电气控制基础

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1、 n 本 章 主 要 通 过 介 绍 电 气 控 制 领 域 中 常 用 低 压 电 器 的 工 作 原理 、 用 途 、 型 号 、 规 格 及 符 号 等 知 识 ， 电 器 控 制 线 路 的 基本 环 节 ， 并 通 过 对 典 型 电 器 控 制 系 统 的 分 析 ， 学 会 正 确 选择 和 合 理 使 用 常 用 电 器 、 学 会 分 析 和 设 计 电 气 控 制 线 路 的基 本 方 法 ， 为 后 继 章 节 的 学 习 打 下 基 础 。 用 于 交 流 电 压 1200V、 直 流 电 压 1500V及 以 上电 路 中 的 电 器 。 例 如 高 压 断 路 器

2、、 高 压 隔 离 开 关 、 高 压 熔断 器 等 。 用 于 交 流 50Hz(或 60Hz)， 额 定 电 压 为 1200V以下 ； 直 流 额 定 电 压 1500V及 以 下 的 电 路 中 的 电 器 。 例 如 接触 器 、 继 电 器 等 。 用 手 或 依 靠 机 械 力 进 行 操 作 的 电 器 ， 如 手 动 开关 、 控 制 按 钮 、 行 程 开 关 等 主 令 电 器 。借 助 于 电 磁 力 或 某 个 物 理 量 的 变 化 自 动 进 行 操作 的 电 器 ， 如 接 触 器 、 各 种 类 型 的 继 电 器 、 电 磁 阀 等 。 用 于 各 种 控

3、制 电 路 和 控 制 系 统 的 电 器 ， 例 如 接 触 器 、 继 电器 、 电 动 机 起 动 器 等 。 用 于 自 动 控 制 系 统 中 发 送 动 作 指 令 的 电 器 ， 例 如 按 钮 、 行程 开 关 、 万 能 转 换 开 关 等 。 用 于 保 护 电 路 及 用 电 设 备 的 电 器 ， 如 熔 断 器 、 热 继 电 器 、各 种 保 护 继 电 器 、 避 雷 器 等 。 指 用 于 完 成 某 种 动 作 或 传 动 功 能 的 电 器 ， 如 电 磁 铁 、 电 磁离 合 器 等 。 用 于 电 能 的 输 送 和 分 配 的 电 器 ， 例 如 高

4、压 断 路 器 、 隔 离 开关 、 刀 开 关 、 自 动 空 气 开 关 等 。 依 据 电 磁 感 应 原 理 来 工 作 ， 如 接 触 器 、 各 种类 型 的 电 磁 式 继 电 器 等 。 依 靠 外 力 或 某 种 非 电 物 理 量 的 变 化 而 动作 的 电 器 ， 如 刀 开 关 、 行 程 开 关 、 按 钮 、 速 度 继 电 器 、 温度 继 电 器 等 。 n 低 压 电 器 能 够 依 据 操 作 信 号 或 外 界 现 场 信 号 的 要 求 ， 自 动或 手 动 地 改 变 电 路 的 状 态 、 参 数 ， 实 现 对 电 路 或 被 控 对 象的 控

5、制 、 保 护 、 测 量 、 指 示 、 调 节 。n 低 压 电 器 的 作 用 有 ： 控 制 作 用 、 保 护 作 用 、 测 量 作 用 、 调节 作 用 、 指 示 作 用 、 转 换 作 用 等n 低 压 电 器 作 用 远 不 止 这 些 ， 随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 新 功 能、 新 设 备 会 不 断 出 现 。 n 常 用 低 压 电 器 的 主 要 种 类 和 用 途 如 表 1-1所 示 。n 对 低 压 配 电 电 器 要 求 是 灭 弧 能 力 强 、 分 断 能 力 好 ， 热 稳 定性 能 好 、 限 流 准 确 等 。 对 低 压 控 制 电

