01 第2章 电器控制线路的基本原则和基本环节(1-3)

1第二章电器控制线路的基本原则与基本环节•电器控制线路的绘制•三相异步电动机的起动控制•三相异步电动机的正反转控制•三相异步电动机的调速控制•三相异步电动机的制动控制•其它典型控制环节•电器控制线路的设计本章要点：掌握几种典型电气控制线路的工作原理及工作过程。第一节电器控制线路的绘制定义：由低压控制电器组成的控制线路称为电器控制线路。属有触头控制，表示方法分：电气原理图、安装接线图和电器布置图三种。一、电器控制线路常用的图形、文字符号根据国家标准（GB）采用新的图形及文字符号①GB/T4728-2005《电气图用图形符号》；②GB/T6988-1997《电气技术用文件的编制》；③GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制订通则》。二、电气原理图电气原理图是根据工作原理绘制的，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路工作原理等优点。※绘制电气原理图应遵循以下原则：1、主电路和控制电路分开画。主电路包括从电源到电动机的电路，大电流通过的部分，用粗线条画在左边。控制电路通过小电流，由按钮、触头、线圈等组成，用细线条画在右边。2、电器元件的图形、文字符号采用国家统一标准。3、同一电器元件的各部件可不画在一起，但需统一标识。4、全部触头都按“原始”状态（无外力或未通电）画出。5、控制电路的分支线路，按动作先后顺序排列，交叉连接点用黑点标出。横坐标标注法线路各电器元件均按横向排列。各元件线圈的右侧，由上而下表明支路序号，并在该元件线圈旁标明其常开触头（横线上方）、常闭触头（横线下方）数量及所在支路序号。三、安装接线图按照电器元件的实际位置和实际接线进行绘制，根据电器元件布置最合理、连接导线最经济等原则安排。绘制安装接线图应遵循以下原则：1、各电器元件采用国标绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置，应与实际安装位置一致。2、不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连接必须通过端子排进行。各电器元件的文字符号及端子排的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。3、走向相同的多根导线可用单线表示。4、画连接导线时，应标明导线的规格、型号等内容。第二节三相异步电动机的起动控制起动主要考虑起动电流和起动转矩的问题。在电网容量足够大的条件下，10KW以下电机允许直接起动，10KW以上电机应采用降压起动。定转子回路不串任何阻抗，直接投入额定电压、额定频率的电网，使其由静止状态转动到稳定运行为止的过程。优点：电气设备少，线路简单，适用于小容量、起动不频繁的笼型电机。缺点：起动电流大，引起电网波动。一、三相笼型电动机直接起动（1）采用刀开关直接起动8B'C'KMSB控制电路主电路(2)采用接触器直接起动控制线路M3~ABCKMFUQK①点动控制9自锁触头KMC'ABCFUQKB'KMKMSB2SB1起动按钮M3~②连续控制（长动控制）停止按钮KM9短路、过载、欠压（零压）保护。自锁概念优点：防止欠压运行、防止恢复自起动、防止多台同时起动。FRFR3、既能点动又能长动控制M3~L1L2L3KMFUQKFR方法一采用开关SASB1SAFRSB2KMKM11KMKMSB1SB2FR控制电路方法二采用复合按钮ABCKMFUM3~FRQK主电路组成特点1、在连续控制电路的基础上，增加复合按钮SB3，在接通电路的同时也将自锁回路断开，可实现点动控制。2、SB2：连续运行SB3点动按钮12M3~L1L2L3KMFUQKFR方法三：加中间继电器（KA）点动：按下SB3KM线圈通电M点动长动：按下SB2KA线圈通电KM线圈通电并自锁M长动SB1SB3KAFRKASB2KAKM13以下控制电路能否实现既能点动、又能连续运行思考不能点动！SB1SB3FRSB2KMKM14KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFR该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB2和SB3不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：4.电机的正反转控制(1)SB2正转停车SB1SB3反转SB1FRKM1SB2KM1KM2SB3KM215KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFR4.电机的正反转控制(2)互锁:利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式。互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转时，SB2不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路短路。互锁SB1FRKM1SB2KM1KM2SB3KM2KM2KM116KM2M3~L1L2L3KM1FUQKFR4.电机的正反转控制(3)采用复合按钮的机械互锁，可实现正－反－停电气互锁机械互锁双重互锁机械互锁（复合按钮）电气互锁（互锁触头）SB1FRKM1SB2KM1KM2SB3KM2KM2KM1SB2SB31718M3~L1L2L3KM2FUQKFRKM1RRR二、三相笼型电动机降压起动控制1、定子绕组串电阻降压起动控制工作过程FRSB1KM1SB2KM1KTKM2KTKM2KM2KM1KTSB2电机串R起动延时KT常开延时闭合触头KM1、KTKM2M全压运行19ABCXYZYKM-YZBYXCAKM-FRAL1L2L3KMFUQKBXYZC主电路2、电机的Y－降压起动KM-Y闭合，电机接成Y形。KM-闭合，电机接成形。电机绕组KM-YFRAL1L2L3KMFUQKBXYZC20KM-YKM-FRAL1L2L3KMFUQKBXYZCKM-YKM-FRAL1L2L3KMFUQKBXYZC主电路接通电源延时KTKM-KM-YY转换完成KMKTKM-YSB2KM-FRSB1KMSB2KMKMYKMΔKTKTKTKMYKMΔKMΔ213、自耦变压器减压起动的控制(1)工作过程KM1KTSB2电机串自耦变压器起动延时KM2，M全压运行KT常开延时闭合触头KT常闭延时断开触头KM1，切除变压器KM2M3~L1L2L3FUQKFR3KM1TKM1SB1KM1SB2KM1KTKM2KTKM2KM2KTKM2KM1FR22KM2M3~L1L2L3FUQKFR3KM1TKM13、自耦变压器减压起动的控制(2)KTKM2SB1KM1SB2KTKTFRKAKA转第4节-制动控制23第三节三相异步电动机的调速控制三相异步电动机的转速公式：n=60f1(1-s)/p改变电动机转速有三种方法：改变频率、改变磁极对数、改变转差率一、三相笼型电动机的变极调速控制改变定子绕组极对数的方法：①装有一套定子绕组，改变它的联结方式，得到不同的极对数。②定子槽里装有两套极数不一样的独立绕组。③定子槽里装有两套极数不一样的独立绕组，而每套绕组本身又可以改变它的联结方式，得到不同的极对数。241、2、3接电源，4、5、6悬空，P=2，电机低速运行。4、5、6接电源，1、2、3短接，P=1，电机高速运行。三角形/双星形变换，适用恒功率负载，星形/双星形变换适用恒转矩负载。25KM1KM2KM2KM3Δ联结(低速)KM3KM2KM2KTKTKTKM1SC高速低速KM2KTKM3KM1Y－Y联结(高速)SC在低速KM3通电电机联结，低速运行。SC在高速KT通电KM3通电电机联结，低速起动（延时）KM3断电，KM2通电KM1通电电机双Y联结，高速运行。KM3闭合低速运行KM1，KM2闭合高速运行