1電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識
電氣控制線路：
由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等按不同連接方式組合而成的。
電氣控制線路的作用：
實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速和保護，滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。電動機常見的基本控制線路：
相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)：
GB4728—85《電氣圖常用圖形符號》
GB5226—85《機床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件》
GB7159—87《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》
GB6988—86《電氣制圖》
GB5094—85《電氣技術(shù)中的項目代號 》
電氣原理圖
用圖形符號和項目代號表示電路各個電器元件連接關(guān)系和工作原理圖主電路、控制電路和信號電路應(yīng)分開繪出。表示出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)。
主電路的電源電路一般繪制成水平線，受電的動力裝置（電動機）及其保護電器支路用垂直線繪制在圖的左側(cè)， 控制電路用垂直線繪制在圖面的右側(cè)，同一電器的各元件采用同一文字符號表明。所有電路元件的圖形符號，均按電器未接通電源和沒有受外力作用時的狀態(tài)繪制。循環(huán)運動的機械設(shè)備，在電氣原理圖上繪出工作循環(huán)圖。轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等繪出動作程序及動作位置示意圖表。由若干元件組成具有特定功能的環(huán)節(jié)，用虛線框括起來，并標(biāo)注 出環(huán)節(jié)的主要作用，如速度調(diào)節(jié)器、電流繼電器等。電路和元件完全相同并重復(fù)出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，可以只繪出其中一個環(huán)節(jié)的完整電路，其余的可用虛線框表示，并標(biāo)明該環(huán)節(jié)的文字號或環(huán)節(jié)的名稱。
原則：
外購的成套電氣裝置，其詳細(xì)電路與參數(shù)繪在電氣原理圖上。電氣原理圖的全部電機、電器元件的型號、文字符號、 用途、數(shù)量、額定技術(shù)數(shù)據(jù)，均應(yīng)填寫在元件明細(xì)表內(nèi)。為閱圖方便，圖中自左向右或自上而下表示操作順序，并盡可能減少線條和避免線條交叉。將圖分成若干圖區(qū)，上方為該區(qū)電路的用途和作用，下方為圖區(qū)號。在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點表以說明線圈和觸點的從屬關(guān)系。
分析和設(shè)計控制電路時應(yīng)注意以下幾點：
(1) 使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠。
(2) 盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一個電器的控制電路。
(3) 必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈串聯(lián)。
2基本控制電路電動機的保護
短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器 FU和過流繼電器等。
欠壓是指電動機工作時，引起電流增加甚至使電動機停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。
過載保護是為防止三相電動機在運行中電流超過額定值而設(shè)置的保護。常采用熱繼電器FR保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。
3三相異步電動機全壓啟動控制
單向運轉(zhuǎn)控制--接觸器自鎖控制
主電路：
三相電源經(jīng)QS、FU1、KM的主觸點，F(xiàn)R的熱元件到電動機三相定子繞組。
控制電路：
用兩個控制按鈕，控制接觸器KM線圈的通、斷電，從而控制電動機（M）啟動和停止。
啟動過程：
合上QS，按動起動按鈕SB2—>KM線圈通電并自鎖－>M通電工作。 停止過程：
按動停止按鈕SB1—>KM線圈失電并觸點斷開－>KM斷電停止工作，松開SB1后，自鎖觸頭處于斷開位置，接觸器線圈仍處于斷電狀態(tài)。
KM自鎖觸點，是指與SB1并聯(lián)的常開輔助觸點，其作用是當(dāng)按鈕SB1閉合后又?jǐn)嚅_，KM的通電狀態(tài)保持不變，稱為通電狀態(tài)的自我鎖定。停止按鈕SB2，用于切斷KM線圈電流并打開自鎖電路，使主回路的電動機M定子繞組斷電停止工作。
過載保護：
熱繼電器FR用于電動機過載時，其在控制電路的常閉觸點打開，接觸器KM線圈斷電，使電動機M停止工作.排除過載故障后，手動使其復(fù)位，控制電路可以重新工作。 短路保護：
熔斷器組FU1用于主電路的短路保護，F(xiàn)U2用于控制電路的短路保護。 失電壓保護：
電路失電,接觸器KM失電釋放,不操作起動按鈕，KM線圈不會再次自行通電，電動機不會自行起動。
工作原理：
連續(xù)與點動混合控制
點動控制：SA斷開
連續(xù)控制：SA閉合 |
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組成特點：
1、在連續(xù)控制電路的基礎(chǔ)上，增加了有兩個觸頭的點動按鈕SB3，在接通電路的同時也將自鎖回路斷開，因此可實現(xiàn)點動控制。
2、SB1：連續(xù)運行。
順序控制：
要求幾臺電動機的啟動或停止按一定的先后順序來完成的控制方式。
順序啟動逆序停止控制：
按下按鈕SB1再按下SB2分別啟動M1 M2。
按下SB4停下M2；按下SB3停下M1；順序不能改變。 
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按鈕控制正反轉(zhuǎn)控制電路
