工廠電氣控制技術(shù)

電氣控制技術(shù)的發(fā)展控制方法——手動自動控制功能——簡單復(fù)雜操作方式——笨重輕巧控制原理——有觸點(diǎn)硬接線繼電器微處理器的軟件控制方式——集中拖動順序控制

DCS網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線以太網(wǎng)新技術(shù)——綜合應(yīng)用電子技術(shù)、檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制理論M23~YAM33~M!3~反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停SA5FU1FU2KM312KM29KM415RU1V1W1FR17KS

5.5kW1410r/min

1.5kW1410r/minU2V2W2FR213快速進(jìn)給

0.125kW2790r/minKM619KM518KM17U3V3W3FR37

150VA380/127V

60VA380/36VFUELTQSL1L2L331關(guān)SA4開32總開關(guān)及保護(hù)主軸轉(zhuǎn)動起動制動進(jìn)給傳動正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)冷確泵變壓器及照明主電路繼電接觸器邏輯控制基礎(chǔ)意義——繼電器、接觸器控制技術(shù)是進(jìn)代先進(jìn)電氣控制基礎(chǔ)。低壓電器——電力拖動自動控制系統(tǒng)的基本組成元件。介紹——常用低壓電器元件的用途、類型、符號、選用四方面。舉例——電氣線路的閱讀分析方法。電器的基本知識

一、電器的定義及分類（一）電器的定義——凡是自動或手動接通和斷開電路，以及能實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)目的的電氣元件統(tǒng)稱為電器。（二）電器的分類1、按工作電壓等級分類（1）低壓電器

——交流AC<1200V；

直流DC<1500V。（2）高壓電器

——交流AC>1200V；

直流DC>1500V。2、按用途分類（1）控制電器

——用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。（2）主令電器

——用于各種控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器。（3）保護(hù)電器

——用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。（4）配電電器

——用于電能的輸送和分配的電器。（5）執(zhí)行電器

——用于完成某種動作或傳動功能的電器。圖1－1常用的磁路結(jié)構(gòu)線圈自然狀態(tài)——沒有電圖1－1常用的磁路結(jié)構(gòu)線圈通電圖1－1常用的磁路結(jié)構(gòu)機(jī)械運(yùn)動圖1－1常用的磁路結(jié)構(gòu)通電后動作情況機(jī)械運(yùn)動三、電器的觸點(diǎn)系統(tǒng)和電?。ㄒ唬╇娖鞯挠|點(diǎn)系統(tǒng)作用——起接通和分?jǐn)嚯娐?。結(jié)構(gòu)型式：1、橋式觸點(diǎn)

（圖1－5a、b）2、指形觸點(diǎn)（圖1－5c）圖1－5觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)型式運(yùn)動過程用力按下運(yùn)動過程結(jié)束產(chǎn)生摩擦動作產(chǎn)生摩擦動作（二）電弧的產(chǎn)生及滅弧方法

I、U——大到某一數(shù)值時產(chǎn)生電弧。

U>12~20V間；

I>幾百mA間。原因——觸頭氣體在電場作用下電離放電、游離現(xiàn)象。結(jié)果——產(chǎn)生高溫、發(fā)出強(qiáng)光，觸頭燒毀。常用的滅弧方法：1、電動力滅弧（圖1－6）應(yīng)用——一般交流電路中。圖1－6電動力滅弧示意圖F＋F＋2、磁吹滅?。▓D1－7）應(yīng)用——直流電路中。圖1－7磁吹滅弧示意圖1－次吹線圈2－絕緣套3－鐵心4－引弧角5－導(dǎo)磁夾板6－滅弧罩7－動觸頭8－靜觸頭

⊙⊙××⊙××⊙××⊙×⊙

××⊙

321456783、窄縫滅?。▓D1－8）應(yīng)用——交、直流電路中。圖1－8窄縫滅弧示意圖4、柵片滅?。▓D1－9）應(yīng)用——高壓電路中。圖1－9柵片滅弧示意圖123FII常用低壓電器常用——開關(guān)、熔斷器、主令電器、接觸器和各種繼電器一、開關(guān)電器開關(guān)——應(yīng)用于配電線路作電源的隔離、保護(hù)與控制。（一）、刀開關(guān)應(yīng)用——在低壓電路中，作為不頻繁接通、斷開電路。原理——依靠手動來實(shí)現(xiàn)觸刀插入插座與脫離插座的控制電路的通、斷。參數(shù)——額定電壓、額定電流、通斷能力、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流。類型——大電流刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流注意——安裝手柄向上、電源接上端、負(fù)載接下端。產(chǎn)品——HD14、HD17、HS13、HK2、HH4、HR3。圖形符號及文字符號如圖1－10。圖1-10刀開關(guān)的符號a）單極b）雙極c）三極QS或a）

