電氣控制與PLC技術(shù)（S7-1200）課件 第1、2章 常用低壓電器、電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)

第1章常用低壓電器1.1低壓電器的基本知識1.2開關(guān)電器1.3熔斷器1.4主令電器1.5接觸器1.6繼電器1.1低壓電器的基本知識低壓電器：用于交流50Hz、額定電壓在1200V及以下或直流額定電壓在1500V及以下的電力線路中起保護(hù)、控制、轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)等作用的電氣元件的總稱。1.1.1低壓電器的分類按照用途或所控制的對象可分為：（1）配電電器

主要用于低壓配電系統(tǒng)中，如刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、低斷路器和保護(hù)繼電器等。（2）控制電器主要用于電力傳動系統(tǒng)中，如控制繼電器、接觸器、起動器、控制器調(diào)整器、主令電器、變阻器和電磁鐵等。（3）主令電器主令電器主要用于發(fā)送控制指令。這類電器有按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。對這類電器的主要技術(shù)要求是操作頻率要高，抗沖擊，電器和機(jī)械壽命要長。（4）保護(hù)電器保護(hù)電器主要用于對電路和電氣設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)。這類低壓電器有熔斷器、熱繼電器、安全繼電器、電壓繼電器、電流繼電器和避雷器等。對這類電器的主要技術(shù)要求是有一定的通斷能力，反應(yīng)要靈敏，動作可靠性要高。（5）執(zhí)行電器執(zhí)行電器主要用于執(zhí)行某種動作和傳動功能。這類低壓電器有電磁鐵、電磁離合器等。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，近幾年又出現(xiàn)了利用集成電路和電子元件構(gòu)成的電子式電器，利用單片機(jī)構(gòu)成的智能化電器，以及可直接與現(xiàn)場總線連接的具有通信功能的電器。1.1.2電器的作用電器是構(gòu)成控制系統(tǒng)的最基本元件，它的性能將直接影響控制系統(tǒng)能否正常工作。它的工作進(jìn)程是將一些電量信號或非電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉峭磾嗟拈_關(guān)信號或隨信號變化的模擬量信號，實現(xiàn)對被控對象的控制?？刂谱饔脺y量作用保護(hù)作用調(diào)節(jié)作用指示作用轉(zhuǎn)換作用1.1.3低壓電器的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)低壓電器一般由感測部分和執(zhí)行部分組成。感測部分：感測外界的信號做出有規(guī)律的反應(yīng)。在自控電器中感測部分大多由電磁機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行部分：如觸點(diǎn)，根據(jù)指令進(jìn)行電路的接通或切斷。在各種低壓電器中，電磁式低壓電器應(yīng)用很多，它們結(jié)構(gòu)相似，原理相同。1.2開關(guān)電器開關(guān)電器常用來不頻繁地接通或分?jǐn)嗫刂凭€路或直接控制小容量電動機(jī)，這類電器也可以用來隔離電源或自動切斷電源而起到保護(hù)作用。這類電器包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、自動空氣斷路器等。1.2.1刀開關(guān)刀開關(guān)俗稱閘刀開關(guān)，可分為不帶熔斷器式和帶熔斷器式兩大類。它們用于隔離電源和無負(fù)載情況下的電路轉(zhuǎn)換，其中后者還具有短路保護(hù)功能。刀開關(guān)是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡單，應(yīng)用十分廣泛的一類手動操作電器，其主要作用是將電路和電源明顯的隔開，以保障檢修人員的安全。刀開關(guān)由手柄、觸刀、靜插座、鉸鏈支座和絕緣底板等組成，依靠手動來實現(xiàn)觸刀插人插座與脫離插座的控制。開啟式負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)圖由刀開關(guān)和熔斷器組合而成。瓷底板上裝有進(jìn)線座、靜觸點(diǎn)、熔絲、出線座和帶瓷質(zhì)手柄的閘刀。

（a）刀開關(guān)符號

（b）帶熔斷器的刀開關(guān)符號刀開關(guān)的圖形符號開啟式負(fù)荷開關(guān)在安裝時應(yīng)注意：（1）閘刀在合閘狀態(tài)時，手柄應(yīng)朝上，不準(zhǔn)倒裝或平裝，以防誤操作。（2）電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸點(diǎn)一邊的進(jìn)線端（進(jìn)線座在上方），而用電設(shè)備應(yīng)接在動觸點(diǎn)一邊的出線端（出線座在下方），即“上進(jìn)下出”，不準(zhǔn)顛倒，以方便更換熔絲及確保用電安全。2.封閉式負(fù)荷開關(guān)封閉式負(fù)荷開關(guān)，俗稱鐵殼開關(guān)，一般在電力排灌、電熱器、電氣照明線路的配電設(shè)備中，作為手動不頻繁地接通與分?jǐn)嘭?fù)荷電路用。封閉式負(fù)荷開關(guān)在安裝時，應(yīng)保證外殼可靠接地，以防漏電而發(fā)生意外。接線時，電源線接在靜觸座的接線端上，負(fù)載則接在熔斷器一端，不得接反，以確保操作安全。

這種負(fù)荷開關(guān)由刀開關(guān)、熔斷器、滅弧裝置、操作手柄、操作機(jī)構(gòu)和外殼構(gòu)成。三把閘刀固定在一根絕緣方軸上，由操作手柄操縱；操作機(jī)構(gòu)設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖，當(dāng)蓋子打開時，手柄不能合閘，手柄合閘時，蓋子不能打開，保證了操作安全。在手柄轉(zhuǎn)軸與底座間還裝有速動彈簧，使刀開關(guān)的接通與斷開速度與手柄動作速度無關(guān)，抑制了電弧過大。封閉式負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)圖1.2.2轉(zhuǎn)換開關(guān)

轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱為組合開關(guān)，是一種變形刀開關(guān)，在結(jié)構(gòu)上是用動觸片代替了閘刀，以左右旋轉(zhuǎn)代替了刀開關(guān)的上下分合動作，有單極、雙極和多極之分。常用的型號有HZ等系列。組合開關(guān)多用于不頻繁接通和斷開的電路，或無電切換電路。如用作機(jī)床照明電路的控制開關(guān)，或5kW以下小容量電動機(jī)的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)控制。在選用時，可根據(jù)電壓等級、額定電流大小和所需觸點(diǎn)數(shù)選定。組合開關(guān)的圖形符號和文字符號組合開關(guān)共有三副靜觸片，每一副靜觸片的一邊固定在絕緣墊板上，另一邊伸出盒外并附有接線柱供電源和用電設(shè)備接線。三個動觸片裝在另外的絕緣墊板上，墊板套在附有手柄的砷絕緣桿上。手柄每次能沿任一方向旋轉(zhuǎn)900，并帶動三個動觸片分別與對應(yīng)的三副靜觸片保持接通或斷開。在開關(guān)轉(zhuǎn)軸上也裝有扭簧儲能裝置，使開關(guān)的分合速度也與手柄動作速度無關(guān)，有效地抑制了電弧過大。1.2.3

低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動空氣開關(guān)，是低壓配電網(wǎng)中的主要電器開關(guān)之一，它不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流、電動機(jī)工作電流和過載電流，而且可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏?。?yīng)用：主要用在不頻繁操作的低壓配電線路或開關(guān)柜(箱)中作為電源開關(guān)使用，并對線路、電器設(shè)備及電動機(jī)等實行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過電流、過載、短路、斷相、漏電等故障時，能自動切斷線路，起到保護(hù)作用．應(yīng)用十分廣泛。低壓斷路器的圖形符號和文字符號2.低壓斷路器的結(jié)構(gòu)低壓斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)、保護(hù)裝置（各種脫扣器）及外殼等幾部分組成。圖為常用的塑殼式DZ5-20型自動空氣開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)圖。3.低壓斷路器的工作原理2是自動空氣斷路器的三對主觸頭，與被保護(hù)的三相主電路相串聯(lián)，當(dāng)手動閉合電路后，其主觸頭由鎖鏈3鉤住搭鉤4，克服彈簧1的拉力，保持閉合狀態(tài)。搭鉤4可繞軸5轉(zhuǎn)動。當(dāng)被保護(hù)的主電路正常工作時，電磁脫扣器6中線圈所產(chǎn)生的電磁吸合力不足以將銜鐵8吸合；而當(dāng)被保護(hù)的主電路發(fā)生短路或產(chǎn)生較大電流時，電磁脫扣器6中線圈所產(chǎn)生電磁吸合力隨之增大，直至將銜鐵8吸合，并推動杠桿7，把搭鉤4頂離。在彈簧1的作用下主觸頭斷開，切斷主電路，起到保護(hù)作用。又當(dāng)電路電壓嚴(yán)重下降或消失時，欠電壓脫扣器11中的吸力減少或失去吸力，銜鐵10被彈簧9拉開，推動杠桿7，將搭鉤4頂開，斷開了主觸頭。當(dāng)電路發(fā)生過載時，過載電流流過發(fā)熱元件13，使雙金屬片12向上彎曲，將杠桿7推動，斷開主觸頭，從而起到保護(hù)作用。4.低壓斷路器的型號及主要參數(shù)主要參數(shù)：額定電壓、額定電流、極數(shù)、脫扣類型及其額定電流、整定范圍、電磁脫扣器整定范圍、主觸點(diǎn)的分?jǐn)嗄芰Φ取?/p>

