电气控制电路基础教程
电气控制基础
8
10 7
7
8 3 9 5 1 11 4 6 2
KM
8 14 22
13 21
KM
KM
（a） 结构示意
（b）图文符号 图1.2 接触器
（c）常见交流 接触器
9
电磁铁特点
根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电磁铁和交
流电磁铁。通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路 环的示意图如图1.3所示，其中1为短路环，2为铁心。短路环起到 磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并且 使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一 个相位差，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后 的吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都 大于弹簧拉力，就消除了振动。
电器基本知识 1.1.2 常用电器 1.1.3 电气图形
1.1.1
4
1.1.1 电器基本知识
1. 分类
（1）按适用的电压范围分类
分为低压电器和高压电器。
（2）低压电器按所控制的对象分类
分为低压配电电器和低压控制电器。
（3）按所起作用分类
分为控制电器和保护电器。
（4）按动作性质分类
30
L1 L2 L3 Q
FU2 SB1 SB2 KM SB2 SB3 KM
FU1
KR
FU2
KM
KR UVW PE M
图1.14 点动控制电路
31
4. 自动往返运动
在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件能实现自动往
返。因为有行程限制，所以常用行程开关做控制元件来控制 电动机的正反转。图1.15为电动机往返运行的可逆旋转控制 电路。图中KM1、KM2分别为电动机正、反转接触器，SQ1 为反向转正向行程开关，SQ2为正向转反向行程开关，SQ3、 SQ4分别为正向、反向极限保护用限位开关。
电气控制-第二章(1)
在反接制动控制电路中，选择速度作为控制 参量，采用速度继电器实现及时切断反向 制动电源的控制。这种控制过程中选择速 度(转速)作为控制参量进行控制的方式称为 按速度原则的控制方式。
在绕线转于异步电动机的控制电路中，选择 电流作为控制参量，采用电流继电器实现 电动机起动过程中逐段短接起动电阻的控 制。这种控制过程中选择电流作为控制参 量进行控制的方式称为按电流原则的控制 方式。
对接触器，上述表示法中各栏的含义如下所示： 对继电器，上述表示法中各栏的含义如下所示：
2．2 三相笼型异步电动机的基本控制线路
2. 2. 1 全压启动控制线路
(1)短路保护 (2)过载保护 (3)欠压和失压 保护
一、组成电气控制电路的基本规律
对上述的基本控制电路分析和讨论后，我 们可以总结一下组成电气控制电路的基本 规律，使我们对电气控制电路的认识有质 的飞跃。按联锁控制和按控制过程的变化 参量进行控制是组成电气控制电路的基本 规律。
当电动机正常运行时，电源电压过分地降 低将引起一些电器释放，造成控制电路工作 不正常，甚至产生事故；电网电压过低，如 果电动机负载不变，则会造成电动机电流增 大，引起电动机发热，严重时甚至烧坏电动 机。此外，电源电压过低还会引起电动机转 速下降，甚至停转。因此，在电源电压降到 允许值以下时，需要采用保护措施，及时切 断电源，这就是欠电压保护，通常采用欠电 压继电器，或零电压继电器来实现。
过电流往往是由于不正确的起动和过 大的负载引起的，一般比短路电流要小， 在电动机运行中产生过电流比发生短路的 可能性更大，尤其是在频繁正、反转起动 的重复短时工作制电动机中更是如此。直 流电动机和绕线转子异步电动机控制电路 中，过电流继电器也起着短路保护的作用， 一般过电流的动作值为起动电流的1．2倍。
基本的电气控制系统基础知识讲解
2.3.1 点动及单向连续运转控制
点动控制线路是用按钮开关、接触器 来控制电动机运转的最简单的控制线路。
所谓点动控制是指按下按钮时，电动机就 得电运转；松开按钮时，电动机就失电停 转。
反接制动控制线路工作过程如下： （1）起动
合上空气开关QF，给电路送电。
按SB2 KM1线圈得电 KM1主触头闭合 电动机M转动 KS常开触头闭合 KM1常开辅助触头闭合自锁
（2）制动
按SB1 KM1线圈失电
KM1主触头打开电动机脱离电源 KM1常闭触头闭合 KM2线圈得电
