《工厂电气与可编程序控制器应用技术》-yy2.pptx

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1、第第2章章 电气控制线路的基本环节电气控制线路的基本环节n n 电气控制系统图及绘制原则 n n 并励直流电动机的基本控制电路并励直流电动机的基本控制电路n n 三相笼型异步电动机的控制电路三相笼型异步电动机的控制电路n n 典型设备电气控制电路分析典型设备电气控制电路分析2.1 电气控制系统图及绘制原则电气控制系统图及绘制原则 电气控制系统图的定义电气控制系统是由电气控制元件按一定要求联接成电气控制系统是由电气控制元件按一定要求联接成为了清晰地表达生产机械电气控制系统的工作原理，便于为了清晰地表达生产机械电气控制系统的工作原理，便于系统的安装、调整、使用和维修，将电气控制系统中的各系统的安装

2、、调整、使用和维修，将电气控制系统中的各电气元件用一定的图形符号和文字符号表达出来，再将其电气元件用一定的图形符号和文字符号表达出来，再将其连接情况用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制连接情况用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制系统图。系统图。常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与安装接线图。安装接线图。2.1.1 电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记n n1图形符号和文字符号电电气气控控制制系系统统图图中中，电电气气元元件件的的图图形形符符号号、文文字字符符号号必必须须采采用用国国家家最最新新标标准准，即即GBGBT4

3、728T472819962000“19962000“电电气气简简图图用用图图形形符符号号”、GBGBT6988T69881 142002“42002“电电气气技技术术文文件件的的编编制制”、GBGBT6988T69886-1993“6-1993“控控制制系系统统功功能能图图表表的的绘绘制制”、GBGBT7159-1987“T7159-1987“电电气气技技术术中中的的文文字字符符号号制制定定通通则则”，并并按按照照GBGBT6988-1997“T6988-1997“电电气气制制图图”要要求求来来绘绘制电气控制系统图。制电气控制系统图。n n2接线端子标记2.1.2 电气控制图绘制原则电气原理图

4、电电气气原原理理图图又又称称电电路路图图，它它是是用用图图形形符符号号和和项项目目代代号号表表示示电电路路中中各各个个电电器器元元件件连连接接关关系系和和电电气气工工作作原原理理的的。它它不不反反映映电电气气元元件件的的大大小小、安安装装位位置置，只只用用电电气气元元件件的的导导电电部部件件及及其其接接线线端端钮钮表表示示电电气气元元件件，用用导导线线将将这这些些导导电电部部件件连连接接起起来来，反反映映其其连连接接关关系系。所所以以电电气气原原理理图图结结构构简简单单、层层次次分分明明，关关系系明明确确，适适用用于于分分析析研研究究电电路路的的工工作作原原理理，且且为为其其他他电电气气图图的

5、的依依据据，在在设设计计部部门门和和生生产产现现场场获得广泛的应用。获得广泛的应用。CW6132普通车床电气原理图普通车床电气原理图（1）绘制电气原理图的原则）绘制电气原理图的原则n n1)1)图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。文字符号。n n2)2)电气原理图的组成电气原理图的组成 n n3)3)电源线的画法电源线的画法 n n4)4)原理图中电气元件的画法原理图中电气元件的画法 n n5)5)电气原理图中电气触头的画法电气原理图中电气触头的画法 n n6)6)原理图的布局原理图的布局 n n7)7)线路连接点、交叉点的

6、绘制线路连接点、交叉点的绘制 n n8)8)原理图的绘制要层次分明，各电器元件及触头的安排要原理图的绘制要层次分明，各电器元件及触头的安排要合理，既要做到所用元器件最少，耗能最少，又要保证电合理，既要做到所用元器件最少，耗能最少，又要保证电路运行可靠，节省连接导线以及安装、维修方便。路运行可靠，节省连接导线以及安装、维修方便。(2)关于电气原理图图面区域的划分关于电气原理图图面区域的划分 为了便于确定原理图的内容和组成部分在 图中的位置，可在各种幅面的图样区。每个分区内竖边方向用大写的拉丁字母号，横边方向用阿拉伯数字编号。编号的顺序应从与标题栏相对应的图幅的左上角始，分区代号用该区的拉丁字母和

7、阿拉伯数字表示。有时为了分析方便，也把数字区放在图的下面。为了方便读图，利于理解电路工作原理，常在图面区域对应的上方标明该区域的元件或电路的功能(3)继电器、接触器触头位置的索引继电器、接触器触头位置的索引 电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继电器、接触器触头所在图中位置的索引代号，索引代号用图面区域号表示。其中左栏为常开触头所在图区号，右栏为常闭触头所在图区号(4)电气图中技术数据的标注 电气原理中电气元件的相关数据，常在电气原理图中电器元件文字符号下方标注出来。2.电器布置图电器元件的布置应注意以下几方面：电器元件的布置应注意以下几方面：n n1)1)体积大和较重的电器元件应安

