電動(dòng)機(jī)常見啟動(dòng)控制回路講解.ppt

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電動(dòng)機(jī)常見啟動(dòng)控制回路講解設(shè)備部電氣一次劉文偉,1.掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法。2.掌握過載、短路和失壓保護(hù)的作用和方法。3.掌握常用基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程（如電機(jī)啟動(dòng)、停車、正反轉(zhuǎn)等控制）。4.能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖、能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。,要求：,電氣圖的符號(hào)為了表達(dá)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意圖，便于分析系統(tǒng)工作原理、安裝、調(diào)試和檢修控制系統(tǒng)，必須采用統(tǒng)一的圖形符號(hào)和文字符號(hào)來表達(dá)。電氣控制圖的分類：電氣原理圖電氣元件布置圖電氣安裝接線圖,一、電器控制圖的基本知識(shí),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫圖。原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分：主電路就是從電源到電動(dòng)機(jī)大電流通過的路徑。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號(hào)電路及保護(hù)電路等，(由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸點(diǎn)、接觸器的輔助觸點(diǎn)、按鈕、照明燈、信號(hào)燈、控制變壓器等電器元件組成)?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)的全部電機(jī)、電器和其它器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來。而與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。,電器控制原理圖的繪制規(guī)則,所有電器的圖形符號(hào)，都按沒有通電、無外力作用下的開閉狀態(tài)繪制。（例如，繼電器、接觸器的觸點(diǎn)，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫；萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)按手柄處于零位時(shí)的狀態(tài)畫；按鈕、行程開關(guān)的觸點(diǎn)按不受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫等）。電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按水平順序排列，其布局順序應(yīng)該是從上到下，從左到右。電路垂直布置時(shí)，類似項(xiàng)目宜橫向?qū)R；水平布置時(shí)，類似項(xiàng)目應(yīng)縱向?qū)R。電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示；無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。,電器控制原理圖的繪制規(guī)則（續(xù)前）,分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：,使控制電路簡(jiǎn)單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠；,(2)盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路；,(3)必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。,2.1籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路2.2籠型異步電動(dòng)機(jī)串電阻起動(dòng)控制線路2.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路2.4鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路2.5行程控制線路2.6電路圖,二、常用基本控制電路,,1.直接起動(dòng),2.1鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路,,,主電路,控制電路,,,,,,,,,,,,,SB1,KM,SB2,FR,KM,,,,,,,,,,,,,FR,KM,FU,QS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3~,M,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,.,(b)原理圖,(1)電路,合上開關(guān)QS,起動(dòng),KM輔助觸點(diǎn)閉合，自鎖。,按下起動(dòng)按鈕SB2,KM線圈通電，,KM,,,FR,KM,KM,,,,,,,,,,,,SB1,SB2,.,.,控制電路,通電,,轉(zhuǎn)動(dòng),,,,,,,,,,,,,,KM,主電路,FR,,,,,,,,,,,,,,,,3~,M,FU,QS,,,,,,,,,,,（2）控制原理,自鎖,利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖,,松開起動(dòng)按鈕SB2，線圈仍保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。,起動(dòng),,,,,FR,KM,KM,,,,,,,,,,,SB1,SB2,.,.,控制電路,,,,,,,,,,,轉(zhuǎn)動(dòng),,,,,,主電路,FR,,,,,,,,,,,,,,,,3~,M,FU,QS,,,,,,,,,,,,（2）控制原理I,,停車,轉(zhuǎn)動(dòng),停轉(zhuǎn),,,FR,KM,,,,,,,SB1,SB2,控制電路,主電路,FR,,,FU,QS,,斷電,,,,KM,去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。,KM線圈斷電,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。,KM輔助觸頭斷開，取消自鎖。,,按下停止按鈕SB1,,主觸頭（KM）斷開,,（2）控制原理II,,零壓、欠壓保護(hù),控制電路,一、直接起動(dòng),,,,,,,,,,,,,SB1,KM,SB2,FR,KM,,,,,FR,KM,FU,QS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3~,M,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,.,過載保護(hù),熔斷器,短路保護(hù),主電路,控制電路,電動(dòng)機(jī)的保護(hù),電動(dòng)機(jī)的保護(hù),短路保護(hù)是因短路電流會(huì)引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。,欠壓是指電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電路電壓減少甚至使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能自動(dòng)重新起動(dòng)(亦稱自起動(dòng))，易造成人身或設(shè)備故障。通常采用繼電器、接觸器控制進(jìn)行保護(hù)。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對(duì)接觸器實(shí)行自鎖；用欠電壓繼電器組成失壓、欠壓保護(hù)。