機(jī)電控制技術(shù)第五章繼電器—接觸器基本控制電路9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)目錄5.1電氣控制電路的基本知識(shí)5.2三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路5.3三相交流異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)5.4繼電器—接觸器典型控制電路分析9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

通常把通過開關(guān)、按鈕、繼電器、接觸器等電器觸頭的接通或斷開來實(shí)現(xiàn)的各種控制的電路稱為繼電器—接觸器控制電路，其控制方法一般有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，操作者以簡單的控制電器（如閘刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等）來實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)的控制，稱為手動(dòng)控制；操作者以自動(dòng)電器來實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)的控制，稱為自動(dòng)控制。

盡管電力拖動(dòng)自動(dòng)控制已向無觸頭、連續(xù)控制、弱電化、微機(jī)控制方向發(fā)展，但由于繼電器—接觸器控制系統(tǒng)所用的控制電器結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、能夠滿足機(jī)械生產(chǎn)的一般要求，因而其仍然獲得廣泛的應(yīng)用。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)繼電器－接觸器控制電路的基本組成元件是低壓電器，通常把額定電壓等級(jí)在交流1200V、直流1500V以下的電器稱為低壓電器。由于低壓電器種類繁多、功能各樣、構(gòu)造各異、用途廣泛、工作原理各不相同，因而常用低壓電器的分類方法也很多。5.1電氣控制電路的基本知識(shí)1.按用途或控制對(duì)象分

1）配電電器

配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)中。要求該系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)能保證準(zhǔn)確動(dòng)作、可靠工作，在規(guī)定條件下具有相應(yīng)的動(dòng)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，使電器不會(huì)被損壞。常用的配電電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器和斷路器等。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2）控制電器

控制電器主要用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中。要求該系統(tǒng)具有壽命長、體積小、重量輕且動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)。常用的控制電器有接觸器、繼電器、啟動(dòng)器、主令電器和電磁鐵等。2.按動(dòng)作方式分

1）自動(dòng)電器

自動(dòng)電器可依靠自身參數(shù)的變化或外來信號(hào)的作用，自動(dòng)完成接通或分?jǐn)嗟葎?dòng)作，如接觸器和繼電器等。

2）手動(dòng)電器

手動(dòng)電器是指用手動(dòng)操作來進(jìn)行切換的電器，如刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和按鈕等。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)3.按觸頭類型分

1）有觸頭的電器

有觸頭的電器可利用觸頭的接通和分?jǐn)鄟砬袚Q電路，如接觸器、刀開關(guān)和按鈕等。

2）無觸頭的電器

無觸頭的電器無可分離的觸頭。它主要利用電子元件的開關(guān)效應(yīng)，即導(dǎo)通和截止來實(shí)現(xiàn)電路的通斷控制，如接近開關(guān)、電子式時(shí)間繼電器和固態(tài)繼電器等。

4.按工作原理分

1）電磁式電器

電磁式電器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理動(dòng)作的電器，如接觸器、繼電器和電磁鐵等。

2）非電量控制電器

非電量控制電器是指依靠外力或非電量信號(hào)（如速度、壓力、溫度等）的變化而動(dòng)作的電器，如轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器和溫度繼電器等。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.1.1電氣控制圖紙

電氣控制圖紙可分為電氣控制原理圖、電氣設(shè)備位置圖和電氣設(shè)備接線圖。1.電氣控制原理圖

電氣控制原理圖是指用各種電器符號(hào)連接起來描繪全部或部分電氣設(shè)備的工作原理圖。如圖5-1所示為普通機(jī)床的電氣控制原理圖。電氣控制原理圖的繪制原則包含以下幾點(diǎn)：

(1)電氣控制原理圖中應(yīng)將電源電路、主電路、控制電路和信號(hào)電路分開繪制。(2)電氣控制原理圖中，同一電器組件的各個(gè)部件的電器符號(hào)可以不畫在一起，但代表同一組件的文字符號(hào)必須相同。(3)電器的線圈、信號(hào)燈等耗能組件應(yīng)直接與下水平電源線連接。而控制觸頭應(yīng)連接在上水平電源線與耗能組件之間。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)(4)所有電器觸頭均按沒有通電或沒有外力作用的狀態(tài)繪制，行程開關(guān)均按擋塊碰撞前的狀態(tài)繪制。(5)為便于檢修線路和方便閱讀，電氣控制原理圖可分為若干個(gè)圖區(qū)并用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，并處于電氣控制原理圖的下部。(6)每個(gè)接觸器線圈的文字符號(hào)下面有兩條豎直線分成左、中、右三欄，欄中寫有受其控制而動(dòng)作的觸頭所處圖區(qū)數(shù)字。2.電氣設(shè)備位置圖

