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自动化实践初步 第六章 电气控制系统
内容要点 目的与要求: 三相异步电动机的典型●了解三相异步电动机的典 控制电路 型控制电路 ●电气控制线路设计的基◎熟悉电气控制线路设计的 本原则 基本原则 ●电气控制线路的设计方◎拿握电气控制线路的设计 法 方法 ●电气控制线路的绘制 握电气控制线路的绘制 ●车床电气控制糸统 ●了解车床电气控制糸统 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 内容要点: ⚫ 三相异步电动机的典型 控制电路 ⚫ 电气控制线路设计的基 本原则 ⚫ 电气控制线路的设计方 法 ⚫ 电气控制线路的绘制 ⚫ 车床电气控制系统 目的与要求: ⚫ 了解三相异步电动机的典 型控制电路 ⚫ 熟悉电气控制线路设计的 基本原则 ⚫ 掌握电气控制线路的设计 方法 ⚫ 掌握电气控制线路的绘制 ⚫ 了解车床电气控制系统
(A)6,三相异步电动机常用典型控制电路 一个复杂的电气控制糸统通常是在典型控制电路的 基础上进行修改、完善和综合完成的。继电器-接触器 控制是电气控制糸统中最简单、应用最广泛的控制方式 而本节内容是继电器接触器控制糸统中的重点和基础, 应熟练拿握。 锅相异步电动机直接起动控制 典 型 异步 为电异步电动机降压起动控制 控 电 路 动机常 异步电动机的制动控制 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 6.1三相异步电动机常用典型控制电路 一个复杂的电气控制系统通常是在典型控制电路的 基础上进行修改、完善和综合完成的。继电器-接触器 控制是电气控制系统中最简单、应用最广泛的控制方式， 而本节内容是继电器-接触器控制系统中的重点和基础， 应熟练掌握。 三 相 异 步 电 动 机 常 用 典 型 控 制 电 路 异步电动机直接起动控制 异步电动机降压起动控制 异步电动机的制动控制
异步电动机直接起动控制 1.点动控制 右图为三相异步电动机的 点动控制电路,点动控制的工 FR 作原理是:首先合上三相刀开 FU 关QS,为电动机的起动做好淮 备。按下起动按钮SB,交流接 触器KM线圈通电,其常开主触 KM 头闭合,电动机通电起动运行; 松开按钮,KM线圈失电,主触 头断开复位,电动机M新电停 车,实现了一点就动,松手就 停的控制过程。 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 异步电动机直接起动控制 1.点动控制 右图为三相异步电动机的 点动控制电路，点动控制的工 作原理是：首先合上三相刀开 关QS，为电动机的起动做好准 备。按下起动按钮SB，交流接 触器KM线圈通电，其常开主触 头闭合，电动机通电起动运行； 松开按钮，KM线圈失电，主触 头断开复位，电动机M断电停 车，实现了一点就动，松手就 停的控制过程
例:电气控制糸统原理图如图6-1所示,根据设备需求,所选用 异步电动机的型号为:額定功率P=2kW,额定电庶=380V,額定 电流Ⅰ=585A,试选取电路中其宅各种电器的型号。 解:由題可知电动机的額定电流为5.85A。由图可知,需要选择接触 器、刀开关、熔断器和热继电器的型号。下面根据额定电流来选择图6 1中所需器件的型号。 l)接触器KM型号的选择: ()根据接触器控制的负载性质,选择交流接触器 (2)电动机額定电压为380,故接触器主触头额定电压选为AC380V ③3)电动机起动电流约为額定电流的6倍,电动机额定电流约为6A, 故接触器額定电流等级选择40A 故可以选择型号为CJ10-40的交流接触器。 2)刀开关QS的选择 1)首先确定选择单投刀开关HD糸列; (2)额定电流为40A,大多数HD糸列的刀开关额定电流达到100A, 满足要求; (3)确定带有中央手柄(1); (4)三级③3),带有天预罩(1); 故可以选择型号为HD1110/31的刀开关。 