6、 器 ， 则 要 求 其 动 作 可靠 、 操 作 频 率 高 、 寿 命 长 并 具 有 一 定 的 负 载 能 力 。 n 交 流 接 触 器 结 构 与 工 作 原 理 如 图 l-1所 示 ： 电 磁 机 构 由 线 圈 、 动 铁 心 (衔 铁 )和 静 铁 心 组 成 ， 其 作 用 是将 电 磁 能 转 换 成 机 械 能 ， 产 生 电 磁 吸 力 带 动 触 点 动 作 。 包 括 主 触 点 和 辅 助 触 点 。 主 触 点 用 于 通 断 主 电 路 ， 通 常为 三 对 常 开 触 点 。 辅 助 触 点 用 于 控 制 电 路 ， 起 电 气 联 锁 作 用 ， 故

7、 又称 联 锁 触 点 ， 一 般 常 开 、 常 闭 各 两 对 。 容 量 在 10A以 上 的 接 触 器 都 有 灭 弧 装 置 ， 对 于 小 容 量 的 接触 器 ， 常 采 用 双 断 口 触 点 灭 弧 、 电 动 力 灭 弧 、 相 间 弧 板 隔 弧 及 陶 土灭 弧 罩 灭 弧 。 对 于 大 容 量 的 接 触 器 ， 采 用 纵 缝 灭 弧 罩 及 栅 片 灭 弧 。 包 括 反 作 用 弹 簧 、 缓 冲 弹 簧 、 触 点 压 力 弹 簧 、 传 动 机 构及 外 壳 等 。 指 主 触 点 额 定 工 作 电 压 。 常 用 的 额 定 电 压 值 为 220V

8、、 380V、660V等 指 主 触 点 在 额 定 工 作 条 件 下 的 电 流 值 。 常 用 额 定 电 流 等 级 为10A、 20A、 40A、 60A、 100A、 150A、 250A、 400A、 600A。 可 分 为 最 大 接 通 电 流 和 最 大 分 断 电 流 。 一 般 通 断 能 力 是 额 定 电流 的 5 10倍 可 分 为 吸 合 电 压 和 释 放 电 压 。 接 触 器 正 常 工 作 时 ， 吸 引 线 圈 上 所 加 的 电 压 值 。 一 般 为 每 小 时 允 许 操 作 次 数 的 最 大 值 。 包 括 电 寿 命 和 机 械 寿 命 。

9、 目 前 接 触 器 的 机 械 寿 命 已 达 一 千 万次 以 上 ， 电 气 寿 命 约 是 机 械 寿 命 的 5% 20 。 n 继 电 器 是 根 据 某 种 输 入 信 号 的 变 化 ， 接 通 或 断 开 控 制 电 路 ，实 现 自 动 控 制 和 保 护 电 力 装 置 的 自 动 电 器 。电 压 继 电 器 、 电 流 继 电 器 、 时 间 继电 器 、 温 度 继 电 器 、 速 度 继 电 器 、 压 力 继 电 器 等 ；电 磁 式 继 电 器 、 感 应 式 继 电 器 、 电 动 式继 电 器 、 热 继 电 器 和 电 子 式 继 电 器 等 ；有 触

10、点 和 无 触 点 两 类 ，控 制 用 与 保 护 用 继 电 器 等 。 n 电 磁 式 继 电 器 的 结 构 与 工 作 原 理n 其 结 构 及 工 作 原 理 与 接 触 器 大 体相 同 。 由 电 磁 系 统 、 触 点 系 统 和释 放 弹 簧 等 组 成 ， 电 磁 式 继 电 器原 理 如 图 l-3所 示 。 由 于 继 电 器 用于 控 制 电 路 ， 流 过 触 点 的 电 流 比较 小 (一 般 5A以 下 )， 故 不 需 要 灭弧 装 置 。 n 常 用 的 电 磁 式 继 电 器 有 电 压 继 电 器 、 中 间 继 电 器 和 电 流 继电 器 。n 电

