1、控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.1 異步電動機起動控制電路異步電動機起動控制電路三相異步電動機構造簡單、運轉可靠、三相異步電動機構造簡單、運轉可靠、維修方便。與同容量的直流電機比較，維修方便。與同容量的直流電機比較，具有體積小、分量輕、轉動慣性小的特具有體積小、分量輕、轉動慣性小的特點。因此得到廣泛運用。點。因此得到廣泛運用。異步電動機有直接起動和降壓起動兩異步電動機有直接起動和降壓起動兩種方式。在供電變壓器容量足夠大時，種方式。在供電變壓器容量足夠大時，異步電機可直接起動，否那么應采用降異步電機可直接起動，否那么應采用降壓起動方式

2、。壓起動方式。1.4 電氣控制系統的根本環節 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.1.1 直接起動控制電路直接起動控制電路1開關直接起動開關直接起動 起動起動 電源接通電源接通QS置置“開開 電動機得電起電動機得電起動動停頓停頓 QS置置“關關 電動機失電動機失電自在停頓電自在停頓問題問題 無過載維護；電機起動后，忽然停電，無過載維護；電機起動后，忽然停電，來電后會自然起動，能夠會呵斥危險。來電后會自然起動，能夠會呵斥危險。對小型臺鉆、冷卻泵、砂輪機等，可用開關直對小型臺鉆、冷卻泵、砂輪機等，可用開關直接起動。接起動。 控制系統的基本環

3、節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術如圖如圖1-561-56所示。對中小型普通車床的主電動機所示。對中小型普通車床的主電動機采用接觸器直接起動。采用接觸器直接起動。2接觸器直接起動接觸器直接起動起動：合起動：合QS按按SB2KM線圈得電線圈得電主觸頭主觸頭KM 3閉合閉合 電機起動電機起動 輔助常開觸輔助常開觸頭頭KM6閉合閉合自鎖保自鎖?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術SB2+KM通常稱通常稱KM為自鎖觸頭。其作用是當松為自鎖觸頭。其作用是當松開開SB2后后 ，吸引線圈，吸引線圈KM經過其輔助常開觸頭可以

4、繼經過其輔助常開觸頭可以繼FR過載維護。過載維護。續堅持通電，此控制電續堅持通電，此控制電路稱為自保鎖電路。路稱為自保鎖電路。 SB2+KM SB2+KM零零欠壓維護。欠壓維護。FU短路維護。短路維護。停頓：按停頓：按SB1KM 電機停電機?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術3邏輯分析法邏輯分析法為了便于用邏輯代數描畫電路，對電器元件形為了便于用邏輯代數描畫電路，對電器元件形狀的邏輯表示做如下規定：狀的邏輯表示做如下規定：KAKMSQSB 用用KAKA、KMKM、SQSQ、SBSB分別表示繼電器、接觸器、行分別表示繼電器、接觸器、行程開關程開

5、關 、按鈕的常開、按鈕的常開 動合觸頭；用動合觸頭；用 、 、 、 表示其相應的常閉動斷觸頭。表示其相應的常閉動斷觸頭。電路中開關元件的受激形狀如繼電器線圈得電路中開關元件的受激形狀如繼電器線圈得電，行程開關受壓為電，行程開關受壓為“1 1 形狀；觸頭閉合形狀為形狀；觸頭閉合形狀為“1 1形狀，斷開形狀為形狀，斷開形狀為“0 0形狀。形狀。例圖例圖1-561-56的控制電路，寫出其邏輯表達式：的控制電路，寫出其邏輯表達式： 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術KM)+(SB2SB1FR=KM由表達式可知：只需在由表達式可知：只需在FRFR、SB

6、1SB1都閉合未受激，并且都閉合未受激，并且SB2SB2和和KMKM有任一個閉合動作有任一個閉合動作時，時，KM KM 才得電。才得電。4多地點控制多地點控制在較大的設備上，為方便操作，常要求能在設備在較大的設備上，為方便操作，常要求能在設備的多個地點進展控制。如圖的多個地點進展控制。如圖1-58所示為三地點控制。所示為三地點控制。圖中圖中SB1為急停按鈕，用于緊急情況下停車操作。為急停按鈕，用于緊急情況下停車操作。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術SB7SB6SB5 KM+SB4+SB3+SB2 SB1KM=）（1.4.1.2 降壓起動控

7、制電路降壓起動控制電路 降壓起動，就是起動時降低降壓起動，就是起動時降低加在電機定子繞組上的電壓，來加在電機定子繞組上的電壓，來限制起動電流，當電機起動到接限制起動電流，當電機起動到接近額定轉速時，再將電壓恢復到近額定轉速時，再將電壓恢復到額定值。對容量較大的異步電動額定值。對容量較大的異步電動機，普通都采用降壓起動方式。機，普通都采用降壓起動方式。消費設備中最常見用星消費設備中最常見用星- -三角形降三角形降壓起動和定子串電阻降壓起動。壓起動和定子串電阻降壓起動?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1星星-三角三角Y-降壓起動控制電路降壓起動

