【正文】 理圖如圖 。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制的電氣原理圖 合上電源總開(kāi)關(guān) QS。 啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕 SB1，接觸器 KM線(xiàn)圈得電， KM主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī) M啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖；松開(kāi)啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)仍然運(yùn)行。 停止：按下停止按鈕 SB2，接觸器 KM線(xiàn)圈失電， KM主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī) M停止運(yùn)行，輔助常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，解除自鎖。 停止使用時(shí)，斷開(kāi)電源總開(kāi)關(guān)QS。 連續(xù)運(yùn)行控制線(xiàn)路的工作原理如下。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 接觸器自鎖控制工作原理 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三地控制 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 順序控制 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4)繪制安裝接線(xiàn)圖 根據(jù)需要的電器元件，在圖中繪制各個(gè)元件的安裝位置，按照位置根據(jù)電氣原理圖繪制出元件的安接線(xiàn)路圖。安裝接線(xiàn)圖如圖 。 圖 電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制的安裝接線(xiàn)圖 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 接線(xiàn)圖是根據(jù)電氣控制原理圖與電器安裝位置繪制的圖形，接線(xiàn)圖中的粗實(shí)線(xiàn)表示母線(xiàn)，細(xì)實(shí)線(xiàn)表示分支線(xiàn)，分支線(xiàn)與母線(xiàn)連接時(shí)呈 45176?；?135176。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5)接線(xiàn) 將熔斷器 FU FU電動(dòng)機(jī)、按鈕和接觸器按照?qǐng)D 。在確保三相電源斷開(kāi)的情況下，用剝線(xiàn)鉗將用到的導(dǎo)線(xiàn)兩端的包皮剝?nèi)ィ凑請(qǐng)D ，逐步將元件連接起來(lái)。對(duì)于接觸器，需仔細(xì)辨認(rèn)元件上的標(biāo)識(shí)，分清線(xiàn)圈觸點(diǎn)、主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)，沒(méi)有用到的觸點(diǎn)不接。接線(xiàn)時(shí)遵循“先主后控，先串后并；從上到下，從左到右；上進(jìn)下出，左進(jìn)右出”的原則進(jìn)行接線(xiàn)。 接線(xiàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真，要確保觸點(diǎn)和導(dǎo)線(xiàn)全接觸。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6) 通電試運(yùn)行 連接完畢，經(jīng)教師檢查線(xiàn)路無(wú)誤后可通電試運(yùn)行。通電過(guò)程中為保證安全，手不要再觸摸元器件。按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況。若不能正常運(yùn)行，先切斷電源，再檢查線(xiàn)路。逐步試運(yùn)行、檢查，直至運(yùn)行成功。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 項(xiàng) 目 要 求 分 數(shù) 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 得 分 系統(tǒng)電氣原理圖設(shè)計(jì) 原理圖繪制完整規(guī)范 20 不完整規(guī)范 ， 每處扣 5分 安裝接線(xiàn)圖 準(zhǔn)確完整 10 不完整 ， 每處扣 2分 元件放置 元件在控制柜中整潔 、 合理 5 不合理 ， 每處扣 2分 電氣線(xiàn)路安裝和連接 線(xiàn)路安全簡(jiǎn)潔 ， 符合工藝要求 30 不規(guī)范每處扣 5分 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到題目要求 ， 能連續(xù)運(yùn)行及停止 35 第一次調(diào)試不合格扣 10分 第二次調(diào)試不合格扣 10分 時(shí)間 60分鐘 ， 每超時(shí) 5分鐘扣 5分 ， 不得超過(guò) 10分鐘 安全 檢查完畢通電 ， 人為短路扣 20分 3． 檢查與評(píng)估 工作過(guò)程結(jié)束時(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)果檢查與評(píng)估，評(píng)估項(xiàng)目參照電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表 。 