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1、,第八章,常用电气控制电路图,一、两地点动和单向启动控制线路,1识图指导 图为一例两地点动和单向启动控制线路，本电路适用于需连续或断续单向运行，并且可两地操作控制的生产机械上。,2工作原理,图工作原理与一地点动和单向启动控制线路相同，只是比其多了一组按钮：停止按钮SB2、单向启动按钮SB4和点动按钮SB6。这组按钮可安装在另一地点，作两地控制用。,二、多地可逆启动、停止、点动控制线路,1识图指导 图8-2所示为多地可逆启动、停止、点动控制线路。图中各地的SB1为停止按钮，SB2为正向点动按钮，SB3为正向启动按钮，SB4、SB5为反向启动按钮。,2工作原理,电路具有正反向启动按钮互锁，接触器辅
2、助触点正反向互锁功能。 该电路具有各控制点按钮组间的连线少(只需三根连线)，线路简单，成本低等优点。尤其在控制点较多时，其优越性更为明显。,三、带点动功能的自动往返控制线路,1识图指导 图是一例装有点动装置的全自动可逆控制线路。,2工作原理,合上电源开关QS，当按下启动按钮SB1时，接触器线圈KM1吸合，电动机按规定方向运转，撞块也按规定的方向移动。当撞块行至规定点时，碰到行程开关SQ2，使SQ2常闭触点断开，接触器线圈KM1即释放。,四、防止可逆转换期间相间短路的控制线路,1识图指导 在电动机容量较大，并且重载下进行正反转切换时，往往会产生很强的电弧，容易造成相间短路。,2工作原理,按下按钮
3、SB3时，正转接触器KM1得电吸合并自锁，电动机正向启动运转，同时，KM1的常开辅助触点KM1(1-2)闭合，使联锁继电器KA得电吸合并自锁，串联在KM1、KM2电路中的常闭触点KA(3-4)、KM(5-6)断开，使KM2不能得电，实现互锁。按下反转按钮SB2时，首先断开KM1控制电路，KM1断电释放，当其主触点断开，待电弧完全熄灭后，联锁继电器KA断电释放，这时KA的常闭触点KA(5-6)闭合，KM2才能得电吸合并自锁，电动机才能反向转动。,五、用时间继电器自动转换Y-降压启动控制线路,1识图指导 图所示为另一种常用的Y降压启动控制线路。启动时KM1、KM3通电，电动机接成星形。经时间继电器
4、KT延时，转速上升到接近额定转速时，KM3断电，KM2通电，电动机接成三角形，进入稳定运行状态。,2工作原理,按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，电动机M接入电源。同时，时间继电器KT及接触器KM3线圈得电，接触器 KM3常开主触点闭合，电动机M定子绕组在星形连接下运行。KM3的常闭辅助触点断开，保证了接触器KM2不得电。时间继电器KT常闭延时断开触点延时断开，切断KM3线圈电源，其主触点断开而常闭辅助触点闭合。时间继电器KT的常开延时闭合触点延时闭合，接触器KM2线圈得电，其主触点闭合，使电动机M由星形启动切换为三角形运行。,六、手动与自动混合控制的自耦变压器降压启动线路,1识图指导
5、图所示是一例电动机用自耦变压器降压启动，既可手动又可自动的远距离操作的混合控制线路。,2工作原理,手动时合上电源开关QS，扳上控制钮子开关SA1，把控制选择开关SA2扳至手动位置。按下启动按钮SB2，双线圈接触器KM2同时得电吸合，其主触头闭合，电源经自耦变压器进入电动机，使电动机作降压启动。 自动时把控制选择开关SA2扳至自动位置，并按下启动按钮SB2，双线圈接触器KM2同时得电自锁，其主触头闭合，电源经自耦变压器进入电动机，使电动机作降压启动，时间继电器KT也得电开始工作。,七、 定子绕组串联电阻启动手动、自动控制线路,1识图指导 图所示电路为一例手动、自动控制电动机串电阻(或电抗)降压启
6、动电路，适用于既可手动又可自动控制电动机的降压启动。,2工作原理,手动启动时，合上电源开关QS，将选择开关S扳向“手动”位置。然后按下启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合并自锁，主触点闭合，电源经过电阻R进入电动机，使电动机降压启动。待电动机转速增加到一定速度时，按下按钮SB3，中间继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，使KM2得电吸合并自锁。 自动启动时，把选择开关S扳向“自动”位置，然后按下启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合并自锁，电源经过降压电阻R进入电动机，使电动机降压启动。同时，时间继电器KT也得电吸合。,八、 绕线转子电动机转子串电阻降压启动按钮操作控制线路,由于采用定子绕组串联电