,過載保護(hù)是在電機(jī)工作時(shí)，若因負(fù)載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時(shí)熔斷器起不了保護(hù)作用，應(yīng)進(jìn)行過載保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù)，也可采用自動(dòng)開關(guān)和電流繼電器保護(hù)。,返回,2.點(diǎn)動(dòng)的控制電路,SB,FR,KM,,,,,,,,,,2.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行的控制電路I,按下起動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開起動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)連續(xù)運(yùn)行。,點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用：,,(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。,復(fù)合按鈕,方法一：加復(fù)合按鈕,后閉合,先斷開,,,,,,按下SB3,閉合,,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),點(diǎn)動(dòng)時(shí)：,自鎖觸點(diǎn)不起作用,,,通電,2.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行的控制電路I,松開SB3,,電機(jī)停轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng),用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。,KM,SB2,FR,KM,,,SB1,,,,,,,,,,,,,,~,SB3,,,,,,,,,,,先斷開,后閉合,斷開,斷電,2.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行的控制電路I,,按下SB2,2.點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行的控制電路II,方法二：加中間繼電器（KA）,,,線圈KA通電,電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),按下SB,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),,,松開SB,,電機(jī)停轉(zhuǎn),SB：點(diǎn)動(dòng),SB2：連續(xù)運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行與點(diǎn)動(dòng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是自鎖觸點(diǎn)是否接入：若能實(shí)現(xiàn)自鎖，則電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；若斷開自鎖回路，則電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。,點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制規(guī)律：,以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動(dòng)、又能連續(xù)運(yùn)行?,思考,不能點(diǎn)動(dòng)！,,,,,,,,,,,,,,,KM1,FU,QS,,,,,,,,KM2,M1,M2,3~,3~,,,,,,,,,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通電,閉合,再按SB2,閉合,通電,閉合,閉合,1.控制順序：M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)。M2既不能單獨(dú)起動(dòng)，也不能單獨(dú)停車。,,,3.電機(jī)的順序控制,.,.,.,.,M13~,,,,,兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。,,,,,KM1,,,,,,,,,,例1：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí):M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)；停車時(shí):M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？,,起動(dòng)：,通電,通電,,閉合,閉合,SB,KM1,FR1,例：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí):M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)；停車時(shí):M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？,停止：,,斷電,,,斷電,斷開,斷開,當(dāng)要求甲接觸器工作后方允許乙接觸器工作，則在乙接觸器線圈電路中串入甲接觸器的常開觸點(diǎn)。當(dāng)要求乙接觸器線圈斷電后方允許甲接觸器線圈斷電，則將乙接觸器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)在甲接觸器的停止按鈕兩端。,順序控制的控制規(guī)律：,2.2籠型異步電機(jī)串電阻降壓起動(dòng)控制線路,(a):KM1線圈及KT線圈始終得電，既不安全也無必要。(b):在KM2得電后，用其常閉觸點(diǎn)斷開KM1及KT線圈，同時(shí)KM2自鎖。,工作過程,2.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路,將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。,當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。,需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。,SBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。,(1)正反轉(zhuǎn)的控制線路：,,,3~,M,FR,FU,,,,,,,,,,,,,,,正轉(zhuǎn)觸點(diǎn),KMR,,,,,,,,,KMF,,,KMF,,,,,.,,KMR,FR,,,,,,Q,KMF,,,,,,,,,,,,,SB,.,,.,,,,SBF,,KMF,,,,,正轉(zhuǎn)接觸器,正轉(zhuǎn)按鈕,正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。,反轉(zhuǎn)接觸器,,,,,,,,,,,SBR,KMR,KMR,.,.,,,.,.,反轉(zhuǎn)按鈕,反轉(zhuǎn)觸點(diǎn),按下SBF,,SB,KMF,,,在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為“互鎖”，也稱“聯(lián)鎖”。,“聯(lián)鎖”觸點(diǎn),,利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。,缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。,解決措施：在控制電路中加入機(jī)械聯(lián)鎖。,KMR,,,,,,,,,,,,SBF,KMF,,,,,,,,,,,KMF,SBR,KMR,KMR,,,,,,.,.,.,.,.,通電,斷開,斷電,閉合,利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱為：機(jī)械聯(lián)鎖,,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,,,,SBF,,,,,,,,,KMF,KMR,KMR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,,,,SBF,,,,,,KMF,KMR,KMR,,,,,,,,,,,,,,當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR,先斷開,斷電,,閉合,通電,斷開,閉合,閉合,,電機(jī)反轉(zhuǎn),,當(dāng)要求甲接觸器工作時(shí)，乙接觸器就不能工作，此時(shí)應(yīng)在乙接觸器的線圈電路中串入甲接觸器的常閉觸點(diǎn)。