11、 磁 式 继 电 器 的 图 形 、 文 字 符 号 如 图 1-4所 示 。 n 继 电 器 的 主 要 特 性 是 输 入 -输 出 特 性 ， 又 称 继 电 特 性 ， 继 电特 性 曲 线 如 图 1-5所 示 。 ： 利 用 电 磁 阻 尼 原 理 产 生 延 时 的 ， 由 电 磁 感 应 定 律可 知 ， 在 继 电 器 线 圈 通 断 电 过 程 中 铜 套 内 将 感 应 电 势 ， 并流 过 感 应 电 流 ， 此 电 流 产 生 的 磁 通 总 是 反 对 原 磁 通 变 化 。电 器 通 电 时 ， 由 于 衔 铁 处 于 释 放 位 置 ， 气 隙 大 ， 磁 阻

12、大 ，磁 通 小 ， 铜 套 阻 尼 作 用 相 对 也 小 ， 因 此 衔 铁 吸 合 时 延 时 不显 著 (一 般 忽 略 不 计 )。 而 当 继 电 器 断 电 时 ， 磁 通 变 化 量 大， 铜 套 阻 尼 作 用 也 大 ， 使 衔 铁 延 时 释 放 而 起 到 延 时 作 用 。仅 用 作 断 电 延 时 ， 延 时 时 间 较 短 ， JT3系 列 最 长 不超 过 5s， 而 且 准 确 度 较 低 ， 一 般 只 用 于 要 求 不 高 的 场 合 。 n 是 近 几 年 发 展 应 用 的 一 种 新 型 通 用 逻 辑 控 制 继 电 器 亦 称 通用 逻 辑 控

13、 制 模 块 ， 它 将 控 制 程 序 预 先 存 储 在 内 部 存 储 器 中， 用 户 程 序 采 用 梯 形 图 或 功 能 图n 常 用 产 品 主 要 有 德 国 金 钟 -默 勒 公 司 的 Easy， 西 门 子 公 司的 LOGO、 日 本 松 下 公 司 的 可 选 模 式 控 制 器 一 控 制 存 储 式继 电 器 等 。 n 开 关 是 最 普 通 、 使 用 最 早 的 电 器 。 其 作 用 是 分 合 电 路 、 开断 电 流 。 常 用 的 有 刀 开 关 、 隔 离 开 关 、 负 荷 开 关 、 转 换 开关 (组 合 开 关 )、 自 动 空 气 开

14、关 (空 气 断 路 器 )等 。n 分 类 ： 有 载 运 行 操 作 、 无 载 运 行 操 作 、 选 择 性 运 行 操 作 ； 正 面 操 作 、 侧 面 操 作 、 背 面 操 作 ； 不 带 灭 弧 装 置 和 带 灭 弧 装 置 刀 口 接 触 有 面 接 触 和 线 接 触 两 种 n 常 用 的 HD系 列 和 HS系 列 刀 开 关 的 外 形 如 图 1-14所 示 。 刀开 关 的 图 形 和 文 字 符 号 如 图 1-15所 示 。 n 刀 开 关 是 手 动 电 器 中 结 构 最 简 单 的 一 种 ， 主 要 用 作 电 源 隔离 开 关 ， 也 可 用 来

15、 非 频 繁 地 接 通 和 分 断 容 量 较 小 的 低 压 配电 线 路 。 接 线 时 应 将 电 源 线 接 在 上 端 ， 负 载 接 在 下 端 ， 这样 拉 闸 后 刀 片 与 电 源 隔 离 ， 可 防 止 意 外 事 故 发 生 。n 刀 开 关 的 主 要 类 型 有 ： 大 电 流 刀 开 关 、 负 荷 开 关 、 熔 断 器式 刀 开 关 。 常 用 的 产 品 有 ： HD11 HDl4和 HS11 HS13系 列 刀 开 关 。 n 刀 开 关 选 择 时 应 考 虑 以 下 两 个 方 面 ：n 结 构 形 式 的 选 择 应 根 据 刀 开 关 的 作 用

