第2章 繼電器-接觸器控制電路基本環(huán)節(jié)1(1)

1、 在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的機械設(shè)備、自動化生產(chǎn)線等，一般都在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的機械設(shè)備、自動化生產(chǎn)線等，一般都是由是由電動機拖動電動機拖動的。采用電動機作為原動機拖動生產(chǎn)機械運動的方的。采用電動機作為原動機拖動生產(chǎn)機械運動的方式叫做電力拖動。電氣控制是指對拖動系統(tǒng)的控制，最常見的是繼式叫做電力拖動。電氣控制是指對拖動系統(tǒng)的控制，最常見的是繼電器電器-接觸器控制方式，也稱繼電接觸器控制。電氣控制線路是由各接觸器控制方式，也稱繼電接觸器控制。電氣控制線路是由各種接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件組成的控制電路，種接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件組成的控制電路，復(fù)雜的電氣控制線路由基本

2、控制電路（環(huán)節(jié)）組合而成。電動機常復(fù)雜的電氣控制線路由基本控制電路（環(huán)節(jié)）組合而成。電動機常用的控制電路有起?？刂?、正反轉(zhuǎn)控制、降壓起動控制、調(diào)速控制用的控制電路有起?？刂?、正反轉(zhuǎn)控制、降壓起動控制、調(diào)速控制和制動控制等基本控制環(huán)節(jié)。和制動控制等基本控制環(huán)節(jié)。 本章主要介紹繼電接觸器控制系統(tǒng)的基本控制環(huán)節(jié)及典型線本章主要介紹繼電接觸器控制系統(tǒng)的基本控制環(huán)節(jié)及典型線路。由于涉及到電氣制圖，因此首先介紹電氣制圖的類型、畫法及路。由于涉及到電氣制圖，因此首先介紹電氣制圖的類型、畫法及國家標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)。2.1電氣圖中的圖形符號和文字符號電氣圖中的圖形符號和文字符號 電力拖動控制系統(tǒng)電力拖動控制系統(tǒng)由

3、電動機和各種控制電器組成。為了表達電由電動機和各種控制電器組成。為了表達電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計意圖，便于分析系統(tǒng)的工作原理、安裝、調(diào)試和氣控制系統(tǒng)的設(shè)計意圖，便于分析系統(tǒng)的工作原理、安裝、調(diào)試和檢修控制系統(tǒng)，必須采用統(tǒng)一的圖形符號和文字符號來表達。國家檢修控制系統(tǒng)，必須采用統(tǒng)一的圖形符號和文字符號來表達。國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4728-85電氣圖常用圖形符號電氣圖常用圖形符號規(guī)定了電氣簡圖中圖形規(guī)定了電氣簡圖中圖形符號的畫法，國家標(biāo)準(zhǔn)符號的畫法，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制定電氣技術(shù)中的文字符號制定通則通則規(guī)定了電氣工程圖中的文字符號的畫法。規(guī)定了電氣工程圖中的文字符號的畫

4、法。 2.1.1圖形符號圖形符號 圖形符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設(shè)備或概念圖形符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號必須按國家標(biāo)的圖形、標(biāo)記或字符。電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號必須按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。準(zhǔn)繪制。 圖形符號含有符號要素、一般符號和限定符號。圖形符號含有符號要素、一般符號和限定符號。 1.符號要素符號要素 是一種具有確定意義的簡單圖形，必須同其他圖形組是一種具有確定意義的簡單圖形，必須同其他圖形組合才構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點的符號合才構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點的符號就由接觸

5、器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。就由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。 2.一般符號一般符號 用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號。如電動機可用一個圓圈征的一種簡單的符號。如電動機可用一個圓圈表示。表示。 3.限定符號限定符號 用于提供附加信息的一種加在其用于提供附加信息的一種加在其他符號上的符號。他符號上的符號。 2.1.2. 文字符號文字符號 文字符號適用于電氣技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)文件的編制，用以標(biāo)明電文字符號適用于電氣技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)文件的編制，用以標(biāo)明電氣設(shè)備、裝置和元器件的氣設(shè)備、裝置和元器件的 名稱及電路的功能、狀態(tài)和特征。名稱及電路的功

6、能、狀態(tài)和特征。 文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號，必要時還需添加文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號，必要時還需添加補充文字符號。補充文字符號。 1.基本文字符號基本文字符號 有單字母符號與雙字母符號兩種。有單字母符號與雙字母符號兩種。 單字母符號按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分單字母符號按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為為23大類，每一類用一個專用單字母符號表示，如大類，每一類用一個專用單字母符號表示，如“C”表示電容器表示電容器類，類，“Q”表示開關(guān)類等。表示開關(guān)類等。 雙字母符號由一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，且雙字母符號由一個表示種類的

7、單字母符號與另一個字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保護器表示保護器件類，件類，“FU”則表示為熔斷器。則表示為熔斷器。 2.輔助文字符號輔助文字符號 用來表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功用來表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征的。能、狀態(tài)和特征的。 如如RD表示紅色，表示紅色，“L”表示限制等。輔助文字符號也可以放在表表示限制等。輔助文字符號也可以放在表示種類的單字母符號之后組成雙字母符號，如示種類的單字母符號之后組成雙字母符號，如SP表示壓力傳感器，表示壓力傳感器，“YB”表示電磁制動器等。為

