1、機(jī)床電氣控制與PLC（第二章）第2章 電氣圖及電氣控制基本控制線路 掌握閱讀電氣原理圖的方法，培養(yǎng)讀圖能力并通過讀圖分析各種典型控制環(huán)節(jié)的工作原理，為電氣控制線路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)打下良好基礎(chǔ) 。 學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：2.1 電氣圖的基本知識(shí) 由前一章所介紹的按鈕、開關(guān)、接觸器、繼電器等有觸頭的低壓控制電器所組成的控制線路，叫做電器控制線路。 電器控制通常稱為繼電接觸器控制，其優(yōu)點(diǎn)是電路圖較直觀形象，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，抗干擾能力強(qiáng)，它可以很方便地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和復(fù)雜的、集中和遠(yuǎn)距離生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。 電器控制線路的表示方法有：電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖三種。 2.1.1

2、 電器控制線路常用的圖形、文字符號(hào) 電器控制線路圖是工程技術(shù)的通用語言，為了便于交流與溝通，在電器控制線路中，各種電器元件的圖形、文字符號(hào)必須符合國家的標(biāo)準(zhǔn)。 國家標(biāo)準(zhǔn)局參照國際電工委員會(huì)（IEC）頒布的有關(guān)文件，制定了我國電氣設(shè)備有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，采用新的圖形和文字符號(hào)及回路標(biāo)號(hào)。 GB47281984電氣圖用圖形符號(hào) GB69881987電氣制圖 GB71591987電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則 規(guī)定從1990年1月1日起，電器控制線路中的圖形和文字符號(hào)必須符合最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。 2.1.1 電器控制線路常用的圖形、文字符號(hào) 國家標(biāo)準(zhǔn)GB71591987電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則規(guī)定了電氣工程

3、圖中的文字符號(hào)、它分為基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)。 基本文字符號(hào)有單字母符號(hào)和雙字母符號(hào)。單字母符號(hào)表示電氣設(shè)備、裝置和元件的大類，例如K為繼電器類元件這一大類；雙字母符號(hào)由一個(gè)表示大類的單字母與另一個(gè)表示器件某些特性的字母組成，例如KT即表示繼電器類器件中的時(shí)間繼電器，KM表示繼電器類器件中的接觸器。 輔助文字符號(hào)用來進(jìn)一步表示電氣設(shè)備、裝置和元件的功能、狀態(tài)和特征。 2.1.2 電氣原理圖 電氣原理圖是根據(jù)工作原理而繪制的，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn)。在各種生產(chǎn)機(jī)械的電器控制中，無論在設(shè)計(jì)部門或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)都得到廣泛的應(yīng)用。1. 電路繪制 電器控制線路圖中的支路

4、、接點(diǎn)，一般都加上標(biāo)號(hào)。 主電路標(biāo)號(hào)由文字符號(hào)和數(shù)字組成。文字符號(hào)用以標(biāo)明主電路中的元件或線路的主要特征；數(shù)字標(biāo)號(hào)用以區(qū)別電路不同線段。三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)號(hào)，電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別標(biāo)U、V、W。如U11表示電動(dòng)機(jī)的第一相的第一個(gè)接點(diǎn)代號(hào)，U21 （有時(shí)可將后面的“1”省略）為第一相的第二個(gè)接點(diǎn)代號(hào)，依此類推。 控制電路由三位或三位以下的數(shù)字組成，交流控制電路的標(biāo)號(hào)一般以主要壓降元件（如電器元件線圈）為分界，左側(cè)用奇數(shù)標(biāo)號(hào)，右側(cè)用偶數(shù)標(biāo)號(hào)。直流控制電路中正極按奇數(shù)標(biāo)號(hào)，負(fù)極按偶數(shù)標(biāo)號(hào)。 2.1.2 電氣原理圖 圖2-1 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖 2.1.2 電氣

5、原理圖 繪制電氣原理圖應(yīng)遵循以下原則： 電器控制線路根據(jù)電路通過的電流大小可分為主電路和控制電路。主電路包括從電源到電動(dòng)機(jī)的電路，是強(qiáng)電流通過的部分，用粗線條畫在原理圖的左邊?？刂齐娐肥峭ㄟ^弱電流的電路，一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸頭、繼電器的觸頭等組成，用細(xì)線條畫在原理圖的右邊。 電氣原理圖中，所有電器元件的圖形、文字符號(hào)必須采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 采用電器元件展開圖的畫法。同一電器元件的各部件可以不畫在一起，但需用同一文字符號(hào)標(biāo)出。若有多個(gè)同一種類的電器元件，可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào)，如KM1、KM2等。 所有按鈕、觸頭均按沒有外力作用和沒有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫出。 控制電

6、路的分支線路，原則上按照動(dòng)作先后順序排列，兩線交叉連接時(shí)的電氣連接點(diǎn)須用黑點(diǎn)標(biāo)出。 2.1.2 電氣原理圖2. 圖上元器件位置表示法 在繪制和閱讀、使用電路時(shí)，往往需要確定元器件、連線等的圖形符號(hào)在圖上的位置。例如： 當(dāng)繼電器、接觸器在圖上采用分開表示法（線圈與觸頭分開）繪制時(shí)，需要采用圖或表格表明各部分在圖上的位置； 較長的連接線采用中斷畫法，或者連接線的另一端需要畫到另一張圖上去時(shí)，除了要在中斷處標(biāo)記中斷標(biāo)記外，還需標(biāo)注另一端在圖上的位置； 在供使用、維修的技術(shù)文件（如說明書）中，有時(shí)需要對(duì)某一元件或器件作注釋和說明，為了找到圖中相應(yīng)的元器件的圖形符號(hào)，也需要注明這些符號(hào)在圖上的位置； 在

7、更改電路設(shè)計(jì)時(shí)，也需要表明被更改部分在圖上的位置。 2.1.2 電氣原理圖u電路編號(hào)法：電路編號(hào)法： 電路編號(hào)法特別適用于多分支電路，如繼電控制和保護(hù)電路，每電路編號(hào)法特別適用于多分支電路，如繼電控制和保護(hù)電路，每一編號(hào)代表一個(gè)支路。編制方法是對(duì)每個(gè)電路或分支電路按照一定順一編號(hào)代表一個(gè)支路。編制方法是對(duì)每個(gè)電路或分支電路按照一定順序（自左至右或自上至下）用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，從而確定各支路項(xiàng)目序（自左至右或自上至下）用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，從而確定各支路項(xiàng)目的位置。例如，圖的位置。例如，圖2-22-2（a a）有）有8 8個(gè)電路或支路，在各支路的下方順序個(gè)電路或支路，在各支路的下方順序標(biāo)有電路編號(hào)標(biāo)有