KM2主触头闭合反接制动 KM2常开辅助触触头闭合自锁
KM1联锁触头闭合
KM2联锁触头断开
KM2主触头闭合
电动机M反转，工作台左移
KM2自锁触头闭合自锁
（4）工作台停止左移（右移开始）
当工作台左移至限定位置时，
挡块撞动SQ1
SQ1常闭触头断开 KM2线圈失电 SQ1常开触头闭合 KM1线圈得电
电动机M停止反转，工作台停止左移
KM1主触头闭合
电动机M又正转，工作台右移
KT3常开触头延时闭合
KT3常开触头延时闭合
KKM1M线1线圈圈得得电电
KM2线圈得电
KM2线圈得电
KM3线圈得电
KM3线圈得电
KKMM11常常KKMM开开11常常辅主开助开触辅触主头头助闭触闭合触头合头闭闭合平合K衡T2切线平除圈KR衡得T1 2电切线除圈R得1 电
KM2常开主触头闭合 平衡切除R2
2.5 异步电动机的制动控制线路
制动可分为机械制动和电气制动，机 械制动一般为电磁铁操纵抱闸制动，电气 制动是电动机产生一个和转子转速方向相 反的电磁转矩，使电动机的转速迅速下降。 三相交流异步电动机常用的制动方法有能 耗制动、反接制动和发电反馈制动。
基本的电气控制电路
2.2三相异步电动机的启动电路
(2)电路的保护环节 .熔断器FU作为短路保护，但不能实现过载保护; .热继电器FR具有过载保护的作用; .欠压保护与失压保护是依靠接触器本身的电磁机构来实现的。
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2.2三相异步电动机的启动电路
2.电动机的点动控制电路 图2 -4列出了实现点动控制的几种控制电路。 图2-4 (a)为点动控制电路的最基本形式，按下SB ,
KM线圈通电，动合主触点闭合，电动机启动旋转，松开SB , KM断电，主触点断开，电动机停止运转。所以点动控制电 路的最大特点是取消了自锁触点。 图2-4 (b)为采用开关SA断开自锁回路的点动控制电路。 该电路可实现连续运转和点动控制，由开关SA选择，当SA 合上时为连续控制;SA断开时为点动控制。
图2-7 (c)是在图2-7 (b)的基础上增设了SB2,SB3的动 断触点，构成按钮互锁电路，从而构成具有电气、按钮双重 互锁的控制电路，此电路在正反转控制操作时，不需再按停 止按钮，即可直接实现电动机正反转切换控制。
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2.2三相异步电动机的启动电路
(2)自动循环控制通常情况下，自动往返是利用行程开关(光 电开关)检测运动部件的相对位置，并发出正反向运动切换信 号，这种控制称为行程控制。
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2.1电气控制电路的绘制
2.1.2电气原理图
电气原理图根据控制线图工作原理绘制，具有结构简单，层 次分明的特点，主要用于研究和分析电路工作原理，无论在 设计部门还是生产现场都得到了广泛应用。它包括所有电气 元件的导电部件和接线端点，但并不按电气元件的实际位置 来画，也不反映电气元件的形状、大小和安装方式。
要使电动机M停止运转，只要按下停止按钮SB2，将控制电 路断开即可。这时接触器KM断电释放，KM的动合主触点将 三相电源切断，电动机停止旋转。当手松开按钮后，SB2的 动断触点在复位弹簧的作用下，虽又恢复到原来的动断状态， 但接触器线圈已不再能依靠自锁触点通电了，因为原来闭合 的自锁触点已随着接触器的断电而断开。
电气控制电路基础(电气原理图)
电气控制电路基础（电气原理图）电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。
这里重点介绍电气原理图。
电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。
它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。
电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。
主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。
辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。
其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。
电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。
