电气控制与可编程控制器技术(第四版)
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第三节 电气控制的基本控制原则

电气控制线路主要实现启动、制动、正反转和顺序控制等控制规律,通常使用时间、电流、转速和位置参量作为控制量来实现不同的工作状态变换。

一、时间原则控制

时间原则是采用时间继电器来完成,由于时间继电器的延时可以较为准确的整定,当时间继电器延时到,就切换进入下一个工作状态。这种使用时间继电器控制线路中各电器的动作顺序,称为时间原则控制线路。

如图2-9所示,当按下启动按钮SB2后,接触器KM1线圈得电,KM2常开触点自锁,同时时间继电器KT得电,KT开始延时;当KT延时时间到,KT延时常开触点闭合,KM2线圈得电,同时KM2常开触点闭合自锁,KM2常闭触点断开,KM1线圈失电。

时间继电器的延时时间可以根据不同类型时间继电器的延时范围选择,并可以根据系统要求进行微调。

图2-9 时间原则控制电路

二、电流原则控制

电流原则控制是指根据电路中电流的变化来控制不同状态的切换,使用电流继电器来实现,当电路中的电流达到电流继电器的设定值则触点动作,切换进入下一个工作状态。

如图2-10所示,由于绕线式电动机启动时转子电流较大,在启动过程中电流逐渐减小,因此使用欠电流继电器进行控制。当启动过程中电流由大变小,欠电流继电器一开始触点动作;当电流达到释放值,则欠电流继电器的触点复位。

图2-10 电流原则控制电路

图中KI1、KI2、KI3为欠电流继电器,线圈串联在转子电路中,这3个继电器线圈的吸合电流相同,但释放电流不一样,KI1释放电流>KI2释放电流>KI3释放电流。

当启动开始时电流较大,KI1、KI2和KI3触点都动作即常闭触点断开,随着电流的减小依次按KI1、KI2和KI3的顺序常闭触点复位,则KM1、KM2和KM3在主电路中的线圈依次得电。

三、转速原则控制

转速原则控制是指根据电动机转速的变化来控制不同状态的切换,使用速度继电器来实现,当电机的转速大于设定值时则触点动作,常用于制动控制电路中。

如图2-11(a)所示,速度继电器KS是与电动机同轴运行的,其转子在主电路中与电机连接;图2-11(b)所示当电机正常运行时KS常开触点闭合,按下停止按钮SB1,接触器KM2线圈得电,开始反接制动,电机减速,当电机转速下降到接近零时(100r/min)KS常开触点断开,这样就可以当电动机转速接近零时自动将电源切断。

图2-11 转速原则控制电路

四、位置原则控制

位置原则控制是指根据位置的变化来控制不同状态的切换。使用行程开关来实现,当工件移动并压到行程开关使其触点动作,从而控制进入不同的工作状态。常用于工作台的往复运动、步进控制、刀具进给等场合。

如图2-12所示,使用行程开关实现步进控制,由行程开关SQ1、SQ2和SQ3分别控制工作状态,工件位置行进到SQ1时接通KM2,行进到SQ2时接通KM3,行进到SQ3时结束加工过程。

图2-12 位置原则控制的步进控制线路