项目六镗床电气控制.ppt
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1、项目六镗床的电气控制项目六镗床的电气控制 知识训练知识训练 技能训练技能训练 知识拓展知识拓展知识训练知识训练知识训练一电气控制线路基本规律知识训练一电气控制线路基本规律 一、连续工作与点动的联锁控制一、连续工作与点动的联锁控制 生产实际中,有的生产机械既需要连续运转进行加工生产,生产实际中,有的生产机械既需要连续运转进行加工生产,又需要在进行调整工作时采用点动控制。如机床调整对刀和又需要在进行调整工作时采用点动控制。如机床调整对刀和刀架、立柱的快速移动等。刀架、立柱的快速移动等。图图6-1 (a)所示为用复合按钮所示为用复合按钮SB3实现点动控制,实现点动控制,SB2实现实现连续运行。当正常
2、启动时按下启动按钮连续运行。当正常启动时按下启动按钮SB2,接触器,接触器KM通电通电动作并自锁。当点动工作时按下点动按钮动作并自锁。当点动工作时按下点动按钮SB3,其动合触点闭,其动合触点闭合,接触器合,接触器KM得电,但得电,但SB3的动断触点将的动断触点将KM的自锁电路切的自锁电路切断,手一松开按钮,接触器断,手一松开按钮,接触器KM断电,从而实现了点动控制。断电,从而实现了点动控制。下一页 返回知识训练知识训练 图图6-1(b)所示是采用中间继电器实现连续运行的控制电路。所示是采用中间继电器实现连续运行的控制电路。正常工作时,按下按钮正常工作时,按下按钮SB2,中间继电器,中间继电器K
3、通电并自锁,同时通电并自锁,同时接通接触器接通接触器KM线圈,电动机连续转动。需要调整工作时,按线圈,电动机连续转动。需要调整工作时,按下点动按钮下点动按钮SB3,此时,此时K不通电,其常开触点断开,不通电,其常开触点断开,SB3接通接通KM的线圈电路,电动机转动,的线圈电路,电动机转动,SB3一松开,一松开,KM的线圈就断的线圈就断电。电动机停止转动,实现点动控制。电。电动机停止转动,实现点动控制。图图6-1(c)所示是用选择开关所示是用选择开关SA选择点动控制或者连续运行。选择点动控制或者连续运行。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 二、三相异步电动机启动控制线路二、三相异步电动机启动控
4、制线路 三相笼型异步电动机坚固耐用,结构简单,且价格便宜,三相笼型异步电动机坚固耐用,结构简单,且价格便宜,在生产机械中应用十分广泛电动机的启动是指其转子由静止在生产机械中应用十分广泛电动机的启动是指其转子由静止状态转为正常运转状态的过程。笼型异步电动机有两种启动状态转为正常运转状态的过程。笼型异步电动机有两种启动方式,即直接启动和降压启动。直接启动又称为全压启动,方式,即直接启动和降压启动。直接启动又称为全压启动,即启动时电源电压全部施加在电动机定子绕组上。一般容量即启动时电源电压全部施加在电动机定子绕组上。一般容量小于小于10 kW的电动机常采用直接启动的电动机常采用直接启动 容量大于容量
5、大于10 kW的笼型异步电动机直接启动时,启动冲击的笼型异步电动机直接启动时,启动冲击电流为额定值的电流为额定值的47倍,故常采用降压启动的方法,即启动时倍,故常采用降压启动的方法,即启动时将定子绕组电压降低,启动结束将定子电压升至全压,使电将定子绕组电压降低,启动结束将定子电压升至全压,使电动机在全压下运行。常用的降压启动方式有定子电路串电阻动机在全压下运行。常用的降压启动方式有定子电路串电阻降压启动、星形一三角形降压启动、星形一三角形(Y-)降压启动和自藕变压器降压降压启动和自藕变压器降压启动。启动。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 1.定子电路串电阻定子电路串电阻(或电抗器或电抗器)
