1、 成績構成績構成比例成比例32/4期末考試期末考試平時平時實驗實驗70%20%10%目目 錄錄 第一章第一章 緒論緒論 6 第二章普通機床繼電器接觸器控制線路分析第二章普通機床繼電器接觸器控制線路分析14 第三章機床電氣控制線路的設計第三章機床電氣控制線路的設計 148 第四章直流拖動系統第四章直流拖動系統 183 第五章交流無級調速系統第五章交流無級調速系統 251第一章 緒論一、電力拖動在現代機床中的地位：一、電力拖動在現代機床中的地位： 指在無人參與或僅有少數人參與的情指在無人參與或僅有少數人參與的情 況下，利用自控系統使被控對象或生況下，利用自控系統使被控對象或生 產過程，自動地按預定

2、的規律去工作產過程，自動地按預定的規律去工作 的過程。的過程。 由工作機構、傳動機構、原動機和自由工作機構、傳動機構、原動機和自 動控制四部分組成。動控制四部分組成。現代機床：現代機床：自動控制：自動控制： 電力拖動系統的目的與任務電力拖動系統的目的與任務：目的目的：將：將電能電能轉換為轉換為機械能機械能，用于實現生產機械，用于實現生產機械 起動、停止及速度調節，滿足各種生產工起動、停止及速度調節，滿足各種生產工 藝過程的要求，保證生產過程的正常進行。藝過程的要求，保證生產過程的正常進行。任務任務：是要實現生產機械設備、生產線、：是要實現生產機械設備、生產線、 車間甚至整個工廠的自動化。車間甚

3、至整個工廠的自動化。二、本課程要求掌握的主要內容：二、本課程要求掌握的主要內容：典型機床的繼電器接觸器控制系統的設計典型機床的繼電器接觸器控制系統的設計直流拖動系統的原理及應用直流拖動系統的原理及應用交流拖動系統的原理及應用交流拖動系統的原理及應用第二章 普通機床繼電器 接觸器控制線路分析：重點和難點：常用低壓電器、普通機床重點和難點：常用低壓電器、普通機床機電接觸器控制線路分析。機電接觸器控制線路分析。2.1 2.1 機床電氣控制線路的基本環節機床電氣控制線路的基本環節（本節作業）（本節作業）2.2 CW61632.2 CW6163型萬能臥式車床電氣控制線路型萬能臥式車床電氣控制線路2.3

4、C6162.3 C616型臥式車床電氣控制線路型臥式車床電氣控制線路2.4 C6502.4 C650型臥式車床電氣控制線路型臥式車床電氣控制線路* *2.5 Z30402.5 Z3040型搖臂鉆床電氣控制線路型搖臂鉆床電氣控制線路* *2.6 X622.6 X62型萬能升降臺銑床電氣控制線路型萬能升降臺銑床電氣控制線路* *2.7 T682.7 T68型臥式鏜床電氣控制線路型臥式鏜床電氣控制線路* *2.8 2.8 組合機床電氣控制線路組合機床電氣控制線路（本章作業）（本章作業）本章主要內容本章主要內容2.1 .1 常用低壓電器4 用于交流1200V以下或直流1500V以下電路中的電路中起通斷

5、、控制、保護和調節作用的電氣設備稱為低壓電器。如閘刀、按鈕、繼電器、接觸器等。 1. 開關開關是用于接通接通和斷開斷開電路的電器。 常用的開關有刀開關、鐵殼開關、組合開關和自動空氣開關。2.12.1機床電氣控制線路的基本環節機床電氣控制線路的基本環節用途：用途：一般用于不頻繁操作的低壓電路中，用作接通和切斷電源，或用來將電路與電源隔離，有時也用來控制小容量電動機的直接起動與停機。 1）刀開關刀開關又叫閘刀開關。分為單極、雙極和三極。QS單極單極QS雙極雙極QS三極三極符號符號結構：結構：由閘刀（動觸點）、靜插座（靜觸點）、手柄和絕緣底板等組成。 手柄靜插座閘刀熔斷絲底座刀開關一般與熔斷器串聯使

6、用，以便在短路或過負荷時熔斷器熔斷而自動切斷電路。刀開關額定電壓通常為250V和500V，額定電流在1500A以下。 4安裝：安裝：安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線接在與閘刀相連的端子上。對有熔斷絲的刀開關，負荷線應接在閘刀下側熔斷絲的另一端，以確保刀開關切斷電源后閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時，手柄向上合為接通電源，向下拉為斷開電源，不能反裝不能反裝。 開關斷開瞬間時產生電弧，熱空氣上升將電弧拉長而熄滅。刀開關刀開關4又稱封閉式負載開關。是帶有熔斷器的刀開關放在鐵或薄銅板沖壓而成的鐵殼中。2）鐵殼開關注意：注意：1、不允許隨意放在地面上使用。2、操作時不要面對開關，以免意外故障電

7、流使開關爆炸，鐵殼飛出傷人。3、開關外殼應可靠接地，防止意外漏電造成觸電事故。結構結構：組合開關有若干個動觸片和靜觸片，分別裝于數層絕緣件內，靜觸片固定在絕緣墊板上，動觸點裝在轉軸上，用手柄轉動轉軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。可實現多條線路、不同聯接方式的轉換。 3）組合開關組合開關也稱轉換開關 手柄手柄轉軸轉軸動觸點動觸點靜觸點靜觸點絕緣墊板絕緣墊板用途：用途：一般用作電源的引入開關。它比刀開關輕巧，也可以用來直接起動小容量異步電動機和對電動機進行正、反轉控制。 4用途：用途：能接通和分斷電路，還能對電路進行短路、欠壓、嚴重過載的保護，也可用于不頻繁地啟動電動機。 4）自動空氣開關）自動空氣

8、開關自動空氣開關又稱自動空氣斷路器。集控制和多種保護功能于一身。主觸點主觸點彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件主觸點主觸點彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件工作原理：工作原理：電路過載電路過載主觸點主觸點彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件工作原理：工作原理：電路過載電路過載主觸點主觸點彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件工作原理：工作原理：電路短路電路短路主觸點主觸點彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件工作原理：工作原理：電路短路電路短路主觸點主觸點彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件工作原理：工作原理：電路出現欠壓電路出現欠壓主觸點主觸點

