电气控制与PLC应用技术》1.ppt

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1、电气控制与PLC应用技术电子教案主主 编编 伍金浩伍金浩 曾庆乐曾庆乐中等职业教育机电技术应用专业教学用书中等职业教育机电技术应用专业教学用书丛书主编丛书主编 李乃夫李乃夫2021/9/152021/9/151 1 绪 论1.1.电气控制技术的产生与发展电气控制技术的产生与发展电气控制技术的产生与发展电气控制技术的产生与发展电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手动

2、控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储控制系统。到以计算机为中心的存储控制系统。到以计算机为中心的存储控制系统。到以计算机为中心的存储控制系统。（1 1）电力拖动自动控制系统的组成）电力拖动自动控制系统的组成）电力拖动自动控制系统的组成）电力拖动自动控制系统的组成（2 2）电气控制技术的发展）电气控制技术的发展）

3、电气控制技术的发展）电气控制技术的发展 2021/9/152021/9/152 22.2.可编程控制器（可编程控制器（可编程控制器（可编程控制器（PLCPLC）的产生与发展）的产生与发展）的产生与发展）的产生与发展 由于继电器由于继电器接触器控制系统的结构特点制约着接触器控制系统的结构特点制约着它的发展，在它的发展，在19681968年，美国通用汽车（年，美国通用汽车（GMGM）公司率先提）公司率先提出了出了 研制新型工业控制器的设想。一年后，由美国数据研制新型工业控制器的设想。一年后，由美国数据设备公司（设备公司（DECDEC）研制出世界上第一台可编程控制器）研制出世界上第一台可编程控制器

4、，即，即是早期的工业电脑（是早期的工业电脑（PLCPLC）。）。在微电子技术和计算机技术发展的带动下，使在微电子技术和计算机技术发展的带动下，使PLCPLC在在处理速度和控制功能上都有了很大提高，不仅可以进行开处理速度和控制功能上都有了很大提高，不仅可以进行开关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据处理、处理、PIDPID控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工业自动控制标准装置。业自动控制标准装置。近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造近年来随着电力电子技术、检测传感技术、机械制造技术

5、的发展，技术的发展，PLCPLC在通信能力以及控制领域等方面都不断在通信能力以及控制领域等方面都不断有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一有新的突破，正朝着电气控制、仪表控制、计算机控制一体化和网络化的方向发展。体化和网络化的方向发展。2021/9/152021/9/153 33.3.本课程的性质、内容和任务要求本课程的性质、内容和任务要求本课程的性质、内容和任务要求本课程的性质、内容和任务要求主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：（1 1）工业控制系统中的继电器）工业控制系统中的继电器）工业控制系统中的继电器）工业控制系统中的继电器接触器控制系统；接触器控制系统；接触器控制系统

6、；接触器控制系统；（2 2）PLCPLC控制系统；控制系统；控制系统；控制系统；（3 3）变频器的基本应用。）变频器的基本应用。）变频器的基本应用。）变频器的基本应用。学习方法建议学习方法建议学习方法建议学习方法建议 ：（1 1）打好继电器）打好继电器）打好继电器）打好继电器接触器控制系统的基础，进而学习掌握接触器控制系统的基础，进而学习掌握接触器控制系统的基础，进而学习掌握接触器控制系统的基础，进而学习掌握PLCPLC控制系统的应用；控制系统的应用；控制系统的应用；控制系统的应用；（2 2）注意学习内容的普及和发展需要；）注意学习内容的普及和发展需要；）注意学习内容的普及和发展需要；）注意学

7、习内容的普及和发展需要；（3 3）学习时应注意掌握基本原理和应用规律；）学习时应注意掌握基本原理和应用规律；）学习时应注意掌握基本原理和应用规律；）学习时应注意掌握基本原理和应用规律；（4 4）加强实践技能训练做到理论和实践结合。）加强实践技能训练做到理论和实践结合。）加强实践技能训练做到理论和实践结合。）加强实践技能训练做到理论和实践结合。2021/9/152021/9/154 4第1章 常用电动机控制电路1.11.1概概概概述述述述继电器继电器继电器继电器接触器控制电路由各种低压电器所组成。接触器控制电路由各种低压电器所组成。接触器控制电路由各种低压电器所组成。接触器控制电路由各种低压电器

