1、2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,1,电气控制线路的图形符号及绘制原则 三相笼型异步电动机的基本控制线路 三相笼型异步电动机的降压启动控制线路 三相笼型异步电动机的制动控制线路 三相笼型异步电动机的速度控制线路 电气控制线路的简单设计法 典型生产机械电气控制线路分析,电气控制线路基础,本章内容,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,2,定义 什么是电气控制线路？ 电气设备和生产机械中，其自动控制线路大多以各类电动机或其他执行器为被控对象，以接触器、继电
2、器、按钮、行程开关、保护元件等器件组成，根据一定的控制方式用导线连接起来，这样组成的自动控制线路称为电气控制线路。 作用 对被控对象实现自动控制，以满足生产工艺的要求和实现生产过程自动化。,电气控制线路基础,概 述,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,3,概 述,3. 本章内容 主要介绍应用广泛的三相笼型异步电动机的启动、调速、制动的基本控制线路和一些典型控制线路，其中重点讲解新型的电气控制装置软启动器和变频器的使用，最后讲解电气控制线路的简单设计法和电气控制线路分析基础,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技
3、术 COPYRIGHT BY jiangxianping,4,概述 电气控制线路图 定义：为了表达生产机械的电气控制系统的结构、原理等设计意图，为了便于电气系统的安装、调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。 种类：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图 绘制原则：应根据简明易懂的原则，采用统一规定的图形符号、文字符号和标准画法来绘制。,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,5,常用电气图形
4、符号和文字符号 文字符号：GB7159-1987 图形符号：GB4728-8485GBT4728-96-2000,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,6,电气控制线路图的绘制原则 绘制电气原理图时应遵循的原则 电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小。辅
5、助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,7,电气控制线路图的绘制原则 绘制电气原理图时应遵循的原则 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置
6、，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KM1、KM2文字符号区别。,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,8,电气控制线路图的绘制原则 绘制电气原理图时应遵循的原则 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触
7、器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90，但文字符号不可倒置。,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,9,电气控制线路图的绘制原则 图面区域的划分 图纸上方的1、2、3等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读
8、分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。 图区编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,10,电气控制线路图的绘制原则 符号位置的索引 当一个控制系统有多页图纸时，索引非常有用。 接触器、继电器的线圈、触点的索引方法 接触器继电器,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、 文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代
9、电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,11,电气控制线路基础,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,12,概述 三相笼型异步电动机在生产实际中用量最大。 其电气控制线路图大都由继电器接触器和按钮等有触点的电器组成。,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,13,全压启动控制线路 这是最基本的电动机控制线路。是任
10、何一个电气工程师需要熟记于心的电路。 组成： 主电路由刀开关QS、熔断器FU1、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件和电动机M构成。 控制线路由热继电器FR的常闭触点、停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM常开触点以及它的线圈组成。,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,14,全压启动控制线路 工作原理 启动时，合上刀开关QS，主电路引入三相电源。 按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电，其常开主触点闭合，电动机接通电源开始全压启动，同时接触器KM的辅助常开