电气原理图中电器元件的布局电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。
主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。
无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。
电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。
对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。
如两个接触器，可用KMI、KMZ文字符号区别。
电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。
对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。
电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。
各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。
根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90o，但文字符号不可倒置。
电气控制电路PLC基本控制环节基础知识讲解
电气控制电路基本控制环节基础知识 讲解
第一节 电气控制系统图的基本知识
电气控制线路：由各种有触点的接触器、继电器、按钮、 行程开关等按不同连接方式组合而成的。
第一节 电气控制系统图的基本知识
电气控制线路： 电气控制线路的作用：实现对电力拖动系统的启动、正反转、
制动、调速和保护，满足生产工艺要 求，实现生产过程自动化。
一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制 ✓开关切换
点动控制：SA断开
L1 L2 L3
Q
FU1
KM FR
M 3～
主电路
FU2 FR
SB2 KM
SB1 SA
KM
控制电路
一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制 ✓开关切换
点动控制：SA断开 连续控制：SA闭合
L1 L2 L3
Q
FU1
KM FR
M 3～
主电路
原则： ✓外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能
符合电器实际情况。 ✓各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电
气原理图为准，并保持一致。 ✓不在同一控制箱和同一配电盘上的各电器元件的连接，
必须经接线端子板进行。互连图中的电气互连关系用 线束表示，连接导线应注明导线规格（数量、截面 积），一般不表示实际走线途径。 ✓对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表表示 清楚，并注明电源的引入点。
QS L1 L2
L3
FU1
启动：
按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电
→KM主触头闭合→电动机M启动运行。
KM
停止：
松开按钮SB→接触器KM线圈失电→KM
主触头断开→电动机M失电停转。
FU2
电气控制部分
按工作方式分：固定接触、可分接触、滑动及滚动接触。 1.触点类型 按接触方式分：点接触、线接触、面接触。 按断点形式分：单断点、双断点。
收缩电阻：金属导体内电力线会在有限触点附近急聚收缩形成的。 2.接触电阻 通常用Rs表示。 ﹙ Rj ﹚ 膜电阻：导体表面在空气中形成薄膜对电流造成阻 碍构成膜电阻，通常用Rb表示。
①刀开关
普通型 带灭弧装置型
带灭弧装置和熔断器型
1）隔离开关电器： （见图1－9a） 带熔断器型 ②熔断器
①控制按钮：见图1－11 2）主令开关电器： ②位置开关 行程开关又称限位开关，见图1－12
接近开关又称无触点开关，见图1－13
③转换开关，又叫万能转换开关，见图1－14
二、接触器和继电器
接触器和继电器是低压电器中应用最广泛的电磁器件。接触
（二）联锁或互锁
运动形式：在机床的控制线路中，经常要求电动机 有顺序的起动，即按照工艺要求，电动机起动有一 定的先后顺序，不能随便起动。
工作过程：见图1－19所示。 分析比较：a图和b图。 注意：互锁也是一种联锁关系。强调了触点间的互 锁作用，常用的有电动机正反转控制等。
（三）多点控制
电气控制基础
第一节 常用低压电器 第二节 基本电气控制电路
第一节 常用低压电器介绍