8、電路編號(hào)1 18 8。圖上方與電路編號(hào)對(duì)應(yīng)的方框內(nèi)的。圖上方與電路編號(hào)對(duì)應(yīng)的方框內(nèi)的“電源開關(guān)電源開關(guān)”等字樣表明其下方元、器件或線路功能。等字樣表明其下方元、器件或線路功能。 繼電器和接觸器的觸頭位置采用附加圖表的方式表示，圖表格式繼電器和接觸器的觸頭位置采用附加圖表的方式表示，圖表格式如圖如圖2-22-2（b b）所示。此圖表可以畫在電路圖中相應(yīng)線圈的下方，此時(shí)，）所示。此圖表可以畫在電路圖中相應(yīng)線圈的下方，此時(shí)，可只標(biāo)出觸頭的位置（電路編號(hào)）索引，也可以畫在電路圖上的其他可只標(biāo)出觸頭的位置（電路編號(hào)）索引，也可以畫在電路圖上的其他地方。以圖中線圈地方。以圖中線圈KMKM1 1下方的圖表為

9、例，第一行用圖形符號(hào)表示主輔下方的圖表為例，第一行用圖形符號(hào)表示主輔觸頭種類，表格中的數(shù)字表示此類觸頭所在的支路的編號(hào)。例如第觸頭種類，表格中的數(shù)字表示此類觸頭所在的支路的編號(hào)。例如第2 2列中的數(shù)字列中的數(shù)字“6 6”表示表示KMKM1 1的一個(gè)常開觸頭在第的一個(gè)常開觸頭在第6 6支路內(nèi)，表中的支路內(nèi)，表中的“”表示未使用的觸頭。有時(shí)，所附圖表中的圖形符號(hào)也可以省略不畫。表示未使用的觸頭。有時(shí)，所附圖表中的圖形符號(hào)也可以省略不畫。 2.1.2 電氣原理圖（a a）控制電路圖）控制電路圖 （b b）觸頭位置表示）觸頭位置表示 2.1.2 電氣原理圖橫坐標(biāo)標(biāo)注法： 采用橫坐標(biāo)標(biāo)注法，線路各電器元

10、件均按橫向畫法排列 ； 各電器元件線圈的右側(cè)，由上到下標(biāo)明各支路的序號(hào)1，2，并在該電器元件線圈旁標(biāo)明其常開觸頭（標(biāo)在橫線上方）、常閉觸頭（標(biāo)在橫線下方）在電路中所在支路的標(biāo)號(hào)，以便閱讀和分析電路時(shí)查找。 例如接觸器KM1常開觸頭在主電路有三對(duì)，控制回路2支路中有一對(duì)；常閉觸頭在控制電路3支路中有一對(duì)。此種表示法在機(jī)床電氣控制線路中普遍采用。 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)橫坐標(biāo)圖示法電氣原理圖如圖2-3所示。 2.1.2 電氣原理圖圖2-3 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)橫坐標(biāo)圖示法電氣原理圖 2.1.3 電氣元件布置圖 電氣元件布置圖主要是用來表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)、電器的實(shí)際位置，是機(jī)械電氣控制設(shè)備制造、安裝和維修必不可少

11、的技術(shù)文件。布置圖根據(jù)設(shè)備的復(fù)雜程度或集中繪制在一張圖上，或?qū)⒖刂乒衽c操作臺(tái)的電器元件布置圖分別繪制。繪制布置圖時(shí)機(jī)械設(shè)備輪廓用細(xì)實(shí)線線畫出，所有可見的和需要表達(dá)清楚的電器元件及設(shè)備，用粗實(shí)線繪制出其簡(jiǎn)單的外形輪廓。電器元件及設(shè)備代號(hào)必須與有關(guān)電路圖和清單上的代號(hào)一致。 2.1.4 電氣安裝接線圖 電氣安裝接線圖是按照電器元件的實(shí)際位置和實(shí)際接線繪制的，根據(jù)電器元件布置最合理、連接導(dǎo)線最經(jīng)濟(jì)等原則來安排。 圖2-4 籠型電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制安裝接線圖 2.1.4 電氣安裝接線圖 繪制安裝接線圖應(yīng)遵循以下原則： 各電器元件用規(guī)定的圖形、文字符號(hào)繪制，同一電器各電器元件用規(guī)定的圖形、文字符號(hào)繪制，同一

12、電器元件各部件必須畫在一起。各電器元件的位置，應(yīng)與實(shí)元件各部件必須畫在一起。各電器元件的位置，應(yīng)與實(shí)際安裝位置一致。際安裝位置一致。 不在同一控制柜或配電屏上的電器元件的電氣連接必不在同一控制柜或配電屏上的電器元件的電氣連接必須通過端子板進(jìn)行。各電器元件的文字符號(hào)及端子板的須通過端子板進(jìn)行。各電器元件的文字符號(hào)及端子板的編號(hào)應(yīng)與原理圖一致，并按原理圖的接線進(jìn)行連接。編號(hào)應(yīng)與原理圖一致，并按原理圖的接線進(jìn)行連接。 走向相同的多根導(dǎo)線可用單線表示。走向相同的多根導(dǎo)線可用單線表示。 畫連接線時(shí)，應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線的規(guī)格、型號(hào)、根數(shù)和穿線畫連接線時(shí)，應(yīng)標(biāo)明導(dǎo)線的規(guī)格、型號(hào)、根數(shù)和穿線管的尺寸。管的尺寸。 2.