8、装在电器安装板的下方，体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装板的上面。而发热元件应安装在电器安装板的上面。n n2)2)强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。n n3)3)需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。高或过低。n n4)4)电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。n n5)5)电器元件布置不宜过

9、密，应留有一定间距。如用走线槽，电器元件布置不宜过密，应留有一定间距。如用走线槽，应加大各排电器间距，以利布线和维修。应加大各排电器间距，以利布线和维修。CW6132车床电气设备安装及控制盘车床电气设备安装及控制盘电器布置图电器布置图3.电气安装接线图n n电气安装接线图的绘制原则是：（1 1）外部单元同一电器的各部件应画在一起，其布置尽可）外部单元同一电器的各部件应画在一起，其布置尽可能符合电器的实际情况。能符合电器的实际情况。（2 2）各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电）各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，并保持一致。气原理图为准，并保持一致。（3 3）

10、不在同一配电屏上和同一控制柜上的各个电器元件的）不在同一配电屏上和同一控制柜上的各个电器元件的连接，必须经接线端子板进行连接。互连图中的电气互连连接，必须经接线端子板进行连接。互连图中的电气互连关系用线束表示。连接导线应注明导线的规格（数量、截关系用线束表示。连接导线应注明导线的规格（数量、截面积等），一般不表示实际走线途径，施工时由操作者根面积等），一般不表示实际走线途径，施工时由操作者根据实际情况选择最佳走线方式。据实际情况选择最佳走线方式。（4 4）对于控制装置的外部连接线，应在图上或用接线表表）对于控制装置的外部连接线，应在图上或用接线表表示清楚，同时还需标明电源的引入点。示清楚，同时

11、还需标明电源的引入点。2.2并励直流电动机的基本控制电并励直流电动机的基本控制电路路n n2.2.12.2.1启动控制电路启动控制电路并励直流电动机电枢回路串电阻2级启动控制线路。2.2.2正反转控制电路 改变直流电动机的旋转方向有两种方法：改变直流电动机的旋转方向有两种方法：1 1）改变）改变电枢电流方向，保持励磁磁场方向不变；电枢电流方向，保持励磁磁场方向不变；2 2）改变）改变励磁绕组电流方向，保持电枢电流方向不变。励磁绕组电流方向，保持电枢电流方向不变。并励直流电动机正反转控制线路并励直流电动机正反转控制线路2.2.3能耗制动控制电路 直流电动机的制动分为机械制动和电气制动。直流电动机

12、直流电动机的制动分为机械制动和电气制动。直流电动机进行电气制动时，励磁电源是不能切断的，同时为产生必进行电气制动时，励磁电源是不能切断的，同时为产生必要的制动转矩，还必须使励磁保持为额定值。直流电动机要的制动转矩，还必须使励磁保持为额定值。直流电动机的电气制动方式有能耗制动、反接制动和再生制动。的电气制动方式有能耗制动、反接制动和再生制动。并励直流电动机带能耗制动的正反转控制线路并励直流电动机带能耗制动的正反转控制线路2.2.4调速控制电路直流电动机的转速公式直流电动机的转速公式 式中式中UU电枢回路的电枢回路的 电源电压；电源电压；Ia Ia电枢电流；电枢电流；Ra Ra电枢绕组电阻；电枢绕

13、组电阻；Rs Rs电枢回路所串电阻。电枢回路所串电阻。Ce Ce决定于电动机结构决定于电动机结构的常数；的常数；电动机工磁通。电动机工磁通。1.电枢回路串电阻调速2.改变励磁主磁通调速3.改变电枢电压调速法n n 人们以前常采用他励直流发电机作为调速电源，组成直流发电机一电动机组的调速系统。这种系统虽然有较好的调速性能，也可实现无级调速，同时也能很方便地进行电动机启动、制动和正反转的控制。但由于这种系统机组多，设备庞大，费用高，且效率较低，过渡时间较长，渐渐被由晶闸管组成的整流装置的电动机直流调速系统所取代 2.3 三相笼型异步电动机的控制电路三相笼型异步电动机的控制电路n n2.3.1三相异