6、的降压启动的降压启动 定子电路串电阻降压启动是在电动机启动时,在三相定子定子电路串电阻降压启动是在电动机启动时,在三相定子绕组中串接电阻分压,使定子绕组上的压绕组中串接电阻分压,使定子绕组上的压粼泽低,启动后再粼泽低,启动后再将电阻短接,电动机即可在全压下运行。这种启动方式不受将电阻短接,电动机即可在全压下运行。这种启动方式不受接线方式的限制,设备简单,常用于中小型设备中,和在机接线方式的限制,设备简单,常用于中小型设备中,和在机床设备中用于限制点动调整时的启动电流床设备中用于限制点动调整时的启动电流 图图6-2所示电路为笼型异步电动机以时间为变化参量控制启所示电路为笼型异步电动机以时间为变化
7、参量控制启动的线路,该线路是根据启动过程中时间的变化,利用时间动的线路,该线路是根据启动过程中时间的变化,利用时间继电器控制降压电阻的切除。继电器控制降压电阻的切除。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 控制电路的工作原理为控制电路的工作原理为:合上刀开关合上刀开关GS,按下启动按钮,按下启动按钮SB2,接触器,接触器KM1通电吸合并自锁,其主触点闭合,电动机串电通电吸合并自锁,其主触点闭合,电动机串电阻降压启动。与此同时,时间继电器阻降压启动。与此同时,时间继电器KT通电开始计时,当达通电开始计时,当达到时间继电器的整定值时,其延时常开触点闭合,接触器到时间继电器的整定值时,其延时常开触点闭
8、合,接触器KM2线圈得电,其主触点闭合,将启动电阻短接,电动机在线圈得电,其主触点闭合,将启动电阻短接,电动机在额定电压下进入正常工作状态。额定电压下进入正常工作状态。图图6-2(a)所示接线有个缺陷,在电动机启动后所示接线有个缺陷,在电动机启动后KM1和和KT一一直得电动作,这就造成了能量损耗。图直得电动作,这就造成了能量损耗。图6-2(h)所示接线就解所示接线就解决了这个问题,决了这个问题,KM2得电后,其常闭触点将得电后,其常闭触点将KM1及及KT断电,断电,KM2自锁。这样,在电动机启动后,只要自锁。这样,在电动机启动后,只要KM2得电,电动机得电,电动机便能正常运行。便能正常运行。上
9、一页 下一页 返回知识训练知识训练 2.星形一三角形降压启动控制电路星形一三角形降压启动控制电路 正常运行时,定子绕组接成三角形的笼型异步电动机可采用正常运行时,定子绕组接成三角形的笼型异步电动机可采用星形一三角形降压启动方法来达到限制电流的目的。星形一三角形降压启动方法来达到限制电流的目的。Y系列的系列的笼型异步电动机笼型异步电动机4.0 kW以上均为三角形接法,都可以采用这以上均为三角形接法,都可以采用这种方法启动。种方法启动。在启动过程中,将电动机定子绕组接成星形,使电动机每相在启动过程中,将电动机定子绕组接成星形,使电动机每相绕组承受的电压为额定电压的绕组承受的电压为额定电压的 ,启动
10、电流为三角形接法,启动电流为三角形接法时启动电流的时启动电流的 。图图6-3中,中,UU,VV,WW为电动机的为电动机的三相绕组,当三相绕组,当KM3的动合触点闭合,的动合触点闭合,KM2的动合触点断开时,的动合触点断开时,相当于把相当于把U,V,W连在一起,为星形接法连在一起,为星形接法;当当KM3的动合触的动合触点断开,点断开,KM2的动合触点闭合时,相当于的动合触点闭合时,相当于U和和V,V和和W,W和和U连在一起,三相绕组头尾相连,为三角形接法。连在一起,三相绕组头尾相连,为三角形接法。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 主电路由主电路由3个接触器进行控制,个接触器进行控制,KM1,