8、簡化文字符號，若輔助文字符號由兩個表示電磁制動器等。為簡化文字符號，若輔助文字符號由兩個以上字母組成時，允許只采用其第一位字母進行組合，如以上字母組成時，允許只采用其第一位字母進行組合，如“MS表示表示同步電動機。輔助文字符號還可以單獨使用，如同步電動機。輔助文字符號還可以單獨使用，如“ON”表示接通，表示接通，“M”表示中間線等。表示中間線等。3.補充文字符號補充文字符號 用于基本文字符號和輔助文字符號在使用中仍不夠用于基本文字符號和輔助文字符號在使用中仍不夠用時進行補充，但要按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)原則進行。用時進行補充，但要按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)原則進行。例如，有時需要在電氣原理圖中對相同的設(shè)

9、備或元器件加以區(qū)別時，例如，有時需要在電氣原理圖中對相同的設(shè)備或元器件加以區(qū)別時，常使用數(shù)字序號進行編號，如常使用數(shù)字序號進行編號，如“G1”表示表示1號發(fā)電機，號發(fā)電機，“T2”表示表示2號號變壓器。變壓器。 2.2 電氣控制系統(tǒng)圖電氣控制系統(tǒng)圖 電氣控制系統(tǒng)是由電氣控制元件按一定要求聯(lián)接而成。為了清電氣控制系統(tǒng)是由電氣控制元件按一定要求聯(lián)接而成。為了清晰地晰地表達生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)的工作原理表達生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)的工作原理，便于系統(tǒng)的安裝、調(diào)便于系統(tǒng)的安裝、調(diào)整、使用和維修整、使用和維修，將電氣控制系統(tǒng)中的各，將電氣控制系統(tǒng)中的各電氣元器件電氣元器件用一定的圖形用一定的圖形符號和文字符

10、號來表示，再將其符號和文字符號來表示，再將其聯(lián)接情況聯(lián)接情況用一定的圖形表達出來，用一定的圖形表達出來，這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)圖，也稱電氣工程圖或電氣圖。電氣控這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)圖，也稱電氣工程圖或電氣圖。電氣控制系統(tǒng)圖包括制系統(tǒng)圖包括電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣接線圖、功能圖電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣接線圖、功能圖和電器元件明細表和電器元件明細表等，常用的有電氣原理圖、電器元件布置圖與電等，常用的有電氣原理圖、電器元件布置圖與電氣接線圖。電氣控制系統(tǒng)圖是根據(jù)國家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)定的圖氣接線圖。電氣控制系統(tǒng)圖是根據(jù)國家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)定的圖形符號、文字符號以及規(guī)定的畫法繪

11、制。各種圖的圖紙尺寸一般選形符號、文字符號以及規(guī)定的畫法繪制。各種圖的圖紙尺寸一般選用用297210、297420、297 630和和297840(mm)四種幅面四種幅面. (特殊需要可按特殊需要可按GBl26-74機械制圖機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)選用其他尺寸。國家標(biāo)準(zhǔn)選用其他尺寸。) 2.2.1 電氣原理圖電氣原理圖 電氣原理圖用圖形符號和項目代號表示電路各個電器元件連接電氣原理圖用圖形符號和項目代號表示電路各個電器元件連接關(guān)系和電氣系統(tǒng)的工作原理。由于電氣原理圖結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、關(guān)系和電氣系統(tǒng)的工作原理。由于電氣原理圖結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、適用于研究和分析電路工作原理，在設(shè)計部門和生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛

12、適用于研究和分析電路工作原理，在設(shè)計部門和生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。 原理圖中的所有電器元件不畫出實際外形圖，而采用國家標(biāo)準(zhǔn)原理圖中的所有電器元件不畫出實際外形圖，而采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)定的圖形符號和文字符號圖形符號和文字符號。(參見本書附錄參見本書附錄1)原理圖注重表示電氣原理圖注重表示電氣電路電路各電氣元件間的連接關(guān)系各電氣元件間的連接關(guān)系，而不考慮其實際位置，甚至，而不考慮其實際位置，甚至可以將可以將一個元件分成幾個部分繪于不同圖紙的不同位置一個元件分成幾個部分繪于不同圖紙的不同位置，但必須用相同的，但必須用相同的文字符號表注。文字符號表注。 電氣原理圖的繪制規(guī)則由國家標(biāo)準(zhǔn)電氣原理

13、圖的繪制規(guī)則由國家標(biāo)準(zhǔn)GB6988.4給出。圖給出。圖2-1為為CW6132型普通車床電氣原理電路圖的具體實例型普通車床電氣原理電路圖的具體實例。 電氣原理圖電氣原理圖2.2.1 電氣原理圖電氣原理圖一般工廠設(shè)備的電氣原理圖繪制八項規(guī)則簡述如下。一般工廠設(shè)備的電氣原理圖繪制八項規(guī)則簡述如下。(1)狀態(tài)規(guī)則：電器應(yīng)是未通電時的狀態(tài)；二進制邏輯元件應(yīng)是置狀態(tài)規(guī)則：電器應(yīng)是未通電時的狀態(tài)；二進制邏輯元件應(yīng)是置零時的狀態(tài)；機械開關(guān)應(yīng)是循環(huán)開始前的狀態(tài)。零時的狀態(tài)；機械開關(guān)應(yīng)是循環(huán)開始前的狀態(tài)。(2)電路分置規(guī)則：原理圖上的動力電路、控制電路和信號電路應(yīng)電路分置規(guī)則：原理圖上的動力電路、控制電路和信號電

