电气控制与PLC第2章

电气控制与PLC第2章
•第三节 三相笼型异步电动机的降压起动控制
• 较大容量的笼型异步电动机（大于10kW）因起动电流 较大，不允许用全压直接起动，应采用降压起动控制。有时 为了减小起动时对机械设备的冲击，即便是允许采用直接起 动的电动机，也往往采用降压起动。 • 降压起动时，先降低加在电动机定子绕组上的电压，待起 动后再将电压升高到额定值，使之在正常电压下运行。由于 电枢电流和电压成正比，所以降低电压可以减小起动电流， 这样不致在电路中产生过大的电压降，减少对线路电压的影 响。 • 三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有：定子串电阻 （或电抗器）降压起动、星-三角（Y-）降压起动、自耦变 压器降压起动及延边三角形降压起动。
•反转：•按下SB2 •KM2得电自锁
•联
•M反转
锁
•停车：•按下SB2 •KM1或KM2失电
•M停车
•互
锁
电气控制与PLC第2章
• 四、自动往返行程控制电路 • 右图为自动往返循环控制典型电路。
•SQ1为正向转反向行程开关
•SQ2为反向转正向行程开关
•工作原理：•合QS
•按下SB2
•KM1 得电
•（1）、双接触器控制电路 适用于13kW以下电动机的起动 •（2）、三接触器控制电路 适用于13kW以上电动机的起动
电气控制与PLC第2章
•（1）、双接触器控制电路
• 按下起动按钮SB2， KM1、KT线圈同时通 电 吸 合 并 自 锁 ， KM1 主触点闭合接入电源， 电动机星形降压起动。 当 时 间 继 电 器 KT 动 作 ， KM1 线 圈 断 电 释 放 ， 切 断 电 动 机 电 源 ； KT 延时闭合常开触点闭 合 ， 使 KM2 线 圈 通 电 并自锁，常闭触点 KM2断开，使KT断电， KM1 线 圈 重 新 通 电 吸 合，电动机三角形运 行。 电气控制与PLC第2章
电气控制与PLC第2章
2020/11/28
电气控制与PLC第2章
•第一节 电气控制系统图的类型及有关标准
• 电气控制系统是由电气元件按照一定要求联接而成的。
电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控制系统中的电
气元件及其联接关系，图中采用不同的图形符号表示各种电
器元件、采用不同的文字符号表示各电器元件的名称、序号
锁 •主触头闭合 •M起动
•点动运行：
•合QS •按下SB2 •KM得 电
•主触头闭合 •M起动
•松开SB2 •KM 失电
•M停车
电气控制与PLC第2章
• 图 d)是利用中间继电器实现点动 的控制线路。
•点动运行：
•按下SB2 •KA得 •M起动电
•KM得 电
•松开SB2 •KA断 •M停车 电
•KM断 电
• 电动机经自耦变压器降压起动时，如自耦变压器的电压 变比为K=U1/U2>1，利用自耦变压器降压起动时的电压为 额定电压的1/K，电网供给的起动电流减小到1/K2，由于 T∝U2，此时的起动转矩降为直接起动时的1/K2。所以，自 耦变压器降压起动常用于空载或轻载起动。 • 自耦变压器降压起动的方法适用于正常工作时接成星形 或三角形的较大容量电动机，起动转矩可以通过改变自耦变 压器抽头的连接位置而改变，缺点是自耦变压器价格较贵， 且不允许频繁起动。 • 常用的自耦变压器起动产品是成套的补偿降压起动器。 包括手动、自动操作两种形式。手动操作的补偿器有QJ3、 QJ5等型号，自动操作的有XJ01型和CTZ系列等。
•连续运行：
•按下SB3 •KM得电 自锁
•M起动
电气控制与PLC第2章
• 三、电动机的正、反转控制电路 • 在电动机正反转控制线路中，利用两个接触器的常闭 辅助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对起互锁作用的 触头叫做互锁触头。
电气控制与PLC第2章
•1、电动机“正-停-反”控制电路 • 如图 a）所示：
•M正转 •拖动运动部件前进•自锁
•碰SQ1 •KM1失电 •KM2得电 •M反转
•KM2失电 •拖动运动部件后退 •碰SQ2
•KM1
•M正转
得电
•如此周而复始。
百度文库
电气控制与PLC第2章
• 上述自动往返运动，运动部件每经过一个循环，电动机 要进行两次制动过程，会出现较大的制动电流和机械冲击 。因此，这种电路只适用于电动机容量较小、循环周期较 长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统。另外，在选择 接触器的容量时应比一般情况选择的容量大一些。
•正转：•合QS •按下SB2 •KM1得电自锁 •M正转
•停车：•按下SB2 •KM1失电 •M停车
•反转：•按下SB2 •KM2得电自 •M反转锁
•
•互锁
a）正-停-反电路
电气控制与PLC第2章
• 2、电动机“正-反-停”控制电 路•其控制电路如图所示。
•正转：•合QS •按下SB2
•KM1得电自锁 •M正转
• 某机床的电器元件 • 布置图
电气控制与PLC第2章