7、阻启动是在牺牲启动转矩情况下进行的，只适用于轻载或空载下启动。在需要重载启动时，可采用三相转子串联电阻的方法。因为三相异步电动机转子电阻增加时能保持最大的转矩，所以适当选择启动电阻能使得启动转矩最大。,1识图指导,图是一例转子绕组串联若干级电阻，以达到减少启动电流的目的，在启动后逐级切除电阻，使电动机逐步正常运转的启动按钮操作控制线路。图中KM1为线路接触器， KM2、KM3、KM4为短接电阻启动接触器。,2工作原理,合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM1得电，主触点闭合，电动机转子串联三组电阻R1R3作降压启动，在转速逐步升高电动机转到一定时候时，逐次按下按钮SB3、SB4、SB
8、5，接触器线圈KM2、KM3、KM4依次吸合，其常开辅助触头KM2、KM3、KM4依次闭合并自锁，将三组电阻逐一短接，使电动机投入正常运转。 应用范围：本线路适用于手动操作绕线式电动机串联电阻启动的场合。,九、频敏变阻器降压启动控制线路,频敏变阻器是一种静止的、无触点电磁元件，其电阻值随着频率变化而改变。它是由几块3050mm厚的铸铁板或钢板叠成的三柱式铁心，在铁心上分别装有线圈，三个线圈连接成Y(星)形，并与电动机转子绕组相接。在电动机启动中，由于等值阻抗随着转子电流频率的减小而下降，以达到自动变阻，所以只需用一组频敏变阻器，就可以实现平稳无级启动。,1识图指导,图为绕线转子异步电动机串联频
9、敏变阻器启动控制线路，适用于较大容量的绕线式异步电动机的启动。,2工作原理,合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，KT、KM1相继得电吸合并自锁，三相电源接入电动机定子绕组，转子接入频敏变阻器启动。启动之初，频敏变阻器的电抗较大。随着电动机转速平稳上升，频敏变阻器的电抗值和铁心涡流损耗的等效电阻值自动下降，经过一段时间，当转速上升到接近额定转速时，时间继电器KT延时时间到，KT的常开延时闭合触点闭合，使KM2得电吸合并自锁，其主触点闭合，将频敏变阻器短接切除，电动机进入正常运行；同时，与时间继电器KT相串联的KM2的常闭触点断开，切断KT的自锁回路，使KT的常闭延时断开触点断开，将KT断电释放
10、。,十、具有断相保护功能的电磁抱闸制动控制线路,1识图指导 图所示为具有断相保护功能的电磁抱闸制动控制线路，常用于起重机械上。,2工作原理,启动时，合上低压断路器QF，按下启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合，其主触点闭合，电磁抱闸线圈YB得电，衔铁被吸引到铁心上，通过制动杠杆使闸瓦与闸轮分开，KM1的常开辅助触点闭合，接触器KM2得电吸合并自锁，其主触点闭合，电动机M启动运转。 停机时，按下停止按钮SB1，接触器KM1、KM2同时断电释放，电动机和电磁抱闸线圈同时断电，在弹簧的作用下，闸瓦紧紧抱住闸轮，电动机被迅速制动。,十一、RC反接式电动机制动器控制线路,1识图指导 如图所示为一例RC反
11、接式电动机制动器，它与常用的电磁式制动器相比，具有制动速度快、制动时间可调、成本低等特点，可用于各种瞬间制动的机械运转设备(例如木材加工带锯机)中。,2工作原理,当按动启动按钮SB1后，交流接触器KM1通电工作，其常开触头KM1-l KM1-5接通，常闭触头KM1-6和KM1-7断开，电动机M启动运转，电源变压器T也通电工作，其二次侧产生的感应电压经VD1VD4整流后，对电容器C充电。 当按动停止按钮SB2后，KM1断电释放，其各常闭触头接通，常开触头释放，电动机M断电；与此同时，电容器通过KM1-6触点对继电器K1放电，使K1吸合，其常开触头K1-l接通，使交流接触器KM2瞬间通电工作，其常