8、所组成。一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关控一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关控一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关控一个最简单的三相异步电动机控制电路，可以用一个闸刀开关控制电动机的启动运行和停止。制电动机的启动运行和停止。制电动机的启动运行和停止。制电动机的启动运行和停止。实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、实际应用中要达到自动控制的要求，电路中需要借助各种开关、继电器、接触器等电器元件，它们能够根据操

9、作人员所发出的控制指继电器、接触器等电器元件，它们能够根据操作人员所发出的控制指继电器、接触器等电器元件，它们能够根据操作人员所发出的控制指继电器、接触器等电器元件，它们能够根据操作人员所发出的控制指令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。令信号，实现对电动机的自动控制、保护和监测等功能。2021/9/152021/9/155 51.2三相异步电动机直接启动控制电路1.2.11.2.1三相异步电动机的启动问题三相异步电动机的启动问题三相异步电动机的启动问题三相异步电动机的启动问题 三相

10、异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。动时起，到达额定转速为止这一段过程。三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大为额定电流的为额定电流的4 47 7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。（1 1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时可造成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。可造成影响连

11、接在电网上的其他设备的正常运行。（2 2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。（3 3）造成过流保护装置误动作。）造成过流保护装置误动作。因此：三相异步电动机的启动控制方式有两种：因此：三相异步电动机的启动控制方式有两种：一种是直接启动控制；一种是直接启动控制；另一种是降压启动控制。另一种是降压启动控制。2021/9/152021/9/156 61.2.21.2.2用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运用刀开关直接控制的三相异步电动机单向运转

12、电路转电路转电路转电路1.1.刀开关刀开关刀开关刀开关 胶壳开关胶壳开关 铁壳开关铁壳开关 组合开关组合开关 闸刀开关的图形和文字符号闸刀开关的图形和文字符号2021/9/152021/9/157 72.2.采用刀开关控制的异步电动机启动电路采用刀开关控制的异步电动机启动电路采用刀开关控制的异步电动机启动电路采用刀开关控制的异步电动机启动电路实物示意图实物示意图实物示意图实物示意图 电气控制电气控制电气控制电气控制线路图线路图线路图线路图电路的工作原理是：（1）合上电源开关QS 三相异步电动机通电电动机启动；（2）断开QS 电动机断电停转。2021/9/152021/9/158 81.2.3.

13、1.2.3.使用空气断路器直接控制电动机单使用空气断路器直接控制电动机单使用空气断路器直接控制电动机单使用空气断路器直接控制电动机单向运转的电路向运转的电路向运转的电路向运转的电路空气断路器是一种具有过负载、过热、电源空气断路器是一种具有过负载、过热、电源空气断路器是一种具有过负载、过热、电源空气断路器是一种具有过负载、过热、电源欠压、过压等保护功能于一体的电器。欠压、过压等保护功能于一体的电器。欠压、过压等保护功能于一体的电器。欠压、过压等保护功能于一体的电器。多种断路器的外形多种断路器的外形多种断路器的外形多种断路器的外形2021/9/152021/9/159 9空气断路器的基本结构空气断

14、路器的基本结构空气断路器的基本结构空气断路器的基本结构 在合闸后，搭钩将锁键钩住，使主触点闭合，电动机通电启动运行。扳动手柄于“分”的位置(或按下“分”的按钮)，搭钩脱开，主触点在复位弹簧的拉力作用下断开，切断电动机电源。除手动分断之外。空气断路器还可以分别由三个脱扣器自动分断，实现对应的保护功能。2021/9/152021/9/151010 常用几种熔断器的外形常用几种熔断器的外形常用几种熔断器的外形常用几种熔断器的外形1.2.4.1.2.4.用接触器直接控制电动机单向用接触器直接控制电动机单向用接触器直接控制电动机单向用接触器直接控制电动机单向运转的电路运转的电路运转的电路运转的电路 实现

15、对电动机的控制除前面介绍的刀开关外，电动机控制电路所使用的电器还有熔断器、接触器、热继电器和按钮开关等几种低压电器。（1）熔断器）熔断器 熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制有效的短路保护电器，它串联在电路中。2021/9/152021/9/151111（2 2）接触器）接触器）接触器）接触器 接触器是一种自动化的控制电器，接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路。交流接触器从结构上可分为电磁系统、触点系统和灭弧装置三大部分。2021/9/152021/9/151