9、彈簧彈簧鎖鉤鎖鉤雙金屬片雙金屬片熱元件熱元件工作原理：工作原理：電路出現欠壓電路出現欠壓2. 熔斷器熔斷器主要作短路或嚴重過載保護用，串聯在被保護的線路的首端。線路正常工作時如同一根導線，起通路作用；當線路短路或嚴重過載時熔斷器熔斷，起到保護線路上其他電器設備的作用。 瓷插式RC螺旋式RL無填料密封式RM有填料式RT快速熔斷器RS自恢復熔斷器分類：分類：電路符號電路符號FU瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器特點：特點：結構緊湊，體積小，更換溶體方便，具有較高的斷流能力，具有穩定的保護特性，具有明顯的熔斷指示。 無填料密封式熔斷器無填料密封式熔斷器特點：特點：多用于低壓電力網絡和成

10、套配電裝置中 ，作為較大容量電氣設備的短路和連續過載保護，是一種分斷能力較大的熔斷器。有填料式熔斷器有填料式熔斷器特點：特點：是一種大分斷能力的熔斷器。廣泛應用于短路電流很大的電力網絡或低壓配電裝置中。選擇熔體額定電流的方法：選擇熔體額定電流的方法： 1、電燈支線的熔體：熔體額定電流支線上所有電燈的工作電流之和。2、一臺電動機的熔體：熔體額定電流電動機的起動電流2.53、幾臺電動機合用的總熔體：熔體額定電流=(1.52.5)容量最大的電動機的額定電流， 4接觸器是利用電磁力來接通和斷開大電流電路的一種自動控制電器，它常用在控制電動機的主電路上。主觸頭動鐵芯靜鐵芯線圈輔助觸頭常閉常開彈簧結構結構

11、 3. 交流接觸器交流接觸器KMKM主觸頭主觸頭符號符號 接觸器線圈接觸器主觸頭用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）KM輔觸頭輔觸頭常開常開常閉常閉接觸器輔助觸頭用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓； 吸引線圈的額定電壓應與所接控制電路的額定電壓等級一致； 額定電流應大于或等于被控主回路的額定電流。使用選擇使用選擇工作原理工作原理 線圈加額定電壓，銜鐵吸合，主觸頭閉合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合；線圈電壓消失，觸頭恢復常態。4 . 主令電器主令電器4按鈕、行程開關是自動控制系統中發出指令或信號的操縱電器，稱為主令電器。 作用：作用：用來

12、切換控制電路，使電路接通或分斷。實現對電力拖動系統的控制。 1）按鈕）按鈕按鈕是一種手動操作接通或斷開控制電路的主令電器。 它主要控制接觸器和繼電器，也可作為電路中的電氣聯鎖。常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭按鈕帽按鈕帽復位彈簧復位彈簧常開(動合)按鈕SB常閉(動斷)按鈕SB電路符號電路符號SB復合按鈕工作原理工作原理 4行程開關也稱為位置開關位置開關或限位開關限位開關，主要用于將機械位移變為電信號，以實現對機械運動的電氣控制。 2）行程開關）行程開關運動部件運動部件當機械的運動部件撞擊觸桿時，觸桿下移使常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當運動部件離開后，在復位彈簧的作用下，觸桿回復到原來位置，各觸

13、點恢復常態。 5. 繼電器繼電器4繼電器是一種根據特定輸入信號而動作，接通或斷開電路的自動控制電器。4繼電器同接觸器比較，觸發器的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中，反映控制信號，既而控制較強電流的主電路。4繼電器的種類很多，只介紹熱繼電器、時間繼電器。4電動機在運行過程中，由于長期過載、頻繁啟動、欠壓運行斷相等原因都會使流過電動機的電流超過額定電流。熱繼電器是利用電流的熱效應電流的熱效應而動作的電器，常采用熱繼電器進行電動機的過載保護。 1）熱繼電器）熱繼電器雙金屬片雙金屬片發熱元件發熱元件復位復位按鈕按鈕動觸頭動觸頭靜觸頭靜觸頭拉桿拉桿結構結

14、構 常閉觸點將串聯在電動機的控制電路中FR常閉常閉開關開關發熱元件將串聯在電動機的主電路中FR發熱發熱元件元件符號符號 工作原理工作原理發熱元件接入電機主電路，當主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時，因雙金屬片的下層膨脹系數大，使雙金屬片彎曲，在導板作用下使常閉觸點斷開。觸點是接在電動機的控制電路中的，控制電路斷開便使接觸器的線圈斷電，從而斷開電動機的主電路。 4時間繼電器是一種時間動作的控制器。在交流電路中常采用空氣式時間繼電器，是利用空氣的阻尼作用空氣的阻尼作用達到動作延時的目的 。2）時間繼電器）時間繼電器按延時方式分：通電延時型、 斷電延時型 空氣阻尼時間繼電器空氣阻尼時間繼電器)

15、 通電延時繼電器通電延時繼電器KT線圈線圈通電延時閉合通電延時閉合常開觸點常開觸點電路符號電路符號示意圖示意圖常閉觸點常閉觸點線圈線圈KT電路符號電路符號示意圖示意圖特點：特點：結構簡單、壽命長、價格低廉。延時范圍大，且不受電壓和頻率波動的影響，但是延時誤差大，無調節刻度指示難以精確地整定時間，在對延時精度要求較高的場合不宜采用。 目前，半導體時間繼電器發展很快，精度高、體積小、調節方便，使用日益廣泛。4利用先前介紹的各種電器，可組成各種具有不同功能的控制電路。 4每一個繼電接觸控制電路包括主電路和控制電路。 主電路主電路中有開關、熔斷器、交流接觸器的主觸頭、熱電器元件等它們與被控制的電動機串