14、路應(yīng)分開繪出。分開繪出。(3)明確參數(shù)規(guī)則：原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個電源電路的電壓值、極性明確參數(shù)規(guī)則：原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；某些元、器件的特性或頻率及相數(shù)；某些元、器件的特性(如電阻、電容的數(shù)值等如電阻、電容的數(shù)值等)；不常；不常用電器用電器(如位置傳感器、手動觸點等如位置傳感器、手動觸點等)的操作方式和功能。的操作方式和功能。(4)功能分開規(guī)則：原理圖上各電路的安排應(yīng)便于分析、維修和尋功能分開規(guī)則：原理圖上各電路的安排應(yīng)便于分析、維修和尋找故障，原理圖應(yīng)按功能分開畫出。找故障，原理圖應(yīng)按功能分開畫出。(5)動力電路的電源電路繪成水平線，受電的動力裝置動力電路的電源

15、電路繪成水平線，受電的動力裝置(電動機電動機)及及其保護電器支路，應(yīng)垂直電源電路畫出。其保護電器支路，應(yīng)垂直電源電路畫出。2.2.1 電氣原理圖電氣原理圖 (6)控制和信號電路應(yīng)垂直地繪在兩條或幾條水平電源線之間?？刂坪托盘栯娐窇?yīng)垂直地繪在兩條或幾條水平電源線之間。耗能元件耗能元件(如線圈、電磁鐵、信號燈等如線圈、電磁鐵、信號燈等)，應(yīng)直接接在接地的水平電源，應(yīng)直接接在接地的水平電源線上。而控制觸點應(yīng)連在另一電源線。線上。而控制觸點應(yīng)連在另一電源線。 (7)順序規(guī)則：為閱圖方便，圖中自左至右或自上而下表示操作順序規(guī)則：為閱圖方便，圖中自左至右或自上而下表示操作順序，并盡可能減少線條和避免線條交

16、叉。順序，并盡可能減少線條和避免線條交叉。 (8)在原理圖上方將圖分成若干圖區(qū)，并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與在原理圖上方將圖分成若干圖區(qū)，并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用；在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點表以說明線圈和觸點的作用；在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點表以說明線圈和觸點的從屬關(guān)系。從屬關(guān)系。 例子：圖例子：圖2-1為為CW6132型普通車床電氣原理電路圖。型普通車床電氣原理電路圖。2.2.2 電器元件布置圖電器元件布置圖 電器元件布置圖中繪出機械設(shè)備上所有電氣設(shè)備和電器元件的實際位置，是生產(chǎn)機械電氣控制設(shè)備制造、安裝和維修必不可少的技術(shù)文件。電器元件布置圖根據(jù)設(shè)備的復(fù)雜程度可集中繪制在一張圖上，

17、控制柜、操作臺的電器元件布置圖也可以分別繪出。圖2-2為CW6132型普通車床電器元件布置圖。圖中FU1FU4為熔斷器、KM為接觸器、FR為熱繼電器、TC為照明變壓器、XT為接線端子板。 圖圖2-2 CW6132型普通車床電器元件布置圖型普通車床電器元件布置圖 2.2.3 電氣接線圖電氣接線圖 電氣接線圖又稱電氣互連圖，用來表明電氣設(shè)備電氣接線圖又稱電氣互連圖，用來表明電氣設(shè)備各單元之間的各單元之間的連接關(guān)系連接關(guān)系。它清楚地表明了。它清楚地表明了電氣設(shè)備外部元件的相對位置及它們之電氣設(shè)備外部元件的相對位置及它們之間的電氣連接間的電氣連接，是實際安裝接線的依據(jù)，在具體施工和檢修中能夠，是實際安

18、裝接線的依據(jù)，在具體施工和檢修中能夠起到電氣原理圖所起不到的作用，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。起到電氣原理圖所起不到的作用，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。 圖圖2-3是根據(jù)圖是根據(jù)圖2-1電氣原理圖繪制的電氣接線圖。圖中標(biāo)明了電氣原理圖繪制的電氣接線圖。圖中標(biāo)明了CW6132型普通車床電氣控制系統(tǒng)的電源進線、用電設(shè)備和各電器型普通車床電氣控制系統(tǒng)的電源進線、用電設(shè)備和各電器元件之間的接線關(guān)系，并用虛線分別框出了電氣柜、操作臺等接線元件之間的接線關(guān)系，并用虛線分別框出了電氣柜、操作臺等接線板上的電氣元件，畫出了虛線框之間的連接關(guān)系。板上的電氣元件，畫出了虛線框之間的連接關(guān)系。 圖圖2-3 為為CW6132