電氣設(shè)備位置圖表示各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置，以便機(jī)電設(shè)備的制造、安裝及維修。各電器組件的安裝位置是由機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作要求所決定的，如電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械零部件在一起，行程開關(guān)應(yīng)放在要取得信號(hào)的地方，操縱組件應(yīng)放在操縱方便的地方，一般電器組件應(yīng)放在電氣控制柜中。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)3.電氣設(shè)備接線圖

電氣設(shè)備接線圖表示各電器組件之間的實(shí)際接線情況，它可用于安裝接線、檢查維修和施工。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.1.2常用低壓電器

1.接觸器

接觸器可用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟?、直流主回路和大容量控制電路。它主要用于控制電?dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。它具有低電壓釋放保護(hù)的功能，在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中被廣泛應(yīng)用。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2.繼電器

繼電器在控制電路中作信號(hào)轉(zhuǎn)換用。由于繼電器用于控制電路，流過其觸頭的電流小，因而不需要滅弧裝置。1）電流繼電器

電流繼電器的線圈串接于電路中，工作時(shí)可根據(jù)通入線圈電流的大小而自動(dòng)接通或斷開電路。這種繼電器的線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。電流繼電器可分為過電流繼電器和欠電流繼電器。（1）過電流繼電器。通常交流過電流繼電器的吸合電流I0=（1.1～3.5）IN，直流過電流繼電器的吸合電流I0=（0.75～3）IN。由于過電流繼電器在出現(xiàn)過電流時(shí)其銜鐵吸合，故過電流繼電器無釋放電流值。

（2）欠電流繼電器。正常工作時(shí)，欠電流繼電器線圈流過負(fù)載額定電流，銜鐵吸合。當(dāng)負(fù)載電流降低至繼電器釋放電流時(shí)，銜鐵釋放帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。欠電流繼電器在電路中起欠電流保護(hù)作用。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2）電壓繼電器

電壓繼電器可反映電路中電壓的變化，其線圈工作時(shí)并聯(lián)在回路中，可根據(jù)線圈兩端電壓的大小接通或斷開電路。電壓繼電器線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)，和電流繼電器一樣可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。3）中間繼電器

中間繼電器通常用來傳遞信號(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可用來直接控制小容量電動(dòng)機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，其外形如圖5-3所示。與交流接觸器的主要區(qū)別是觸頭數(shù)目多些，且觸頭容量小，只允許通過小電流。從控制角度考慮，中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，起到中間放大（觸頭數(shù)量和容量）的作用。它是將一個(gè)輸入信號(hào)變成多個(gè)輸出信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)放大的繼電器。常用的有JZ7、JZl8、MA、K、HH5等系列中間繼電器，以JZ7-62為例，JZ為中間繼電器的代號(hào)，7為設(shè)計(jì)序號(hào)，6為有6對(duì)常開觸頭，2為有兩對(duì)常閉觸頭。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)4）時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器是一種按照時(shí)間原則進(jìn)行控制的繼電器。它可分為空氣式時(shí)間繼電器、電動(dòng)式時(shí)間繼電器和電子式時(shí)間繼電器等。下面以空氣式時(shí)間繼電器為例進(jìn)行介紹。

空氣式時(shí)間繼電器是由電磁機(jī)構(gòu)、工作觸頭和氣室3部分組成的，它的延時(shí)是靠空氣的阻尼作用來實(shí)現(xiàn)的。常用的有JS7-A系列空氣式時(shí)間繼電器。如圖5-4所示為JS7-A系列空氣式時(shí)間繼電器的外形圖和結(jié)構(gòu)原理圖。

