電氣控制原理圖講解.ppt

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1 繼電器 接觸器控制的常用基本線路 區(qū)別電氣控制電路安裝圖和原理圖 重點(diǎn)熟悉繪制原理圖的規(guī)則 掌握基本控制環(huán)節(jié)和基本控制方法 繼而明確任何復(fù)雜的控制電路都是由它們按一定程序相互連鎖而成 一 繼電器 接觸器自動(dòng)控制線路的構(gòu)成 2 3 簡(jiǎn)單的接觸器控制 A B C M3 刀閘起隔離作用 自保持 停止按鈕 起動(dòng)按鈕 特點(diǎn) 小電流控制大電流 4 1 為了區(qū)別主電路與控制電路 在繪線路圖時(shí)主電路用粗線表示 而控制電路用細(xì)線表示 通常習(xí)慣將主電路放在線路圖的左邊而將控制電路放在右邊 或下部 2 在原理圖中 控制線路中的電源線分列兩邊 各控制回路基本上按照各電器元件的動(dòng)作順序由上而下平行繪制 繪制原理圖的基本規(guī)則 7點(diǎn) 5 3 在原理圖中各個(gè)電器并不按照它實(shí)際的布置情況繪在線路上 而是采用同一電器的各部件分別繪在它們完成作用的地方 4 為區(qū)別控制線路中各電器的類型和作用 每個(gè)電器及它們的部件用一定的圖形符號(hào)表示 且給每個(gè)電器有一個(gè)文字符號(hào) 屬于同一個(gè)電器的各個(gè)部件都用同一個(gè)文字符號(hào)表示 而作用相同的電器都用一定的數(shù)字序號(hào)表示 6 5 規(guī)定所有電器的觸點(diǎn)均表示正常位置 即各種電器在線圈沒有通電或機(jī)械尚未動(dòng)作時(shí)的位置 6 為了查線方便 在原理圖中兩條以上導(dǎo)線的電氣連接處要打一圓點(diǎn) 且每個(gè)接點(diǎn)要標(biāo) 個(gè)編號(hào) 編號(hào)的原則是 靠近左邊電源線的用單數(shù)標(biāo)注 靠近右邊電源線的用雙數(shù)標(biāo)注 7 對(duì)具有循環(huán)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu) 應(yīng)給出工作循環(huán)圖 7 二 繼電器 接觸器自動(dòng)控制的基本線路1 1 啟動(dòng)控制線路及保護(hù)裝置 以交流異步電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象來研究它的啟動(dòng) 正反轉(zhuǎn) 點(diǎn)動(dòng) 連鎖控制等線路 1 啟動(dòng)控制線路直接啟動(dòng)交流接觸器的觸頭保持自己的線圈得電 從而保證長(zhǎng)期工作的線路環(huán)節(jié)稱為自鎖環(huán)節(jié) 這種觸頭稱為自鎖觸頭 8 自保 鎖 的作用 9 常用的短路保護(hù)元件有熔斷器 過電流繼電器 自動(dòng)開關(guān)等 熔斷器的類型及常用產(chǎn)品有瓷插式 螺旋式和密封管式三種 機(jī)床電氣回路中常用的是RL1系列 螺旋式熔斷器 和RC1系列 瓷插式熔斷器 熔斷器的保護(hù)持性 又稱安秒特性 它具有反時(shí)限性 a 異步電機(jī)短路電流保護(hù)裝置 2 保護(hù)裝置 10 短路保護(hù)加熔斷器 頻繁起動(dòng)的電機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流 Ist 約為額定電流 IN 的 5 7 倍 選擇熔體額定電流時(shí) 必須躲開起動(dòng)電流 但對(duì)短路電流仍能起保護(hù)作用 通常用以下關(guān)系 一般電機(jī) 11 熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 價(jià)廉 但動(dòng)作準(zhǔn)確性較差 熔體斷了后需重新更換 而且若只斷了一相還會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的單相運(yùn)行 所以它只適用于自動(dòng)化程度和其動(dòng)作準(zhǔn)確性要求不高的系統(tǒng)中 當(dāng)通過的電流I IN 1 25時(shí) 熔體將長(zhǎng)期工作 當(dāng)I IN 2時(shí) 約在30s一40s后熔斷 當(dāng)I IN 10時(shí) 認(rèn)為熔體瞬時(shí)熔斷 短路保護(hù)加熔斷器 12 自動(dòng)空氣斷路器也叫自動(dòng)開關(guān)或空氣開關(guān) 可實(shí)現(xiàn)短路 過載和失壓保護(hù) 是常用的多性能低壓保護(hù)電器 釋放拉簧 主觸點(diǎn) 脫扣連桿 鎖鉤連桿 自動(dòng)空氣斷路器 自動(dòng)開關(guān) 13 電機(jī)工作時(shí) 若因負(fù)載過重而使電流增大 但又比短路電流小 此時(shí)熔斷器起不了保護(hù)作用 應(yīng)加熱繼電器 進(jìn)行過載保護(hù) b 長(zhǎng)期過載保護(hù) 方法 加熱繼電器 14 c 失壓保護(hù) 方法 采用繼電器 接觸器控制 15 1 鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路 如圖是對(duì)中 小容量鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起 停的控制線路 主要電器 組合開關(guān) 熔斷器 交流接觸器 熱繼電器和按鈕開關(guān) Q FU KM KR SB2 SB1 16 起動(dòng)時(shí) 接通組合開關(guān) 按動(dòng)起動(dòng)按鈕SB2 則交流接觸器通電 使銜鐵吸合帶動(dòng)觸頭將常開觸點(diǎn)接通 電動(dòng)機(jī)通電開始運(yùn)行 Q FU SB KM KR 吸合后自鎖 啟動(dòng) 17 停止時(shí) 按下停止按鈕SB2 則交流接觸器斷電 使銜鐵釋放觸頭將常開觸點(diǎn)斷開 電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) 停止 18 短路保護(hù) 當(dāng)電路出現(xiàn)短路時(shí) 線路電流突然變大 熔斷器燒斷而切斷線路電源 電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) 常開觸點(diǎn)斷開 線路恢復(fù)供電后電機(jī)不會(huì)自行起動(dòng) 失壓 欠壓保護(hù) 自動(dòng)空氣開關(guān)保護(hù) FU 19 過載保護(hù) 當(dāng)電路電動(dòng)機(jī)過載時(shí) 熱繼電器的發(fā)熱元件將常閉觸點(diǎn)斷開 使接觸器線圈斷電主觸點(diǎn)斷開 電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) 20 繼電接觸器控制系統(tǒng)可分為主電路和控制電路兩部分 為便于讀圖和分析常把主電路和控制電路分開畫 如圖所示 21 若將控制電路中的自鎖觸點(diǎn)KM除去 就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制 按下起動(dòng)按鈕電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng) 一松手就停止 點(diǎn)動(dòng)控制在生產(chǎn)中也是常見的 繼電接觸器控制系統(tǒng)可分為主電路和控制電路兩部分 為便于讀圖和分析常把主電路和控制電路分開畫 如圖所示 22 2 正反轉(zhuǎn)控制線路 在生產(chǎn)上往往要求運(yùn)動(dòng)部件向正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng) 也就是讓電動(dòng)機(jī)做正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 我們?cè)趯W(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的工作原理時(shí)已經(jīng)知道 只要將接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)即可 為此我們采用了圖示的控制線路 23 2 正反轉(zhuǎn)控制線路工作原理 24 KMR KMF A B C FU QC FR 25 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 加互鎖 互鎖作用 正轉(zhuǎn)時(shí) SBR不起作用 反轉(zhuǎn)時(shí) SBF不起作用 從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路 26 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 雙重互鎖 KMF 27 3 點(diǎn)動(dòng)控制線路還有一種調(diào)整工作狀態(tài) 要求是一點(diǎn)一動(dòng) 即按一次按鈕動(dòng)一下 連續(xù)按則連續(xù)動(dòng) 不按則不動(dòng) 這種動(dòng)作常稱為 點(diǎn)動(dòng) 或 點(diǎn)車 二 繼電器 接觸器自動(dòng)控制的基本線路2 28 A B C KM FU QC B C KM SB 點(diǎn)動(dòng)控制 動(dòng)作過程 控制電路 主電路 29 方法一 用復(fù)合按鈕 點(diǎn)動(dòng) 連續(xù)運(yùn)行 30 以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動(dòng) 又能連續(xù)運(yùn)行 思考 不能點(diǎn)動(dòng) 31 4 多電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路 1 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的互鎖 a 工作互鎖 可同時(shí)停車 其關(guān)鍵在于 IKM的常開觸點(diǎn)串接在2KM的控制回路中 32 b 工作互鎖 可單獨(dú)停車 2KM必須在1KM工作后才能工作 