16、和 装 置 的 安 装 形 式来 选 择 如 是 否 带 灭 弧 装 置 ， 若 分 断 负 载 电 流 时 ， 应 选 择 带灭 弧 装 置 的 刀 开 关 。 根 据 装 置 的 安 装 形 式 来 选 择 ， 是 否 是正 面 、 背 面 或 侧 面 操 作 形 式 ， 是 直 接 操 作 还 是 杠 杆 传 动 ，是 板 前 接 线 还 是 板 后 接 线 的 结 构 形 式n 额 定 电 流 的 选 择 一 般 应 等 于 或 大 于 所 分 断 电 路 中 各 个 负载 额 定 电 流 的 总 和 。 对 于 电 动 机 负 载 ， 应 考 虑 其 启 动 电 流， 所 以 应 选

17、 用 额 定 电 流 大 一 级 的 刀 开 关 。 若 再 考 虑 电 路 出现 的 短 路 电 流 ， 还 应 选 用 额 定 电 流 更 大 一 级 的 刀 开 关 。 n 低 压 断 路 器 也 称 为 自 动 空 气 开 关 ， 可 用 来 接 通 和 分 断 负 载电 路 ， 也 可 用 来 控 制 不 频 繁 起 动 的 电 动 机 。 它 功 能 相 当 于闸 刀 开 关 、 过 电 流 继 电 器 、 失 压 继 电 器 、 热 继 电 器 及 漏 电保 护 器 等 电 器 部 分 或 全 部 的 功 能 总 和 ， 是 低 压 配 电 网 中 一种 重 要 的 保 护 电

18、器 。n 低 压 断 路 器 具 有 多 种 保 护 功 能 (过 载 、 短 路 、 欠 电 压 保 护 等)、 动 作 值 可 调 、 分 断 能 力 高 、 操 作 方 便 、 安 全 等 优 点 ， 所以 目 前 被 广 泛 应 用 。 n 低 压 断 路 器 由 操 作 机 构 、触 点 、 保 护 装 置 (各 种 脱 扣器 )、 灭 弧 系 统 等 组 成 。 低压 断 路 器 工 作 原 理 图 如 图l-16所 示 。 熔 断 器 的 动 作是 靠 熔 体 的 熔 断 来 实 现 的 ， 当 电 流较 大 时 ， 熔 体 熔 断 所 需 的 时 间 就 较短 。 而 电 流

19、较 小 时 ， 熔 体 熔 断 所 需用 的 时 间 就 较 长 ， 甚 至 不 会 熔 断 。因 此 对 熔 体 来 说 ， 其 动 作 电 流 和 动作 时 间 特 性 即 熔 断 器 的 安 秒 特 性 ，为 反 时 限 特 性 ， 如 图 1-21所 示 。 主 要 依 据 负 载 的 保 护 特 性 和 短 路 电 流 的 大小 选 择 熔 断 器 的 类 型 。 对 于 容 量 小 的 电 动 机 和 照 明 支 线 ，常 采 用 熔 断 器 作 为 过 载 及 短 路 保 护 ， 因 而 希 望 熔 体 的 熔 化系 数 适 当 小 些 。 通 常 选 用 铅 锡 合 金 熔 体

20、 的 RQA系 列 熔 断 器。 对 于 较 大 容 量 的 电 动 机 和 照 明 干 线 ， 则 应 着 重 考 虑 短 路保 护 和 分 断 能 力 。 通 常 选 用 具 有 较 高 分 断 能 力 的 RM10和RL1系 列 的 熔 断 器 ； 当 短 路 电 流 很 大 时 ， 宜 采 用 具 有 限 流作 用 的 RT0和 RTl2系 列 的 熔 断 器 n 保 护 无 起 动 过 程 的 平 稳 负 载 如 照 明 线 路 、 电 阻 、 电 炉 等 时， 熔 体 额 定 电 流 略 大 于 或 等 于 负 荷 电 路 中 的 额 定 电 流 。n 保 护 单 台 长 期 工