空氣式時(shí)間繼電器的按控制原理分可分為以下幾種類型：

（1）通電延時(shí)型空氣式時(shí)間繼電器。通電延時(shí)型空氣式時(shí)間繼電器可利用空氣的阻尼作用達(dá)到動(dòng)作延時(shí)的目的。（2）斷電延時(shí)型空氣式時(shí)間繼電器。斷電延時(shí)型空氣式時(shí)間繼電器與通電延時(shí)型空氣式時(shí)間繼電器的原理與結(jié)構(gòu)均相同，只是將其電磁機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)180°安裝。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

5）熱繼電器

熱繼電器是一種保護(hù)電器，專門用來對(duì)過載或斷相進(jìn)行保護(hù)，以防止電動(dòng)機(jī)因上述故障而損壞。它一般由加熱元件、動(dòng)作機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)3部分組成。雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖5-5所示。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)6）速度繼電器

速度繼電器是以速度的大小為信號(hào)與接觸器配合，完成籠型電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制，故也稱為反接制動(dòng)繼電器。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖5-6所示。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)3.熔斷器

熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價(jià)格低廉的保護(hù)電器，可廣泛用于供電線路和對(duì)電氣設(shè)備的短路保護(hù)。1）熔斷器組成及特性

熔斷器由熔體和安裝熔體的外殼兩部分組成。使熔斷器熔體熔斷的電流值與熔斷時(shí)間的關(guān)系稱為熔斷器的保護(hù)特性曲線，也稱為熔斷器的安—秒特性，如圖5-7所示。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)4.開關(guān)電器

開關(guān)電器是用于接通和分?jǐn)嚯娐返碾娖?。在使用者?duì)其施加外力或電器感應(yīng)到了外界變化時(shí)會(huì)接通或分?jǐn)?。常見開關(guān)電器的外形如圖5-8所示。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)1）控制按鈕

控制按鈕是一種簡單的開關(guān)電器，它不能直接控制主電路，只能在控制電路中發(fā)出手動(dòng)控制信號(hào)。它由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼組成。其結(jié)構(gòu)原理如圖5-9所示。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2）轉(zhuǎn)換開關(guān)

轉(zhuǎn)換開關(guān)一般用于電氣設(shè)備的非頻繁操作、切換電源和負(fù)載以及控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和小型電器。轉(zhuǎn)換開關(guān)由動(dòng)觸頭、靜觸頭、絕緣連桿轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)及外殼等部分組成。其動(dòng)觸頭和靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，每層的動(dòng)觸頭隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-10所示。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)3）行程開關(guān)

行程開關(guān)又稱為限位開關(guān)，它的種類很多，按運(yùn)動(dòng)形式可分為直動(dòng)式行程開關(guān)、轉(zhuǎn)動(dòng)式行程開關(guān)和微動(dòng)式行程開關(guān)等，如圖5-11所示。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5）低壓斷路器

低壓斷路器又稱為自動(dòng)開關(guān)或空氣開關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁的通斷控制。在電路發(fā)生短路、過載或欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐罚且环N控制兼保護(hù)電器。如圖5-14所示為低壓斷路器的外形。

4）刀開關(guān)

刀開關(guān)用于不頻繁地接通或分?jǐn)嗟牡蛪弘娐?。它是由靜觸頭、動(dòng)觸刀、鉸鏈支座、刀柄和底座組成的。在安裝時(shí)應(yīng)將刀柄朝上，連接電源的進(jìn)線在上方，連接負(fù)載的出線在下方，這種安裝方式既便于明確電流方向，又便于接通瞬間電弧并向遠(yuǎn)離操作者的上方走，從而迅速帶走熱量而熄滅電弧。此外，要注意不能平裝刀開關(guān)，以免讓使用者混淆接通和分?jǐn)嗟姆较?；不能倒裝刀開關(guān)，以免刀柄因自身重量下落誤動(dòng)作，也防止人工操作時(shí)電弧擊傷操作者。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)1）電氣控制電路設(shè)計(jì)的原則

電氣控制電路設(shè)計(jì)的原則包括以下幾點(diǎn)：5.1.3電氣控制電路的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1.電氣控制電路設(shè)計(jì)的原則及基本內(nèi)容

電氣控制電路設(shè)計(jì)工作的首要問題是樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工程實(shí)踐觀點(diǎn)，它是高質(zhì)量完成電氣控制電路設(shè)計(jì)任務(wù)的基本保證。（1）最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制電路的要求。（2）在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)、便于操作和維修。