按下2SB 則2M可以單獨(dú)停車 按下1SB 則1M 2M都停車 4 多電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路 33 c 工作 停車都有互鎖 1M先工作 2M后工作 2M停止后 1M才能停止關(guān)鍵點(diǎn)在于 把2KM的輔助常開觸點(diǎn)并接在1KM的停止按鈕兩端 4 多電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路 34 d 兩電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)工作的互鎖 各自都可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng) 停止 用各自的輔助常閉觸點(diǎn)交叉串接在對(duì)方的控制線路中 使兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)工作 4 多電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路 35 2 聯(lián)合控制與分別控制多電機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械工作中要聯(lián)合動(dòng)作 調(diào)整時(shí)單獨(dú)動(dòng)作 如機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 3 集中控制與分散控制集中控制臺(tái)一般放在離機(jī)床較遠(yuǎn)的地方 得到所謂的遙遠(yuǎn)控制 而在機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)也可以進(jìn)行操作 4 多電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路 36 5 多點(diǎn)控制線路 對(duì)于大型設(shè)備為了操作安全和操作方便而采用 為了操作方便而采用的控制形式 重點(diǎn)在于常開按鈕并聯(lián) 常閉按鈕串聯(lián) 4 多電動(dòng)機(jī)的連鎖控制線路 37 例如 甲 乙兩地同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī) KM SB1甲 SB2甲 KM SB1乙 SB1乙 方法 兩起動(dòng)按鈕并聯(lián) 兩停車按鈕串聯(lián) 多地點(diǎn)控制 38 控制要求 示意1 M1起動(dòng)后 M2才能起動(dòng)2 M2可單獨(dú)停 6 順序 程序 控制線路 39 順序控制電路 1 兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序 沒有延時(shí)要求 控制電路 40 不可以 兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源 這樣接 主觸頭 KM1 的負(fù)荷過重 主電路 KM2 KM1 SB2 KM2 KM1 SB3 SB1 控制電路 這樣實(shí)現(xiàn)順序控制可不可以 41 7 多速異步電動(dòng)機(jī)的基本控制線路 介紹一種雙速異步電動(dòng)機(jī)變速的控制線路 42 8 電磁鐵 電磁離合器的基本控制線路 加快直流電磁鐵啟動(dòng)過程的線路 小容量電磁鐵可用中間繼電器或接觸器的輔助觸頭控制 43 三 生產(chǎn)機(jī)械中常用的幾種自動(dòng)控制方法 1 按行程的自動(dòng)控制 行程開關(guān)是機(jī)床上常用的另一類主令電器 其圖形 文字符號(hào)見下圖 行程開關(guān)的種類很多 按結(jié)構(gòu)可分為 直動(dòng)式行程開關(guān) 滾輪式行程開關(guān) 微動(dòng)式行程開關(guān) 1 直動(dòng)式行程開關(guān)按鈕式行程開關(guān)的機(jī)構(gòu)原理與復(fù)式按鈕相似如圖所示 機(jī)床撞塊壓下推桿時(shí) 其常閉觸頭分開 而常開觸頭閉合 當(dāng)撞塊離開推桿時(shí) 觸頭在彈簧力作用下恢復(fù)原來狀態(tài) 常用的按鈕式行程開關(guān)有LX1和JLXK1等系列 2 滾輪式行程開關(guān)3 微動(dòng)式行程開關(guān) 44 行程開關(guān)用作電路的限位保護(hù) 行程控制 自動(dòng)切換等 45 行程控制 46 行程控制電路 1 47 前進(jìn) FR SB1 SBF KMR KMR KMF KMF SBR KMF KMR STa STb STb 后退 終點(diǎn) 原點(diǎn) STa STb STb STa 行程控制電路 2 48 行程控制 3 自動(dòng)往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng) 正程 逆程 電機(jī) 工作要求 1 能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2 