16、212（3 3)热继电器热继电器热继电器热继电器热继电器正是根据电动机过载保护的需要而设计的，它利热继电器正是根据电动机过载保护的需要而设计的，它利用电流热效应原理和反时限特性，当热量积聚到一定程度时使用电流热效应原理和反时限特性，当热量积聚到一定程度时使触点断开切断电路，实现对电动机的过载保护。触点断开切断电路，实现对电动机的过载保护。注意：熔断器和热继电器这两种保护电器，都是利用电流的热效应原理作过流保护的，但它们的动作原理不同，用途也有所不同，不能混淆。2021/9/152021/9/151313（4 4）按钮开关按钮开关按钮开关按钮开关按钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主按

17、钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主按钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主按钮开关是一种手动电器，常称作控制按钮或按钮。主要用于人们对电路发出控制指令。要用于人们对电路发出控制指令。要用于人们对电路发出控制指令。要用于人们对电路发出控制指令。为了便于操作人员识别，避免发生误操作，生产中用不同的颜色和符号来区分按钮的功能及作用，不能乱用，特别是红色按钮一定是用于停止控制。2021/9/152021/9/151414（5 5）接触器控制电动机单向运转的电路）接触器控制电动机单向运转的电路 2021/9/152021/9/151515控制原理：控制原理：(1)(1)合上电源开关合

18、上电源开关QSQS：接通电源；：接通电源；(2)(2)启动控制：启动控制：按下启动按钮按下启动按钮SB2SB2 接触器接触器KMKM电磁线圈得电吸合电磁线圈得电吸合KMKM主触点闭合主触点闭合 电动机电动机MM得电启动运转得电启动运转KMKM辅助动合触点闭合辅助动合触点闭合自锁控制自锁控制(3)(3)停止控制：停止控制：按下停止按钮按下停止按钮SB1 SB1 接触器接触器KMKM电磁线圈断电释放电磁线圈断电释放 KMKM主触点断开主触点断开 电动机电动机MM断电停止断电停止KMKM辅助动合触点断开辅助动合触点断开自锁控制解除自锁控制解除（4 4）过载保护：）过载保护：当电动机在运行中出现过载并

19、达到一定程度时当电动机在运行中出现过载并达到一定程度时 热继电器热继电器FRFR动作动作FRFR动断触点断开动断触点断开 接触器接触器KMKM电磁线圈断电释放电磁线圈断电释放 KMKM主触点断开主触点断开 电动机电动机MM断电停止断电停止 2021/9/152021/9/151616（5 5）失压保护）失压保护 上述电路如在工作中突然停电而又恢复供电，由于接触器上述电路如在工作中突然停电而又恢复供电，由于接触器KMKM断电时自锁触点已断开，这就保证了在未再次按下启动按钮断电时自锁触点已断开，这就保证了在未再次按下启动按钮SB2SB2时接触器时接触器KMKM不动作，因此不会因电动机自行启动而造成

20、设不动作，因此不会因电动机自行启动而造成设备和人身事故。这种在突然停电时能够自动切断电动机电源的备和人身事故。这种在突然停电时能够自动切断电动机电源的保护功能称为失压保护功能称为失压(或零压或零压)保护，由接触器保护，由接触器KMKM实现。实现。（6 6）欠压保护）欠压保护 上述电路如果电源电压过低上述电路如果电源电压过低(如降至额定电压的如降至额定电压的8585以下以下)，则接触器线圈产生的电磁吸力不足，接触器会在复位弹簧的，则接触器线圈产生的电磁吸力不足，接触器会在复位弹簧的作用下释放，从而切断电动机电源，防止电动机在电压不足的作用下释放，从而切断电动机电源，防止电动机在电压不足的情况下运

21、行，这种保护功能称为欠压保护，同样由接触器情况下运行，这种保护功能称为欠压保护，同样由接触器KMKM实实现。现。2021/9/152021/9/151717 1.2.51.2.5三相异步电动机的顺序控制和多点控制电三相异步电动机的顺序控制和多点控制电三相异步电动机的顺序控制和多点控制电三相异步电动机的顺序控制和多点控制电路路路路1 1顺序控制电路顺序控制电路顺序控制电路顺序控制电路（1 1）主电路实现顺序控制）主电路实现顺序控制）主电路实现顺序控制）主电路实现顺序控制 ；电动机电动机M2M2的主电路接在的主电路接在M1M1的控制接触器的控制接触器KM1KM1的主触点后面，的主触点后面，只有只有