11、触点闭合，使接触器KM线圈有两条通电路径。这样当松开启动按钮SB2后，接触器KM线圈仍能通过其辅助触点通电并保持吸合状态。 重要概念：这种依靠接触器本身辅助触点使其线圈保持通电的现象称为自锁。起自锁作用的触点称为自锁触点。 要使电动机停止运转，按停止按钮SB1，接触器KM线圈失电，则其主触点断开。切断电动机三相电源，电动机M自动停车，同时接触器KM自锁触点也断开，控制回路解除自锁。松开停止按钮SB1，控制电路又回到启动前的状态。,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping
12、,15,全压启动控制线路 控制线路的保护环节 短路保护：FU1、FU2 过载保护：FR 失压和欠压保护: KM,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,16,正反转控制线路 生产实际的需要 工作原理 工作过程 基本控制线路（不能使用） 正停反 重要概念：将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器线圈电路中，则任一接触器线圈先带电后，即使按下相反方向按钮，另一接触器也无法得电，这种联锁通常称为互锁，即二者存在相互制约的关系。 正反停,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异
13、步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,17,点动控制线路 生产实际的需要 工作过程,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,18,多点控制线路 生产实际的需要 工作过程,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,19,顺序控制线路 生产实际的需要 类型
14、 基于动作先后顺序 基于时间控制 工作过程,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,20,自动循环控制线路 生产实际的需要 工作过程,电气控制线路基础,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,21,概述 为什么要进行降压启动控制？ 降压启动的过程 降压启动方法 定子电路串电阻（或电抗） 星形三角形 自耦变压器 延边三角形 使用软启动器 使用变频器,电气控制线路
15、基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,22,星形三角形降压启动控制线路 降压启动原理 启动时将电动机定子绕组接成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定值的1/ ，Y形连接时，加在电动机定子绕组上的电流是连接时的1/3，从而减小了启动电流对电网的影响。当转速接近额定转速时，定子绕组改接成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。 工作过程 主电路为什么像这样连接？ 工作过程,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应
16、用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,23,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,24,星形三角形降压启动控制线路 特点和适用场合 优点：启动电流特性好，结构简单，价格低； 缺点：由于启动转矩也降低到了原来的1/3，所以转矩特性差。 适合于轻载或空载启动的场合。,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,25,自耦
17、变压器降压启动控制线路 降压启动原理 工作过程,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,26,自耦变压器降压启动控制线路 特点及适用场合 优点：启动时对电网的电流冲击小，功率损耗小。 缺点：自耦变压器相对结构复杂，价格较高。 这种线路主要用于较大容量的电动机，以减小启动电流对电网的影响。,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,27,软启
18、动器及其使用 使用场合及特点 在一些对启动要求较高的场合，可选用软启动装置，它采用电子启动方法。 主要特点是：具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有对电动机和软启动器本身的热保护、限制转矩和电流冲击、三相电源不平衡、缺相、断相等保护功能和实时检测并显示如电流、电压、功率因数等参数的功能。 原理：利用晶闸管的移相控制原理，通过控制晶闸管的导通角，改变其输出电压，达到通过调压方式来控制启动电流和启动转矩。参考P51图2-11,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiang
19、xianping,28,软启动器及其使用 软启动器的控制功能 斜坡升压启动方式 斜坡升压启动特性曲线如图2-12所示。此种启动方式一般可设定启动初始电压Uqo和启动时间t1。这种启动方式关闭电流反馈，属开环控制方式，在电动机启动过程中，电压线性逐渐增加，在设定的时间内达到额定电压。 转矩控制及启动电流限制启动方式 转矩控制及启动电流限制特性曲线如图2-13所示。此种启动方式一般可设定启动初始力矩Tqo、启动阶段力矩限幅TLI、力矩斜坡上升时间t1和启动电流限幅ILI。这种启动方式引入电流反馈，通过计算间接得到负载转矩，属闭环控制方式。由于控制目标为转矩，故软启动器输出电压为非线性上升。 此种控
20、制方式可以使电动机以最佳的启动加速度、以最快的时间完成平稳的启动，是应用最多的启动方式。,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,29,软启动器及其使用 软启动器的控制功能 电压提升脉冲启动方式 电压提升脉冲启动特性曲线如图2-14所示。此种启动方式一般可设定电压提升脉冲限幅ULI。升压脉冲宽度一般为5个电源周波，即100ms。在启动开始阶段，晶闸管在极短时间内按设定升压幅值启动，可得到较大的启动转矩，此阶段结束后，转入转矩控制及启动电流限制启动。该启动方法适用于重