到位后能自動(dòng)返回 49 STa STb KMR SBR KMF FR KMF SB1 KMF SBF KMR KMR 自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路 50 2 按時(shí)間的自動(dòng)控制 三 生產(chǎn)機(jī)械中常用的幾種自動(dòng)控制方法 時(shí)間繼電器是一種接受信號(hào)后 經(jīng)過一定的延時(shí)后才輸出信號(hào)的控制電器 按動(dòng)作原理的不同 分為電磁式 空氣阻尼式 電動(dòng)式 晶體管式等類型 時(shí)間繼電器的使用 可實(shí)現(xiàn)從0 05秒一幾十小時(shí)的延時(shí) 空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼作用來獲得延時(shí) 有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種 其型號(hào)只要有JS7 A型和JS16型 其結(jié)構(gòu)主要有電磁系統(tǒng) 延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭三部分 51 空氣式時(shí)間繼電器的工作原理 常開觸頭延時(shí)閉合 常閉觸頭延時(shí)打開 52 順序控制電路 2 M1起動(dòng)后 M2延時(shí)起動(dòng) SB2 53 KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KT 實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的順序控制 用以下電路可不可以 不可以 繼電器 接觸器的線圈有各自的額定值 線圈不能串聯(lián) 54 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)Y 換接啟動(dòng)的自動(dòng)控制線路啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)按Y接法降壓?jiǎn)?dòng) 等到電動(dòng)機(jī)達(dá)到運(yùn)行轉(zhuǎn)速時(shí)再把定子繞組接成 全壓運(yùn)行 屬于按時(shí)間的自動(dòng)控制 此種類電動(dòng)機(jī)繞組抽出6個(gè)頭 在外部接線方面要格外注意 8 2 3生產(chǎn)機(jī)械常用的其它自動(dòng)控制方法 8 2繼電器 接觸器控制的常用基本線路 55 主電路 電機(jī)的Y 起動(dòng) 56 KM KT KT KM Y KM Y KM KM KT KM KM SB1 SB2 KM FR Y 轉(zhuǎn)換完成 Y 起動(dòng)控制電路 57 這種方式的原理是 起動(dòng)時(shí)把繞組接成星形連接 起動(dòng)完畢后再自動(dòng)換接成三角形接法而正常運(yùn)行 凡是正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī) 均可采用這種降壓?jiǎn)?dòng)方法 該方法也僅適用于這種接法的電動(dòng)機(jī) 在電機(jī)Y 起動(dòng)過程中 繞組的自動(dòng)切換由時(shí)間繼電器KT延時(shí)動(dòng)作來控制 這種控制方式稱為按時(shí)間原則控制 它在機(jī)床自動(dòng)控制中得到廣泛應(yīng)用 KT延時(shí)的長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)起動(dòng)過程所需時(shí)間來整定 58 例一 運(yùn)料小車的控制 設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車控制電路 同時(shí)滿足以下要求 1 小車啟動(dòng)后 前進(jìn)到A地 然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng) 到A地后停2分鐘等待裝料 然后自動(dòng)走向B 到B地后停2分鐘等待卸料 然后自動(dòng)走向A 2 有過載和短路保護(hù) 3 小車可停在任意位置 8 3繼電器 接觸器控制線路綜合舉例 59 運(yùn)料小車控制電路 STa STb為A B兩端的限位開關(guān) KTa KTb為兩個(gè)時(shí)間繼電器 60 SBF KMF 小車正向運(yùn)行 至A端 撞STa KTa 延時(shí)2分鐘 KMR 小車反向運(yùn)行 至B端 撞STb KTb 延時(shí)2分鐘 KMF 小車正向運(yùn)行 如此往反運(yùn)行 動(dòng)作過程 61 該電路有問題 小車在兩極端位置時(shí) 不能停車 為什么 如何解決 62 FR 加中間繼電器 KA 實(shí)現(xiàn)任意位置停車的要求 STb KMF KMF SBF KMR STa STa KTa KTb KMR KTa KMR KMF STb KTb SBR SB1 63 例二 工作臺(tái)位置控制 起動(dòng)后工作臺(tái)控制要求 