22、KM1KM1主触点闭合，主触点闭合，M1M1启动后，启动后，M2M2才能得电运行才能得电运行 。2021/9/152021/9/151818（2 2）控制电路实现顺序控制。）控制电路实现顺序控制。（a)(b)(a)(b)(c)c)上图（上图（a a）为）为M1M1、M2M2顺序启动同时停止；图（顺序启动同时停止；图（b b）为为M1M1、M2M2顺序启动而分别停止；图（顺序启动而分别停止；图（c c）则为）则为M1M1、M2M2顺顺序启动而序启动而M2M2先停后先停后M1M1才能停止。才能停止。2021/9/152021/9/1519192 2多点（异地）控制电路多点（异地）控制电路 多点控制

23、的基本原理是将启动按钮的动合触点并联多点控制的基本原理是将启动按钮的动合触点并联（SB3SB3、SB4SB4），这样不论在什么地方只要按下其中一个），这样不论在什么地方只要按下其中一个按钮按钮KMKM的线圈均可得电工作；而将停止按钮的动断触点的线圈均可得电工作；而将停止按钮的动断触点相串联（相串联（SB1SB1、SB2SB2）就可以实现异地停止控制。）就可以实现异地停止控制。2021/9/152021/9/1520201.2.61.2.6三相异步电动机的正反转控制电路三相异步电动机的正反转控制电路 1.1.使用倒顺开关控制的正反转控制电路使用倒顺开关控制的正反转控制电路 电路的工作原理是：电路

24、的工作原理是：操作倒顺开关操作倒顺开关QSQS，把手柄板至，把手柄板至“顺顺”的位置时，的位置时，QSQS的触点往上接的触点往上接通，电动机与电源的连接相序为通，电动机与电源的连接相序为L1D1L1D1、L2D2L2D2、L3D3L3D3电动机正转电动机正转运行；当把手柄板至运行；当把手柄板至“倒倒”的位置时，的位置时，QSQS的触点往下接通，电动机与电的触点往下接通，电动机与电源的连接相序为源的连接相序为L1D2L1D2、L2D1L2D1、L3D3L3D3电动机反转运行；当把手柄电动机反转运行；当把手柄板至板至“停停”的位置时，的位置时，QSQS的触点断开，电动机断电停止。的触点断开，电动机

25、断电停止。2021/9/152021/9/152121 2.2.使用交流接触器控制的正反转控制电路使用交流接触器控制的正反转控制电路 双重联锁正反转控制电路双重联锁正反转控制电路 该电路可实现电动机的直接正反转切换，其控制过程如下：该电路可实现电动机的直接正反转切换，其控制过程如下：（1 1）正转控制（设开始启动）正转控制（设开始启动）（2 2）反转控制（设由原来正转切换）反转控制（设由原来正转切换）可让学生自行分析可让学生自行分析2021/9/152021/9/1522221.2.71.2.7行程位置控制电路行程位置控制电路行程位置控制电路行程位置控制电路行程开关是一种将机械信号转换为电信号

26、，以控制运行程开关是一种将机械信号转换为电信号，以控制运行程开关是一种将机械信号转换为电信号，以控制运行程开关是一种将机械信号转换为电信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器，它也属于主令电器。动部件位置或行程的自动控制电器，它也属于主令电器。动部件位置或行程的自动控制电器，它也属于主令电器。动部件位置或行程的自动控制电器，它也属于主令电器。2021/9/152021/9/152323 实现机床的工作台自动往复运动的电动机拖动控制电路实现机床的工作台自动往复运动的电动机拖动控制电路 2021/9/152021/9/1524241.3 三相异步电动机降压启动控制电路 1.3.11.3.1三相

27、笼型异步电动机降压启动控制电路三相笼型异步电动机降压启动控制电路三相笼型异步电动机降压启动控制电路三相笼型异步电动机降压启动控制电路1.1.串电阻串电阻串电阻串电阻(电抗电抗电抗电抗)降压启动控制电路降压启动控制电路降压启动控制电路降压启动控制电路2021/9/152021/9/152525 1.3.21.3.2自耦变压器降压启动控制电路自耦变压器降压启动控制电路自耦变压器降压启动控制电路自耦变压器降压启动控制电路自耦变压器降压启动是利用自耦变压器二次绕组的不同抽头降自耦变压器降压启动是利用自耦变压器二次绕组的不同抽头降自耦变压器降压启动是利用自耦变压器二次绕组的不同抽头降自耦变压器降压启动是