21、载并需克服较大静摩擦的启动场合。转矩控制及启动电流限制启动方式 转矩控制软停车方式 能耗制动方式,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,30,软启动器及其使用 使用举例：TE的Altistart46 具有通用软启动器的各种功能 电动机单向运行，带旁路接触器、软启动、软停车或自由停车控制线路 端子功能 L1/L2/L3,A1/A2/A3,T1/T2/T3,A2/B2/C2 PL STOP,RUN C,400 KA1,KA2输出继电器的作用 KA1:可编程内部继电器，
22、可作为故障继电器，也可作为隔离继电器。当KA1设置为故障继电器时，当软启动器控制电源上电时，KA1闭合，当软启动器发生故障时，KA1断开；当KA1设置为隔离继电器时，若软启动器接收到启动信号，KA1闭合，当软启动器软停车结束时、或在软启动器在自由停车模式下接收到停车信号时、或在运行过程中出现故障，KA1断开。 KA2：启动结束继电器。当软启动器完成启动过程后，KA2闭合，当软启动器接收到停车信号或出现故障时，KA2断开。 P54图2-17讲解,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiang
23、xianping,31,软启动器及其使用 使用举例：TE的Altistart46 单台软启动器启动多台电机举例 注意外部旁路的区别 KA1,KA2输出继电器的作用 在一台电动机启动结束后，软启动器被外部旁路。对它来说，这是不正常状态，所以KA1和KA2都断开。 P55、56图2-18讲解,电气控制线路基础,2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,32,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,33,概述 为什么要进行制
24、动控制？ 制动方法 机械制动：利用机械装置使电动机在切断电源后迅速停转 。普遍方法电磁抱闸 ，含电磁铁及闸瓦制动器 电气制动 反接制动 能耗制动 使用软启动器或变频器中的制动功能,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,34,反接制动控制线路 工作原理 切断电源并加入反相序的电源 注意事项 限制冲击电流 及时切除反向电源 特点及适用场合 特点：制动迅速，效果好，冲击大。 适用场合：通常仅适用于10 kW以下的小容量电动机。,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制
25、动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,35,反接制动控制线路 单向运行反接制动控制线路 工作过程讲解,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,36,反接制动控制线路 具有反接制动电阻的可逆运行反接制动控制线路正向启动 SB2KA3KM1电动机降压启动转速上升到一定值时KS1KA1KM3R被短接电动机全压下升速到额定值。 正向停止 SB1KA3、KM1、KM3KM2在接有R的情况下制动转速下
26、降到一定值KA1KM2制动结束,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,37,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,38,能耗制动控制线路 工作原理 所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。 实现方法 根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制； 也可以根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。
27、,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,39,能耗制动控制线路 单向运行能耗制动控制线路 以时间控制原则进行控制； 以速度原则进行控制。,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,40,能耗制动控制线路 能耗制动和反接制动的比较 能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流小得多，但能耗制动的制动效果不及反接制动明显，同时还需要一个
28、直流电源，控制线路相对比较复杂。 能耗制动一般适用于电动机容量较大和启动、制动频繁的场合。反接制动一般适合于电动机容量较小和不频繁制动的场合。,电气控制线路基础,2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,41,概述 电气调速方法 三相笼型异步电动机转速公式：调速方法 改变p：变极调速有级调速，简单，适用于要求不高的一般场合。 改变s：滑差电机已淘汰。 改变f：变频调速调速性能最好，使用广泛的调速方法。,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电
29、气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,42,变极调速控制线路 变极方法,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,43,变极调速控制线路 双速电动机调速控制线路 主电路的连接 低速启动 高速启动 问题：想一想KM3的作用？,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,44,变频调速与变频器的使用 特点 可以实现高