b）c）QSQS（二）、轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)用——在電氣設(shè)備中，作為非頻繁接通、斷開電路、換接電源和負(fù)載，測量三相電壓以及控制小容量感應(yīng)電動機(jī)。原理——依靠轉(zhuǎn)動手柄，使動觸頭與兩側(cè)靜觸頭接通和斷開電路。參數(shù)——額定電壓、額定電流、通斷能力、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流。類型——單極、雙極和多極。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流產(chǎn)品——HZ5、HZ10、HZ15。轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1－11轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖L1L2L3UVW圖形符號及文字符號如圖1－12。圖1-12轉(zhuǎn)換開關(guān)的符號a）單極b）三極QSa）b）QS（三）、斷路器（自動開關(guān)）應(yīng)用——在低壓電氣中，作為非頻繁接通、斷開電路、換接電源和負(fù)載，在電路發(fā)生短路、過載或欠壓等故障時，能自動分?jǐn)喙收想娐罚潜Ｗo(hù)電器。原理——依靠手動或電動合閘，觸頭閉合后，自有脫扣機(jī)構(gòu)將觸頭鎖在合閘位置上。保護(hù)——過電流、欠壓、熱、分勵、自由脫扣。參數(shù)——額定電壓、額定電流、極數(shù)、脫扣器類型、整定電流范圍、分?jǐn)嗄芰?、動作時間。類型——單極、雙極和多極。圖1－13斷路器工作原理圖L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕負(fù)載L1、L2、L3無電時的斷開狀態(tài)L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕負(fù)載L1、L2、L3有電的斷開狀態(tài)L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕負(fù)載接通狀態(tài)斷路器過電流脫扣動作L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕運(yùn)動負(fù)載斷路器過電流脫扣動作L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕脫開負(fù)載圖形符號及文字符號如圖1－14。圖1-14斷路器的符號QF（四）、漏電保護(hù)斷路器

應(yīng)用——防止觸電，安裝在電表和熔斷器后。原理——電流互感器作用原理。保護(hù)——漏電流自動斷電。參數(shù)——額定電壓、額定電流、極數(shù)、額定漏電動作電流、額定頻率、額定漏動作電時間。類型——單極、雙極和多極。原理圖1-15原理圖如圖1-15圖1-15DZL18-20型漏電保護(hù)斷路器原理圖abSBRTCC1R1C2R2R3R4LNbaVKAKA二、熔斷器（一）熔斷器的用途應(yīng)用——配電線路的嚴(yán)重過載和短路保護(hù)。（二）熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理原理——通過流過電路的過大電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)熔斷熔絲（安秒特性曲線）而斷開和保護(hù)電路。熔斷器的安秒特性曲線見圖1-18圖1-18熔斷器的安秒特性曲線0Imin

I/INt熔斷區(qū)正常工作區(qū)過載區(qū)（三）熔斷器的類型與技術(shù)參數(shù)1、插入式——RC1A系列，低壓分支電路，I小民用2、螺旋管式——RL6用于機(jī)床，RLS2用于整流、晶閘管3、封閉管式——RT12有填料、無填料、快速，低壓電網(wǎng)4、新型（1）自復(fù)式——RZ1不能切斷電源，與斷路器配合使用（2）高分?jǐn)嗄芰Α狽T應(yīng)用電氣裝置、配電設(shè)備（四）熔斷器的選擇1、類型

——線路要求、使用場合、安裝條件、適用范圍；2、額定電壓

——使額定電壓≥線路的額定電壓；3、額定電流——熔體的額定電流與負(fù)載相匹配；

1）阻性負(fù)載熔體額定電流略>電路的額定電流；

2）電機(jī)負(fù)載單臺電機(jī)Ifu

≥（1.5～2.5）IN

多臺電機(jī)Ifu

≥（1.5～2.5）INmax＋∑IN式中IN——電機(jī)額定電流；

INmax——容量最大的一臺電機(jī)額定電流；

∑IN——其它電機(jī)額定電流的總和。

3）電容負(fù)載設(shè)備中熔體的額定電流＝1.6倍電容額定電流；

4）配電系統(tǒng)中主回路熔體的額定電流>支路熔體的額定電流4、額定分?jǐn)嗄芰︻~定分?jǐn)嗄芰?gt;電路中可能最大故障電流5、選擇保護(hù)特性分支故障時——故障點(diǎn)最近處動作熔斷器的圖形符號及文字符號如圖1-19圖1-19熔斷器的符號FU總結(jié)：應(yīng)用——配電線路的嚴(yán)重過載和短路保護(hù)。原理——通過流過電路的過大電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)熔斷熔絲（安秒特性曲線）而斷開和保護(hù)電路。參數(shù)——額定電壓、額定電流、熔體額定電流、額定分?jǐn)嗄芰?。類型——插入式、螺旋管式、封閉管式、自復(fù)式、高分?jǐn)嗄芰?。產(chǎn)品——RL1A、RLS2、RM10、RT12、RS3、

RZ1等等

。三、主令電器應(yīng)用——在控制系統(tǒng)中專用于發(fā)布控制指令電器。（一）控制按鈕應(yīng)用——在低壓控制電路中用于發(fā)布手動控制指令。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流。結(jié)構(gòu)示意圖見圖1-20

圖形符號及文字符號如圖1-21圖1-20按鈕結(jié)構(gòu)示意圖圖1-21按鈕符號a）常開觸點(diǎn)

b）常閉觸點(diǎn)C）復(fù)式觸點(diǎn)SBa）b）c）SBSB（二）位置開關(guān)應(yīng)用——在低壓控制電路中，用于實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測。1、行程開關(guān)（限位開關(guān)）工作——利用運(yùn)動部件碰撞來發(fā)出指令。應(yīng)用——運(yùn)動方向、行程大小、位置保護(hù)。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流。注意——復(fù)位方式、觸點(diǎn)數(shù)量等。類型——直動、滾動直動、杠桿單、雙輪旋轉(zhuǎn)式、滾動擺桿可調(diào)式、杠桿可調(diào)式，。產(chǎn)品——LXW5、LX9、LXK3、LX32、LXW5等等