8、控制電路這種起動方法僅適用于電機正常運轉時繞組為這種起動方法僅適用于電機正常運轉時繞組為形聯接的異步電動機，起動時接成形聯接的異步電動機，起動時接成Y形，起動終了時形，起動終了時再自動換接成形運轉。再自動換接成形運轉。KM1 KM3 Y起動起動 延時延時KM2運轉運轉控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術7起動：起動：QS起動預備起動預備SB2KM1 10KM1 3KM3KTKM3 3 MY起動起動延時延時KM3KT8KT9 KM2 M運轉運轉KM2 4KM39 KM2 KT 自鎖自鎖6KM2、KM3兩個常閉兩個常閉觸頭分別串入對方線圈電路觸頭分

9、別串入對方線圈電路中，使中，使KM2、KM3線圈不線圈不能同時得電能同時得電互鎖?；ユi?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術星星-三角降壓起動的優點在于星形起動電流是原來三角降壓起動的優點在于星形起動電流是原來三角形接法的三角形接法的1/3，電路簡單，價錢廉價。缺陷是起動，電路簡單，價錢廉價。缺陷是起動轉矩也相應下降為原來三角形接法的轉矩也相應下降為原來三角形接法的1/3，轉矩特性差，轉矩特性差，適用于空載或輕載形狀下起動。適用于空載或輕載形狀下起動。2定子串電阻降壓起動控制定子串電阻降壓起動控制 起動時在定子電路中串電阻，使繞組電壓降低，起動

10、時在定子電路中串電阻，使繞組電壓降低，起動終了后再將電阻短接，電動機在額定電壓下正常運起動終了后再將電阻短接，電動機在額定電壓下正常運轉。這種起動方式不受電動機接線方式的限制，設備簡轉。這種起動方式不受電動機接線方式的限制，設備簡單，因此在中小型消費機械中運用較廣。單，因此在中小型消費機械中運用較廣?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術SB2KM1KM1 3KTM串串R起動起動延時延時KT6 KM2 M全壓運轉全壓運轉KM2 3 6圖圖1-601-60a a 起動過程起動過程電機在正常運電機在正常運轉期間，轉期間，KM1KM1、KTKT不斷處于

11、有電形狀，不斷處于有電形狀，這是不用要的，可這是不用要的，可改為圖改為圖1-601-60b b方式。方式。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術上述降壓起動控制電路，都采用了時間繼電器上述降壓起動控制電路，都采用了時間繼電器延時動作到全壓運轉的自動切換，這種控制方式稱延時動作到全壓運轉的自動切換，這種控制方式稱為為“按時間原那么按時間原那么 的自動控制的自動控制 。3 3軟起動器軟起動器SoftstarterSoftstarter 傳統的降壓起動控制方式，都存在切換瞬間會傳統的降壓起動控制方式，都存在切換瞬間會出現很高的電流尖峰，產生破壞性的動

12、態轉矩，引出現很高的電流尖峰，產生破壞性的動態轉矩，引起的機械振動對電動機轉子、軸銜接器、中間齒輪起的機械振動對電動機轉子、軸銜接器、中間齒輪以及負載都是非常有害的；起動設備體積龐大，本以及負載都是非常有害的；起動設備體積龐大，本錢高，而且還存在與負載匹配的電動機轉矩很難控錢高，而且還存在與負載匹配的電動機轉矩很難控制等缺陷。因此出現了軟起動控制器。制等缺陷。因此出現了軟起動控制器。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 圖圖1-611-61所示為軟起動器所示為軟起動器SoftstarterSoftstarter原理框原理框圖。軟起動設備的功率

13、部分由圖。軟起動設備的功率部分由3 3對正反并聯的晶閘管對正反并聯的晶閘管組成，它由控制電路調理加到晶閘管上的觸發脈沖組成，它由控制電路調理加到晶閘管上的觸發脈沖的導通角，來控制加到電動機上的電壓，使加到電的導通角，來控制加到電動機上的電壓，使加到電動機上的電壓按某一規律漸漸到達動機上的電壓按某一規律漸漸到達全電壓。經過適當地設置控制全電壓。經過適當地設置控制參數，可以使電動機的轉矩和參數，可以使電動機的轉矩和電流與負載要求得到較好的匹電流與負載要求得到較好的匹配。軟起動器還有軟制動、節配。軟起動器還有軟制動、節電和各種維護功能。電和各種維護功能。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXS

14、H現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術運用軟起動器可處理水泵電機起動與停頓時管運用軟起動器可處理水泵電機起動與停頓時管道內的水壓動搖問題，其起動電流可降至約道內的水壓動搖問題，其起動電流可降至約3.54IN，可處理起動時風機傳動皮帶打滑及軸承應力過，可處理起動時風機傳動皮帶打滑及軸承應力過大的問題；可減少緊縮機、離心機、攪動機等設備大的問題；可減少緊縮機、離心機、攪動機等設備在起動時對齒輪箱及傳動皮帶的應力，可處理保送在起動時對齒輪箱及傳動皮帶的應力，可處理保送帶起動或停頓過程中由于顛簸而呵斥的產品倒跌及帶起動或停頓過程中由于顛簸而呵斥的產品倒跌及損壞的問題，可減少起動時皮帶打滑引起的皮帶