（3）機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)應(yīng)相互配合。（4）確?？刂齐娐钒踩煽康毓ぷ?。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2）電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

電氣控制電路的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)基本內(nèi)容：一個(gè)是原理設(shè)計(jì)，即要滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝的各種控制要求。原理設(shè)計(jì)決定了生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的合理性與先進(jìn)性。另一個(gè)是工藝設(shè)計(jì)，即要滿足電氣控制裝置本身的制造、使用和維修的需要。工藝設(shè)計(jì)決定電氣控制電路是否具有生產(chǎn)可行性、經(jīng)濟(jì)性、美觀、使用維修方便等特點(diǎn)。（1）原理設(shè)計(jì)。電氣控制電路原理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：①擬訂電氣控制電路設(shè)計(jì)任務(wù)書。②確定電力拖動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)。④選擇電器元件，制訂元件明細(xì)表。⑤編寫設(shè)計(jì)說明書。

③設(shè)計(jì)電氣控制電路的原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)（2）工藝設(shè)計(jì)

進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)主要是為了便于組織電氣控制電路的制造，從而實(shí)現(xiàn)原理設(shè)計(jì)提出的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并為設(shè)備的調(diào)試、維護(hù)與使用提供相關(guān)的圖樣資料。電氣控制電路工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：①設(shè)計(jì)電氣總布置圖、總安裝圖與總接線圖。②設(shè)計(jì)組件布置圖、安裝圖和接線圖。④列出元件清單。⑤編寫使用維護(hù)說明書。③設(shè)計(jì)電氣箱、操作臺(tái)及非標(biāo)準(zhǔn)元件。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)（1）分析設(shè)計(jì)法。分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)(單元電路)或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來，經(jīng)補(bǔ)充和修改，將其綜合成滿足控制要求的完整電路。

（2）邏輯設(shè)計(jì)法。邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)來進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求和工藝要求出發(fā)，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電、觸頭的閉合與斷開、主令電器的接通與斷開看成邏輯變量，根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來表達(dá)，然后再化簡做出相應(yīng)的電路圖。2.電氣控制電路設(shè)計(jì)的方法與步驟

電氣控制電路設(shè)計(jì)是原理設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)都是根據(jù)它來實(shí)現(xiàn)的，此外，它還是工藝設(shè)計(jì)和各種技術(shù)資料的依據(jù)。

1）電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本方法

電氣控制電路設(shè)計(jì)的基本方法主要分為分析設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法兩種。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)1.短路保護(hù)

由于電動(dòng)機(jī)短路會(huì)損壞電器設(shè)備。因此，在產(chǎn)生短路時(shí)，必須迅速地切斷電源。常用的短路保護(hù)電器有熔斷器和自動(dòng)開關(guān)。

2.過載保護(hù)

電動(dòng)機(jī)長期超載運(yùn)行，繞組溫升超過其允許值，電動(dòng)機(jī)的絕緣材料變脆，壽命降低，嚴(yán)重將使電動(dòng)機(jī)損壞。過載電流越大，達(dá)到允許溫升的時(shí)間就越短。常用的過載保護(hù)電器是熱繼電器。

3.零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)

4.過電流保護(hù)5.1.4電氣控制電路的基本保護(hù)方法

電動(dòng)機(jī)在使用過程中由于各種原因可能會(huì)出現(xiàn)一些異常情況，如電源電壓過低、電動(dòng)機(jī)電流過大，電動(dòng)機(jī)定子繞組相間短路等，如不及時(shí)切斷電源則可能會(huì)對(duì)設(shè)備或人身帶來危險(xiǎn)，因此，必須采取保護(hù)措施。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、維修方便和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，所以在工礦企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，其中三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)就有超過80%的市場占有率。本節(jié)以三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)為例介紹基本控制電路。5.2三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路5.2.1啟動(dòng)控制電路

三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)一直加速到具有穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程稱為啟動(dòng)。最簡單的啟動(dòng)方法是將三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)接到有額定電壓的電網(wǎng)上使它轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這種方法稱為直接啟動(dòng)，如圖5-16所示。首先合上刀開關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM的線圈通電，接觸器KM的輔助觸頭動(dòng)作（常開閉合），接觸器KM的主觸頭閉合，三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工作。這是一種簡便的啟動(dòng)方法，不需要復(fù)雜的啟動(dòng)設(shè)備，但啟動(dòng)電流大，一般可達(dá)額定電流的4～7倍，所以只適用于小容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.2.2正反轉(zhuǎn)控制電路