。外形如圖1-22

圖形符號及文字符號如圖1-23a)單輪旋轉(zhuǎn)式b)雙輪旋轉(zhuǎn)式圖1-22LX19系列行程開關(guān)

圖1-23行程開關(guān)的符號a）常開觸點(diǎn)b）常閉觸點(diǎn)C）復(fù)式觸點(diǎn)a）b）c）SQSQSQ2、接近開關(guān)（無觸點(diǎn)行程開關(guān)）工作——是以不直接接觸方式進(jìn)行控制的一種位置開關(guān)。應(yīng)用——高速計(jì)數(shù)、測速、檢測零件尺寸等。特點(diǎn)——工作穩(wěn)定可靠、壽命長、重復(fù)定位精度高、適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。選擇——工作電壓、輸出電流、動作距離、重復(fù)精度、工作響應(yīng)頻率。注意——電源電壓<額定工作電壓、負(fù)載電壓＝開關(guān)輸出電壓、負(fù)載電流<輸出電流、計(jì)數(shù)頻率<開關(guān)的工作響應(yīng)頻率。電路如圖1-24

圖形符號及文字符號如圖1-25R9R7R11R14R17R16R18R13V4R10R12R5R8R6R4R3R2R1R15VSLC1C2C4C5R7C7VD6V6VD5VD4V5C3C6V1V2V3VD1VD2VD3圖1-24LJ2型接近開關(guān)電路原理圖

1（紅）3（黃）虛線用戶自接圖1－25接近開關(guān)的符號SQSQ（三）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)工作——是一種多檔位、控制多回路的組合開關(guān)。應(yīng)用——發(fā)布指令、遠(yuǎn)距離控制、電壓、電流表的換相開關(guān)、小容量電機(jī)的啟動、調(diào)速、換向控制。特點(diǎn)——觸頭點(diǎn)數(shù)多（60個）。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流。產(chǎn)品——LW5、LW6等等

。結(jié)構(gòu)如圖1-26

圖形符號及文字符號如圖1-27圖1-26萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-27萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的符號左0右SA123SA—開關(guān)位置（左、0、右）第三組引線端子第三組引線端子第二組引線端子第二組引線端子四、接觸器應(yīng)用——頻繁地接通、斷開交直流電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。主要用于控制電動機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器等的交直流主電路。類型——交流接觸器、直流接觸器。（一）交流接觸器（結(jié)構(gòu)如圖1-30）結(jié)構(gòu)：1、電磁機(jī)構(gòu)——線圈、動鐵心（銜鐵）、靜鐵心。

2、觸頭系統(tǒng)——主觸頭——通斷主電路；輔助觸頭——用于控制電路、起電氣連鎖或控制作用。

3、滅弧裝置——縱縫滅弧罩、柵片滅弧結(jié)構(gòu)。

4、其它部件——反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、外殼。圖1-30CJ10-20型交流接觸器

（二）直流接觸器結(jié)構(gòu)

——與交流接觸器基本相同。不同處——鐵心結(jié)構(gòu)、線圈形狀、觸頭形狀和數(shù)量、滅弧方式、吸力特性、故障形式等。（三）接觸器的主要技術(shù)參數(shù)和類型產(chǎn)品：

常用交流——CJ10、CJ10X、CJX2等常用直流——CZ0、CZ18等。主要技術(shù)參數(shù)：

1、——額定電壓——主觸頭的額定電壓。交流——220V、380V、660V；

直流——110V、220V、440V。

2、——額定電流——主觸頭的額定電流。

10～800A。

3、——吸引線圈的額定電壓。

4、——機(jī)械壽命和電氣壽命。

5、——額定操作頻率——一般300次/h、

600次/h、1200次/h。

6、——動作值——吸合電壓、釋放電壓。吸合電壓>線圈的額定電壓的80％；釋放電壓<線圈的額定電壓的70％。

交流接觸器的型號含義：CJ接觸器交流設(shè)計(jì)序號極數(shù)額定電流B表示柵片滅弧直流接觸器的型號含義：CZ接觸器直流設(shè)計(jì)序號常閉觸點(diǎn)數(shù)常閉觸點(diǎn)數(shù)額定電流選擇：

1、根據(jù)負(fù)載性質(zhì)——選類型；

2、額定電壓≥主電路工作電壓；

3、額定電流≥被控電路的額定電流；

4、吸引線圈的額定電壓與頻率＝控制電路的選用電壓和頻率。（四）接觸器常見故障分析表1-7

接觸器圖形符號及文字符號如圖1-31故障現(xiàn)象產(chǎn)生故障的原因排除方法吸力不足1．電源電壓過低或波動太大2．線圈的額定電壓高于控制回路電壓3．其可動部分被卡阻，鐵心歪斜等4．反作用彈簧壓力過大1．調(diào)整電源電壓2．更換線圈，使其符合要求3．調(diào)整可動部分4．調(diào)整反作用壓力彈簧線圈過熱或燒毀1．線圈匝間短路2．銜鐵與鐵心間隙過大3．操作頻率過高4．電源電壓過高或過低1．更換線圈2．修理鐵心或更換3．按條件使用接觸器4．調(diào)整電源電壓銜鐵振動或噪聲1．短路環(huán)損壞或脫落2．銜鐵歪斜或鐵心端面有銹蝕、油污、灰塵等3．可動部分卡阻4．電源電壓偏低1．更換鐵心或短路環(huán)2．調(diào)整或清理鐵心端面3．調(diào)整可動部分4．提高電源電壓觸頭不能復(fù)位1．觸頭熔焊在一起2．鐵心剩磁太大3．鐵心端面有油污4．可動部分被卡阻1．修理或更換觸頭2．消除剩磁或更換鐵心3．清理鐵心端面4．拆除機(jī)械卡阻現(xiàn)象觸頭過熱1．觸頭接觸壓力不足2．觸頭表面接觸不良3．觸頭表面被電弧灼傷燒毀4．負(fù)載電流過大1．調(diào)整觸頭壓力2．調(diào)整觸頭使其接觸良好3．修整觸頭或更換4．減小負(fù)載或調(diào)換接觸器表1-7接觸器的常用故障及排除方法