表 檢查評(píng)估表 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電氣控制設(shè)計(jì) 生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)部件常常需要改變運(yùn)行方向，例如電梯的升、降運(yùn)動(dòng)，車(chē)床的主軸能夠正反向旋轉(zhuǎn)等等，都要求拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。 生產(chǎn)設(shè)備或自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)都由許多運(yùn)動(dòng)的部件組成，不同的運(yùn)動(dòng)部件之間既互相聯(lián)系又互相制約。例如，車(chē)床的主軸必須在油泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)使齒輪箱有充分的潤(rùn)滑之后才能啟動(dòng)；又如，龍門(mén)刨床的工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)時(shí)不允許刀架移動(dòng)等。這種既互相聯(lián)系又互相制約的控制稱(chēng)為聯(lián)鎖控制。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1．控制要求 給定一臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī) M，選擇電氣元件，設(shè)計(jì)其電氣控制電路。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB1時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止正轉(zhuǎn)，改為反轉(zhuǎn)運(yùn)行；同理，當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行，當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)，改為正轉(zhuǎn)運(yùn)行；在任何時(shí)刻，按下停止按鈕 SB3，均可停止運(yùn)行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2．設(shè)計(jì)目的 認(rèn)識(shí)控制系統(tǒng)中的常用電氣元件，根據(jù)控制要求繪制出電氣原理圖并進(jìn)行電氣接線(xiàn)。 3．設(shè)計(jì)條件 電工通用工具：測(cè)電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線(xiàn)鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表、萬(wàn)用表。 電器元件：三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 1只、低壓熔斷器 5只、熱繼電器 2只、三聯(lián)按鈕 2個(gè)、接觸器 2只、接線(xiàn)端子排 1個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干。 4．設(shè)計(jì)內(nèi)容及安裝操作 (1) 繪制電氣原理圖。 (2) 對(duì)各控制線(xiàn)路進(jìn)行元器件安裝接線(xiàn)和操作。 (3) 檢查無(wú)誤，通電調(diào)試運(yùn)行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5．工藝要求 (1)各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱(chēng)，間距合理，便于元件的更換。 (2)布線(xiàn)通道要盡可能少。 (3)主電路用黑色線(xiàn)，控制電路用紅色線(xiàn)，接地線(xiàn)用黃、綠兩色線(xiàn)。 (4)同一平面的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)高低一致或前后一致，不能交叉，若非交叉不可，則該根導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)在接線(xiàn)端子引出時(shí)，就水平架空跨越，但必須走線(xiàn)合理。 (5)布線(xiàn)應(yīng)橫平豎直，分布均勻，變換走向時(shí)應(yīng)垂直轉(zhuǎn)向。 (6)布線(xiàn)時(shí)嚴(yán)禁損傷線(xiàn)芯和導(dǎo)線(xiàn)絕緣。 (7)布線(xiàn)順序一般以接觸器為中心，由里向外，由低至高，以先控制線(xiàn)路后主電路的順序進(jìn)行，以不妨礙后續(xù)布線(xiàn)為原則。 (8)通電試運(yùn)行前，必須征得老師的同意，并由老師接通三相電源 L L L3，同時(shí)要有老師在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6．注意事項(xiàng) (1) 電動(dòng)機(jī)使用的電源電壓和繞組的接法，必須與銘牌上規(guī)定的一致。 (2) 接線(xiàn)時(shí)，必須先接負(fù)載端，后接電源端；先接接地線(xiàn)，后接三相電源線(xiàn)。 (3) 必須在認(rèn)真檢查安裝完畢的控制線(xiàn)路板后才允許通電試運(yùn)行。 (4) 電動(dòng)機(jī)外殼必須接地。 (5) 訓(xùn)練應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 繼電器 1．繼電器 接觸器是一種用來(lái)頻繁地接通和切斷主電路或大容量控制電路的電器。繼電器是根據(jù)電壓、電流、時(shí)間、溫度和速度等信號(hào)的變化，來(lái)接通和分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯目刂圃?。電?dòng)機(jī)的控制雖然已由手動(dòng)變?yōu)樽詣?dòng)，但還不能滿(mǎn)足復(fù)雜生產(chǎn)工藝過(guò)程中自動(dòng)化的要求。如大型龍門(mén)刨床的工作，不僅要求工作臺(tái)能自動(dòng)地前進(jìn)和后退，而且還要求前進(jìn)和后退的速度不同，能自動(dòng)地減速和加速。這些要求，必須要由整套自動(dòng)控制設(shè)備才能滿(mǎn)足，而繼電器就是這種控制設(shè)備中的主要元件。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 繼電器的外形如圖 。 圖 繼電器的外形 繼電器是一種自動(dòng)動(dòng)作的電器。當(dāng)繼電器輸入電壓、電流和頻率等電量或溫度、壓力和轉(zhuǎn)速等非電量并達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器的觸點(diǎn)便接通或分?jǐn)嗨刂苹虮Ｗo(hù)的電路。繼電器一般由輸入感測(cè)機(jī)構(gòu)和輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。前者用于反映輸入量的高低；后者用于接通或分?jǐn)嚯娐贰? 繼電器實(shí)質(zhì)上是一種傳遞信號(hào)的電器，它可以根據(jù)特定形式的輸入信號(hào)而動(dòng)作，從而達(dá)到不同的控制目的。它與接觸器不同，主要用于反映控制信號(hào)，其觸點(diǎn)通常接在控制電路中。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 繼電器的種類(lèi)很多，分類(lèi)的方法也很多，常用的分類(lèi)方法有以下幾種。 ?按輸入量的物理性質(zhì)分為電壓、電流、速度、時(shí)間、溫度、壓力、熱繼電器等。 ?按動(dòng)作時(shí)間分為瞬時(shí)動(dòng)作和延時(shí)動(dòng)作 (也稱(chēng)為時(shí)間繼電器 )繼電器等。 ?按動(dòng)作原理分為電磁式、感應(yīng)式、電動(dòng)式、電子式和機(jī)械式繼電器等。 由于電磁式繼電器具有工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、壽命長(zhǎng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)床電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用的最為廣泛，約有 90%以上的繼電器都是電磁式的。繼電器一般用來(lái)接通和斷開(kāi)控制電路，故電流容量、觸頭、體積都很小，只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率很小時(shí)，才可用某些繼電器來(lái)直接接通和斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)的主電路。電磁式繼電器可分為直流和交流兩大類(lèi)，它們的主要結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同，它們各自又可分為電流、電壓、時(shí)間、中間繼電器等。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 繼電器的另一個(gè)重要參數(shù)是吸合時(shí)間和釋放時(shí)間。吸合時(shí)間是從線(xiàn)圈接受電信號(hào)到銜鐵完全吸合時(shí)所需的時(shí)間。一般繼電器的吸合時(shí)間與釋放時(shí)間為 ～ ，快速繼電器為 ～ ，它的大小影響著繼電器的操作頻率。 繼電器的圖形符號(hào)如圖 。文字符號(hào)用 K來(lái)表示。對(duì)于具體的電壓、電流繼電器等若用單字母來(lái)表示則也用 K，雙字母則為 KV和 KA等。 圖 繼電器的圖形符號(hào) 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1)電磁式繼電器 常用的電磁式繼電器按反應(yīng)參數(shù)可分為電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器；按線(xiàn)圈的電流種類(lèi)可分為直流繼電器和交流繼電器。 (1) 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似，它由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和釋放彈簧等組成。由于繼電器用于控制電路，所以流過(guò)觸頭的電流比較小，故不需要滅弧裝置。 ① 電流繼電器。它是反映電路電流變化而動(dòng)作的繼電器，主要用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或其他負(fù)載的過(guò)載及短路保護(hù)、直流電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)控制或失磁保護(hù)等。電流繼電器的特點(diǎn)是線(xiàn)圈匝數(shù)少、線(xiàn)徑較粗、能通過(guò)較大電流。在使用時(shí)電流繼電器的線(xiàn)圈和負(fù)載串聯(lián)。