1.3

熔斷器1.3.1

熔斷器的結(jié)構(gòu)和類型1.熔斷器的定義熔斷器俗稱保險絲，它是一種簡單有效的保護(hù)電器。在使用時，熔斷器串接在保護(hù)的電路中，作為電路及用電設(shè)備的短路和嚴(yán)重過載保護(hù)，其主要作用是短路保護(hù)。2.熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器主要由熔體和安裝熔體的熔管或熔座兩部分組成。其中熔體是主要部分，它既是感受元件又是執(zhí)行元件。熔體可做成絲狀、片狀、帶狀或籠狀，其材料有兩類：一類為低熔點(diǎn)材料，如鉛、鋅、錫及鉛錫合金等；另一類為高熔點(diǎn)材料，如銀、銅、鋁等。熔管是熔體的保護(hù)外殼，可做成封閉式或半封閉式，其材料一般為陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維。3.熔斷器的工作原理熔斷器的熔體與被保護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，熔體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量達(dá)到熔體的熔點(diǎn)時，熔體熔斷切斷電路，從而實現(xiàn)保護(hù)的目的。熔斷器的圖形符號和文字符號4.常見的熔斷器1）RC1V系列瓷插式熔斷器RC1V系列瓷插式熔斷器由動觸點(diǎn)、熔絲、瓷蓋、靜觸點(diǎn)和瓷底5部分組成。它主要用于交流50Hz、額定電壓380V及以下、額定電流220A及以下的低壓線路的末端或分支電路中，作為電氣設(shè)備的短路保護(hù)及一定程度的過載保護(hù)。1—動觸點(diǎn)；2—熔絲；3—瓷座；4—靜觸點(diǎn)；5—瓷蓋2）RL1系列螺旋式熔斷器RL1系列螺旋式熔斷器主要由瓷帽、金屬螺管、指示器、熔管、瓷套、下接線端、上接線端及瓷座等幾部分組成，它屬于有填料封閉管式熔斷器。1—上接線；2—瓷底；3—下接線端；4—瓷套；5—熔斷管；6—瓷帽1.3.2熔斷器的保護(hù)特性熔斷器的保護(hù)特性是指流過熔體的電流與熔體熔斷的時間的關(guān)系曲線，也稱安秒特性。通過熔體的電流越大，熔體熔斷的時間越短。1.3.3熔斷器的技術(shù)數(shù)據(jù)在選配熔斷器的時候，通常需要考慮以下主要技術(shù)參數(shù)。（1）額定電壓：是指熔斷器長期工作時以及分?jǐn)嗪竽軌虺惺艿碾妷褐?，其值一般大于或等于電氣設(shè)備的額定電壓。（2）額定電流：指熔斷器長期通過的、不超過允許溫升的最大工作電流值。（3）熔體的額定電流：指長期通過熔體而不熔斷的最大電流值。（4）熔體的熔斷電流：指通過熔體并使其熔化的最小電流值。（5）極限分?jǐn)嗄芰Γ褐溉蹟嗥髟诠收蠗l件下，能夠可靠地分?jǐn)嚯娐返淖畲蠖搪冯娐冯娏髦?。熔斷器的選擇對熔斷器的要求：在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時，熔斷器不應(yīng)熔斷；在出現(xiàn)短路時，應(yīng)立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動（如電動機(jī)啟動過程）時，熔斷器不應(yīng)熔斷；在用電設(shè)備持續(xù)過載時，應(yīng)延時熔斷。對熔斷器的選用主要包括類型選擇和熔體額定電流的確定。（1）類型的選擇：依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小。（2）額定電壓的選擇：要大于或等于電路的額定電壓。（3）額定電流的選擇：依據(jù)負(fù)載情況而選擇。電阻性負(fù)載或照明電路：這類負(fù)載的啟動過程很短，運(yùn)行電流較平穩(wěn)，一般按負(fù)載額定電流的1~1.1倍選用熔體的額定電流，進(jìn)而選定熔斷器的額定電流。電動機(jī)等感性負(fù)載：這類負(fù)載的啟動電流為額定電流的4~7倍，一般選擇熔體的額定電流為電動機(jī)額定電流的1.5~2.5倍。對于多臺電動機(jī)，要求式中，——熔體額定電流（A）；——最大一臺電動機(jī)的額定電流（A）。為防止發(fā)生越級熔斷，供電干和支線熔斷器間應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)配合，為此應(yīng)使供電干線熔斷器比供電支線大1~2個級差。1.3.4熔斷器的使用及維護(hù)應(yīng)正確選用熔體及熔斷器。安裝螺旋式熔斷器時，必須注意將電源線接到瓷底座的下線端，以保證其安全。瓷插式熔斷器在安裝熔絲時，熔絲應(yīng)順著螺釘旋緊方向繞過去，同時應(yīng)注意不要劃傷熔絲，也不要把熔絲繃緊以免減小熔絲截面尺寸或插斷熔絲。更換熔體時應(yīng)切斷電源，并應(yīng)換上相同額定電流的熔體，不能隨意加大熔體。電動機(jī)啟動瞬間熔體即熔斷，其故障的原因一般是熔體安裝時受損傷或熔體規(guī)格太小以及負(fù)載側(cè)短路或接地。熔絲未熔斷但電路不通，其故障的原因一般是熔體兩端或接線端接觸不良。1.4

主令電器定義：主令電器是用來發(fā)布命令、改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器。作用：可直接作用于控制電路，也可通過電磁式電器的轉(zhuǎn)換對電路實現(xiàn)控制。主要類型：控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、凸輪控制器等。

1.4.1

控制按鈕1.控制按鈕的定義控制按鈕是一種典型的主令電器，其作用通常是用來短時間地接通或斷開小電流的控制電路，從而控制電動機(jī)或其他電器設(shè)備的運(yùn)行。2.控制按鈕的結(jié)構(gòu)控制按鈕的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。它既有常開觸頭，也有常閉觸頭。常態(tài)時在復(fù)位彈簧的作用下，由橋式動觸頭將靜觸頭1、2閉合，靜觸頭3、4斷開；當(dāng)按下按鈕時，橋式動觸頭將1、2分?jǐn)啵?、4閉合。1、2被稱為常閉觸頭或動斷觸頭，3、4被稱為常開觸頭或動合觸頭。1、2—常閉觸頭；3、4—常開觸頭5—橋式觸頭；

6—復(fù)位彈簧；7—按鈕帽3.控制按鈕的電氣符號4.控制按鈕的型號及含義常用的按鈕型號有LA2、LAl8、LAl9、LA20及新型號LA25等系列。LA25系列按鈕的型號意義如下：為標(biāo)明按鈕的作用，避免誤操作，通常將按鈕帽做成紅、綠、黑、黃、藍(lán)、白、灰等色。國標(biāo)對按鈕顏色作了如下規(guī)定：“停止”和“急?！卑粹o必須是紅色。當(dāng)按下紅色按鈕時，必須使設(shè)備斷電，停止工作?！皢印卑粹o的顏色是綠色?！皢印迸c“停止”交替動作的按鈕必須是黑色、白色或灰色，不得用紅色和綠色?！包c(diǎn)動”按鈕必須是黑色?！皬?fù)位”按鈕（如保護(hù)繼電器的復(fù)位按鈕）必須是藍(lán)色。當(dāng)復(fù)位按鈕還有停止的作用時，則必須是紅色。5.控制按鈕的顏色1.4.2行程開關(guān)與接近開關(guān)1.行程開關(guān)的定義

