电气控制与PLC 第3章

nullnull第三章 三相异步电动机基本控制环节与基本电路第一节 第二节 三相异步电动机全压启动控制 第三节 三相异步电动机降压启动控制 第四节 三相绕线式异步电动机启动控制 第五节 第六节 三相异步电动机电气制动控制 第七节 本章小结第二节 三相异步电动机全压启动控制第二节 三相异步电动机全压启动控制一、单向旋转控制1．手动控制D65开启式负荷开关控制自动空气开关控制控制方式简单特点:电气原理图：第二节 三相异步电动机全压启动控制第二节 三相异步电动机全压启动控制一、单向旋转控制1．手动控制D65开启式负荷开关控制自动空气开关控制特点:电气原理图：应用:控制三相电风扇和砂轮机null2.点动控制工作原理：一、单向旋转控制启动： 按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机M启动运行。 停止： 松开按钮SB→接触器KM线圈失电→KM主触头断开→电动机M失电停转。电气原理图：null2.点动控制应用：常用于电葫芦控制和车床拖板箱快速 移动的电机控制保护环节：短路保护控制电路 短路保护主电路 短路保护工作原理：电气原理图：一、单向旋转控制null电气原理图3.接触器自锁控制自锁触点热继电器 热元件热继电器 常闭触点一、单向旋转控制null工作原理null电气原理图3.接触器自锁控制工作原理保护环节短路保护 ：FU1、FU2一、单向旋转控制null短路保护 ：FU1、FU2过载保护 ：FR一、单向旋转控制3.接触器自锁控制工作原理保护环节电气原理图null短路保护 ：FU1、FU2一、单向旋转控制3.接触器自锁控制工作原理保护环节欠压、失压保护 ：KM电气原理图过载保护 ：FRnull开关切换4．连续与点动混合控制按钮切换一、单向旋转控制null开关切换点动控制：SA断开4．连续与点动混合控制一、单向旋转控制null一、单向旋转控制开关切换4．连续与点动混合控制主电路点动控制：SA断开连续控制：SA闭合 null按钮切换4．连续与点动混合控制工作原理： 连续:松开按钮SB3,利用SB2 控制 点动:利用按钮SB3控制一、单向旋转控制null 以下控制电路能否实现即能点动、 又能连续运行思考不能点动！null主电路实现顺序控制?5．顺序控制(联锁控制)控制电路实现顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式一、单向旋转控制顺序启动同时停止控制顺序启动逆序停止控制null控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停null两电机只保证起动的先后顺序， 没有延时要求。 控制电路null※联锁控制:若要求甲接触器动作后(且保持),乙接触器方能动作,则需将甲接触器的常开触头串接在乙接触器的线圈电路中.null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。主电路控制电路nullKM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT控制要求:M1起动后，M2延时起动SB2 主电路同前控制电路null 实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？ 不可以！ 继电器、 接触器的线 圈有各自的 额定值， 线圈不能串 联。null※两个电器需要同时动作时,其线圈应该并联连接null顺序启动同时停止控制特点:电气原理图：主电路控制电路null 顺序控制null顺序启动逆序停止控制电气原理图：特点:主电路null一、单向旋转控制6．多地控制特点：工作原理：在两地或多地控制同一台电动机的控制方式 启动(常开)按钮并联，停止(常闭)按钮串联null例如：甲、乙两地同时控制一台电机方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。多地点控制FRnull三地控制null二、可逆旋转控制电路形式:电动机原理：改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的旋转方向倒顺开关控制的正反转 按钮、接触器控制的正反转 位置控制null1.倒顺开关控制正反转控制 电路5.5KW以下的电动机电路 直接控制电动机正反转特点:电气原理图：应用:主电路用倒顺开关实现电源调相倒顺开关null2.按钮控制正反转控制电路主电路：KM2控制电路：工作原理：缺点:基本控制电路容易引起主电路电源短路！null2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：接触器互锁控制null2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：接触器互锁控制null ※这种利用两个接触器(或继电器)的辅助触头互相控制的方法称为互锁，互锁环节是可逆控制线路中防止电源短路的保证。