由于線(xiàn)圈上的壓降很小，不會(huì)影響負(fù)載電路的電流。常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過(guò)電流繼電器兩種。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電路正常工作時(shí)，欠電流繼電器吸合動(dòng)作，當(dāng)電路電流減小到某一整定值以下時(shí)，欠電流繼電器釋放，對(duì)電路起欠電流保護(hù)作用。電路正常工作時(shí)，過(guò)電流繼電器不動(dòng)作，當(dāng)電路中電流超過(guò)某一整定值時(shí)，過(guò)電流繼電器吸合動(dòng)作，對(duì)電路起過(guò)流保護(hù)作用。 在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中，用得較多的電流繼電器有 JL1JL1 JT JT JT10等型號(hào)。選擇電流繼電器時(shí)主要根據(jù)電路內(nèi)的電流種類(lèi)和額定電流大小來(lái)選擇。 過(guò)流電流繼電器 欠流電流繼電器 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ② 電壓繼電器。 電壓繼電器反映的是電壓信號(hào)。由于它的線(xiàn)圈是并接在被測(cè)電路兩端的，因此其線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)細(xì)、匝數(shù)多、阻抗大。電壓繼電器可分為過(guò)電壓、欠電壓和零電壓繼電器三種。過(guò)電壓繼電器是超過(guò)整定值 (一般為 UN的 105%～ 120%)時(shí)銜鐵吸合；欠電壓繼電器是低于整定值 (一般為 UN的 30%～ 50%)時(shí)銜鐵釋放；而零電壓繼電器是電壓降低接近零值 (一般為 UN的 5%～25%)時(shí)銜鐵才釋放。 在機(jī)床電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中常用的電壓繼電器有 JT3和 JT4型。選擇電壓繼電器要根據(jù)線(xiàn)路電壓的種類(lèi)和大小選擇。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ③ 中間繼電器。 中間繼電器實(shí)質(zhì)上也是一種電壓繼電器，一般用來(lái)控制各 種電磁線(xiàn)圈，它的觸頭對(duì)數(shù)較多，容量較大，動(dòng)作靈敏，主要 起擴(kuò)展控制范圍或傳遞信號(hào)的中間轉(zhuǎn)換作用，也可以代替接觸 器控制額定電流不超過(guò) 5A的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在機(jī)床電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中常用的中間繼電器除了JT3和 JT4型外，目前常用的是 JZ7型和 JZ8型，在可編程序控制器和儀器儀表中還用到各種小型繼電器。 JZ7系列中間繼電器的主要結(jié)構(gòu)與 CJ10系列交流接觸器相似，它有四個(gè)常閉觸頭和四個(gè)常開(kāi)觸頭，其優(yōu)點(diǎn)是體積小、吸合時(shí)沖擊小、不易產(chǎn)生相間短路、工作可靠且壽命較長(zhǎng)。其動(dòng)作原理與交流接觸器相似。 選用中間繼電器時(shí)，主要根據(jù)控制線(xiàn)路所需觸頭的多少和電源電壓等級(jí)來(lái)選擇。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2) 電磁式繼電器的型號(hào)及代表意義 電磁式繼電器的型號(hào)規(guī)格如圖 。繼由器的種類(lèi)：L表示電流繼電器， T表示通用繼電器， Z表示中間繼電器。例如， JL311，表示 JL3系列電流繼電器，有 1個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)， 1個(gè)常閉觸點(diǎn)。 圖 電磁式繼電器的型號(hào)規(guī)格 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2) 熱繼電器 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的電器，廣泛用于三相異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，是不允許超過(guò)額定溫升的，否則會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的壽命。電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到過(guò)載情況，但只要過(guò)載不嚴(yán)重、時(shí)間短，繞組不超過(guò)允許的溫升，這種過(guò)載是允許的；但如果過(guò)載情況嚴(yán)重、時(shí)間長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)就要發(fā)熱，輕則加速電動(dòng)機(jī)的絕緣老化，重則燒毀電動(dòng)機(jī)，而熔斷器和過(guò)電流繼電器只能保護(hù)電動(dòng)機(jī)不超過(guò)最大電流，卻不能反映電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱狀況，因此必須采用熱繼電器進(jìn)行保護(hù)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 常用的幾種熱繼電器外形如圖 。 圖 熱繼電器外形 (a) JRS系列； (b)