行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)，它利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的碰撞，使其內(nèi)部觸點(diǎn)動作，分?jǐn)嗷蚯袚Q電路，從而實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的自動往復(fù)控制或限位保護(hù)。2.行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。行程開關(guān)主要由三部分組成：操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼。行程開關(guān)種類很多，按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式和微動式三種。直動式行程開關(guān)的動作原理與按鈕相同。但它的缺點(diǎn)是觸頭分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的移動速度，當(dāng)移動速度低于0.4m/min時，觸頭分?jǐn)嗵?，易受電弧燒損。為此，應(yīng)采用有彈簧機(jī)構(gòu)瞬時動作的滾輪式行程開關(guān)。直動式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)圖3.行程開關(guān)的電氣符號4.行程開關(guān)的型號及含義5.接近開關(guān)接近開關(guān)：靠移動物體與接近開關(guān)的感應(yīng)頭接近時，使其輸出一個電信號，故又稱為無觸頭開關(guān)。在繼電接觸器控制系統(tǒng)中應(yīng)用時，接近開關(guān)輸出電路要驅(qū)動一個中間繼電器，由其觸頭對繼電接觸器電路進(jìn)行控制。接近開關(guān)分為電容式和電感式兩種。電感式電容式電感式接近開關(guān)：其感應(yīng)頭是一個具有鐵氧體磁心的電感線圈，故只能檢測金屬物體的接近。電路由三極管VT1、振蕩線圈L及電容器C1、C2、C3組成電容三點(diǎn)式高頻振蕩器，其輸出經(jīng)由VT2級放大，經(jīng)VD3、VD4整流成直流信號，加到三極管VT5的基極，晶體管VT6、VT7構(gòu)成施密特電路，VT8級為接近開關(guān)的輸出電路。LJ2系列晶體管接近開關(guān)電路原理圖電感式接近開關(guān)工作原理：當(dāng)開關(guān)附近沒有金屬物體時，高頻振蕩器諧振，其輸出經(jīng)由VT2放大并整流成直流，使VT2導(dǎo)通，施密特電路VT6截止，VT7飽和導(dǎo)通，輸出級VT8截止，接近開關(guān)無輸出。當(dāng)金屬物體接近振蕩線圈L時，振蕩減弱，直到停止，這時VT5截止，施密特電路翻轉(zhuǎn)，VT7截止，VT8飽和導(dǎo)通，亦有輸出。其輸出端可帶繼電器或其他負(fù)載。電容式接近開關(guān)：其感應(yīng)頭只是一個圓形平板電極，這個電極與振蕩電路的地線形成一個分布電容，當(dāng)有導(dǎo)體或介質(zhì)接近感應(yīng)頭時，電容量增大而使振蕩器停振，輸出電路發(fā)出電信號。由于電容式接近開關(guān)既能檢測金屬，又能檢測非金屬及液體，因而在國外應(yīng)用得十分廣泛。接近開關(guān)是采用非接觸型感應(yīng)輸入和晶體管作無觸頭輸出及放大開關(guān)構(gòu)成的開關(guān)，其線路具有可靠性高、壽命長、操作頻率高等優(yōu)點(diǎn)。近年來獲得了廣泛的應(yīng)用。1.4.3萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的定義：是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)動時，帶動開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動，從而使觸頭按規(guī)定順序閉合或斷開。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)一般用于交流500V、直流440V、約定發(fā)熱電流20A以下的電路中，作為電氣控制線路的轉(zhuǎn)換和配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制、電氣測量儀表轉(zhuǎn)換，也可用于小容量異步電動機(jī)、伺服電動機(jī)、微電動機(jī)的直接控制。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖為LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層的結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由觸頭座、操作定位機(jī)構(gòu)、凸輪、手柄等部分組成，其操作位置有0～12個，觸頭底座有1～10層，每層底座均可裝三對觸頭。每層凸輪均可做成不同形狀，當(dāng)操作手柄帶動凸輪轉(zhuǎn)到不同位置時，可使各對觸頭按設(shè)置的規(guī)律接通和分?jǐn)?，因而這種開關(guān)可以組成數(shù)百種線路方案，以適應(yīng)各種復(fù)雜要求，故被稱之為“萬能”轉(zhuǎn)換開關(guān)。1.4.4凸輪控制器定義：是一種大型的手動控制電器，也是多檔位、多觸頭，利用手動操作，轉(zhuǎn)動凸輪去接通和分?jǐn)嘣试S通過大電流的觸頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。應(yīng)用：主要用于起重設(shè)備，直接控制中、小型繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動、制動、調(diào)速和換向。凸輪控制器的結(jié)構(gòu)凸輪控制器主要由觸頭、手柄、轉(zhuǎn)軸、凸輪、滅弧罩及定位機(jī)構(gòu)等組成。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動時，在絕緣方軸上的凸輪隨之轉(zhuǎn)動，從而使觸頭組按順序接通、分?jǐn)嚯娐?，改變繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)定子電路的接法和轉(zhuǎn)子電路的電阻值，直接控制電動機(jī)的起動、調(diào)速、換向及制動。凸輪控制器與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)雖然都是用凸輪來控制觸頭的動作，但兩者的用途則完全不同。1—靜觸頭；2—動觸頭；3—觸頭彈簧；4—復(fù)位彈簧；5—滾子；6—絕緣方軸；7—凸輪凸輪控制器的觸頭通斷表示方法它與轉(zhuǎn)換開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的表示方法相同，操作位置分為零位、向左、向右擋位。具體的型號不同，其觸頭數(shù)目的多少也不同。圖中數(shù)字1～4表示觸頭號，2、l、0、1、2表示擋位（即操作位置）。圖中虛線表示操作位置，在不同操作位置時，各對觸頭的通斷狀態(tài)示于觸頭的下方或右側(cè)與虛線相交位置，在觸頭右、下方涂黑圓點(diǎn)，表示在對應(yīng)操作位置時觸頭接通，沒涂黑圓點(diǎn)的觸頭在該操作位置不接通。1.5交流接觸器當(dāng)電動機(jī)功率稍大或啟動頻繁時，使用手動開關(guān)控制既不安全又不方便，更無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動控制，此時就需要用自動電器來替代普通的手動開關(guān)。接觸器的定義：是一種用來頻繁地接通或分?jǐn)嘟?、直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器，主要用于控制電動機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)和電容器組等。它是電力拖動自動控制系統(tǒng)中使用最廣泛的電器元件之一。接觸器的分類：按其主觸頭通過電流的種類不同，可分為交流接觸器和直流接觸器。其結(jié)構(gòu)大致相同，下面以交流接觸器為例，分析接觸器的組成部分和作用。1.5.1

交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理1—鐵心；2—銜鐵；3—線圈；4—常閉觸點(diǎn)；5—常開觸點(diǎn)1.交流接觸器的結(jié)構(gòu)四個組成部分：電磁結(jié)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧罩和其他部分1）電磁機(jī)構(gòu)組成：線圈、銜鐵和鐵心等。它能產(chǎn)生電磁吸力，驅(qū)使觸頭動作。在鐵心頭部平面上都裝有短路環(huán)。安裝短路環(huán)的目的是消除交流電磁鐵在吸合時可能產(chǎn)生的銜鐵振動和噪音。當(dāng)交變電流過零時，電磁鐵的吸力為零，銜鐵被釋放，當(dāng)交變電流過了零值后，銜鐵又被吸合，這樣一放一吸，使銜鐵發(fā)生振動。當(dāng)裝上短路環(huán)后，在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流，能阻止交變電流過零時磁場的消失，使銜鐵與鐵心之間始終保持一定的吸力，因此消除了振動現(xiàn)象。2）觸頭系統(tǒng)包括主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通和分?jǐn)嘀麟娐?，通常為三對常開觸頭。輔助觸頭用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖作用，故又稱聯(lián)鎖觸頭，一般有常開、常閉觸頭各兩對。在線圈未通電時（即平常狀態(tài)下），處于相互斷開狀態(tài)的觸頭叫常開觸頭，又叫動合觸頭；處于相互接觸狀態(tài)的觸頭叫常閉觸頭，又叫動斷觸頭。接觸器中的常開和常閉觸頭是聯(lián)動的，當(dāng)線圈通電時，所有的常閉觸頭先行分?jǐn)?，然后所有的常開觸頭跟著閉合；當(dāng)線圈斷電時，在反力彈簧的作用下，所有觸頭都恢復(fù)原來的平常狀態(tài)。3）滅弧罩額定電流在20A以上的交流接觸器，通常都設(shè)有陶瓷滅弧罩。它的作用是能迅速切斷觸頭在分?jǐn)鄷r所產(chǎn)生的電弧，以避免發(fā)生觸頭燒毛或熔焊。4）其他部分包括反力彈簧、觸頭壓力簧片、緩沖彈簧、短路環(huán)、底座和接線柱等。反力彈簧的作用是當(dāng)線圈斷電時使銜鐵和觸頭復(fù)位。觸頭壓力簧片的作用是增大觸頭閉合時的壓力，從而增大觸頭接觸面積，避免因接觸電阻增大而產(chǎn)生觸頭燒毛現(xiàn)象。緩沖彈簧可以吸收銜鐵被吸合時產(chǎn)生的沖擊力，起保護(hù)底座的作用。2.交流接觸器的電氣符號3.交流接觸器的工作原理