低压电器系统是由低压控制电路和低压执行机构（主要指
电动机）组成。所谓低压是指我国50HZ、380V或50HZ、 220V用户电源。低压控制电路是由各种低压电器加线路组成。 电器是一种能根据外界的信号（机械力、电动力和其他物 理量），自动或手动接通和断开电路，从而断续或连续的改变 电路参数或状态，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、 检测和调节用的电器元件或设备。
电气控制线路：基础控制器件识图接线与调试
阅读感受
阅读感受
电气控制线路是工业自动化领域的基础学科，对于从事电气工程和自动化等 相关行业的人来说，掌握电气控制线路的基本原理和实际应用是非常必要的。最 近，我读了一本由李兆伦和张立梅合著的《电气控制线路：基础控制器件识图接 线与调试》，感觉受益匪浅。
阅读感受
这本书的内容非常丰富，从基本的电气控制器件如开关、接触器、继电器， 到更复杂的电路设计如电动机的正反转、星三角降压启动等，都有详细的介绍。 作者通过大量的实际案例和图解，生动地展示了电气控制线路的基本原理和应用。
阅读感受
在阅读过程中，我深深感受到了电气控制线路的魅力和实用性。书中的每一 个章节都与实际生产紧密相连，使我对电气控制线路有了更深入的理解。例如， 在讲解电动机的正反转控制电路时，作者不仅详细阐述了电路的工作原理，还通 过实验展示了如何接线和调试，使我对这部分知识有了直观的认识。
阅读感受
这本书的另一个亮点是作者对电气控制线路中的安全注意事项做了详尽的阐 述。电气工程是一个高风险的领域，一个不小心就可能导致设备损坏甚至人员伤 亡。书中通过大量的实例和分析，提醒读者在操作过程中要时刻保持警惕，遵循 安全规范。
目录分析
具体来看，第一章是绪论，主要介绍了电气控制线路的基本概念、发展历程 和应用领域。这一章为后面的章节提供了背景和理论基础。
目录分析
第二章到第四章分别介绍了常用控制器件的类型、原理和应用。其中包括了 接触器、继电器、开关等基础控制器件。这些章节的内容为读者提供了对控制器 件的深入理解，并能够熟悉掌握其使用方法。
作者简介
作者简介
这是《电气控制线路：基础控制器件识图接线与调试》的读书笔记，暂无该书作者第三部分是应用案例篇。本部分主要介绍了实际应用案例的分析方法和解决方案。通过分析具体 的案例，使读者能够更好地理解和应用所学知识，提高解决实际问题的能力。本部分还提供了大 量的实际应用案例供读者参考和学习。 《电气控制线路：基础控制器件识图接线与调试》这本书是一本非常实用的书籍，它不仅介绍了 电气控制线路的基础知识，更重要的是它通过大量的实例和实践操作，使读者能够真正掌握基础 控制器件的识图、接线与调试技能。这本书非常适合初学者和非专业人士阅读，通过阅读这本书， 读者可以快速掌握电气控制线路的基本知识和技能，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
电气控制基础培训课程PPT(共 44张)
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
常见的控制电器
Wang yan弘毅
刀开关
刀开关是一种手动电器，由操作手柄、 触刀、静插座和绝缘地板组成；按刀数可分 为单极、双极和三极。
刀开关是一种手动配电电器。 它主要用来隔离电源、手动接通或断开 交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断 额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉 等。
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
控制电器分类：
（一）按用途分 1） 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器，各种控 制继电器等。 2）主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如：控制按钮、主 令开关、行程开关、转换开关等。 3）保护电器：用于保护电设备的电器。如：熔断器、热继电器、避雷器等。 4）执行电器：指用于完成某种动作或传动功能的电器。如：电磁铁、电磁阀 等。 （二）按工作原理分 1） 电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如：交直流接触器、各 种电磁式继电器等。 2） 非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如： 刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
