第五章电器控制线路的基本环节1l5-1 电器控制线路的绘制原则、图形及文字符号 l定义：用导线将电器、电机、仪表等电器元件按一定要求和方法联系起来，并能实现某种功能的电气线路，称电气控制电路。l 1、常用电气图形符号和文字符号 l1990年1月1日起执行，GB4728-84 电气图用图形符号； GB6988-87 电气控制图；lGB7159-87电气技术中的文字符号制定通则l 2、电器线路图及其绘制原则l表示方法：l电气原理图电气原理图（有主电路和辅助电路组成） 主电路：电源电机 ，强电流通过的电路 P99 图5-1l辅助电路：辅助电路：小电流通过的电路。有控制电路，照明电路，信号电路，保护电路等l绘制电气原理图的原则绘制电气原理图的原则：2图中图形、文字符号符合国标主电路粗实线绘制，在图左侧或上方；辅助电路细实线绘制，在图右侧或下方。电路中的元件尽可能按动作顺序控制。按展开图画法同一电器的不同部分可分开绘制，但标相同的文字符号。所有电气的触点按自然状态绘出，没有电、外力的作用下，开的画常开，闭的画常闭。尽可能减少线条和线条的交叉。图形符号可旋转4 、9 、 18绘制。总之，要求图层次分明，触点安排合理，运行可靠安全，节省导线，施工、维护方便。 1、阅读和分析电气控制线路图的方法 主要有两种方法： 查线读图法查线读图法:（直接读图法或跟踪追击法） 逻辑代数法逻辑代数法: 1）查线读图法31、了解生产工艺与执行电器的关系、了解生产工艺与执行电器的关系（必要时画出简工艺流程图，明确个电器的动作关系）2、分析主电路、分析主电路，从主电路入手，明确控制要求。3、读图和分析控制原理、读图和分析控制原理:启动、停止、保护。l例 车床主轴转动时，要求先启动润滑泵电动机，在启动主轴电动机，即顺序启动。l分析：启动：合QS按SB2KM2+ 主触点闭合，M2+启动运行自锁或自保为KM1通电做准备，按SB4KM1+ M1+启动自锁4l停止：先按SB3KM1M1l再按 SB1KM2M2l如先按SB1KM2KM1M1 M2均停止l保护环节： FU短路保护l FR1M1的过载保护 l FR2M2 的过载保护l 失压保护、欠压保护l 停电恢复后，控制电路不能自启动失压保护l 欠压保护依靠KM，电压低释放5l2）逻辑代数法l关键写出；逻辑函数表达式l例：F（KM）l规定： 正逻辑 线圈：通电 “1”态；断电：“0态”。l 触点：闭和 “1”；断开：“0”。6l5-2 组成电气控制线路的基本规律l一）1、按连锁控制的基本规律启动、停止的控制 72.正反向接触器间的互锁控制8l3.实现按顺序工作的连锁控制9采用时间继电器实现顺序启动控制4.正常工作（长动）与点动的连锁控制 点动 （组合控制开关） 点动与长动 10（主电路图略）5.多地点连锁控制11l总结普遍规律：两个接触器不能同时工作，采用电气连锁顺序控制时，应将先动作的常开触点串在原动的回路上先释放的KM常开触点，并在后释放的停止按钮上l二） 按控制过程的变化参量进行开展的规律l 设计钻削加工时刀架的自动循环控制，具体要求如下：l1、自动循环l刀架能自动的由1 2进行钻削加工并自动退回1122、无进给切削l在2时不再进给，但钻头继续。提高精度。3、快速停车l刀架退回后要求快速停车，以减少辅助工时。l控制过程变化参量，采用行程控制，使用行程开关。l设计：l1.自动循环l2.无进给切削 l 在2点刀架停止，钻头继续，用时间继电器计时。 l3.快速停车： l 采用反接制动，采用速度继电器控制（图见下页）13l 14l5-3 电气控制线路的一般设计方法1、概述2、一般方法设计控制线路的几个基本原则l1）最大限度的实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求l2）在满足生产要求的前提下，控制线路应力求简单、经济lA、尽可能选用基本环节lB、尽量缩短连接导线的数量和长度15lC、尽量减少电器的数量，并使用相同的型号lD、应减少不必要的触点以简化线路（可采用逻辑代数化简）lE、应考虑触点“竞争”lF、应尽量减少多个元件依次通电后的动作，才接通另一个电器。163）保证控制线路工作的可靠和安全正确连接接触器的触点正确连接电器的线圈17l防止寄生电路l 避免许多电器依次动作后，才接通另一电器l 在频繁操作的可逆线路中，要有电气、机械连锁 l设计的线路适应当地的电网l小容量继电器控制大容量KM，要计算通/断容量l增加接触能力 增加分断能力18l应有完善的保护l3）应尽量使操作和维护方便l作业 5-6 5-9l3一般方法设计控制线路的实例分析l1） 龙门刨床横梁机构的原理l在龙们刨床按有横梁机构，刀架装在横梁上，横梁能上下移动19l横梁升降电动机装在龙门顶上，通过蜗轮传动，使立柱上的丝杆转动，通过螺母使横梁上下移动。