1、4.电气控制线路的设计原则及分析方法,1. 电气原理图的设计主要设计内容：原理设计和工艺设计2. 设计原则1） 满足技术、经济指标要求；2） 满足操作、维修方便的基本要求；3） 保证控制线路可靠性和安全性。如减少不必要的触点，简化电路，提高可靠性；通过优选器件和减少器 件不必要的通电时间延长寿命，提高产品的竞争力；防止“竞争”和“寄生”电路环节3. 电气设计的基本内容1）拟订设计的任务书。2）选择拖动方案和控制方式。3）设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。4）绘制电气安装接线图（工艺设计）。5）汇总资料，编写说明书。,电气控制基本知识及应用,1.掌握电气控制系统的基本知识；2.掌握电气控
2、制系统的典型控制环节；3.掌握异步电动机启动、制动、调速等控制方法；,1. 电气控制系统基本知识,1）主要元件： 鼠笼型异步电动机、热继电器、熔断器、刀闸开关、速度继电器、时间继电器（通电延时型和断电延时型）、接触器、继电器（中间）、按钮（常开/常闭、复合按钮）、低压断路器（空气自动开关） 2）以上元件的工作原理及图形符号、文字符号要熟练掌握 3）低压电器划分：AC50HZ，1200V DC 1500V 4）接触器与继电器的相同与不同之处。,1. 电器元件,1. 电气控制系统基本知识,2. 电气控制线路图,电气控制线路图是指描述控制线路接线关系和原理的图纸，分为电气原理图和电气安装接线图,描述
3、控制系统工作原理的图纸，包括主、辅两个部分,描述控制系统元件的实际安装位置和接线情况，包括电器位置图和电气互连图,3. 电气控制线路保护,过电流保护： （过电流继电器）KI,欠电流保护： （欠电流继电器）KI,过载保护： 采用热继电器FR,短路保护： 采用熔断器FU或空气自动开关,断相保护： 断相保护热继电器（专用）,电流保护型,失压保护： 接触器KM和按钮组合， 零压继电器,欠电压保护： 欠电压继电器、空气开关,过电压保护： 过电压继电器,电压保护型,1. 电气控制系统基本知识,2. 电气控制系统的典型控制环节,基本电路的结构特点： 1.自锁接触器常开辅助触点与按钮常开触点相并联。 2.互锁
4、两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。 3.点动无自锁环节。 4.多地按钮的常开触点并联、常闭触点串联。 5.多条件按钮的常开触点串联、常闭触点并联。 6.几个典型环节总结电机启动-保持-停止电路；互锁控制和顺序启动；多地点控制线路；点动控制线路；长动控制线路；电动机可逆运转电路；单向反接制动控制线路； Y- 降压起动控制电路,典型线路环节总结,1. 电机启动-保持-停止电路,典型线路环节总结,2. 互锁控制和顺序启动,8.2 典型线路环节总结,3. 多地点控制线路,. 顺序或步进控制线路,8.2 典型线路环节总结,. 点动控制线路,8.2 典型线路环节总结,. 长动控制线路,8.2 典
5、型线路环节总结,7. 正停反控制线路,8.2 典型线路环节总结,8. 正反停控制线路,8.2 典型线路环节总结,9. 单向反接制动控制线路,8.2 典型线路环节总结,10. Y- 降压起动控制电路,8.2 典型线路环节总结,10. Y- 降压起动控制电路,8.2 典型线路环节总结,1. 三相交流电机的启动分为：,全压启动,降压启动,三相交流电机的保护形式：过载（热继电器）、短路保护（熔断器）,a.电机容量在kW以下 b.控制线路简单、提高可靠性 c.启动电流过大（47倍Ie）,a.电机容量在kW以上 b.降低启动电流及启动转矩对机械设备的冲击作用,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,用
6、途：三相交流异步电动机的降压起动，用于大容量三相交流异步电动机空载和轻载起动时减小起动电流。 降压启动控制电路：Y-启动、自耦变压器降压启动、定子串电阻降压启动。 要求：熟记Y-起动控制电路结构和工作原理，了解自耦变压器降压启动电路工作原理,2. 鼠笼式异步电动机降压启动,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,机械制动,电气制动,电磁抱闸制动,电磁离合器制动,反接制动,能耗制动,回馈制动,三相异步电动机制动,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,3. 鼠笼式异步电动机制动,电动机制动的目的或用途：快速、准确停车，缩短时间，提高工作效率 主要内容：电磁抱闸制动，反接制动，能耗制动。
7、要求：了解各种制动方法的实现电路，掌握能耗和反接制动电路的原理分析，能够熟练运用反接制动电路进行设计。,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,4. 异步电动机转速公式,s转差率； f电源频率； P定子极对数；,变极调速,变频调速,变转差率调速,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,变极调速方法,改变定子绕组的接法（变更定子绕组每相电流方向）,设置两套不同极对数的绕组，每套绕组可以变更电流方向,变极调速的电机,双速电动机,三速电动机,四速电动机,变极调速方法特点：简单、可靠、成本低,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,双速电动机变极调速的原理及线路图,1、D2、D3端接电源，
8、 D4、D5、D6开路，电动机为接法（低速，有4极） D4、D5、D6端接电源，1、D2、D3端短接，为YY接法（高速，有2极） 注意，变极时，调换相序，以保证变极调速以后，电动机转动方向不变。,3. 异步电动机启动、制动、调速等控制方法,习题及例题,KM1,FU,QS,FR,KM2,主电路,设计例题,两台电动机M1，M2，要求：1）M1起动后M2才能起动； 2）M2停车后M1才能停车；3）M2可以单独停止,例：,解：若KM1、KM2 分别为两台电动机M1、M2主电路中接通电源用的接触器，则可以：1）利用KM1接触器的常开触点，实现M1起动后M2才能起动；2）利用KM2接触器的常开触点，实现M
9、2停车后M1才能停车；,8.3 设计例题,习题,作业： P169 6-5， 6-6， 6-8， 6-10， 6-11， 6-15 P311 9-4， 9-6， 9-7,P189 7-2 ， 7-7， 7-8 课堂例题（4台电机顺序间隔时间启动）,例题及实验中习题：基本编程： P161P163 6个典型环节，P166 例（例3的改变）步进编程： P173174 台车自动往返图画法（典型图的画法及分析过程），P181183 大、小球分类例题功能指令：每个功能指令说明过程的应用实例实验中习题：熟练掌握基本实验中分频电路、震荡电路、由虚拟波形图画出梯形图以及根据梯形图画出有关元件的虚拟波形图。,习题,P63 2-5 ， 2-7，课堂例题,几个典型环节总结电机启动-保持-停止电路；互锁控制和顺序启动；多地点控制线路；点动控制线路；长动控制线路；电动机可逆运转电路；单向反接制动控制线路； Y- 降压起动控制电路,