13、2 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制環(huán)節(jié)是應(yīng)用最廣、也是最基本的控制線路之一。不同型號(hào)、不同功率和不同負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，往往有不同的起動(dòng)方法，因而控制線路也不同。三相異步電動(dòng)機(jī)一般有直接起動(dòng)和減壓起動(dòng)兩種方法。 2.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 在供電變壓器容量足夠大時(shí)，小容量籠型電動(dòng)機(jī)可直接起動(dòng)。直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備少，線路簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大，引起供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，干擾其它用電設(shè)備的正常工作。1. 采用刀開關(guān)直接起動(dòng)控制 圖2-5為采用刀開關(guān)直接起動(dòng)控制線路。 工作過程如下：合上刀開關(guān)QK，電動(dòng)機(jī)M接通電源全電壓直接起動(dòng)。打開刀開關(guān)QK，電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。 2

14、.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 2. 采用接觸器直接起動(dòng)控制 點(diǎn)動(dòng)控制: 如圖2-6所示。主電路由刀開關(guān)QK、熔斷器FU、交流接觸器KM的主觸頭和籠型電動(dòng)機(jī)M組成；控制電路由起動(dòng)按鈕SB和交流接觸器線圈KM組成。 線路的工作過程如下： 起動(dòng)過程：先合上刀開關(guān)QK按下起動(dòng)按鈕SB接觸器KM線圈通電KM主觸頭閉合電動(dòng)機(jī)M通電直接起動(dòng)。 停機(jī)過程：松開SBKM線圈斷電KM主觸頭斷開M斷電停轉(zhuǎn)。 2.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 u連續(xù)控制連續(xù)控制: : 如圖如圖2-72-7所示。主電路由刀開關(guān)所示。主電路由刀開關(guān)QKQK、熔、熔斷器斷器FUFU、接觸器、接觸器KMKM的主觸頭、熱繼電器的

15、主觸頭、熱繼電器FRFR的發(fā)熱元的發(fā)熱元件和電動(dòng)機(jī)件和電動(dòng)機(jī)M M組成，控制電路由停止按鈕組成，控制電路由停止按鈕SBSB2 2、起動(dòng)按、起動(dòng)按鈕鈕SBSB1 1、接觸器、接觸器KMKM的常開輔助觸頭和線圈、熱繼電器的常開輔助觸頭和線圈、熱繼電器FRFR的常閉觸頭組成。的常閉觸頭組成。線路的工作過程如下：線路的工作過程如下： 起動(dòng)過程：起動(dòng)過程：先合上刀開關(guān)先合上刀開關(guān)QK按下起動(dòng)按鈕按下起動(dòng)按鈕SB接觸器接觸器KM線圈通電線圈通電KM主觸頭閉合主觸頭閉合（松開（松開SB1SB1）電動(dòng)機(jī)同電起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)同電起動(dòng)。 KM輔助觸頭閉合（自鎖、實(shí)現(xiàn)長動(dòng)）。輔助觸頭閉合（自鎖、實(shí)現(xiàn)長動(dòng)）。 停機(jī)過程：

16、停機(jī)過程：松開松開SBKM線圈斷電線圈斷電KM主觸頭主觸頭和輔助常開和輔助常開觸頭觸頭斷開斷開M斷電停轉(zhuǎn)。斷電停轉(zhuǎn)。2.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 圖2-5 圖2-6 點(diǎn)動(dòng)控制線路 圖2-7 連續(xù)運(yùn)行控制線路 刀開關(guān)直接 起動(dòng)控制線路 2.2.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制既能點(diǎn)動(dòng)又能長動(dòng)控制：圖28長動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制 三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，時(shí)，電流一般可達(dá)額電流一般可達(dá)額定電流的定電流的4 47 7倍，過大的起動(dòng)電流會(huì)減低電動(dòng)機(jī)倍，過大的起動(dòng)電流會(huì)減低電動(dòng)機(jī)的壽命，還會(huì)引起電源電壓波動(dòng)，所以對(duì)于容量的壽命，還會(huì)引起電源電壓

17、波動(dòng)，所以對(duì)于容量較大的電動(dòng)機(jī)來說必須采用減壓起動(dòng)的方法，以較大的電動(dòng)機(jī)來說必須采用減壓起動(dòng)的方法，以限制起動(dòng)電流。限制起動(dòng)電流。 減壓起動(dòng)雖然可以減小起動(dòng)電流，但也降低了減壓起動(dòng)雖然可以減小起動(dòng)電流，但也降低了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此僅適用于空載或輕載起動(dòng)。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此僅適用于空載或輕載起動(dòng)。 三相籠型電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)方法有定子繞組串三相籠型電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)方法有定子繞組串電阻（或電抗器）起動(dòng)、自耦變壓器減壓起動(dòng)、電阻（或電抗器）起動(dòng)、自耦變壓器減壓起動(dòng)、星星- -三角形減壓起動(dòng)、延邊三角形起動(dòng)等。三角形減壓起動(dòng)、延邊三角形起動(dòng)等。 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制1. 定子繞組串電阻減壓起動(dòng)

18、控制 控制線路按時(shí)間原則控制線路按時(shí)間原則實(shí)現(xiàn)控制，依靠時(shí)間繼實(shí)現(xiàn)控制，依靠時(shí)間繼電器延時(shí)動(dòng)作來控制各電器延時(shí)動(dòng)作來控制各電器元件的先后順序動(dòng)電器元件的先后順序動(dòng)作。控制線路如圖作?？刂凭€路如圖2-92-9所示。所示。 起動(dòng)時(shí)，在三相定子起動(dòng)時(shí)，在三相定子繞組中串入電阻，從而繞組中串入電阻，從而減低了定子繞組上的電減低了定子繞組上的電壓，待起動(dòng)后，再將電壓，待起動(dòng)后，再將電阻阻R R切除，使電動(dòng)機(jī)在切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下投入正常運(yùn)額定電壓下投入正常運(yùn)行。行。 圖2-9 定子繞組串電阻起動(dòng)控制線路 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制起動(dòng)過程起動(dòng)過程： 合上刀開關(guān)合上刀開關(guān)QK按下起動(dòng)按鈕

19、按下起動(dòng)按鈕SB1接觸器接觸器KM1通電通電KM1主主觸頭觸頭閉合閉合 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KT通電通電（延時(shí)（延時(shí)t秒）秒） 定子繞組串定子繞組串R起動(dòng)起動(dòng) 。 KT延時(shí)閉合常開觸頭延時(shí)閉合常開觸頭接觸器接觸器KM2線圈通電線圈通電KM2主觸頭閉合，短接主觸頭閉合，短接 R 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M全壓投入運(yùn)行全壓投入運(yùn)行 KM2常閉輔助觸頭斷開常閉輔助觸頭斷開 KM1斷電斷電 KT斷電斷電 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制2. 星-三角形減壓起動(dòng)控制 電動(dòng)機(jī)繞組接成三角形時(shí)，每相繞組所承受的電動(dòng)機(jī)繞組接成三角形時(shí)，每相繞組所承受的電壓是電源的線電壓（電壓是電源的線電壓（380V380V）；而接

