电气控制线路的基本原则

“正－停－反”手动控制电路：
A
B C QS
三、行程控制
FU
KMF KMR
B
A
逆程 KH M 3~
正程
行程控制实质为电机的 正反转控制，只是在行程 的终端要加限位开关。
• 电动诊断床电动操作： • （1）控制床位选择开关（WXK）。可取得床 身转动的各种位置，其手柄置于“0”，或放开自 复位开关ZZK，床身可在任意位置停止，如床身 原在倒倾位置（水平-倒倾10°间），将手柄向上 拨至“ ”位置，则床身正向转动至水平自动停 止，如欲使床身直立，可将手柄拨至“ ”位置， 则床身继续正向转动至垂直位置自动停止。如床 身原在垂直位置（或水平-直立间），将手柄向下 拨至“ ”位置，则床身反向转动至水平自动停 止。如欲使床身倒倾，可将手柄拨至“ ”位置， 床身反向转动至-10°位置，自动停止。 •
（1）、逻辑与（串联）： 逻辑与运算规则：0·0＝0，0·1＝0， 1· 0＝ 0， 1 · 1＝ 1 （2）、逻辑或（并联）： 逻辑或运算规则：0＋0＝0，0＋1＝1， 1＋ 0＝ 1， 1 ＋ 1＝ 1 （3）、逻辑非： 逻辑非运算规则：
0 1,1 0
1、逻辑代数基本定理 （1）、交换律： A B B A （2）、结合律： （3）、分配律：
A ( A B) A
A ( A B) A B
A A B A B
A A A, A A A
A A
A B A B
A B A B
A 0 A, A 1 A, A 1 1, A 0 0 A A 1, A A 0
例题：
• 例如图，有：
F ABC ABC BC AC BC AC(1 B) BC (1 A) BC AC BC BC AC B
• 注意： （1）、（2）
2、继电接触器线路的逻辑函数 以按钮、触点和中间继电器等作为输入逻辑变量， 进行逻辑函数运算后得出以执行元件为输出变量。 例如：图4－14，可得： f KM SB1 SB2 KM
• 电气原理图：分为主电路和辅助电路两部分 主电路：通强电流，由电机以及与它相连接 的电气元件如组合开关、接触器的主触点、 热继电器的热元件、熔断器等组成的电路。 辅助电路：通小电流，包括控制电路、照明 电路、信号电路及保护电路。
绘制原则：p4５
图面区域的划分：图2－1，目的是便于读图。 • 电气安装图：包括电器位置图和互联图
• 如图２－３６“先断后合”，则无法自锁； “先合后断”，则自锁。
６.控制线路力求简单、经济。
• 尽量减少触头的数目。如图２－３７。 • 尽量减少连接导线。如图２－３８。 • 控制线路在工作时，除必要的电器元件必 须长期通电外，其余的电器应尽量不长期 通电，以延长其使用寿命和节约电能。
７.防止寄生电路。
KTa
KMF
STb
KMR
KMR KTa STb
KTb
该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车。
SB1 SB2
加中间继电器（KA）实现 任意位置停车的要求
STa
KA
KH
KA
SBF
KMR
KMF
KTb STa SBR STb
KMF KTa
KMR
KMF
KMR KTa STb KTb
控制电路综合举例：例(2)
1. 小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。
3. 小车可停在任意位置。
运料小车控制电路
SB1
SBF KMF KMR
KH
STa
KMF
主回路
A B C QS FU KMF
KTb STa
这样实现顺序 控制可不可以?