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 例：电气控制系统原理图如图6-1所示，根据设备需求，所选用 异步电动机的型号为：额定功率 ，额定电压 ,额定 电流 ，试选取电路中其它各种电器的型号。 P =2kW N U =380V N N I =5.85A 解：由题可知电动机的额定电流为5.85A。由图可知，需要选择接触 器、刀开关、熔断器和热继电器的型号。下面根据额定电流来选择图6- 1中所需器件的型号。 1) 接触器KM型号的选择： (1) 根据接触器控制的负载性质，选择交流接触器； (2) 电动机额定电压为380V，故接触器主触头额定电压选为AC380V (3) 电动机起动电流约为额定电流的6倍，电动机额定电流约为6A， 故接触器额定电流等级选择40A； 故可以选择型号为CJ10-40的交流接触器。 2) 刀开关QS的选择： (1) 首先确定选择单投刀开关HD系列； (2) 额定电流为40A，大多数HD系列的刀开关额定电流达到100A， 满足要求； (3) 确定带有中央手柄(11)； (4) 三级(3)，带有灭弧罩(1)； 故可以选择型号为HD11-100/31的刀开关
3)熔断器FUl的选择: (1)电动机功率为2.2KW,容量不大,故可选用RL糸列熔新器,用于过载 及短路保护 (2)考虑到本題中单台电动机长期工作,根据计算出熔体额定电流应大于 9~15A,而由于起动电流的存在,故体额定电流取20A; 综上分析:选择型号为RL1-60的熔新器,共熔断器额定电流为60A,可满 足要求。 4)熔断器FU2的选择: (1)考虑到控制电路中的电流较小,可以选用RCA糸列熔断器; 口2)控制电路中的电流较小,可选用RCIA5(熔体额定电流2A)型号的熔新 5)热继电器FR的选择: 本題中,电动机长期工作,一般可选用热继电器的额定电流大于电动机的 額定电流,选择20A,可忽略起动瞬肘电流的影响,其热元件额定电流 选择7.2A即可。故可选择型号为]R26-20/3D的热继电器。 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 3) 熔断器FU1的选择： (1) 电动机功率为2.2KW，容量不大，故可选用RL系列熔断器，用于过载 及短路保护； (2) 考虑到本题中单台电动机长期工作，根据 计算出熔体额定电流应大于 9~15A，而由于起动电流的存在，故熔体额定电流 取20A； 综上分析：选择型号为RL1-60的熔断器，其熔断器额定电流为60A，可满 足要求。 4) 熔断器FU2的选择： (1) 考虑到控制电路中的电流较小，可以选用RC1A系列熔断器； (2) 控制电路中的电流较小，可选用RC1A-5(熔体额定电流2A)型号的熔断 器； 5) 热继电器FR的选择: 本题中，电动机长期工作，一般可选用热继电器的额定电流大于电动机的 额定电流，选择20A，可忽略起动瞬时电流 的影响，其热元件额定电流 选择7.2A即可。故可选择型号为JR26-20/3D的热继电器
2.直接起停控制 思考:1.什么是自锁? 所谓直接起停控制,就是要b2.对下图的电气按 求按下起动控制按钮后,电动机 制线路进行修改,使 单方向持续运转,要使电机停车, 其具有点动、起动和 按下停止桉钮即可。为了保护线 停止功能。 路和电气设备,原理图中还应考F 虑各种异常情况下的保护措施。 右图所示为单向直接起停控制电 SB, SBI KM FR 路,图中在起动按钮SB1的下方 KM 并联了一个交流接触器KM的常 开辅助触点,以保证起动后KM 自锁 线图持续带电,电机持续运转, 这种作用称为自锁,SB1下方的 KM常开辅助触点因而称为自锁 触点。要使电机停车,按下停止 桉钮SB2即可。 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 2.