1、第二章 基本控制環(huán)節(jié),第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識,第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)控制,第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制,第四節(jié) 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制,第五節(jié) 雙速異步電動(dòng)機(jī)變速控制,第六節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)控制,本章小結(jié),第七節(jié) 直流電動(dòng)機(jī)控制,第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識,D,6,5,由各種有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等按不同連接方式組合而成的。,電氣控制線路：,第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識,D,6,5,電氣控制線路：,電氣控制線路的作用：,實(shí)現(xiàn)對電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)、調(diào)速和保護(hù)，滿足生產(chǎn)工藝要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。,第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)

2、圖的基本知識,D,6,5,電氣控制線路：,電動(dòng)機(jī)常見的基本控制線路：,點(diǎn)動(dòng)控制線路,正轉(zhuǎn)控制線路,正反轉(zhuǎn)控制線路,位置控制線路,順序控制線路,多地控制線路,降壓啟動(dòng)控制線路,調(diào)速控制線路,制動(dòng)控制線路,電氣控制線路的作用：,第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識,相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)：,D,6,5,GB472885電氣圖常用圖形符號 GB522685機(jī)床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件 GB715987電氣技術(shù)中的文字符號制定通則 GB698886電氣制圖 GB509485電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號 ,第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識,一、圖形符號和文字符號,D,6,5,圖形符號,文字符號,符號要素,一般符號,限定符號,基本

3、文字符號,輔助文字符號,補(bǔ)助文字符號,通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個(gè)設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。,用于電氣技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)文件的編制，表示電氣設(shè)備、裝置和元件的名稱、功能、狀態(tài)和特征。,一、圖形符號和文字符號,D,6,5,1.圖形符號,符號要素：,具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合構(gòu)成一個(gè)設(shè)備或概念的完整符號。 如接觸器常開主觸點(diǎn)符號，由接觸器觸點(diǎn)功能符號和常開觸點(diǎn)符號組合而成。,一般符號：,表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號，如電動(dòng)機(jī)可用一個(gè)圓圈表示。,限定符號：,提供附加信息的一種加在其它符號上的符號。,一、圖形符號和文字符號,D,6,5,2.文字符號,基本文字符號：

4、,單字母符號：,雙字母符號,按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分成為23大類，每一類用一個(gè)專用單字母符號表示，如“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類等。,一、圖形符號和文字符號,D,6,5,2.文字符號,基本文字符號：,單字母符號：,雙字母符號：,由一個(gè)表示種類的單字母符號與另一個(gè)字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保護(hù)器件類，“FU”則表示為熔斷器。,一、圖形符號和文字符號,D,6,5,2.文字符號,基本文字符號：,輔助文字符號：,表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征。 如“RD”表示紅色，“L”表示限制等。,單字母符號：,雙字母符號

5、:,補(bǔ)充文字符號：,當(dāng)規(guī)定的基本文字符號和輔助文字符號不夠使用時(shí)，可按國家標(biāo)準(zhǔn)中文字符號組成規(guī)律和下述原則予以補(bǔ)充。,一、圖形符號和文字符號,D,6,5,2.文字符號,補(bǔ)充文字符號原則：,在不違背國家標(biāo)準(zhǔn)文字符號編制原則的條件下，可采用國 家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電氣文字符號。 在優(yōu)先采用基本和輔助文字符號的前提下，可補(bǔ)充國家標(biāo) 準(zhǔn)中未列出的雙字母文字符號和輔助文字符號。 使用文字符號時(shí)，應(yīng)按電氣名詞術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的英文術(shù)語縮寫而成。 基本文字符號不得超過兩位字母，輔助文字符號一般不超 過三位字母。文字符號采用拉丁字母大寫正體字，且拉 丁字母中“I”和“O”不允許單獨(dú)作為文字符號使用

6、。,二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則,D,6,5,電氣控制系統(tǒng)圖的結(jié)構(gòu),二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則,D,6,5,原則：,1.電氣原理圖,用圖形符號和項(xiàng)目代號表示電路各個(gè)電器元件連接關(guān)系和工作原理的圖,主電路、控制電路和信號電路應(yīng)分開繪出。 表示出各個(gè)電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)。 主電路的電源電路一般繪制成水平線，受電的動(dòng)力裝置（電動(dòng)機(jī)）及其保護(hù)電器支路用垂直線繪制在圖的左側(cè)， 控制電路用垂直線繪制在圖面的右側(cè)，,D,6,5,同一電器的各元件采用同一文字符號表明。 所有電路元件的圖形符號，均按電器未接通電源和沒有受 外力作用時(shí)的狀態(tài)繪制。 循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，在電氣原理圖上繪出