圖1－31接觸器的符號a）線圈b）常開觸頭C）常閉觸頭KMa）b）c）KMKM五、繼電器與接觸器的區(qū)別：1、用途：可大、小電流、信號類；2、工作原理、I/O接口方式：可電壓、電流；3、類型：過、欠電壓、電流；4、結(jié)構(gòu)：多種形式、無觸點(diǎn)等；5、使用方法：主電路、輔助電路。應(yīng)用——頻繁地接通、斷開小電流控制電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動控制和保護(hù)的自動控制電器。輸入量——電流、電壓、溫度、時間、速度、壓力。輸出量——觸頭動作或電路參數(shù)變化。種類：（1）按輸入——電壓、電流、時間、溫度、速度、壓力等。（2）按原理——電磁式、感應(yīng)式、電動式、熱式、電子式等。（3）按輸出——有觸點(diǎn)、無觸點(diǎn)。（4）按用途——控制用、保護(hù)用。（一）電磁式繼電器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用維護(hù)方便。1、電磁式繼電器類型——有交流、直流（1）電流繼電器線圈與電路“串”聯(lián)；匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。欠電流式——吸引30～65％額定電流；釋放10～20％額定電流。

過電流式——>額定電流的1.1～4.0倍。（2）電壓繼電器線圈與電路“并”聯(lián)；匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。欠電壓式——動作40～70％的UN。

過電壓式——動作105～120％的UN。

零電壓式——動作5～25％的UN。（3）中間繼電器（電壓式）線圈與電路“并”聯(lián)；

觸頭對數(shù)多、容量大（IN＝5～10A）、動作靈敏度高。2、電磁式繼電器的整定（圖1－32）（1）調(diào)整彈簧的松緊程

——越緊——需吸引V、I↗（2）改變非磁性墊片的厚度

——越大——釋放V、I↗（3）改變初始?xì)庀兜拇笮?/p>

——越大——吸引V、I↗過量保護(hù)：反作用彈簧力↗δmax

↗；欠量保護(hù)：反作用彈簧力↗δmin

↘；3、電磁式繼電器常用型號

JL、JT、JZ、3TH、JZC系列電磁器繼電圖形符號及文字符號如圖1-331-線圈2-鐵心3-磁軛4-彈簧5-調(diào)節(jié)螺母6-調(diào)節(jié)螺釘7-銜鐵8-非磁性墊片9-常閉觸點(diǎn)10-常開觸點(diǎn)圖1-32JT3系列直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖圖1-33電磁式繼電器的符號a）線圈b）電流線圈c）電壓線圈d）觸點(diǎn)

KAa）

b）

c）

d）KAKAKII>KII<KVU>KVU<（二）時間繼電器分類：原理——電磁式、空氣阻尼式、電動式、電子式。延時——通電、斷電延時。一、直流電磁式時間繼電器鐵心上有銅套——延時（斷電延時<5S）二、空氣阻尼式時間繼電器利用空氣阻尼——通、斷電延時（圖1-34）。圖1-34JS7-A系列時間繼電器原理示意a運(yùn)動方向圖1-34JS7-A系列時間繼電器原理示意圖b運(yùn)動方向3、電動式時間繼電器微型電動機(jī)——延時（很少用）。（圖1-35）4、電子式時間繼電器電子電路——延時（應(yīng)用廣泛）。（圖1-36）時間繼電圖形符號及文字符號如圖1-37圖1-35JS11型電動式時間繼電器原理示意圖9×Ｒ10R8R1R9R2RP1R3R4RP2R6R5R7~TVD1VD2VD3VD4VS5C1C2C3NeKAKAVTＶ1Ｖ2DSGuCusIC圖1-36JS20系列場效應(yīng)晶體管時間繼電器電氣原理圖圖1-37時間繼電器的符號a）線圈b）通電延時線圈C）斷電延時線圈d）延時閉合常開觸點(diǎn)e）延時斷開常閉觸點(diǎn)f）延時斷開常開觸點(diǎn)g）延時閉合常閉觸點(diǎn)

h）瞬時常開觸點(diǎn)i）瞬時常閉觸點(diǎn)

a）b）c）d）KTKTKT（（KT（

（KT））KT）

）KTe）f）g）h）i）（三）熱繼電器利用電流的熱效應(yīng)（表1-8－P25）。1、熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理（圖1-38－P26）2、熱繼電器的主要技術(shù)參數(shù)及常用產(chǎn)品（表1-9－P27）3、熱繼電器的選用三角形連接——整定電流＝電動機(jī)額定電流熱繼電圖形符號及文字符號如圖1-391-電流調(diào)節(jié)凸輪2a、2b-簧片3-手動復(fù)位機(jī)構(gòu)4-弓簧5-主雙金屬片6-外導(dǎo)板7-內(nèi)導(dǎo)板8-常閉靜觸點(diǎn)9-動觸點(diǎn)10-杠桿11-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘12-補(bǔ)償雙金屬片13-推桿14-連桿15-壓簧16-熱元件圖1-38熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖圖1-39熱繼電器的符號a）熱元件b）常閉觸點(diǎn)