Wang yang
Wang yang
1.7 编码器
信以致远捷行弘毅
编码器
它是一种将旋转位移转换成一 串数字脉冲信号的旋转式传感器， 这些脉冲能用来控制角位移，如果 编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在 一起，也可用于测量直线位移。
KM
KM
a)
b)
c)
接触器的符号 a) 线圈 b) 常开触头 c) 常闭触头
1.5 接触器
信以致远捷行弘毅
Wang yang
Wang yang
电气控制电路设计基础
以确保电动机安全、可靠地启动。
在设计启动控制电路时，需要考虑电动机的额定电压、额定电
03
流和额定功率等参数，以确保电路的正常运行。
运行控制电路
01
运行控制电路是用于控制电动 机运行状态的电路，它通过控 制接触器的通断来控制电动机 的运行状态。
02
运行控制电路通常包括接触器 、热继电器、按钮等元件，以 实现电动机的启动、停止、反 转等功能。
复。
电路设计的基本步骤
需求分析
根据设备的功能需求，分析需要实现的控 制逻辑和控制方式。
调试与优化
在完成电路布局后，进行调试和优化工作 ，确保电气控制电路能够正常工作并满足 性能要求。
方案设计
根据需求分析结果，设计出满足要求的电 气控制电路方案。
电路布局
根据实际安装环境和电路方案，合理布置 电气设备和元件的位置，确保电路连接的 可靠性和安全性。
过载保护
防止电路过载导致设备损坏或火灾。
短路保护
在发生短路时，迅速切断电路以保护 设备。
欠压保护
在电压过低时，防止设备损坏或意外 启动。
缺相保护
检测并防止三相电源中的缺相情况。
04
常用控制电路设计
启动控制电路
01
启动控制电路是用于控制电动机启动的电路，它通过接通电源 来启动电动机。
02
启动控制电路通常包括电源开关、接触器、热继电器等元件，
点动控制电路
点动控制电路是用于控制电动 机点动运行的电路，它通过短 暂接通电源来使电动机短暂运 行。
点动控制电路通常包括电源开 关和按钮等元件，以实现电动 机的点动正转或点动反转。
在设计点动控制电路时，需要 考虑电动机的控制要求和操作 方式，以确保电路的正确性和 可靠性。
电气控制电路基础
2.1.2 电气原理图的绘制原则
电气原理图的布局 主电路绘制在图纸的左侧或上侧，辅助电路绘制在
图纸右侧或下侧。布局遵守从左到右、从上到下的顺序 排列，可水平布置，也可垂直布置。 文字符号的标注
同一个元件的不同部分，如接触器的线圈和触点， 可以绘制在原理图中的不同位置，但必须使用同一个文 字符号表示。对于多个同类电器，釆用文字符号加序号 表示，如QA1、QA2等。
下面以辅助绕组串入电容的单相电动机为例，如图3-24所示。 辅助绕组WA与电容C串联后同主绕组WM并联，再接入电源。
电动机接通电源时，因辅助绕组电路为容性（电容量应足够 大），故电流iA超前电源电压一定角度，而主绕组电路为感性，故 电流iM滞后电源电压一个角度。
只要电容器选择适当，就能使iM滞后iA90º。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
图幅区域的划分 图纸上方的数字1、2、3…等数字是图区的编号，
便于检索、阅读分析；图区编号下方的文字表明它对应 的下方元件或电路的功能。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
符号位置的索引 当一个控制系统的电气原理图有多页图纸时，索
引非常有用。 接触器、继电器的线圈、触点的索引方法
2.1 电器的基本知识
什么是电气控制线路？ 用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求
连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。
什么是电气控制系统图？ 为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设
计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将 电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形 表达出来，这就是电气控制系统图。
电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括
从电源到电动机之间相连的电器元件；一般由自动开关、 熔断器、接触器主触点、热继电器的发热元件和电动机 等组成。