7、工作循環(huán)圖。 轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等繪出動(dòng)作程序及動(dòng)作位置示意圖表。 由若干元件組成具有特定功能的環(huán)節(jié)，用虛線框括起來，并標(biāo)注 出環(huán)節(jié)的主要作用，如速度調(diào)節(jié)器、電流繼電器等。 電路和元件完全相同并重復(fù)出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，可以只繪出其中一個(gè)環(huán) 節(jié)的完整電路，其余的可用虛線框表示，并標(biāo)明該環(huán)節(jié)的文字 號或環(huán)節(jié)的名稱。,原則：,外購的成套電氣裝置，其詳細(xì)電路與參數(shù)繪在電氣原理 圖上。 電氣原理圖的全部電機(jī)、電器元件的型號、文字符號、 用途、數(shù)量、額定技術(shù)數(shù)據(jù)，均應(yīng)填寫在元件明細(xì)表內(nèi)。 為閱圖方便，圖中自左向右或自上而下表示操作順序， 并盡可能減少線條和避免線條交叉。 將圖分成若干圖區(qū)，上方為該區(qū)電路的用途和作

8、用，下 方為圖區(qū)號。在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點(diǎn)表以 說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系。,原則：,二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則,D,6,5,2.電氣原理圖,主電路接點(diǎn)表示：,三相交流電源采用L1、L2、L3標(biāo)記 主電路按U、V、W順序標(biāo)記 分級電源在U、V、W前加數(shù)字1、2、3來標(biāo)記 分支電路在U、V、W后加數(shù)字1、2、3來標(biāo)記 控制電路用不多于3位的阿拉伯?dāng)?shù)字編號,電氣原理圖示例：,二、繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則,D,6,5,2.電氣安裝圖,電器安裝圖：,表示電氣控制系統(tǒng)中各電器元件的實(shí)際位置和接線情況。,詳細(xì)繪制出電器元件安裝位置。,D,6,5,電氣互連圖：,原則： 外部單元同一電器

9、的各部件畫在一起，其布置盡可能 符合電器實(shí)際情況。 各電器元件的圖形符號、文字符號和回路標(biāo)記均以電 氣原理圖為準(zhǔn)，并保持一致。 不在同一控制箱和同一配電盤上的各電器元件的連接， 必須經(jīng)接線端子板進(jìn)行?；ミB圖中的電氣互連關(guān)系用 線束表示，連接導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線規(guī)格（數(shù)量、截面 積），一般不表示實(shí)際走線途徑。 對于控制裝置的外部連接線應(yīng)在圖上或用接線表表示 清楚，并注明電源的引入點(diǎn)。,表明了電器設(shè)備外部元件的相對位置及它們之間的電氣連接，是實(shí)際安裝接線的依據(jù),電器互連圖示例,第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)控制,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,1手動(dòng)控制,D,6,5,開啟式負(fù)荷開關(guān)控制,自動(dòng)空氣開關(guān)控制,控制方式簡單

10、,特點(diǎn):,電氣原理圖：,第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)控制,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,1手動(dòng)控制,D,6,5,開啟式負(fù)荷開關(guān)控制,自動(dòng)空氣開關(guān)控制,特點(diǎn):,電氣原理圖：,應(yīng)用:,控制三相電風(fēng)扇和砂輪機(jī),2.點(diǎn)動(dòng)控制,工作原理：,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,啟動(dòng)： 按下起動(dòng)按鈕SB接觸器KM線圈得電KM主觸頭閉合電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)運(yùn)行。 停止： 松開按鈕SB接觸器KM線圈失電KM 主觸頭斷開電動(dòng)機(jī)M失電停轉(zhuǎn)。,電氣原理圖：,2.點(diǎn)動(dòng)控制,應(yīng)用：,常用于電葫蘆控制和車床拖板箱快速 移動(dòng)的電機(jī)控制,保護(hù)環(huán)節(jié)：,短路保護(hù),控制電路 短路保護(hù),主電路 短路保護(hù),工作原理：,電氣原理圖：,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,電氣原理圖,3.接觸器

