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1、1.3基本控制线路,一、电器控制线路的构成和基本保护,1.继电器-接触器控制电路的表示方法,继电器-接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示方法。,QS,特点：（1）初看电路者比较合适；（2）绘制难度大；（3）电器施工的依据。,安装接线图：这种表示方法能形象地表示出控制电路中各电器的安装情况及相互之间的连线。,工作原理图：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。,特点：便于阅读和设计较复杂的控制电路。它是生产机械电气设备设计的基本和重要的技术资料。,2.原理图的绘制规则,主电路,控制电路,电源线,电源线,辅助触点,线圈,主触点,FR,QS,FR,主电路：粗线，左或上部 控制电路：细线，
2、右或下部分开绘制；,2)控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下平行绘制；,3)所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。器件的各部分分别画在完成作用的地方。各电器部件的状态处于未动作前的状态；,4)同类电器在文字符号前或后加序号区分；,5)两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编号，左单右双，以线圈为界限；,6)对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。,二、基本的控制线路,1.异步电动机的启动控制电路,1)直接启动控制电路,鼠笼式异步电动机直接启动控制线路,起动,停止,刀开关,热继电器线圈,熔断器,接触器
3、线圈,常开辅助触点,常开主触点,热继电器常闭触点,主回路,控制回路,FR,FR,QS,电路的工作原理（过程）,（1）主回路：当QS合上后，只有控制接触器KM的触头合上或断开时，才能控制电动机接通或断开电源而启动运行或停止运行，即要求控制回路能控制KM的动合主触头合上或断开。,（2）控制回路：当QS合上后，A、B两端有电压。,初始状态时，接触器KM的线圈失电，其动合主触头和动合辅助触头均为断开状态；,当按下启动按钮1SB时，接触器KM的线圈通电，其辅助动合触头自锁，动合主触头合上使电动机接通电源而运转；,（3）保护,短路保护,过载保护,零压（欠压）保护,自锁：利用电器自己的触头使自己的线圈得电从
4、而保持长期工作的线路环节称为自锁环节。这种触头叫自锁触头。,当按下停止按钮2SB后，接触器KM的线圈失电，其动合主触头断开使电动机脱离电网而停止运转。,2）Y-降压启动控制电路（P27 图1.48）,启动时定子绕组接成Y形，启动结束后，定子绕组换接成形。,FR,FR,主回路KM1、KM3的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕组接成Y形；,KM1、KM2的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕组接成形；,如果KM2和KM3同时闭合，则电源短路。,启动时控制接触器KM1和KM3得电，启动结束时，控制接触器KM1和KM2得电，在任何时候不能使KM2和KM3同时得电。,(2)控制回路,电路初始状态时，接触器
5、KM1、KM2、KM3和时间继电器KT的线圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动。,当操作者按下启动按钮时，KM1首先得电自锁，同时KM3、KT得电，KM1和KM3的动合触头闭合，电动机接成Y形开始启动。,启动一段时间后，KT的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使KM3失电，KM3的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使KM2得电，KM2的动合触头闭合，由于KM1继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控制电路自动控制KM1、KM2得电，使电动机的定子绕组换接成形而运行。,（3）保护：,电流保护：FR、FU，同异步电动机直接启动电路。,零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路。,互
6、锁（连锁）保护：主回路要求KM2、KM3中任何时候只能有一个得电，所以在控制回路的KM2、KM3 支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的。,（4）特点：,启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制。,3）定子串电阻降压启动控制电路,要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动结束后，电动机定子绕组直接接入电网而运行。,FR,FR,（1）主回路当KM2的主触头闭合，KM1的主触头断开时，电动机定子绕组串接电阻后接入电网；KM1的主触头闭合，KM2的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网。主回路要求控制回路：启动时，控制KM1得电，KM2失电,当启动结束时，控制KM2得