FRa）

b）FR（四）速度繼電器作用——反接制動（圖1－40）。動作轉(zhuǎn)速＝120r/min，復(fù)位轉(zhuǎn)速≤100r/min，可靠動作≤3000～3600r/min。速度繼電圖形符號及文字符號如圖1－41圖1-40速度繼電器的原理示意圖1－轉(zhuǎn)軸2－轉(zhuǎn)子3－定子4－繞組

5－擺錘6、9－簧片7、8－靜觸點(diǎn)

123456798圖1-41速度繼電器的符號a）轉(zhuǎn)子b）常開觸點(diǎn)c）常閉觸點(diǎn)

a）

b）

c）nKSnKSKS電氣控制系統(tǒng)圖的

類型及有關(guān)規(guī)定介紹——三相異步電動機(jī)、直流電動機(jī)的起動、運(yùn)行、調(diào)速、制動的基本線路

——常用的檢測電路、順序控制、保護(hù)環(huán)節(jié)。

——電氣圖的類型、國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定畫法。分類：1、電氣原理圖；2、電器布置圖；3、電氣安裝接線圖。一、電氣控制系統(tǒng)圖的圖形符號和文字符號

1990年前采用1964年頒布的

——“電工系統(tǒng)圖圖形符號”——GB312－64——“電工設(shè)備文字符號編制通則”——GB315－64

1990年后采用1984年頒布的

——“電氣圖用圖符號”——GB4728－84——“電氣制圖”——GB6988－87——“電氣技術(shù)中的文字符號制訂通則”——GB7159－87二、電氣系統(tǒng)圖類型（一）電氣原理圖

——電氣系統(tǒng)中應(yīng)用最多制圖原則：

——便于閱讀與分析控制線路，根據(jù)簡單、清晰的原則。采用電氣元件展開的形式繪制而成。內(nèi)容：

——所以電氣元件的導(dǎo)電部分和接線端點(diǎn)，不按電氣元件的實(shí)際位置來畫，也不反應(yīng)電氣元件的形狀、大小和安裝位置。特點(diǎn)：

——結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、適于研究、分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn)。（表補(bǔ)充1電氣圖常用圖形符號和文字符號新舊標(biāo)準(zhǔn)對照表）1、繪制電氣原理圖時應(yīng)遵守的原則1）原理圖分主電路和輔助電路兩部分主電路——從電源到電動機(jī)等大的電流通過的通路。輔助電路——包括控制回路、照明電路、信號電路、保護(hù)電路等，由繼電器、接觸器的線圈、繼電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、按扭、照明燈、控制變壓器等電器元件組成。2）采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

——元件圖、文字符號。3）各個電氣元件、部件在控制線路中的位置

——根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各部分根據(jù)需要可以不畫在一起，但文字符號要相同。4）圖中所有電器觸點(diǎn)

——按沒有通電和不受外力作用時的初始開閉狀態(tài)畫出。5）主電路、輔助電路

——各電氣元件一般按動作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。6）有直接電聯(lián)系

——交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)要用黑圓點(diǎn)表示。無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。2、畫圖區(qū)域的劃分

——圖紙上方的1、2、3······等數(shù)字是圖區(qū)編號（也可以設(shè)置在圖的下方）。

——圖紙編號下方的“電源開關(guān)及保護(hù)···”

等字樣——表明對于區(qū)域下方元件或電路的功能。3、符號位置的索引

——用圖號、頁次、圖區(qū)編號的組合索引法，索引代號的組成如下：圖區(qū)號頁次

圖號有圖號、頁次、圖區(qū)編號的組合索引代號的組成如下：圖區(qū)號圖號當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號元素出現(xiàn)在不同圖號的圖紙上，而當(dāng)每個圖號僅有一頁圖紙時，索引代號應(yīng)簡化成：圖區(qū)號頁次當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號元素出現(xiàn)在同一圖號的圖紙上，而該圖號有幾張圖紙時，可省略圖號，索引代號應(yīng)簡化成：圖區(qū)號當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號元素出現(xiàn)在只有一張圖號的不同圖區(qū)時，可省略圖號，索引代號只用圖區(qū)號表示：圖補(bǔ)充3圖區(qū)14中KA14的“14”即為最簡單的索引代號。它指出了繼電器KA的線圈位置在圖區(qū)14。左欄中欄右欄主觸頭輔助動合觸點(diǎn)輔助動斷觸點(diǎn)所在圖形區(qū)所在圖形區(qū)所在圖形區(qū)

KM127132XX2圖補(bǔ)充3中的KM1

線圈下方的表示是接觸器

KM1

相應(yīng)觸頭的索引左欄右欄動合觸點(diǎn)動斷觸點(diǎn)所在圖形區(qū)號

所在圖形區(qū)號KA7119X11XXX圖補(bǔ)充3中的KA

線圈下方的表示是繼電器

KA

相應(yīng)觸頭的索引圖補(bǔ)充3某機(jī)床電氣原理圖12345678910111213KMKA6X9XXX13X5XX電源開關(guān)及保護(hù)主電動機(jī)起?？刂齐娐纷儔浩髡彰骷靶盘?/p>