20、成星形時(shí)，）；而接成星形時(shí)，每相繞組所承受的電壓是電源的相電壓（每相繞組所承受的電壓是電源的相電壓（220V220V）。）。 對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī)，控制線路也是按時(shí)間原則實(shí)現(xiàn)控制。步電動(dòng)機(jī)，控制線路也是按時(shí)間原則實(shí)現(xiàn)控制。 起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，加在電起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，加在電動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定電壓的動(dòng)機(jī)每相繞組上的電壓為額定電壓的1/1/ ，從而，從而減小了起動(dòng)電流。待起動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間把減小了起動(dòng)電流。待起動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間把電動(dòng)機(jī)換成三角形聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下電動(dòng)機(jī)換成三角形

21、聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。控制線路如圖運(yùn)行。控制線路如圖2-102-10所示。所示。 132.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制圖2-10 星-三角形減壓起動(dòng)控制線路 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制起動(dòng)過程： 合上刀開關(guān)QK按下起動(dòng)按鈕SB2接觸器KM通電KM主觸頭閉合M通電 接觸器KMY通電KMY主觸頭閉合， 時(shí)間繼電器KT通電 （延時(shí)t秒） 定子繞組聯(lián)結(jié)成星型，M減壓起動(dòng) KT延時(shí)打開常閉觸頭KMY斷電 KT延時(shí)閉合常開觸頭KM通電KM主觸頭閉合，定子繞組結(jié)成形 KM常閉輔助觸頭斷開KT線圈斷電 電動(dòng)機(jī)M加以額定電壓正常運(yùn)行。 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制3. 自耦

22、變壓器減壓起動(dòng)的控制 起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子串入自耦變壓器，定子繞組起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)定子串入自耦變壓器，定子繞組得到的電壓為自耦變壓器的二次電壓，起動(dòng)完畢，得到的電壓為自耦變壓器的二次電壓，起動(dòng)完畢，自耦變壓器被切除，額定電壓加于定子繞組，電自耦變壓器被切除，額定電壓加于定子繞組，電動(dòng)機(jī)以全電壓投入運(yùn)行?？刂凭€路如圖動(dòng)機(jī)以全電壓投入運(yùn)行?？刂凭€路如圖2-112-11所示。所示。 起動(dòng)過程起動(dòng)過程： 合上刀開關(guān)合上刀開關(guān)QK QK 按下起動(dòng)按鈕按下起動(dòng)按鈕SBSB2 2接觸器接觸器KMKM1 1線圈通電線圈通電KMKM1 1主主 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KTKT線圈通電線圈通電 觸頭和輔助觸頭閉合觸頭和輔助觸

23、頭閉合電動(dòng)機(jī)定子串自耦變壓器減壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)定子串自耦變壓器減壓起動(dòng) ( (延時(shí)延時(shí)t t秒秒) )KTKT延時(shí)打開常閉觸頭延時(shí)打開常閉觸頭KMKM1 1線圈斷電線圈斷電切除自耦變壓器切除自耦變壓器 KTKT延時(shí)閉合常開觸頭延時(shí)閉合常開觸頭KMKM2 2線圈通電線圈通電KMKM2 2主觸頭閉合主觸頭閉合M M全壓正常運(yùn)行。全壓正常運(yùn)行。 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制圖2-11 定子串自耦變壓器起動(dòng)控制線路 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制4. 延邊三角形減壓起動(dòng)控制 采用延邊三角形減壓起動(dòng)，可以兼取星形聯(lián)結(jié)采用延邊三角形減壓起動(dòng)，可以兼取星形聯(lián)結(jié)起動(dòng)電流小，三角形聯(lián)結(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的

24、優(yōu)點(diǎn)。起動(dòng)電流小，三角形聯(lián)結(jié)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)。 延邊三角形減壓起動(dòng)控制線路如圖延邊三角形減壓起動(dòng)控制線路如圖2-122-12所示。所示。它適用于定子繞組特別設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)它適用于定子繞組特別設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)共有九個(gè)出線頭。延邊三角形機(jī)共有九個(gè)出線頭。延邊三角形- -三角形繞組聯(lián)三角形繞組聯(lián)結(jié)如圖結(jié)如圖2-132-13所示。所示。起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接 成延邊三角形，在起動(dòng)結(jié)束后，再換成三角形成延邊三角形，在起動(dòng)結(jié)束后，再換成三角形聯(lián)結(jié)法，投入全電壓正常運(yùn)行。聯(lián)結(jié)法，投入全電壓正常運(yùn)行。 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制 圖2-12 延邊三角形減壓

25、起動(dòng)控制線路 圖2-13 延邊三角形-三角形繞組聯(lián)結(jié) 2.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)控制起動(dòng)過程： 合上刀開關(guān)QK按下起動(dòng)按鈕SB2接觸器KM通電KM主觸頭閉合 接觸器KMY通電KMY主觸頭閉合 時(shí)間繼電器KT通電 （延時(shí)t秒） 定子繞組結(jié)點(diǎn)1、2、3接通電源 繞組結(jié)點(diǎn)（4-8）、（5-9）、（6-7）聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)成延邊三角形起動(dòng) KT延時(shí)打開常閉觸頭KMY斷電 KT延時(shí)閉合常開觸頭KM通電KM主觸頭閉合繞組結(jié)點(diǎn)（1-6）、 （2-4）、（3-5）相連而聯(lián)結(jié)成三角形投入運(yùn)行。 2.2.3 三相繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 在大、中容量電動(dòng)機(jī)的重載起動(dòng)時(shí)，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和限制起動(dòng)電流兩者之間

26、的矛盾十分突出。三相繞線式電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一，是可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻或頻敏變阻器進(jìn)行起動(dòng)，由此達(dá)到減小起動(dòng)電流，提高轉(zhuǎn)子電路的功率品質(zhì)因數(shù)和增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。一般在要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的場(chǎng)合，繞線式異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。例如橋式起重機(jī)吊鉤電動(dòng)機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等。 2.2.3 三相繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制1. 轉(zhuǎn)子繞組串接起動(dòng)電阻起動(dòng)控制 串接于三相轉(zhuǎn)子電路中的起動(dòng)電阻，一般都聯(lián)結(jié)成星形。在起動(dòng)前，起動(dòng)電阻全部接入電路，在起動(dòng)過程中，起動(dòng)電阻被逐級(jí)地短接。 轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制線路如圖2-14所示。 該線路按照電流原則實(shí)現(xiàn)控制，利用電流繼電器根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子該線路按照電流原則實(shí)現(xiàn)控制，利用電流繼電