16、聯。 控制電路控制電路包括按鈕、交流接觸器線圈、熱繼電器動斷觸頭等。 基本原理基本原理是接通或切斷控制電路，使交流接觸器電磁線圈通電或斷電，主觸頭閉合或斷開，以控制主電路。 4典型的控制環節有點動控制、單向自鎖運行控制、正反轉控制、行程控制、延時控制等。 KMSB1FRFRFUKMM3 控制控制電路電路主主電電路路先閉合開關Q，接通電源。按按SB1KM線圈線圈得電得電 KM主觸頭主觸頭閉合閉合 M運轉運轉松松SB1KM線圈線圈失電失電 KM主觸頭主觸頭恢復恢復 M停轉停轉M3M3 控制電機在很短時間內工作。QSKMSB1KMSB2FRFRFUKMM3 控制電路控制電路主主電電路路按按SB1 K

17、M線圈線圈得電得電 KM主觸頭主觸頭閉合閉合 M運轉運轉按按SB2 KM線圈線圈失電失電 KM主觸頭主觸頭恢復恢復 M停轉停轉M3M3 KM輔助觸頭輔助觸頭閉合閉合 自鎖自鎖 KM輔助觸頭輔助觸頭恢復恢復 失去失去自鎖自鎖控制電機長時 間連續工作先閉合開關Q 接通電源。QS4電路的保護環節電路的保護環節短路保護：短路保護：熔斷器FU起到短路保護作用。過載保護：過載保護：電動機過載時，熱繼電器的熱元件FR溫度升高，熱元件動作，使其接在控制電路中的常閉觸點斷開，切斷接觸器的線圈電路，使其主觸頭斷開，使電動機停機。欠壓保護：欠壓保護：電源電壓過低或停電時，接觸器線圈產生的吸力不夠，使其主觸頭斷開，使

18、電動機停機。2. 三相異步電動機的正、反轉控制電路三相異步電動機的正、反轉控制電路KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1注意：注意：若在同一時間里兩組觸頭同時閉合，就會造成電源相間短路。所以，在兩個接觸器之間必須有防止同時吸合的控制，稱為聯鎖控制。KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1KM2按按SB1KM1線圈線圈得電得電KM1觸頭動作觸頭動作M；按按SB2KM2線圈線圈得電得電KM2觸頭動作觸頭動作M；KM1、KM2常閉觸頭常閉觸頭：合Q，接通電源按按SB3KM1線圈線圈失電失電KM1觸頭恢復觸頭恢復M停轉停轉；必

19、須先按停必須先按停止按鈕止按鈕 SB3KM1KM1M3M3 M3KM2SB1SB3FRQSFRFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按按SB1KM1得電得電KM1常開觸頭閉合常開觸頭閉合M運轉運轉誤按誤按SB2KM2得電得電KM1KM2若去掉若去掉KM1、KM2常閉觸頭，合常閉觸頭，合Q，KM2常開觸頭閉合常開觸頭閉合 A B C則則電源電源A、C線間線間M3 熔斷器熔斷器 KM1一定要加一定要加互鎖觸頭互鎖觸頭KM1KM2KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1利用復合按鈕利用復合按鈕SB1、SB2，可以實現：，可以實現：正轉正轉反轉反轉直接轉

20、換直接轉換, 不必再按不必再按SB3。KM1KM2的電氣互鎖必不可少！工作更可靠！的電氣互鎖必不可少！工作更可靠！3. 行程控制電路行程控制電路KM2SB1SB3KRQKRFU SB2KM1KM2KM1KM1KM2KM1SQ1KM2SQ2SQ2SQ1設設KM1得電得電M正正轉轉, 工作臺工作臺左移左移; KM2得電得電M反反轉轉, 工作臺工作臺右移右移;M3 工作臺工作臺SB1KRSB2KM1KM2KM1SQ2按按SB1KM1線圈得電線圈得電KM1觸頭動作觸頭動作M正轉正轉工作工作臺左移臺左移合合Q 直至壓直至壓住行程開關住行程開關SQ2：常閉常閉觸頭觸頭斷開斷開 KM1線圈線圈 失電失電,

21、M停轉停轉;常開常開觸頭觸頭閉合閉合 KM2線圈線圈 得電得電, M自行起動反轉自行起動反轉工作臺返回工作臺返回右移右移。SQ2SQ1工作臺工作臺KM2KM1KM2SQ1SB3SB1SB3KHSB2KM1KM2KM1KM1SQ2當工作臺右移至壓當工作臺右移至壓住行程開關住行程開關SQ1：常閉常閉觸頭觸頭斷開斷開 KM2線圈線圈 失電失電, M停轉停轉;常開常開觸頭觸頭閉合閉合 KM1線圈線圈 得電得電, M自行自行 起動正轉起動正轉工作臺返回工作臺返回左移左移如此循環可實現工 作臺自動往復運動。SQ2SQ1工作臺工作臺SQ1KM2KM24. 多地點控制線路多地點控制線路KMSB1SB4KRQK

22、RFUM3 SB2KMSB3SB5SB6利用利用SB1、SB2、SB3并聯并聯，可實現，可實現多地點起動多地點起動；利用利用SB4、SB5、SB6串聯串聯，可實現，可實現多地點停機多地點停機。甲甲乙乙丙丙5. 延時控制電路延時控制電路SB1SB2KRQKRFU KM1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1W1V1U1U2V2W2U1U2V1W1V2W2SB1SB2KRQKRFU KM1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1按按SB1KM1得電得電M以以“Y”形接法降壓起動；形接法降壓起動；KM2得電得電M以以“ ”形接法正常運轉。形接法正常運轉。KT

23、得電得電KM1失電失電 “Y” 形接法斷開形接法斷開 KT常閉觸頭常閉觸頭延時打開延時打開KM1常開觸頭常開觸頭閉合閉合 KT常開觸頭常開觸頭瞬時閉合瞬時閉合6 . 順序控制電路順序控制電路SB1SB3QKR1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KR2KM1KM2KR1KR2KM1KM1KM2順序順序控制控制利用利用KM1常開觸頭可實現順序控制常開觸頭可實現順序控制功能：功能：M1起動后起動后M2才能起動才能起動。SB1SB3SB2 KM1KM2KR1KR2KM1KM2自鎖和自鎖和順序控制順序控制按按SB1KM1線圈得電線圈得電 KM1各觸頭動作各觸頭動作按按SB2KM2線圈才能得電線圈才