28、利用自耦变压器二次绕组的不同抽头降压启动，待启动正常后再转回额定工作电压启动，待启动正常后再转回额定工作电压启动，待启动正常后再转回额定工作电压启动，待启动正常后再转回额定工作电 压，这样既能适应不同负压，这样既能适应不同负压，这样既能适应不同负压，这样既能适应不同负载启动的需要，又能获得较大的启动转矩，常被用来启动容量较大载启动的需要，又能获得较大的启动转矩，常被用来启动容量较大载启动的需要，又能获得较大的启动转矩，常被用来启动容量较大载启动的需要，又能获得较大的启动转矩，常被用来启动容量较大的三相异步电动机。的三相异步电动机。的三相异步电动机。的三相异步电动机。（1 1）启动时，将手柄向上

29、扳至）启动时，将手柄向上扳至）启动时，将手柄向上扳至）启动时，将手柄向上扳至“起动起动起动起动”位置，图中左右两组位置，图中左右两组位置，图中左右两组位置，图中左右两组(各三个各三个各三个各三个)触点闭合，触点闭合，触点闭合，触点闭合，电动机定子绕组接入自耦变压器降压启动。电动机定子绕组接入自耦变压器降压启动。电动机定子绕组接入自耦变压器降压启动。电动机定子绕组接入自耦变压器降压启动。（2 2）当电动机转速将近升至额定转速时，可将手柄向下扳至）当电动机转速将近升至额定转速时，可将手柄向下扳至）当电动机转速将近升至额定转速时，可将手柄向下扳至）当电动机转速将近升至额定转速时，可将手柄向下扳至“运

30、行运行运行运行”位置，左、位置，左、位置，左、位置，左、右两组触点断开，将自耦变压器从线路中切除；中间一组触点闭合，电动机右两组触点断开，将自耦变压器从线路中切除；中间一组触点闭合，电动机右两组触点断开，将自耦变压器从线路中切除；中间一组触点闭合，电动机右两组触点断开，将自耦变压器从线路中切除；中间一组触点闭合，电动机全压运行。全压运行。全压运行。全压运行。（3 3）要停机时，只须按下停机按钮）要停机时，只须按下停机按钮）要停机时，只须按下停机按钮）要停机时，只须按下停机按钮SBSB，使失压脱扣器，使失压脱扣器，使失压脱扣器，使失压脱扣器KVKV的线圈断电而造成衔铁的线圈断电而造成衔铁的线圈断

31、电而造成衔铁的线圈断电而造成衔铁释放，通过机械脱扣装置将运行一组触点断开，同时手柄会自动跳回释放，通过机械脱扣装置将运行一组触点断开，同时手柄会自动跳回释放，通过机械脱扣装置将运行一组触点断开，同时手柄会自动跳回释放，通过机械脱扣装置将运行一组触点断开，同时手柄会自动跳回“停机停机停机停机”位置，启动器所有的触点都断开，电动机断电，为下一次启动做准备。位置，启动器所有的触点都断开，电动机断电，为下一次启动做准备。位置，启动器所有的触点都断开，电动机断电，为下一次启动做准备。位置，启动器所有的触点都断开，电动机断电，为下一次启动做准备。2021/9/152021/9/152626 1.3.31.

32、3.3星形星形星形星形三角形（三角形（三角形（三角形（Y/Y/）降压启动控制电路）降压启动控制电路）降压启动控制电路）降压启动控制电路11星形星形星形星形三角形降压启动的原理三角形降压启动的原理三角形降压启动的原理三角形降压启动的原理星形星形星形星形三角形降压启动又称为三角形降压启动又称为三角形降压启动又称为三角形降压启动又称为Y/Y/降压启动。它是利用三相异降压启动。它是利用三相异降压启动。它是利用三相异降压启动。它是利用三相异步电动机在正常运行时定子绕组为三角形联结（步电动机在正常运行时定子绕组为三角形联结（步电动机在正常运行时定子绕组为三角形联结（步电动机在正常运行时定子绕组为三角形联结

33、（形），而在启动时形），而在启动时形），而在启动时形），而在启动时先将定子绕组接成星形（先将定子绕组接成星形（先将定子绕组接成星形（先将定子绕组接成星形（Y Y形），使每相绕组承受的电压为电源的相形），使每相绕组承受的电压为电源的相形），使每相绕组承受的电压为电源的相形），使每相绕组承受的电压为电源的相电压（电压（电压（电压（220V220V）降低启动电压，限制启动电流，待启动正常后再把定）降低启动电压，限制启动电流，待启动正常后再把定）降低启动电压，限制启动电流，待启动正常后再把定）降低启动电压，限制启动电流，待启动正常后再把定子绕组改接成三角形（子绕组改接成三角形（子绕组改接成三角形（子绕