19、型普通車床電氣互連圖型普通車床電氣互連圖2.2.4 電氣控制線路的邏輯代數(shù)表示法電氣控制線路的邏輯代數(shù)表示法 邏輯代數(shù)又叫布爾代數(shù)，開關(guān)代數(shù)。邏輯變量及其函數(shù)只有邏輯代數(shù)又叫布爾代數(shù)，開關(guān)代數(shù)。邏輯變量及其函數(shù)只有“1”、“0”兩種取值，用來表示兩種不同的邏輯狀態(tài)。繼電器接觸兩種取值，用來表示兩種不同的邏輯狀態(tài)。繼電器接觸器控制線路的元件都是兩態(tài)元件，它們只有器控制線路的元件都是兩態(tài)元件，它們只有“通通”和和“斷斷”兩種狀兩種狀態(tài)，如開關(guān)的接通或斷開，線圈的通電或斷電，觸點的閉合或斷開態(tài)，如開關(guān)的接通或斷開，線圈的通電或斷電，觸點的閉合或斷開等均可用邏輯值表示。因此，繼電器等均可用邏輯值表示。

20、因此，繼電器-接觸器控制線路的基本規(guī)律是接觸器控制線路的基本規(guī)律是符合邏輯代數(shù)的運算規(guī)律的，是可以用邏輯代數(shù)來幫助設(shè)計和分析符合邏輯代數(shù)的運算規(guī)律的，是可以用邏輯代數(shù)來幫助設(shè)計和分析的。隨著技術(shù)的發(fā)展，邏輯代數(shù)已成為分析電路的重要數(shù)學(xué)工具。的。隨著技術(shù)的發(fā)展，邏輯代數(shù)已成為分析電路的重要數(shù)學(xué)工具。本節(jié)介紹電氣控制線路的邏輯代數(shù)表示法。本節(jié)介紹電氣控制線路的邏輯代數(shù)表示法。2.2.4.1電器元件的邏輯表示電器元件的邏輯表示 電氣控制系統(tǒng)由開關(guān)量構(gòu)成控制時，電路狀態(tài)與邏輯函數(shù)之間電氣控制系統(tǒng)由開關(guān)量構(gòu)成控制時，電路狀態(tài)與邏輯函數(shù)之間存在對應(yīng)關(guān)系，為將電路狀態(tài)用邏輯函數(shù)式的方式描述出來，通常存在對應(yīng)

21、關(guān)系，為將電路狀態(tài)用邏輯函數(shù)式的方式描述出來，通常對電器做出如下規(guī)定。對電器做出如下規(guī)定。 用用KM、KA、SQ分別表示接觸器、繼電器、行程開關(guān)等電分別表示接觸器、繼電器、行程開關(guān)等電器的動合（常開）觸點；用、器的動合（常開）觸點；用、表示動斷（常閉）觸點。表示動斷（常閉）觸點。1.線圈狀態(tài)線圈狀態(tài)KA =1 繼電器線圈處于通電狀態(tài)。繼電器線圈處于通電狀態(tài)。KA =0繼電器線圈處于斷電狀態(tài)。繼電器線圈處于斷電狀態(tài)。2.2.4.1電器元件的邏輯表示電器元件的邏輯表示 2. 觸點處于激勵或非工作的原始狀態(tài)觸點處于激勵或非工作的原始狀態(tài) KA 繼電器處于動合觸點狀態(tài)。繼電器處于動合觸點狀態(tài)。 繼電器

22、處于動斷觸點狀態(tài)。繼電器處于動斷觸點狀態(tài)。 SB 按鈕處于動合觸點狀態(tài)。按鈕處于動合觸點狀態(tài)。 按鈕處于動斷觸點狀態(tài)。按鈕處于動斷觸點狀態(tài)。 3.觸點處于激勵或工作狀態(tài)觸點處于激勵或工作狀態(tài) KA 繼電器處于動合觸點狀態(tài)。繼電器處于動合觸點狀態(tài)。 繼電器處于動斷觸點狀態(tài)。繼電器處于動斷觸點狀態(tài)。 SB 按鈕處于動合觸點狀態(tài)。按鈕處于動合觸點狀態(tài)。 按鈕處于動斷觸點狀態(tài)。按鈕處于動斷觸點狀態(tài)。 2.2.4.2 電路狀態(tài)的邏輯表示電路狀態(tài)的邏輯表示 電路中觸點的串聯(lián)關(guān)系可用邏輯“與”即邏輯乘（ ）的關(guān)系表達；觸點的并聯(lián)關(guān)系可用邏輯“或”即邏輯加（+）的關(guān)系表達。圖2-4為一起動控制電路中接觸器KM

23、線圈的起動控制電路，其邏輯函數(shù)式可寫為： )()(21KMSBSBKMf2.2.4.3 電路化簡的邏輯法電路化簡的邏輯法 用邏輯函數(shù)表達的電路可用邏輯代數(shù)的基本定律和運算法則進行化簡。圖2-5中（a）圖的邏輯式為： 323121)(KAKAKAKAKAKAKMf函數(shù)式化簡為函數(shù)式化簡為:323121)(KAKAKAKAKAKAKMf21KAKA 3231KAKAKAKA)(11KAKA = 2.2.4.3 電路化簡的邏輯法電路化簡的邏輯法 因此，圖因此，圖2-5（a）化簡后得到圖）化簡后得到圖2-5（b）所示電路，并且圖）所示電路，并且圖2-5（a）電路與）電路與圖圖2-5（b）電路在功能上等