24、能得電 SB1SB3QKR1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KR2KM1KM2KR1KR2KM1KM1KM2SB4KM2利用利用KM1常開觸頭：常開觸頭：M1起動后起動后M2才能起動。才能起動。利用利用KM2常開觸頭：常開觸頭：M2停車后停車后M1才能停車。才能停車。 直接直接起動控制線路：起動控制線路： M3 M3KMFU1FUQQKMKMKRSB1SB2FU2KRvuwvuw用開關直接起動用開關直接起動用接觸器直接起動用接觸器直接起動 適用于中小容量的電動機。適用于中小容量的電動機。 KRKR是熱繼電器，是熱繼電器，用于電機過載控制。用于電機過載控制。二、鼠籠型三相異步電動機的起動

25、控制線路二、鼠籠型三相異步電動機的起動控制線路自鎖自鎖：用接觸器本身的觸點使線圈保持通電的環：用接觸器本身的觸點使線圈保持通電的環 節稱為自鎖環節。節稱為自鎖環節。 降壓降壓起動控制線路：起動控制線路：（Ist (47)IN） 星星三角三角降壓起動控制線路降壓起動控制線路220v380v相電壓相電壓線電壓線電壓B B圖圖線電壓線電壓相電壓相電壓線電壓線電壓=相電壓相電壓A A圖圖B B圖圖380v380v380vA A圖圖線電壓線電壓相電壓相電壓星星三角降壓起動控制線路三角降壓起動控制線路 如下：如下： M3KM1KM3KRKM2SB1SB2KM1KM2KM1KTKTKTKM2KM3KM3KM

26、2vuwQKRFU1FU23 從主回路可知，如果控制線路能使電動機接成從主回路可知，如果控制線路能使電動機接成星形（即星形（即KM3主觸點閉合）主觸點閉合），并且經過一段延時，并且經過一段延時后再接成后再接成三角形（即三角形（即KM3主觸點打開，主觸點打開，KM2主觸主觸點閉合）點閉合），則電動機就能實現降壓起動，而后再自，則電動機就能實現降壓起動，而后再自動轉換到正常速度運行。動轉換到正常速度運行。工作過程如下：工作過程如下：按按SB2 KT ON （延時）（延時） KM3 ONKM1 ONKM1 ONKM2 ONKM3 OFFY起動起動運行運行 KM2與與KM3的動斷觸點是保證接觸器的動斷

27、觸點是保證接觸器 KM2與與KM3不會同時通電，以防電源不會同時通電，以防電源 短路。短路。 KM2的動斷觸點同時也使時間繼電器的動斷觸點同時也使時間繼電器 KT斷電（起動后不需要斷電（起動后不需要KT得電）。得電）。其中：其中：SB1SB2uKTKM1KM2KM1KTKTKM2KM2vKM1 星星三角降壓起動控制線路三角降壓起動控制線路：vuw M3KM1KM2KRKM2工作過程如下：工作過程如下：按按SBSB2 2 KM1 on 電動機起動，呈星形聯結。電動機起動，呈星形聯結。 KT on（延時）（延時） KM2 on 電動機電動機 處于工作狀態，呈三角形聯結。處于工作狀態，呈三角形聯結。

28、 定子電路定子電路串電阻串電阻降壓起動控制線路降壓起動控制線路 a) 圖工作過程如下：圖工作過程如下：按按SBSB2 2 KM1 on 電動機串電阻降壓起動電動機串電阻降壓起動 KT on（延時）（延時） KM2 on 電動機電動機 處于正常工作狀態，電阻被短接處于正常工作狀態，電阻被短接SB1SB2KM1KM1KRKTKM2KTa)電動機定子電路串電阻降壓起動控制線路電動機定子電路串電阻降壓起動控制線路KM1FUQvuw M3KRKM2RSB1SB2KTKRKM1KTKM2KM1KM2KM2KM2b) b) 圖工作過程如下：圖工作過程如下：線路圖線路圖a)存在的問題：在電動機起動后，接觸器存

29、在的問題：在電動機起動后，接觸器KM1與時間繼電器與時間繼電器KT始終處于通電狀態，這是始終處于通電狀態，這是不必要的。不必要的。按按SBSB2 2 KM1 on 電動機串電阻降壓起動電動機串電阻降壓起動 KT on（延時）（延時）KM2 on KT off KM1 off 同時同時電動機處于正常運轉的工作狀態，電動機處于正常運轉的工作狀態， 電阻電阻R R被短接。被短接。uvwKM2KM1KRM（c）KM2KM1KM2KM1KM1KM2SB3SB2SB1（a）KM2SB3KM2KM1KM1SB2SB1KRSB1SB2KM2KM1KRKM2KM1SB3KM1KM2（b）KR二、電動機的正、反轉

30、控制線路二、電動機的正、反轉控制線路 圖（圖（a）分析：無保護（互鎖）環節。）分析：無保護（互鎖）環節。 按下按下SB2：正向正向KM1得電動作，主觸點閉合，電得電動作，主觸點閉合，電 動機正轉；動機正轉； 按下按下SB1 ：電動機停止；電動機停止； 按下按下SB3，反向反向KM2得電動作，主觸點閉合，電得電動作，主觸點閉合，電 動機定子繞組與正轉時相比相序反了，動機定子繞組與正轉時相比相序反了， 則電動機反轉。則電動機反轉。 從主回路看：如果按了從主回路看：如果按了SB2后后又按又按SB3，即使即使KM1、 KM2同時通電動作，就會造成主同時通電動作，就會造成主 回路短路。因此這種控制線路是