l横梁加紧电动机通过减速机构传动加紧螺杆，通过杠杆作用使压块将横梁夹紧或放松lP 111 图 5-10l2）控制要求 （4条）l横梁上升：按下按钮放松上升到位松开按钮夹紧l横梁下降：按下按钮放松下降到位松开按钮夹紧l具有上下行程的限位保护l点动控制l正反向运动间有联锁l3）设计l主电路设计 两台电动机一台上下移动M1由KM1 KM2控制，另一台夹紧放松M2由KM3、 KM4控制2021l控制电路设计l点动控制 采用按钮控制中间继电器22l线路的完善和校核l节省触点，导线，安全性等l5-4电气控制线路的逻辑设计方法l1、逻辑设计有关规定l正逻辑 线圈：通电“1” 断电“0”l 触点：闭合“1” 断开“0”l2、逻辑运算法则l逻辑与 KM=KA1*KA2 l 表5-4 真值表23l或 KM=KA1+KA2 表5-5或真值表l非KM= 表5-6非真值表l逻辑函数的化简24l4继电开关的逻辑函数l1）起停的电路 25 若开启信号不止一个，开启主信号 X开主，其它约束条件X开约 若关断信号不止一个，关断主信号 X关主，其它约束条件X关约 F= X开主*X开约+（ X关主+ X关约 ）*K l F= （ X关主+ X关约 ）* （ X开主*X开约+K）动力头控制电路lX为SB1 XSQ1lX为SB2 X26l时序逻辑电路设计 P118 分六步l介绍组合逻辑电路设计 例 5-4 P119l 某电动机只在继电器KA1、KA2、KA3 任何一个或两个动作时才能运转，而在其他条件下都不运转，试设计其控制电路。l1列出控制元件与执行元件的动作状态表 lKA1 KA2 KA3 KMl00 0 0l 0 0 1 1l 0 1 0 1l 0 1 1 1l 1 0 0 1l 1 0 1 1l 1 1 0 1l 1 1 1 027l2写出KM的逻辑代数式lF= l化简lF= （KA2+KA3）+KA2l4绘制控制电路28l例 5-5l 有三个继电器：K1、K2、K3要在开关S闭合后，继电器能顺序的接通，然后在按同一顺序断开，在S保持闭合时，工作循环重复，试设计该电路。l解：根据题意列表（见课本）lF=29l作业题：5-14l试拟制一控制线路，按下启动按钮后KM1线圈吸引，经十秒后KM2线圈吸引，经5秒后KM2线圈释放，同时KM3吸引，在经15秒后，KM1、KM2、KM3线圈均释放。l主电路30l控制电路 l另一方法 KT1 KT2 KT3 同时通电 31l 5-5 电气线路中的保护措施l一、短路保护l1、熔断器保护 l对直流电动机、绕线式异步机 Ire(熔体)=(11.5)Ie启动电流达7倍额定电流的笼型异步机 Ire= （23.5）Ie启动电流达7倍额定电流以下的笼型异步机Ire=（1/2.51/1.6)Iqe(起动电流)l2、过电流继电器保护或低压断路器保护l lIsk=1.2Ist Isk=1.2Istl注意: 通过KM跳闸l二过电流保护l不正确启动或过大的负载转矩引起的，用于直流电动机与绕线异步机中，但也起短路保护 Isk=1.2Ist32l三热保护 l Isk=1.05 Istl四零电压和欠电压保护l U=（0.80.85）Ul U=（0.50.7）Ul五弱磁场保护 l 0.8倍的激磁电流 l六超速保护 离心开关 测速发电机l电动机常用的保护：lP124 图 5-30 KI1、KI2 过电流保护l KD：欠电压保护 l KL与LKO构成零位自锁l KM1、KM2电气联锁33l七多功能一体化保护l图5-31lTA1TA3 取三次谐波，是一相三倍，电动势经V3整流V1、V2稳压，经R1、R2、RT分压，使V饱和导通，KA动作。l按SB2KM+l当断开一相，两个绕组电动（基波、三次谐波）大小相等，方向相反，KA；当过载或其它的故障，绕组温度高时，RT增大，KA-34l新开发PTC热电阻，发热时间常数小，热传导增加，灵敏度高l5-6 常用典型控制线路l 一、笼式异步电动机启动控制线路l起动 l降压启动法：串电阻（串电抗器）、串自耦变压器 、 Y 、 4 种l1、直接启动略l2、串电阻启动控制线路3536l3、串自耦变压器启动的控制线路37l4、Y 385、 3940l二笼型异步电动机的制动与反转的控制线路l制动方式 l1、制动方式反接制动与反转的控制线路41l5-6常用典型的控制线路 l 二.笼型异步电动机的制动与反转的控制线路l2能耗制动的控制线路4243l三调速控制线路ln=60(1-S)/P 调速方法l1、变极调速控制线路44l2、l 图5-40 双速电动机调速控制线路图45lSC：双投开关lSC上扳低速KM3+M+起动运行lSC下扳KTKM3+M+低速启动46l2、绕线式电动机转子串电阻的调速控制线路 l接不同的电阻，获不同的转速l3、其他调速方式l可控硅调压调速、变频调速、滑差电机调速l4、预警，自动保护电路 l启动预警电路 启动时先发预警信号在启动47l多元件系统“缺一”故障保护控制线路l7台电动机拖动7条皮带运输l按SB2 SB4 4849