7、电。,（2）控制回路,当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2和时间继电器KT的线圈都失电，电动机脱离电网处于静止状态；当操作者按下启动按钮SB1时，接触器KM2的线圈首先得电并自锁，其主触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动。在开始启动时，时间继电器KT同时开始延时；当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使接触器KM2的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电网而运行。,（3）保护 与前相同。,特点 启动过程是由电流来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为电流控制原则。,2.异步电动机的正反转控制电路,1)基本的正反转控制电路：,KM1的主触头闭合
8、，电动机为正转；KM2的动合主触头闭合时，电动机反转；当KM1、KM2同时闭合时，电源短路。,(1)主回路,（2）保护电流保护；互锁保护：接触器KM1、KM2支路中的动断触头KM2、KM1保证KM1、KM2两电器在任何时候都只能有一个得电。,基本的正反转控制电路,FR,FR,QS,存在的问题：如果电动机已经在正转（或反转），要使电动机改为反转（或正转），必须先按停止按钮SB2,2)实用的正反转控制电路,与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易。,FKM,RKM,1.3.4 三相异步电机制动控制电路,1)反接制动控制电路,FR,（2）控制回路：初始状态，接触器KM、KM1 的线圈失电，电动
9、机脱离电网而静止，按下启动按钮1SB 时，接触器KM1首先得电且自锁，其动合触头闭合，电动机接入电网直接启动运行；当电动机的速度上升到某一定值时，速度继电器SDJ 的动合触头闭合，但由于接触器KM1的动合辅助触头的作用，接触器KM2的线圈不能得电；,(1)主回路 与异步电动机正反转控制电路基本相同。只是电动机轴上连接一个速度继电器，用来测量电动机的转速，当速度接近0 时，速度继电器的动合触头断开，防止电机反方向启动。,当按下停止按钮2SB 后，由于电动机的转速不能突变，速度继电器SDJ 的动合触头继续闭合，此时，接触器KM2 的线圈得电，其动合主触头使电动机的定子绕组电源反接，电动机反接制动，
10、当电动机的转速迅速下降到接近到0 时，速度继电器SDJ 的动合触头断开，电动机断开电源自然停车到速度为0 而静止，反接制动结束。电路又重新回到初始状态。,2)能耗制动控制电路,（1）主回路当KM的动合主触头闭合、KM1的动断主触头断开时，电动机直接接入电网启动运行；当KM1 的动合主触头闭合，接触器KM 的动合主触头断开时，电动机的定子绕组接上直流电源进行能耗制动。主回路要求：按下启动按钮时，控制电路控制接触器 KM 的线圈得电、接触器的KM1 失电；而按下停止按钮时，控制电路控制接触器KM1 的线圈得电、接触器KM 的线圈失电。同时要保证KM、KM1 的线圈不能同时得电。,FR,（2）控制回
11、路 初始状态时，接触器KM、KM1 和时间继电器KT 的线圈均失电，电动机脱离电网而禁止；按下启动按钮SB1 时，接触器KM 首先得电并自锁，其动合主触头闭合使电动机接入电网而启动运行；运行的过程中，按下停止按钮SB2，SB2 动断触头使KM 的线圈失电，SB2 的动合触头和KM 的动断触头使接触器KM1 和时间继电器KT 的线圈同时得电并由KM1 的动合触头自锁，KM1 的主触头使电动机的定子接上直流电源进行能耗制动，时间继电器同时开始延时。制动一段时间后，时间继电器的延时时间到时继电器KT的动断触头使接触器KM1 和时间继电器KT 的线圈同时失电，电动机脱离直流电网而静止。电路又重新回到初
12、始状态。,4.其它基本控制电路,1）点动与长动 点动：调试或维修状态下的一种间断性工作方式。长动：正常状态下的一种连续工作方式。,电动机正反转点动控制电路,长动自锁电路,长动与点动控制的主要区别在于控制电路能否自锁,2）多点控制,主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动机构进行控制，如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制。,两地都能控制一电动机启动、停止的控制电路,3）顺序启停控制,两个以上运动部件的启动、停止需按一定顺序进行的控制，称为顺序控制。,例1：有两台电动机M1和M2，要求M1启动后，M2才能启动，而M2停止后，M1才能停止。,3.电气系统中的基本保护,1）电流保护
13、,(1)短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。,采用的电器：熔断器、自动断路器。,原理：熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。,(2)过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏用电设备。,采用的电器：热继电器、自动断路器。,原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。,2）零压（或欠压）保护,作用：防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可能造成的机械或人身事故。,采用的电器：低压断路器（自动开关）,3）互锁保护：保护一个电器通电时，另一个电器不能通电，若需后者通电，则前者必须先断电的一种保护。,
