第三章基本电气控制线路

1、常用低压电器电气控制线路的绘制1三相异步电动机的起动控制线路2 2三相异步电动机的正反转控制线路3 3三相异步电动机制动控制线路4 4其他典型控制线路6 6三相异步电动机的调速控制线路5 5电气控制线路的绘制电气控制线路电气控制线路 用导线将电动机、电器和仪表等电器元件按一定的要求和方式联系起来，并能实现某种功能的电气线路。电气控制线路的作用 实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。根据简单易懂原则，采用统一规定的图形符号、文字符号来进行绘制。电气控制线路的绘制电气原理图是用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路或

2、成套设备的全部基本组成和连接关系，不考虑实际位置的简图，一般分为主电路和辅助电路两个部分：主电路 电气控制线路中强电流通过的部分，是由电机以及与它相连接的电器元件(如组合开关、接触器的主触点、热继电器的热元件、熔断器等)所组成的线路图。辅助电路 包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。电气控制线路常用电气原理图、接线图和布置图电气原理图、接线图和布置图表示电气控制线路的绘制电气原理图遵循的原则电气原理图遵循的原则 所有电机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。主电路用粗实线绘制在图面的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图面的右侧或下方。在原理图中，同一电路的不同部分(

3、如线圈、触点)分散在图中，为了表示是同一元件，要在电器的不同部分使用同一文字符号来标明。所有电器的可动部分均以自然状态自然状态画出。电气控制线路的绘制电动机常见的基本控制线路 点动控制线路自锁控制线路互锁控制线路连锁控制线路启动控制线路正、反转控制线路制动控制线路调速控制线路电气控制线路的绘制 “一按就动，一松就停”的电路称为点动控制电路。 点动控制电路常用于调整机床，对刀操作等。 短时工作，电路中不设热继电器短时工作，电路中不设热继电器点动控制线路点动控制线路自锁控制线路自锁控制线路依靠接触器自身辅助触点使其线圈保持通电依靠接触器自身辅助触点使其线圈保持通电熔断器作为电路短路保护热继电器作为

4、过载保护电路具有欠电压和失压保护电气控制线路的绘制互锁控制线路互锁控制线路 互锁：互锁：就是互相“锁住”对方，不让对方同时不让对方同时处于工作状态处于工作状态。一方处于工作时，另一方就被“锁住”不能再处于工作状态，除非处于工作状态的一方停止工作。互锁目的：互锁目的：避免同时工作，避免短路。互锁形式：互锁形式：电气、机械和多重互锁电气控制线路的绘制车床主轴转车床主轴转动时，要求动时，要求润滑泵电动润滑泵电动机启动后才机启动后才允许主拖动允许主拖动电机起动电机起动连锁控制连锁控制利用常开触利用常开触点实现连锁点实现连锁三相异步电动机的起动控制线路 鼠鼠笼笼式式异异步步电电动动机机起起动动方方式式

5、单向长动控制线路单向点动控制线路串电阻（电抗）降压起动自耦变压器降压起动y降压起动 降压起动全压起动降压起动三相异步电动机的起动控制线路单向长动控制线路 特点防止电压严重下降时电动机在重负载情况下的低压运行；避免电动机同时起动而造成电压的严重下降；防止电源电压恢复时，电动机突然起动运转，造成设备和人身事故三相异步电动机的起动控制线路单向点动控制线路 三相异步电动机的起动控制线路触点竞争触点竞争不同电磁式电器的吸力与反力特性曲线的配合不同，其动作的快慢程度也就不同，那么相应的触头系统的动作也就有先后之分，这样就产生了不同电磁式电器的触点竞争问题三相异步电动机的起动控制线路鼠笼异步电动机的降压起动

6、控制线路 电动机容量在10 kW以下者，可直接起动。 10 kW以上的异步电动机是否允许直接起动，要根据电动机容量和电源变压器容量的比值来确定。对于给定容量的电动机，一般用下面的经验公式来估计。三相异步电动机的起动控制线路 串电阻（电抗）降压起动自耦变压器降压起动Y降压起动 降压起动1. 降低启动电流降低启动电流2. 减小对负载和机械设备的冲击减小对负载和机械设备的冲击3. 起动转矩也随之减小起动转矩也随之减小降降压压起起动动三相异步电动机的起动控制线路鼠笼异步电动机的串电阻降压起动控制线路 优点：优点：控制线路结构简单，成本低成本低，动作可靠，提高功率因数，有利于保证电网质量；缺点：缺点：起