TC06V380v24V

KM7FRL12L1L22L2L32L3FU125AQS14.5~7.2————A6.8M3~FU22ASB1KM81SQKA8PE3KW1500r/min26SB24FR578FU41AFU32A1512SA13KA

16HL1ELHL2

4、電氣原理圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標(biāo)注

——電氣元件的數(shù)據(jù)和型號，一般用小號字體注在電器代號下面，如圖1－44中是熱繼電器動作電流值范圍和整定值的標(biāo)注。圖1－44熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)注FR4.5~7.2—————A6.8（二）電器元件布置圖含義——表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)電器的實(shí)際位置；作用——為生產(chǎn)機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。組成——電氣設(shè)備布置圖、控制柜、控制板電氣設(shè)備布置圖、操叢臺、懸掛操叢箱電氣設(shè)備圖。注意——表達(dá)線型。（三）電氣安裝接線圖（圖補(bǔ)充4）表達(dá)——圖中可顯示出電氣設(shè)備中元件的空間位置和接線情況、標(biāo)注出外部接線。作用——為了安裝電氣設(shè)備和電器元件進(jìn)行配線或檢修電器故障。使用——可在安裝或檢修時對照原理圖使用。電氣控制的基本線路一、籠型三相異步電動機(jī)全壓起動控制線路

特點(diǎn)——結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、堅(jiān)固耐用。組成——控制線路——繼電器、接觸器、按鈕等；

——起動控制——全壓、減壓。1、單向連續(xù)運(yùn)行控制線路線路的工作原理電路的保護(hù)環(huán)節(jié)（1）短路保護(hù)——熔斷器；（2）過載保護(hù)——熱繼電器；（3）欠壓、失壓保護(hù)——接觸器本身。起動——合上QS,引入三相電源。按下SB2，交流接觸器KM的吸引線圈通電，接觸器主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。與SB2并聯(lián)的KM閉合，使接觸器吸引線圈經(jīng)兩條路通電。當(dāng)SB2復(fù)位時，接觸器KM的線圈仍通過其觸點(diǎn)通電，保持電動機(jī)運(yùn)行。停止——運(yùn)轉(zhuǎn)則按SB1，KM斷電釋放，其常開主觸頭切斷三相電源，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。松開SB1

后接觸器線圈不能通過自鎖觸點(diǎn)通電，因其已隨接觸器的斷電而斷開。圖1-45單向全壓起動控制線路M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L3M3~轉(zhuǎn)動QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L3M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2按下

KMKML1L2L3M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKM通電L1L2L3M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KM自鎖KML1L2L3nM3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KM自鎖KML1L2L3nM3~QSFU1KMFRFU2FRSB1按下SB2KM自鎖KML1L2L3nM3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L3概念：

自鎖——依靠接觸器（繼電器）自身輔助觸點(diǎn)而使其線圈保持通電的現(xiàn)象。

互鎖——依靠兩個接觸器（繼電器）的輔助常閉觸點(diǎn)起相互控制作用，即一個接通時，利用其常閉輔助觸頭的斷開來鎖住對方線圈的電路。這種利用兩個接觸器（繼電器）的常閉觸點(diǎn)互相控制的方法叫互鎖象。工作原理：起動：QS＋SB2±KM＋

M＋n↗n0

（自鎖）停止：SB1±KM－

M－n0↘0欠壓、失壓保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)1、防止電壓嚴(yán)重下降時電動機(jī)低壓運(yùn)行；2、避免電動機(jī)同時起動造成的電壓嚴(yán)重下降；3、防止電源電壓恢復(fù)時，電動機(jī)突然起動運(yùn)轉(zhuǎn)造成設(shè)備和人身事故。2、具有點(diǎn)動的控制線路圖1-46實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動的幾種控制線路M3~QSFU1KMFRL1L2L3FRSBKMFRSB1SB2KMKMFRSB1SB2KMSB3KMc)KAKMSB3KMKAKAFRSB1圖1-46實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動的幾種控制線路d)SB3SB2工作原理：點(diǎn)動（a）起動：QS＋——SB＋——KM＋

——M＋停止：SB－——KM－

——M－工作原理：點(diǎn)動（b）起動：QS＋

SA－——SB2＋——KM＋

——M＋停止：SB2－——KM－

——M－工作原理：連動（b）起動：QS＋——SA＋——SB2±——KM＋

——M＋停止：SB1±——KM－——M－工作原理：點(diǎn)動（c）起動：QS＋——SB3＋——KM＋

——M＋停止：SB3－——KM－

——M－工作原理：連動（c）起動：QS＋——SB2±——KM＋

——M＋停止：SB1±——KM－——M－工作原理：點(diǎn)動（d）起動：QS＋——SB2＋——KA＋——KM＋

——M＋停止：SB2－——KA－——KM－

——M－工作原理：連動（d）起動：QS＋——SB3±——KM＋

——M＋停止：SB1±——KM－——M－3、正、反向運(yùn)行控制線路圖1-47三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路M3~L1L2L3FUKM1KM2FRKM1KM2FRSB1SB2KM1SB3KM2KM2KM1a)正－停－反KM1KM2FRSB1SB2KM1SB3KM2KM2KM1b)正－反－停QS4、自動往復(fù)行程控制線路圖1-48自動往復(fù)循環(huán)控制線路M3~L1L2L3FUKM1KM2FRKM1KM2FRSB1SB2KM1SQ2KM2SQ1SB3KM2KM1QS二、籠型三相異步電動機(jī)的減壓起動控制線路

