第四章按控制過程的變化參量進行控制的規律任何一個生產過程的進行，總伴隨著一系列的參數變化，如機械位移、溫度、流量、壓力、電流、電壓、轉矩等。原則上說，只要能檢測出這些物理量，便可用它來對生產過程進行自動控制。對電氣控制來說，只要選定某些能反映生產過程中的參數變化的電器元件，例如各種繼電器和行程開關等，由它們來控制接觸器或其他執行元件，實現電路的轉換或機械動作，就能對生產過程進行控制。常見的有按時間變化、轉速變化、電流變化、位置變化參量進行控制的電路，分別稱為時間、速度、電流和行程原則的自動控制。一、時間原則控制（一）定子串電阻降壓啟動控制線路為了有效降低電機的啟動電流，最好的辦法就是降低啟動電壓。定子串電阻降壓啟動是電動機啟動時在三相定子電路串接電阻，使得加在定子繞組上的電壓降低，啟動結束后再將電阻短接，電動機在額定電壓下正常運行。這種啟動方式由于不受電動機接線形式的限制，設備簡單，因而在中小型生產機械中應用較廣。圖(a)：合上QS—按下SB2—KM1線圈得電---KM1輔助常開觸點閉合自鎖---KM1主觸點閉合—電機串電阻R啟動---KT線圈得電—延時---KT延時閉合的常開觸點閉合--KM2線圈得電---KM2常開觸點閉合自鎖---KM2主觸點閉合---短路電阻---電機全壓啟動。但（a）線路中，電動機全壓運行后，接觸器KM1和時間繼電器KT的線圈仍一直通電，需要改進。圖（b）線路中，接觸器KM2得電后，用其常閉觸點將KM1及KT的線圈電路斷電，同時KM2自鎖。這樣，在電動機啟動后，只有KM2得電使之正常運行。（二）自耦變壓器（補償器）降壓啟動控制線路

補償器降壓啟動是利用自用變壓器來降低啟動電壓，達到限制啟動電流的目的，常用于大容量籠型異步電動機的啟動控制。電動機啟動的時候，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的副邊電壓，一旦啟動完畢，切斷自耦變壓器電路，把額定電壓直接加在電動機的定子繞組上，電動機進入全壓正常運行。

合上QS—按下SB2—KM1線圈得電---KM1主、輔觸點閉合—電機降壓啟動---KT線圈得電—KT瞬時常開觸點閉合---自鎖---延時---KT延時斷開的常閉觸點斷開—變壓器T切除---KT延時閉合的常開觸點閉合—KM2主觸點閉合---電機全壓運行合QS—按下SB2—KM1得電---KM1常開觸點閉合自鎖---KM1主觸點閉合===電機接星形降壓啟動--KM3得電---KM3主觸點閉合----KM3常閉觸點斷開----KM2線圈互鎖--KT得電—延時---KT延時斷開---KM3失電---KT延時閉合—KM2得電---KM2自鎖---KM2主閉—電機全壓啟動--KM2斷開—KT斷電

與其他降壓啟動相比，星形－三角形降壓啟動投資小，線路簡單，但啟動轉矩小。這種啟動方法只適用于空載或輕載狀態下。（四）雙速電動機的控制電路（自學）起動時，按下SB2，KM1線圈得電，其常開主觸點和常開輔助觸點閉合，自鎖形成，電機運行。制動時，按下復合按鈕SB1，其常閉按鈕先斷開，KM1線圈斷電，KM1主觸點斷開，KM1的常閉輔助觸點復位（閉合），為制動做好準備；之后SB1的常開按鈕閉合，KT線圈得電，其瞬時常開觸點立即閉合，同時KM2線圈得電，KM2的常開輔助觸點閉合，自鎖形成，KM2的常開主觸點閉合，向定子繞組內通入直流電流，制動開始；經一定時間的延時后，KT的延時斷開常閉觸點動作（斷開），KM2的常開輔助觸點復位（斷開），自鎖解除，KM2和KT的線圈斷電，KM2的常開主觸點復位，制動結束。

二、速度原則控制速度原則控制取轉速為變化參量。速度繼電器是檢測轉速和轉向的自動電器，也是速度控制的基本電器。利用速度原則可以實現電動機反接制動和能耗制動的自動控制，以及電動機的低速脈動控制等。

