3.1-电气控制常用技术

XiamenUniversity电气控制实践训练MOOC课程团队3.1常用电气控制技术2017.3厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队点动控制所谓点动控制是指按下按钮，电动机得电运转；松开按钮，电动机失电停转。这种控制方法非常简单,但是在实际当中也有一定的用途，比如在电动葫芦的起重机的控制或者是车床拖板箱的快速移动控制等。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队点动控制电路厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队在点动控制电路中，组合开关QS作为电源隔离开关；熔断器FU1、FU2分别作为主电路、控制电路的短路保护；起动按钮SB控制接触器KM的线圈得电和失电；接触器KM的主触点控制电动机M的起动与停止。当电动机M需要起动时，先合上组合开关QS，此时电动机M尚未接通电源。按下起动按钮SB，接触器KM的线圈得电，使衔铁吸合，同时带动接触器KM的三对主触点闭合，使电动机M接通电源而起动运转；松开起动按钮SB，则接触器KM的线圈失电，使其三对主触点断开，那么电动机M失电，停转。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队接触器自锁正转电路在点动控制电路中，要使电动机M连续运行，起动按钮SB就不能松开，因为一松开，电动机就停转，这显然不符合生产实际要求。为实现电动机的连续运行，可以采用如图所示的接触器自锁正转控制电路。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队接触器自锁正转电路厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队合上QS即引入三相电源。当按下SB1时，交流接触器KM的线圈通电，其主触点闭合，使电动机M直接起动运行。同时与SB1并联的常开辅助触点KM闭合。这样，当松开SB1，即SB1复位时，KM线圈通过KM的辅助触点继续通电，使电动机连续运行。这种依靠接触器自身触点使其线圈保持通电的措施，我们称为自锁。当按下停止按钮SB2时，接触器KM断电释放，其主触点将三相电源切断，M立即停转。同时KM的辅助触点断开，切断线圈KM的电源。当松开停止按钮SB2后，其常闭触点恢复闭合后，因接触器KM的自锁在切断控制电路时已分断，解除了自锁，SB1也断开，所以接触器KM不能得电，电动机M就不会转动。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队该线路不但能使电动机连续运转，还具有短路、过载、欠压以及失压保护作用。（1）短路和过载保护这个线路采用熔断器FU作主电路和控制电路的短路保护，采用热继电器，以对电动机进行过载保护。需要提醒大家注意的是，熔断器和热继电器两者所起的作用不同，不能互相代替。三相异步电动机的起动电流很大，电动机在起动的时候，就可能会使得其熔体熔断，造成电动机根本无法起动。热继电器在三相异步电动机控制电路中只能作过载保护，不能作短路保护。因为热继电器的热惯性大，当电动机发生短路的时候如果不能及时动作，可能会损坏供电线路和电源设备。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队（2）欠压保护“欠压”是指线路电压低于电动机应该加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能够自动脱离电源停转，这样可以避免电动机在欠压下运行的一种保护。当该线路电压下降到一定值(一般指低于额定电压的85%以下)的时候，接触器KM的线圈两端电压也同样会下降到这个数值，使其磁通减弱，产生的电磁吸力减弱。如果电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，交流接触器的动铁心被迫释放，交流接触器的主触点和自锁触点同时分断，会自动切断主电路和控制电路，电动机会失电停转，这样就可以达到欠压保护的目的。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队（3）失压保护失压保护是指电动机在正常运行的时候，由于外界某种原因引起的突然断电，能够自动切断电动机电源；当重新供电时，保证电动机不能自行起动的一种保护。在线路中，因为接触器自锁触点和主触点在电源断电的时候已经断开，使控制电路和主电路都不能接通，所以在电源恢复供电的时候，如果没有按起动按钮，电动机就不能自行起动，可以保证人身和设备的安全。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队点动与连续控制在生产实践中,有的生产机械既要求能连续运行，又要求能点动控制。比如机床设备在正常工作的时候，一般需要电动机处在连续运转状态。但在试车或者是调整刀具与工件的相对位置的时候，又要求电动机能够点动控制，实现这种工艺要求的是连续与点动的混合起动控制线路，我们下面给出了几种能够实现这种控制的电路。如图所示。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队点动与连续控制图（a）厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队本图是带手动开关SA的点动控制线路。它是在自锁正转控制线路的基础上，把手动开关SA串接在自锁电路中。当需要点动时将开关SA打开，断开与SB1并联的自锁触点，实现点动控制。当需要连续工作(长动)时，合上SA开关，将自锁触点接入而进行连续控制。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队点动与连续控制图（b）厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队此图增加了一个复合按钮SB3。点动控制时，按下SB3，其中的常闭触点断开自锁触点，取消自锁作用；而常开触点闭合使KM线圈通电，控制主触点闭合使电动机起动。当松开SB3时，KM线圈断电，主触点断开，电动机停止转动。若需要电动机长期工作，则按下SB1即可，停机时需按下停止按钮SB2即可。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队顺序控制生产实践中还常常要求各种运动部件之间能够实现顺序工作。比如，车床主轴转动的时候要求油泵先给齿轮箱供油润滑，即要求保证润滑油泵电动机起动以后主拖动电机才允许起动，也就是控制对象对控制电路提出了按顺序工作的要求。实现这种控制要求的电路如图所示。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队顺序控制图（a）厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队在图中，接触器KM1和KM2分别控制电动机M1和M2的起动和停止。控制顺序是M1先起动后，M2再起动。具体控制过程是：合上QS后→按下起动按钮SB1→接触器KM1通电→其主触点闭合使电动机M1起动运行→KM1常开辅助触点也闭合形成自锁→然后再按下起动按钮SB2→使接触器KM2通电→则电动机M2起动。按下停止按钮SB3，两台电动机同时停止。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队在这个顺序控制线路中，在电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1的常开辅助触点。显然，这种连接使得只要M1不起动，即使按下M2的起动按钮SB21，由于KM1的常开辅助触点未闭合，KM2线圈也不能得电，确保M1的优先起动。线路中，停止按钮SB12控制两台电动机同时停止，SB22控制M2的单独停止。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队顺序控制图（b）厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队现在我们把SB12的两端并接了接触器KM2的常开辅助触点，可以实现M1优先起动，M2后起动，而M2优先停止，M1后停止的控制要求，即M1、M2是顺序起动、逆序停止。以上的工作原理，大家可以自行分析。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队多地控制有些机械和生产设备，由于种种原因常常在两个或者两个以上的地点进行操作，比如：重型龙门刨床，有时在固定的操作台上控制，有时又需要站在机床四周用悬挂按钮控制；而另外一些场合，为了便于集中管理，由中央控制台进行控制，但每台设备调整检修的时候又需要进行机旁控制，这时就会用到多地控制。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队图中SB11、SB12是安装在甲地的起动和停止按钮；SB21和SB22是安装在乙地的起动和停止按钮。线路的特点是将甲乙两地的起动按钮并联接在一起，分别可以起动电动机；而两地的停止按钮串联接在一起，只要按一任何一个停止按钮，都可以断开KM的电源，使电动机停止转动，很方便地在甲、乙两地操作同一台电动机的起动和停止。对三地或更多地点的控制线路，只要把各地的起动按钮并接、停止按钮串接就可以实现。厦门大学物理与机电工程学院电气控制实践训练MOOC课程团队总结电动机常用的控制技术包括点动控制、自锁控制、点动与连续运行混合控制以及顺序控制和多地控制。学习时重点掌握各个控制的逻辑实现，并且能够触类旁通，在控制任务设计的时侯能够适时的选择使用。XiamenUniversity电气控制实践训练MOOC课程团队