27、器根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流大小的變化來控制電阻的分組切除。電流大小的變化來控制電阻的分組切除。KA1KA3為欠電流繼電器，為欠電流繼電器，其線圈串接于轉(zhuǎn)子電路中，其線圈串接于轉(zhuǎn)子電路中，KA1KA3三個(gè)電流繼電器的吸合電流值三個(gè)電流繼電器的吸合電流值相同，但釋放電流值不同，相同，但釋放電流值不同，KA1的釋放電流最大，首先釋放，的釋放電流最大，首先釋放，KA2次次之，之，KA3的釋放電流最小，最后釋放。剛起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流較大，的釋放電流最小，最后釋放。剛起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流較大，KA1KA3同時(shí)吸合動(dòng)作，使全部電阻接入。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高電同時(shí)吸合動(dòng)作，使全部電阻接入。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高電流減小，流減小，K

28、A1KA3依次釋放，分別短接電阻，直到將轉(zhuǎn)子串接的電依次釋放，分別短接電阻，直到將轉(zhuǎn)子串接的電阻全部短接。阻全部短接。 2.2.3 三相繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制起動(dòng)過程： 合上開關(guān)QK按下動(dòng)起動(dòng)按鈕SB2接觸器KM通電，電動(dòng)機(jī)M串入全部電阻（R1,R2,R3,）起動(dòng)中間繼電器KA通電，為接觸器KM1KM3通電作準(zhǔn)備隨著轉(zhuǎn)速的升高，起動(dòng)電流逐步減小，首先KA1釋放KA1常閉觸頭閉合KM1通電，轉(zhuǎn)子電路中KM1常開觸頭閉合短接第一級(jí)電阻R1然后KA2釋放KA2常閉觸頭閉合KM2通電、轉(zhuǎn)子電路中KM2常開觸頭閉合短接第二級(jí)電阻R2KA3最后釋放KA3常閉觸頭閉合KM3通電，轉(zhuǎn)子電路中KM3常開閉合短

29、接最后一段電阻R3，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程結(jié)束。 圖2-14 轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動(dòng)控制線路 2.2.3 三相繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 2. 轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器起動(dòng)控制 頻敏變阻器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)特殊的三相電抗器。將其串接于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路中，相當(dāng)于接入一個(gè)鐵損較大的電抗器，頻敏變阻器等效電路如圖2-15所示。 圖2-15 頻敏變阻器等效電路 繞組直流電阻繞組直流電阻 R R為鐵損等效電阻為鐵損等效電阻 L L為等效電感為等效電感 2.2.3 三相繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 在起動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子電流頻率是變化的。剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速等于0，轉(zhuǎn)差率S=1，轉(zhuǎn)子電流的頻率f2與電源頻率f1的關(guān)系為f2 =Sf1 ，所以剛

30、起動(dòng)時(shí)，頻敏變阻器的電感和電阻均為最大，轉(zhuǎn)子電流受到抑制。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而S減小， f2下降，頻敏變阻器的阻抗也隨之減小。所以，繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器起動(dòng)時(shí)，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，變阻器阻抗也自動(dòng)逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了平滑的無級(jí)起動(dòng)。此種起動(dòng)方式在橋式起重機(jī)和空氣壓縮機(jī)等電氣設(shè)備中獲得廣泛應(yīng)用。 2.2.3 三相繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制圖2-16 轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器的起動(dòng)控制線路 TATA為電流互感器，作用為電流互感器，作用是將主電路中的大電流變是將主電路中的大電流變換成小電流進(jìn)行測(cè)量。換成小電流進(jìn)行測(cè)量。 2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 在實(shí)際應(yīng)用中，往往要求生產(chǎn)機(jī)械改變運(yùn)

31、動(dòng)方在實(shí)際應(yīng)用中，往往要求生產(chǎn)機(jī)械改變運(yùn)動(dòng)方向，這就要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。向，這就要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)。 由三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理可知，若要電動(dòng)機(jī)由三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理可知，若要電動(dòng)機(jī)逆向運(yùn)行，只要將接于電動(dòng)機(jī)定子的三相電源線逆向運(yùn)行，只要將接于電動(dòng)機(jī)定子的三相電源線中的任意兩相對(duì)調(diào)一下即可，可通過兩個(gè)接觸器中的任意兩相對(duì)調(diào)一下即可，可通過兩個(gè)接觸器來改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序來實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)來改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序來實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路如圖機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路如圖2-172-17所示。所示。 圖中接觸器圖中接觸器KMKM1 1為正向接觸器，控制電動(dòng)機(jī)為正向接觸器，控制電動(dòng)

32、機(jī)M M正正轉(zhuǎn)；接觸器轉(zhuǎn)；接觸器KMKM2 2為反向接觸器，控制電動(dòng)為反向接觸器，控制電動(dòng)M M反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)。 2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制圖2-17 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路 a)只能實(shí)現(xiàn)只能實(shí)現(xiàn)“正正停停反反”或者或者“反反停停正正”控制，且無互鎖控制，且無互鎖保護(hù)。保護(hù)。SBSB2 2和和SBSB3 3不能同不能同時(shí)閉合，否則將發(fā)生時(shí)閉合，否則將發(fā)生短路。短路。 2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制圖2-17 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路 b）、c）含電氣互鎖，但仍不能直接換向含電氣互鎖，但仍不能直接換向 增加機(jī)械互鎖，且可直接換向增加機(jī)械互鎖，且可直接換向 2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制

33、異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速常用來改善機(jī)床的調(diào)速性能和簡(jiǎn)化機(jī)械變速裝置。根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式： 轉(zhuǎn)差率； 電源頻率（HZ)； 定子繞組的磁極對(duì)數(shù)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有： )1 (601spfns1fp改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù)改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù) ；改變電源頻率改變電源頻率 ；改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 。ps1f2.4.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制 三相籠型電動(dòng)機(jī)采用改變磁極對(duì)數(shù)調(diào)速，改變定子極數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)子極數(shù)也同時(shí)改變，籠型轉(zhuǎn)子本身沒有固定的極數(shù)，它的極數(shù)隨定子極數(shù)而定。 雙速電動(dòng)機(jī)三相繞組聯(lián)結(jié)圖如圖2-18所示。圖a為三角形與雙星形聯(lián)結(jié)法；圖b為星形與雙星形聯(lián)結(jié)法。應(yīng)注意，當(dāng)三角