31、不回路短路。因此這種控制線路是不 能采用的。能采用的。互鎖互鎖環節：指各接觸器利用輔助觸點實現相互制環節：指各接觸器利用輔助觸點實現相互制 約，形成接觸器此通彼斷關系的環節約，形成接觸器此通彼斷關系的環節 稱為互鎖。稱為互鎖。在圖在圖(b)中：當中：當KM1得電時，由于得電時，由于KM1的動斷觸點的動斷觸點 打開，使打開，使KM2不能通電。此時即使按不能通電。此時即使按 下下SB3按鈕，也不能造成短路。反之也按鈕，也不能造成短路。反之也 是一樣。如果現在電動機正在正轉，是一樣。如果現在電動機正在正轉， 想要反轉，則必須先按停止按鈕想要反轉，則必須先按停止按鈕SB1后，后， 再按反向按鈕再按反向

32、按鈕SB3才能實現。才能實現。圖（圖（b）分析：必須先停機才能換向。）分析：必須先停機才能換向。圖（圖（c）分析：可不停機換向。）分析：可不停機換向。同理：按下同理：按下SB3時，只有時，只有KM2得電，同時得電，同時KM1回回 路被切斷。路被切斷。使用雙連按鈕：按下使用雙連按鈕：按下SB2時，只有時，只有KM1可得電動可得電動 作，同時作，同時KM2回路被切斷。回路被切斷。所以：當電動機正在正轉或反轉時，不必先停下所以：當電動機正在正轉或反轉時，不必先停下 電動機再換向，可直接按正轉或反轉起動電動機再換向，可直接按正轉或反轉起動 按鈕就能實現電動機轉向的改變。按鈕就能實現電動機轉向的改變。聯

33、鎖聯鎖：接觸器輔助觸點之間相互制約，組成順序：接觸器輔助觸點之間相互制約，組成順序 起停關系的環節稱為聯鎖。起停關系的環節稱為聯鎖。三、正、反轉自動循環控制線路三、正、反轉自動循環控制線路KM1FUQvuw M3KRKM2RST1ST3前進前進后退后退ST2ST4工作臺工作臺M行程開關控制的正、反轉自動循環線路行程開關控制的正、反轉自動循環線路SB1SB2SB3ST4ST2ST3ST1KM2KM1KRKM1KM2SB2KM1KM2SB3工作過程如下：工作過程如下：按按SB2KM1 on電動機正轉使工作臺前進電動機正轉使工作臺前進至行至行 程開關程開關ST2處壓斷處壓斷ST2 KM1 off K

34、M2 on電動機電動機 反轉使工作臺后退反轉使工作臺后退至行程開關至行程開關ST1處壓斷處壓斷 ST1 KM2 off KM1 on其中：其中： SB3為工作臺后退方向的起動按鈕，在為工作臺后退方向的起動按鈕，在 任何時候，工作臺前進與后退方向可直任何時候，工作臺前進與后退方向可直 接切意轉換。接切意轉換。 SB1為停車按鈕。為停車按鈕。 行程開關行程開關ST3和和ST4起起限位限位保護作用。當由于某保護作用。當由于某 種故障，工作臺到達種故障，工作臺到達ST1或或ST2位置時，未能切位置時，未能切 斷斷KM2或或KM3，工作臺將繼續移動到達極限位，工作臺將繼續移動到達極限位 置，壓下置，壓下

35、ST3和和ST4，最終把控制回路斷開，使，最終把控制回路斷開，使 電動機停止，避免工作臺由于越出允許位置所電動機停止，避免工作臺由于越出允許位置所 導致的事故。導致的事故。四、電動機制動控制線路四、電動機制動控制線路 機床電氣中常用的是反接制動和能耗制動。機床電氣中常用的是反接制動和能耗制動。反接制動控制線路：實質改變異步電動機定子反接制動控制線路：實質改變異步電動機定子繞組中的三相電源相序，產生與轉子轉動方向相繞組中的三相電源相序，產生與轉子轉動方向相反的轉矩，因而起制動作用。反的轉矩，因而起制動作用。其控制線路如下其控制線路如下：3uvwK M 1K M 2K R3MB VK RK M 1

36、K M 2K M 1K M 2S B 2S B 1B VK M 1（ a ）S B 1K M 2K M 1K M 2K M 1S B 2K RK M 2B VK M 1（ b ）作法：想要停車時，首先將三相電源切換，然后當作法：想要停車時，首先將三相電源切換，然后當 電動機轉速接近零時，再將三相電源切除。電動機轉速接近零時，再將三相電源切除。速度繼電器特點：速度不為零時，正向或反向的常速度繼電器特點：速度不為零時，正向或反向的常 開觸點閉合，常閉觸點斷開。開觸點閉合，常閉觸點斷開。KM1 ON：正常工作：正常工作 KM2 ON：制動：制動圖（圖（a）分析：）分析：按按SB2 KM1 ON（電動

37、機正轉）（電動機正轉） 正轉正轉BV的動的動 合觸點閉合。合觸點閉合。圖圖(a)存在的問題：在停車期間調整工件時，當存在的問題：在停車期間調整工件時，當按按SB1 KM1 OFFKM2 ON（開始制動）（開始制動） 直到直到n 0BV復位復位KM2 off（制動結束）（制動結束） 反接制動時，旋轉磁場的相對速度反接制動時，旋轉磁場的相對速度很大，定子電流也很大，因此制動效果很大，定子電流也很大，因此制動效果顯著。但在制動過程中有沖擊，對傳動顯著。但在制動過程中有沖擊，對傳動部件有害，能量消耗較大。故用于部件有害，能量消耗較大。故用于不太不太經常起制動經常起制動的設備，如銑床、鍵床、中的設備，如