null2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：优点：接触器互锁控制工作安全可靠缺点：操作不便：正—停—反null2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：优点：按钮互锁控制操作方便缺点：易产生故障null2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：优点：接触器、按钮双重互锁控制安全可靠，操作方便null接触器联锁正反转控制电路null3.位置开关控制 有些生产机械如万能铣床，要求工作台在一定距离内能自动往返，通常利用行程开关控制电动机正反转实现。nullnull（反向运行同样 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ）null自动往复运动正程逆程电 机工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回null控制电路null工作台自动往返控制第三节 三相异步电动机降压启动控制第三节 三相异步电动机降压启动控制降压启动的方法定子绕组串电阻（电抗）启动自耦变压器降压启动 Y—△降压启动延边三角形降压启动降压启动的实质：启动时减小加在定子绕组上的电压， 以减小起动电流； 启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。null一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制1.定子串电阻降压自动启动控制线路电气原理图工作原理null一、定子绕组串电阻（电抗）启动控制2.手动、自动启动控制线路电气原理图工作原理null1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动二、自耦变压器降压启动控制电气原理图正常运行接触器变压器星点接触器变压器电源接触器null1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动二、自耦变压器降压启动控制电气原理图null1.按钮、接触器控制自耦变压器降压启动二、自耦变压器降压启动控制电气原理图工作原理null2.时间继电器控制自耦变压器降压启动二、自耦变压器降压启动控制电气原理图工作原理null三、星形——三角形降压启动控制 指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。 Y—△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。null时间 继电器控制Y—△降压起动－－－三个接触器控制三、星形——三角形降压启动控制电气原理图1234A电源接触器星形接法接触器三角形接法接触器工作原理nullY 转换完成nullY—△降压启动控制第四节 三相绕线式异步电动机启动控制第四节 三相绕线式异步电动机启动控制 绕线异步电动机的优点：可以在转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性，从而达到减小启动电流、增大启动转矩及平滑调速之目的。 绕线异步电动机降压启动原理： 起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电阻逐级减小。 起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在额定状态下运行。一、转子绕组串电阻启动控制线路1.按钮操作控制一、转子绕组串电阻启动控制线路电气原理图：工作原理：用按钮逐级切除 启动电阻启动 电阻缺点操作不便电源 接触器一、转子绕组串电阻启动控制线路2.时间原则控制一、转子绕组串电阻启动控制线路电气原理图：一、转子绕组串电阻启动控制线路2.时间原则控制一、转子绕组串电阻启动控制线路工作原理：KT1、KT2、KT3分别控制三个接触器KM1、KM2、KM3按顺序依次吸合，自动切除转子绕组中的三级电阻 一、转子绕组串电阻启动控制线路3.电流原则控制一、转子绕组串电阻启动控制线路主电路电气原理图：三个欠电流继电器的线圈串接在转子回路中，电流继电器的吸合电流一样，但释放电流不同，KA1的释放电流最大，KA2其次，KA3最小。 一、转子绕组串电阻启动控制线路3.电流原则控制一、转子绕组串电阻启动控制线路工作原理： 电动机启动时转子电流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常闭触头都打开，KM1、KM2、KM3主触头处于断开状态，全部启动电阻均串接在转子绕组中。 电动机转速逐渐升高，转子电流逐渐减小，当电流减小至KA1的释放电流时，KA1首先释放，其常闭触头复位，使接触器KM1得电主触头闭合，切除第一级电阻R1。 R1被切除后，转子电流重新增大，电动机转速继续升高，转子电流又减小，当减小至KA2的释放电流时，KA2释放，KA2的常闭触头复位，KM2线圈得电主触头闭合，第二级电阻R2被切除，同理，切除第三级电阻，全部电阻被切除，电动机启动完毕，进入正常运行状态。二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路 频敏变阻器二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路铁心损耗很大的三相电抗器，由铸铁板或钢板叠成的三柱式铁心，在每个铁心上装有一个线圈，线圈的一端与转子绕组相连，另一端作星形连接。 