在生產(chǎn)實(shí)際中往往要求運(yùn)動(dòng)部件可以向正反兩個(gè)方向運(yùn)行，即要求三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。正反轉(zhuǎn)控制電路如圖5-17所示。圖中采用兩個(gè)接觸器，即正轉(zhuǎn)用的接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.2.3自動(dòng)往復(fù)控制電路

自動(dòng)往復(fù)控制就是對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置或行程距離來進(jìn)行控制。生產(chǎn)中有很多的機(jī)械設(shè)備都是需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)的。如圖5-18所示為對(duì)平面磨床工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

5.2.4順序控制電路

在設(shè)備控制電路中，經(jīng)常要求三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)有順序的啟動(dòng)，如某些機(jī)床主軸必須在油泵工作后才能工作；龍門刨床工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌內(nèi)必須有足夠的潤滑油；在銑床的主軸旋轉(zhuǎn)后，工作臺(tái)方可移動(dòng)，這些控制電路都要求有聯(lián)鎖關(guān)系。如圖5-19所示為順序啟動(dòng)控制電路。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.2.5多地點(diǎn)控制電路

較大型的設(shè)備，為了操作方便，

常要求能在多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行啟?？刂?。

其方法是將分散在設(shè)備周圍啟動(dòng)

按鈕引線并聯(lián)，停止按鈕引線串聯(lián)

即可。對(duì)于大型設(shè)備，為了保證操

作安全，要求幾個(gè)操作者同時(shí)按下

啟動(dòng)按鈕后才能啟動(dòng)。多地點(diǎn)控制

電路如圖5-20所示。該多地點(diǎn)控制

電路工作時(shí)，按下SB2、SB4、

SB6任意一個(gè)按鈕即可啟動(dòng)，按下

SB1、SB3、SB5任意一個(gè)按鈕即

可停止。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.2.6制動(dòng)控制電路

三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)停車時(shí)，采用切斷接觸器線圈的供電的方法，三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)不會(huì)立即停止，而是憑慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直至停止，如小型砂輪機(jī)就是采用這種停止方式。由日常經(jīng)驗(yàn)可知砂輪機(jī)需要較長時(shí)間才能停止，如果需要提高生產(chǎn)效率，或者遇到緊急情況時(shí)需要在最短的時(shí)間內(nèi)使三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，就不能再采用這種控制方式。而采用制動(dòng)裝置使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，常見的有電磁抱閘制動(dòng)和電磁離合器制動(dòng)。由于這兩種制動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡單，因而不再講解它們的電路。下面介紹幾種常見的電氣制動(dòng)方法。1.能耗制動(dòng)控制電路

憑慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)最終會(huì)停止是因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)過程中的摩擦消耗了能量，如果人為地在制動(dòng)過程中加大三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)的能耗，就能實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)，這種方式稱為能耗制動(dòng)。如圖5-21所示為能耗制動(dòng)控制電路。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2.反接制動(dòng)控制電路

在三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路中，由正轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)切換到反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，憑慣性仍然正轉(zhuǎn)的三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)被施加反轉(zhuǎn)力矩，因此，它會(huì)很快地減速。這種制動(dòng)方式稱為反接制動(dòng)。如圖5-22所示反接制動(dòng)控制電路。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)三相交流異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)瞬間，由于啟動(dòng)電流很大，不但對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，而且會(huì)使保護(hù)元件發(fā)生誤動(dòng)作，因此，在電動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)多采用降壓啟動(dòng)。

降壓啟動(dòng)的實(shí)質(zhì)是分兩次啟動(dòng)，所以需要兩個(gè)接觸器順序動(dòng)作，首先是低啟動(dòng)電壓的接觸器接通，避過啟動(dòng)電流的尖峰時(shí)刻以后切斷該接觸器，然后接通額定電壓接觸器。即可完成三相交流異步電動(dòng)機(jī)的降壓啟動(dòng)。

