电气控制线路图基础及实用控制线路图分析.docx

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电气控制线路图基础及实用控制线路图分析

Y-△降压启动线路图

第一部分:

电气控制图基础

1、按钮：

2、行程开关：

3、接触器：

4、继电器：

5、热继电器：

6、

7、

8、

9、

9、

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第二部分:

基本控制线路图分析

一节电气控制系统图得基本知识

　　一、图形、文字符号

　　１．图形符号

　　图形符号通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念得图形、标记或字符。

电气控制系统图中得图形符号必须按国家标准绘制，

　　２．文字符号

　　文字符号分为基本文字符号与辅助文字符号。

文字符号适用于电气技术领域中技术文件得编制，也可表示在电气设备、装置与元件上或其近旁以标明它们得名称、功能、状态与特征。

　　３．主电路各接点标记

　三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。

　电源开关之后得三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序标记。

　分级三相交流电源主电路采用三相文字代号U、V、W得前边加上阿拉伯数字1、2、3等来标记，如1U、1V、1W；2U、2V、2W等。

二、绘图原则

　电气控制系统图包括电气原理图、电气安装图（电器安装图、互连图）与框图等。

各种图得图纸尺寸一般选用297×210、297×420、297×630、297×840（mm）四种幅面，特殊需要可按GB126—74《机械制图》国家标准选用其她尺寸。

第二节三相异步电动机全压起动控制线路

　三相异步电动机全压起动就就是：

起动时加在电动机定子绕组上得电压为额定电压，也称直接起动。

一、单向旋转控制电路

　1、点动正转控制线路

　点动正转控制线路就是用按钮、接触器来控制电动机运转得最简单得正转控制线路。

如图2、5所示。

　起动：

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起动运行。

　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。

　停止使用时：

断开电源开关QS。

图2、5点动正转控制电路图

2、接触器自锁正转控制线路

　在要求电动机起动后能连续运行时，采用上述点动控制线路就不行了。

因为要使电动机M连续运行，起动按钮SB就不能断开，这就是不符合生产实际要求得。

为实现电动机得连续运行，可采用图2、6所示得接触器自锁正转控制线路。

线路得工作原理如下：

先合上电源开关Q。

起动：

按下起动按钮SB1→

　　当松开SB1常开触头恢复分断后，因为接触器KM得常开辅助触头闭合时已将SB1短接，控制电路仍保持接通，所以接触器KM继续得电，电动机M实现连续运转。

像这种当松开起动按钮SB1后，接触器KM通过自身常开触头而使线圈保持得电得作用叫做自锁（或自保）。

与起动按钮SB1并联起自锁作用得常开触头叫自锁触头（也称自保触头）。

停止：

按下停止按钮SB2

　　当松开SB2其常闭触头恢复闭合后，因接触器KM得自锁触头在切断控制电路时已分断，解除了自锁，SB1也就是分断得，所以接触器KM不能得电，电动机M也不会转动。

图2、6接触器自锁正转控制线路

电路得保护环节：

　（１）短路保护

　（２）过载保护

　（３）失压与欠压保护

　　3、连续与点动混合控制得正转控制电路

　　机床设备在正常运行时，一般电动机都处于连续运行状态。

但在试车或调整刀具与工件得相对位置时，又需要电动机能点动控制，实现这种控制要求得线路就是连续与点动混合控制得正转控制线路。

　（１）连续控制：

　（２）点动控制

二、可逆旋转控制电路

　　１．倒顺开关控制得正反转控制电路

　　２．按钮控制得正反转控制电路

（1）正转控制

（2）反转控制

　（3）停止

　　３．自动往复控制电路

　　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，而自动往返通常就是利用行程开关控制电动机得正反转来实现工作台得自动往返运动。

　　图2、10（b）为工作台自动往返行程控制线路，工作过程如下：

按下起动按钮SB1，KM1得电并自锁，电动机正转工作台向左移动，当到达左移预定位置后，挡铁1压下SQ1，SQ1常闭触头打开使KM1断电，SQ1常开触头闭合使KM2得电，电动机由正转变为反转，工作台向右移动。

当到达右移预定位置后，挡铁2压下SQ2，使KM2断电，KM1得电，电动机由反转变为正转，工作台向左移动。

如此周而复始地自动往返工作。

当按下停止按钮SB3时，电动机停转，工作台停止移动。

若因行程开关SQ1、SQ2失灵，则由极限保护行程开关SQ3、SQ4实现保护，避免运动部件因超出极限位置而发生事故。

三、顺序控制与多地控制线路

　　１．顺序控制线路

　（１）主电路实现顺序控制

图2、11为主电路实现电动机顺序控制得线路，其特点就是，M2得主　　电路接在KM1主触头得下面。

电动机M1与M2分别通过接触器KM1与KM2来控制，KM2得主触头接在KM1主触头得下面，这就保证了当KM1主触头闭合，M1起动后，M2才能起动。

线路得工作原理为：

按下SB1，KM1线圈得电吸合并自锁，M1起动，此后，按下SB2，KM2才能吸合并自锁，M2起动。

停止时，按下SB3，KM1、KM2断电，M1、M2同时停转。

（2）控制电路实现顺序控制

图2、12为几种在控制电路实现电动机顺序控制得电路。

图2、12（a）所示控制线路得特点就是：

KM2得线圈接在KM1　　自锁触头后面，这就保证了M1起动后，M2才能起动得顺序控制要求。

图2、12（b）所示控制电路得特点就是：

在KM2得线圈回路中串接了KM1得常开触头。

显然，KM1不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，这就保证了只有M1电机起动后，M2电机才能起动。

