的标注 电气图中各电气元器件和型号，常在电气原 理图中电器元件文字符号下方标注出来。
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电气接线图的绘制原则是：
1）各电气元件 均按实际安装位置 绘出，元件所占图 面按实际尺寸以统 一比例绘制。
2）一个元件中所 有的带电部件均画 在一起，并用点划 线框起来，即采用 集中表示法。
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3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气 原理图一致，并符合国家标准。
4）各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出， 并予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图 上的导线编号相一致。
型号
QX4--17 QX4--30 QX4--55 QX4--75 QX4--125
控制电动机功 率/KW
13 17
22 38
40 55
75
125
额定电流 /A
26 33 42．5 58
77 105
142
260
热继电器额 定电流/A
15 19
25 34
45 61
85
100~160
时间继电器 整定值/S
电气控制电路的基本环 节
2020/11/28
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第一节 电气控制系统图
常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置 图与安装接线图。
一、电气图常用的图形符号、文字符 号和接线端子标记
二、电气原理图
电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部 件的联接关系和工作原理的图。
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例：CW6132型普通车床电气原理图
图2-1 CW6132型普通车床电气原理图
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（一）绘制电气原理图的原则：
1．图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形 符号和文字符号。