34、形或星形聯(lián)結(jié)時(shí)，（低速），各相繞組互為240電角度;當(dāng)雙星形聯(lián)結(jié)時(shí)，（高速），各相繞組互為120電角度。 為保持變速前后轉(zhuǎn)向不變，改變磁極對(duì)數(shù)時(shí)必須改變電源相序。 2.4.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制 雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路如圖2-19所示。圖中SC為轉(zhuǎn)換開關(guān)，置于“低速”位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)成三角形，低速運(yùn)行；SC置于“高速”位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)成雙星形，高速運(yùn)行。 圖2-18 雙速電動(dòng)機(jī)三相繞組結(jié)聯(lián)圖 2.4.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制圖2-19 雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路 2.4.1 三相籠型電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制工作過程如下： 低速運(yùn)行低速運(yùn)行SC置于低速位置置于低速位置接觸器接觸器K

35、M3通電通電KM3主觸頭閉合主觸頭閉合電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M聯(lián)結(jié)成三角形，低速聯(lián)結(jié)成三角形，低速運(yùn)行。運(yùn)行。 高速運(yùn)行高速運(yùn)行SCSC置于高速位置置于高速位置時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器KTKT通電通電接觸器接觸器KMKM3 3通電通電電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M M先聯(lián)結(jié)成三角形以低速先聯(lián)結(jié)成三角形以低速起動(dòng)起動(dòng)( (延時(shí)延時(shí)t t秒）秒）KTKT延時(shí)打開常閉觸頭延時(shí)打開常閉觸頭KMKM3 3斷電斷電KTKT延時(shí)閉合常開觸頭延時(shí)閉合常開觸頭接觸器接觸器KMKM2 2通電通電接觸器接觸器KMKM1 1通電通電電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)成雙星形投入高速運(yùn)行。電電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)成雙星形投入高速運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)先低速后高速的控制，目的是限制起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

36、實(shí)現(xiàn)先低速后高速的控制，目的是限制起動(dòng)電流。流。 2.4.2 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速控制 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)可采用轉(zhuǎn)子串電阻的方法調(diào)速。隨著轉(zhuǎn)子所串電阻的增大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)差率增大，使電動(dòng)機(jī)工作在不同的人為特性上，以獲得不同的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。 圖2-20所示為采用凸輪控制器控制的電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)和調(diào)速的線路。在電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)子電路中，串接三相不對(duì)稱電阻，作起動(dòng)和調(diào)速用。轉(zhuǎn)子電路的電阻和定子電路相關(guān)部分與凸輪控制器的各觸頭連接。 2.4.2 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速控制圖2-20 采用凸輪控制器控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)和調(diào)速的線路 觸頭觸頭KTKT1 1KTKT5 5和轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子電

37、路串接的電阻相連接，電路串接的電阻相連接，用于短接電阻，控制電用于短接電阻，控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速。動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速。 限位開關(guān)限位開關(guān) SQSQ1 1、SQSQ2 2分分別與觸頭別與觸頭KTKT1111、KTKT1212串接，串接，起限位保護(hù)作用。起限位保護(hù)作用。 2.4.2 繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速控制 工作過程如下： 凸輪控制器手柄置凸輪控制器手柄置“0”，KT10、KT11、KT12三對(duì)觸頭接通三對(duì)觸頭接通合上刀合上刀開關(guān)開關(guān)QK按下起動(dòng)按鈕按下起動(dòng)按鈕SB2KM接觸器通電接觸器通電KM主觸頭閉合主觸頭閉合把凸把凸輪控制器手柄置正向輪控制器手柄置正向“1”位位觸頭觸頭KT12、K

38、T6、KT8閉合閉合電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M接接通電源，轉(zhuǎn)子串入全部電阻（通電源，轉(zhuǎn)子串入全部電阻（R1+R2+R3+R4）正向低速起動(dòng)）正向低速起動(dòng)KT手柄位手柄位置打向正向置打向正向“2”位位KT12、KT6、KT8、KT5四對(duì)觸頭閉合四對(duì)觸頭閉合電阻電阻R1被切被切除，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升。當(dāng)凸輪控制器手柄從正向除，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升。當(dāng)凸輪控制器手柄從正向“2”位依次轉(zhuǎn)向位依次轉(zhuǎn)向“3” “4” “5”位時(shí)，觸頭位時(shí)，觸頭KT4KT1先后閉合，電阻先后閉合，電阻R2、R3、R4被依次切除，電動(dòng)被依次切除，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐步升高，直至以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)轉(zhuǎn)速逐步升高，直至以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)凸輪控制器手柄由當(dāng)凸輪

39、控制器手柄由“0”位扳向反向位扳向反向“1”位時(shí)，觸頭位時(shí)，觸頭KT10、KT9、KT7閉合，電動(dòng)機(jī)閉合，電動(dòng)機(jī)M電源相序改變而反向起動(dòng)。手柄位置從電源相序改變而反向起動(dòng)。手柄位置從“1”位依次位依次扳向扳向“5”位時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子所串電阻被依次切除，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐步升高。位時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子所串電阻被依次切除，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐步升高。過程與正轉(zhuǎn)相同。過程與正轉(zhuǎn)相同。 2.4.3 電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的控制 電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)由異步電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、控制裝置三部分組成，是通過改變電磁離合器的勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。 電磁離合器由電樞與磁極兩部分組成，如圖2-21所示。電樞由鑄鋼制成圓筒形，直接與異步電動(dòng)機(jī)軸相

40、連。磁極由鐵磁材料形成爪形，并裝有勵(lì)磁線圈，爪形磁極的軸與生產(chǎn)機(jī)械相連接，勵(lì)磁線圈經(jīng)集電環(huán)通入直流電勵(lì)磁。 電磁離合器的磁極的轉(zhuǎn)速與勵(lì)磁電流的大小有關(guān)。勵(lì)磁電流越大，建立的磁場(chǎng)越強(qiáng)，在一定的轉(zhuǎn)差率下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩越大。對(duì)于一定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，勵(lì)磁電流不同，轉(zhuǎn)速也不同，因此只要改變電磁離合器的勵(lì)磁電流，就可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。 2.4.3 電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的控制 圖2-21 電磁離合器結(jié)構(gòu)圖1電樞 2磁極 3線圈 4集電環(huán) 圖2-22 電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的控制線路 VCVC是晶閘管可控整流電源，是晶閘管可控整流電源，提供電磁離合器的直流勵(lì)磁提供電磁離合器的直流勵(lì)磁電流，其大小可通過電位器電流，其大小可通過電位