24、效。）電路在功能上等效。圖2-4 起動控制電路 圖2-5 兩個相等的函數(shù)及其等效電路2.3 交流電動機的基本控制電路交流電動機的基本控制電路 由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制電路有自鎖由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制電路有自鎖與互鎖的控制、點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)的控制、多地點與多條件控制、順與互鎖的控制、點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)的控制、多地點與多條件控制、順序控制及自動循環(huán)控制等。序控制及自動循環(huán)控制等。 2.3.1 自鎖與互鎖的控制自鎖與互鎖的控制 自鎖控制自鎖控制與與互鎖控制互鎖控制統(tǒng)稱為電氣的聯(lián)鎖控制，在電氣控制電路中應(yīng)用十統(tǒng)稱為電氣的聯(lián)鎖控制，在電氣控制電路中應(yīng)用十分廣泛，是最基

25、本的控制。分廣泛，是最基本的控制。 圖圖2-6為三相籠型異步電動機全壓起、?？刂齐娐?。電動機起動時，為三相籠型異步電動機全壓起、?？刂齐娐贰ｋ妱訖C起動時，合上電源開關(guān)合上電源開關(guān)Q，接通控制電路電源，按下起動按鈕，接通控制電路電源，按下起動按鈕SB2，其常開觸頭閉，其常開觸頭閉合，接觸器線圈通電吸合，合，接觸器線圈通電吸合，KM常開主觸頭與常開輔助觸頭同時閉合，前常開主觸頭與常開輔助觸頭同時閉合，前者使電動機接人三相交流電源起動旋轉(zhuǎn)；后者并接在起動按鈕者使電動機接人三相交流電源起動旋轉(zhuǎn)；后者并接在起動按鈕SB2兩端，兩端，從而使從而使KM線圈經(jīng)線圈經(jīng)SB2常開觸頭與常開觸頭與KM自身的常開輔助

26、觸頭兩路供電。松開自身的常開輔助觸頭兩路供電。松開起動按鈕起動按鈕SB2時，雖然時，雖然SB2這一路已斷開，但這一路已斷開，但KM線圈仍通過自身常開觸頭線圈仍通過自身常開觸頭這一通路而保持通電，使電動機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，這種依靠接觸器自身輔助觸頭這一通路而保持通電，使電動機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，這種依靠接觸器自身輔助觸頭而保持接觸器線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖，起自鎖作用的輔助觸頭稱為自鎖而保持接觸器線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖，起自鎖作用的輔助觸頭稱為自鎖觸頭，這段電路稱為自鎖電路。觸頭，這段電路稱為自鎖電路。 2.3.1 自鎖與互鎖的控制自鎖與互鎖的控制圖26 三相籠型異步電動機全壓起、?？刂齐娐?2.3.1 自鎖與互鎖

27、的控制自鎖與互鎖的控制 各種生產(chǎn)機械常要求具有上下左右前后等相反方向的運動，這就要求電動機能夠正反向運轉(zhuǎn)。對于三相交流異步電動機可借助正反相接觸器改變定子繞組相序來實現(xiàn)。圖2-7為三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。圖2-7a是將兩個單向旋轉(zhuǎn)控制電路組合而成。主電路由正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的主觸頭來實現(xiàn)電動機三相電源任意兩相的換相，從而實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)。當(dāng)正轉(zhuǎn)起動時，按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，KM1線圈通電吸合并自鎖，電動機正向起動并運轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)起動時，按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3，KM2線圈通電吸合并自鎖，電動機便反向起動并運轉(zhuǎn)。但若在按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，電動機已進入正轉(zhuǎn)運行后，發(fā)生又按下反轉(zhuǎn)起

28、動按鈕SB3的誤操作時，由于正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的線圈均通電吸合，其主觸頭均閉合，于是發(fā)生電源兩相短路，致使熔斷器FU1熔體熔斷，電動機無法工作。因此，該電路在任何時候只能允許一個接觸器通電工作。為此，通常在控制電路中將正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的常閉輔助觸頭串接在對方線圈電路中，形成相互制約的控制，這種相互制約的控制關(guān)系稱為互鎖，這兩對起互鎖作用的常閉觸頭稱為互鎖觸頭。 2.3.2 點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)的控制點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)的控制 生產(chǎn)機械的運轉(zhuǎn)狀態(tài)有連續(xù)運轉(zhuǎn)與短時間斷運轉(zhuǎn)，所以對其拖生產(chǎn)機械的運轉(zhuǎn)狀態(tài)有連續(xù)運轉(zhuǎn)與短時間斷運轉(zhuǎn)，所以對其拖動電動機的控制也有點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)兩種控制方式，對應(yīng)的有點

29、動動電動機的控制也有點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)兩種控制方式，對應(yīng)的有點動控制與連續(xù)運轉(zhuǎn)控制電路，如控制與連續(xù)運轉(zhuǎn)控制電路，如圖圖2-8所示。所示。 a)基本點動控制電路基本點動控制電路 b)開關(guān)選擇運行狀態(tài)的電路開關(guān)選擇運行狀態(tài)的電路c)兩個按扭控制的電路兩個按扭控制的電路 2.3.3 多地點與多條件控多地點與多條件控制在一些大型生產(chǎn)機械和設(shè)備上，要求操作人員能在不同方位進行操作與控制，即實現(xiàn)多地點控制。在某些機械設(shè)備上，為保證操作安全，需要多個條件滿足，設(shè)備才能開始工作，這樣的控制稱為多條件控制。多地點控制是用多組起動按鈕、停止按鈕來進行的，這些按鈕連接的原則原則是： 起動按鈕常開觸頭要并聯(lián)，即邏輯或的