34、组改接成三角形（形）每相绕组承受的电压为电源的线电压形）每相绕组承受的电压为电源的线电压形）每相绕组承受的电压为电源的线电压形）每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V380V）正常运行。）正常运行。）正常运行。）正常运行。2.2.时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器自动控制的电路中使用了时间继电器（自动控制的电路中使用了时间继电器（自动控制的电路中使用了时间继电器（自动控制的电路中使用了时间继电器（KTKT）对电动机启动延时）对电动机启动延时）对电动机启动延时）对电动机启动延时进行控制。时间继电器也称延时继电器，当对其输入信号后，需要进行控制。时间继电器也称延时继电器，当对其输入信号后

35、，需要进行控制。时间继电器也称延时继电器，当对其输入信号后，需要进行控制。时间继电器也称延时继电器，当对其输入信号后，需要经过一段时间经过一段时间经过一段时间经过一段时间(延时延时延时延时)，输出部分才会动作。时间继电器主要用作时，输出部分才会动作。时间继电器主要用作时，输出部分才会动作。时间继电器主要用作时，输出部分才会动作。时间继电器主要用作时间上的控制。间上的控制。间上的控制。间上的控制。1 1延时闭合瞬时断开动合触点；延时闭合瞬时断开动合触点；22延时断开瞬时闭合动断触点；延时断开瞬时闭合动断触点；33瞬时闭合延时断开瞬时闭合延时断开动合触点；动合触点；44瞬时断开延时闭合动断触点；瞬

36、时断开延时闭合动断触点；55断电延时线圈；断电延时线圈；66通电延时线圈通电延时线圈2021/9/152021/9/1527273.3.星形星形三角形降压启动自动控制电路三角形降压启动自动控制电路 电路的起动过程如下；电路的起动过程如下；KM1 KM1线圈得电线圈得电 电动机电动机MM星形联星形联结自锁结自锁 按下起动按钮按下起动按钮SB2SB2 KM2 KM2线圈得电线圈得电 降压起动降压起动 KT KT线圈得电线圈得电 开始计时（起动时间）开始计时（起动时间）延时时间到延时时间到 KT KT动断触点延时断开动断触点延时断开 KM2 KM2断断电电 KT KT动合触点延时闭合动合触点延时闭合

37、 KM3 KM3通电通电 电动机电动机MM三角形联结自锁全压运行三角形联结自锁全压运行2021/9/152021/9/1528281.3.4 1.3.4 三相绕线转子异步电动机降压启动控制电路三相绕线转子异步电动机降压启动控制电路转子绕线式异步电动机可以通过电刷在转子绕组中串接外加电阻转子绕线式异步电动机可以通过电刷在转子绕组中串接外加电阻转子绕线式异步电动机可以通过电刷在转子绕组中串接外加电阻转子绕线式异步电动机可以通过电刷在转子绕组中串接外加电阻减小启动电流，根据交流电动机的运转特性，当增大转子电路电阻时，减小启动电流，根据交流电动机的运转特性，当增大转子电路电阻时，减小启动电流，根据交流

38、电动机的运转特性，当增大转子电路电阻时，减小启动电流，根据交流电动机的运转特性，当增大转子电路电阻时，其机械特性变软，在一定的负载转矩下转速下降，这样可以在一定范其机械特性变软，在一定的负载转矩下转速下降，这样可以在一定范其机械特性变软，在一定的负载转矩下转速下降，这样可以在一定范其机械特性变软，在一定的负载转矩下转速下降，这样可以在一定范围内调节电动机的转速，而且在减小启动电流的同时可以获得较大的围内调节电动机的转速，而且在减小启动电流的同时可以获得较大的围内调节电动机的转速，而且在减小启动电流的同时可以获得较大的围内调节电动机的转速，而且在减小启动电流的同时可以获得较大的启动转矩。启动转矩