15、磨損壞的問題，可減少起動時皮帶打滑引起的皮帶磨損及對齒輪箱的應力。損及對齒輪箱的應力。國產的軟起動器有國產的軟起動器有JRl系列交流電動機軟起動控系列交流電動機軟起動控制器，制器， QWJ2系列節電型無觸頭起動器等。國外消系列節電型無觸頭起動器等。國外消費的有費的有ABB公司的公司的PS系列軟起動器等。系列軟起動器等。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術軟起動器起動時電壓沿斜坡上升，升至全壓的軟起動器起動時電壓沿斜坡上升，升至全壓的時間可設定在時間可設定在0.560s。軟起動器亦有軟停頓功能，。軟起動器亦有軟停頓功能，其可調理的斜坡時間在其可

16、調理的斜坡時間在0.5240s。不同起動方法下的。不同起動方法下的起動轉矩和起動的電機電壓分別如圖起動轉矩和起動的電機電壓分別如圖1-62，1-63所示。所示?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術用一接觸器與軟起用一接觸器與軟起動器并聯，其目的動器并聯，其目的是出于平安思索。是出于平安思索。正常任務時按下起動正常任務時按下起動按鈕，繼電器按鈕，繼電器KA7接接通，軟起動器任務。通，軟起動器任務。在軟起動器出現缺點時，繼電器在軟起動器出現缺點時，繼電器K11，接通，驅動接觸器，接通，驅動接觸器KM2接通，接通，短接軟起動器，將電路切換過來，短接軟

17、起動器，將電路切換過來，以保證系統的不中斷任務。以保證系統的不中斷任務?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.2 異步電動機正反轉控制電路異步電動機正反轉控制電路 消費機械任務部件常需求作兩個相反方向的運消費機械任務部件常需求作兩個相反方向的運動，大都靠電動機正反轉來實現。實現電動機正反動，大都靠電動機正反轉來實現。實現電動機正反轉的原理很簡單，只需將電動機的三相電源中的恣轉的原理很簡單，只需將電動機的三相電源中的恣意兩相對調改動相序就可使電動機反向運轉。意兩相對調改動相序就可使電動機反向運轉。圖圖1-65為正為正反轉按鈕控制的典反轉按鈕

18、控制的典型電路。型電路。在主電路中，在主電路中，KM1、KM2觸頭觸頭接法不同，可改動接法不同，可改動電源的相序。電源的相序。1.4.2.1 電動機正反轉的按鈕控制電動機正反轉的按鈕控制控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術圖圖a的任務原理的任務原理SB2 KM1KM1 3 M正轉正轉 7 與與KM2互鎖互鎖反轉：先停后起反轉：先停后起KM1 SB1SB3 KM2 4 切斷正轉電路切斷正轉電路KM2M反轉反轉 8KM1控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 在消費實際中，為了減少輔助工時，要求直接在

19、消費實際中，為了減少輔助工時，要求直接實現正反轉控制。可采用實現正反轉控制?？刹捎胋 b圖方式，圖方式， 用復合按用復合按鈕替代單觸頭按鈕，并將復合按鈕的常閉觸頭分別鈕替代單觸頭按鈕，并將復合按鈕的常閉觸頭分別串接對方接觸器控制串接對方接觸器控制電路中互鎖。即電路中互鎖。即不運用停頓按鈕過渡不運用停頓按鈕過渡而直接控制正反轉。而直接控制正反轉。但僅用于小容量電機，但僅用于小容量電機，且拖動的機械安裝轉且拖動的機械安裝轉動慣量又較小的場所。動慣量又較小的場所。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.2.2 電動機正反轉行程控制電動機正反轉行

20、程控制在消費實際中，有些消費機械的任務臺需求在消費實際中，有些消費機械的任務臺需求自動往返運動，它是利用行程開關實現電動機自自動往返運動，它是利用行程開關實現電動機自動正反轉的，通常叫做動正反轉的，通常叫做“行程控制行程控制 原那么。原那么。圖圖1-661-66為行程開關控制為行程開關控制的正反轉電路。它與按鈕控的正反轉電路。它與按鈕控制正反轉電路類似。只是添制正反轉電路類似。只是添加了行程開關的復合觸頭加了行程開關的復合觸頭SQlSQl、SQ2SQ2。這種電路適用于。這種電路適用于銑床、龍門刨床、組合機床銑床、龍門刨床、組合機床任務臺的正反行程控制。任務臺的正反行程控制。 在控制電路中，行程

21、開在控制電路中，行程開關關SQ3SQ3、SQ4SQ4用作極限位置維用作極限位置維護；以防止護；以防止SQlSQl、SQ2SQ2能夠失能夠失效而引起的事故。效而引起的事故。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 1.4.3 異步電動機制動控制電路異步電動機制動控制電路 異步電動機從切除電源到停轉要有一個過程，需異步電動機從切除電源到停轉要有一個過程，需求一段時間。許多消費機械要求停車時準確定位或盡求一段時間。許多消費機械要求停車時準確定位或盡能夠減少輔助時間，必需采取制動措施。能夠減少輔助時間，必需采取制動措施。制動停車的方式有機械制動和電氣制動

