电气控制系统的基本环节课件.ppt

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1、1.4.1.1直接起动控制电路（1）开关直接起动起动电源接通QS置“开”电动机得电起动停止QS置“关”电动机失电自由停止问题无过载保护；电机起动后，突然停电，来电后会自然起动，可能会造成危险。对小型台钻、冷却泵、砂轮机等，可用开关直接起动。如图1-56所示。对中小型普通车床的主电动机采用接触器直接起动。（2）接触器直接起动起动：合QS按SB2KM线圈得电主触头KM（3）闭合电机起动辅助常开触头KM（6）闭合自锁（保）SB2+KM通常称KM为自锁触头。其作用是当松开SB2后，吸引线圈KM通过其辅助常开触头可以继FR——过载保护。续保持通电，此控制电路称为自

2、（保）锁电路。SB2+KM——零（欠）压保护。FU——短路保护。停止：按SB1KM↑电机停（3）逻辑分析法为了便于用逻辑代数描述电路，对电器元件状态的逻辑表示做如下规定：用KA、KM、SQ、SB分别表示继电器、接触器、行程开关、按钮的常开（动合）触头；用、、、表示其相应的常闭（动断）触头。电路中开关元件的受激状态（如继电器线圈得电，行程开关受压）为“1”状态；触头闭合状态为“1”状态，断开状态为“0”状态。例图1-56的控制电路，写出其逻辑表达式：由表达式可知：只有在FR、SB1都闭合（未受激），并且SB2和KM有任一个闭合（动作）时，KM才得电。（4）多地点控

3、制在较大的设备上，为方便操作，常要求能在设备的多个地点进行控制。如图1-58所示为三地点控制。图中SB1为急停按钮，用于紧急情况下停车操作。1.4.1.2降压起动控制电路降压起动，就是起动时降低加在电机定子绕组上的电压，来限制起动电流，当电机起动到接近额定转速时，再将电压恢复到额定值。对容量较大的异步电动机，一般都采用降压起动方式。生产设备中最常见用星-三角形降压起动和定子串电阻降压起动。（1）星-三角（Y-△）降压起动控制电路这种起动方法仅适用于电机正常运行时绕组为△形联接的异步电动机，起动时接成Y形，起动完毕时再自动换接成△形运行。KM1↓KM3↓Y起动延时

4、KM2↓△运行（7）↑起动：QS↓——起动准备SB2↓KM1↓（10）KM1（3）↓KM3↓KT↓KM3（3）↓M—Y起动延时KM3↑（8）↓KT（9）↓KM2↓M—△运行KM2（4）↓（9）↑KT↑（自锁）（6）KM2、KM3两个常闭触头分别串入对方线圈电路中，使KM2、KM3线圈不能同时得电——互锁。星-三角降压起动的优点在于星形起动电流是原来三角形接法的1/3，电路简单，价格便宜。缺点是起动转矩也相应下降为原来三角形接法的1/3，转矩特性差，适用于空载或轻载状态下起动。（2）定子串电阻降压起动控制起动时在定子电路中串电阻，使绕组电

5、压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。这种起动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型生产机械中应用较广。SB2↓KM1↓KM1（3）↓KT↓M—串R起动延时KT（6）↓KM2↓M—全压运行KM2（3）↓（6）图1-60（a）起动过程电机在正常运行期间，KM1、KT一直处于有电状态，这是不必要的，可改为图1-60（b）形式。上述降压起动控制电路，都采用了时间继电器延时动作到全压运行的自动切换，这种控制方式称为“按时间原则”的自动控制。（3）软起动器（Softstarter）传统的降压起动控制方式，都存在切换瞬间会出现

6、很高的电流尖峰，产生破坏性的动态转矩，引起的机械振动对电动机转子、轴连接器、中间齿轮以及负载都是非常有害的；起动设备体积庞大，成本高，而且还存在与负载匹配的电动机转矩很难控制等缺点。因此出现了软起动控制器。图1-61所示为软起动器（Softstarter）原理框图。软起动设备的功率部分由3对正反并联的晶闸管组成，它由控制电路调节加到晶闸管上的触发脉冲的导通角，来控制加到电动机上的电压，使加到电动机上的电压按某一规律慢慢达到全电压。通过适当地设置控制参数，可以使电动机的转矩和电流与负载要求得到较好的匹配。软起动器还有软制动、节电和各种保护功能。使用软起动器可解决水泵电

7、机起动与停止时管道内的水压波动问题，其起动电流可降至约（3.5~4）IN，可解决起动时风机传动皮带打滑及轴承应力过大的问题；可减少压缩机、离心机、搅动机等设备在起动时对齿轮箱及传动皮带的应力，可解决输送带起动或停止过程中由于颠簸而造成的产品倒跌及损坏的问题，可减少起动时皮带打滑引起的皮带磨损及对齿轮箱的应力。国产的软起动器有JRl系列交流电动机软起动控制器，QWJ2系列节电型无触头起动器等。国外生产的有ABB公司的PS系列软起动器等。软起动器起动时电压沿斜坡上升，升至全压的时间可设定在0.5~60s。软起动器亦有软停止功能，其可调节的斜坡时间在0.5~240s。