30、關(guān)系；停止按鈕常閉觸頭要串聯(lián)，即邏輯與的關(guān)系。 圖2-9a為多地點控制電路。多條件控制采用多組按鈕或繼電器觸點來實現(xiàn)，這些按鈕或觸電連接的原則是：常開觸頭要串聯(lián)，即邏輯與的關(guān)系；常閉觸頭視設(shè)備的具體控制要求可并聯(lián)或串聯(lián)。圖2-9b為多條件控制電路。 2.3.3 多地點與多條件控多地點與多條件控制a）多地點控制電路 b）多條件控制電路 2.3.4 順序控制順序控制 在生產(chǎn)實際中，有些設(shè)備往往要求其上的多臺電動機按一定順序?qū)崿F(xiàn)其起動和停止，如磨床上的電動機就要求先起動油泵電動機，再起動主軸電動機。順序起?？刂齐娐讽樞蚱鹜？刂齐娐酚许樞蚱饎?、同時停止控制電路和順序起動、順序停止的控制電路。圖2-10

31、為兩臺電動機順序控制電路圖，圖中左圖為兩臺電動機順序控制主電路，圖2-10a為按順序起動電路圖，合上主電路與控制電路電源開關(guān)電源開關(guān)，按下起動按鈕SB2，KM1線圈通電并自鎖，電動機M1起動旋轉(zhuǎn)，同時串在KM2線圈電路中的KM1常開輔助觸頭也閉合，此時再按下按鈕SB4，KM2線圈通電并自鎖，電動機M2起動旋轉(zhuǎn)，如果先按下SB4按鈕，因KM1常開輔助觸頭斷開，電動機M2不可能先起動，達到電動機M1、M2按順序起動的目的。 2.3.4 順序控制順序控制 a） 順序起動電路 b) 按順序起動、停止的控制電路 生產(chǎn)機械除要求按順序起動外，有時還要求按定順序停止，如帶式輸送機，前面的第一臺運輸機先起動，

32、再起動后面的第二臺；停車時應(yīng)先停第二臺，再停第一臺，這樣才不會造成物料在傳送帶上的堆積和滯留。圖2-10b為按順序起動與停止的控制電路，為此在圖2-10a基礎(chǔ)上，將接觸器KM2的常開輔助觸頭并接在停止按鈕SB1的兩端，這樣，即使先按下SB1，由于KM2線圈仍通電，電動機M1不會停轉(zhuǎn)，只有按下SB3，電動機M2先停后，再按下SB1才能使M1停轉(zhuǎn)，達到先停M2，后停M1的要求。 2.3.4 順序控制順序控制 2.3.5 自動往復(fù)循環(huán)控制自動往復(fù)循環(huán)控制 在生產(chǎn)中，某些機床的工作臺需要進行自動往復(fù)運行，而自動往復(fù)運行通常是利用行程開關(guān)來控制自動往復(fù)運動的行程，并由此來控制電動機的正反轉(zhuǎn)或電磁閥的通斷

33、電，從而實現(xiàn)生產(chǎn)機械的自動往復(fù)的。 圖2-12a為機床工作臺自動往復(fù)運動示意圖，在床身兩端固定有行程開關(guān)SQ1、SQ2，用來表明加工的起點與終點。 圖212b為自動往復(fù)循環(huán)控制電路，圖中SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)，SQ3為正向限位開關(guān)，SQ4為反向限位開關(guān)。 2.4電動機的起動控制電路電動機的起動控制電路 三相籠型異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、價格便宜、維修方便等優(yōu)點，獲得了廣泛的應(yīng)用。對它的起動控制有直接起動與降壓起動兩種方式?；\型異步電動機的直接起動是一種簡單、可靠、經(jīng)濟的起動方法。由于直接起動電流可達電動機額定電流的47倍，過大的起動電流會造成電網(wǎng)電壓顯著

34、下降，直接影響在同一電網(wǎng)工作的其它電器設(shè)備，甚至使它們無法正常工作。因而對容量較大的電動機，采用減壓起動，以減小起動電流 2.4.1 三相籠型異步電動機減壓起動控制電路三相籠型異步電動機減壓起動控制電路 三相籠型異步電動機三相籠型異步電動機減壓起動的方法有： 定子繞組電路串電阻或電抗器起動；定子繞組電路串電阻或電抗器起動； Y（星形（星形三角形）降壓起動；三角形）降壓起動； 自耦變壓器降壓起動和延邊三角形降壓起動等自耦變壓器降壓起動和延邊三角形降壓起動等。 這些起動方法的實質(zhì)，都是在電源電壓不變的情況下，起動時減小加在電動機定子繞組上的電壓，以限制起動電流；而在起動以后再將電壓恢復(fù)至額定值，電