41、器R R進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)行調(diào)節(jié)。 2.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制 在實(shí)際生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確停車，縮短時(shí)間，提高生產(chǎn)率，對(duì)要求停轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)強(qiáng)迫其迅速停車，必須采取制動(dòng)措施。 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩種： 機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)?？煞譃閿嚯娭苿?dòng)和通電制動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，將制動(dòng)電可分為斷電制動(dòng)和通電制動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，將制動(dòng)電磁鐵的線圈切斷或接通電源，通過機(jī)械抱閘制動(dòng)磁鐵的線圈切斷或接通電源，通過機(jī)械抱閘制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)。 電氣制動(dòng)方法有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、發(fā)電制電氣制動(dòng)方法有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、發(fā)電制動(dòng)和電容制動(dòng)等。動(dòng)和電容

42、制動(dòng)等。 2.5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制 反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源相序，使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的一種制動(dòng)方法。應(yīng)注意的是，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，必須立即斷開電源，否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反向旋轉(zhuǎn)。 另外，由于反接制動(dòng)電流較大，制動(dòng)時(shí)需在定子回路中串入電阻以限制制動(dòng)電流。反接制動(dòng)電阻的接法有兩種：對(duì)稱電阻接法和不對(duì)稱電阻接法，如圖2-23所示。 2.5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制圖2-23 三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)電阻接法a）對(duì)稱電阻接法b）不對(duì)稱電阻接法2.5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制 控制線路按速度原則實(shí)現(xiàn)控制，通常采用速度繼電器。速度繼電器與電

43、動(dòng)機(jī)同軸相連，在1203000r/min范圍內(nèi)速度繼電器觸頭動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)，其觸頭復(fù)位。 圖2-24 單向運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路 2.5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制 圖2-25為電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)線路。圖中KSF和KSR是速度繼電器KS的兩組常開觸頭，正轉(zhuǎn)時(shí)KSF閉合，反轉(zhuǎn)時(shí)KSR閉合 。圖2-25 電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路 2.5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，切斷定子繞組的交流電源后，在定子繞組任意兩相通入直流電流，形成一固定磁場(chǎng)，與旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩。制動(dòng)結(jié)束必須及時(shí)切除直流電源。

44、圖2-26 能耗制動(dòng)控制線路 2.5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)電容制動(dòng)控制 電容制動(dòng)是在切斷三相異步電動(dòng)機(jī)的交流電源后，在定子繞組上接入電容器，轉(zhuǎn)子內(nèi)剩磁切割定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流，向電容器充電，充電電流在定子繞組中形成磁場(chǎng)，這磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流相互作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電容制動(dòng)控制線路如圖2-28所示。 圖2-28 電容制動(dòng)控制線路 2.6 其它典型控制環(huán)節(jié) 在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備的控制中除上述介紹的幾種基本控制線路外，為了滿足某些特殊要求和工藝需要，還有一些其他的控制環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)諸如多點(diǎn)控制、順序控制、循環(huán)控制及各種保護(hù)控制等。 2.6.1 多地點(diǎn)控制 圖2-29所示為三地點(diǎn)控

45、制線路。把一個(gè)起動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕組成一組，并把三組起動(dòng)、停止按鈕分別放置三地，即能實(shí)現(xiàn)三地點(diǎn)控制。 多地點(diǎn)控制的接線原則是：起動(dòng)按鈕應(yīng)并聯(lián)連接，停止按鈕應(yīng)串聯(lián)連接。 圖2-29 三地電控制線路 2.6.2 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制 要求電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)M2才能起動(dòng)。 圖2-30 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制線路 省去接觸器省去接觸器KMKM1 1的常的常開觸頭，使線路得開觸頭，使線路得到簡(jiǎn)化到簡(jiǎn)化 2.6.2 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制電動(dòng)機(jī)順序控制的接線規(guī)律是： 1 1）要求接觸器）要求接觸器KMKM1 1動(dòng)作后接觸器動(dòng)作后接觸器KMKM2 2才能動(dòng)作，故將接觸器才能動(dòng)作，故將接

46、觸器KMKM1 1的的常開觸頭串接于接觸器常開觸頭串接于接觸器KMKM2 2的線圈電路中。的線圈電路中。2 2）要求接觸器）要求接觸器KMKM1 1動(dòng)作后接觸器動(dòng)作后接觸器KMKM2 2不能動(dòng)作，故將接觸器不能動(dòng)作，故將接觸器KMKM1 1的的常閉輔助觸頭串接于接觸器常閉輔助觸頭串接于接觸器KMKM2 2的線圈線路中。的線圈線路中。 u采用時(shí)間繼電器，按時(shí)間原則順序起動(dòng)的控制線路。采用時(shí)間繼電器，按時(shí)間原則順序起動(dòng)的控制線路。 圖2-31 采用時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)順序起動(dòng)的控制線路 2.6.3 自動(dòng)循環(huán)控制 電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)是實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)循環(huán)的基本環(huán)節(jié)。自動(dòng)循環(huán)控制線路如圖2-32所示。 控制

47、線路按照行程控制原則，利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程位置實(shí)現(xiàn)控制，通常采用限位開關(guān)。 圖2-32 自動(dòng)循環(huán)控制線路 SQSQ1 1、SQSQ2 2起往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制作用起往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制作用SQSQ3 3、SQSQ4 4起終端限位保護(hù)作用起終端限位保護(hù)作用2.6.3 自動(dòng)循環(huán)控制工作過程如下： 合上開關(guān)合上開關(guān)QK按下按鈕按下按鈕SB2KM1通電通電M正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向前正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向前工作臺(tái)前進(jìn)到工作臺(tái)前進(jìn)到一定位置，撞塊壓動(dòng)限位開關(guān)一定位置，撞塊壓動(dòng)限位開關(guān)SQ2SQ2常閉觸頭斷開常閉觸頭斷開KM1斷電斷電M停止向前停止向前 SQ2常開觸頭閉合常開觸頭閉合KM2通電通電電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M 改變電源相序而反轉(zhuǎn)，工作