7、动电流随电压成正比下降，但起动起动转矩按电压下降比转矩按电压下降比例的平方下降。启例的平方下降。启动电阻消耗电能动电阻消耗电能。三相异步电动机的起动控制线路鼠笼异步电动机的自耦变压器降压起动优点：优点：相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转矩。相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转矩。缺点：缺点：相对电阻结构复杂，体积庞大，不允许频繁操作。相对电阻结构复杂，体积庞大，不允许频繁操作。三相异步电动机的起动控制线路鼠笼异步电动机的Y降压起动控制线路 三相异步电动机的起动控制线路起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受电压为电源的相电压，减小了启动电流对电网的影响运行时定子绕组接成三角形的鼠

8、笼异步电动机可采用这种线路起动电流降为三角形接法的起动电流降为三角形接法的1/3启动转矩下降为三角形接法的启动转矩下降为三角形接法的1/3鼠笼异步电动机的Y降压起动控制线路 三相异步电动机的起动控制线路鼠笼异步电动机的降压起动控制线路 (a)原始状态 (b)起动时接成状态 (c)正常运行时状态 N1/N2抽头比：仅在有限范围内变动抽头比：仅在有限范围内变动 三相异步电动机的起动控制线路鼠笼异步电动机的降压起动控制线路 不需要专门的启动设备不需要专门的启动设备起动转矩比起动转矩比Y- 降压起动大降压起动大起动转矩并可在一定范围内选择起动转矩并可在一定范围内选择引出线多，制造费时引出线多，制造费时

9、三相异步电动机的起动控制线路方法方法串电阻串电阻自耦变压器自耦变压器星星-角角延边三角形延边三角形特点特点起动时定子绕组传入电阻，起动后切除电阻定子绕组经自耦变压器降压起动，启动后切除自耦变压器定子绕组起动时接成星形，运行结成三角形定子绕组起动时接成延边三角形，运行接成三角形优点优点简单、操作方便起动电流小，起动转矩大，起动平稳起动电流小，可频繁起动，设备简单，价格低起动电流较小，起动转矩较大，可频繁起动缺点缺点起动电流大、转矩小，损耗大，很少使用设备不能频繁起动，价格贵起动转矩小，只适用于运行时为角接的电动机抽头多，制造费时，很少使用三相异步电动机的起动控制线路绕线式异步电动机的起动控制线路

10、 鼠笼式异步电机存在增大起动转矩与限制起动电流鼠笼式异步电机存在增大起动转矩与限制起动电流的矛盾的矛盾绕线式异步电动机转子绕组可串接绕线式异步电动机转子绕组可串接外加电阻外加电阻或或频敏频敏变阻器变阻器原理原理转子绕组串接电阻，起动时转子电流减小。但转子功率因数提高，转子电流有功分量增大，起动转矩增大三相异步电动机的起动控制线路 控制线路设计控制线路设计按时间原则按时间原则按电流原则按电流原则时间原则控制线路时间原则控制线路：利用时间继电器的延时来：利用时间继电器的延时来控制线路中各电器的动作顺序，完成操作任务控制线路中各电器的动作顺序，完成操作任务 电流原则控制线路电流原则控制线路：利用电流

11、继电器的来控制：利用电流继电器的来控制线路中各电器的动作顺序，完成操作任务线路中各电器的动作顺序，完成操作任务 绕线式异步电动机的起动控制线路 电机正常运行时电机正常运行时只有只有KM3和和KM保持得电吸合状保持得电吸合状态，其他电器全态，其他电器全部复位部复位绕线式异步电动机的起动控制线路 其动作时间其动作时间保证电流冲保证电流冲击到最大值击到最大值三相异步电动机的正反转控制线路在生产实际中，往往要求控制线路能对电动机进行正、反转控制。分为 手动控制手动控制 和和 自动控制自动控制 两种。改变电源相改变电源相序序 如何实现如何实现三相异步电动机的正反转控制线路 正正- -停停- -反手动控制