停止按钮SB3控制两台电动机同时停止，停止按钮SB4控制M2电动机得单独停止。

图2、12（c）所示控制电路得特点就是：

在图2、12（b）中得SB3按钮两端并联了KM2得常开触头，从而实现了M1起动后，M2才能起动，而M2停止后，M1才能停止得控制要求，即M1、M2就是顺序起动，逆序停止。

　　２．多地控制线路

　　能在两地或多地控制同一台电动机得控制方式叫电动机得多地控制。

图2-13为两地控制得控制线路。

其中SB1、SB3为安装在甲地得起动按钮与停止按钮，SB2、SB4为安装在乙地得起动按钮与停止按钮。

线路得特点就是：

起动按钮应并联接在一起，停止按钮应串联接在一起。

这样就可以分别在甲、乙两地控制同一台电动机，达到操作方便得目得。

对于三地或多地控制，只要将各地得起动按钮并联、停止按钮串联即可实现。

第三节三相异步电动机降压起动控制

　　判断一台电动机能否直接起动，可用下面经验公式来确定：

（2-1）

式中IST——电动机全压起动电流，单位为A；

IN——电动机额定电流，单位为A；

S——电源变压器容量，单位为kVA；

P——电动机容量，单位为kW。

通常规定：

电源容量在180kVA以上，电动机容量在7kW以下得三相异步电动机可采用直接起动。

　　三相笼型异步电动机降压起动得方法有：

定子绕组串电阻（电抗）起动；-Y—△降压起动；延边三角形降压起动；自耦变压器降压起动。

降压起动得实质就是，起动时减小加在电动机定子绕组上得电压，以减小起动电流；而起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。

一、定子绕组串电阻（电抗）降压起动控制线路

　　１．定子串电阻降压自动起动控制线路

　（a）为电动机定子绕组串电阻降压自动起动控制线路。

　　电路得工作原理为：

合上电源开关QS，按下起动按钮SB1，KM1得电并自锁，电动机定子绕组串入电阻R降压起动，同时KT得电，经延时后KT常开触头闭合，KM2得电主触头将起动电阻R短接，电动机进入全压正常运行。

　　２．手动自动混合控制线路

二、自耦变压器降压起动控制线路

　　自耦变压器降压起动就是指电动机起动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上得起动电压。

待电动机起动后，再将自耦变压器脱离，使电动机在全压下正常运行。

　　１．按钮、接触器控制自耦变压器降压起动控制线路

三、星形—三角形降压起动控制线路

　　星形—三角形（Y—△）降压起动就是指电动机起动时，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△形接法得电动机。

　　１．按钮、接触器

-

控制Y—△降压起动控制线路

图2、19（a）为按钮、接触器控制Y—△降压起动控制线路。

线路得工作原理为：

按下起动按钮SB1，KM1、KM2得电吸合，KM1自锁，电动机星形起动，待电动机转速接近额定转速时，按下SB2，KM2断电、KM3得电并自锁，电动机转换成三角形全压运行。

　　２．时间继电器控制Y—△降压起动控制线路

图2、19（b）为时间继电器自动控制Y—△降压起动控制线路，电路得工作原理为：

按下起动按钮SB1，KM1、KM2得电吸合，电动机星形起动，同时KT也得电，经延时后时间继电器KT常闭触头打开，使得KM2断电，常开触头闭合，使得KM3得电闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行。

四、延边三角形降压起动控制线路

　　延边三角形降压起动就是指电动机起动时，把电动机定子绕组得一部分接“△”形，而另一部分接成“Y”形，使整个定子绕组接成延边三角形，待电动机起后，再把定子绕组切换成“△”形全压运行。

第四节三相绕线式异步电动机起动控制

一、转子绕组串电阻起动控制线路

　　１．按钮操作控制线路

图2、22为转子绕组串电阻起动由按钮操作得控制线路。

图2、22按钮操作绕线式电动机串电阻起动控制线路

　　工作原理为：

合上电源开关QS，按下SB1，KM得电吸合并自锁，电动机串全部电阻起动，经一定时间后，按下SB2，KM1得电吸合并自锁，KM1主触头闭合切除第一级电阻R1，电动机转速继续升高，经一定时间后，按下SB3，KM2得电吸合并自锁，KM2主触头闭合切除第二级电阻R2，电动机转速继续升高，当电动机转速接近额定转速时，按下SB4，KM3得电吸合并自锁，KM3主触头闭合切除全部电阻，起动结束电动机在额定转速下正常运行。

　　２．时间原则控制绕线式电动机串电阻起动控制线路

图2、23为时间继电器控制绕线式电动机串电阻起动控制线路，又称为时间原则控制，，其中三个时间继电器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得三级电阻，与起动按钮SB1串接得KM1、KM2、KM3三个常闭触头得作用就是保证电动机在转子绕组中接入全部起动电阻得条件下才能起动。

若其中任何一个接触器得主触头因熔焊或机械故障而没有释放时，电动机就不能起动