电气控制电子教案
电气控制电子教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域讲解电气控制系统的组成和功能1.2 常用低压电器介绍低压电器的分类和功能讲解开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的原理和应用1.3 电气控制系统的设计原则讲解电气控制系统设计的基本原则和方法介绍电气控制系统的性能指标和优化方法第二章：常用电气控制电路2.1 简单电气控制电路讲解开关、接触器、继电器等基本控制电路的设计和应用2.2 电动机控制电路讲解电动机的启动、停止、反转、调速等控制电路的设计和应用2.3 典型机械设备电气控制电路分析典型机械设备的电气控制系统，如机床、电梯等第三章：可编程控制器（PLC）3.1 PLC概述介绍PLC的基本概念、原理和应用领域讲解PLC的组成和功能3.2 PLC编程软件的使用讲解PLC编程软件的选择和安装介绍PLC编程软件的基本操作和功能3.3 PLC程序设计方法讲解PLC程序设计的基本方法和步骤介绍PLC程序的设计技巧和注意事项第四章：电气控制系统的安装与调试4.1 电气控制系统的安装讲解电气控制系统安装的基本要求和步骤介绍电气设备安装的注意事项和常见问题4.2 电气控制系统的调试讲解电气控制系统调试的基本方法和步骤介绍调试过程中常见问题的解决方法和技巧4.3 电气控制系统的维护与保养讲解电气控制系统维护保养的基本要求和内容介绍电气设备维护保养的注意事项和常见问题第五章：电气控制系统的应用案例5.1 电气控制系统在机床中的应用分析机床电气控制系统的组成和功能讲解机床电气控制系统的设计和应用案例5.2 电气控制系统在电梯中的应用分析电梯电气控制系统的组成和功能讲解电梯电气控制系统的设计和应用案例5.3 电气控制系统在其他领域的应用介绍电气控制系统在其他领域的应用案例，如自动化生产线、等第六章：电气控制系统的故障诊断与维修6.1 电气控制系统的故障诊断讲解电气控制系统故障诊断的基本方法和步骤介绍故障诊断中的常用检测工具和设备6.2 电气控制系统的常见故障分析分析电气控制系统常见故障的原因和特点讲解故障排除的方法和技巧6.3 电气控制系统的维修与保养讲解电气控制系统维修保养的基本方法和步骤介绍维修保养中的注意事项和常见问题第七章：电气控制系统的设计与仿真7.1 电气控制系统设计的一般流程讲解电气控制系统设计的基本流程和方法介绍设计过程中需要考虑的因素和注意事项7.2 电气控制系统的仿真技术讲解电气控制系统仿真的基本原理和方法介绍仿真工具的选择和使用方法7.3 电气控制系统设计仿真实例给出电气控制系统设计的仿真实例，让学生通过仿真软件进行实践操作第八章：电气控制系统与PLC的应用案例8.1 PLC在电气控制系统中的应用案例分析PLC在电气控制系统中的应用案例，如自动化生产线、等8.2 PLC与电气控制系统的集成应用讲解PLC与电气控制系统集成应用的基本原理和方法介绍集成应用中的注意事项和常见问题8.3 PLC与电气控制系统的创新应用介绍PLC与电气控制系统的创新应用案例，如智能家居、物联网等第九章：电气控制系统的安全与保护9.1 电气控制系统安全概述讲解电气控制系统安全的基本概念和重要性介绍电气控制系统安全的相关标准和规定9.2 电气控制系统的保护措施讲解电气控制系统保护的基本方法和措施介绍保护装置的选择和使用方法9.3 电气控制系统的安全操作与维护讲解电气控制系统安全操作和维护的基本要求和注意事项介绍操作过程中常见问题的解决方法和技巧第十章：电气控制系统的发展趋势与新技术10.1 电气控制系统的发展趋势分析电气控制系统的发展趋势和未来应用领域介绍电气控制系统发展中的新技术和新概念10.2 电气控制系统的新技术应用讲解电气控制系统新技术的应用案例和实际效果介绍新技术应用中的注意事项和前景展望第十章：电气控制系统的故障分析与维修10.1 电气控制系统的故障类型及诊断方法介绍电气控制系统常见故障的类型及特点讲解故障诊断的基本方法和步骤10.2 故障分析与维修实例分析实际案例中电气控制系统的故障原因及处理方法介绍故障分析与维修的技巧和注意事项第十一周：电气控制系统的优化与节能11.1 电气控制系统的优化方法讲解电气控制系统优化的目的和意义介绍优化设计的基本方法和步骤11.2 电气控制系统的节能技术讲解电气控制系统节能的原理和方法介绍节能设备的选择和应用第十二周：电气控制系统的保护与监控12.1 电气控制系统的保护措施介绍电气控制系统保护的基本原理和方法讲解保护装置的选择和应用12.2 电气控制系统的监控技术讲解电气控制系统监控的意义和作用介绍监控设备的选择和应用第十三周：电气控制系统的应用案例分析13.1 