12、线路反手动控制线路 互锁触点保证电路不因误动作发生短路互锁触点保证电路不因误动作发生短路反转必须先按停止按钮，操作不便反转必须先按停止按钮，操作不便三相异步电动机的正反转控制线路正正- -反反- -停手动控制线路停手动控制线路 利用复合按钮可组成正反转控制线路利用复合按钮可组成正反转控制线路三相异步电动机的正反转控制线路单次往复电动机可逆运行的自动控制线路单次往复电动机可逆运行的自动控制线路 三相异步电动机的正反转控制线路多次往复电动机可逆运行的自动控制线路多次往复电动机可逆运行的自动控制线路 SQ1SQ2SQ1、 SQ2 行程控制SQ3、 SQ4限位保护电机正转正转，工作台左移左移电机反转反

13、转，工作台右移右移三相异步电动机的制动控制线路“制动” 对要求停转的电动机采取措施，强迫其迅速停车机械制动电气制动电磁抱闸制动电磁离合器制动反接制动能耗制动回馈制动断电电磁抱闸制动通电电磁抱闸制动单向可逆干式单片电磁离合器干式多片电磁离合器湿式多片电磁离合器磁粉电磁离合器转差式电磁离合器三相异步电动机的制动控制线路断电电磁抱闸制动线路断电电磁抱闸制动线路 制动前制动闸线圈通电制动前制动闸线圈通电用途：电梯、吊车、卷扬机用途：电梯、吊车、卷扬机？作用？作用三相异步电动机的制动控制线路通电电磁抱闸制动线路通电电磁抱闸制动线路 用途：机床用途：机床制动前制动闸线圈不通电制动前制动闸线圈不通电 三相异

14、步电动机的制动控制线路优点：优点：制动力矩大，主动迅速，安全可靠，停制动力矩大，主动迅速，安全可靠，停车准确车准确缺点：缺点：体积较大，制动磨损严重，快速制动时体积较大，制动磨损严重，快速制动时冲击振动大，对机械设备不利冲击振动大，对机械设备不利电磁抱闸制动线路电磁抱闸制动线路 三相异步电动机的制动控制线路利用激磁线圈电流产生的电磁力操纵接合元件使机械连接和断开，进行制动和保持的装置。适用于高频动作的机械传动系统，可在主动部分运转的情况下，使从动部分与主动部分结合或分离。广泛适用于机床、包装、印刷、纺织、轻工。三相异步电动机的制动控制线路电磁离合器制动线路电磁离合器制动线路 变压器变压器三相异

15、步电动机的制动控制线路反接制动控制线路反接制动控制线路 利用改变电机电源电压相序，使电动机迅速停止转动的一种电气制动方法反接制动的关键是当电动机转速接近零时，能自动地立即将电源切断，以免电动机反向起动。采用按转速原则进行制动控制，即借助速度继电器来检测电动机速度变化,当制动到接近零速时 (100 r/min )，由速度继电器自动切断电源反接制动时，转子与定子磁场相对速度接近于2倍同步转速，起动电流相当于全电压直接起动时电流的2倍10 kW以上电动机的定子电路中串接对称电阻或不对称电阻三相异步电动机的制动控制线路三相异步电动机的制动控制线路单向反接制动控制线路单向反接制动控制线路 三相异步电动机

16、的制动控制线路可逆反接制动控制线路可逆反接制动控制线路 检修转动转子时，检修转动转子时，速度继电器可能动速度继电器可能动作，导致电机意外作，导致电机意外接通接通三相异步电动机的制动控制线路可逆反接制动控制线路可逆反接制动控制线路 KA作用：作用：若操作者扳动机床主轴进行调整或检修人员人为转动电动机转子时，不会因速度继电器常开触点的闭合导致电动机意外接通而反向起动的事故三相异步电动机的制动控制线路定子串电阻可逆反接制动控制线路定子串电阻可逆反接制动控制线路 KA1-正向起动正向起动KA2-反向起动反向起动KA3-正向制动正向制动KA4-反向制动反向制动触点、按钮双重连锁触点、按钮双重连锁起动、制