22、兩大類，制動停車的方式有機械制動和電氣制動兩大類，機械制動是采用機械施閘來實現制動；機械制動是采用機械施閘來實現制動；電氣制動是使電動機產生一個與轉子原來轉動方電氣制動是使電動機產生一個與轉子原來轉動方向相反的力矩來實現制動，常用的電氣制動方式有能向相反的力矩來實現制動，常用的電氣制動方式有能耗制動和反接制動。耗制動和反接制動。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.3.1 能耗制動控制電路能耗制動控制電路能耗制動是指在異步電動機剛切除三相電能耗制動是指在異步電動機剛切除三相電源之后，在定子繞組中接入直流電源。源之后，在定子繞組中接入直流

23、電源。由于轉子切割固定磁場產生制動力矩，使由于轉子切割固定磁場產生制動力矩，使電機的動能轉變為電能并耗費在轉子的制動上，電機的動能轉變為電能并耗費在轉子的制動上，故稱能耗制動。當轉于轉速為零時，切除直流故稱能耗制動。當轉于轉速為零時，切除直流電源。電源。圖圖1-67a、b分別是用復合按鈕手分別是用復合按鈕手動控制和用時間繼電器自動控制的能耗制動電動控制和用時間繼電器自動控制的能耗制動電路。路。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術圖圖b制動過程：任務時制動過程：任務時KM1,KM2 ,KT 。SB1KM1KM1 3 KM2KTKM24 切斷交流

24、電源切斷交流電源延時延時KM2KT8 KM24 9 接通直流電源接通直流電源 切斷直流電源切斷直流電源能耗制動比較緩能耗制動比較緩和、平穩、準確、功和、平穩、準確、功耗小，適用于要求制耗小，適用于要求制動平穩和起制動頻繁動平穩和起制動頻繁的場所，但需整流設的場所，但需整流設備。備。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.3.2 反接制動控制電路反接制動控制電路任務時任務時KM1，KR ， KM2 。KR與電機轉子同軸銜接，與電機轉子同軸銜接，當轉速到達當轉速到達120r/min以上時，以上時，其常開觸頭閉合，當制動到電其常開觸頭閉合，當制

25、動到電動機轉速小于動機轉速小于100r/min時，觸時，觸頭斷開，恢復原位。頭斷開，恢復原位。SB1KM1 KM1 3 KM2KM24KRKM24 9 M反接制動反接制動 n0 切斷正轉電源切斷正轉電源控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對轉速接近反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對轉速接近轉子轉速的兩倍，因此，制動力大，對設備沖擊大，轉子轉速的兩倍，因此，制動力大，對設備沖擊大，假設速度繼電器動作不可靠時，能夠引起的反向再假設速度繼電器動作不可靠時，能夠引起的反向再起動，因此，反接制動方法主要用于不頻繁起動、起動，因

26、此，反接制動方法主要用于不頻繁起動、制動并對停車位置無準確要求而且傳動機構能接受制動并對停車位置無準確要求而且傳動機構能接受較大沖擊的設備中，如銑床、鏜床、中型車床等機較大沖擊的設備中，如銑床、鏜床、中型車床等機床。為減小制動電流，在電動機主電路中串接限流床。為減小制動電流，在電動機主電路中串接限流電阻電阻R R，可防止制動時電動機繞組過熱。，可防止制動時電動機繞組過熱。反接制動過程的終了由電動機轉速來控制反接制動過程的終了由電動機轉速來控制, ,這種這種由速度到達一定值而發出轉換信號的控制方式稱為由速度到達一定值而發出轉換信號的控制方式稱為“按速度原那么按速度原那么 的自動控制。的自動控制。

27、 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.4 雙速異步電動機的高低速控制雙速異步電動機的高低速控制 多速電動機在機床中如車床、銑床、鏜床等都多速電動機在機床中如車床、銑床、鏜床等都有較多運用。常用來改善機床的調速性能和簡化機有較多運用。常用來改善機床的調速性能和簡化機械變速安裝。根據電動機轉速公式械變速安裝。根據電動機轉速公式 pfs=nsn=6 60 01 11 10 0 )-( )- (1-8 式中，式中，s為轉差率；為轉差率；f為電源頻率；為電源頻率；p為定子磁極對數。為定子磁極對數。 雙速電機是最簡單的多速電機，常見的接線方雙速電機

28、是最簡單的多速電機，常見的接線方式有式有/YY/YY和和Y/YYY/YY兩種。兩種。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.4.1 YY接法接法1，2，3接電源，接電源，4，5，6端子懸空時，每相端子懸空時，每相繞組由兩個線圈串聯組成，繞組由兩個線圈串聯組成，電機呈電機呈4極極p2旋轉磁旋轉磁場，同步轉速為場，同步轉速為1500 r/min。YY 4，5，6接電源，接電源，1，2，3短接時，每相短接時，每相繞組有兩個線圈并聯組成，產生繞組有兩個線圈并聯組成，產生2極極p1旋轉磁旋轉磁場，同步轉速為場，同步轉速為3000rmin?？刂葡到y的