交流接觸器有兩種工作狀態(tài)：得電狀態(tài)（動作狀態(tài)）和失電狀態(tài)（釋放狀態(tài)）。接觸器主觸點(diǎn)的動觸頭裝在與銜鐵相連的絕緣連桿上，其靜觸點(diǎn)則固定在殼體上。當(dāng)線圈得電后，線圈產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸合。銜鐵帶動動觸點(diǎn)動作，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，分?jǐn)嗷蚪油ㄏ嚓P(guān)電路。當(dāng)線圈失電時，電磁吸力消失，銜鐵在反作用彈簧的作用下釋放，各觸點(diǎn)隨之復(fù)位。接觸器具有遙控功能，同時還具有欠壓、失壓保護(hù)的功能，接觸器的主要控制對象是電動機(jī)。1.5.2交流接觸器的型號與主要技術(shù)參數(shù)1.交流接觸器的型號2.交流接觸器的主要技術(shù)參數(shù)額定電壓：接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。交流電壓的等級有127V、220V、380V和500V。額定電流：接觸器銘牌上的額定電流是指主觸頭的額定電流。交流電流的等級有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A和600A。吸引線圈的額定電壓：交流電壓的等級有36V、110V、127V、220V和380V。另外還有接通與分?jǐn)嗄芰﹄姎鈮勖蜋C(jī)械壽命、線圈的起動功率與吸持功率等技術(shù)參數(shù)。3.交流接觸器的選用類型的選擇：根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)選用直流或交流接觸器。主觸點(diǎn)額定電壓的選擇：大于等于主電路工作電壓。主觸點(diǎn)額定電流的選擇：大于等于被控電路額定電流。吸引線圈的額定電壓與頻率：與所控制電路的選用電壓、頻率相一致。1.5.3

直流接觸器定義:主要用于額定電壓至440V、額定電流至1600A的直流電力線路中，作為遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐?，用以控制直流電動機(jī)的頻繁啟動、停止和反向。結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)及符號同交流接觸器；a.因電磁機(jī)構(gòu)同直流電，鐵芯不發(fā)熱，吸引線圈匝數(shù)多，電阻大，銅耗大，線圈本身發(fā)熱，因此為長而薄的圓筒形，切不設(shè)線圈骨架，以便線圈與鐵芯直接接觸，便于散熱。b.觸頭分主觸頭和輔助觸頭，因通斷電流大，次數(shù)多，主觸頭采用滾滑接觸的指形觸頭；輔助觸頭由于通斷電流小，采用點(diǎn)接觸的橋式觸頭；c.采用磁吹滅弧裝置，利用電磁力把電弧“吹”長，拉入耐弧材料制成的狹縫滅弧罩內(nèi)滅弧。1.6繼電器繼電器是一種根據(jù)電量（電流、電壓）或非電量（時間、速度、溫度、壓力等）的變化自動接通和斷開控制電路，以完成控制或保護(hù)任務(wù)的電器。它具有輸入電路（又稱感應(yīng)元件）和輸出電路（又稱執(zhí)行元件）。當(dāng)感應(yīng)元件中的輸入量變化到某一定值時，繼電器動作，執(zhí)行元件便接通或斷開控制電路。其觸點(diǎn)通常接在控制電路中。電磁式繼電器：其結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似，結(jié)構(gòu)上也是由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。但是，繼電器控制的是小功率信號系統(tǒng)，流過觸頭的電流很弱，所以不需要滅弧裝置，另外，繼電器可以對各種輸入量作出反應(yīng)，而接觸器只有在一定的電壓信號下才能動作。繼電器的種類：電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器以及溫度、壓力、計數(shù)、頻率繼電器等繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。其主要區(qū)別在于：接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流；繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。繼電器和接觸器的區(qū)別是什么呢？1.6.1

電流、電壓繼電器1.電流繼電器根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器稱為電流繼電器。電流繼電器的線圈串接在被測量的電路中，以反映電流的變化，其觸點(diǎn)接在控制電路中，用于控制接觸器線圈或信號指示燈的通/斷。為了不影響被測電路的正常工作，電流繼電器線圈阻抗應(yīng)比被測電路的等效阻抗小得多。因此，電流繼電器的線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。

電流繼電器的分類：按用途還可分為過電流繼電器和欠電流繼電器。過電流繼電器的任務(wù)是當(dāng)電路發(fā)生短路及過流時立即將電路切斷，繼電器線圈電流小于整定電流時繼電器不動作，只有超過整定電流時才動作。過電流繼電器的動作電流整定范圍，交流過流繼電器為110％～350％IN，直流過流繼電器為70％~300％IN。欠電流繼電器的任務(wù)是當(dāng)電路電流過低時立即將電路切斷，繼電器線圈通過的電流大于或等于整定電流時，繼電器吸合，只有電流低于整定電流時，繼電器才釋放。欠電流繼電器動作電流整定范圍，吸合電流為30％～50％IN，釋放電流為10％～20％IN，欠電流繼電器一般是自動復(fù)位的。2.電壓繼電器電壓繼電器是根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器，其結(jié)構(gòu)與電流繼電器相似，不同的是電壓繼電器的線圈與被測電路并聯(lián)，以反映電壓的變化，因此，它的吸引線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、電阻大。電壓繼電器的分類：按用途也可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。過電壓繼電器動作電壓整定范圍為105％～120％UN；欠電壓繼電器吸合電壓調(diào)整范圍為30％～50％UN，釋放電壓調(diào)整范圍為7％～20％UN。電流、電壓繼電器的電氣符號1.6.2中間繼電器中間繼電器的作用：是將一個輸入信號變成多個輸出信號或?qū)⑿盘柗糯?即增大觸頭容量)的繼電器。其實質(zhì)為電壓繼電器，但它的觸頭數(shù)量較多（可達(dá)8對），觸頭容量較大（5～10A），動作靈敏。中間繼電器的分類：按電壓分為兩類，一類是用于交直流電路中的JZ系列，另一類是只用于直流操作的各種繼電保護(hù)線路中的DZ系列。新型中間繼電器觸頭閉合過程中動、靜觸頭間有一段滑擦、滾壓過程，可以有效地清除觸頭表面的各種生成膜及塵埃，減小了接觸電阻，提高了接觸可靠性，有的還裝了防塵罩或采用密封結(jié)構(gòu)，也是提高可靠性的措施。有些中間繼電器安裝在插座上，插座有多種型式可供選擇，有些中間繼電器可直接安裝在導(dǎo)軌上，安裝和拆卸均很方便。常用的有JZl8、MA、K、HH5、RTll等系列。中間繼電器的電氣符號1.6.3

時間繼電器1.時間繼電器的定義感受部分在感受外界信號后，經(jīng)過一段時間才能使執(zhí)行部分動作的繼電器，叫做時間繼電器。即當(dāng)吸引線圈通電或斷電以后，其觸頭經(jīng)過一定延時才動作，以控制電路的接通或分?jǐn)?；時間繼電器的種類很多，主要有直流電磁式、空氣阻尼式、電動式、電子式等幾大類。延時方式有通電延時和斷電延時兩種。

2.常見的時間繼電器1）直流電磁式該類繼電器用阻尼的方法來延緩磁通變化的速度，以達(dá)到延時的目的。其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，壽命長，允許通電次數(shù)多，但僅適用于直流電路，延時時間較短。一般通電延時僅為0.1～0.5s，而斷電延時可達(dá)0.2～10s。因此，直流電磁式時間繼電器主要用于斷電延時。2）空氣式該類繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、工作觸頭及氣室三部分組成，它的延時是靠空氣的阻尼作用來實現(xiàn)的。常見的型號有JS7-A系列，按其控制原理有通電延時和斷電延時兩種類型。通電延時型的工作原理：當(dāng)通電延時型時間繼電器電磁鐵線圈1通電后，將銜鐵4吸下，于是頂桿6與銜鐵間出現(xiàn)一個空隙，當(dāng)與頂桿相連的活塞12在彈簧7作用下由上向下移動時，在橡皮膜9上面形成空氣稀薄的空間（氣室），空氣由進(jìn)氣孔11逐漸進(jìn)入氣室，活塞因受到空氣的阻力，不能迅速下降，在降到一定位置時，杠桿15使觸頭14動作（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）。線圈斷電時，彈簧使銜鐵和活塞等復(fù)位，空氣經(jīng)橡皮膜與頂桿之間推開的氣隙迅速排出，觸點(diǎn)瞬時復(fù)位?？諝庾枘崾綍r間繼電器延時時間有0.4～180s和0.4～60s兩種規(guī)格。優(yōu)點(diǎn)：延時范圍較寬、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、壽命長等，是機(jī)床交流控制線路中常用的時間繼電器。缺點(diǎn)：延時精度較低。3）電動機(jī)式時間繼電器該類繼電器由同步電動機(jī)、減速齒輪機(jī)構(gòu)、電磁離合系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，電動機(jī)式時間繼電器延時時間長（可達(dá)數(shù)十小時），延時精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，常用的有JSl0、JSll系列和7PR系列。4）電子式時間繼電器該類繼電器的早期產(chǎn)品多是阻容式，近期開發(fā)的產(chǎn)品多為數(shù)字式，又稱計數(shù)式，它是由脈沖發(fā)生器、計數(shù)器、數(shù)字顯示器、放大器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的，具有延時時間長、調(diào)節(jié)方便、精度高的優(yōu)點(diǎn)，有的還帶有數(shù)字顯示，應(yīng)用很廣，可取代阻容式、空氣式、電動機(jī)式等時間繼電器。該類時間繼電器只有通電延時型，延時觸頭均為2NO、2NC，無瞬時動作觸頭。3.時間繼電器的電氣符號1.6.4熱繼電器作用：利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護(hù)電器。作為電動機(jī)的過載保護(hù)及三角形接法的三相異步電動機(jī)的斷相保護(hù)。你知道什么是過載么？電動機(jī)在拖動生產(chǎn)機(jī)械時，常遇到過載情況。電動機(jī)過載時→M轉(zhuǎn)速下降，流過M定子繞組的電流增大，M繞組溫度升高→若過載嚴(yán)重或過載時間長，M繞組超過溫升→將加劇繞組絕緣的老化，縮短電動機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時可燒毀電動機(jī)。熱繼電器結(jié)構(gòu)：熱元件