直接起停控制 所谓直接起停控制，就是要 求按下起动控制按钮后，电动机 单方向持续运转，要使电机停车， 按下停止按钮即可。为了保护线 路和电气设备，原理图中还应考 虑各种异常情况下的保护措施。 右图所示为单向直接起停控制电 路，图中在起动按钮SB 1的下方 并联了一个交流接触器KM的常 开辅助触点，以保证起动后KM 线圈持续带电，电机持续运转， 这种作用称为自锁，SB 1下方的 KM常开辅助触点因而称为自锁 触点。要使电机停车，按下停止 按钮SB 2即可。 思考：1.什么是自锁？ 2.试对下图的电气控 制线路进行修改，使 其具有点动、起动和 停止功能
3.多地点控制 在实际生活和生产现 场中,通常需要在两地或 ○○○ 两地以上的地点进行控制 操作。倒如自动电梯就需 要多点控制,在梯厢内能U 在里面控制;在任意一层 KM 的楼道上也能控制,因此, 需要多组按钮控制。而且, FR SB 这多组按钮的连接原则必 须是各地点起动按钮的常 fr KM 开触点并联,各停车按钮 的常闭触点串联。右所示 是实现两地控制的线路,( 根据这一原则可推广于更 多地点的控制。 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 3.多地点控制 SB1 FR KM SB3 SB2 SB4 KM QSFU1 KM M 3~ FU2 FR L1 L2 L3 在实际生活和生产现 场中，通常需要在两地或 两地以上的地点进行控制 操作。例如自动电梯就需 要多点控制，在梯厢内能 在里面控制；在任意一层 的楼道上也能控制，因此， 需要多组按钮控制。而且， 这多组按钮的连接原则必 须是各地点起动按钮的常 开触点并联，各停车按钮 的常闭触点串联。右所示 是实现两地控制的线路， 根据这一原则可推广于更 多地点的控制
4.联锁控制 三相异步电动机联锁控制线路如下图所示 KM,「 b)联锁控制线路 KM c)联锁控制线路」 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 4.联锁控制 QSFU1 KM1 M1 3~ FU2 KM1 QF SB1 SB2 FR1 KM2 KM1 KM2 KM1 KM2 SB3 FR2 FR1 M2 3~ FR2 KM1 SB1 SB2 FR1 KM1 KM2 KM2 SB3 FR2 a)主电路 b)联锁控制线路一 c)联锁控制线路二 L1 L2 L3 三相异步电动机联锁控制线路如下图所示
生产机械或自动生产线由许多运动部件组成,不同运动部件之 间有联糸又互相制约。例如,机械加工车床的主轴必须在油泵电动 机启动,并使齿轮箱有充分的润谞油后才能启动等。这种互相联糸 而又互相制约的控制称为联锁。 倒如,机械加工车床主轴转动肘,需要油泵先启动,给齿轮箱 供油润滑。为保证润滑泵电动机起动后主拖动电动机才起动,对控 制线路提出了按顺序工作的联锁要求。在图(b)中,是将油泵电动 机接触器KM1的常开触头串入主拖动电动机接触器KM2的线圈电路 中实现的,只有当KM1先启动,KM2才能启动。在(所示的接法中 可以省去KM1的常开触头,使线路得到简化。类似的工艺过程在许 多其乞生产设备上同样存在,这是一个典型的联锁控制线路。 自动化专业实溅初步 电予与控制工程学院
自动化专业实践初步 生产机械或自动生产线由许多运动部件组成，不同运动部件之 间有联系又互相制约。例如，机械加工车床的主轴必须在油泵电动 机启动，并使齿轮箱有充分的润滑油后才能启动等。这种互相联系 而又互相制约的控制称为联锁。 例如，机械加工车床主轴转动时，需要油泵先启动，给齿轮箱 供油润滑。为保证润滑泵电动机起动后主拖动电动机才起动，对控 制线路提出了按顺序工作的联锁要求。在图（b)中，是将油泵电动 机接触器KM1的常开触头串入主拖动电动机接触器KM2的线圈电路 中实现的，只有当KM1先启动，KM2才能启动。在（c)所示的接法中， 可以省去KM1的常开触头，使线路得到简化。类似的工艺过程在许 多其它生产设备上同样存在，这是一个典型的联锁控制线路