11、自鎖控制,自鎖觸點(diǎn),熱繼電器 熱元件,熱繼電器 常閉觸點(diǎn),一、單向旋轉(zhuǎn)控制,工作原理,電氣原理圖,3.接觸器自鎖控制,工作原理,保護(hù)環(huán)節(jié),短路保護(hù) ：FU1、FU2,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,短路保護(hù) ：FU1、FU2,過載保護(hù) ：FR,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,3.接觸器自鎖控制,工作原理,保護(hù)環(huán)節(jié),電氣原理圖,短路保護(hù) ：FU1、FU2,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,3.接觸器自鎖控制,工作原理,保護(hù)環(huán)節(jié),欠壓、失壓保護(hù) ：KM,電氣原理圖,過載保護(hù) ：FR,開關(guān)切換,4連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制,按鈕切換,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,開關(guān)切換,點(diǎn)動(dòng)控制：SA斷開,4連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,開關(guān)切換,4

12、連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制,主電路,點(diǎn)動(dòng)控制：SA斷開,連續(xù)控制：SA閉合,控制電路,按鈕切換,4連續(xù)與點(diǎn)動(dòng)混合控制,工作原理：,連續(xù)控制：松開按鈕SB3,點(diǎn)動(dòng)控制：按下按鈕SB3,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,主電路實(shí)現(xiàn)順序控制,5順序控制,控制電路實(shí)現(xiàn)順序控制,要求幾臺電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停止按一定的先后順序來完成的控制方式,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,順序啟動(dòng)同時(shí)停止控制,順序啟動(dòng)逆序停止控制,順序啟動(dòng)同時(shí)停止控制,特點(diǎn):,電氣原理圖：,控制電路,順序控制,順序啟動(dòng)逆序停止控制,電氣原理圖：,特點(diǎn):,主電路,控制電路,一、單向旋轉(zhuǎn)控制,多地控制,特點(diǎn)：,工作原理：,在兩地或多地控制同一臺電動(dòng)機(jī)的控制方式 啟動(dòng)(常開)按鈕并

13、聯(lián)，停止(常閉)按鈕串聯(lián),三地控制,二、可逆旋轉(zhuǎn)控制,電路形式:,電動(dòng)機(jī)原理：,改變電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向,倒順開關(guān)控制的正反轉(zhuǎn) 按鈕、接觸器控制的正反轉(zhuǎn) 位置控制,1.倒順開關(guān)控制正反轉(zhuǎn)控制 電路,5.5KW以下的電動(dòng)機(jī)電路 直接控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn),特點(diǎn):,電氣原理圖：,應(yīng)用:,主電路,控制電路,用倒順開關(guān)實(shí)現(xiàn)電源調(diào)相,倒順開關(guān),2.按鈕控制正反轉(zhuǎn)控制電路,主電路：,KM2,控制電路：,正轉(zhuǎn)按鈕,反轉(zhuǎn)按鈕,工作原理：,缺點(diǎn)：,基本控制電路,2.按鈕控制正反轉(zhuǎn)控制電路,控制電路：,工作原理：,接觸器聯(lián)鎖控制,聯(lián)鎖,接觸器聯(lián)鎖,按鈕聯(lián)鎖,接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路,2.按鈕控制

14、正反轉(zhuǎn)控制電路,控制電路：,工作原理：,接觸器聯(lián)鎖控制,聯(lián)鎖,接觸器聯(lián)鎖,按鈕聯(lián)鎖,2.按鈕控制正反轉(zhuǎn)控制電路,控制電路：,工作原理：,優(yōu)點(diǎn)：,接觸器聯(lián)鎖控制,聯(lián)鎖,接觸器聯(lián)鎖,按鈕聯(lián)鎖,工作安全可靠,缺點(diǎn)：,操作不便,2.按鈕控制正反轉(zhuǎn)控制電路,控制電路：,工作原理：,優(yōu)點(diǎn)：,按鈕聯(lián)鎖控制,操作方便,缺點(diǎn)：,易產(chǎn)生故障,2.按鈕控制正反轉(zhuǎn)控制電路,控制電路：,工作原理：,優(yōu)點(diǎn)：,接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖控制,安全可靠，操作方便,3.位置開關(guān)控制,有些生產(chǎn)機(jī)械如萬能銑床，要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動(dòng)往返，通常利用行程開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。,工作臺自動(dòng)往返控制,第三節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制