21、作 的 电 机 熔 体 电 流 可 按 最 大 起 动 电 流 选 取， 也 可 按 下 式 选 取 ： IRN (1.5 2.5)IN n 保 护 多 台 长 期 工 作 的 电 机 （ 供 电 干 线 ） IRN (1.5 2.5)IN max+IN 其 结 构 原 理 如图 1-24所 示 ， 其 动 作 原 理 与 按 钮开 关 相 同 ， 但 其 触 点 的 分 合 速 度取 决 于 生 产 机 械 的 运 行 速 度 ， 不宜 用 于 速 度 低 于 0 4m min的场 所 。 其 结 构 原 理如 图 1-25所 示 ， 当 被 控 机 械 上的 撞 块 撞 击 带 有 滚 轮

22、 的 撞 杆 时， 撞 杆 转 向 右 边 ， 带 动 凸 轮 转动 ， 顶 下 推 杆 ， 使 微 动 开 关 中的 触 点 迅 速 动 作 。 当 运 动 机 械返 回 时 ， 在 复 位 弹 簧 的 作 用 下， 各 部 分 动 作 部 件 复 位 。 是 利 用 物 体 对 光 电 开 关 发 射 出 的 红 外 线反 射 回 去 ， 由 光 电 开 关 接 收 ， 从 而 判 断 是 否 有 物 体 存 在 。如 有 物 体 存 在 ， 光 电 开 关 接 收 到 红 外 线 ， 其 触 点 动 作 ， 否则 其 触 点 复 位 。 是 由 分 离 的 发 射 器 和 接 收 器 组

23、 成 。 当 无遮 挡 物 时 ， 接 收 器 接 收 到 发 射 器 发 出 的 红 外 线 ， 其 触 点 动作 ； 当 有 物 体 挡 住 时 ， 接 收 器 便 接 收 不 到 红 外 线 ， 其 触 点复 位 。 n 万 能 转 换 开 关 是 一 种 多 档 式 、 控制 多 回 路 的 主 令 电 器 。 万 能 转 换开 关 主 要 用 于 各 种 控 制 线 路 的 转换 、 电 压 表 、 电 流 表 的 换 相 测 量控 制 、 配 电 装 置 线 路 的 转 换 和 遥控 等 。 万 能 转 换 开 关 还 可 以 用 于直 接 控 制 小 容 量 电 动 机 的 起

24、动 、调 速 和 换 向 。n 如 图 1-27所 示 为 万 能 转 换 开 关 单层 的 结 构 示 意 图 n 常 用 产 品 有 LW5和 LW6系 列 。 LW5系 列 可 控 制 5.5kW及 以下 的 小 容 量 电 动 机 ； LW6系 列 只 能 控 制 2.2kW及 以 下 的 小容 量 电 动 机 。 用 于 可 逆 运 行 控 制 时 ， 只 有 在 电 动 机 停 车 后才 允 许 反 向 起 动 。 LW5系 列 万 能 转 换 开 关 按 手 柄 的 操 作 方式 可 分 为 自 复 式 和 自 定 位 式 两 种 。 所 谓 自 复 式 是 指 用 手 拨动 手

25、 柄 于 某 一 档 位 时 ， 手 松 开 后 ， 手 柄 自 动 返 回 原 位 ； 定位 式 则 是 指 手 柄 被 置 于 某 档 位 时 ， 不 能 自 动 返 回 原 位 而 停在 该 档 位 。 n 万 能 转 换 开 关 的 手 柄 操 作 位 置 是 以 角 度 表 示 的 。 不 同 型 号的 万 能 转 换 开 关 的 手 柄 有 不 同 万 能 转 换 开 关 的 触 点 ， 电 路图 中 的 图 形 符 号 如 图 1-28所 示 。 n 主 令 控 制 器 是 一 种 频 繁 对 电 路 进 行 接 通 和 切 断 的 电 器 。 通过 它 的 操 作 ， 可 以

26、对 控 制 电 路 发 布 命 令 ， 与 其 它 电 路 联 锁或 切 换 。 常 配 合 磁 力 起 动 器 对 绕 线 式 异 步 电 动 机 的 起 动 、制 动 、 调 速 及 换 向 实 行 远 距 离 控 制 ， 广 泛 用 于 各 类 起 重 机械 的 拖 动 电 动 机 的 控 制 系 统 中 。 万 能 转 换 开 关 n 主 令 控 制 器 一 般 由 外 壳 、 触 点 、 凸 轮 、 转 轴 等 组 成 ， 与 万能 转 换 开 关 相 比 ， 它 的 触 点 容 量 大 些 ， 操 纵 档 位 也 较 多 。主 令 控 制 器 的 动 作 过 程 与 万 能 转 换