38、銑床、鍵床、中 型車床主軸的制動。型車床主軸的制動。適用場合：適用場合： 電動機的能耗制動：電動機的能耗制動：wuvKM1FU3M3KRRPKM2uKM2vTSB1SB2KM1KM2KM1KM2KM1KR（a）SB1SB2KM2KM1KRKM2KTKM1KTKM1KM2（b）NSnFINSnF ISNnFISNnFI右手定則右手定則：閉合導體切割磁力線時會產生電：閉合導體切割磁力線時會產生電 流流I I，方向用右手定則判斷。，方向用右手定則判斷。左手定則左手定則：帶電導體在磁場中運動時會受到：帶電導體在磁場中運動時會受到 磁場力磁場力F F的作用，方向用左手定的作用，方向用左手定 則判斷。則判

39、斷。 說明：說明： 圖（圖（a)、（、（b）分別用復合按鈕與時間）分別用復合按鈕與時間 繼電器實現能耗制動的控制線路。繼電器實現能耗制動的控制線路。 按按SB2 KM1 ON（電動機起動）電動機起動）工作過程如下：工作過程如下：圖（圖（a）：）：手動手動控制的簡單能耗制動線路，停車時控制的簡單能耗制動線路，停車時 按下按下SB1按鈕，到制動結束放開按鈕。按鈕，到制動結束放開按鈕。按按SB1 KM1 OFFKM2 ONKT ON (延時）延時）KM2 OFFKT OFF圖（圖（b）：實現）：實現自動自動控制，簡化操作，具體操作為：控制，簡化操作，具體操作為： KM2為制動用接觸器。為制動用接觸器

40、。 能耗制動與反接制動相比較，具有能耗制動與反接制動相比較，具有制動準確、平穩、能量消耗小等優點。制動準確、平穩、能量消耗小等優點。但制動力較弱，特別是在低速時尤為突但制動力較弱，特別是在低速時尤為突出。另外它還需要直流電源。故適用于出。另外它還需要直流電源。故適用于要求要求制動準確、平穩制動準確、平穩的場合，如磨床、的場合，如磨床、龍門刨床及組合機床的主軸定位等。龍門刨床及組合機床的主軸定位等。 適用場合：適用場合：例例1.1.在下列在下列電路圖電路圖中，問中，問KTKT有何作用？有何作用？KTAMKMuwvSB2SB1KMKMKT作用：保護電流表不受起作用：保護電流表不受起 動電流的沖擊動

41、電流的沖擊五、雙速電動機高低速控制線路五、雙速電動機高低速控制線路 由由n0=60f/p知道：雙速電動機是由改變定子知道：雙速電動機是由改變定子繞組的極對數繞組的極對數p來改變其轉速的。來改變其轉速的。 用開關用開關S實現高、低速控制：實現高、低速控制： 特點：高、低速切換時必須特點：高、低速切換時必須先停機，后轉化先停機，后轉化。 用復合按鈕實現高、低速控制：用復合按鈕實現高、低速控制： 特點：高、低速可直接進行切換，不必特點：高、低速可直接進行切換，不必先停機先停機。 用開關用開關S轉換高、低速控制：當開關轉換高、低速控制：當開關S打到低速打到低速 時：電動機低速運行；當開關時：電動機低速

42、運行；當開關S打到高速時：電打到高速時：電 動機先接通低速，動機先接通低速，延時后自動切換到高速。延時后自動切換到高速。低 速高 速開關開關S實現高、低速控制實現高、低速控制高 速低 速復合按鈕實現高、低速控制復合按鈕實現高、低速控制高速高速低 速低 速開關開關S轉換高、低速控制轉換高、低速控制SB1SB2KMSB3KMSB1SB2KKSB3KKM（c）SB1SB2KMSKM（b）（a）六、控制線路的其它基本環節：六、控制線路的其它基本環節： 電動機的點動控制電動機的點動控制 多點控制多點控制目的：目的： 為操作方便，要求可在多個地點都能控為操作方便，要求可在多個地點都能控 制設備；制設備；

43、控制線路：如下頁。控制線路：如下頁。 為保證安全，要求幾個操作信號都得到為保證安全，要求幾個操作信號都得到 許可，設備方可進行工作。許可，設備方可進行工作。圖圖多地起停：幾個多地起停：幾個常開常開按鈕按鈕并聯并聯，常閉常閉按鈕按鈕串聯串聯。特點：特點：SB1SB4任何一個按鈕都可停車，任何一個按鈕都可停車， SB5SB8任何一個按鈕都可起動電動機。任何一個按鈕都可起動電動機。圖圖幾個幾個常開常開按鈕按鈕串聯串聯：為保護操作安全，要求幾：為保護操作安全，要求幾個操作者都發出主令信號，設備才能工作。個操作者都發出主令信號，設備才能工作。SB1SB2SB3SB6SB4SB5KM2KM1KM2圖圖SB

44、1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8KM2KM2KM1圖圖vwuQFUKM2KRM1M2KM1SB1SB3SB2KM1（a）KM2KM1SB4KM1KM2KRKRKM2KM1KM1（b）KM2SB4SB2KM1SB3SB1 電動機的連鎖電動機的連鎖 動力頭行程自動循環控制：動力頭行程自動循環控制： 動力頭的工作循環過程動力頭的工作循環過程：分為三步：分為三步 動力頭動力頭由原位由原位b點移到位置點移到位置a停下；停下； 動力頭動力頭由原位由原位c點移到位置點移到位置d停下；停下； 接著使動力頭接著使動力頭,同時退回原位停下。同時退回原位停下。其中：動力頭其中：動力頭,在原位時分別壓下行

45、程開關在原位時分別壓下行程開關 ST1和和ST3。控制線路的工作過程如下：控制線路的工作過程如下： 按按SBKM1 onM1正轉：動力頭正轉：動力頭由原位由原位b點點 向向a點運動；點運動； 當動力頭當動力頭到達到達a點時點時ST2行程開關被壓下行程開關被壓下 KM1 off動力頭動力頭停止，停止， KM2 onM2正轉：動力頭正轉：動力頭由原位由原位c點向點向 d點運動；點運動； 當動力頭當動力頭到達到達d點時點時ST4行程開關被壓下行程開關被壓下 KM1 off動力頭動力頭停止，停止， KM3 onM1反轉反轉 KM4 onM2反轉反轉動力頭動力頭,都向原位退回都向原位退回;當動力頭當動力