雙金屬片

觸點(diǎn)串聯(lián)在M定子繞組即電動機(jī)主電路中?？拷鼰嵩?；由兩層線膨脹系數(shù)不同的金屬壓焊而成。串聯(lián)在控制回路中（即KM的電磁線圈所在回路）工作原理：3—熱元件2—雙金屬片M定子繞組為三角形接法的，必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。其本質(zhì)是在普通熱繼電器的基礎(chǔ)上增加一個差動機(jī)構(gòu)，對三個電流進(jìn)行比較。熱繼電器的復(fù)位方式：手動復(fù)位自動復(fù)位正確使用及維護(hù)：對于重要設(shè)備，一旦熱繼電器FR動作后，必須待故障排除后方可重新起動電動機(jī)，應(yīng)采用手動復(fù)位方式；若電氣控制柜距操作地點(diǎn)較遠(yuǎn)，且從工藝上又易于看清過載情況，則可采用自動復(fù)位方式。FR和被保護(hù)電動機(jī)的周圍介質(zhì)溫度盡量相同，否則會破壞已調(diào)整好的配合情況。FR必須按照產(chǎn)品說明書中規(guī)定的方式安裝。當(dāng)與其他電器裝在一起時，應(yīng)將FR置于其他電器下方，以免其動作特性受其他電器發(fā)熱的影響。使用中定期去除塵埃和污垢并定期通電校驗其動作特性。電氣符號：1.6.5速度繼電器速度繼電器又稱為反接制動繼電器。主要作用：與接觸器配合，實現(xiàn)對電動機(jī)的制動。也就是說，在三相交流異步電動機(jī)反接制動轉(zhuǎn)速過零時，自動切除反相序電源。主要組成：由轉(zhuǎn)子、圓環(huán)(籠型空心繞組)和觸點(diǎn)三部分組成。工作原理：轉(zhuǎn)子由一塊永久磁鐵制成，與電動機(jī)同軸相連，用以接收轉(zhuǎn)動信號。當(dāng)轉(zhuǎn)子（磁鐵）旋轉(zhuǎn)時，籠型繞組切割轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成環(huán)內(nèi)電流。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，這一電流就越大。此電流與磁鐵磁場相作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，圓環(huán)在此力矩的作用下帶動擺桿，克服彈簧力而順著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向擺動，并撥動觸點(diǎn)改變其通斷狀態(tài)（在擺桿左右各設(shè)一組切換觸點(diǎn)，分別在速度繼電器正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時發(fā)生作用）。當(dāng)調(diào)節(jié)彈簧彈性力時，可使速度繼電器在不同轉(zhuǎn)速時切換觸點(diǎn)，改變通/斷狀態(tài)。

速度繼電器的動作速度一般不低于120r/min，復(fù)位轉(zhuǎn)速約在100r/min以下，該數(shù)值可以調(diào)整。工作時，允許的轉(zhuǎn)速高達(dá)1000～3600r/min。由速度繼電器的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)切換觸點(diǎn)的動作，來反映電動機(jī)轉(zhuǎn)向和速度的變化。速度繼電器的電氣符號第2章電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)2.1電氣控制系統(tǒng)圖識圖及制圖標(biāo)準(zhǔn)2.2三相異步電動機(jī)啟動控制線路2.3三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路2.4三相異步電動機(jī)制動控制電路2.5三相籠型異步電動機(jī)調(diào)速控制電路2.6異步電動機(jī)的其他控制電路2.7電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)

2.1電氣控制系統(tǒng)圖識圖及制圖標(biāo)準(zhǔn)電氣控制線路是由許多電氣元器件按具體要求而組成的一個系統(tǒng)。為了表達(dá)生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)等設(shè)計意圖，同時也為了方便電氣元器件的安裝、調(diào)整、使用和維修，必須將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元器件的聯(lián)接用一定的圖形表示出來，這種圖就是電氣控制系統(tǒng)圖。電氣控制系統(tǒng)圖包括電氣原理圖、電氣安裝圖、電器布置圖、互連圖和框圖等。

2.1.1常用電氣控制系統(tǒng)的圖示符號1.圖形符號圖形符號通常用于圖樣或其他文件，以表示一個設(shè)備或概念，它包括符號要素、一般符號和限定符號。（1）符號要素它是一種具有確定意義的簡單圖形，必須同其他圖形組合才能構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點(diǎn)的符號就由接觸器觸點(diǎn)功能符號和常開觸點(diǎn)符號組合而成。（2）一般符號用以表示一類產(chǎn)品或此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號。如電動機(jī)的一般符號為“*”，“*”號用M代替可以表示電動機(jī)，用G代替可以表示發(fā)電機(jī)。（3）限定符號用于提供附加信息的一種加在其他符號上的符號。限定符號一般不能單獨(dú)使用，但它可以使圖形符號更具多樣性。例如，在電阻器一般符號的基礎(chǔ)上分別加上不同的限定符號，就可以得到可變電阻器、壓敏電阻器、熱敏電阻器等。

2.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。文字符號分為基本文字符號和輔助文字符號。（1）基本文字符號基本文字符號有單字母符號和雙字母符號兩種。單字母符號是按拉丁字母順序?qū)⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為23個大類，每一類用一個專用單字母符號表示，如“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類。雙字母符號是由一個表示種類的單字母符號與另一字母組成，組合形式是單字母符號在前，另一個字母在后的次序列出。如“F”表示保護(hù)器件類，“FU”則表示熔斷器。（2）輔助文字符號輔助文字符號是用以表示電氣設(shè)備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征的，如“L”表示限制，“RD”表示紅色等。輔助文字符號也可以放在表示種類的單字母符號后邊組成雙字母符號，如“SP”表示壓力傳感器，“YB”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(jìn)行組合，如“MS”表示同步電動機(jī)。輔助文字符號還可以單獨(dú)使用，如“ON”表示接通，“M”表示中間線等。（3）補(bǔ)充文字符號的原則如基本文字符號和輔助文字符號不能滿足使用要求時，可按國家標(biāo)準(zhǔn)中文字符號組成原則予以補(bǔ)充。1）在不違背國家標(biāo)準(zhǔn)文字符號編制原則的條件下，可采用國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電氣技術(shù)文字符號。2）在優(yōu)先采用基本文字符號和輔助文字符號的前提下，可補(bǔ)充國家標(biāo)準(zhǔn)中未列出的雙字母符號和輔助文字符號。3）使用文字符號時，應(yīng)按有關(guān)電氣名詞術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的英文術(shù)語縮寫而成?；疚淖址柌坏贸^兩個字母，輔助文字符號一般不能超過三個字母。

3.接線端子標(biāo)記三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)記，中性線為N。電源開關(guān)之后的三相交流電源主電路分別按U、V、W順序進(jìn)行標(biāo)記，接地端為PE。電動機(jī)分支電路各接點(diǎn)標(biāo)記采用三相文字代號后面加數(shù)字來表示，數(shù)字中的個位數(shù)表示電動機(jī)代號，十位數(shù)表示該支路接點(diǎn)的代號，從上到下按數(shù)值的大小順序標(biāo)記。如U11表示M1電動機(jī)的第一相的第一個接點(diǎn)代號，U21為第一相的第二個接點(diǎn)代號，以此類推。電動機(jī)繞組首端分別用U1、V1、W1標(biāo)記，尾端分別用U2、V2、W2標(biāo)記，雙繞組的中點(diǎn)則用U3、V3、W3標(biāo)記。