17、动串电阻起动、制动串电阻中间继电器保证速度继电器偶然闭合不引起意外事故中间继电器保证速度继电器偶然闭合不引起意外事故三相异步电动机的制动控制线路电动机切断交流电源后，立即在定子线组的任意两电动机切断交流电源后，立即在定子线组的任意两相中通入直流电，利用转子感应电流受静止磁场的相中通入直流电，利用转子感应电流受静止磁场的作用以达到制动目的。作用以达到制动目的。三相异步电动机的制动控制线路单向能耗制动控制线路单向能耗制动控制线路- -时间原则时间原则三相异步电动机的制动控制线路单向能耗制动控制线路单向能耗制动控制线路- -速度原则速度原则三相异步电动机的制动控制线路可逆运行能耗制动控制线路可逆运行

18、能耗制动控制线路- -时间原则时间原则三相异步电动机的制动控制线路可逆运行能耗制动控制线路可逆运行能耗制动控制线路- -速度原则速度原则介绍介绍线路线路原理原理三相异步电动机的制动控制线路按时间原则：按时间原则：一般适合于负载转矩和转速较稳定的电动机按速度原则：按速度原则：负载转速经常变动的生产机械能耗制动控制线路能耗制动控制线路三相异步电动机的制动控制线路机机械械制制动动电电磁磁制制动动断电电磁抱闸制动断电电磁抱闸制动：停车准确，不受中途断电停车准确，不受中途断电或电气故障的影响或电气故障的影响。对设备的冲击大；安装空对设备的冲击大；安装空间大间大。一般用在升降机械上电磁离合器制动：电磁离合

19、器制动：体积小、转矩大、操作方便，体积小、转矩大、操作方便，运行可靠运行可靠，制动方式比较平稳且迅速制动方式比较平稳且迅速，易于安装在机床一类的机械设备内部反接制动：反接制动：制动迅速制动迅速、但冲击强烈，易损坏传但冲击强烈，易损坏传动零件动零件、不宜经常制动，适用于l0kw以下小容量的电动机制动能耗制动：能耗制动：操作简便，能使反抗性负载准确停操作简便，能使反抗性负载准确停车，制动平稳，制动也较经济车，制动平稳，制动也较经济。制动至转速较制动至转速较低时，制动转矩较小，制动时间较长，制动效低时，制动转矩较小，制动时间较长，制动效果不理想果不理想，主要用于容量较大的电机制动，不适合用于紧急制动

20、停车异异步步电电动动机机制制动动方方式式三相异步电动机的调速控制线路 可以从以下2个方面实现调速：1 1）改变同步转速）改变同步转速 改变极对数：变极调速改变电源频率：变频调速2 2）改变转差率）改变转差率 改变电源电压：调压调速 转子串电阻调速（绕线式） 1160(1)(1)fns nsp三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 通常把变更绕组极对数的调速方法简称为变极调速。 变极调速是有级调速，速度变换是阶跃式的。变极调速方法变极调速方法- -鼠笼异步电动机鼠笼异步电动机 改变定子绕组接法改变定子绕组接法设置不同极对数的独立绕组设置不同极对数的独立绕组 多速电动机：双速、三速、四速多速

21、电动机：双速、三速、四速 三相异步电动机的制动控制线路恒转矩调速恒转矩调速 恒功率调速恒功率调速 三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 改变定子绕组接法变极改变定子绕组接法变极三相异步电动机的调速控制线路接线的电源相序必须反相接线的电源相序必须反相反向串联 反向并联三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 双速电动机调速控制线路-4极、2极三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 三速电动机调速控制线路-8极、6极、4极避免产生环流避免产生环流 三速电动机的定子绕组具有两套绕组，其中一套绕组连接成/YY，另一套绕组连接成Y三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 SA手动、自动变速切换，1手动，2自动SB1,SB2,SB3手动变速按钮时间继电器按时间原则自动切换转速KM1,KM2接通低速运行绕组；KM3接通中速运行绕组；KM4,KM5接通高速运行绕组HL1低速运行指示；HL2中速运行指示；HL3高速运行指示三速电动机调速控制线路三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 8极，低速极，低速6极，中速极，中速4极，高速极，高速三相异步电动机的调速控制线路变极调速变极调速 三相异步电动机的调速控制线路转子回路串电阻调速转子回路串电