KM1
不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；这样接，主触头 （KM1）的负荷过重。
SB1
KM2
SB2
KM1
KH
M 3~ KH M 3~
KM1 SB3
KM2
KM2
主电路
三．自动循环控制
第七节．电器控制线路的设计方法
• 一.经验设计法
• 采用经验设计法应注意的几个问题： • １.线圈的连接
第二章 电气控制线路的基本原则 和基本环节
• 电气控制线路：将各种有触点的接触器、继电器 以及按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定 方式连接起来组成的控制线路。 • 用途：实现对电动机或其他电器的启动、停止、 正反转、调速和制动等运行方式的控制，以实现 生产过程自动化，又称继电接触器控制 • 优点：电路图直观，结构简单，价格便宜，抗干 扰能力强。 • 缺点：通用性和灵巧性差，触点维修量大。
2、转子回路串频敏变阻器启动控制线路（图2 －1５） 频敏变阻器：阻抗能随着转子电流频率的下降 自动减小，常用于较大容量的绕线式异步电 动机的启动控制中.
B、按电流原则组成线路 （图2－1６）
第三节 电动机的正反转控制
• 实质：正反转控制 • 原理：由三相异步电动机转动原理可知， 若要电动机逆向运行，只需将定子的三相 电源线中任意两相对调一下即可。 • 操作方式：手动控制与自动控制
２.电器触头的连接
３.线路中尽量减少多个电器元 件依次动作后才能接通另一个 电器元件．
４.应考虑电器触头的接通和分断能 力．
• 若容量不够，可在线路中增加中间继电器， 或增加线路中触头数目． • 增加接通能力，则触头并联； • 增加分断能力，则触头串联。
５.应考虑电器元件触头“竞争”问 题
ST4
KMBR
KMAF
ST1
KMAR
ST3
KMBF
小
结
1、首先了解工艺过程及控制要求； 2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的 控制关系； 3、主电路、控制电路分开阅读或设计； 4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而 右的顺序进行读图或设计； 5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都 叫相同的名字； 6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注， 且均按未通电状态表示； 7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联； 8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。
f KM SB2 ( SB1 KM )
本章重点
• 电气控制线路的绘制和分析 • 掌握典型基本环节和线路，如自锁、联锁 等 • 电动机启动、制动和正反转控制线路 • 保护环节
§4
控制电路综合举例
B
逆程
例(1)----运料小车的控制
电机
A
正程
设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：
KTa
SBR
KMF
STb
KMR
KMR KTa
KTb
KH
KMR M 3~
STb
STa 、STb 为A、B 两端的限位开关 KTa 、KTb 为 两个时间继电器
KH
动作过程
SB1
SBF KMF
KTb STa SBR
KMR
STa
KMF
SBFKMF 小车正向运行 至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行……如此往 反运行。
轴坐标标注法
横坐标标注法
电气安装接线图
第二节 三相异步电动机的起动控 制
• 三相笼型电动机的直接启动 • （Ｐ５０图２－５，２－６，２－７）
• 长动和点动控制
思考
以下控制电路能否实现即能点动、
又能连续运行

不能点动！
定子绕组串电阻减压启动
2、Y-Δ降压启动控制线路
• 绕线式异步电动机启动控制 1、转子串电阻启动控制线路 A、按时间原则组成线路（图2－1４）
第四节 三相异步电动机调速控制
• 调速目的：适用于一些变速系统。 • 调速方法：由转速公式：
(1 s ) 60 f n P
可知，转速与电源频率、定子极对数、转差率均有 关，故调速方法有：调压调速、变极调速、转子传 电阻调速、串级调速和电磁调速等方法。