結(jié)合圖例講解：

4.項目代號在電路圖上，通常用一個圖形符號表示的基本件、部件、組件、功能單元、設(shè)備、系統(tǒng)等，稱為項目。項目代號是用以識別圖、圖表、表格中和設(shè)備上的項目種類，并提供項目的層次關(guān)系、種類、實際位置等信息的一種特定的代碼。通過項目代號可以將圖、圖表、表格、技術(shù)文件中的項目與實際設(shè)備中的該項目一一對應(yīng)和聯(lián)系起來。

常用的電氣圖形、文字符號見教材表2-1所列。

電氣控制系統(tǒng)圖包括電氣原理圖、電氣安裝圖、電器布置圖、互連圖和框圖等。各種圖的圖紙尺寸一般選用297mm×210mm、297mm×420mm、用420mm×594mm、594mm×841mm四種幅面。2.1.2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)系和電氣工作原理的圖稱為電氣原理圖。圖2-1所示即為CW6132型普通車床電氣原理電路圖。電氣原理圖繪制原則：1.電氣原理圖應(yīng)采用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)圖形符號，按主電路與輔助電路分開，并依據(jù)各電氣元件的動作順序等原則而繪制。

2.電器應(yīng)是未通電時的狀態(tài)；二進(jìn)制邏輯元件應(yīng)是置零時的狀態(tài)；機(jī)械開關(guān)應(yīng)是循環(huán)開始前的狀態(tài)。3.控制系統(tǒng)內(nèi)的全部電機(jī)、電器和其他器械的帶電部件，都應(yīng)在原理圖中表示出來。4.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(diǎn)表。5.原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個電源電路的電壓值、極性、頻率及相數(shù)；某些元器件的特性；不常用電器的操作方式、狀態(tài)和功能。6.動力電路的電源電路繪成水平線，受電部分的主電路和控制保護(hù)支路，分別垂直繪制在動力電路下面的左側(cè)和右側(cè)。7.原理圖中，各個電器元件在控制線路中的位置，不按實際位置畫出，為了表示是同一元件，電器的不同部件要用同一文字符號來表示。8.電氣元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按工作順序排列，其布局順序應(yīng)該是從上到下，從左到右。9.電氣原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(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)。2.1.3電器元件布置圖

電器元件布置圖所繪內(nèi)容為原理圖中各元器件的實際安裝位置，可按實際情況分別繪制，如電氣控制箱中的電器板、控制面板等。

注意事項：1.體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器安裝板的下面，發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器板的上面。2.強(qiáng)電弱電應(yīng)分開，弱電應(yīng)屏蔽。3.需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。4.電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安裝在一起。5.電器元件布置不宜過密，要留有一定間距，如有走線槽，應(yīng)加大各排電器間距。2.1.4電氣安裝接線圖安裝接線圖是電氣原理圖的具體實現(xiàn)形式，它是用規(guī)定的圖形符號按各電器元件相對位置而繪制的實際接線圖，因而可以直接用于安裝配線。注意事項：1.接線圖中的各電氣元件的圖形符號、文字符號及接線端子的編號應(yīng)與電氣原理圖一致，并按電氣原理圖連接。2.各電氣元件均按其在安裝底板中的實際安裝位置繪出，元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例繪制。3.一個元件的所有部件繪在一起，并且用點(diǎn)劃線框起來，即采用集中表示法。有時將多個電氣元件用點(diǎn)劃線框起來，表示它們是安裝在同一安裝底板上的。4.安裝底板內(nèi)外的電氣元件之間的連線通過接線端子板進(jìn)行連接，安裝底板上有幾個接至外電路的引線，端子板上就應(yīng)繪出幾個線的接點(diǎn)。5.繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。

2.1.5閱讀和分析電氣控制電路圖的方法1.識圖的基本方法

電氣控制線路圖識圖的基本方法是“先機(jī)后電、先主后輔、化整為零、集零為整、統(tǒng)觀全局、總結(jié)特點(diǎn)”。（1）先機(jī)后電首先了解生產(chǎn)機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行情況、工藝要求、操作方法，以期對生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行有個總體的了解，進(jìn)而明確對電力拖動的要求，為分析電路作好前期準(zhǔn)備。（2）先主后輔先閱讀主電路，看設(shè)備由幾臺電動機(jī)拖動，各臺電動機(jī)的作用，結(jié)合加工工藝分析電動機(jī)的起動方法，有無正反轉(zhuǎn)控制，采用何種制動方式，采用哪些電動機(jī)保護(hù)措施。然后再分析輔助電路。

1.識圖的基本方法（3）化整為零在分析控制電路時，根據(jù)主電路中各電動機(jī)、電磁閥等執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，將電動機(jī)控制電路，按功能不同劃分為若干個局部控制電路來進(jìn)行分析。其步驟為：①從執(zhí)行電器（電動機(jī)、電磁閥等）著手，看主電路上有哪些控制電器的觸點(diǎn)，根據(jù)其組合規(guī)律看控制方式；②根據(jù)主電路的控制電器主觸點(diǎn)文字符號，在控制電路中找到有關(guān)的控制環(huán)節(jié)及環(huán)節(jié)間的相互聯(lián)系，對各臺電動機(jī)的控制電路劃分成若干個局部電路，每一臺電動機(jī)的控制電路，又按起動環(huán)節(jié)、制動環(huán)節(jié)、調(diào)速環(huán)節(jié)、反向運(yùn)行環(huán)節(jié)來分析電路；③設(shè)想按動了某操作按鈕，查對電路，觀察電氣元件的觸點(diǎn)是如何控制其他電氣元件動作的，再查看這些被帶動的控制電氣元件的觸點(diǎn)又是如何控制執(zhí)行電器或其他電氣元件動作的。

1.識圖的基本方法（4）集零為整、統(tǒng)觀全局、總結(jié)特點(diǎn)在逐個分析完局部電路后，還應(yīng)統(tǒng)觀全部電路，看各局部電路之間的聯(lián)鎖關(guān)系，機(jī)電液之間的配合情況，電路中設(shè)有哪些保護(hù)環(huán)節(jié)。以期對整個電路有清晰的了解，對電路中的每個電路、電器中的每個觸點(diǎn)的作用都應(yīng)了解清楚。最后總體檢查，經(jīng)過化整為零，初步分析了每一個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系后，還必須用“集零為整”的方法，檢查整個控制電路，看是否有遺漏。特別要從整體角度去進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，理解電路中每個電氣元件的作用。在讀圖過程中，特別要注意相互間的聯(lián)系和制約關(guān)系。

2.識圖的查線讀圖法閱讀和分析電氣控制電路圖的基本方法是查線讀圖法（直接讀圖法或跟蹤追擊法）。（1）識讀主電路的步驟第一步：分清主電路中用電設(shè)備。第二步：要弄清楚用電設(shè)備是用什么電氣元件控制的。第三步：了解主電路中其他元器件的作用。第四步：看電源。

2.識圖的查線讀圖法（2）識讀輔助電路的步驟第一步：看電源。第二步：看輔助電路是如何控制主電路的。第三步：研究電氣元件之間的聯(lián)系。第四步：研究其他電氣設(shè)備和電氣元件。如整流設(shè)備、照明燈等。

2.2三相異步電動機(jī)啟動控制線路

直接起動：就是利用刀開關(guān)或接觸器將電動機(jī)定子繞組直接接到額定電壓的電源上，故又稱全壓起動。優(yōu)缺點(diǎn)：起動設(shè)備與操作都比較簡單，其缺點(diǎn)就是起動電流大、起動轉(zhuǎn)矩不大。在工程實踐中，直接起動可按下列經(jīng)驗公式核定式中，IQ——電動機(jī)的起動電流（A）；IN——電動機(jī)的額定電流（A）；PN——電動機(jī)的額定功率（kW）；PH——電源的總?cè)萘浚╧V·A）。

2.2.1籠型異步電動機(jī)直接起動控制1.采用刀開關(guān)直接起動控制右圖是采用刀開關(guān)直接起動電動機(jī)的控制線路，其原理是：M為被控三相異步電動機(jī)，QS是開關(guān)，F(xiàn)U是熔斷器。合上開關(guān)QS，電動機(jī)將通電并旋轉(zhuǎn)。斷開QS，電動機(jī)將斷電并停轉(zhuǎn)。開關(guān)是電動機(jī)的控制電器，熔斷器是電動機(jī)的保護(hù)電器。冷卻泵、小型臺鉆、砂輪機(jī)的電動機(jī)一般采用這種起動控制方式。

2.采用接觸器直接起動控制右圖所示為接觸器控制電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)的電路。線路具有以下保護(hù)功能：短路保護(hù)：由熔斷器FU實現(xiàn)主電路、控制電路的短路保護(hù)。。過載保護(hù)：由熱繼電器FR實現(xiàn)。欠壓和失壓保護(hù)：依靠接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。