27、 开 关 相 类 似 ， 也 是 由 一块 可 转 动 的 凸 轮 带 动 触 点 动 作 。n 常 用 的 主 令 控 制 器 有 LK5和 LK6系 列 ， 其 中 LK5系 列 有 直 接手 动 操 作 、 带 减 速 器 的n 机 械 操 作 与 电 动 机 驱 动 等 三 种 型 式 的 产 品 。 LK6系 列 是 由同 步 电 动 机 和 齿 轮 减 速 器 组 成 定n 时 元 件 ， 由 此 元 件 按 规 定 的 时 间 顺 序 ， 周 期 性 地 分 合 电 路。 n 从 结 构 上 讲 ， 主 令 控 制 器 分 为 两 类 ： 一 类 是 凸 轮 可 调 式 主令 控

28、 制 器 ； 一 类 是 凸 轮 固 定 式 主 令 控 制 器 。 如 图 1-29所 示为 凸 轮 式 主 令 控 制 器 。 n 任 何 复 杂 的 电 器 控 制 线 路 都 是 按 照 一 定 的 控 制 原 则 ， 由 基本 的 控 制 线 路 组 成 的 。 基 本 控 制 线 路 是 学 习 电 器 控 制 的 基础 。 特 别 是 对 生 产 机 械 整 个 电 气 控 制 线 路 工 作 原 理 的 分 析与 设 计 有 很 大 的 帮 助 。n 电 器 控 制 线 路 的 表 示 方 法 有 ： 电 气 原 理 图 、 电 气 接 线 图 、电 器 布 置 图 。n 电

29、气 原 理 图 是 根 据 工 作 原 理 而 绘 制 的 ， 具 有 结 构 简 单 、 层次 分 明 、 便 于 研 究 和 分 析 电 路 的 工 作 原 理 等 优 点 。 在 各 种生 产 机 械 的 电 器 控 制 中 ， 无 论 在 设 计 部 门 或 生 产 现 场 都 得到 广 泛 的 应 用 。 电 器 控 制 线 路 常 用 的 图 形 、 文 字 符 号 必 须符 合 最 新 的 国 家 标 准 。 n 电 器 控 制 线 路 根 据 电 路 通 过 的 电 流 大 小 可 分 为 主 电 路 和 控 制 电 路 。主 电 路 包 括 从 电 源 到 电 动 机 的 电

30、 路 ， 是 强 电 流 通 过 的 部 分 ， 用 粗 线条 画 在 原 理 图 的 左 边 。 控 制 电 路 是 通 过 弱 电 流 的 电 路 ， 一 般 由 按 钮、 电 器 元 件 的 线 圈 、 接 触 器 的 辅 助 触 点 、 继 电 器 的 触 点 等 组 成 ， 用细 线 条 画 在 原 理 图 的 右 边 。n 采 用 电 器 元 件 展 开 图 的 画 法 。 同 一 电 器 元 件 的 各 部 件 可 以 不 画 在 一起 ， 但 需 用 同 一 文n 字 符 号 标 出 。 若 有 多 个 同 类 电 器 ， 可 在 文 字 符 号 后 加 上 数 字 序 号 ，

31、如 KM1、 KM2等 。n 所 有 按 钮 、 触 点 均 按 没 有 外 力 作 用 和 没 有 通 电 时 的 原 始 状 态 画 出 。控 制 电 路 的 分 支 线 路 ， 原 则 上 按 照 动 作 先 后 顺 序 排 列 ， 两 线 交 叉 连接 时 的 电 气 连 接 点 须 用 黑 点 标 出 。 在 电 源 容 量 足 够 大 时 ， 小 容 量 笼 型 电 动 机 可 直 接 起 动 。直 接 起 动 的 优 点 是 电 气 设 备 少 ， 线 路 简 单 。 缺 点 是 起 动 电流 大 ， 引 起 供 电 系 统 电 压 波 动 ， 干 扰 其 它 用 电 设 备 的

