第2章电器控制系统设计

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1、机电传动控制电气控制线路的作用是实现对机电传动系统中电动机电气控制线路的作用是实现对机电传动系统中电动机的启动、停止、正转或反转、调速和制动以及连锁等的启动、停止、正转或反转、调速和制动以及连锁等运行的控制，实现生产加工自动化。这种完成自动控运行的控制，实现生产加工自动化。这种完成自动控制的系统称为电气控制系统。制的系统称为电气控制系统。本章介绍电气控制线路的设计及常用电器元件的选择。本章介绍电气控制线路的设计及常用电器元件的选择。本章内容有：本章内容有： 2.1 电气控制线路设计的基本原则电气控制线路设计的基本原则 2.2 常用电器元件的选择常用电器元件的选择 2.3 电气控制线路设计电气控

2、制线路设计2.12.1电气控制线路的一般原则电气控制线路的一般原则最大限度满足生产机械和工艺对电气控制线路的要求最大限度满足生产机械和工艺对电气控制线路的要求保证控制线路的工作安全可靠保证控制线路的工作安全可靠1、电器元件的选择：机械和电气寿命长、结构坚实、动作可、电器元件的选择：机械和电气寿命长、结构坚实、动作可 靠、抗干扰性能好。靠、抗干扰性能好。2 、正确连接电器的线圈：、正确连接电器的线圈：交流电路中，电器线圈不能串联，应并联。交流电路中，电器线圈不能串联，应并联。KM1KM2KKM1KM2K直流电路中，电器线圈最好不直接并联（电感量悬殊直流电路中，电器线圈最好不直接并联（电感量悬殊时

3、），而是分别控制。时），而是分别控制。3 、电气联锁和机械联锁共用、电气联锁和机械联锁共用+KMKYARd+-KMKYAKM-+-+-Rd4 、正确连接电器的触头：同一电器的两触头接在电源的同相、正确连接电器的触头：同一电器的两触头接在电源的同相上，电位相等，避免触头间飞弧引起电源短路。上，电位相等，避免触头间飞弧引起电源短路。SQSQSQSQK1K2K2K15、 避免多个电器元件依次接通：避免多个电器元件依次接通：KK3K1K1K2K2KKKK1K3K2飞弧飞弧6 、电器线圈回路不能串接自身的动断触头：否则会、电器线圈回路不能串接自身的动断触头：否则会出现抖动现象。出现抖动现象。SBKM1K

4、M3KM1KM2KM3KM2SBKMKMKTKT特殊需要时可以特殊需要时可以KM3线圈间接串接了自身的动断线圈间接串接了自身的动断触头，三个接触器会同时抖动触头，三个接触器会同时抖动7 、控制电路中应避免出现寄生电路：控制线路工作过程中意、控制电路中应避免出现寄生电路：控制线路工作过程中意外接通的电路，称寄生电路，它会造成误动作。外接通的电路，称寄生电路，它会造成误动作。FRSB1KM1KM2SB2KM1KM2KM1SB3HL2HL1FRSB1KM1KM2SB2KM1KM2KM1KM2HL2HL1SB3KM28、 避免电路避免电路“竞争竞争”竞争：电气控制线路从一种状态转换到另一种状态时，竞争

5、：电气控制线路从一种状态转换到另一种状态时，常常会有几个电器要发生通断状态的改变。由于电器常常会有几个电器要发生通断状态的改变。由于电器元件有一定的动作时间，往往发生不按预定时序动作元件有一定的动作时间，往往发生不按预定时序动作的情况，的情况，触头争先动作，就会得到几个不同的输出状触头争先动作，就会得到几个不同的输出状态，态，使线路无法按要求的逻辑功能进行状态转换。这使线路无法按要求的逻辑功能进行状态转换。这种现象叫种现象叫“竞争竞争”。 注意：同一继电器的常开和常闭触点有注意：同一继电器的常开和常闭触点有“先断后合先断后合”型和型和“先合后断先合后断”型两种。型两种。要求：要求：KM1得电后