14、步电动机的基本控制电路1.1.全压启动控制电路全压启动控制电路2.2.正、反转控制电路正、反转控制电路3.3.顺序控制顺序控制4.4.行程控制行程控制1.全压启动控制电路n n（1 1）开关控制线路）开关控制线路（2）点动控制线路）点动控制线路(3)长动控制线路长动控制线路（4）长动及点动控制线路）长动及点动控制线路2.正、反转控制电路（1 1）接触器连锁正反转控制线路）接触器连锁正反转控制线路（2）双重连锁的正反转控制线路）双重连锁的正反转控制线路3.顺序控制4.行程控制2.3.2 三相异步电动机降压启动控制电路n n1.三相笼型异步电动机定子串电阻启动控制电路n n2.三相笼型异步电动机星

15、-三角（Y-）形启动控制电路n n 3.绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动控制电路1.三相笼型异步电动机定子串电阻启动控制电路n n（1 1）手动控制）手动控制（2）自动控制）自动控制2.三相笼型异步电动机星-三角（Y-）形启动控制电路n n（1 1）手动控制）手动控制（2）自动控制）自动控制3.绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动控制电路n n（1 1）按钮操作控制线路）按钮操作控制线路(2)自动控制自动控制2.3.3异步电动机的制动控制电路n n1.1.鼠笼型异步电动机能耗制动控制线路鼠笼型异步电动机能耗制动控制线路2.鼠笼型异步电动机反接制动控制线路2.4 典型设备电气控制电路分析典型设备

16、电气控制电路分析 n n机床电气控制系统图的分析方法及步骤：机床电气控制系统图的分析方法及步骤：n n1 1）了解金属切削机床的主要技术性能，了解其中机械、）了解金属切削机床的主要技术性能，了解其中机械、液压和气动各部分的分工、作用及工作原理。液压和气动各部分的分工、作用及工作原理。n n2 2）分析并明确机床所具有的运动，各运动执行件的运动）分析并明确机床所具有的运动，各运动执行件的运动性质、规律以及对这些运动属性的控制要求。性质、规律以及对这些运动属性的控制要求。n n3 3）主电路分析。根据对各运动的控制要求，对电气控制）主电路分析。根据对各运动的控制要求，对电气控制系统的主电路进行分析

17、。包括用电设备的数目、线路的连系统的主电路进行分析。包括用电设备的数目、线路的连接情况、各触点及保护环节的作用与功能等。接情况、各触点及保护环节的作用与功能等。n n4 4）控制电路分析。包括控制线路各环节的构成、相互关）控制电路分析。包括控制线路各环节的构成、相互关系及控制功能的实现等进行分析。系及控制功能的实现等进行分析。2.4.1 C650-2型普通车床电气控制线路 C650C650卧式车床电气控制原理图卧式车床电气控制原理图2.机床控制电路n n（1）主电动机的正、反转控制n n（2）主电动机的点动控制n n（3）主电动机的停车制动控制n n（4）机床快速移动电动机和冷却泵电动机 的控

18、制 2.4.2 Z3040型摇臂钻床电气控制线路n n 摇臂钻床的成形运动有：主轴的旋转(主运动)及垂直进给运动。n n辅助运动有：主轴箱沿摇臂导轨的径向移动、摇臂沿外立柱的上下升降运动、摇臂随外立柱一起绕内立柱的转动。对机床控制系统的控制要求：对机床控制系统的控制要求：n n1)1)刀具主轴的正反转控制，以实现螺纹的加工及退刀。刀具主轴的正反转控制，以实现螺纹的加工及退刀。n n 2)2)刀具主轴旋转及垂直进给速度的控制，以满足不同的刀具主轴旋转及垂直进给速度的控制，以满足不同的工艺要求。工艺要求。n n 3)3)外立柱、摇臂、主轴箱等部件位置的调整运动。外立柱、摇臂、主轴箱等部件位置的调整

19、运动。n n 4)4)为确保加工过程中刀具的径向位置不会发生变化，外为确保加工过程中刀具的径向位置不会发生变化，外立柱、摇臂、主轴箱等部件必须有夹紧与松开控制。立柱、摇臂、主轴箱等部件必须有夹紧与松开控制。n n 5)5)冷却泵及液压泵电动机的起停控制。冷却泵及液压泵电动机的起停控制。n n 6)6)必要的保护环节及照明指示电路。必要的保护环节及照明指示电路。n n 7)7)摇臂钻床的主轴旋转与摇臂的升降不允许同时进行，摇臂钻床的主轴旋转与摇臂的升降不允许同时进行，它们之间应互锁，以确保安全。它们之间应互锁，以确保安全。Z3040摇臂钻床电气控制原理图摇臂钻床电气控制原理图1主电动机的控制 2摇臂的升降控制3立柱和主轴箱的松开与夹紧控制