原因——大電動機(jī)（>10kW）起動IST

過大，對電路影響大，采用降壓起動方法，減少IST

。方法——定子串電阻（或電抗）、星形－三角形換接、自偶變壓器、延邊三角形。1、定子串電阻（或電抗）（圖1-49）；2、星形－三角形換接（圖1-50）；3、自偶變壓器（圖1-51）；4、延邊三角形（圖1-52、53）。1、定子串電阻降壓起動控制線路M3~L1L2L3FUKM1KM2FRQSRKM1KM2KTFRSB1SB2KM1(KTa)KTKM1KM2FRSB1SB2KM1(KTb)KM2KM2圖1-49定子串電阻減壓起動控制線路2、星形——三角形換接減壓起動控制線路圖1-50三個接觸器的星形——三角形減壓起動控制線路M3~L1L2L3FUKM2FRKM3KM1QSKTKM3KM1KM2FRSB1SB2KM1KM3(KTKM2KM33、自偶變壓器減壓起動控制線路圖1-51自偶變壓器減壓起動控制線路M3~L1L2L3FUKM2KM1FRKTKM1KM2KTFRSB1SB2KTKM1T((4、延邊三角形圖1-52延邊三角形起動電動機(jī)定子繞組抽頭接線方式a)原始狀態(tài)b)起動狀態(tài)c)運(yùn)行狀態(tài)

圖1-53延邊三角形減壓起動控制線路三、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)限流起動控制線路

特點(diǎn)——轉(zhuǎn)子回路可通過滑環(huán)外串電阻來達(dá)到減小起動電流，提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動轉(zhuǎn)矩的目的。應(yīng)用——在要求起動轉(zhuǎn)矩較高的場合。1、轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動控制線路接法——星形——平衡、不平衡。原則——時間、電流。（圖1-54、54補(bǔ)）圖1-54時間原則控制轉(zhuǎn)子電路串接電阻起動控制線路L1L2L3FUFRKM43RKM32RKM21RKM1QSKM1KT1KM2KT2KM3KT3KM4SB1SB2KM4(KM1KM2KM3KM4FRM3~(KM2KM3KM4(KT3KM3KM3KT2KM2KM2KT1圖1-54補(bǔ)電流原則控制轉(zhuǎn)子電路串接電阻起動控制線路L1L2L3FUFRKM43RKI3KM32RKI2KM21RKI1KM1KM1KAKM2KM3KM4FRSB1KM1KM1M3~KI2KI3KI1KAI<I<I<SB22、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器限流起動控制線路圖1-55轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器的控制線路四、三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速控制線路

特點(diǎn)——2/4極雙速電動機(jī)——高、低速運(yùn)行。應(yīng)用——在機(jī)床中。方法——改變定子繞組的極對數(shù)；

——改變轉(zhuǎn)子電路中的電阻；

——變頻調(diào)速；

——串極調(diào)速。（圖1-56）圖1-56雙速電動機(jī)控制線路M3~L1L2L3KM2KTQSFUKM1KM1KM2KTKM3SAU2V2W2KM1(KM2KM3(W1V1U1KM2KM3KTKT低速高速U1U2W2V1V2W12、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器限流起動控制線路五、三相異步電動機(jī)的制動控制線路

方法——電氣制動；

——機(jī)械制動。1、反接制動控制線路（<10KW）

——改變電動機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場——產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的一種制動方法。制動電流——是全壓起動的兩倍。特點(diǎn)——制動迅速、效果好、沖擊大。為了減小沖擊電流：采用方法——通常主電路串接一定的電阻限制制動電流。注意——防止反向制動出現(xiàn)反向再起動，應(yīng)使轉(zhuǎn)速接近零時及時斷電。1、反接制動的控制線路（1）單向反接制動的控制線路－圖1-57（2）可逆運(yùn)行的反接制動控制線路（略）圖1-58補(bǔ)圖1-57單向反接制動控制線路M3～L1L2L3FUKM1KM2RFRKM1KM2FRSB1SB2KM2KM1KM2KM1KSnKSQS圖1-58補(bǔ)可逆運(yùn)行的反接制動控制線路M3～L1L2L3FUKM1KM2FRKM1KM2FRSB1SB2KM1KM2KM1nKSnSK－2SK－2SB3KM2nnSK－1SK－1QS圖1-58具有反接制動電阻的正反向反接制動控制線路M3～L1L2L3FUKM1KM3FRKSQSKM2R圖1-58具有反接制動電阻的正反向反接制動控制線路2、能耗制動控制線路原理——電動機(jī)脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個直流電源。方法：（1）、單向能耗制動控制線路圖1-59（2）、可逆運(yùn)行能耗制動控制線路圖1-60圖1-60補(bǔ)圖1-59時間原則控制的單向能耗制動控制線路M3～L1L2L3FUKM1FRQSTCVCKM2RKM2圖1-59時間原則控制的單向能耗制動控制線路圖1-60可逆運(yùn)行能耗制動控制線路M3～L1L2L3FUKM1FRQSTCVCKM3RKM3KM2圖1-60可逆運(yùn)行能耗制動控制線路M3～NL1L2L3FUKM2KM1QS圖1-60補(bǔ)無變壓器能耗制動控制線路KM2KM2FRRV六、直流電動機(jī)的控制線路