2.2.2籠型異步電動機(jī)減壓起動控制

減壓起動是指起動時降低加在電動機(jī)定子繞組上的電壓，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速后再將電壓恢復(fù)到額定電壓下運(yùn)行。由于定子繞組電流與定子繞組電壓成正比，因此減壓起動可以減小起動電流，從而減小電路電壓降，也就減小了對電網(wǎng)的影響。但由于電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電動機(jī)定子電壓的平方成正比，將使電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小，因此減壓起動僅適用于空載或輕載下起動。常用的減壓起動方法有定子電路串電阻（或電抗）減壓起動、星-三角（Y-Δ）減壓起動、自耦變壓器減壓起動等。對減壓起動控制的要求：不能長時間減壓運(yùn)行；不能出現(xiàn)全壓起動；在正常運(yùn)行時應(yīng)盡量減少工作電器的數(shù)量。

1.定子電路串電阻（或電抗）起動

原理：電動機(jī)起動時，在三相定子電路上串接電阻R，使定子繞組上的電壓降低，起動后再將電阻R短路，電動機(jī)即可在額定電壓下運(yùn)行。

1.定子電路串電阻（或電抗）起動

特點(diǎn)：此方法不受定子繞組接線形式的限制，起動過程平滑，設(shè)備簡單，但能量損耗大。故此種方法適用于起動要求平穩(wěn)、電動機(jī)輕載或空載及起動不頻繁的場合。

2.星-三角（Y-Δ）起動

原理：當(dāng)電動機(jī)起動時，將定子繞組接成星形，加在每相定子繞組上的起動電壓只有三角形接法的1/，起動電流為三角形接法的1/3，起動力矩也只有三角形接法的1/3。起動完畢后，再將定子繞組換接成三角形。特點(diǎn)：設(shè)備簡單經(jīng)濟(jì)，起動過程中沒有電能損耗，起動轉(zhuǎn)矩較小只能空載或輕載起動，只適用于正常運(yùn)動時為三角形聯(lián)接的電動機(jī)。

3.自耦變壓器起動

原理：利用自耦變壓器來降低加在電動機(jī)定子繞組上起動電壓的。自耦變壓器一般有65％、85％等抽頭。起動完畢，將自耦變壓器切除，電動機(jī)直接接電源，進(jìn)入全壓運(yùn)行。特點(diǎn)：適用于電動機(jī)容量較大、正常工作時接成星形或三角形的電動機(jī)。它比串接電阻降壓起動效果要好，但自耦變壓器設(shè)備龐大，成本較高，而且不允許頻繁起動。

2.2.3繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動控制在實際生產(chǎn)中，對起動轉(zhuǎn)矩值要求較大且能平滑調(diào)速的場合，常常采用三相繞線式異步電動機(jī)。三相繞線式異步電動機(jī)可以通過滑環(huán)在轉(zhuǎn)子繞組中串接外加電阻，來減小起動電流，提高轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)，增加起動轉(zhuǎn)矩，并且還可通過改變所串電阻的大小進(jìn)行調(diào)速。

三相繞線式異步電動機(jī)的起動有在轉(zhuǎn)子繞組中串接起動電阻和接入頻敏變阻器等方法。

1.轉(zhuǎn)子繞組串接電阻起動控制電路（1）按電流原則控制繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動控制線路

原理：起動電阻接成星形，串接于三相轉(zhuǎn)子電路中。起動時，起動電阻全部接入電路。起動過程中，電流繼電器根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)子電流大小的變化控制電阻的逐級切除。

1.轉(zhuǎn)子繞組串接電阻起動控制電路（2）按時間原則控制繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動控制線路

原理：利用三個時間繼電器KT1～KT3和三個接觸器KM1～KM3的相互配合來依次自動切除轉(zhuǎn)子繞組中的三級電阻。

2.轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器起動控制線路（1）頻敏變阻器簡介

頻敏變阻器是一種靜止的、無觸點(diǎn)的電磁元件，其電阻值隨頻率變化而變化。它是由幾塊30～50mm厚的鑄鐵板或鋼板疊成的三柱式鐵心，在鐵心上分別裝有線圈，三個線圈連接成Y連接，并與電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組相接。

2.轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器起動控制線路（2）轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器起動控制線路

當(dāng)電動機(jī)是重復(fù)短時工作制時，只需將頻敏變阻器直接串在電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，不需用接觸器控制；當(dāng)電動機(jī)是長時運(yùn)轉(zhuǎn)工作制時，可采用如圖2-12所示的線路進(jìn)行控制。該線路可利用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA實現(xiàn)自動控制和手動控制。

2.3三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

在生產(chǎn)實際中，常常要求生產(chǎn)機(jī)械實現(xiàn)正反兩個方向的運(yùn)動。如工作臺的前進(jìn)、后退，起重機(jī)吊鉤的上升、下降等等，這就要求電動機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。由電動機(jī)原理可知，改變電動機(jī)三相電源的相序，就能改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向。

2.3.1按鈕控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

（1）a圖：特點(diǎn)：如果同時按下SB2和SB3，KM1和KM2線圈就會同時通電，其主觸點(diǎn)閉合造成電源兩相短路，因此，這種電路不能采用。

1.按鈕控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路（1）b圖

特點(diǎn)：（b）圖將KM1、KM2常閉輔觸點(diǎn)串接在對方線圈電路中，形成相互制約的控制，稱為互鎖或聯(lián)鎖控制。這種利用接觸器（或繼電器）常閉觸點(diǎn)的互鎖又稱為電氣互鎖。該電路欲使電動機(jī)由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)，或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)必須先按下停止按鈕，而后再反向起動。（b）的線路只能實現(xiàn)“正-停-反”或者“反-停-正”控制，這對需要頻繁改變電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向的機(jī)械設(shè)備來說，是很不方便的。

1.按鈕控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路（1）c圖

特點(diǎn)：在圖（b）電路基礎(chǔ)上將正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2與反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3的常閉觸點(diǎn)串接在對方常開觸點(diǎn)電路中，利用按鈕的常開、常閉觸點(diǎn)的機(jī)械連接，在電路中互相制約的接法，稱為機(jī)械互鎖。這種具有電氣、機(jī)械雙重互鎖的控制電路是常用的、可靠的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，它既可實現(xiàn)“正-停-反-?！笨刂?，又可實現(xiàn)“正-反-?！笨刂啤?/p>

2.3.2行程開關(guān)控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

機(jī)械設(shè)備中如龍門刨工作臺、高爐的加料設(shè)備等均需自動往返運(yùn)行，而自動往返的可逆運(yùn)行通常是利用行程開關(guān)來檢測往返運(yùn)動的相對位置，進(jìn)而控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的往復(fù)運(yùn)動。下圖為機(jī)床工作臺往復(fù)運(yùn)動的示意圖。行程開關(guān)SQ1、SQ2分別固定安裝在床身上，反映加工終點(diǎn)與原位。撞塊A、B固定在工作臺上，隨著運(yùn)動部件的移動分別壓下行程開關(guān)SQ1、SQ2，往返運(yùn)動。

行程開關(guān)控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

右圖為往復(fù)自動循環(huán)的控制電路。圖中SQ1、SQ2為工作臺后退與前進(jìn)限位開關(guān)，SQ3、SQ4為正反向極限保護(hù)用行程開關(guān)，防止SQ1、SQ2失靈時造成工作臺從床身上沖出去的事故。這種利用行程開關(guān)，根據(jù)機(jī)械運(yùn)動位置變化所進(jìn)行的控制，稱為行程控制。

行程開關(guān)控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

特點(diǎn)：短路保護(hù)過載保護(hù)欠電壓保護(hù)極限位置保護(hù)電氣互鎖機(jī)械互鎖

2.4三相異步電動機(jī)的制動控制2.4.1能耗制動

三相異步電動機(jī)切斷電源后，由于慣性，總要經(jīng)過一段時間才能完全停止。有些生產(chǎn)機(jī)械要求迅速停車，有些生產(chǎn)機(jī)械要求準(zhǔn)確停車。所以常常需要采用一些使電動機(jī)在切斷電源后就迅速停車的措施，這種措施稱為電動機(jī)的制動。制動方式有電氣機(jī)械結(jié)合的方法和電氣的方法。前者如電磁機(jī)械制動；后者有能耗制動和反接制動等。

能耗制動是在電動機(jī)脫離三相交流電源后，給定子繞組加一直流電源，產(chǎn)生靜止磁場，從而產(chǎn)生一個與電動機(jī)原轉(zhuǎn)矩方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩以實現(xiàn)制動。

能耗制動

右圖為按速度原則控制的可逆運(yùn)行能耗制動控制線路。當(dāng)電動機(jī)脫離交流電源后，其慣性轉(zhuǎn)速仍很高，速度繼電器的常閉觸頭仍閉合，使KM3得電通入直流電進(jìn)行能耗制動。速度繼電器KS與電動機(jī)用虛線相連表示同軸。