12、开触头KM2-lKM2-3瞬间接通一下，给电动机M施加一个瞬间反转电流，电动机M在此反转电流的作用下快速停转，从而解决了电动机停机后的惯性运转问题。,十二、可逆转动反接制动控制线路,1识图指导 图为电动机可逆运转反接制动控制线路。 控制线路的保护元件由熔断器FU1与熔断器FU2组成，分别作主电路和控制电路的短路保护,热继电器FR为电动机的过载保护。,2工作原理,电动机需正向旋转时，合上电源开关QS，按下正向启动按钮 SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，电动机定子串入电阻，接入正相序三相交流电源进行减压启动，当速度继电器转速超过120rmin时，速度继电器KS动作，其正转触点KS-l闭合，使KM3
13、线圈得电短接定子电阻，电动机在全压下启动并进入正常运行状态。,十三、速度原则控制的能耗制动控制线路,1识图指导 图所示为速度原则控制的能耗制动控制线路。该线路与时间原则控制的能耗制动控制线路基本相同，这里仅是控制电路中取消了时间继电器KT的线圈及其触点电路，而在电动机轴端安装了速度继电器KS，并且用KS的常开触点取代了KT延时打开的常闭触点。,2工作原理,当需要电动机停机时，按下停止按钮SB1，该线路中的电动机在刚刚脱离三相交流电源时，由于电动机转子的惯性速度仍然很高，速度继电器 KS的常开触点仍然处于闭合状态，所以接触器KM2线圈能够依靠SB1按钮的按下通电自锁。于是，两相定子绕组获得直流电
14、源，电动机进入能耗制动。当电动机转子的惯性速度接近零时，KS常开触点复位，接触器KM2线圈断电而释放，能耗制动结束。,十四、两管整流能耗制动控制线路,图是由两只二极管构成的电动机能耗制动控制线路图。 1识图指导 由两只二极管整流的可正转、反转能耗制动控制线路如图8-14所示。该控制线路电动机能正转、反转运行。停机时，切断三相交流电源，给定子绕组通以直流电源，产生制动转矩，阻止转子旋转。通过二极管整流提供直流制动电流。,2工作原理,(1)正转启动控制 当按下SB2后，KMl交流接触器线圈得电吸合，其KMl-3常开触点闭合后自锁；KMl-l和KM1-2常闭触点断开；KMl-5KMl-7常开触点闭合
15、后使电动机得电正向运转。同时，KM1-4闭合后使时间继电器KT线圈得电吸合，其常开延时断开触点KTl闭合，为制动做准备。,(2)正转制动控制 当需要停机时，按下SB1停止开关后，KMl交流接触器线圈断电释放，其常开触点均断开，使电动机失电进入惯性运转状态；同时，KMl的常闭触点复位闭合后，使KM3交流接触器线圈得电吸合，其常闭触点KM3-2断开，常开触点KM3-1、KM3-3、KM3-4闭合后，使VD1与 VD2整流二极管投入工作，整流后的直流电压加到电动机两相定子绕组上，由此就可在定子绕组中产生一个恒定的静止磁场，转子因切割这个直流磁场的磁力线而产生出感生电流，形成的制动力矩，使电动机的转速
16、迅速降为0。,第二节 机床电气控制线路图,普通机床是金属加工中使用最普遍的机床，数量很大。企业常用的机床有车床、钻床、磨床、铣床及刨床等。普通机床对运转电动机的要求是启动平稳、能可逆运转、能调速和制动。,一、 C6132卧式车床电气控制线路,C6132卧式车床电气控制线路如图8-15所示。已知该机床的技术条件为：床身最大工件回转直径为160mm，加工工件最大长度为500mm。车床主运动由电动机M1拖动；润滑泵由电动机M2拖动；冷却泵由电动机M3拖动。主拖动电动机M1选择为J02-22-4型，2.2kW，380V，1450rmin。 润滑泵、冷却泵电动机M2、M3可按机床要求均选择JCB-22，
17、380V，0.125kW，2700rmin。,1主回路 三相电源通过组合开关QS1引入，供给拖动电动机M1、润滑泵电动机 M2、冷却泵电动机M3及控制回路。熔断器FU1作为电动机M1的保护元件，FR1为电动机M1的过载保护热继电器。FU2作为电动机M2、M3和控制回路的保护元件。FR2、 FR3分别为电动机M2和M3的过载保护热继电器。冷却泵电动机由组合开关QS2手动控制，以便根据需要供给冷却液。电动机M1的正反转由接触器KM1和KM2控制，润滑泵电动机由KM3控制。由此组成的主回路如图所示。,2控制电路,控制回路有三个基本控制环节：主轴拖动电动机M1的正反转控制环节；润滑泵电动机M2和冷却泵
