机电传动控制电子教案第4章

电动机制动控制 ⑴ 能耗制动
制动原理
—— 电动机停车制动时，在切断三相电源同时定子绕组接入直 电动机停车制动时， 流电源（产生磁场），由于惯性转动的转子切割磁力线产生电磁转 流电源（产生磁场），由于惯性转动的转子切割磁力线产生电磁转 ）， 该转矩与电动机轴惯性转动方向相反， 矩，该转矩与电动机轴惯性转动方向相反，从而形成制动力矩实现 电动机的电气制动。 电动机的电气制动。
手动控制方案二
电路逻辑函数描述： 电路逻辑函数描述：
KM1=(SB2+KM1)SB1*FR*KM2*SB3 KM2=(SB3+KM2)SB1*FR*KM1*SB2
注意： 注意：KM1和KM2互锁 和 互锁 SB2和SB3互锁 和 互锁
控制电路分析
—— KM1的主触点构成正转接，KM2的主触点构成反转接线。 的主触点构成正转接， 的主触点构成反转接线。 的主触点构成正转接 的主触点构成反转接线 控制电路按要求接通或断开接触器线圈，此处KM1正转，KM2反转； 正转， 反转； 控制电路按要求接通或断开接触器线圈，此处 正转 反转
逻辑函数描述 机动控制 方案
KM1=(SB2+SQ2+ KM1)SB1*FR*KM2*SB3*SQ1*SQ3 KM2=(SB3+KM2)SB1*FR*KM1*SB2*SQ2*SQ4
注意： 注意： KM1和KM2互锁 和 互锁 SB2和SB3互锁 和 互锁
三相笼型异步电动机基本控制电路环节 3. 电动机制动控制
控制电路分析
电器动作顺序描述法: 电器动作顺序描述法
三相笼型异步电动机的起动控制电路
2）串电阻降压起动 ） a. 主电路分析
起动瞬间—— 串入电阻 起动瞬间 KM1（+）闭合 （ ） KM2（－）断开 （－）断开 （－） 正常工作—— 短接电阻 正常工作 KM2（+）闭合 （ ） KM1（－）断开 （－）断开 （－）
接线原理
定子
——利用电动机正反转控制电路
实现反方向起动， 实现反方向起动，利用速度继电器 判定零速，切断电源。 判定零速，切断电源。
转子 n 动触点
制动特点
—— 制动迅速，制动有冲击。 制动迅速，制动有冲击。 速度继电器
反接制动
1) 主电路分析
SR
正常工作——正转接线 正转接线 正常工作 KM1（＋）闭合 （＋）闭合 （＋） KM2（－）断开 （－）断开 （－） 停车制动—— 反转接线 停车制动 KM2（＋）闭合 （＋）闭合 （＋） KM1（－）断开 （－）断开 （－）
电动机正反转控制
（2）控制电路分析
—— KM1的主触点构成正转接线； 的主触点构成正转接线； 的主触点构成正转接线 KM2的主触点构成反转接线； 的主触点构成反转接线； 的主触点构成反转接线 控制电路按要求接通或断开 接触器线圈； 接触器线圈； 此处 ：KM1正转，KM2反转； 正转， 反转； 正转 反转
----设备起动后自动完成工作循环的控制 ----设备起动后自动完成工作循环的控制
1. 机械设备自动循环控制电路
自动循环工作类型：单机自动循环、多机自动循环。 自动循环工作类型：单机自动循环、多机自动循环。 控制参数：工步、转换主令、输出驱动元件。 控制参数：工步、转换主令、输出驱动元件。
1） （1） 单机自动循环控制
星—三角降压起动电路分析 三角降压起动电路分析
b. 控制电路分析
分析方法 —— 逻辑函数描述法 & 电器动作顺序描述法
逻辑函数描述法： 逻辑函数描述法：
KM1=(SB2+KM1)SB1*FR KT= KM1*KM2 KM3= KM1*KM2*KT KM2= KM1*KM3(KT+KM2) KM1与KM3的主触点构成 与 的主触点构成 星形接线； 星形接线； KM1与KM2的主触点构成 与 的主触点构成 三角形接线。 三角形接线。
接线原理
三角形接线 双星形接线
改变极对数 p 原理
S S N S I I 三角形接线 N S N
x
N
U
I
A U
A
N S S N
x
4 极（低速） 低速）
I S N
I I
双星形接线
Ax
U
Ax
2 极（高速） 高速）
电动机变速控制
(1) 主电路分析
低速运行——三角形接线 三角形接线 低速运行 KM1（＋）闭合 （＋）闭合 （＋） KM2 、KM3 （－）断开 （－）断开 高速运行——双星形接线 双星形接线 高速运行 KM2 、KM3 （＋）闭合 （＋）闭合 KM1（－）断开 （－）断开 （－）
手动控制方案一
电路逻辑函数描述
KM1=(SB2+KM1)SB1*FR*KM2 KM2=(SB3+KM2)SB1*FR*KM1 利用KM1和KM2实现互锁。 实现互锁。 注意：利用 和 实现互锁
控制电路分析