能耗制動

線路工作過程：（1）起動（2）制動停車

能耗制動

特點(diǎn)：制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)，且能量損耗小，但需附加直流電源裝置，設(shè)備費(fèi)用較高，制動力較小，特別是到低速階段，制動力更小。因此，能耗制動一般只適用于制動要求平穩(wěn)準(zhǔn)確的場合，如磨床、立式銑床等設(shè)備的控制線路中。

2.4.2反接制動控制線路

反接制動是將運(yùn)動中的電動機(jī)電源反接（即將任意兩根相線接法交換）以改變電動機(jī)定子繞組中的電源相序，從而使定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場反向，轉(zhuǎn)子受到與原旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩而迅速停止轉(zhuǎn)動。反接制動過程中，當(dāng)制動到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零值時，如不及時切斷電源，則電動機(jī)將會反向旋轉(zhuǎn)。為此，必須在反接制動中，采取一定的措施，保證當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速被制動到接近零值時迅速切斷電源，防止反向旋轉(zhuǎn)。在一般的反接制動控制線路中常利用速度繼電器進(jìn)行自動控制。

反接制動

R:限流電阻。KM1:正轉(zhuǎn)運(yùn)行接觸器，KM2:反接制動接觸器。

線路工作過程：（1）起動（2）制動停車

反接制動

特點(diǎn)：制動力矩大、制動快，但制動準(zhǔn)確性差、制動過程中沖擊強(qiáng)烈、易損壞傳動零件。此外，在反接制動時，電動機(jī)既吸取機(jī)械能又吸取電能，并將這兩部分能量消耗于電樞繞組上，因此，能量消耗大。所以，反接制動一般只適用于系統(tǒng)慣性較大、制動要求迅速且不頻繁的場合。

2.5三相籠型異步電動機(jī)的調(diào)速控制調(diào)速原理根據(jù)異步電動機(jī)的基本原理可知，交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式如下：n＝（60f/p）（1-s）上式中，p——電動機(jī)極對數(shù)；f——供電電源頻率；s——轉(zhuǎn)差率。由上式分析，通過改變定子電壓頻率f、極對數(shù)p以及轉(zhuǎn)差率s都可以實現(xiàn)交流異步電動機(jī)的速度調(diào)節(jié)，具體可以歸納為變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變頻調(diào)速三大類。下面主要介紹變極調(diào)速和變頻調(diào)速兩種。

2.5.1電動機(jī)磁極對數(shù)的產(chǎn)生與變化改變電動機(jī)定子繞組磁極對數(shù)，就能改變它的同步轉(zhuǎn)速，從而改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。右圖所示為4/2極的雙速電動機(jī)定子繞組接線示意圖。

2.5.2雙速電動機(jī)控制電路線路的工作過程：（1）轉(zhuǎn)換開關(guān)SA位于“低速”位置

（2）轉(zhuǎn)換開關(guān)SA位于“高速”位置（3）轉(zhuǎn)換開關(guān)SA位于“停止”位置

特點(diǎn)：當(dāng)扳到“低速”檔位時，接觸器KM1線圈得電動作，定子繞組接成三角形，低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)扳到“高速”檔位時，時間繼電器KT線圈首先得電動作，電動機(jī)定子繞組接成三角形低速起動。經(jīng)過延時，電動機(jī)定子繞組被KM2、KM3的主觸點(diǎn)換接成雙星形，以高速運(yùn)行。

2.5.3變頻調(diào)速控制電路根據(jù)異步電動機(jī)的基本原理可知，交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式如下：n＝（60f/p）（1-s）上式中，p——電動機(jī)極對數(shù)；f——供電電源頻率；s——轉(zhuǎn)差率。

由上式可見，改變異步電動機(jī)的供電頻率，即可平滑地調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行。變頻調(diào)速是利用電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨頻率變化的特性，通過改變電動機(jī)的供電頻率進(jìn)行調(diào)速的方法。

變頻調(diào)速

1.變頻器的基本結(jié)構(gòu)原理

變頻器主電路分為交-交和交-直-交兩種形式。交-交變頻器可將工頻交流直接變換成頻率、電壓均可控制的交流，又稱直接式變頻器。而交-直-交變頻器則是先把工頻交流通過整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率、電壓均可控制的交流，又稱間接式變頻器。目前常用的通用變頻器即屬于交-直-交變頻器，以下簡稱變頻器。

變頻調(diào)速

1.變頻器的基本結(jié)構(gòu)原理變頻器主要組成：（1）整流器（2）中間直流環(huán)節(jié)（3）逆變器（4）控制電路

變頻調(diào)速

2.變頻器的外部接口電路外部信號接口主要內(nèi)容：（1）多功能輸入端子和輸出接點(diǎn)（2）多功能模擬輸入輸出信號接點(diǎn)（3）數(shù)字輸入輸出接口（4）通信接口

變頻調(diào)速

3.應(yīng)用實例按起動按鈕SB2，接觸器觸點(diǎn)KM通電并自鎖，若變頻器有故障則不能自鎖。變頻器通過接觸器觸點(diǎn)KM接通電源上電。SB3、SB4為正、反向運(yùn)行控制按鈕，運(yùn)行頻率由電位器RP給定。SB5、SB6為正、反向點(diǎn)動運(yùn)行控制按鈕，點(diǎn)動運(yùn)行頻率可由變頻器內(nèi)部設(shè)置。按鈕SB1為總停止控制。

2.6異步電動機(jī)的其他控制線路實際工作中，電動機(jī)除了有起動、正反轉(zhuǎn)、制動等控制要求外，還有其他一些控制要求，如機(jī)床調(diào)整時的點(diǎn)動、長動控制，多電機(jī)的先后順序控制，多地點(diǎn)多條件控制，聯(lián)鎖控制，以及自動循環(huán)控制等。在控制電路中，為滿足機(jī)械設(shè)備的正常工作要求，需要采用多種基本控制電路組合起來完成所要求的控制功能。

2.6.1點(diǎn)動與長動控制

長動控制：生產(chǎn)機(jī)械長時間工作，即電動機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。點(diǎn)動控制：當(dāng)按下按鈕時，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，松開按鈕后，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。區(qū)別：是否接入自鎖觸點(diǎn)

2.6.2多地點(diǎn)與多條件控制左圖為多地點(diǎn)控制線路。右圖為多條件控制線路。

2.6.3順序控制左圖為順序起動、同時停止控制線路。右圖為順序起動、逆序停止控制線路。

2.6.4聯(lián)鎖控制左圖所示的線路是控制兩臺電動機(jī)不準(zhǔn)同時接通工作的控制線路。

右圖為機(jī)床工作臺進(jìn)給聯(lián)鎖控制線路。

2.6.5自動循環(huán)控制線路實際生產(chǎn)中，很多設(shè)備的工作過程包括若干工步，這些工步按一定的動作順序自動地逐步完成，并且可以不斷重復(fù)地進(jìn)行，實現(xiàn)這種工作過程的控制即是自動工作循環(huán)控制。根據(jù)設(shè)備的驅(qū)動方式，可將自動循環(huán)控制線路分為兩類：一類是對由電動機(jī)驅(qū)動的設(shè)備實現(xiàn)工作循環(huán)的自動控制，另一類是對由液壓系統(tǒng)驅(qū)動的設(shè)備實現(xiàn)工作的自動循環(huán)控制。從電氣控制的角度來說，實際上控制線路是對電動機(jī)工作的自動循環(huán)實現(xiàn)控制和對液壓系統(tǒng)工作的自動循環(huán)實現(xiàn)控制。

1）電動機(jī)工作的自動循環(huán)控制

（1）單機(jī)自動循環(huán)控制線路右圖為自動間歇供油的潤滑系統(tǒng)控制線路。圖中KM為控制液壓泵電動機(jī)起停的接觸器，KT1控制油泵電動機(jī)工作供油的時間，KT2控制停止供油間斷的時間。合上開關(guān)SA以后，液壓泵電動機(jī)起動，間歇供液循環(huán)開始。

（2）多機(jī)自動循環(huán)控制線路

（2）多機(jī)自動循環(huán)控制線路

2.）液壓系統(tǒng)工作的自動循環(huán)控制(a)原理示意圖和動作表(b)控制線路

2.7電氣控制線路設(shè)計基礎(chǔ)

電氣控制線路設(shè)計是建立在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，并以能最大限度地滿足機(jī)械設(shè)備和用戶對電氣控制要求為基本目標(biāo)。通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)，使讀者能夠根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，設(shè)計出合乎要求的、經(jīng)濟(jì)的電氣控制系統(tǒng)。電氣控制線路設(shè)計涉及的內(nèi)容很廣泛，在這一節(jié)里將概括地介紹電氣控制線路設(shè)計的基本內(nèi)容。

2.7.1電氣設(shè)計的基本內(nèi)容和一般原則

1.電氣設(shè)計的基本內(nèi)容(1)擬定電氣設(shè)計任