18、电动机M3的单方向控制环节；用来避免元件误动作造成电源短路和保证主轴箱润滑良好的联锁环节。,二、 M7120型平面磨床电气控制线路,磨床是用砂轮周边或端面进行加工的精密机床。磨床种类很多，有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、无心磨床及一些专用磨床。平面磨床是用砂轮来磨削加工各种零件平面的应用最普遍的一种机床。M7120平面磨床的结构如图8-16所示。,l-床身：2-工作台；3-电磁吸盘（工作台）；4-砂轮箱；5-滑座；6-立柱；7-撞块,(2)控制要求 砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机只要求单方向旋转，因容量不大，故采用直接启动。砂轮箱升降电动机要求能正反转。冷却泵电动机要求在砂轮电动机运转
19、后才能启动。电磁吸盘需有去磁控制环节。应具有完善的保护环节，如电动机的短路保护、过载保护、零压保护及电磁吸盘的欠压保护等。有必要的信号指示和局部照明。,(2)控制要求,砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机只要求单方向旋转，因容量不大，故采用直接启动。砂轮箱升降电动机要求能正反转。冷却泵电动机要求在砂轮电动机运转后才能启动。电磁吸盘需有去磁控制环节。应具有完善的保护环节，如电动机的短路保护、过载保护、零压保护及电磁吸盘的欠压保护等。有必要的信号指示和局部照明。,2控制线路,M7120型平面磨床的电气控制线路如图所示。该线路由主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和辅助电路四部分组成。,三、 X62
20、W型卧式万能铣床电气控制线路,铣床主要是用于加工零件的平面、斜面、沟槽等型面的机床。装上分度头以后，可以加工直齿轮或螺旋面；装上回转圆工作台则可以加工凸轮和弧形槽。铣床的种类很多，有卧铣、立铣、龙门铣、仿形铣以及各种专用铣床。X62W型卧式万能铣床是一种以刀具旋转作为加工方式的机床，它能完成多种工序，因此，它的使用范围较为广泛。,1-底座；2-立柱；3-悬梁；4-主轴；5-刀杆支架；6-工作台；7-床鞍；8-升降台；9-回转台,1主电路,铣床共有3台电动机拖动。M1为主轴电动机，型号为J02-5-4(7.5千瓦，1450转分，380伏)，它的作用是带动切削的刀具。对电动机M1的要求是，能进行正
21、反运转及反接制动控制。M1用接触器KM1直接启动，用倒顺开关 SA5实现正反转控制，用制动接触器KM2串联不对称电阻R实现反接制动。,2控制电路,控制变压器TC将380V降为127V，作为控制电源。照明变压器T将380V降为36V作为机床照明的电源。 （1）主轴电动机的控制 启动主轴电动机之前，先将转换开关SA5扳到预选方向位置，闭合电源开关QS，按下启动按钮SB1(或SB2)，交流接触器KM1得电并自锁，Ml直接启动(M1升速后，速度继电器的触点动作，为反接制动做准备)。主轴电动机启动后，工作台及升降台才能投入工作。,（2）进给电动机的控制,进给电动机的作用是使升降台上下(垂直)运动和工作台
22、前后(横向)左右(纵向)运动。这6个方向的运动是通过两个操纵手柄(十字形手柄和纵向手柄)操纵4个限位开关(SQ1SQ4)来完成机械挂挡，接通KM3或KM4，实现M2的正反转而拖动工作台按预选方向进给。十字形手柄和纵向手柄各有两套，分别设在铣床工作台的正面和侧面。,四、 Z3040摇臂钻床电气控制线路,钻床是一种用途广泛的机床，可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修剖面等多种形式的加工。钻床按结构形式可分为立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、台式钻床和深孔钻床等，在各种钻床中，摇臂钻床操作方便，灵活，适用范围广，特别适用于单件或成批生产中带有多孔大型工件的孔加工，是机械加工中常用的机床设备。,1-底座；