电气控制系统在工业生产中的应用案例分析电气控制系统在工业生产中的具体应用实例讲解应用案例的实施方法和步骤13.2 电气控制系统在其他领域中的应用案例分析电气控制系统在其他领域的应用实例讲解应用案例的实施方法和步骤第十四周：电气控制系统的创新发展趋势14.1 电气控制系统新技术的发展趋势介绍电气控制系统新技术的研究内容和方向讲解新技术的发展前景和应用领域14.2 电气控制系统与智能制造的关系讲解电气控制系统在智能制造领域的重要性和作用介绍智能制造的发展趋势和应用领域第十五周：电气控制系统的安全与保护15.1 电气控制系统安全的重要性讲解电气控制系统安全的基本概念和意义介绍安全保护的基本措施和方法15.2 电气控制系统的保护装置及应用讲解保护装置的类型和功能介绍保护装置的选择和应用方法重点和难点解析本教案涵盖了电气控制基础知识、常用低压电器、电气控制系统的设计原则、常用电气控制电路、可编程控制器（PLC）、电气控制系统的安装与调试、电气控制系统的应用案例、电气控制系统的故障诊断与维修、电气控制系统的设计与仿真、电气控制系统与PLC的应用案例、电气控制系统的安全与保护、电气控制系统的发展趋势与新技术、电气控制系统的故障分析与维修、电气控制系统的优化与节能、电气控制系统的保护与监控、电气控制系统的应用案例分析、电气控制系统的创新发展趋势、电气控制系统的安全与保护等主题。
基本电气控制线路及其逻辑表
定期维护与保养计划
制定定期维护计划
根据设备使用情况和维护要求， 制定合理的定期维护计划，包括 维护周期、维护内容、维护人员 等。
实施定期维护
按照维护计划进行定期维护，包 括清洁、检查、紧固、调试等操 作，确保设备的正常运行。
记录维护情况
详细记录每次维护的情况，包括 维护时间、维护内容、发现的问 题、采取的措施等，以便后续分 析和改进。
电气控制线路的维护
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与保养
日常维护与保养内容
01
清洁控制线路板和 电器元件
定期清除灰尘、油污等杂物，保 持线路板和电器元件的清洁，防 止积尘导致短路或接触不良。
02
检查紧固件和连接 线
检查各紧固件是否松动，连接线 是否老化、破损，确保电气连接 的可靠性。
03
检查电源和接地
检查电源电压是否正常，接地是 否良好，防止因电源问题导致的 设备故障或安全事故。
自锁控制线路的逻辑表可以表示 为启动、自锁和停止功能。启动 后，即使松开启动按钮，由于自 锁触点的闭合，电动机仍然保持 运转状态；直到按下停止按钮才 会停止。
互锁控制线路
01
线路组成
互锁控制线路主要由电源、两个或多个互锁的开关、电动机等部分组成。
02 03
工作原理
互锁控制线路中的开关具有互锁功能，即当一个开关处于闭合状态时， 其他开关无法闭合。这样可以确保在特定条件下只有一个开关可以控制 电动机的运转。
基本电气控制线路及其 逻辑表
目 录
• 电气控制线路概述 • 基本电气控制线路的组成 • 电气控制线路的逻辑表示方法 • 常见基本电气控制线路及其逻辑表 • 电气控制线路的故障诊断与排除 • 电气控制线路的维护与保养
电气控制线路概述
电气控制电路设计-PPT课件
修改后的控制电路
控制电路设计时应注意的问题 ：
尽量减少连接导线 。设计控制电路时，应考虑电器元件的实际位 置，尽可能地减少配线时的连接导线，如图a是不合理的。
电器连接图
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电器柜内，这样接线就 需要由电器柜二次引出连接线到操作台上，所以一般都将起动按钮和停 止按钮直接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
2.控制方案确定: 控制方式与拖动需要相适应：以经济效益为标准。控制逻辑简单、 加工程序基本固定，采用继电器接点控制方式较为合理；经常改变加 工程序或控制逻辑复杂，采用可编程序控制器较为合理。 控制方式与通用化程度相适应：加工一种或几种零件的专用设备， 通用化程度低，可以有较高的自动化程度，宜采用固定的控制电路； 单件、小批量且可加工形状复杂零件的通用设备，采用数字程序控制 或可编程序控制器控制，可以根据不同加工对象设定不同的加工程序， 有较好的通用性和灵活性。 控制方式应最大限度满足工艺要求：自动循环、半自动循环、手动 调整、紧急快退、保护性联锁、信号指示和故障诊断等功能。 控制电路的电源应可靠：简单控制电路可直接用电网电源；电路较 复杂的控制装置，可将电网电压隔离降压，以降低故障率；自动化程 度较高的生产设备，可采用直流电源，有助于节省安装空间，便于同 无触点元件连接，元件动作平稳，操作维修也较安全。
