电气自动控制技术
熔断器额定电流值的选择 (3) 频繁启动或带载启动的电机
(4) 几台电机合用的熔体
IN
Ist
1.6 ~
2
IN≥(1.5~2.5)*IN容量最大的电动机+∑ IN其余电动机
4.1.2 自动空气断路器
可实现短路、过载、失压保护。
释放弹簧
锁钩
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
主触点 手动闭合
连杆装置
衔铁释放
弹簧
M
KM R
M
3~ KM R
4.3.2 行程控制
1.限位控制
限位控制就是当生产机械运动部件到位后,通过行程开关将机械位移变为电信号, 通过控制电路使运动部件停止运行。
QS FU
1 KM
FR
M 3~
SB 1
SB 2
FU 2
KM
ST
KM
FR
KM SB1 • (SB2 KM) • ST • FR
2.往复运动控制
JK 1
JK 2
JK 3
JK 4
ZK 1
ZK 2
ZK 3
ZK 4
用途分类
无感或微感负载、电阻炉 启动和运转中断开绕组线型电动机 启动、反接控制、反向与密接通断绕线型电动机
启动和运转中断开绕笼型电动机 启动、反接控制、反向与密接通断笼型电动机
启动和运转中断开并励直流电动机 启动、反接控制、反向与密接通断并励直流电动机
KM SB
KM=SB
4.2.2 继电器控制电路的逻辑函数式
2.继电器控制电路的逻辑函数表示式
KM SB1 • (SB2 KM)
三相异步电动机直接启动控制原理图
4.2.2 继电器控制电路的逻辑函数式
2.继电器控制电路的逻辑函数表示式 实现启动—保持—停止控制关系的方法不是唯一的。
FU 2
SB 1
SB 2
KM
KM
KM SB
2
KM
SB 1
停止优先 启动优先
4.2.3 热继电器及电动机过载保护
1.热继电器的机构与工作原理
热继电器的结构和符号
工作原理: 发热元件接入电机主电路
,若长时间过载,双金属片被 加热。因双金属片的下层膨胀 系数大,使其向上弯曲,杠杆 被弹簧拉回,常闭触点断开。
4.2.3 热继电器及电动机过载保护
反转主触点
. .
正转按钮
SB
SB F
正转接触器
KM F
正转主触点
KM F
SB R
M
3~
反转按钮
KM R
KM R
反转接触器
2.联锁控制
在同一时间内,两个接触器只允许一个通电工 作的控制作用,称为“联锁”。
QS FU 利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。 FR
KM R
. FR
M 3~
联锁(互锁)
SB
根据低压电器它电气线路中所处的地位和作用,通常按三种方式分类:
按作用分类 a)控制电器 这类电器,主要用于电力传动系统中。有启动器、接触器、控制继电 器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电压调整器及电磁铁等。 b)配电电器 这类电器,主要用于低压配电系统和动力设备中,有刀开关和转换开 关、熔断器、断路器等。
SB
KM R
KM F
F
KM F
SB R
联锁(互锁)
KM F
KM R
KM R
2.联锁控制
QS FU
KM R FR
这种依靠机械机构保证两个接触器不能同时通电的方 法称为机械联锁(互锁)
. .