23、2-立柱；3-摇臂；4-主轴箱；5-主轴；6-工件,1主电路,M1带动主轴旋转和使主轴作轴向进给运动，作单方向旋转，接触器KM1控制，主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现，并由热继电器 FRl作电动机M1的长期过载保护。 M2的正反转由正反转接触器KM2、KM3控制，可作正反向运行。控制电路保证，在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机启动旋转，送出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使M2启动，拖动摇臂上升或下降，当移动到位后，控制电路又保证M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电动机才停转，M2为短时工作，不用设长期过载保护。,M3的作用是供给夹紧装置压力
24、油，实现摇臂和立柱的夹紧和松开，由接触器KM4、KM5实现正、反转控制，并有热继电器 FR2作长期过载保护。 M4供给钻削时所需的冷却液，作单方向旋转，电动机容量较小，仅为0.125kW，所以由开关SA1直接控制,2控制电路,由于4台电动机的容量均较小，故采用直接启动方式。摇臂升降电动机和液压泵电动机均能实现正反转。当摇臂上升或下降到预定的位置时，摇臂能在电气或机械夹紧装置的控制下，自动夹紧在外立柱上。另外电路中应具有必要的保护环节。,五、 T68型卧式镗床电气控制线路,镗床是使用比较普遍的冷加工设备，它分为卧式、坐标式两种，以卧式镗床使用较多。镗床主要用于加工精确的孔和各孔间相互位置要求较高
25、的零件，而这些工件的加工对于钻床来说是难以胜任的。,1主要结构,T68型卧式镗床的结构如图所示，主要由床身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架等部分组成。,2. T68镗床电气控制线路,T68型卧式镗床的运动形式有以下三种。 主运动：镗轴的旋转与花盘的旋转运动。 进给运动：镗轴的轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头的垂直进给、工作台的横向进给和纵向进给。 辅助运动：工作台的旋转、后立柱的水平移动、尾架的垂直移动及各部分的快速移动。,3.主电路,T68型卧式镗床的主电路由两台电动机组成，其中M1是主轴驱动电动机，具有点动正反转控制、长期运转正反转控制、反接制动、变极调速等功能，由KM1和KM2
26、的主触点控制主电动机M1的正反转，KM3的主触点控制Ml的低速运转，KM4、KM5的主触点控制Ml的高速运转。YB为主轴制动电磁铁，由KM3和KM5的触点控制。FR为M1长期过载热继电器。M2是快速移动电动机，由KM6、KM7的主触点来控制其正反转、直接启动等功能。M2为短时间运行，故不需过载保护,4.控制电路,由控制变压器T供给127V控制电源。 (1)主电动机点动控制 (2)主电动机启动控制 (3)主轴电动机的停车与制动 (4)主轴变速与进给变速控制 (5)快速移动控制 (6)联锁保护环节,5辅助电路,因控制电路使用电器较多，所以采用一台控制变压器T供电，控制电路电压为127V，并有36V
27、安全电压给局部照明灯EL供电，由SA照明开关控制，HL为电源接通指示灯，接在T输出的127V电压上。,第三节 起重设备控制线路图,一、电动葫芦起重机 电动葫芦起重机有两种类型：一种是没有行走机构固定安装的，只能用在固定场合；另一种装有电动小车，可安装在单梁桥(门)或起重机带曲线的单轨悬空工字梁上。它由集中驱动电动机、减速器、钢绳卷筒等构成，造型紧凑、操作方便，因此被广泛应用于工矿企业中。由于该起重机起重能力较小，因此驱动电动机都采用单速直接起动的锥形转子特殊电动机，以保证足够的制动转矩。,二、 起重机控制线路,起重机是一种用来起吊和下放重物，以及在固定范围内装卸、搬运材料的起重机械，广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库和建筑工地等场所。按其结构的不同起重机可分为桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、旋转起重机和缆索起重机等。其中，桥式起重机用的最为普遍。,Thank You !,