29、基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術由上可知，假設將定子繞由上可知，假設將定子繞組接成組接成形得到低速，接成形得到低速，接成YYYY形者得到高速。兩種接法的功形者得到高速。兩種接法的功率 近 似 相 等 ， 屬 恒 功 率 調率 近 似 相 等 ， 屬 恒 功 率 調速適宜普通的金屬切削機床。速適宜普通的金屬切削機床。 1.4.4.2 YYY接法接法 YYY接法如圖接法如圖1-69b所示，屬恒轉所示，屬恒轉矩調速，它適用于起重機、電梯、皮帶運輸機矩調速，它適用于起重機、電梯、皮帶運輸機等。等。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控

30、制技術現代電氣自動控制技術圖圖1-70c是實現低、高是實現低、高速自動轉換的控制電路。在圖速自動轉換的控制電路。在圖中，當中，當SA開關打到高速時，時開關打到高速時，時間繼電器間繼電器KT得電，其瞬時動作得電，其瞬時動作觸頭閉合，先接通低速電路，觸頭閉合，先接通低速電路，使電動機低速起動，使電動機低速起動，KT延時時延時時間到后，其兩個延時觸頭分別間到后，其兩個延時觸頭分別斷開低速電路和接通高速電路，斷開低速電路和接通高速電路，使電動機轉換到高速運轉。使電動機轉換到高速運轉。圖圖1-70a是是用按鈕變換的高、低用按鈕變換的高、低速電路圖。速電路圖。KM1得電，得電，電機繞組接成，低電機繞組接成

31、，低速 運 轉 ；速 運 轉 ； K M 2 、KM3得電，電機繞組得電，電機繞組接成接成YY形，電機高形，電機高速運轉。在低速和高速運轉。在低速和高速之間用動斷觸頭互速之間用動斷觸頭互鎖。鎖。圖圖1-70b是用是用開關實現高低速控制。開關實現高低速控制。當電動機容量較大時，當電動機容量較大時，假設直接作高速運轉假設直接作高速運轉YY接法，起動電接法，起動電流較大，這時可采用低流較大，這時可采用低速起動，再轉換到高速速起動，再轉換到高速運轉的控制方式。運轉的控制方式?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.5 組成控制電路的根本規律組成控制

32、電路的根本規律 1.4.5.1 按聯鎖控制的規律按聯鎖控制的規律1正反向接觸器間的聯鎖控制正反向接觸器間的聯鎖控制 假設電路中有兩個接觸器假設電路中有兩個接觸器KM1、KM2不不能同時接通，就將的各自的常閉觸頭分別串在能同時接通，就將的各自的常閉觸頭分別串在對方線圈控制電路中，對方線圈控制電路中，KM1、KM2的常閉觸的常閉觸頭稱為聯鎖或互鎖觸頭，用復合按鈕替代單觸頭稱為聯鎖或互鎖觸頭，用復合按鈕替代單觸頭按鈕，并將復合按鈕的常閉觸頭分別串接對頭按鈕，并將復合按鈕的常閉觸頭分別串接對方接觸器控制電路中也可實現互鎖，常用在電方接觸器控制電路中也可實現互鎖，常用在電動機正反轉控制中，以防電源短路。

33、如圖動機正反轉控制中，以防電源短路。如圖1-71。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術2順序起動控制電路順序起動控制電路消費機械常要求消費機械常要求各運動部件之間可以各運動部件之間可以實現按順序任務?？貙崿F按順序任務?？刂茖ο髮刂葡到y提制對象對控制系統提出了按順序任務的聯出了按順序任務的聯鎖要求。如圖鎖要求。如圖1-72是是油泵電機先起動，主油泵電機先起動，主電機才干起動的控制電機才干起動的控制電路。圖電路。圖a是簡是簡化電路。化電路?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術3延續任務長動與點動

34、控制電路延續任務長動與點動控制電路 消費機械在任務時需求延續運轉，即所謂長動。消費機械在任務時需求延續運轉，即所謂長動。但在試車調整及快速挪動時，需求點動。長動可用但在試車調整及快速挪動時，需求點動。長動可用自鎖電路實現，取消自鎖觸頭或使自鎖觸頭不起作自鎖電路實現，取消自鎖觸頭或使自鎖觸頭不起作用就可實現點動。用就可實現點動。 a a圖為按鈕圖為按鈕聯鎖實現長動與點動聯鎖實現長動與點動的控制電路；此電路的控制電路；此電路假設接觸器的釋放時假設接觸器的釋放時間較長，這一電路能間較長，這一電路能夠無法任務。夠無法任務。b b為用開關為用開關SASA實現長動與點動轉實現長動與點動轉換的控制電路；換的

35、控制電路；c c為用中間為用中間繼電器實現長動與點繼電器實現長動與點動的控制電路。動的控制電路。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.5.2 按過程變化參量進展控制的規律按過程變化參量進展控制的規律為滿足消費工藝的某些要求，在電氣控制為滿足消費工藝的某些要求，在電氣控制方案中還應思索下述諸方面的問題：采用自動方案中還應思索下述諸方面的問題：采用自動循環或半自動循環，手動調整、工序變卦、系循環或半自動循環，手動調整、工序變卦、系統的檢測、各個運動之間的聯鎖、各種平安維統的檢測、各個運動之間的聯鎖、各種平安維護、缺點診斷、信號目的、照明及人