• （三）电气安装接线图 • 电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相 对位置绘制的实际接线图。 • 安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表 示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接 线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个 部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件 的表示要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电 器元件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的 各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。 • 安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引 出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。
电气控制与PLC第2章
• 图(b)是既可以实现点动又可以实现连续运行的控制线路。
•点动：手动开关SA打 开 •连续工作：合上SA，自锁触头接入，
•即可实现连续控制。
电气控制与PLC第2章
• 图 (c) 复合按钮SB3来实现点动控制 • 按钮SB2实现连续控制
•连续运行： •合QS •按下SB2 •KM得电自
电气控制与PLC第2章
• 2. 原理图区域划分 • 图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图区编号下方或
上方表明它对应电路的功能。
• 3. 符号位置的索引
• 符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引 代号组如下：
•
• 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当 每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：
电气控制与PLC第2章
• 对继电器，上述表示法各栏的含义如下：
• 左栏
右栏
• 辅助常开触头
辅助常闭触
头
• 所在图区号
所在图区
号
• •例图中 KM1线圈下方的
•
•是接触器KM相应触头的索引。
电气控制与PLC第2章
• （二）电器元件布置图 • 电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的实 际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案 资料。
电气控制与PLC第2章
• 例如，车床的电气安装接线图
电气控制与PLC第2章
•第二节 三相笼型异步电动机全压起动 •和正反转控制
•全压起动 额定电压直接加到电动机的定子绕组。
•优点：电路简单
•缺点：起动电流大
• 对于起动频繁，允许直接起动电动机容量不大于变压器 容量的20%。 • 对于不经常起动者，直接起动电动机容量不大于变压器容 量的30%。 • 通常对容量小于10kW的笼型异步电动机采用直接起动方 法。
用图形符号”、GB6988-87“电气制图”和GB7159-87“
电气技术中的文字符号制定通则”等新标准，在绘制电气控
制系统图时必须严格遵循。
电气控制与PLC第2章
•二、电气控制系统图
•电气原理 图 •电器布置图
•电气安装接线图 • （一）电气原理图 • 用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并 依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为电 气原理图。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点， 不表示电气元件的形状、大小和安装方式。
或线路的功能、状况和特征，采用不同的线号或接点编号来
表示导线与连接等。电气控制系统图表达了生产机械电气控
制系统的结构、原理等设计意图，是电气系统安装、调整、
使用和维修的重要资料。
• 一、电气控制系统图中的图形符号和文字符号
• 电气控制系统图中，电气元件的图形符号和文字符号都有
统一的国家标准。近年来，我国采用GB4728-84“电气图
•（2）、三接触器控制电路
• 按 下 SB2 ， KM1 、 KT 、 KM3线圈同时通 电吸合自锁，星 形降压起动，当 KT 动 作 ， KM3 线圈断电释放， KM2线圈通电吸 合，电动机三角 形连接，进入正 常运行。
电气控制与PLC第2章
•三、自耦变压器降压起动控制电路