46、頭,都退回原位時都退回原位時 ST1 offKM3 off ST3 off KM4 off兩個動力頭都停在原位。兩個動力頭都停在原位。注意注意：KM3和和KM4接觸器的輔助動合觸點，分別接觸器的輔助動合觸點，分別 起自鎖作用，這樣能夠保障動力頭起自鎖作用，這樣能夠保障動力頭,都都 確實退回到原位。如果只用一個接觸器的確實退回到原位。如果只用一個接觸器的 觸點自鎖，那另一個動力頭就可能出現沒觸點自鎖，那另一個動力頭就可能出現沒 退回到原位接觸器就已經失電的問題。退回到原位接觸器就已經失電的問題。電液控制電液控制具有延時停留的控制線路圖具有延時停留的控制線路圖（P P1616圖圖1-151-15）

47、刀架縱進、橫進及后退刀架縱進、橫進及后退 控制線路圖（控制線路圖（P P1717圖圖1-171-17）停留停留ST1ST3SB1ST4快進快進工進工進快退快退縱進縱進橫進橫進ST1ST2O M31KV2KV KM KR A B C FU SB1 SB2 KMKR 1KV2KV缺相與過載雙重保護如下圖：缺相與過載雙重保護如下圖： M3KMFU1QKMKMKRSB1SB2FU2KRvuwSB33SBSL1SL2SL3KVNKVNKM2KM1HL(左邊左邊)(右邊右邊)(中間中間) 當電路中裝當電路中裝有主令電器有主令電器：如主令控制器：如主令控制器SLSL或轉換開或轉換開 關時，必須加專用的零壓保

48、護措施，如下圖：關時，必須加專用的零壓保護措施，如下圖：分析：分析： 當當SLSL在中間位置時：在中間位置時：SLSL1 1線接通線接通KVN KVN ON ON，HLHL（電源指示燈）亮。（電源指示燈）亮。 當當SLSL轉換到右邊位置：轉換到右邊位置：SLSL2 2線接通線接通1KM1KM ON ON，電機正轉。，電機正轉。 當當SLSL轉換到左邊位置：轉換到左邊位置：SLSL3 3線接通線接通2KM 2KM ON ON，電機反轉。，電機反轉。注意：注意： 當電機正在正轉或反轉時，電源電壓消當電機正在正轉或反轉時，電源電壓消 失或降壓，失或降壓，KVNKVN線圈失電線圈失電 其觸點斷開其觸點

49、斷開 斷開斷開1KM或或2KM，電機停轉。，電機停轉。 當電源恢復時，因為此時轉換開關一定當電源恢復時，因為此時轉換開關一定 不在不在0位置（中間位置），位置（中間位置），KVN不會自動接通；所不會自動接通；所 以以1KM或或2KM均不能接通，只有重新手動將均不能接通，只有重新手動將SL先先 置置0位后再轉換，才可啟動電機。若無位后再轉換，才可啟動電機。若無KVN，則電，則電 源恢復時，由于源恢復時，由于SL的作用，電機體會自動啟動，的作用，電機體會自動啟動， 造成人身、設備傷害等。造成人身、設備傷害等。 零磁保護：零磁保護： 主要針對直流電機。主要針對直流電機。如下圖如下圖：只有勵磁：只有勵

50、磁 電路中流過一定大小的電流時，電路中流過一定大小的電流時，KAVKAV才會閉合，才會閉合， KM KM方可閉合，電機啟動。方可閉合，電機啟動。若流過勵磁繞組若流過勵磁繞組FCFC中的電流過小（中的電流過小（ ），），KAVKAV就就會自動會自動OFF OFF KM OFF KM OFF 電機停機。電機停機。KMKMSB2SB1MFCKAVKMKAVVD+VDVD的作用：電源斷電瞬時，若無的作用：電源斷電瞬時，若無VDVD，由于，由于FCFC為為 儲能元件，它會阻止電路中的電流儲能元件，它會阻止電路中的電流SKK MK T 1KK T 2K T 1K T 2S BK 例例2. 分析分析下圖下圖

51、的工作原理，并說明繼電器的工作原理，并說明繼電器K和按鈕和按鈕 SB的作用，的作用，KT1、KT2又有什么作用？又有什么作用？減小，從而使減小，從而使KAVKAV發生誤動作，當并上發生誤動作，當并上VDVD時，電源時，電源斷電時斷電時VDVD產生一個放電回路，避免產生一個放電回路，避免KAVKAV誤動作。誤動作。S OFF：按按SB KM ON,電動機間歇起動電動機間歇起動(點動點動)S ON：SB無作用無作用 ，電動機間歇起動（常動），電動機間歇起動（常動）S ON KM ON KT1 ON (延時）延時） K ON KM OFF KT2 ON(延時后延時后)SBSB作用：作用： 開關開關S

52、 S斷開時，其有點動作用；斷開時，其有點動作用； K作用：作用： 控制繼電器控制繼電器KM斷開與吸合，使電動機間斷開與吸合，使電動機間 歇工作；歇工作； KT1KT1作用：控制作用：控制KM吸合的時間；吸合的時間；KT2KT2作用：控制作用：控制KM斷開的時間。斷開的時間。例例3. 下圖下圖為一組合機床機械滑臺進給線路，滑臺的為一組合機床機械滑臺進給線路，滑臺的 工作進給由電動機工作進給由電動機M1拖動，快速進給由電動拖動，快速進給由電動 機機M2拖動，滑臺的工作循環如圖所示。試分拖動，滑臺的工作循環如圖所示。試分 析控制線路的工作原理。析控制線路的工作原理。解：按解：按SB1 KM1 ON