36、機關系等護、缺點診斷、信號目的、照明及人機關系等規律。規律。只用簡單的聯鎖控制已不能滿足要求，需只用簡單的聯鎖控制已不能滿足要求，需求根據消費工藝對控制系統提出的不同要求，求根據消費工藝對控制系統提出的不同要求，正確選擇照實反映控制過程中的變化參量，如正確選擇照實反映控制過程中的變化參量，如時間、速度、電流、行程等來進展控制，來實時間、速度、電流、行程等來進展控制，來實現各種工藝要求?，F各種工藝要求?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術按控制過程中變化參量進展控制是一種具有普按控制過程中變化參量進展控制是一種具有普遍性的自動控制根本規律。圖遍性

37、的自動控制根本規律。圖1-74是按控制過程的是按控制過程的變化參量進展控制的構造框圖。變化參量進展控制的構造框圖。 主令信號就是諸主令信號就是諸如起動、停頓按如起動、停頓按鈕發出的信號鈕發出的信號執行機構就是諸執行機構就是諸如接觸器、電磁如接觸器、電磁閥一類電器元件閥一類電器元件被控對象就是消被控對象就是消費機械系統費機械系統控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術將控制過程中的過程變化參量以及執行機構的變將控制過程中的過程變化參量以及執行機構的變化反響到控制安裝，和主令信號以及同各種中間變量化反響到控制安裝，和主令信號以及同各種中間變量中間繼電器

38、等一同進展邏輯運算，然后輸出去控中間繼電器等一同進展邏輯運算，然后輸出去控制執行機構動作，以驅動機械系統的運轉。制執行機構動作，以驅動機械系統的運轉。過程變化參量分為直接過程變化參量和間接過程過程變化參量分為直接過程變化參量和間接過程變化參量。普通情況下，應盡能夠按直接過程變化參變化參量。普通情況下，應盡能夠按直接過程變化參量來進展控制。只需在過程變化參量難以直接丈量或量來進展控制。只需在過程變化參量難以直接丈量或丈量本錢太高的情況下，方采用間接過程變化參量進丈量本錢太高的情況下，方采用間接過程變化參量進展控制。展控制。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電

39、氣自動控制技術例例 圖圖1-751-75示出了鉆削加工時刀架的自動循環示出了鉆削加工時刀架的自動循環過程。詳細要求如下：過程。詳細要求如下： 自動循環：刀架能自動地由位置自動循環：刀架能自動地由位置1挪動到位置挪動到位置2進展鉆削加工并自動退回位置進展鉆削加工并自動退回位置1； 無進給切削：刀具到達位置無進給切削：刀具到達位置2時不再進給，但時不再進給，但鉆頭繼續旋轉進展無進給切削以提高工加工精度。鉆頭繼續旋轉進展無進給切削以提高工加工精度。 快速停車：當刀架退出后要求快速停車以減快速停車：當刀架退出后要求快速停車以減少輔助工時。少輔助工時?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電

40、氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1自動循環自動循環行程原那么控制行程原那么控制 控制電路如圖控制電路如圖1-76所示。所示。 SQ1和和SQ2分別分別作為刀架運動位置作為刀架運動位置1和和2的位置丈量元件。的位置丈量元件。刀架刀架“1 SQ1 SB1 電機正轉電機正轉 SQ2 電機反轉電機反轉 SQ1 電機停電機?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術2無進給切削無進給切削時間原那么控制時間原那么控制 為了提高加工精度，去掉毛刺，當刀架挪動到為了提高加工精度，去掉毛刺，當刀架挪動到位置位置2時要求在無進給情況下繼續切削，到達要求后時要求在無進給

41、情況下繼續切削，到達要求后刀架再開場退回。刀架再開場退回。 采用時間繼電器間采用時間繼電器間接丈量無進給切削過程接丈量無進給切削過程的控制電路是在圖的控制電路是在圖1-761-76根底上添加了時間繼電根底上添加了時間繼電器器KTKT，如圖，如圖1-771-77所示。所示。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術3快速停車快速停車速度原那么控制速度原那么控制 為縮短輔助工時，提高消費效率，應準確停車為縮短輔助工時，提高消費效率，應準確停車以減少超行程，因此對該控制系統還提出了快速停以減少超行程，因此對該控制系統還提出了快速停車的要求。對于異步電動機

42、來講，最簡便的方法是車的要求。對于異步電動機來講，最簡便的方法是采用反接制動。采用反接制動。完好電路如圖完好電路如圖1-79?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術4 4控制方法綜述控制方法綜述 上面論述了按照聯鎖控制的規律和按照控制過程上面論述了按照聯鎖控制的規律和按照控制過程變化參量進展控制的根本規律。根據一些根本規律結合變化參量進展控制的根本規律。根據一些根本規律結合消費機械的要求，就可以組成各式各樣的控制系統。消費機械的要求，就可以組成各式各樣的控制系統。時間控制方式：利用時間繼電器等延時單元，將時間控制方式：利用時間繼電器等延時單元，將