• 按下SB2，KM1、 KT线圈同时得电并自 锁，KM1主触点闭合 ，电动机定子绕组经 自耦变压器二次侧供 电开始降压起动。当 KT 动 作 ， 使 接 触 器 KM1 线 圈 断 电 ， KM1主触点断开，自 耦变压器从电网上切 除；同时使接触器 KM2线圈得电，电动 机直接接到电网上， 全电压气控运制与行PL。C第2章
电气控制与PLC第2章
•二、电动机的点动控制电
• 路点动：操作者按下起动按钮 后，电动机起动运转，松开起动 按钮时、电动机就停止转动。
•图(a)是最基本的点动控制线路。
•合QS •按下SB2 •KM线圈得 电
•主触头闭合 •M起动
•松开SB2 •KM线圈失 电
•主触头断开 •M停 车
• 电动机点动控制电路
电气控制与PLC第2章
•一、定子串电阻降压起动控制 • 三相笼型异步电动机定子绕阻串接起动电阻时，由于起 动电阻的分压，使定子绕组起动电压降低，起动结束后再将 电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行，可以减小起动 电流。这种起动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单 、经济，在中小型生产机械中应用较广。 • 1、自动切换的降压起动电路原理： • 合上电源开关QS，接入三相电源，按下SB2，KM1、KT 线圈得电吸合并自锁，电动机串电阻R降压起动，当电动机 转速接近额定值时，时间继电器KT动作，其延时闭合的常开 触点闭合，KM2线圈得电并自锁。KM2主触点短接电阻R， KM2的常闭触点断开，使KM1、KT线圈断电释放，电动机 经KM2主触点在全压下进入稳定正常运转。
电气控制与PLC第2章
• 一、单向全压直接起动控制电路
• 右图为三相笼型异步电动机单
向全压直接起动控制电路。
•1.工作原理 • 起动过程：
•合QS •按下SB2 •KM线圈得电
•M起动
自锁
•停车过程：
•自
•按下SB2 •KM线圈断 •M停车
锁
电
电气控制与PLC第2章
•2、电路的保护环节 • （1）短路保护 由熔断器实现电路短路保护。 • （2）过载保护 通过热继电器实现电动机长期过载保护。 • （3）欠压和失压保护 由接触器本身的电磁机构实现。 • 欠压保护：是指电机主回路和控制回路供电电压低于电 机额定电压时所实施的保护。 • 失压保护：是指在电机运行时由于外界突然断电后又重 新恢复供电时所实施的保护。
电气控制与PLC第2章
• 在原理图中相应线圈的下方，给出触头的文字符号，并在其
下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用“×”表明， 有时也可采用上述省去触头的表示法。 • 对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：
• 右栏 •主触头所 •在图区号
中栏
左栏
辅助常开触头 辅助常闭触头
所在图区号 所在图区号
电气控制与PLC第2章
•某机床的电气控制原理图
电气控制与PLC第2章
• 1．绘制电气原理图的原则 • 1）电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。
• 2）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统一规定的图形 符号和文字符号来表示。 • 3）电气原理图中，各个电器元件和部件在控制线路中的位置 ，应根据便于阅读的原则安排，同一电器元件的各个部件文字符 号一致,可以不画在一起。同类型器件使用多个用不同下标区分。 • 4）电气原理图中，所有电器的触头都按没有通电和没有受外 力作用时的状态（常态）绘制。 • 5）电气原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件 一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排序，可水平布置或者 垂直布置。 • 6）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑 圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。
电气控制与PLC第2章
• 2、自动/手动短接电阻降压起动电路原理： • SA为自动/手动选择开关，当SA置于自动时，电路与图a）相同。若
SA置于手动时，KT被切除，此时按下起动按钮SB2后，电动机串电阻R 降压起动。再按下加速按钮SB3，电阻R被短接，电动机全压运行。
电气控制与PLC第2章
• 二、星-三角（Y-）降压起动控制 • 1、适用范围 • 正常运行时，定子绕组接成三角形运转的三相笼型异步 电动机，可采用星-三角降压起动。适用于操作较频繁的空载 或轻载场合。 • 2、原理 • 起动时，每相绕阻的电压下降到正常工作电压的 ，故起 动电流下降到全压起动时的1/3，其起动转矩只有全压起动 时的1/3。当转速接近额定转速时，将电动机定子绕组改接 成三角形，电动机进入正常运行状态。