【正文】 理圖如圖 。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 圖 電動機連續(xù)運行控制的電氣原理圖 合上電源總開關(guān) QS。 啟動：按下啟動按鈕 SB1，接觸器 KM線圈得電， KM主觸頭閉合，電動機 M啟動運行，同時輔助常開觸點閉合，實現(xiàn)自鎖；松開啟動按鈕，電動機仍然運行。 停止：按下停止按鈕 SB2，接觸器 KM線圈失電， KM主觸頭斷開，電動機 M停止運行，輔助常開觸點斷開，解除自鎖。 停止使用時，斷開電源總開關(guān)QS。 連續(xù)運行控制線路的工作原理如下。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 接觸器自鎖控制工作原理 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 三地控制 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 順序控制 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 4)繪制安裝接線圖 根據(jù)需要的電器元件，在圖中繪制各個元件的安裝位置，按照位置根據(jù)電氣原理圖繪制出元件的安接線路圖。安裝接線圖如圖 。 圖 電動機連續(xù)運行控制的安裝接線圖 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 接線圖是根據(jù)電氣控制原理圖與電器安裝位置繪制的圖形，接線圖中的粗實線表示母線，細實線表示分支線，分支線與母線連接時呈 45176?；?135176。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 5)接線 將熔斷器 FU FU電動機、按鈕和接觸器按照圖 。在確保三相電源斷開的情況下，用剝線鉗將用到的導(dǎo)線兩端的包皮剝?nèi)?，按照圖 ，逐步將元件連接起來。對于接觸器，需仔細辨認(rèn)元件上的標(biāo)識，分清線圈觸點、主觸點和輔助觸點，沒有用到的觸點不接。接線時遵循“先主后控，先串后并；從上到下，從左到右；上進下出，左進右出”的原則進行接線。 接線過程中應(yīng)仔細認(rèn)真，要確保觸點和導(dǎo)線全接觸。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 6) 通電試運行 連接完畢，經(jīng)教師檢查線路無誤后可通電試運行。通電過程中為保證安全，手不要再觸摸元器件。按動啟動按鈕，觀察電動機的運行情況。若不能正常運行，先切斷電源，再檢查線路。逐步試運行、檢查，直至運行成功。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 項 目 要 求 分 數(shù) 評分標(biāo)準(zhǔn) 得 分 系統(tǒng)電氣原理圖設(shè)計 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 電氣線路安裝和連接 線路安全簡潔 ， 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)計達到題目要求 ， 能連續(xù)運行及停止 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 時間 60分鐘 ， 每超時 5分鐘扣 5分 ， 不得超過 10分鐘 安全 檢查完畢通電 ， 人為短路扣 20分 3． 檢查與評估 工作過程結(jié)束時，進行設(shè)計結(jié)果檢查與評估，評估項目參照電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 評估標(biāo)準(zhǔn)見表 。 表 檢查評估表 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 電動機正反轉(zhuǎn)電氣控制設(shè)計 生產(chǎn)機械設(shè)備的傳動部件常常需要改變運行方向，例如電梯的升、降運動，車床的主軸能夠正反向旋轉(zhuǎn)等等，都要求拖動的電動機能夠正反轉(zhuǎn)運行。 生產(chǎn)設(shè)備或自動生產(chǎn)線都由許多運動的部件組成，不同的運動部件之間既互相聯(lián)系又互相制約。例如，車床的主軸必須在油泵電動機啟動使齒輪箱有充分的潤滑之后才能啟動；又如，龍門刨床的工作臺在運動時不允許刀架移動等。這種既互相聯(lián)系又互相制約的控制稱為聯(lián)鎖控制。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 1．控制要求 給定一臺籠型異步電動機 M，選擇電氣元件，設(shè)計其電氣控制電路。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB1時，電動機正轉(zhuǎn)運行，當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB2時，電動機停止正轉(zhuǎn)，改為反轉(zhuǎn)運行；同理，當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB2時，電動機反轉(zhuǎn)運行，當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB2時，電動機停止反轉(zhuǎn)，改為正轉(zhuǎn)運行；在任何時刻，按下停止按鈕 SB3，均可停止運行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 2．設(shè)計目的 認(rèn)識控制系統(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行電氣接線。 3．設(shè)計條件 電工通用工具：測電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表、萬用表。 電器元件：三相異步電動機 1臺、自動空氣開關(guān) 1只、低壓熔斷器 5只、熱繼電器 2只、三聯(lián)按鈕 2個、接觸器 2只、接線端子排 1個、導(dǎo)線若干。 4．設(shè)計內(nèi)容及安裝操作 (1) 繪制電氣原理圖。 (2) 對各控制線路進行元器件安裝接線和操作。 (3) 檢查無誤，通電調(diào)試運行。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 5．工藝要求 (1)各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距合理，便于元件的更換。 (2)布線通道要盡可能少。 (3)主電路用黑色線，控制電路用紅色線，接地線用黃、綠兩色線。 (4)同一平面的導(dǎo)線應(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)線應(yīng)在接線端子引出時，就水平架空跨越，但必須走線合理。 (5)布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻，變換走向時應(yīng)垂直轉(zhuǎn)向。 (6)布線時嚴(yán)禁損傷線芯和導(dǎo)線絕緣。 (7)布線順序一般以接觸器為中心，由里向外，由低至高，以先控制線路后主電路的順序進行，以不妨礙后續(xù)布線為原則。 (8)通電試運行前，必須征得老師的同意，并由老師接通三相電源 L L L3，同時要有老師在現(xiàn)場監(jiān)護。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 6．注意事項 (1) 電動機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) 接線時，必須先接負載端，后接電源端；先接接地線，后接三相電源線。 (3) 必須在認(rèn)真檢查安裝完畢的控制線路板后才允許通電試運行。 (4) 電動機外殼必須接地。 (5) 訓(xùn)練應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 繼電器 1．繼電器 接觸器是一種用來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、時間、溫度和速度等信號的變化，來接通和分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯目刂圃ｋ妱訖C的控制雖然已由手動變?yōu)樽詣?，但還不能滿足復(fù)雜生產(chǎn)工藝過程中自動化的要求。如大型龍門刨床的工作，不僅要求工作臺能自動地前進和后退，而且還要求前進和后退的速度不同，能自動地減速和加速。這些要求，必須要由整套自動控制設(shè)備才能滿足，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 繼電器的外形如圖 。 圖 繼電器的外形 繼電器是一種自動動作的電器。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)速等非電量并達到規(guī)定值時，繼電器的觸點便接通或分?jǐn)嗨刂苹虮Ｗo的電路。繼電器一般由輸入感測機構(gòu)和輸出執(zhí)行機構(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? 繼電器實質(zhì)上是一種傳遞信號的電器，它可以根據(jù)特定形式的輸入信號而動作，從而達到不同的控制目的。它與接觸器不同，主要用于反映控制信號，其觸點通常接在控制電路中。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 繼電器的種類很多，分類的方法也很多，常用的分類方法有以下幾種。 ?按輸入量的物理性質(zhì)分為電壓、電流、速度、時間、溫度、壓力、熱繼電器等。 ?按動作時間分為瞬時動作和延時動作 (也稱為時間繼電器 )繼電器等。 ?按動作原理分為電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式和機械式繼電器等。 由于電磁式繼電器具有工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、壽命長等一系列的優(yōu)點，故在機床電氣傳動系統(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。繼電器一般用來接通和斷開控制電路，故電流容量、觸頭、體積都很小，只有當(dāng)電動機的功率很小時，才可用某些繼電器來直接接通和斷開電動機的主電路。電磁式繼電器可分為直流和交流兩大類，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、時間、中間繼電器等。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 繼電器的另一個重要參數(shù)是吸合時間和釋放時間。吸合時間是從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合時所需的時間。一般繼電器的吸合時間與釋放時間為 ～ ，快速繼電器為 ～ ，它的大小影響著繼電器的操作頻率。 繼電器的圖形符號如圖 。文字符號用 K來表示。對于具體的電壓、電流繼電器等若用單字母來表示則也用 K，雙字母則為 KV和 KA等。 圖 繼電器的圖形符號 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 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；按線圈的電流種類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作的繼電器，主要用于電動機、發(fā)電機或其他負載的過載及短路保護、直流電動機磁場控制或失磁保護等。電流繼電器的特點是線圈匝數(shù)少、線徑較粗、能通過較大電流。在使用時電流繼電器的線圈和負載串聯(lián)。由于線圈上的壓降很小，不會影響負載電路的電流。常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 電路正常工作時，欠電流繼電器吸合動作，當(dāng)電路電流減小到某一整定值以下時，欠電流繼電器釋放，對電路起欠電流保護作用。電路正常工作時，過電流繼電器不動作，當(dāng)電路中電流超過某一整定值時，過電流繼電器吸合動作，對電路起過流保護作用。 在電氣傳動系統(tǒng)中，用得較多的電流繼電器有 JL1JL1 JT JT JT10等型號。選擇電流繼電器時主要根據(jù)電路內(nèi)的電流種類和額定電流大小來選擇。 過流電流繼電器 欠流電流繼電器 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 ② 電壓繼電器。 電壓繼電器反映的是電壓信號。由于它的線圈是并接在被測電路兩端的，因此其線圈導(dǎo)線細、匝數(shù)多、阻抗大。電壓繼電器可分為過電壓、欠電壓和零電壓繼電器三種。過電壓繼電器是超過整定值 (一般為 UN的 105%～ 120%)時銜鐵吸合；欠電壓繼電器是低于整定值 (一般為 UN的 30%～ 50%)時銜鐵釋放；而零電壓繼電器是電壓降低接近零值 (一般為 UN的 5%～25%)時銜鐵才釋放。 在機床電氣傳動系統(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)線路電壓的種類和大小選擇。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 ③ 中間繼電器。 中間繼電器實質(zhì)上也是一種電壓繼電器，一般用來控制各 種電磁線圈，它的觸頭對數(shù)較多，容量較大，動作靈敏，主要 起擴展控制范圍或傳遞信號的中間轉(zhuǎn)換作用，也可以代替接觸 器控制額定電流不超過 5A的電動機控制系統(tǒng)。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 在機床電氣傳動系統(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，它有四個常閉觸頭和四個常開觸頭，其優(yōu)點是體積小、吸合時沖擊小、不易產(chǎn)生相間短路、工作可靠且壽命較長。其動作原理與交流接觸器相似。 選用中間繼電器時，主要根據(jù)控制線路所需觸頭的多少和電源電壓等級來選擇。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 (2) 電磁式繼電器的型號及代表意義 電磁式繼電器的型號規(guī)格如圖 。繼由器的種類：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個常開觸點， 1個常閉觸點。 圖 電磁式繼電器的型號規(guī)格 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 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機的長期過載保護。電動機工作時，是不允許超過額定溫升的，否則會降低電動機的壽命。電動機在實際運行中，常會遇到過載情況，但只要過載不嚴(yán)重、時間短，繞組不超過允許的溫升，這種過載是允許的；但如果過載情況嚴(yán)重、時間長，電動機就要發(fā)熱，輕則加速電動機的絕緣老化，重則燒毀電動機，而熔斷器和過電流繼電器只能保護電動機不超過最大電流，卻不能反映電動機的發(fā)熱狀況，因此必須采用熱繼電器進行保護。 第 1章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 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)