48、臺(tái)向后改變電源相序而反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向后工作臺(tái)向后退到一定位置，撞塊壓動(dòng)限位工作臺(tái)向后退到一定位置，撞塊壓動(dòng)限位開關(guān)開關(guān)SQ1SQ1常閉觸頭斷開常閉觸頭斷開KM2斷電斷電M停止后退停止后退 SQ1常開觸頭閉合常開觸頭閉合KM1通電通電電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M又正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)又向前，又正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)又向前， 如此往復(fù)循環(huán)工作，直至按下停止按鈕如此往復(fù)循環(huán)工作，直至按下停止按鈕SB1KM1（或（或KM2）斷電）斷電電動(dòng)機(jī)停電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 另外，另外，SQ3、SQ4分別為反、正向終端保護(hù)限位開關(guān)，防止限位開關(guān)分別為反、正向終端保護(hù)限位開關(guān)，防止限位開關(guān)SQ1和和SQ2失靈時(shí)造成工作臺(tái)從床身上沖出的事故。失靈時(shí)造成工

49、作臺(tái)從床身上沖出的事故。 2.7 電器控制線路的設(shè)計(jì)方法 人們希望在掌握了電器控制的基本原則和基本控制環(huán)節(jié)后，不僅能分析生產(chǎn)機(jī)械的電器控制線路的工作原理，而且還能根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，設(shè)計(jì)電器控制線路。 電器控制線路的設(shè)計(jì)方法通常有兩種：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求和加工過程，利用各種典型的基本控制環(huán)節(jié)，加以修補(bǔ)、補(bǔ)充、完善，最后得出最佳方案。若沒有典型的控制環(huán)節(jié)可采用，則按照生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求逐步進(jìn)行設(shè)計(jì)。 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法比較簡(jiǎn)單，但必須熟悉大量的控制線路，掌握多種典型線路的設(shè)計(jì)資料，同時(shí)具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 通常是先采用一些典型的基本環(huán)節(jié)，實(shí)

50、現(xiàn)工藝基本要求，然后逐步完善其功能，并加上適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，一般應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： 1. 保護(hù)控制線路工作的安全和可靠性 1 1）線圈的連接。在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入）線圈的連接。在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線圈，如圖兩個(gè)電器線圈，如圖2-332-33所示。即使外加電壓是兩個(gè)所示。即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也是不允許的。線圈額定電壓之和，也是不允許的。圖2-33 不能串聯(lián)接入兩個(gè)電器線圈 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法2 2）電器觸頭的連接。同一個(gè)電器的常開觸頭和常閉）電器觸頭的連接。同一個(gè)電器的常開觸頭和常閉觸頭位置靠得很近，不

51、能分別接在電源的不同相上。觸頭位置靠得很近，不能分別接在電源的不同相上。 圖2-34 電器觸頭的連接 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法3 3）線路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件依次動(dòng)作后才能）線路中應(yīng)盡量減少多個(gè)電器元件依次動(dòng)作后才能接通另一個(gè)電器元件，如圖所示。在圖接通另一個(gè)電器元件，如圖所示。在圖2-35a2-35a中，線圈中，線圈KAKA3 3的接通要經(jīng)過的接通要經(jīng)過KAKA、KAKA1 1、KAKA2 2三對(duì)常開觸頭。若改為三對(duì)常開觸頭。若改為圖圖2-35b2-35b，則每一線圈的通電只需經(jīng)過一對(duì)常開觸頭，則每一線圈的通電只需經(jīng)過一對(duì)常開觸頭，工作較可靠。工作較可靠。圖2-35 減少多個(gè)電器元件依次通

52、電 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法4 4）應(yīng)考慮電器觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰Γ羧萘坎粔?，）?yīng)考慮電器觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰?，若容量不夠，可在線路中增加中間繼電器，或增加線路中觸頭數(shù)目。可在線路中增加中間繼電器，或增加線路中觸頭數(shù)目。增加接通能力用多觸頭并聯(lián)連接；增加分?jǐn)嗄芰τ枚嘣黾咏油芰τ枚嘤|頭并聯(lián)連接；增加分?jǐn)嗄芰τ枚?觸頭串聯(lián)連接。觸頭串聯(lián)連接。5 5）應(yīng)考慮電器元件觸頭）應(yīng)考慮電器元件觸頭“競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)”問題。同一繼電器問題。同一繼電器的常開觸頭和常閉觸頭有的常開觸頭和常閉觸頭有“先斷后合先斷后合”型和型和“先合后先合后斷斷”型。型。 “先斷后合先斷后合”型：型：通電時(shí)常閉觸頭先斷開，常開觸通電時(shí)常閉

53、觸頭先斷開，常開觸頭后閉合；斷電時(shí)常開觸頭先斷開，常閉觸頭后閉合。頭后閉合；斷電時(shí)常開觸頭先斷開，常閉觸頭后閉合。 “先合后斷先合后斷”型：型：通電時(shí)常開觸頭先閉合，常閉觸通電時(shí)常開觸頭先閉合，常閉觸頭后斷開；斷電時(shí)常閉觸頭先閉合，常開觸頭后斷開。頭后斷開；斷電時(shí)常閉觸頭先閉合，常開觸頭后斷開。 如果觸頭動(dòng)作先后發(fā)生如果觸頭動(dòng)作先后發(fā)生“競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)”的話，電路工作則的話，電路工作則不可靠。不可靠。 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法2. 控制線路力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 1 1）盡量減少觸頭的數(shù)目。盡量減少電器元件和觸頭）盡量減少觸頭的數(shù)目。盡量減少電器元件和觸頭的數(shù)目，所用的電器、觸頭越少，則越經(jīng)濟(jì)，出故障的數(shù)目，

54、所用的電器、觸頭越少，則越經(jīng)濟(jì)，出故障的機(jī)會(huì)也越少，如圖的機(jī)會(huì)也越少，如圖2-372-37所示。所示。 圖2-37 減少觸頭數(shù)目 2.7.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法2 2）盡量減少連接導(dǎo)線。將電器元件觸頭的位置合理）盡量減少連接導(dǎo)線。將電器元件觸頭的位置合理安排，可減少導(dǎo)線根數(shù)和縮短導(dǎo)線的長度，以簡(jiǎn)化接安排，可減少導(dǎo)線根數(shù)和縮短導(dǎo)線的長度，以簡(jiǎn)化接線，如圖線，如圖2-382-38中，起動(dòng)按鈕和停止按鈕同放置在操作中，起動(dòng)按鈕和停止按鈕同放置在操作臺(tái)上，而接觸器放置在電氣柜內(nèi)。從按鈕到接觸器要臺(tái)上，而接觸器放置在電氣柜內(nèi)。從按鈕到接觸器要經(jīng)過較遠(yuǎn)的距離，所以必須把起動(dòng)按鈕和停止按鈕直經(jīng)過較遠(yuǎn)的距離，所以必須把起動(dòng)按鈕和停止按鈕直接連接，這樣可減少連接線。接連接