43、感測部分接受的輸人信號經過延時一段間后才發出，從感測部分接受的輸人信號經過延時一段間后才發出，從而實現電路切換的時間控制。而實現電路切換的時間控制。速度控制方式：利用速度繼電器或測速發電機，速度控制方式：利用速度繼電器或測速發電機，間接或直接地檢測某機械部件的運動速度，來實現按速間接或直接地檢測某機械部件的運動速度，來實現按速度原那么的控制。度原那么的控制。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術電流控制方式：借助于電流繼電器，它的動作反電流控制方式：借助于電流繼電器，它的動作反映了某一電路中的電流變化，從而實現電流原那么的映了某一電路中的電流變

44、化，從而實現電流原那么的控制。控制。行程控制方式：利用消費機械運動部件與事先安行程控制方式：利用消費機械運動部件與事先安排好位置的行程開關或接近開關進展相互配合，而到排好位置的行程開關或接近開關進展相互配合，而到達位置控制的作用。達位置控制的作用。 如何正確選用這些控制方式是控制電路設計中如何正確選用這些控制方式是控制電路設計中的一個重要問題。例如，對某些物理量，既可用行程的一個重要問題。例如，對某些物理量，既可用行程控制方式，也可用時間控制方式。但終究采用何種控控制方式，也可用時間控制方式。但終究采用何種控制方式，那就需求根據實踐任務情況來決議。制方式，那就需求根據實踐任務情況來決議?？刂葡?/p>

45、統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 1.4.6 電液控制電液控制 液壓傳動系統和電器控制系統相結合的電液控制液壓傳動系統和電器控制系統相結合的電液控制系統在組合機床、自動化機床、消費自動線、數控機系統在組合機床、自動化機床、消費自動線、數控機床等的運用越來越廣泛。床等的運用越來越廣泛。液壓傳動系統易獲得很大的力矩運動傳送平穩、液壓傳動系統易獲得很大的力矩運動傳送平穩、均勻、準確可靠，控制方便，易于實現自動化。均勻、準確可靠，控制方便，易于實現自動化。1.4.6.1 電磁換向閥電磁換向閥液壓傳動系統由四個部分組成：液壓傳動系統由四個部分組成：動力安裝

46、液壓泵動力安裝液壓泵控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術執行機構液壓缸或液壓馬達執行機構液壓缸或液壓馬達控制調理安裝溢流閥、節流閥、換向閥等控制調理安裝溢流閥、節流閥、換向閥等輔助安裝油箱、油管、濾油器、壓力計等輔助安裝油箱、油管、濾油器、壓力計等換向閥在機床液壓系統中用以改動液流方向，換向閥在機床液壓系統中用以改動液流方向，實現運動換向，接通或關斷油路。在電液控制中常實現運動換向，接通或關斷油路。在電液控制中常用電磁鐵推進換向閥來改動液流方向，電磁換向閥用電磁鐵推進換向閥來改動液流方向，電磁換向閥就是利用電磁鐵推進滑閥挪動來控制液流流動方向就

47、是利用電磁鐵推進滑閥挪動來控制液流流動方向的。的。 圖圖1-80中是二位四通電磁閥構造圖及符號圖。中是二位四通電磁閥構造圖及符號圖。控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術當電磁鐵得電時，閥芯被推向右邊，當電磁鐵得電時，閥芯被推向右邊，P P與與B B通，通，A A與與O O通，即改動了壓力油進入液壓缸的方向，實現通，即改動了壓力油進入液壓缸的方向，實現了油路的換向。了油路的換向。 有四個閥口，閥有四個閥口，閥口口O O和和P P均為壓力均為壓力油口進油口油口進油口A、B為任務油為任務油口，接液壓缸口，接液壓缸右、左兩個腔右、左兩個腔圖中所示的位置

48、，是當電磁鐵斷電時閥芯在彈圖中所示的位置，是當電磁鐵斷電時閥芯在彈簧作用下被推向左邊的情況，即閥口簧作用下被推向左邊的情況，即閥口P P與與A A通，通，B B與與O O通。通?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術電磁換向閥的種類很多，圖電磁換向閥的種類很多，圖1-81為各種換向閥的為各種換向閥的符號圖。符號圖。 符號中方格表符號中方格表示滑閥的位；箭頭示滑閥的位；箭頭表示閥內液流方向，表示閥內液流方向，符號符號表示閥內通表示閥內通道堵塞。電磁閥有道堵塞。電磁閥有交流電磁閥和直流交流電磁閥和直流電磁閥兩種，以電磁鐵所用電源而定。電磁閥兩種，以電

49、磁鐵所用電源而定?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術電磁換向閥符號的意義：電磁換向閥符號的意義： 23 D 10 B二位三通二位三通直流電源直流電源流量為流量為10Lmin板式銜接板式銜接1.4.6.2 液壓動力頭控制電路液壓動力頭控制電路 動力頭是既能完成進給運動，而且又能同動力頭是既能完成進給運動，而且又能同時完成刀具切削運動的動力部件。時完成刀具切削運動的動力部件。液壓動力頭的自開任務循環是由控制電路液壓動力頭的自開任務循環是由控制電路控制液壓系統來實現的。圖控制液壓系統來實現的。圖1-82是一次任務進是一次任務進給液壓系統和控制電路圖