—— KM1的主触点构成正转接线； 的主触点构成正转接线； 的主触点构成正转接线 KM2的主触点构成反转接线； 的主触点构成反转接线； 的主触点构成反转接线 控制电路按要求接通或断开 接触器线圈； 接触器线圈； 正转， 反转； 此处 ：KM1正转，KM2反转； 正转 反转
多机自动循环控制
2) 控制电路分析
星—三角降压起动 三角降压起动
星—三角降压起动电路分析
a. 主电路分析 起动瞬间 —— 星形接法； 星形接法； KM1、KM3（+）闭合 、 （ ） KM2（－）断开 （－）断开 （－） 正常工作 —— 三角形接法； 三角形接法； KM1、 KM2（+）闭合 、 （ ） KM3（－）断开 （－）断开 （－）
接线原理
——利用接触器的主触点接入或摘除直流电源。 利用接触器的主触点接入或摘除直流电源。
制动特点
—— 制动平稳、能耗小； 制动平稳、能耗小；
能耗制动
1) 主电路分析
正常工作—— 短接直流电源 正常工作 KM1（＋）闭合 （＋）闭合 （＋） KM2（－）断开 （－）断开 （－） 停车制动—— 接入直流电源 停车制动 KM2（＋）闭合 （＋）闭合 （＋） KM1（－）断开 （－）断开 （－）
SQ4
特定功能控制电路
3. 多地点控制
—— 控制电路用于安全和方便地操作设备 触点组合及控制逻辑： 触点组合及控制逻辑： 动合触点串联 —— 全部动作接通电路 动合触点并联 —— 任一动作接通电路 动断触点串联 —— 任一动作断开电路 动断触点并联 —— 全部动作断开电路 方便操作 安全控制
第3节 自动循环控制电路
电器动作顺序描述法: 电器动作顺序描述法
三相笼型异步电动机基本控制电路环节
2. 电动机正反转控制
接线原理
——改变电动机定子绕组接线相序 Nhomakorabea电动机转子将改变转向。 电动机转子将改变转向。
控制原理
—— 与起动控制相同。 与起动控制相同。
(1) 主电路分析 （＋）闭合 正转 KM1（＋）闭合 （＋） KM2（－）断开 （－）断开 （－） （＋）闭合 反转 KM2（＋）闭合 （＋） KM1（－）断开 （－）断开 （－）
电动机变速控制
(2) 控制电路分析
方案一 方案二 方案三
第2节 特定功能控制电路
1. 长动与点动控制
电动机长时间持续工作—— 长动 电动机长时间持续工作 电动机手动控制间断运行—— 点动 电动机手动控制间断运行 电动机同时具有持续工作和手动控制间断运行—— 长动 点动 长动+点动 电动机同时具有持续工作和手动控制间断运行
1）星-三角降压起动 ） 三角降压起动
接线原理
i p < il U p =U
l
i p = il U p <U
l
il
Up
il
ip ip i p Up
星—三角降压起动 三角降压起动
星—三角降压起动控制原理
控制目的： 实现起动瞬间完成星形接线， 控制目的：—— 实现起动瞬间完成星形接线， 起动后立即自动切换成三角形接线。 起动后立即自动切换成三角形接线。 控制方法：—— 控制交流接触器主触点切换，实现电 控制交流接触器主触点切换， 控制方法： 动机定子绕组星形与三角形接线的切换。 动机定子绕组星形与三角形接线的切换。 实现手段： 实现手段：—— 利用多个交流接触器的触点组成两套 系统，分别构成星形接线和三角形接线； 系统，分别构成星形接线和三角形接线； 通过时间继电器控制两套系统交流接触器线 圈的通电与断电，以实现接线方式的切换。 圈的通电与断电，以实现接线方式的切换。
——自动间歇供油润滑循环控制 自动间歇供油润滑循环控制 工作循环图
KT1
机械设备自动循环控制电路
（2）多机自动循环控制 ） 工作循环过程分析
SB2
多机自动循环控制
1) 主电路分析
自动循环工作各工步交流接触器工作组合 工步1—— KM1（＋） 工步 （＋） 工步2—— KM2 （＋）， KM1（－） 工步 （－） 工步3—— KM2 （－） 工步 KM3 、 KM4 （＋） 工步4—— KM3 、 KM4 （－） 工步
串电阻降压起动
b. 控制电路分析 逻辑函数描述法： 逻辑函数描述法：
KM1=(SB2+KM1)SB1*FR KT= KM1 KM2= KM1*KT
KM1的主触点构成串接 的主触点构成串接 电阻的接线； 电阻的接线； KM2的主触点构成短接 的主触点构成短接 电阻的接线。 电阻的接线。
控制电路分析
能耗制动
2) 控制电路分析
方案一 方案二
电动机制动控制
（2）反接制动 ）
制动原理
—— 电动机停车制动时，在切断三相电源同时接通反向起动电 电动机停车制动时， 源产生反向起动力矩，该转矩与电动机轴惯性转动方向相反， 源产生反向起动力矩，该转矩与电动机轴惯性转动方向相反，从而 实现电动机的电气制动， 实现电动机的电气制动，当电动机输出轴转速为零时切断电源 。