35、動機進入正常運行。下面介紹實際應(yīng)用中常用的Y降壓起動和自耦變壓器降壓起動控制線路。 1 Y 降壓起動控制線路降壓起動控制線路 凡是正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機均可采用Y的降壓起動方法來達到限制起動電流的目的。Y系列的籠型異步電動機4kW以上者均為三角形接法，都可以采用Y 降壓起動的方法。 圖2-13是電動機Y減壓起動的控制電路，圖中主電路由三組接觸器主觸點分別將電動機的定子繞組接成三角形或星形，KM3線圈得電，主觸點閉合時，繞組接成星形；KM2主觸點閉合時，接為三角形。KM1用來接通電源。兩種接線方式的切換需在極短的時間內(nèi)完成，在控制電路中采用了時間繼電器，可定時自動切換。 圖

36、2-13 電動機Y減壓起動的控制線路 控制電路的邏輯表達式為控制電路的邏輯表達式為 由邏輯函數(shù)表達式可看出各個線圈通斷電的控制條件，例如KM1線圈的切斷條件有兩個，即當(dāng)電動機超載時熱繼電器的動斷觸點斷開，切斷電路，或者是停車時按下停車按鈕SB1；接通條件是起動按鈕SB2壓下，或者自鎖觸點KM1閉合。 控制電路的邏輯表達式用于分析電路的控制條件，電路的工作過程可通過電器動作順序表來描述。 Y減壓起動控制電路的工作過程如下：減壓起動控制電路的工作過程如下： 合上開關(guān)QS，為起動做準(zhǔn)備；起動按鈕SB2壓下時，KM1，KM3，KT線圈同時得電，KM1輔助觸頭閉合形成自鎖；KM1，KM3主觸頭閉合，電動

37、機星形起動；當(dāng)KT延時時間到時，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，KM3線圈斷電，KM2線圈得電自鎖，KM3主觸頭斷開，KM2主觸頭閉合，電動機轉(zhuǎn)為三角形正常運行。當(dāng)電動機正常運行時，KM2常閉輔助觸頭斷開，可讓KT線圈斷電，以節(jié)約電能。需電動機停止時，按下SB1即可。 電路圖中接觸器KM2和KM3的常閉輔助觸點構(gòu)成互鎖，保證電動機繞組只能連接成一種形式，即星形或三角形，以防止接觸器KM2和KM3同時得電而造成電源短路，保證電路可靠工作。 2 自耦變壓器（補償器）減壓起動控制電路自耦變壓器（補償器）減壓起動控制電路 自耦變壓器減壓起動利用自耦變壓器來降低起動時的電壓，達到限制起動電流的目的。起動時

38、，電源電壓加在自耦變壓器的高壓繞組上，電動機的定子繞組與自耦變壓器的低壓繞組連接，當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速達到一定值時，將自耦變壓器切除，電動機直接與電源相接，在正常電壓下運行。 自耦變壓器一次側(cè)電壓、電流和二次側(cè)電壓、電流的關(guān)系為：自耦變壓器一次側(cè)電壓、電流和二次側(cè)電壓、電流的關(guān)系為： KIIUU1221 自耦變壓器減壓起動分手動控制和自動控制兩種。工廠常采用XJ01系列自動補償器實現(xiàn)減壓起動的自動控制，其控制電路如圖2-14所示 圖2-14自耦變壓器減壓起動控制電路 控制電路可分為三個部分： 主電路、控制電路和指示燈電路主電路、控制電路和指示燈電路。KM1為自耦變壓器減壓起動接觸器，KM2為全壓運行

39、接觸器，KA為中間繼電器，KT為自動切換用時間繼電器。HL1為正常運行指示燈，HL2為減壓起動指示燈，HL3為電源指示燈。 電動機起動工作過程如下：當(dāng)電路中變壓器得電時，電源指示燈HL3亮。按下起動按鈕SB2，KM1及KT線圈得電自鎖，電動機經(jīng)自耦變壓器起動，HL2亮。KT延時時間到時，其常開閉合，KA線圈得電自鎖，KM1線圈失電，KM2線圈得電， 減壓起動結(jié)束，電動機進入正常運行。HL1燈亮。停止時，按下SB1即可。 補償器減壓起動適用于負載容量較大，正常運行時定子繞組連接成Y形而不能采用星形三角形起動方式的籠形異步電動機。但這種起動方式設(shè)備費用大，通常用于起動大型的和特殊用途的電動機。 2

40、.4.2 三相繞線型異步電動機起動控制電路三相繞線型異步電動機起動控制電路 三相繞線型異步電動機比直流電動機結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。其轉(zhuǎn)子中繞有三相繞組，通過滑環(huán)可以串接電阻或頻敏變阻器，從而減小起動電流和提高起動轉(zhuǎn)矩，適用于要求起動轉(zhuǎn)矩高及需要調(diào)速的場合。 三相繞線型異步電動機常用的起動方法有轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動與轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動。 1 轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動控制電路轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動控制電路 圖2-15所示為轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動控制線路。圖中，控制電路采用直流操作，QF1為控制電路電源用斷路器，起動、停止和調(diào)速采用主令控制器SA控制，KAl、KA2、KA3為過電流繼電器，KT1、KT2為斷電延

