Class03-电气图及电机典型环节

2020/4/16集美大学信息工程学院1第3讲：电气图及电机典型环节主要内容：1、电气控制线路的绘图原则、图形及文字符号2、电气控制电路读图方法3、电气控制电路中常用的保护环节4、三相异步电机的启动、停止、点动、多地控制、正反转控制2020/4/16集美大学信息工程学院2目录一、电气控制线路图基础二、电气控制电路中常用的保护三、控制线路中常用的典型环节四、三相异步电动机的常用基本控制五、小结2020/4/16集美大学信息工程学院3一、电气控制线路图基础1预备知识2分析与绘图原则2020/4/16集美大学信息工程学院41预备知识电气线路图：指描述控制线路接线关系和原理的图纸。分为电气原理图和电气安装接线图。电气原理图：把各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等电器元件用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。作用（1）实现对电气拖动系统启动、调速、反转、制动等运行性能控制（2）实现对拖动系统进行保护（3）实现生产过程自动化2020/4/16集美大学信息工程学院51预备知识电气原理图的分类：主电路：强电流通过部分辅助电路：控制、照明、信号、保护等电气原理图的绘制规则：主电路：粗实线，左侧辅助电路：细实线，右侧控制电路：接钮、接触器、继电器的吸引线圈和辅助触点以及热继电器的触点等。电气符号画法：一般垂直放置，也可以逆时针转动90水平放置。图中电器元件的状态为常态（未压动、未通电……）2020/4/16集美大学信息工程学院6ABCKM1FU1Q1L1L2L3220VFR1FU2KA3KM1M3~KA4KM2KA1KA2KM3KA4KM2KA3KM1KM1KA1-2KM2KA2KA4KA3-3KA3-1KA3-2KA2SB2KA4KA4KA1-3Q2-1Q2-2KA2KA1-1KM3RRKM2KM3Q2FU4FU32020/4/16集美大学信息工程学院72分析与绘图原则分析法：（1）查线读图法（常用方法）：按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。（2）逻辑代数法用逻辑代数描述控制电路的工作关系。2020/4/16集美大学信息工程学院82分析与绘图原则绘图原则：（1）电机与电器元件采用统一符号（2）主电路组实线绘在图的左侧或上方，辅助电路用细线绘在图的右测或下方（3）同一电路的不同部分（如线圈、触点）分散在图中，用相同名称表示为同一元件（4）所有电器的可动部分以自然状态画出（5）尽量减少线条，避免线条交叉2020/4/16集美大学信息工程学院9二、电气控制电路中常用的保护2.1短路保护：短路电流会引起电气设备绝缘损坏，并产生强大的电动应力，使电机绕组和电路中的各种电气设备产生机械性损坏。措施（1）熔断器保护：熔断器组FU1用于主电路的短路保护，FU2用于控制电路的短路保护。（2）过电流继电器保护或低压断路器保护。2020/4/16集美大学信息工程学院10二、电气控制电路中常用的保护2.2过流保护不正确启动和过大负载转矩会引起电动机很大的过电流。措施：直流电动机和绕线式异步电动机。过电流继电器（1.2倍Ie）2.3热保护电动机因长期超载运行，电机绕组的温升超过允许值而损坏。特点：负载电流愈大，电器动作时间愈快，但又不应受电机启动电流的影响而误动作。措施：热继电器FR用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打开，接触器KM线圈断电，使电动机M停止工作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。2020/4/16集美大学信息工程学院11二、电气控制电路中常用的保护2.4零电压和欠电压保护：电动机正常工作时，如果因为电源电压的消失而使电动机停转，则电源电压恢复时，电动机就可能自动启动。措施：电压继电器2.5弱磁场保护：电动机磁通的过度减少会引起电动机的超速。措施：电磁式电流继电器。2.6超速保护为了防止生产机械运行超过预定允许的速度。措施：离心开关；测速发电机2020/4/16集美大学信息工程学院12三、控制线路常用典型环节3.1常开触点串联——“与”电路线圈KM得电，则KA1、KA2、KA3缺一不可。KA1KA2KA3KM2020/4/16集美大学信息工程学院133.2常开触点并联——“或”电路只要SB1、SB2其中之一动作，KM就得电动作。SB4SB2SB1SB3KMKM2020/4/16集美大学信息工程学院143.3常闭触点串联——“或”电路SB1、SB2、SB3为多地控制停止按钮，只要按下其中之一，接触器KM就失电。多地点控制接线原则：启动按钮应并联连接，停止按钮应串联连接。