53、m1 正轉正轉 KM3 ON m2正轉正轉機械滑臺正機械滑臺正壓斷壓斷STST2 2 向快進向快進 KM1 ON KM3 OFF機械滑臺機械滑臺正向工進正向工進 壓上壓上STST3 3KM1 OFFKM2 ON，電機反轉，電機反轉機械滑臺反向工進機械滑臺反向工進松開松開STST2 2( ( STST2 2 ON ON）uvwFUKM 1KM2KM3KR2KR133M13M23工作快速（主 回路原理 圖）（工 作循環圖）快退快進SB1ST1ST2ST2正向工作進給反向工作進給ST3（控 制回路原理圖）SB2ST1KM2ST3KM2KM1KM2KM3ST2KM1ST4ST3SB1KM1KM2KM1

54、KR1KR2壓下壓下ST1KM2，KM3 OFF，m1,m2同時停同時停機，工作循環結束。機，工作循環結束。如果在工作循環中發生意外，如斷電或緊急停車，如果在工作循環中發生意外，如斷電或緊急停車，機械滑臺就沒有退回原位，則在下次開始工作之機械滑臺就沒有退回原位，則在下次開始工作之前，可先按前，可先按SB2使滑臺確定退回原位后再按使滑臺確定退回原位后再按SB1開開始工作循環。始工作循環。KM2仍然仍然 ONKM3 ON機械滑臺反向快進（快退）機械滑臺反向快進（快退）SB2可使工作臺前進前先返回原為。可使工作臺前進前先返回原為。S B1 S B3 S B2 S B2 K M3 K M1 K M1

55、K M2 K M3 K M2 K M1 K M例例4 4. .要求三臺電動機要求三臺電動機m1,m2m1,m2及及m3m3按一定順序啟動，按一定順序啟動， 即即M1M1先啟動后先啟動后m2m2才能啟動，才能啟動，M2M2啟動后啟動后M3M3才能才能 啟動，停車同時停止。試設計此控制線路。啟動，停車同時停止。試設計此控制線路。2SB12SB31SB11SB22SB2STKMKRKM例例5 5. .試設計一臺異步電動機的控制線路，要求：試設計一臺異步電動機的控制線路，要求： （1 1）能實現啟、停兩地控制；）能實現啟、停兩地控制； （2 2）有點動調整；）有點動調整； （3 3）能實現單方向的行程

56、保護；）能實現單方向的行程保護； （4 4）要有短路和過載保護。）要有短路和過載保護。例例6.6.為限制點動時電動機的沖擊電流，在點動工作為限制點動時電動機的沖擊電流，在點動工作 時需串入限流電阻，而正常工作時為直接啟動。時需串入限流電阻，而正常工作時為直接啟動。 試設計其電氣控制線路。試設計其電氣控制線路。例例7.7.試設計兩臺電動機試設計兩臺電動機m1,m2m1,m2順序啟動的控制線路。順序啟動的控制線路。要求要求: :（1 1）M1M1啟動后啟動后M2M2立即啟動；立即啟動； （2 2）M1M1停止后停止后M2M2延時一會才停止；延時一會才停止； （3 3）M2M2有點動控制；有點動控制

57、； （4 4）兩臺電機均有短路、過載保護。）兩臺電機均有短路、過載保護。例例8 8：為兩臺異步電動機設計一個控制回路，：為兩臺異步電動機設計一個控制回路，要求：要求：兩臺電機互不影響，獨立起停。兩臺電機互不影響，獨立起停。可以同時控制兩臺電機的起停。可以同時控制兩臺電機的起停。當一臺電機發生過載時，兩臺電機同時停車。當一臺電機發生過載時，兩臺電機同時停車。例例9 9：設計一臺電動機的控制線路，要求：設計一臺電動機的控制線路，要求： a)a)實現電動機的正反轉；實現電動機的正反轉； b)b) 停止時能夠實現手動能耗制動；停止時能夠實現手動能耗制動； c)c) 正轉可實現點動控制；正轉可實現點動控

58、制； d)d)具有短路與過載保護。具有短路與過載保護。 SB3SB1SB6SB2SB4 KM2 KM1SB2SB5KM2KM1KR1KR2FUFU例例8 8解答解答P P2323練習題練習題1-71-7 試設計一個工作臺前進試設計一個工作臺前進退回控制線路。工退回控制線路。工 作臺由電動機作臺由電動機M帶動，行程開關帶動，行程開關ST1、ST2分別分別 裝在工作臺的原位和終點。要求具有以下功能：裝在工作臺的原位和終點。要求具有以下功能： 前進前進后退停止到原位。后退停止到原位。 工作臺到達終點后停一下在后退。工作臺到達終點后停一下在后退。 工作臺在前進中能立即后退到原位。工作臺在前進中能立即后

59、退到原位。 有終端保護。有終端保護。SB1SB2SB3KM1SB2ST1ST4ST2ST3KM1KM2KM1KM2KTKM2ST2KT P P2323練習題練習題1-51-5 試設計某機床主軸電動機的電氣控制線試設計某機床主軸電動機的電氣控制線 路，要求：路，要求： 可正向點動，兩處起停；可正向點動，兩處起停； 可正、反轉；可正、反轉； 正反轉停止時均可反接制動；正反轉停止時均可反接制動； 應有短路、過載和零壓保護；應有短路、過載和零壓保護； 有安全工作照明燈及電源指示燈。有安全工作照明燈及電源指示燈。P25練習題練習題1-9：試設計深孔鉆三次進給的控制線路。下圖為其工作示試設計深孔鉆三次進給

60、的控制線路。下圖為其工作示意圖。意圖。STST1 1, ST, ST2 2, ST, ST3 3, ST, ST4 4為行程開關，為行程開關，YAYA為電磁閥。為電磁閥。 ST2 電磁閥電磁閥YAYA吸合時鉆頭吸合時鉆頭前進，電磁前進，電磁閥閥YAYA分離時分離時鉆頭退回。鉆頭退回。本節作業：本節作業：第三版：第三版：P23：1-6，P25：1-8，1-10，1-11第四版：第四版：P23：1-4，1-6，P24：1-7，補充題補充題補充練習題補充練習題 試設計一個工作臺前進試設計一個工作臺前進退回控制線路。工退回控制線路。工 作臺由電動機作臺由電動機M帶動，行程開關帶動，行程開關ST1、ST