41、時型時間繼電器。 圖2-15繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動控制線路 起動前起動前，首先將主令控制器SA手柄置到“O”位，則觸點SA0接通。然后合上自動開關(guān)QF、QFl，于是時間繼電器KT1、KT2線圈通電，它們的動斷延時閉合觸點瞬時打開；零位繼電器KV線圈通電自鎖，為KM1、KM2、KM3線圈的通電做好準(zhǔn)備。 起動時起動時，將SA由“O”位推向“3”位，SA的觸點SA1、SA2、SA3閉合，KM1線圈通電，主觸點閉合，電動機在轉(zhuǎn)子每相串兩段電阻情況下起動，KM1的動斷輔助觸點斷開，KT1線圈斷電開始延時。當(dāng)KT1延時結(jié)束時，其動斷延時閉合的觸點閉合，KM2線圈通電，一方面KM2的動合主觸點閉合

42、，切除電阻R1；另一方面KM2的動斷輔助觸點斷開，KT2線圈斷電開始延時。當(dāng)KT2延時結(jié)束時，其動斷延時閉合的觸點閉合，KM3線圈通電，主觸點閉合，切除電阻R2，電動機進入全速運轉(zhuǎn)。本線路在起動過程中，通過時間繼電器的控制，將轉(zhuǎn)子電路中的電阻分段切除，達到限制起動電流的目的。 當(dāng)要求調(diào)速時，可將主令控制器手柄推向“l(fā)”位或“2”位。當(dāng)主令控制器的手柄推向“1”位時，由圖可以看出，主令控制器的觸點只有SAl接通，接觸器KM2、KM3均不能得電，電阻R1、R2將接人轉(zhuǎn)子電路中，電動機便在低速下運行；當(dāng)主令控制器的手柄推向“2”位時，電動機將在轉(zhuǎn)子接入一段電阻的情況下運行，這樣就實現(xiàn)了調(diào)速控制。 當(dāng)

43、要求電動機停車時，將主令控制器手柄撥回到“O”位，接觸器KM 1、KM2、KM3均斷電，電動機斷電停車。 線路中的零位繼電器KV起失壓保護的作用，電動機每次起動前必須將主令控制器的手柄扳回到“O”位，否則電動機無法起動。KA1、KA2、KA3作過流保護，正常時繼電器不動作，動斷觸點閉合；若出現(xiàn)過流時，其動斷觸點斷開，KV線圈斷電，使KM1、KM2、KM3線圈斷電，起到保護作用。 2 轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器的起動控制線路轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器的起動控制線路 繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動時，在起動過程中轉(zhuǎn)子電阻逐級切除，在切除的瞬間電流及轉(zhuǎn)矩會突然增大，會產(chǎn)生一定的機械沖擊力。采用轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻

44、器起動的方法可減小起動時的沖擊。 頻敏變阻器實質(zhì)上是一個鐵心損耗非常大的三相電抗器。頻敏變阻器的阻抗能夠隨著電動機轉(zhuǎn)速的上升、轉(zhuǎn)子電流頻率的下降而自動減小，所以它是繞線型異步電動機較為理想的一種起動裝置，常用于較大容量的繞線型異步電動機的起動控制。 圖2-16 頻敏變阻器等效電路 圖2-17所示為繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動控制線路。圖中KM1為線路接觸器，KM2為短接頻敏變阻器接觸器，KT為控制起動時間的通電延時型時間繼電器，K為中間繼電器，由于是大電流系統(tǒng)，所以，熱繼電器FR接在電流互感器的二次側(cè)。 圖2-17 繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動控制線路 2.5 三相異步電動機的

45、運行控制電路三相異步電動機的運行控制電路 三相異步電動機的運行控制主要是針對電動機的速度控制電動機的速度控制。 根據(jù)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式根據(jù)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式n = (1-s)60f/p可知可知： 三相異步電動機的調(diào)速方法有：改變電動機定子繞組的磁極對數(shù)p、改變電源頻率f、改變轉(zhuǎn)差率s三種。其中改變轉(zhuǎn)差率的方法可通過調(diào)定子電壓、轉(zhuǎn)子電阻、以及采用串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速等來實現(xiàn)。電磁調(diào)速異步電動機的調(diào)速器已做成系列化的產(chǎn)品，使用非常方便，串級調(diào)速和變頻調(diào)速另有專門的課程介紹，本節(jié)介紹仍在廣泛使用的三相異步電動機變極調(diào)速控制線路。 2.5.1 變極調(diào)速原理 三相異步電動機同步轉(zhuǎn)速表達式為 如果電動機的極對數(shù)p減少一半，則同步轉(zhuǎn)速n0便提高一倍，轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速n也接近提高一倍。下面以最常用的雙速電動機為例，說明變極調(diào)速原理。 圖2-18為變極調(diào)速原理圖，每相定子繞組分成A1X1和A2X2兩個線圈。其中圖a是兩個線圈串聯(lián)，則可獲得四個(p=2)磁極，圖b是兩個線圈反向并聯(lián)，獲得兩個(p=1)磁極 圖2-18 變極調(diào)速原理圖 圖 2-19是雙速電動機定于繞組接線圖。其中圖2-19a)是聯(lián)結(jié)，U1、V1、W1三端與電源連接，U2、V2、W2三端懸空