32、 正 常工 作 。 n 如 图 1-30所 示 ， 主 电 路 由 刀 开 关 Q、 熔 断 器 FU、 交 流 接 触 器 KM的 主触 点 和 笼 型 电 动 机 M组 成 ； 控 制 电路 由 起 动 按 钮 SB和 交 流 接 触 器 线 圈KM组 成 。 n 如 图 1-31所 示 n 工 作 过 程 如 下 ：n 起 动 ： 合 上 刀 Q按 下 起 动 按 钮 SB1接 触 器 KM线 圈 通 电KM主 触 点 闭 合 和 常 开 辅 助 触 点 闭 合 电 动 机 M接 通 电 源运 转 ； （ 松 开 SB1） ， 利 用 接 通 的 KM常 开 辅 助 触 点 自 锁 、电

33、 动 机 M连 续 运 转 。n 停 机 ： 按 下 停 止 按 钮 SB2KM线 圈 断 电 KM主 触 点 和 辅助 常 开 触 点 断 开 电 动 机 M断 电 停 转 。 ：短 路 时 熔 断 器 FU的 熔 体 熔 断 而 切 断 电 路 起 保 护作 用 。 采 用 热 继 电 器 FR。通 过 接 触 器 KM的 自 锁 环 节 来 实 现。 当 电 源 电 压 由 于 某 种 原 因 而 严 重 欠 电 压 或 失 电 压 （ 如 停电 ） 时 ， 接 触 器 KM断 电 释 放 ， 电 动 机 停 止 转 动 。 当 电 源电 压 恢 复 正 常 时 ， 接 触 器 线 圈

34、不 会 自 行 通 电 ， 电 动 机 也 不会 自 行 起 动 ， 只 有 在 操 作 人 员 重 新 按 下 起 动 按 钮 后 ， 电 动机 才 能 起 动 。 n 在 生 产 实 践 中 ， 机 床 调 整 完 毕 后 ， 需 要 连 续 进 行 切 削 加 工， 则 要 求 电 动 机 既 能 实 现 点 动 又 能 实 现 长 动 。 控 制 线 路 如图 1-32所 示 。 n 图 1-33为 两 台 电 动 机 顺 序 起 动 控 制 线 路 ：n 要 求 接 触 器 KM1动 作 后 接 触 器 KM2才 能 动 作 ， 故 将 接 触 器KM1的 常 开 触 点 串 接 于

35、 接 触 器 KM2的 线 圈 电 路 中 。n 要 求 接 触 器 KM1动 作 后 接 触 器 KM2不 能 动 作 ， 故 将 接 触 器KM1的 常 闭 辅 助 触 点 串 接 于 接 触 器 KM2的 线 圈 电 路 中 。 图 1-34是 采 用 时 间 继 电 器 ， 按 时 间 原 则 顺 序 起 动 的 控 制 线 路 n 三 相 异 步 电 动 机 反 接 制 机 是 利 用 改 变 电 动 机 电 源 相 序 ， 使定 子 绕 组 产 生 的 旋 转 磁 场 与 转 子 旋 转 方 向 相 反 ， 因 而 产 生制 动 力 矩 的 一 种 制 动 方 法 。 应 注 意

36、的 是 ， 当 电 动 机 转 速 接近 零 时 ， 必 须 立 即 断 开 电 源 ， 否 则 电 动 机 会 反 向 旋 转 。n 由 于 反 接 制 动 电 流 较 大 ， 制 动 时 需 在 定 子 回 路 中 串 入 电 阻以 限 制 制 动 电 流 。 反 接 制 动 电 阻 的 接 法 有 两 种 ： 对 称 电 阻接 法 和 不 对 称 电 阻 接 法 。 n 单 向 运 行 的 三 相 异 步 电 动 机 反 接 制 动 控 制 线 路 如 图 1-38所示 。 n 图 1-39为 电 动 机 可 逆 运 行 的 反 接 制 动 控 制 线 路 。 n 生 产 机 械 种 类