SB1SB2SB3SB4SB5SB6KMKM2020/4/16集美大学信息工程学院153.4常闭触点并联——“与”电路当要求几个条件都具备时，电气线圈才断电，这时可用几个常闭触点并联，再和控制继电器线圈串联来实现。KMKM1KM2KM3KM4KM5KM6KM72020/4/16集美大学信息工程学院163.5启-保-停控制电路启动优先的自保持电路停止优先的自保持电路按下启动按钮后，控制回路自保持，设备运行；按下停止按钮后，设备停止。启动优先还是停止优先的判别方法：启动和停止按钮同时按下，看设备是启动还是停止。SB2SB1KMKMSB2SB1KMKM2020/4/16集美大学信息工程学院173.6组合开关控制电路某电机只有在继电器KA1、KA2、KA3中任何一个或两个动作时才能运转，其他条件下都不运行。电路的状态只和触点的组合有关，称为组合开关电路。KA1KA1KA2KA3KA3KA2KM2020/4/16集美大学信息工程学院183.7时序开关控制电路有三个继电器KA1、KA2、KA3，要求在开关S闭合后继电器能顺序地接通，然后再接同一顺序断开。在S保持闭合时，工作循环重复进行。电路的状态不仅与触点组合有关，而且和组合过程的次序也有关，这灯电路称为时序开关电路。SKA3KA1KA2KA1KA2KA32020/4/16集美大学信息工程学院19四、三相异步电动机的常用基本控制4.1、电机手动控制操作方法：手动合上QS，电动机M工作；手动切断QS，电动机M停止工作。电路保护措施：FU——短路保护电路优点：控制方法简单、经济、实用。电路缺点：保护不完善，操作不方便2020/4/16集美大学信息工程学院204.2、电机起-保-停控制——自锁控制主电路：三相电源经QS、FU1、KM的主触点，FR的热元件到电动机三相定子绕组。控制电路：用两个控制按钮，控制接触器KM线图的通、断电，从而控制电动机（M）启动和停止。起动过程分析（自锁工作原理）：启动时，合上QS，按下按钮SB2，则KM线圈有电，接触器KM吸合，主触点闭合，电动机接通电源开始全压启动，此时KM的辅助常开触点也闭合，使KM吸引线圈经两条路通电SB2复位跳开时，KM线圈照样通电处于吸合状态，使电动机进入正常运行。这种依靠接触器自身的触点保持通电的现象称为自锁。2020/4/16集美大学信息工程学院214.3点动用途：适用于电动机短时间调整的操作。（a）最基本的点动控制（b）带手动开关SA的点动控制线路（c）增加了SB3的点动控制M3~L1L2L3QSFUKMFRSBSB2FRKMFRSB1KMSAKM(a)(b)SB2FRSB1KMKMSB3(c)2020/4/16集美大学信息工程学院224.4、多地点控制定义：多地控制电路设置多套起、停按钮，分别安装在设备的多个操作位置，故称多地点控制。特点：起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭触点串联。操作：无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮都可以打断自锁电路，使电动机停止运行。2020/4/16集美大学信息工程学院234.5多条件控制电路用途：多条件启动控制和多条件停止控制电路，适用于电路的多条件保护。电路特点：按钮或开关的常开触点串联，常闭触点并联。多个条件都满足（动作）后，才可以起动或停止。2020/4/16集美大学信息工程学院244.6正反转控制电路——互锁控制正反转实现的方法：改变电源相序（两根火线对调）。主电路：KM1主触点接通正相序电源—M正转。KM2主触点接通反相序电源—M反转。控制电路：SB1控制正转，SB2控制反转，SB3用于停止控制。KM的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情况下，也可以保证不发生主电路短路现象。2020/4/16集美大学信息工程学院25M3~L1L2L3QSFUKM1KM2SB1FRKM1SB2KM1SB3KM2KM2SB1FRKM1SB2KM1SB3KM2KM2(a)KM1KM2SB1FRKM1SB2KM1SB3KM2KM2KM1KM2(b)(C)2020/4/16集美大学信息工程学院26综合基本电路的结构特点：1.自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。3.点动——无自锁环节。4.多地——按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.多条件——按钮的常开触点串联、常闭触点并联。2020/4/16集美大学信息工程学院27小结本次课主要介绍了电气原理图的基础知识，如何去读一个电气原理图。又介绍了电气控制中常用的控制环节及电机控制中的典型环节。重点是：掌握电气原理图的分析方法及点动、自锁、互锁等基本控制电路。2020/4/16集美大学信息工程学院28谢谢！作业：P1335-3下次课交作业！