6、，过一定时间得电后，过一定时间 KM2得电，得电， KM1立即释放立即释放问题：问题： KM2动合触头还没吸合，动合触头还没吸合，KT延时闭合触头已释放。延时闭合触头已释放。 KM2线圈再失电。线圈再失电。二竞争触头二竞争触头 利用利用KM1使使KT延时闭合触延时闭合触头释放晚一下。头释放晚一下。SB1SB2KTKTKM1KM2KM2KM1KM2SB1SB2KTKTKM1KM2KM2KM1KM2在满足生产工艺要求前提下，控制线路力求经济、简单在满足生产工艺要求前提下，控制线路力求经济、简单1 、尽量减少电器元件的品种、规格、数量。、尽量减少电器元件的品种、规格、数量。2、尽量选用标准的、常用的

7、或经过实际考验过的线路和环节。尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的线路和环节。KM1K2K1KM2K1KM1K2KM2K13 、尽量减少不必要的触头、尽量减少不必要的触头4、尽量减少连接导线的数量和长度、尽量减少连接导线的数量和长度问题：问题：A、B两点间易连线，造成电源短路。两点间易连线，造成电源短路。 A点、点、 B点、点、C点为电器柜进（出）线端，较多。点为电器柜进（出）线端，较多。改进后：连线不会造成电源短路。改进后：连线不会造成电源短路。 A点、点、B点为电器柜进（出）线端，较少点为电器柜进（出）线端，较少。SB1KM1KM1SB2SB1KM1KM1SB2ABBCA5 5、除必要

8、的电器元件外，其余电器尽量不长期通电。除必要的电器元件外，其余电器尽量不长期通电。KM1得电后，经得电后，经KT延时，延时，KM2得电。得电。KM2得电后，使得电后，使KT失电。失电。KTSB2KTKTKM1KM2KM1SB1SB2KTKM1KM2KM1KM2KM2SB1应设置必要的保护环节应设置必要的保护环节 常用的保护环节有：常用的保护环节有：短路、过载、过流、短路、过载、过流、 断相、断相、过压、零过压、零(欠欠)压、压、 零励磁零励磁保护等。保护等。1.短路保护短路保护q短路保护作用：防止电动机突然流过短路电流而引起电器设备短路保护作用：防止电动机突然流过短路电流而引起电器设备绝缘损坏

9、及机械上的损坏。绝缘损坏及机械上的损坏。q短路保护元件：短路保护元件：熔断器熔断器 (若断一相会造成缺相运行，若断一相会造成缺相运行， 适于要求不高的场合适于要求不高的场合)自动空气开关自动空气开关(直接断开主电路，不会造成缺相运行，动作准直接断开主电路，不会造成缺相运行，动作准确。用于要求较高的确。用于要求较高的 场合场合)。过流继电器过流继电器(用于直流电动机和绕线式异步电动机用于直流电动机和绕线式异步电动机)2.过电流保护过电流保护q过电流指电动机运行电流超过其额定电流的允许状态，过电流指电动机运行电流超过其额定电流的允许状态， 不正不正确的起动方法和过大的负载转矩常常会引起电动机的过电

10、流故确的起动方法和过大的负载转矩常常会引起电动机的过电流故障，损害电动机障，损害电动机. q过电流一般比短路电流小过电流一般比短路电流小.q电动机运行中，过电流出现的可能性比短路大，特别是在频电动机运行中，过电流出现的可能性比短路大，特别是在频繁起动和正反转运行、重复短时工作制的电动机中。繁起动和正反转运行、重复短时工作制的电动机中。q过电流保护元件：过电流继电器。过电流保护元件：过电流继电器。q用法：过电流继电器线圈串接于被保护电动机的主电路中，用法：过电流继电器线圈串接于被保护电动机的主电路中，其动断触点串于控制电路中，并与接触器配合使用。其动断触点串于控制电路中，并与接触器配合使用。短路

11、、过电流及过载保护电路短路、过电流及过载保护电路过电流保护过电流保护正常时不动作正常时不动作电流大时吸合电流大时吸合KMM3FRQKFU1KMFRSB2KMKASB1KAI短路保护短路保护FU2过载保护过载保护3 过载保护过载保护q作用：防止电动机因长期超载运行，电机绕组的温升超过作用：防止电动机因长期超载运行，电机绕组的温升超过允许值而允许值而导致绝缘老化，损坏电动机。导致绝缘老化，损坏电动机。q过载原因：负载突然增加、断相运行。过载原因：负载突然增加、断相运行。q过载保护元件：热继电器。过载保护元件：热继电器。q特点：负载电流愈大，电器动作时间愈快，但不应受电机特点：负载电流愈大，电器动作