30、性能的调速控制； 适合于种类不同、连接不同的电动机（风机、泵类负载，Y形、接法等）； 具备软启动和软制动的功能； 具备各种保护功能（过载、短路、过电压、欠电压保护等）。 变频调速的基本概念 方式 开环控制：V/F方式 闭环控制：矢量控制方式 V/F控制 原因：仅改变频率，将会产生由弱励磁引起的转矩不足或由过励磁引起的磁饱和现象，使电动机功率因数和效率显著下降。 控制机理：改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，在较广范围内调速运转时，电动机的功率因数和效率不下降。这就是控制电压与频率之比，所以称为V/F控制。,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007
31、.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,45,变频调速与变频器的使用 变频调速的基本概念 矢量控制 产生原因：按照直流电动机电枢电流控制思想，使交流异步电动机达到与直流电动机相同的调速性能。 机理：即将供给异步电动机的定子电流在理论上分成两部分：产生磁场的电流分量（磁场电流）和与磁场相垂直、产生转矩的电流分量（转矩电流）。该磁场电流、转矩电流与直流电动机的磁场电流、电枢电流相当。,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxian
32、ping,46,变频调速与变频器的使用 两种控制方式的比较 V/F的特点 最简单的一种控制方式，不用选择电动机，通用性优良； 与其他控制方式相比，在低速区内电压调整困难，故调速范围窄，通常在110左右的调速范围内使用； 急加、减速或负载过大时，抑制过电流能力有限； 不能精密控制电动机实际速度，不适合于同步运转场合。 矢量控制变频器特点 需要使用电动机参数，一般用做专用变频器； 调速范围1100以上； 速度响应性极高，适合于急加、减速运转和连续4象限运转，能适用任何场合。,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRI
33、GHT BY jiangxianping,47,变频调速与变频器的使用 变频器的操作和显示 面板上的数字操作器和显示器 远控操作：PLC、通信 端子操作 应用举例：Micromaster 440 特点： 内置多种运行控制方式； 快速电流限制，实现无跳闸运行； 内置式制动斩波器，实现直流注入制动； 具有PID控制功能的闭环控制，控制器参数可自动整定； 多组参数设定且可相互切换，变频器可用于控制多个交替工作的生产过程； 多功能数字、模拟输入输出口，可任意定义其功能和具有完善的保护功能。,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术
34、COPYRIGHT BY jiangxianping,48,变频调速与变频器的使用 应用举例：Micromaster 440 端子功能介绍 DIN1DIN6：数字输入端子 PTC：测温保护传感器输入 AIN1、AIN2：模拟信号输入 频率给定 反馈信号 KA1、KA2、KA3：继电器输出 可编程 P+、N：通信口,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,49,变频调速与变频器的使用 应用举例：Micromaster 440 应用举例,电气控制线路基础,2.5 三相笼型异
35、步电动机速度控制线路,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,50,作业： 本章第1次作业：1、3、5、6、7、8、9,电气控制线路基础,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,51,1 概述 一般设计法：又称为经验设计法。它主要是根据生产工艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制电路。 逻辑设计法：它根据生产工艺的要求，利用逻辑代数来分析、设计控制线路。 为什么要对设计方法进行改进？2 简单设计法介绍遵从一般设计法的主要设计原则，利用逻辑设计法中继电器开
36、关逻辑函数，从控制对象的启动信号、关断信号及约束条件出发，设计控制电路。 一般设计法的几个主要原则 最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。 在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,52,尽量减少电器的数量 尽量选用相同型号的电器和标准件，以减少备品量，尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的线路和环节。 尽量减少控制线路中电源的种类 尽可能直接采用电网电压，以省去控制变压器。 尽量缩短连接导线的长度和数量
37、 设计控制线路时，应考虑各个元件之间的实际接线。,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,53,简单设计法介绍 一般设计法的几个主要原则 在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。 正确连接触点 在控制电路中，应尽量将所有触点接在线圈的左端或上端，线圈的右端或下端直接接到电源的另一根母线上（左右端和上下端是针对控制电路水平绘制或垂直绘制而言的）。这样可以减少线路内产生虚假回路的可能性，还可以简化电气柜的出线。 正确连接电器的线圈 在交流控制电路中不能串联两个电
38、器的线圈。,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,54,简单设计法介绍 一般设计法的几个主要原则 在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。 元器件的连接 应尽量减少多个元件依次通电后才接通另一个电器元件的情况。 要注意电器之间的联锁和其他安全保护环节,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,55,简单设计法介绍 逻辑设计法中继电器开关逻辑