當(dāng)要求甲接觸器工作時(shí)乙接觸器不能工作，而乙接觸器工作時(shí)甲接觸器不能工作，此時(shí)應(yīng)在兩個(gè)接觸器的線圈電路中互串入對(duì)方的常閉觸點(diǎn)。,聯(lián)鎖的控制規(guī)律,正反轉(zhuǎn)控制線路,,,,FR,,FU,Q,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,.,.,.,.,.,KMF,,FR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KMR,SB1,,,,,,,,SBF,KMF,,,,,,,,,,SBR,KMR,KMR,KMF,,KMR,,,,下圖所示的鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯(cuò)誤，請(qǐng)改正之。,,,,,工作原理對(duì)于正常運(yùn)行為三角形接法的電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)，定子繞組先接成星形，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再改成三角形接法。KM3為星形連接接觸器，KM2為三角形連接接觸器。,,2.4時(shí)間控制線路,1.Y–?降壓起動(dòng),2.Y–?降壓起動(dòng)控制線路,Y接法,?接法,.,.,KM2,SB1,,,,,,,SB2,KT,,KM,,,,,,,,,KM2,,,,,,KM1,KM1,,KM,,,,,KT,KM2,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,FR,,KM接通電源KM1—繞組Y連接KM2—繞組?連接,按SB2,繞組Y接,常開閉合（自鎖）,KM1通電,松開SB2,電機(jī)仍處于Y接起動(dòng)狀態(tài)。,.,.,KM2,SB1,,,,,,,SB2,KT,,KM,,,,,,,,,KM2,,,,,,KM1,KM1,,KM,,,,,KT,KM2,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,FR,,通電,斷電,,,通電,通電,,,KM接通電源KM1—繞組Y連接KM2—繞組?連接,.,.,KM2,SB1,,,,,,,SB2,KT,,KM,,,,,,,,,KM2,,,,,,KM1,KM1,,KM,,,,,KT,KM2,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,FR,,通電,,,通電,通電,,,KM1常閉閉合,,,,電機(jī)?接運(yùn)行,KT常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開，常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合:,,,,,斷電,通電,斷電,,工作過程,2.5鼠籠式電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路,整流電路,斷電延時(shí)斷開,.,.,.,.,正常運(yùn)行：,按SB2,常開閉合自鎖,常閉斷開,KT通電,常開閉合,KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間,~,斷電延時(shí)斷開,通電,,,,通電,斷電,,斷電延時(shí)繼電器,,,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,KT,KM1,KM2,,,,KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間,~,通電,通電,斷電,,,,,,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,KT,KM1,KM2,,,斷電延時(shí)斷開,制動(dòng)時(shí)：,按SB1,,KM1主觸點(diǎn)斷開,常開斷開,常閉閉合,斷電,,,KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間,斷電延時(shí)斷開,~,通電,通電,斷電,,,,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,KT,KM1,KM2,,,斷電,通電,斷電,KM1接通電機(jī)電源KM2接通直流電源制動(dòng)開始KT控制切斷直流電源時(shí)間,,~,通電,通電,通電,,,SB1,KM1,SB2,FR,KM1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KT,KT,KM1,KM2,,,斷電,斷電,,常閉閉合,常開斷開,KT觸點(diǎn)斷開,斷電延時(shí)斷開,斷電,2.6行程控制線路,行程控制電路（I）,,,,,（反向運(yùn)行同樣分析）,工作要求：,1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動(dòng)返回,行程控制(II)--自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng),STA,STB,,1,2,按SB2時(shí),(STB常開的閉合，常閉的斷開),KMF斷電,KMR通電,行程開關(guān),擋塊,,,,,,,SB,KMR,SB2,KMF,KMF,KMR,STB,STA,KMF,KMR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,SBR,,,,,,,,,,,(KMF常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開),運(yùn)料小車的控制,設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車控制電路，同時(shí)滿足以下要求：1.小車啟動(dòng)后，前進(jìn)到A地。然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng)：到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動(dòng)走向B。到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動(dòng)走向A。2.有過載和短路保護(hù)。3.小車可停在任意位置。,2.7控制電路綜合舉例,運(yùn)料小車控制電路,,KMR,,STa、STb為A、B兩端的限位開關(guān),KTa、KTb為兩個(gè)時(shí)間繼電器,,主回路,該電路的問題：小車除了在兩極端位置外，不能停車。,動(dòng)作過程,SBF??KMF??小車正向運(yùn)行?至A端?撞STa?KTa??延時(shí)2分鐘?KMR??小車反向運(yùn)行?至B端?撞STb?KTb??延時(shí)2分鐘?KMF??小車正向運(yùn)行……如此往反運(yùn)行。,KH,加中間繼電器（KA）實(shí)現(xiàn)任意位置停車的要求,繼電器、接觸器控制電路讀圖和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：,小結(jié),1、首先了解工藝過程及控制要求；2、搞清控制系統(tǒng)中各電機(jī)、電器的作用以及它們的控制關(guān)系；3、主電路、控制電路分開閱讀或設(shè)計(jì)；4、控制電路中，根據(jù)控制要求按自上而下、自左而右的順序進(jìn)行讀圖或設(shè)計(jì)；5、同一個(gè)電器的所有線圈、觸頭不論在什么位置都叫相同的名字；6、原理圖上所有電器，必須按國(guó)家統(tǒng)一符號(hào)標(biāo)注，且均按未通電狀態(tài)表示；7、繼電器、接觸器的線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)；8、控制順序只能由控制電路實(shí)現(xiàn)，不能由主電路實(shí)現(xiàn)。,