11、KM3主触点闭合,将主触点闭合,将电动机绕组连接成星形电动机绕组连接成星形;KM1,KM2主触点闭合,将电动机绕主触点闭合,将电动机绕组连接成三角形。控制电路中,用时间继电器来实现电动机组连接成三角形。控制电路中,用时间继电器来实现电动机绕组由星形向三角形连接的自动转换。绕组由星形向三角形连接的自动转换。图图6-4给出了星形一三角形降压启动的控制电路。合上刀开给出了星形一三角形降压启动的控制电路。合上刀开关关GS,按下启动按钮,按下启动按钮SB2,接触器,接触器KM1,KM3线圈以及通电线圈以及通电延时型时间继电器延时型时间继电器KT线圈通电,将电动机绕组连接成星形,线圈通电,将电动机绕组连接
12、成星形,降压启动。当电动机转速接近额定转速时,降压启动。当电动机转速接近额定转速时,KT延时时间到时,延时时间到时,其常闭触点断开其常闭触点断开KM3线圈回路,线圈回路,KM3常闭触点复位,同时常闭触点复位,同时KT的延时常开触点闭合,使得接触器的延时常开触点闭合,使得接触器KM2通电吸合,将电动通电吸合,将电动机绕组连接成三角形,电动机进入全压运行状态。机绕组连接成三角形,电动机进入全压运行状态。KM2,KM3互锁控制,防止两个线圈同时得电而造成电源短路互锁控制,防止两个线圈同时得电而造成电源短路上一页 下一页 返回知识训练知识训练 3.自藕变压器降压启动控制线路自藕变压器降压启动控制线路
13、自藕变压器按星形连接,电动机启动时,定子绕组得到的自藕变压器按星形连接,电动机启动时,定子绕组得到的电压是自藕变压器的二次电压。改变自藕变压器抽头的位置电压是自藕变压器的二次电压。改变自藕变压器抽头的位置可以获得不同的启动电压。在实际应用中,自藕变压器一般可以获得不同的启动电压。在实际应用中,自藕变压器一般有有65%,85%等抽头。启动完毕时,自藕变压器被切除,额等抽头。启动完毕时,自藕变压器被切除,额定电压定电压(即自藕变压器的一次电压即自藕变压器的一次电压)通过接触器直接加到电动通过接触器直接加到电动机定子绕组上,电动机进人全压正常运行状态。机定子绕组上,电动机进人全压正常运行状态。上一页
14、 下一页 返回知识训练知识训练图图6-5所示为自藕变压器降压启动的控制线路。所示为自藕变压器降压启动的控制线路。KM1为降压接为降压接触器,触器,KM2为正常运行接触器,为正常运行接触器,KT为启动时间继电器。启动为启动时间继电器。启动时,合上电源开关时,合上电源开关GS,按下启动按钮,按下启动按钮SB2,接触器,接触器KM1的线的线圈和时间继电器圈和时间继电器KT的线圈通电,的线圈通电,KT瞬时动作的常开触点闭瞬时动作的常开触点闭合,形成自锁,合,形成自锁,KM1主触点闭合,电动机定子绕组经自藕变主触点闭合,电动机定子绕组经自藕变压器接至电源,电动机降压启动。压器接至电源,电动机降压启动。K
15、T延时时间到时,其延时延时时间到时,其延时常闭触点断开,常闭触点断开,KM1线圈失电,其主触点断开,将自藕变压线圈失电,其主触点断开,将自藕变压器从电网上切除。同时器从电网上切除。同时KT延时常开触点闭合,延时常开触点闭合,KM2线圈通电,线圈通电,电动机在全压下运行。电动机在全压下运行。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 自藕变压器减压启动方法适用于容量较大的、正常工作时连自藕变压器减压启动方法适用于容量较大的、正常工作时连接成星形或三角形的电动机。其启动转矩可以通过改变自藕接成星形或三角形的电动机。其启动转矩可以通过改变自藕变压器抽头的连接位置得到改变。它的缺点是自藕变压器价变压器抽头的