接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖控制
在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”
行程控制：
有些生產(chǎn)機械如萬能銑床，要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動往返，通常利用行程開關(guān)控制電動機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)。 |
三相異步電動機降壓啟動控制
降壓啟動的方法： 定子繞組串電阻（電抗）啟動
自耦變壓器降壓啟動
Y—△降壓啟動
延邊三角形降壓啟動
降壓啟動的實質(zhì)：
啟動時減小加在定子繞組上的電壓，以減小起動電流；啟動后再將電壓恢復(fù)到額定值，電動機進入正常工作狀態(tài)。
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星形——三角形降壓啟動控制
電動機起動時，把定子繞組接成星形，以降低起動電壓，減小起動電流；待電動機起動后，再把定子繞組改接成三角形，使電動機全壓運行。
Y—△起動只能用于正常運行時為△形接法的電動機。 |
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三相繞線式異步電動機啟動控制
繞線異步電動機的優(yōu)點：可以在轉(zhuǎn)子繞組中串接電阻來改善電動機的機械特性，從而達(dá)到減小啟動電流、增大啟動轉(zhuǎn)矩及平滑調(diào)速之目的。
繞線異步電動機降壓啟動原理：起動時，在轉(zhuǎn)子回路中串入三相起動變阻器，并把起動電阻調(diào)到最大值，以減小起動電流，增大起動轉(zhuǎn)矩。隨著電動機轉(zhuǎn)速的升高，起動電阻逐級減小。起動完畢后，起動電阻減小到零，轉(zhuǎn)子繞組被短接，電動機在額定狀態(tài)下運行。
電流原則控制：
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電流原則控制：
電動機啟動時轉(zhuǎn)子電流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常閉觸頭都打開，KM1、KM2、KM3主觸頭處于斷開狀態(tài)，全部啟動電阻均串接在轉(zhuǎn)子繞組中。電動機啟動時轉(zhuǎn)子電流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常閉觸頭都打開，KM1、KM2、KM3主觸頭處于斷開狀態(tài)，全部啟動電阻均串接在轉(zhuǎn)子繞組中。
電動機轉(zhuǎn)速逐漸升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，當(dāng)電流減小至KA1的釋放電流時，KA1首先釋放，其常閉觸頭復(fù)位，使接觸器KM1得電主觸頭閉合，切除第一級電阻R1。R1被切除后，轉(zhuǎn)子電流重新增大，電動機轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，轉(zhuǎn)子電流又減小，當(dāng)減小至KA2的釋放電流時，KA2釋放，KA2的常閉觸頭復(fù)位，KM2線圈得電主觸頭閉合，第二級電阻R2被切除，同理，切除第三級電阻，全部電阻被切除，電動機啟動完畢，進入正常運行狀態(tài)。 |
三相異步電動機電氣制動控制
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制動方法：反接制動控制；能耗制動
關(guān)鍵是電動機電源相序的改變，且當(dāng)轉(zhuǎn)速下降接近于零時，能自動將電源切除。
反接制動控制原理：
改變電動機電源相序，使定子繞組產(chǎn)生反向的旋轉(zhuǎn)磁場，形成制動轉(zhuǎn)矩要求：10kW以上電動機的定子電路中串入反接制動電阻，轉(zhuǎn)速接近于零時，及時切斷反相序電源,防止反向再起動。
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工作原理：
電動機正常運轉(zhuǎn)時，KM1通電吸合，KS的常開觸點閉合，為反接制動作準(zhǔn)備。按下停止按鈕SB1，KM1斷電，電動機定子繞組脫離三相電源，電動機因慣性仍以很高速度旋轉(zhuǎn)，KS常開觸點仍保持閉合，將SB1按到底，使SB1常開觸點閉合，KM2通電并自鎖，電動機定子串接電阻接上反相序電源，進入反接制動狀態(tài)。電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速接近100r/min時，KS常開觸點復(fù)位，KM2斷電，電動機斷電，反接制動結(jié)束。
能耗制動控制原理：電動機脫離三相交流電源后，在定子繞組加直流電源，以產(chǎn)生起阻止旋轉(zhuǎn)作用的靜止磁場，達(dá)到制動的目的。
特點：
特點：
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單向能耗制動控制：按速度原則控制
直流電動機啟動控制
特點：良好的起動、制動與調(diào)速性能；啟動沖擊電流大，可達(dá)額定電流的10～20倍。一般不允許全壓直接起動。 |
串二級電阻按時間原則啟動控制
電氣原理圖：
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小結(jié)：
1.本章重點講述了電動機的啟動、制動、調(diào)速等控制線路。
2.掌握電動機的啟動方法及其使用場合和特點；掌握各種電動機的制動方法及其使用場合和特點；掌握電動機的控制原則,即時間原則、速度原則、電流原則、電勢原則、行程原則、頻率原則。
3.掌握電力拖動系統(tǒng)中的保護環(huán)節(jié) 常用的聯(lián)鎖保護：電氣聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖， 常用的互鎖環(huán)節(jié)：動作順序聯(lián)鎖環(huán)節(jié)、電氣元件與機械動作的聯(lián)鎖。
電動機常用的保護環(huán)節(jié)：短路保護、過電流保護、過載保護、失壓和欠壓保護，弱磁保護及超速保護等。
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來源：技成培訓(xùn)
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