概述：分類——他勵、并勵、串勵、復(fù)勵。1、他勵MDC1+DC1－DC2+DC2－2、并勵3、串勵MDC+DC－MDC+DC－4、復(fù)勵MDC+DC－一、起動控制線路起動電流IST＝10～20×IN（額定電流）

——不要直接起動。他勵、并勵：特點(diǎn)——先接勵磁電源，后接電樞電源。原因：1、——產(chǎn)生大的反電動勢，減少起動電流。2、——產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)矩，加速起動過程。3、——避免空載飛車。RaIa－電樞電阻、電流

KE－電機(jī)常數(shù)n＝（U-RaIa）/KEΦ

防止Φ－勵磁磁通＝“0”注意2、直流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制方向——取決于M=CMΦI。方法——改變電樞或勵磁電壓的極性。手段——改變勵磁電壓（勵磁電流＝2～5%×IN

額定電流）。3、調(diào)速控制1）改變電樞回路電阻值調(diào)速；2）改變勵磁電流調(diào)速；3）改變電樞電壓調(diào)速；4）混合調(diào)速（勵磁電流、電樞電壓）。4、制動控制1）能耗制動；2）反接制動；3）再生發(fā)電制動

——電機(jī)轉(zhuǎn)速>理想轉(zhuǎn)速，

——電樞的反電動勢>供電電壓，

——電樞電流反向，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。二、他勵直流電動機(jī)的控制線路1、電樞回路串電阻的起動與調(diào)速控制線路1）起動前的準(zhǔn)備

SA-0位——QF1＋、QF2＋——

KI2＋——KA＋、

SA＋（自鎖）——KT1＋

——

R1、R2串入主電路。2）起動

SA-3位——SA1-2－——KM1＋——M＋（串

R1、R2）——

KT1－——KT2＋

（延時）——KM2＋——R1（短接）

KT2－（延時）——KM3＋——R2（短接）——M＋＋（全速）。3）調(diào)速

SA-1、2位——分別串R1和R2、R2（低速）。4）保護(hù)過載——KT1＋——KA－——KM1－、

KM2－、KM3－——M－。欠電流——當(dāng)勵磁斷——KI2－——KA－。

零位（壓）——SA-0位——KA＋——可避免M的自起動。自感電動勢——V、R吸收回路——防止勵磁繞組的絕緣擊穿。（圖1-61）MKM1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<I>KI1KI2SAKI2KAKM1KT1KM1KM3KM2R2R1+-QF1+QF2-KI1KA3210123R((KT2圖1-61電樞串電阻起動與調(diào)速控制線路MKM1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<I>KI1SAKI2KAKM1KT1KM1KM2+-QF1+QF2-KI1KA0位R(圖1-61準(zhǔn)備(KT2KI2KM3R2R1MKM1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<I>KI1KT2SAKI2KAKM1KT1KM3+QF1+QF2-KI1KA1位R(KT2(KM1KM3KM2R2R1-圖1-61低速M(fèi)KM1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<I>KI1KT2SAKI2KAKM1KT1+QF1+QF2-KI1KA2位R(KT2(KM1KM3KM2R2R1-圖1-61中速M(fèi)KM1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<I>KI1KT2SAKI2KAKM1KT1KM1KM3KM2R2R1+-QF1+QF2-KI1KA3位R(KT2(圖1-61高速KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<KT2SAKI2KAKM1KT1+QF2-KI1KA3位R((KT2MKM1I>KI1KM1KM3KM2R2R1+-QF1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<KT2SAKI2KAKM1KT1+QF2-KI1KA2位R((KT2MKM1I>KI1KM1KM3KM2R2R1+-QF1KI2KT1KAKM1KM2KM3VDI<KT2SAKI2KAKM1KT1+QF2-KI1KA1位R((KT2MKM1I>KI1KM1KM3KM2R2R1+-QF12．改變勵磁電流方向的正、反轉(zhuǎn)控制線路 采用KT延時以保證在直流電動機(jī)停轉(zhuǎn)后才能反向起動。 如圖1-62

正向起動運(yùn)行： 正向勵 KT KT+→SB2+→KM18+————→KI2+———— 磁J→K 延時到 →KM17+————→KT-

正向運(yùn)行 正向停車：

KT SB1+→KM17-→KT+————→KM18-——→KI2- n↓延時到 n↘0

同理，反方向運(yùn)行按SB3，停車按SB1。MI>I<L1L2L3KM17KM18KM19KM19KM18KI2KI1~JKKM17KM18KM19KTKI1KI2KM17KM18KM19KTKTKM18KM19SB1SB2SB3KM18KM19KM171357917圖1-62改變勵磁方向的正反向控制線路3．停車帶有能耗制動的正、反向調(diào)速控制線路利用改變電樞電流方向?qū)崿F(xiàn)正反向運(yùn)行控制線路原理圖如圖1-634．停車帶有反接制動的正、反向運(yùn)行控制線路線路原理圖如圖1-64I>MQF1QF1KI1KM1KM4KMRKMLKMRKMLKMLKMRKALKARKALKARKM1KM2KM3KTR2R1R3+-圖1-63帶有能耗制動的正反向控制線路a-3210123+I<KM3KM2KMLKMRKM1KAKM4KT1KI2KMRKMLKARKALKARKALKI2KI1KAKAKMLKMRJKVDKI1KT1KT2QF2QF2SA圖1-63帶有能耗制動的正反向控制線路b-MSB1QFKVKMRKMLKMRKMLKM