16、连接位置得到改变。它的缺点是自藕变压器价格较贵,而且不允许频繁启动。格较贵,而且不允许频繁启动。三、三相异步电动机调速控制线路三、三相异步电动机调速控制线路 在实际生产过程中,为使生产机械获得较大的调速范围,在实际生产过程中,为使生产机械获得较大的调速范围,除了采用机械方法调节速度外,也可采用电气控制方法来实除了采用机械方法调节速度外,也可采用电气控制方法来实现电动机多速运行的控制。当电网电压频率固定后,三相异现电动机多速运行的控制。当电网电压频率固定后,三相异步电动机的同步转速与它的磁极对数成反比。因此,只要改步电动机的同步转速与它的磁极对数成反比。因此,只要改变电动机定子绕组磁极对数,就能
17、改变它的同步转速,从而变电动机定子绕组磁极对数,就能改变它的同步转速,从而改变电机转速。改变电机转速。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 改变异步电动机磁极对数调速的方法称为变极调速,该方法改变异步电动机磁极对数调速的方法称为变极调速,该方法仅适用于笼型异步电动机。凡极对数可以改变的电动机,称仅适用于笼型异步电动机。凡极对数可以改变的电动机,称为多速电动机,常见的有双速、三速、四速等几种形式,都为多速电动机,常见的有双速、三速、四速等几种形式,都是通过改变定子绕组的连接方式来实现的。这里仅介绍双速是通过改变定子绕组的连接方式来实现的。这里仅介绍双速异步电动机控制线路。异步电动机控制线路。图图
18、6-6所示电路为所示电路为4/2极的双速电动机定子绕组接线。电动机极的双速电动机定子绕组接线。电动机定子绕组有定子绕组有6个接线端,无论作星形连接或是三角形连接,将个接线端,无论作星形连接或是三角形连接,将电动机定子绕组的电动机定子绕组的1,2,3这这3个接线端接三相交流电源,个接线端接三相交流电源,4,5,6悬空,电动机极数为悬空,电动机极数为4,电动机工作在低速。如果电动机的,电动机工作在低速。如果电动机的4,5,6这这3个接线端子接到三相电源上,而将个接线端子接到三相电源上,而将1,2,3这这3个接线端个接线端子短接,变成双子短接,变成双Y形连接,此时电动机的极数变为二极,电动形连接,此
19、时电动机的极数变为二极,电动机工作在高速。变极时,将电动机的任意两个出线端对调。机工作在高速。变极时,将电动机的任意两个出线端对调。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 1.按钮控制线路按钮控制线路 图图6-7所示电路为按钮控制的双速电动机控制线路。低速运所示电路为按钮控制的双速电动机控制线路。低速运转时,按下低速运转启动按钮转时,按下低速运转启动按钮SB2,KM1线圈得电,其主触点线圈得电,其主触点闭合,电动机定子绕组接成三角形连接,电动机低速运转。闭合,电动机定子绕组接成三角形连接,电动机低速运转。高速运转时,按下高速启动按钮高速运转时,按下高速启动按钮SB3,其动断触点使,其动断触点使K
20、M1线线圈断电,动合触点使圈断电,动合触点使KM2线圈得电,电动机接成双线圈得电,电动机接成双Y形连接,形连接,作高速运转。作高速运转。2.时间继电器自动控制线路时间继电器自动控制线路 图图6-8所示电路为所示电路为4/2极双速电动机自动控制线路。该线路利极双速电动机自动控制线路。该线路利用开关用开关S进行高低速转换。当开关进行高低速转换。当开关S处在低速挡时,接触器处在低速挡时,接触器KM1线圈得电,线圈得电,KM1的主触点闭合,将定子绕组的接线端的主触点闭合,将定子绕组的接线端1,2,3接到三相电源上,此时由于接到三相电源上,此时由于KM2,KM3动合触点不闭合,动合触点不闭合,所以电动机