缺点:改变转向时必须先按同时停采止用按了钮F机R械
连锁和电器联锁
SB
SB
F
KM R
KM F
KM F
SB R
KM F
4.2.1 三相异步电动机直接启动控制电路
在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图,它不考虑电器的结构和实际位置,突 出的是电气原理。
电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法:
1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。 2. 控制线路由主电路(被控制负载所在电路) 和控制电路 (控制主电路状态)组成。 3. 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触点)按其功能和所接电路的不同分别画 在不同的电路中,但必须标注相同的文字符号。 4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下的正常状态画出,即按通电前的状态 绘制。 5. 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控制电路中不画出。
FU 2
KM
转动 M 3~
SB 1
SB 2
KM
KM
4.2.2 继电器控制电路的逻辑函数式
分析继电器控制电路的工作时,可以通过了解继电器、接触器线圈的通、断电规律 进行判断。
1.基本逻辑关系式 1)与逻辑及其表达式 与逻辑是指决定事件的各个条件全部具备后,事件才发生。
KM
SB 1
SB 2
KM=SB ● SB
(1) 电路原理图
CBA
开关 QS
保险丝 FU 1
控制电路 FU
2
KM
接触器 主触点
M
主电路
3~
启动按钮
SB
SB
1
2
KM 停止按钮
KM
接触器 线圈
接触器 辅助触点
4.2.1 三相异步电动机直接启动控制电路
(2) 控制原理 启动
CBA
QS FU
1
合上开关Q 按下起动按钮SB , KM线圈通电,
2 KM主触点闭合, 电动机运转。 KM辅助触点闭合自锁。
需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时,电动机正转; 当反转接触器工作时,将电动机接到电源的任意两根连线对调一下, 电动机反转。
1.三相异步电动机正反转控制
QS FU
在改变电机方向时,必须先停车,再开转向按钮。 SB 和SB 决不允许同时按下,否则造成电源两相短路。
FR
FR
KM R
FR
1
2
2)或逻辑及其表达式 或逻辑是指决定事件的各个条件中有一个或一个以上具备后,事件才发生。
4.2.2 继电器控制电路的逻辑函数式
1.基本逻辑关系式
2)或逻辑及其表达式 KM
SB 1
KM=SB + SB 12
SB 2
电器SB触头不动作时,
线圈通电,说明该触
3)非逻辑及其表达式
头是常闭触头。
或逻辑是指决定事件的条件出现时,事件不发生,条件不发生时,事件发生。
继电器按动作原理分类如下: 2.电流继电器
电流继电器当作用于吸引线圈的电流值达到规定值时才动作。可用于过载 或过载保护。
3.时间继电器 时间继电器自吸引线圈得到控制信号至触头动作之间有一段延时。用于以
时间为函数的电动机启动过程控制。
4.热继电器 通过受热元件产生的机械形变推动机构动作开闭触头。用于过载保护。
QS FU
1
KM 1
FR
M 3~
KM 2
2.往复运动控制
FU
2
KM
SB
KM
ST
F
SB
R
1
F
FR
KM F
ST 2
SB R
KM F
ST 2
KM R
KM R
ST 1
KM1 SB1 • (SBF KMF ST2 ) • KMR • ST1 • FR KM2 SB1 • (SBR KMR ST1 ) • KMF • ST2 • FR
4.2 三相异步电动机基本控制电路
4.2.1 三相异步电动机直接启动控制电路
N CBA
QS
FU KM
SB
1
SB 2
M 3~
4.2.1 三相异步电动机直接启动控制电路
(a)结构图
KM
N CBA
QS FU 2
SB
1
FU 1
SB 2
M 3~
4.2.1 三相异步电动机直接启动控制电路
工作原理 启动
NCBA
2. 熔断器
熔断器熔体熔断所需时间与通入电 流的大小有关,称为熔断器的保护特性 (或安秒特性)。
熔断器额定电流值的选择
熔断器的保护特性
(1) 对于不出现启动电流的负载,
如电灯、电炉等电阻性负载,熔体额定电流I 可等于或稍大于负载的额定电流
I。
N
L
(2) 空载启动的电动机
IN
Ist 2.5 ~
3
2. 熔断器
3~
自动空气断路器原理图
弹簧
4.1.3 主令电器
主令电器是用于闭合、断开控制线路的电器设备,用于发布指令或用 于程序控制。
1.按钮
按钮帽 复位弹簧
常闭触头
SB 常闭按钮
(停止按钮)
SB
常开按钮
(启动按钮)
SB 复合按钮
外形图
常开触头 结构
符号
结
1
构
2
1
2
3
4
3
4
符
SB
SB
SB
号
名 常闭按钮 称 (停止按钮)
第4章 电气自动控制技术
4.1 低压电器 4.2 三相异步电动机基本控制电路 4.3 三相异步电动机常用控制系统
4.1 低压电器
用来对电能的产生、输送、分配与应用起开关、控制、保护与调节作用的电工设备 称为电器。低压电器通常指工作在交流电压1200V及以下电路中的电气设备。习惯上3KV 以上电路的电器统称为高压电器。
4.2.1 三相异步电动机直接启动控制电路 分析和设计控制电路时应注意以下几点:
(1)使控制电路简单,电器元件少,而且工作又要准确可靠; (2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路;