15、,降壓啟動(dòng)的方法,定子繞組串電阻（電抗）啟動(dòng),自耦變壓器降壓啟動(dòng),Y降壓啟動(dòng),延邊三角形降壓啟動(dòng),降壓啟動(dòng)的實(shí)質(zhì)：,啟動(dòng)時(shí)減小加在定子繞組上的電壓， 以減小起動(dòng)電流； 啟動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。,一、定子繞組串電阻（電抗）啟動(dòng)控制,1.定子串電阻降壓自動(dòng)啟動(dòng)控制線路,電氣原理圖,工作原理,一、定子繞組串電阻（電抗）啟動(dòng)控制,2.手動(dòng)、自動(dòng)啟動(dòng)控制線路,電氣原理圖,工作原理,1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動(dòng),二、自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制,電氣原理圖,正常運(yùn)行接觸器,變壓器星點(diǎn)接觸器,變壓器電源接觸器,1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動(dòng),二、自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制

16、,電氣原理圖,降壓啟動(dòng)按鈕,全壓運(yùn)行按鈕,中間繼電器,1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動(dòng),二、自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制,電氣原理圖,工作原理,2.時(shí)間繼電器控制自耦變壓器降壓啟動(dòng),二、自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制,電氣原理圖,工作原理,三、星形三角形降壓啟動(dòng)控制,指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動(dòng)電壓，減小起動(dòng)電流；待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再把定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。 Y起動(dòng)只能用于正常運(yùn)行時(shí)為形接法的電動(dòng)機(jī)。,時(shí)間繼電器控制Y降壓起動(dòng)三個(gè)接觸器控制,三、星形三角形降壓啟動(dòng)控制,電氣原理圖,1,2,3,4,A,電源接觸器,星形接法接觸器,三角形接法接觸器,工作原理,Y降壓啟動(dòng)控

17、制,四、延邊三角形降壓啟動(dòng)控制,延邊三角形降壓啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，把電動(dòng)機(jī)定子繞組的一部分接“”形，而另一部分接成“Y”形，使整個(gè)定子繞組接成延邊三角形，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再把定子繞組切換成“”形全壓運(yùn)行。,定子繞組的連接方式：,延邊形接法,形接法,四、延邊三角形降壓啟動(dòng)控制,電氣原理圖,第四節(jié) 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制,繞線異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：,可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻來改善電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，從而達(dá)到減小啟動(dòng)電流、增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及平滑調(diào)速之目的。,繞線異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)原理：,起動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中串入三相起動(dòng)變阻器，并把起動(dòng)電阻調(diào)到最大值，以減小起動(dòng)電流，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，

18、起動(dòng)電阻逐級減小。 起動(dòng)完畢后，起動(dòng)電阻減小到零，轉(zhuǎn)子繞組被短接，電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行。,1.按鈕操作控制,一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路,電氣原理圖：,工作原理：,用按鈕逐級切除 啟動(dòng)電阻,啟動(dòng) 電阻,缺點(diǎn),操作不便,電源 接觸器,短接電阻 接觸器,2.時(shí)間原則控制,一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路,電氣原理圖：,3.電流原則控制,一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路,工作原理：,KT1、KT2、KT3分別控制三個(gè)接觸器KM1、KM2、KM3按順序依次吸合，自動(dòng)切除轉(zhuǎn)子繞組中的三級電阻,2.電流原則控制,一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路,主電路,KM,KM1,KM2,KM3,KA,控制電路,電氣原理圖：,三個(gè)欠電流繼電器的線圈串接在轉(zhuǎn)子回路中，電流繼電器的吸合電流一樣，但釋放電流不同，KA1的釋放電流最大，KA2其次，KA3最小。,2.電流原則控制,一、轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制線路,工作原理：,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常閉觸頭都打開，KM1、KM2、KM3主觸頭處于斷開狀態(tài)，全部啟動(dòng)電阻均串接在轉(zhuǎn)子繞組中。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，當(dāng)電流減小至KA1的釋放電流時(shí)，KA1首先釋放，其常閉觸頭復(fù)位，使接觸器KM1得電主觸頭閉合，切除第一級電阻R1。 R1被