频敏变阻器的等效阻抗值与频率有关，电动机刚启动时，转速较低，转子电流的频率较高，相当于在转子回路中串接一个阻抗很大的电抗器，随着转速的升高，转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小，实现了平滑无级启动。二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路1.单向旋转转子串频敏变阻器启动控制二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路主电路控制电路电源 接触器 短接频敏变阻器 接触器 二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路2.转子串频敏变阻器正反转启动控制线路二、转子绕组串频敏变阻器启动控制线路第六节 三相异步电动机电气制动控制 停机制动类型：第六节 三相异步电动机电气制动控制常用的电气制动：反接制动能耗制动电磁机械制动--电磁铁操纵机械进 行制动电气制动--电动机产生一个与转子转动方向相反的力矩来进行制动第六节 三相异步电动机电气制动控制制动电阻的接线方法:一、反接制动控制原理：要求： 对称接法不对称接法第六节 三相异步电动机电气制动控制改变电动机电源相序，使定子绕组产生反向的 旋转磁场，形成制动转矩。10kW以上电动机的定子电路中串入反接制动电阻，转速接近于零时，及时切断反相序电源,防止反向再起动。 null1.单向反接制动的控制一、反接制动控制电气原理图：速度继电器 关键是电动机电源相序的改变，且当转速下降接近于零时，能自动将电源切除。 一、反接制动控制一、反接制动控制1.单向反接制动的控制工作原理： 电动机正常运转时，KM1通电吸合，BV的常开触点闭合，为反接制动作准备。 按下停止按钮SB1，KM1断电，电动机定子绕组脱离三相电源，电动机因惯性仍以很高速度旋转，BV常开触点仍保持闭合，将SB1按到底，使SB1常开触点闭合，KM2通电并自锁，电动机定子串接电阻接上反相序电源，进入反接制动状态。电动机转速迅速下降，当电动机转速接近100r/min时，BV常开触点复位，KM2断电，电动机断电，反接制动结束。null2.可逆运行的反接制动控制一、反接制动控制null特点（与反接制动相比）： 消耗的能量小，其制动电流要小得多； 适用于电动机能量较大，要求制动平稳和制动频 繁的场合； 能耗制动需要直流电源整流装置。 二、能耗制动控制原理：电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组加 直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁 场，达到制动的目的。 null1.单向能耗制动控制二、能耗制动控制按时间原则控制单向运行接触器能耗制动接触器整流变压器桥式整流电路null1.单向能耗制动控制二、能耗制动控制按速度原则控制null2.电动机可逆运行能耗制动控制 二、能耗制动控制正转接触器反转接触器null3.单管能耗制动控制二、能耗制动控制单管半波整流本章小结本章小结 1. 本章重点讲述了电动机的启动、制动、调速等控制线路。 2.掌握电动机的启动方法及其使用场合和特点。 3.掌握各种电动机的制动方法及其使用场合和特点。 4.掌握电动机的控制原则,即时间原则、速度原则、电流原则、电势原则、行程原则、频率原则。 5.掌握电力拖动系统中的保护环节 常用的联锁保护：动作顺序联锁环节、电气元件与机械动作的联锁。 常用的互锁环节：电气互锁和机械互锁， 电动机常用的保护环节：短路保护、过电流保护、过载保护、失压和欠压保护，弱磁保护及超速保护等。null 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 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。 控制电路综合举例:运料小车的控制null控制电路KMRSQa 、SQb 为A、B 两端的限位开关 KTa 、KTb 为 两个时间继电器 主回路null该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车。动作过程SBFKMF 小车正向运行 至A端撞SQa  KTa 延时2分钟 KMR  小车 反向运行至B端 撞SQb KTb 延时2分钟 KMF  小车正 向运行……如此往 反运行。KMFKMFFRKMRSB1SQaSQaKTaSQbKTbKMRKMRKMFSQbKTanullnull控制电路综合举例：工作台位置控制起动后工作台控制要求：null控制电路null控制电路 该电路有何 问题？null改进方法同前：FRFR加中间继电器null 继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：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。null