电气控制技术与PLC第2版教学课件ppt作者徐文尚第二章电气控制电路基本环节课件.ppt

电气控制设备的种类繁多、功能各异，但其控制原理、基本控制电路、基本设计方法等方面均有共同之处，都是由一些比较简单的典型的基本电气控制电路有机地组合而成的。本章主要介绍了电气控制系统的基本线路——三相异步电动机的起停、正反转、制动、调速、位置控制、多地点控制、顺序控制线路。它们是分析和设计电气控制线路的基础。正确分析和阅读电气原理图、熟悉电气控制原理图的绘制原则和电气原理图的分析程序是非常重要的，也是学生应该掌握的基本技能。 2.1 电气控制的基本原则 学习电气控制首先要了解电气控制线路绘制的国家标准，其次还要了解和掌握电气控制的基本原则。常见电气控制基本原则有行程控制原则、电流控制原则、速度控制原则和时间控制原则几种方法。下面就这几种常见控制原则加以说明。 2.1.1 行程控制原则 根据生产工艺流程和工作部件的预定轨迹，对拖动电动机进行控制称为行程控制，也称为顺序控制，其控制的方法称为行程控制原则。行程控制原则是生产机械电气自动化中应用最多和作用原理最简单的一种方式。例如啤酒生产厂的啤酒灌装流水线—灌酒、检测、封装、贴签、喷字等就是按行程控制原则设计的。 2.1.1 行程控制原则 行程控制的控制电路2-1图所示。 图2-1 行程控制的控制电路 2.1.1 行程控制原则 图2-1 为顺序起动控制线路。电动机M2必须在M1起动后才能起动，这就构成了两台电动机的顺序控制。 工作原理：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电吸合并自锁，电动机M1起动运转。KM1的常开触点闭合为KM2线圈通电做好准备，也实现自锁（也称自保），这时按下起动按钮SB4，KM2线圈通电吸合并自锁，电动机M2起动运转。从而实现了M1先起动，M2后起动的按行程（顺序）控制目的。 2.1.2 电流控制原则 根据电动机主回路电流的大小，利用电流继电器来控制电动机的工作状态，叫做电流控制原则。例如直流电动机电枢回路串电阻启动过程中电流随转速增加而减小，为保证足够的启动转矩，使启动过程中平均电流不变，需要根据电流的变化逐段切除启动电阻，以保证启动过程中电流在某一范围变化，从而保证平均启动转矩不变。这就是按电流控制原则控制。 按电流控制原则实现绕线式交流异步电动机控制线路如图2-2所示。 2.1.2 电流控制原则 图2-2 电动机按电流原则控制的启动线路 2.1.2 电流控制原则 图2-2中，按下启动按钮SB2接触器KM1 线圈得电，电动机主回路KM1闭合，电动机带电阻R1、R2起动；辅助常开触点KM1闭合对SB2自保，同时使中间继电器KA线圈得电，常开触点KA闭合为线圈KM2、KM3通电做准备；由于起动电流较大，此时，电流继电器线圈KI1、KI2得电，常闭触点触点KI1和触点KI2打开，当电动机转子电流随着速度上升逐渐下降时，电流继电器线圈KI1率先释（通过整定值实现），常闭触点KI1闭合，接触器KM2线圈得电，切除转子电阻R1，电机再一次加速起动，电动机转子电流再次增大，电流线圈KI2吸合， 2.1.2 电流控制原则 常闭触点KI2仍然打开，随着速度上升电动机电流又一次逐渐下降，达到设定值时，电流线圈KI2释放，常闭触点KI2闭合， 接触器KM3线圈得电，切除电阻R2，电动机工作在固有特性上加速运行。上图中KM2、KM3得电后是否切除R1、R2，关键在于KI1、 KI2线圈通过的电流情况，电流大则常闭触点KI1、 KI2不闭合，只有电流小于设定值后，触点KI1、 KI2才会闭合并切除电阻R1、R2，故属于按电流原则控制的起动线路。 2.1.3 速度控制原则 根据电动机的转速变化，利用速度继电器来转换控制电路进而改变电动机的运行状态，叫做速度控制原则。当电动机能耗制动（交流电动机的能耗制动也称动力制动）使速度小于100r/min时需切断电源自由停车。当电动机电枢反接制动时速度接近0时需切断电源及时停车。以上均属按速度原则控制电动机的运行状态。速度控制原则的控制线路如图2-3所示。 2.1.3 速度控制原则 图2-3 电动机按速度原则控制的能耗制动电路图 2.1.3 速度控制原则 如图2-3所示，按下SB2接触器KM1线圈有电，主回路KM1触点闭合，电动机起动运行，同时辅助触点KM1闭合对SB2自保，常闭辅助触点KM1打开对KM2接触器实现电气闭锁；按下SB1，切断KM1接触器电源，KM1失电，主回路KM1触点断开，电动机失电，辅助触点KM1对SB1停止自保，对KM2接触器的电气闭锁，常闭触点KM1闭合为能耗制动做准备，虽然电动机停电，由于瞬间停电，电动机的速度可以认为不变，因此速度继电器的常开触点KS