速度繼電器：在120—3000r/min范圍觸點動作；在低于100r/min時觸點復位。控制過程分析如下：按下SB2，KM1得電并自鎖，電機運行，由于速度>120r/min，速度繼電器KS的常開觸點閉合，為制動做好準備。制動時，SB1按下----KM1斷電----切斷電機供給的交流電源-----KM2得電----向電機輸入直流電---電機能耗制動開始----轉速降低----轉速降低到小于100r/min時---KS觸點復位（斷開）---KM2失電---停止向電機供直流電－制動結束。（二）反接制動控制電路反接制動是利用改變電動機電源的相序、使定子繞組產生相反方向的旋轉磁場，因而產生制動轉矩的制動方法。反接制動常采用轉速為變化參量進行控制。由于反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對速度接近于兩倍的同步轉速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當于全電壓直接啟動時電流的兩倍，因此反接制動特點之一是制動迅速，效果好，沖擊大。通常僅適于10KW以下的小容量電動機。為了減小沖擊電流，通常要求在電動機主電路中串接限流電阻。

控制過程分析如下：按下SB2，KM1得電并自鎖，電機運行，由于速度>120r/min，速度繼電器KS的常開觸點閉合，為制動做好準備。制動時，SB1按下----KM1失電----電機斷電，但電機仍運轉，KS仍閉合----KM2得電---KM2輔助觸點完成自鎖、互鎖---KM2主閉---電機接電阻反接制動---電機降速---轉速低于100r/min時KS復位---KM2失電—反接制動結束。（一）電動夾緊機構的控制線路圖3－20是橫梁夾緊機構的自動控制線路。其中接觸器KM1控制電動機M正轉為夾緊，接觸器KM2控制電動機M反轉為放松。行程開關SQ用于夾緊和放松狀態檢查，電流繼電器KI用于根據電動機的電流大小檢查夾緊力。放松到位時壓動行程開關SQ，夾緊機構的螺母滑塊移到左端極限位置。要夾緊時，按下夾緊按鈕SB1，由于此時行程開關SQ的常開觸點是被壓合的，所以接觸器KM1線圈通電并自鎖，電動機正轉啟動，滑塊右移。在啟動的瞬間，啟動電流很大，雖然電流繼電器KI動作，但因行程開關SQ仍被壓著，不影響KM1的通電。當滑塊移動一段距離時，電動機啟動完畢，啟動電流迅速減小使電流繼電器復位，這時改由KI的常閉觸點和KM1的另一閉合的常開觸點串聯來保持KM1的線圈繼續通電，行程開關SQ也復位了。隨著滑塊繼續右移和機械的動作，夾緊開始。夾緊力上升使電流增大到預定值，電流繼電器動作，其常閉觸點斷開使KM1斷電，電動機正轉停止，夾緊結束。要放松時，按下按鈕SB2，接觸器KM2通電并自鎖，電動機反轉，滑塊左移，開始放松。放松到位時壓下行程開關SQ，其常閉觸點斷開，使KM2斷電，電動機停止，放松結束。圖3—21(a)是行程控制的限位線路。KM1和KM2分別是行車向前和向后的接觸器，在其線圈電路中分別串接行程開關的常閉觸點。當行車向前到達終點時，裝在終點的行程開關SQ1的常閉觸點被行車撞塊撞開，KM1斷電，行車停止，從而起到限位保護作用。一旦行車離開終點位置．行程開關就能自動復位，行車繼續正常運行。這種專為限制極限位置用的行程開關亦稱限位開關或終端開關。原理如下：SQ1裝在終點，SQ2裝在起點。右行時，按下SB2，KM1得電自鎖，電機正轉，小車右行，到達終點時，撞塊撞上SQ1，SQ1的常閉觸點斷開，KM1斷電，電機停轉，右行結束；左行時，按下SB3，KM2得電自鎖，電機反轉，小車左行，到達起點時，撞塊撞上SQ2，SQ2的常閉觸點斷開，KM2斷電，電機停轉，左行結束。圖(b)是自動往復控制，原理類似圖(a)，請大家自己分析。

第四章作業4－1設計一個控制線路，要求第一臺電動機啟動10s后，第二臺電動機自動啟動，運行10s后，第一臺電動機停止，同時使第三臺電動機自行啟動，再運行15s后，電動機全部停止。（電機均采用直接起動方式）4－2某籠型異步電動機正、反向運行，要求采用定子串電阻減壓起動，試設計主電路和控制電路。4－5M1、M2均為籠型異步電動機，可直接起動，按下列要求設計主電路和控制電