• 变极调速：变更绕组极对数，通过改变定子 绕组外部接线来改变（仅适用于鼠笼式） 方法：①、改变定子绕组接法，即变更定子 绕组每相的电流方向。 ②在定子上设置具有不同极对数的两 套互相独立的绕组，又使每套绕组具有变更 电流方向的能力。一般方法有双速、三速、 四速。
1、双速电动机
• 变频调速：即改变异步电动机的供电频率f， 变频调速性能好，调速范围大，稳定性好， 运行效率高。采用通用变频器进行调速。 • 转差率调速：包括调压调速、转子串电阻调 速、串级调速和电磁调速等。
第五节 三相异步电动机制动控制
第六节 其它典型控制环节
一．多点控制
二．多台电动机顺序启动控制
８.应具有必要的保护环节。
• • • • 短路保护。 过流保护。 过载保护。 零电压保护。（图２－４０）
经验设计法实例：
• 图２－４２示出了钻削加工时刀架的自动 循环示意图。
二.逻辑设计法
二、逻辑分析设计法：根据生产工艺的要 求，利用逻辑代数来分析、化简、设计 线路的方法。 特点：科学，设计的线路最简、合理， 但工作量大。
B
M1
---工作台位置控制
A
M2
3
ST3
4
2
1
ST1
ST4 ST2
起动后工作台控制要求： (1) 运动部件A从1到2 (2)运动部件B从3到4 (3)运动部件A从2回到1 自 动 循 环
(4)运动部件B从4回到3
Biblioteka Baidu
工作台位置控制电路
KH
SB1 KMAR ST2 KMAF
SB2
设计步骤： (1)根据动作顺序 设计控制电路。
A B B A
A ( B C ) ( A B) C A ( B C ) ( A B) C A (B C) A B A C
A AB A
A B C ( A B) ( A C )
（4）、吸收律：
（5）、重叠律： （6）、非非律： （7）、反演律： 常用基本恒等式：
ST3 ST2 KMBR ST4 KMAF KMBR ST3 KMAF ST1 KMBF ST4
KMBR
KMAR
KMBF
ST1
KMBF
电路的改进方法同前：加中间继电器（KA）
SB1
KA
SB3
KH
KA KA
SB2 KMAR ST2
KH
KMAF
KMAF ST3 ST2
KMBR ST4 KMAF ST1 KMBF KMBR KMBF
基本控制环节
电机起动、停车（点动、连续运行、多地 点控制、顺序控制等） 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制 ……
第一节 绘制电气控制线路的若干规 则
• 电气控制线路图和常用符号： 电气控制线路图表示方法：安装图和原理 图 常用电气图形符号和文字符号见表2－1 该表符合GB4728《电气图用图形符号》有 关规定。
• （2）控制床面升降开关（SJK），可使床 面升或降。当床身在水平位置上，而床面 向脚端伸出时，欲将床身向直立方向转动， 此时仅能转到45°，超越45°自动停止， 如果床身继续转动至直立位置，则必须操 纵床面升降开关（SJK）使床面缩回至与床 架齐平。床身即行自动转动，直至垂直位 置自动停止。
• （3）床身转动的各极限位置（如-11°、 46°、91°）以及床面移动的极限位置 （如床身直立时床面下降5mm处），都装 有保护性限位开关，由于故障或惯性作用， 都可能在极限位置上触及保护性限位开关， 此时电动诊断床电源被切断，需及时检查 故障，排除故障，然后，先将开关（WXK） 或（SJK）预置在相反于撞击危险的位置上， 可按通装在床架左上角的复位按钮，床身 或床面向相反于撞击方向动作。当动作一 开始，须立即松开按钮，床身即转动到预 置位置停止，注意平时切勿轻易按揿复位 按钮。
行程控制电路（1）
动作过程 正向运行 SB2 至右极端位置撞开STA 电机停车
（反向运行同样分析）
SB1 SB2 STA KM
STB
STA
限位开关
逆程
正程
KMF KH
KMF SB2 STB KM
KMB
KMB
行程控制(2) --自动往复运动
电 机
逆程 正程
工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
KMAF ST3 ST2 KMBR ST4 KMAF KMAF ST1 KMAR KMBF ST4 KMBR
(2)检查有无互锁。 (3)检查能否正确 启动 、停车。
ST1
KMBR
ST3
KMBF
KMBF
工作台位置控制电路
SB1
该电路有何 问题？
SB2
KMAR ST2 KMAF
KH
KMAF
小车若在1、2、3、4 规定的位置时，不能 正常停车。