21、定子绕组按三角形接线,电动机低速运行。所以电动机定子绕组按三角形接线,电动机低速运行。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 当开关当开关S处在高速挡时,时间继电器处在高速挡时,时间继电器KT首先通电,其瞬动动首先通电,其瞬动动合触点闭合,接触器合触点闭合,接触器KM1线圈通电,主触点闭合,将电动机线圈通电,主触点闭合,将电动机接成三角形作低速启动。经过一段时间延时后,接成三角形作低速启动。经过一段时间延时后,KT的延时断的延时断开动断触点断开,开动断触点断开,KM1线圈断电,其触点复位。而线圈断电,其触点复位。而KT的延时的延时闭合动合触点闭合,使闭合动合触点闭合,使KM2的线圈通电,的线圈通
22、电,KM2的主触点闭合,的主触点闭合,同时使同时使KM3线圈得电,线圈得电,KM3的主触点闭合使接线端的主触点闭合使接线端1,2,3短短接,电动机以双星形接线高速运行接,电动机以双星形接线高速运行上一页 下一页 返回知识训练知识训练 四、电磁抱闸制动控制线路四、电磁抱闸制动控制线路 利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法,叫做利用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的方法,叫做机械制动。机械制动常用的方法有电磁抱闸制动和电磁离合机械制动。机械制动常用的方法有电磁抱闸制动和电磁离合器制动。这里主要介绍电磁抱闸制动,它是利用电磁制动闸器制动。这里主要介绍电磁抱闸制动,它是利用电磁制动闸紧紧抱住
23、与电动机同轴的制动轮来产生一个机械作用力,使紧紧抱住与电动机同轴的制动轮来产生一个机械作用力,使电动机迅速停止转动。电磁抱闸制动又分为两种制动方式,电动机迅速停止转动。电磁抱闸制动又分为两种制动方式,即断电电磁抱闸制动和通电电磁抱闸制动。即断电电磁抱闸制动和通电电磁抱闸制动。1.断电制动控制线路断电制动控制线路 图图6-9所示是断电电磁抱闸制动的控制线路原理图。图中所示是断电电磁抱闸制动的控制线路原理图。图中1是电磁铁,是电磁铁,2是制动闸,是制动闸,3是制动轮,是制动轮,4是弹簧。制动轮通过联是弹簧。制动轮通过联轴器直接或间接与电动机主轴相连,电动机转动时,制动轮轴器直接或间接与电动机主轴相
24、连,电动机转动时,制动轮也跟着同轴转动。也跟着同轴转动。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 合上电源开关合上电源开关QF,按下启动按钮,按下启动按钮SB2,接触器,接触器KM1得电吸合,得电吸合,电磁铁绕组接入电源,电磁铁芯向上移动,抬起制动闸,松电磁铁绕组接入电源,电磁铁芯向上移动,抬起制动闸,松开制动轮。开制动轮。KM1得电后,其常开辅助触点闭合,使得电后,其常开辅助触点闭合,使KM2线圈线圈得电,得电,KM2主触点闭合,电动机得电启动。当需要制动时,主触点闭合,电动机得电启动。当需要制动时,按下停止按钮按下停止按钮SB1,接触器接触器KM1,KM2失电释放,电动机和电失电释放,电动机和
25、电磁铁绕组均断电,制动闸在弹簧作用下紧压在制动轮上,依磁铁绕组均断电,制动闸在弹簧作用下紧压在制动轮上,依靠摩擦力使电动机迅速制动而停止。靠摩擦力使电动机迅速制动而停止。这种断电抱闸制动的结构形式,在电磁铁线圈一旦断电或这种断电抱闸制动的结构形式,在电磁铁线圈一旦断电或未接通时电动机都处于制动状态,故称为断电制动方式。常未接通时电动机都处于制动状态,故称为断电制动方式。常用于起重机、卷扬机等设备上,安全可靠,不会因中途断电用于起重机、卷扬机等设备上,安全可靠,不会因中途断电或电气故障而造成事故。或电气故障而造成事故。上一页 下一页 返回知识训练知识训练 2.通电制动控制线路通电制动控制线路 图
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