39、。启动转矩。启动转矩。（1 1）按时间原则控制）按时间原则控制）按时间原则控制）按时间原则控制控制过程中选择时间作为变化参量进行控制的方式称为时间原则控制过程中选择时间作为变化参量进行控制的方式称为时间原则控制过程中选择时间作为变化参量进行控制的方式称为时间原则控制过程中选择时间作为变化参量进行控制的方式称为时间原则。2021/9/152021/9/152929（2 2）按电流原则控制）按电流原则控制）按电流原则控制）按电流原则控制 控制过程中选择电流作为变化参量进行控制的方式称为电流原则。控制过程中选择电流作为变化参量进行控制的方式称为电流原则。当按下起动按钮当按下起动按钮SB1SB1后，电

40、动机转子串入全部电阻（后，电动机转子串入全部电阻（R1R1、R2R2、R3R3）启动，由于启动时转子电流较大，三个电流继电器全部动作，它们）启动，由于启动时转子电流较大，三个电流继电器全部动作，它们串接在控制电路中的动断触点同时全部断开。随着电动机的转速逐渐上串接在控制电路中的动断触点同时全部断开。随着电动机的转速逐渐上升，转子电流逐渐减小使三个电流继电器升，转子电流逐渐减小使三个电流继电器KA1 KA2 KA3KA1 KA2 KA3依次释放，依次释放，其动断触点依次闭合，控制其动断触点依次闭合，控制KM1 KM2 KM3KM1 KM2 KM3逐级短接转子电阻逐级短接转子电阻R1 R1 R2

41、R3R2 R3。中间继电器。中间继电器KAKA起延缓作用，保证在三个电流继电器动作后才起延缓作用，保证在三个电流继电器动作后才能接通能接通KM1KM1、KM2KM2、KM3KM3电路，防止在起动瞬间三个接触器直接通电。电路，防止在起动瞬间三个接触器直接通电。（2 2）按电流原则控制）按电流原则控制）按电流原则控制）按电流原则控制 控制过程中选择电流作为变化参量进行控制的方式称为电流原则。控制过程中选择电流作为变化参量进行控制的方式称为电流原则。当按下起动按钮当按下起动按钮SB1SB1后，电动机转子串入全部电阻（后，电动机转子串入全部电阻（R1R1、R2R2、R3R3）启动，由于启动时转子电流较

42、大，三个电流继电器全部动作，它们）启动，由于启动时转子电流较大，三个电流继电器全部动作，它们串接在控制电路中的动断触点同时全部断开。随着电动机的转速逐渐上串接在控制电路中的动断触点同时全部断开。随着电动机的转速逐渐上升，转子电流逐渐减小使三个电流继电器升，转子电流逐渐减小使三个电流继电器KA1 KA2 KA3KA1 KA2 KA3依次释放，依次释放，其动断触点依次闭合，控制其动断触点依次闭合，控制KM1 KM2 KM3KM1 KM2 KM3逐级短接转子电阻逐级短接转子电阻R1 R1 R2 R3R2 R3。中间继电器。中间继电器KAKA起延缓作用，保证在三个电流继电器动作后才起延缓作用，保证在三

43、个电流继电器动作后才能接通能接通KM1KM1、KM2KM2、KM3KM3电路，防止在起动瞬间三个接触器直接通电。电路，防止在起动瞬间三个接触器直接通电。2021/9/152021/9/153030（3 3）中间继电器（）中间继电器（KAKA）它的主要作用是用来传递信号或同时控制多个电路和起中它的主要作用是用来传递信号或同时控制多个电路和起中间转换作用，也可用它来控制小容量电动机或其他电气执行元间转换作用，也可用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。件。中间继电器的结构和工作原理与小型交流接触器基本相同，中间继电器的结构和工作原理与小型交流接触器基本相同，只是它的电磁系统小些，触点没有主、辅之

44、分，而且触点数量只是它的电磁系统小些，触点没有主、辅之分，而且触点数量较多。较多。2021/9/152021/9/1531311.3.51.3.5频敏变阻器控制电路频敏变阻器控制电路 频繁变阻器是一种随电动机启动过程转速的升高频繁变阻器是一种随电动机启动过程转速的升高(转子电流频率下降转子电流频率下降)而而阻抗值自动下降的器件。它的阻值能随启动过程的进行自动而又平滑地减小，阻抗值自动下降的器件。它的阻值能随启动过程的进行自动而又平滑地减小，使启动过程能平滑地进行。使启动过程能平滑地进行。主电路在电动机定子电路接入电流互感器主电路在电动机定子电路接入电流互感器TATA、电流表、电流表A A、热继