1 2 3 4 64 工作臺(tái)位置控制電路 1 根據(jù)動(dòng)作順序設(shè)計(jì)控制電路 2 檢查有無互鎖 3 檢查能否正確啟動(dòng) 停車 設(shè)計(jì)步驟 65 該電路的動(dòng)作分析 注意行程開關(guān)的使用 工作臺(tái)位置控制電路 66 工作臺(tái)位置控制電路 ST4 KMBR ST2 KMBF KMBR KMAF ST4 KMAF ST1 KMAR KMBF ST1 KMBR ST3 KMBF KMAF SB1 FR KMAF SB2 KMAR ST2 ST3 該電路有何問題 67 電路的改進(jìn)方法同前 FR KMBF 加中間繼電器 KA 工作臺(tái)位置控制電路 68 繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)程序一般是 首先根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝過程以及它對(duì)電氣控制線路的要求 來選擇自動(dòng)控制的方法和原則 然后設(shè)計(jì)自動(dòng)控制線路原理圖 再根據(jù)原理圖選擇所需的電器元件 最后繪出電氣安裝接線圖 對(duì)自動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)的基本要求 1 應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝所提出的要求 8 4繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 69 2 線路簡(jiǎn)單 布局合理 電器元件選擇正確并得到充分利用 3 操作 維修方便 4 設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié) 5 能長(zhǎng)期準(zhǔn)確 穩(wěn)定 可靠地工作 8 4繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 70 需要的保護(hù)環(huán)節(jié) 自鎖環(huán)節(jié) 元件間的連鎖和互鎖關(guān)系 根據(jù)邏輯 與 或等 關(guān)系準(zhǔn)確設(shè)置常開觸頭串并聯(lián) 常閉觸頭串并聯(lián) 增設(shè)中間繼電器來記憶和擴(kuò)展 時(shí)間 行程等控制 注意在一條控制線路中 不能使兩個(gè)交流電器線圈串聯(lián) 一般的設(shè)計(jì)思路和應(yīng)注意的一些問題 8 4繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 71 大容量的直流電磁鐵線圈不要與繼電器的線圈直接并聯(lián) 8 4繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 72 要去掉多余的線路和觸頭 簡(jiǎn)化線路 盡可能少用連接線 用電器數(shù)量少 觸頭數(shù)量少 經(jīng)濟(jì) 安全 可靠的線路 最后要進(jìn)行動(dòng)作校驗(yàn) 8 4繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 73 注意寄生電路和電路競(jìng)爭(zhēng)情況 電路設(shè)計(jì)后應(yīng)根據(jù)被控對(duì)象要求選擇電器和確定動(dòng)作整定值 在各電器觸頭和線圈上編寫文字符號(hào) 8 4繼電器 接觸器控制線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 74 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子串電阻啟動(dòng)的自動(dòng)控制線路 75 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的自動(dòng)控制線路 76 3 按速度的自動(dòng)控制 速度繼電器 77 速度控制 反接制動(dòng)電路 KM1 R KM2 KM1 SB1 KS KM2 KM2 SB2 KM1 KM1 SB1 KM2 KS 78 繼電器 接觸器控制電路讀圖和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 小結(jié) 1 首先了解工藝過程及控制要求 2 搞清控制系統(tǒng)中各電機(jī) 電器的作用以及它們的控制關(guān)系 3 主電路 控制電路分開閱讀或設(shè)計(jì) 4 控制電路中 根據(jù)控制要求按自上而下 自左而右的順序進(jìn)行讀圖或設(shè)計(jì) 5 同一個(gè)電器的所有線圈 觸頭不論在什么位置都叫相同的名字 79 6 原理圖上所有電器 必須按國家統(tǒng)一符號(hào)標(biāo)注 且均按未通電狀態(tài)表示 7 繼電器 接觸器的線圈只能并聯(lián) 不能串聯(lián) 8 控制順序只能由控制電路實(shí)現(xiàn) 不能由主電路實(shí)現(xiàn) 小結(jié)