39、函数 电气控制线路中的典型控制对象 继电器逻辑开关函数表达式：,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,56,简单设计法介绍 逻辑设计法中继电器开关逻辑函数 电气控制线路中的典型控制对象 一般形式：X开为控制对象的开启信号，应选取在开启边界线上发生状态改变的逻辑变量； X关为控制对象的关断信号，应选取在控制对象关闭边界线上发生状态改变的逻辑变量。 在线路图中使用的触点K为输出对象本身的常开触点，属于控制对象的内部反馈逻辑变量，起自锁作用，以维持控制对象得电后的吸合状态。,电气
40、控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,57,简单设计法介绍 逻辑设计法中继电器开关逻辑函数 电气控制线路中的典型控制对象 X开和X关的选择 X开和X关一般要选短信号，这样可以有效防止启/停信号波动的影响，保证了系统的可靠性。,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,58,简单设计法介绍 逻辑设计法中继电器开关逻辑函数 电气控制线路中的典型控制对象 更进一步的表
41、达式：在某些实际应用中，为进一步增加系统的可靠性和安全性，X开和X关往往带有约束条件。对约束条件的说明,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,59,简单设计法介绍 简单设计法 定义：一般设计法中的重要设计原则和逻辑设计法中的控制对象的开关逻辑函数就组成了简单设计法。 设计步骤 找出控制对象的开启信号、关断信号； 如果有约束条件，则找出相应的开启约束条件和关断约束条件； 把各种已知信号带入公式中，写出控制对象的逻辑函数（熟练后可省去该步）； 结合一般设计法的设计原则和逻辑函数
42、，画出该控制对象的电气线路图。 最后根据工艺要求做进一步的检查工作。 关键：简单设计法的核心内容是找出控制对象的开启条件（短信号）和关断条件（短信号），然后所有的设计问题就很简单了，当然一些控制对象的开启条件和关断条件的短信号不容易找出来，这时就要采取一些其他技巧和措施配合使用才能解决问题。,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,60,简单设计法应用举例 三台电动机的顺序启停控制 现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺序为：先启动M1，经T1后启动M2，再经T2后启动M
43、3；停车时要求：先停M3，经T3后再停M2，再经T4后停M1。三台电机使用的接触器分别为KM1、KM2和KM3。试设计该三台电动机的启/停控制线路。,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,61,简单设计法应用举例 三台电动机的顺序启停控制 设计过程（用白板亲自设计）,电气控制线路基础,2.6 电气控制线路的简单设计法,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,62,电气控制线路分析基础 电气控制线路分析的内容
44、与要求 设备说明书 设备工作原理，技术性能指标； 各操作元器件的用途即功能； 电气控制要求； 与机械部分的联锁。 电气控制原理图 阅读分析电气原理图的方法与步骤 分析主电路； 分析控制电路 分析辅助电路； 分析联锁与保护环节； 总体检查。,电气控制线路基础,2.7 典型生产机械电气控制线路分析,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,63,C650车床电气控制线路分析 卧式车床的用途 卧式车床是一种应用极为广泛的金属切削加工机床，主要用来加工各种回转表面、螺纹和端面，并可通过尾架进行钻孔、铰孔和攻螺纹等切削加工。 组成 床身
45、主轴 刀架 溜板箱 尾架,电气控制线路基础,2.7 典型生产机械电气控制线路分析,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,64,C650车床电气控制线路分析 车床的主要结构和运动形式 主运动 进给运动 电气制动 正反转 速度调节（机械方法） 冷却液供给电动机 快速移动电动机,电气控制线路基础,2.7 典型生产机械电气控制线路分析,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,65,C650车床电气控制线路分析 电力拖动及控制要求 主电动机M1完成主轴主运动和溜板箱进
46、给运动的驱动，电动机采用直接启动的方式启动，可正反两个方向旋转，并可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工调整方便，还应具有点动功能。 电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接启动及停止方式，并且为连续工作状态。 主电动机和冷却泵电动机应具有必要的短路和过载保护。 快速移动电动机M3拖动刀架快速移动。可根据使用需要随时手动控制启停。 应具有安全的局部照明装置。,电气控制线路基础,2.7 典型生产机械电气控制线路分析,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,66,C650车床电气控制线路分析 电气控制线路分析 主电
47、路分析 控制电路分析 主电动机正反转启动与点动控制 主电动机反接制动控制 快速移动和冷却泵电动机的控制 辅助电路,电气控制线路基础,2.7 典型生产机械电气控制线路分析,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,67,主要内容回顾 要求 掌握典型控制环节的设计和使用 自锁 互锁 点动 顺序控制 约束条件的使用 时间继电器的使用 三相笼型异步电动机基本控制线路 会使用简单设计法设计简单的控制线路,电气控制线路基础,本章小结,2007.3 V1.0,现代电气控制及PLC应用技术 COPYRIGHT BY jiangxianping,68,作业： 本章第2次作业：10、11、12、13、15,电气控制线路基础,