45、电器、热继电器FRFR的发热元件的发热元件和中间继电器和中间继电器KAKA的动断触点，是为了在正常运行时接入热继电器进行过载保护，而起动的动断触点，是为了在正常运行时接入热继电器进行过载保护，而起动时发热元件被短接，防止误动作时发热元件被短接，防止误动作 。电流表。电流表A A经电流互感器串入电路，便于对电动机定子经电流互感器串入电路，便于对电动机定子电流的测量。电动机转子电路接入频敏变阻器电流的测量。电动机转子电路接入频敏变阻器RFRF，由接触器，由接触器KM2KM2主触点在起动完毕后将主触点在起动完毕后将其短接。转换开关其短接。转换开关SASA用于选择手动控制或自动控制。用于选择手动控制或

46、自动控制。2021/9/152021/9/1532321.4 三相异步电动机调速控制电路1.4.11.4.1三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速根据异步电动机的转速公式：根据异步电动机的转速公式：根据异步电动机的转速公式：根据异步电动机的转速公式：n n（1 1s s）60f60fpp，可见三相异步电动机的调速方法可以有下列三种：可见三相异步电动机的调速方法可以有下列三种：可见三相异步电动机的调速方法可以有下列三种：可见三相异步电动机的调速方法可以有下列三种：(1)(1)改变异步电动机转差率改变异步电动机转差率改变异步电动机转差率改变异步电动机转差率

47、s s的调速。的调速。的调速。的调速。(2)(2)改变异步电动机定子绕组磁极对数改变异步电动机定子绕组磁极对数改变异步电动机定子绕组磁极对数改变异步电动机定子绕组磁极对数p p的变极调速。的变极调速。的变极调速。的变极调速。(3)(3)改变电源频率改变电源频率改变电源频率改变电源频率f f的变频调速。的变频调速。的变频调速。的变频调速。1.4.21.4.2变转差率调速变转差率调速变转差率调速变转差率调速异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比。因此，改异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比。因此，改异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比。因此，改异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比。因此，改变

48、异步电动机的定子电压也就是改变电动机的转矩和机械特变异步电动机的定子电压也就是改变电动机的转矩和机械特变异步电动机的定子电压也就是改变电动机的转矩和机械特变异步电动机的定子电压也就是改变电动机的转矩和机械特性，从而实现调速，这是一种比较简单的方法。特别是晶闸性，从而实现调速，这是一种比较简单的方法。特别是晶闸性，从而实现调速，这是一种比较简单的方法。特别是晶闸性，从而实现调速，这是一种比较简单的方法。特别是晶闸管技术的发展使管技术的发展使管技术的发展使管技术的发展使 交流调压调速电路得到广泛应用。交流调压调速电路得到广泛应用。交流调压调速电路得到广泛应用。交流调压调速电路得到广泛应用。2021

49、/9/152021/9/1533331.4.31.4.3变磁极调速控制电路变磁极调速控制电路按照三相异步电动机的工作原理，在电源频率恒定的前提下，异步按照三相异步电动机的工作原理，在电源频率恒定的前提下，异步按照三相异步电动机的工作原理，在电源频率恒定的前提下，异步按照三相异步电动机的工作原理，在电源频率恒定的前提下，异步电动机的同步转速与旋转磁场的磁极对数成反比，磁极对数增加一倍时，电动机的同步转速与旋转磁场的磁极对数成反比，磁极对数增加一倍时，电动机的同步转速与旋转磁场的磁极对数成反比，磁极对数增加一倍时，电动机的同步转速与旋转磁场的磁极对数成反比，磁极对数增加一倍时，同步转速就下降一半，

50、电动机转子的转速也近似下降一半。通过改变异步同步转速就下降一半，电动机转子的转速也近似下降一半。通过改变异步同步转速就下降一半，电动机转子的转速也近似下降一半。通过改变异步同步转速就下降一半，电动机转子的转速也近似下降一半。通过改变异步电动机旋转磁场磁极对数来改变其同步转速，即可以调节电动机的转速。电动机旋转磁场磁极对数来改变其同步转速，即可以调节电动机的转速。电动机旋转磁场磁极对数来改变其同步转速，即可以调节电动机的转速。电动机旋转磁场磁极对数来改变其同步转速，即可以调节电动机的转速。双速异步电动机的定子绕组接线图。（双速异步电动机的定子绕组接线图。（双速异步电动机的定子绕组接线图。（双速异