50、。給液壓系統和控制電路圖。控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 動力頭原位停頓。動力頭原位停頓。 SQ1 ,YA1 SQ1 ,YA1 、YA2 YA2 、YA3 YA3 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 動力頭快進動力頭快進 S S置置“1 1SB1KA1 3KA14YA1 YA3 動力頭快進動力頭快進控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 動力頭工進動力頭工進 SQ3 SQ3 SQ3KA2 7YA1 YA3動力頭工進動力頭工進5KA2控制系統

51、的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 動力頭快退動力頭快退 SQ4 SQ4 SQ4KA310YA2 動力頭快退動力頭快退KA311KA34 YA1 KA2 KA33 KA1 SQ1停頓停頓控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術 動力頭動力頭“點動調整點動調整 S S置置“2 2SB1KA13KA14YA1YA3動力頭快進動力頭快進 SQ1 解除自鎖解除自鎖 SB1停停SB2KA3YA2動力頭快退動力頭快退控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術在上述控制電路的

52、根底上，加一延時電路，就在上述控制電路的根底上，加一延時電路，就可得到這樣的自開任務循環：快進可得到這樣的自開任務循環：快進工進工進延時停延時停留留快退。控制電路如圖快退?？刂齐娐啡鐖D1-83所示。所示。實踐上就是多加了一個時間繼電器實踐上就是多加了一個時間繼電器KT，當工，當工進到終點后，壓動開關進到終點后，壓動開關SQ4，使時間繼電器，使時間繼電器KA2通通電，延時后，才開場快退。電，延時后，才開場快退。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.6.3 半自動車床刀架縱進、橫進、快半自動車床刀架縱進、橫進、快退電液控制電路退電液控制電路

53、 圖圖1-84及圖及圖1-85是液壓系統和控制電是液壓系統和控制電路圖。路圖?？刂葡到y的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術SB3 KM16YA1KM13SQ19M1停頓停頓 M2起動起動SB4 KA19KA17 KM22KM2M1起動起動 KA112刀架縱移刀架縱移KA2 KA213YA2刀架橫移刀架橫移SQ211KT延時延時KT11KA3YA1 ，YA2 刀架退回刀架退回KA17 KM2 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.7 電動機的維護環節電動機的維護環節 電氣控制系統除能滿足消費機械的加

54、工工藝要求電氣控制系統除能滿足消費機械的加工工藝要求外要想長期的、正常的、無缺點的運轉，還必需有外要想長期的、正常的、無缺點的運轉，還必需有各種維護措施。維護環節是一切機床電氣控制系統不各種維護措施。維護環節是一切機床電氣控制系統不可短少的組成部分利用它來維護電動機、電網、電可短少的組成部分利用它來維護電動機、電網、電氣控制設備以及人身平安等。氣控制設備以及人身平安等。電氣控制系統中常用的維護環節有過載維護，短電氣控制系統中常用的維護環節有過載維護，短路電流維護、零電壓和欠電壓維護以及弱磁維護等。路電流維護、零電壓和欠電壓維護以及弱磁維護等。 控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代

55、電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術1.4.7.1 短路維護短路維護 電動機繞組的絕緣、導線的絕緣損壞或電電動機繞組的絕緣、導線的絕緣損壞或電路發生缺點時，呵斥短路景象，產生短路電路發生缺點時，呵斥短路景象，產生短路電流并引起電氣設備絕緣損壞和產生強大的電流并引起電氣設備絕緣損壞和產生強大的電動力使電氣設備損壞。因此在產生短路景象動力使電氣設備損壞。因此在產生短路景象時，必需迅速地將電源切斷。常用的短路維時，必需迅速地將電源切斷。常用的短路維護元件有熔斷器和自動開關。護元件有熔斷器和自動開關。1熔斷器維護熔斷器維護熔斷器的熔體串聯在被維護的電路中當電熔斷器的熔體串聯在被維護的電路中當電路發生短

56、路或嚴重過載時，它自動熔斷而切路發生短路或嚴重過載時，它自動熔斷而切斷電路，到達維護的目的。斷電路，到達維護的目的。控制系統的基本環節控制系統的基本環節 YXSH現代電氣自動控制技術現代電氣自動控制技術2自動開關維護自動開關維護自動開關又稱自動空氣熔斷器，有短路、過載和自動開關又稱自動空氣熔斷器，有短路、過載和欠壓維護。這種開關能在電路發生上述缺點時快速地自欠壓維護。這種開關能在電路發生上述缺點時快速地自動切斷電源。是低壓配電重要的維護元件之一，常作低動切斷電源。是低壓配電重要的維護元件之一，常作低壓配電盤的總電源開關及電動機變壓器的合閘開關。壓配電盤的總電源開關及電動機變壓器的合閘開關。通常熔斷器比較適用于對動作準確度和自動化程通常熔斷器比較適用于對動作準確度和自動化程度較差的系統中，如小容量的籠形電動機、普通的普通度較差的系統中，如小容量的籠形電動機、普通的普通交流電源等。自動開關，只需發生短路就會自動跳閘，交流電源等。自動開關，只需發生短路就會自動跳閘，將三一樣時切斷。自動開關構造復雜，操作頻率低，廣將三一樣時切斷。自動開關構造復雜，操作頻率低，廣泛用于要求較