5.3三相交流異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)常用的降壓啟動(dòng)方法包括：

（1）定子串入電阻降壓啟動(dòng)控制電路

（2）自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制電路

（3）Y-△降壓啟動(dòng)控制電路。9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)5.3.1定子串入電阻降壓啟動(dòng)控制電路

通過電阻分壓電路來降低三相交流異步電動(dòng)機(jī)繞組上的壓降的啟動(dòng)過程稱為定子串入電阻降壓啟動(dòng)控制。如圖5-23所示為定子串入電阻降壓啟動(dòng)控制電路。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

5.3.2自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制電路

如圖5-24所示為自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制電路，是根據(jù)啟動(dòng)過程中的時(shí)間變化，利用時(shí)間繼電器來控制自耦變壓器的切除。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

5.2.3Y-△降壓啟動(dòng)控制電路

在三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)的時(shí)，其繞組之間接成三角形聯(lián)結(jié)，每相繞組上的線電壓為380V。由于星形聯(lián)結(jié)中相電壓為220V，可以互相轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)降壓啟動(dòng)。如圖5-25所示。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)分析設(shè)備電氣控制的依據(jù)是設(shè)備本身的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行情況、加工工藝要求和對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制的要求，也就是首先要熟悉了解控制對(duì)象，掌握其控制要求，這樣分析才有針對(duì)性。下面以CA6140普通車床典型控制電路為例加以說明。5.4繼電器—接觸器典型控制電路分析9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)1.CA6140普通車床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況

CA6140普通車床的主運(yùn)動(dòng)為工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是由主軸通過卡盤帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，根據(jù)切削加工性質(zhì)，普通車床一般采用機(jī)械變速，車削加工時(shí)，一般不要求反轉(zhuǎn)。此外，為提高效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，CA6140普通車床的溜板箱還能快速移動(dòng)，因此，稱為輔助運(yùn)動(dòng)。

2.CA6140普通車床對(duì)電氣控制的要求

CA6140普通車床由3臺(tái)三相籠型交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，即主軸電動(dòng)機(jī)M1、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2和刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)從車削加工工藝要求出發(fā)，對(duì)各電動(dòng)機(jī)的控制要求是：（1）主軸電動(dòng)機(jī)。主軸電動(dòng)機(jī)M1的功率為7.5kW，可采用全壓下的空載直接啟動(dòng)。主軸電動(dòng)機(jī)停車時(shí)，由于加工工件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，須采用反接制動(dòng)。

（2）冷卻泵電動(dòng)機(jī)。車削加工時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2可提供冷卻液，其控制方式采用直接啟動(dòng)，單向旋轉(zhuǎn)，連續(xù)工作。

（3）刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3可實(shí)現(xiàn)單向點(diǎn)動(dòng)、短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）電路應(yīng)有必要的保護(hù)和聯(lián)鎖，有安全可靠的照明電路。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)3.CA6140普通車床的電氣控制電路分析

主電路分析

如圖5-27所示，帶脫扣器的低壓斷路器QS將三相電源引入，F(xiàn)U1為主軸電動(dòng)機(jī)M1短路保護(hù)用熔斷器，F(xiàn)R1為主軸電動(dòng)機(jī)M1的過載保護(hù)熱繼電器，R為限流電阻，限制反接制動(dòng)時(shí)的電流沖擊，以防止在點(diǎn)動(dòng)時(shí)由于連續(xù)啟動(dòng)電流而造成電動(dòng)機(jī)的過載，通過電流互感器TA監(jiān)視主軸電動(dòng)機(jī)M1的線電流。接觸器KM1和KM2為主軸電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)接觸器，接觸器KM3為制動(dòng)限流接觸器。

冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM4控制單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，F(xiàn)U2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的短路保護(hù)熔斷器，F(xiàn)R2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的過載保護(hù)用熱繼電器刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM5控制單向旋轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制，以獲得短時(shí)工作，F(xiàn)U3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的短路保護(hù)用熔斷器。

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)

9/13/2024機(jī)電控制技術(shù)2)控制電路分析

電源由控制變壓器TC供給控制電路交流電壓110V，照明電路電壓36V。FU5為控制電路短路保護(hù)熔斷器，F(xiàn)U6為照明電路短路保護(hù)熔斷器，局部照明燈EL由主令開關(guān)