37、 繁 多 ， 其 拖 动 方 式 和 电 气 控 制 线 路 各 不 相 同n 本 节 以 X62W卧 式 升 降 台 铣 床 为 例 ， 对 其 控 制 线 路 进 行 分 析， 为 电 气 控 制 线 路 的 设 计 、 安 装 、 调 试 和 维 护 打 下 基 础 。 n 铣 床 主 要 由 底 座 、 床 身 、 悬 梁 、 刀 杆 支 架 、 升 降 台 、 工 作台 和 溜 板 等 部 分 组 成 ， 如 图 1-40所 示 。 n 主 运 动 ： 主 轴 带 动 铣 刀 的 旋 转 。 主 运 动 分 顺 铣 和 逆 铣 两 种 形 式n 进 给 运 动 ： 是 工 件 在 工

38、 作 台 上 实 现 三 个 相 互 垂 直 方 向 的 进 给 ， 即 工作 台 沿 溜 板 上 部 回 转 台 的 导 轨 在 垂 直 于 主 轴 轴 线 方 向 的 纵 向 进 给 ，溜 板 沿 升 降 台 上 的 水 平 导 轨 在 平 行 于 主 轴 轴 线 方 向 的 横 向 进 给 ， 以及 升 降 台 沿 床 身 的 垂 直 导 轨 作 上 下 垂 直 进 给 。n 辅 助 运 动 ： 可 转 动 部 分 对 溜 板 可 绕 垂 直 轴 线 转 动 一 个 角 度 （ 一 般 为45o） ， 因 此 工 作 台 除 能 实 现 平 行 或 垂 直 于 主 轴 方 向 的 横 向

39、 或 纵 向进 给 外 ， 还 能 在 倾 斜 方 向 上 进 给 ， 从 而 可 进 行 螺 纹 的 加 工 。 铣 床 一般 还 配 有 圆 工 作 台 ， 以 扩 大 其 加 工 范 围 。n 辅 助 运 动 有 工 作 台 在 纵 向 、 横 向 、 垂 直 方 向 上 的 快 速 移 动 。 n 如 图 1-41所 示 为 X62W卧 式 升 降 台 铣 床 的 电 器 控 制 线 路 。图 中 M1为 主 轴 电 动 机 、 M2为 进 给 电 动 机 、 M3为 冷 却 泵 电动 机 。 主 轴 电 动 机 M1由 接 触 器 KM1控 制 ， 其 旋 转 方 向 （ 顺 铣 或

40、 逆 铣 ）由 转 换 开 关 SA5预 先 选 择 。 KM2为 反 接 制 动 用 接 触 器 ， R为 反 接 制 动电 阻 。 起 动 主 轴 时 ， 先 将 电 源 开 关 Q合 上 ， 再 将 转 换 开 关 SA5转 到 主轴 所 需 的 旋 转 方 向 ， 然 后 按 下 起 动 按 钮 SB1或 SB2（ 两 地 控 制 ） ，KM1得 电 并 自 锁 ， 主 轴 电 动 机 M1起 动 。 当 M1转 速 大 于 速 度 继 电 器KS的 吸 合 值 时 ， KS常 开 触 点 闭 合 ， 为 接 通 反 接 制 动 回 路 作 准 备 。 停 止 主 轴 时 ， 按 停

41、止 按 钮 SB3或 SB4， 使 KM1线 圈 断 电 ， 切 断主 轴 电 动 机 M1的 三 相 电 源 ， 由 于 此 时 KS常 开 触 点 是 闭 合 的 ， 所 以KM得 电 ， 实 现 反 接 制 动 。 当 M1的 转 速 下 降 到 KS的 释 放 值 （ 接 近 于0） 时 ， KS常 开 触 点 断 开 ， 制 动 结 束 。 由 于 没 有 自 锁 回 路 ， 在 制 动过 程 中 SB3或 SB4要 一 直 按 住 。 n 福建工程学院电子信息与电气工程系李 建 兴 t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnW

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