第一节 电气控制电路设计基础
电气控制系统设计的基本内容：
拟定电气设计任务书 确定电气传动控制方案，选择电动机 设计电气控制原理图 选择电气元件，制定明细表 设计操作台、电气柜及非标准电气元件 设计电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图 编写电气说明书和使用操作说明书
控制电路草图
联锁与保护环节设计： 用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车；用限位开关 SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车。接触器KMl与 KM2之间应互相联锁，三台电动机均应用热继电器作过载保护。
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绘制电气原理图时应遵循的原则
电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连 的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热 元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助 电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由 按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点 等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文 字符号表示。
自动开关（断路器）
主触点接线
主触点接线
交流接触器
•
电磁式的接触器是利用电磁吸力 的作用使主触点闭合或断开电动机 电路或负载电路的控制电器。用它 可以实现频繁的远距离操作，它具 有比工作电流大数倍的接通相分断 能力。接触器最主要的用途还是控 制电动机的启动、正反转、制动和 调速等。因此，它是电力拖动控制 系统中员重要的也是最常用的控制 电器。 • 接触器按其主触点控制的电路中的 电流分为直流接触器和交流接触器。
• •
•
继电器
• 电磁式继电器的结构组成和 工作原理与电磁式的接触相 似，它也是由电磁机构和触 点系统两个主要部分组成。 电磁机构由线圈、铁心、衔 铁组成。触点系统由于其触 点都接在控制电路中，且电 流小，故不装设灭弧装置。 它的触点一般为桥式触点， 有常开和常闭两种形式。另 外，为了实现继电器动作参 数的改变，继电器一般还具 有改变释放弹簧松紧和改间继电器 继电器 3 变压器 指示灯
自动开关（断路器）
自动开关又称自动空气断路器。当电路 发生严重过载、短路以及失压等故障时能自 动切断电路，有效地保护串接在其后的电气 设备．在正常条件下，也可用于不频繁地接 通和断开电路及控制电动机，因此自动开关 是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控 制电器。由于自动开关具有可以操作、动作 值可调、分断能力较高，以及动作后一般不 需要更换牢部件等优点．因此得到了广泛应 用
控制线圈
主触点接线
控制线圈接线
时间继电器
•SIRIUS 3RP1时间继电器
• 在自动控制系统中，需要有瞬时动作的继电 器。也需要延时动作的继电器。时间继电器 就是利用某种原理实现触头延时动作的自动 电器，经常用于按时间原则进行控制的场合。 其种类主要有电磁阻尼式、空气阻尼式、晶 体管式和电动机式。
中间继电器
•
主触点接线
控制线圈接线
电磁继电器主要包括电流继电器、 电压继电器相中间继电器。选用时 主要依据继电器所保护或所控制对 象对继电器提出的要求，如触头的 数量、种类，返回系数，控制电路 的电压、电流、负载性质等。出于 继电器触头容量较小，所以经常将 被头并联使用。有时为增加触头的 分断能力，也有把触头串联起来使 用的。 ．
接近开关 微动开关
主令开关
•
控制按钮是一种接通或分断小电流电路的主令电器，其 结构简单．应用广泛。触头允许通过的电流较小．一般不超 过5A，主要用在低压控制电路中．手动发出控制信号。 ‘ • 控制按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳 等组成。一般为复合式．即同时具有常开、常闭触头。按下 时常闭触头先断开，然后常干)f触头闭合。去掉外力后在复恢 弹簧的作用下，常开触头断开，常闭秒久头复位。
电磁阀
行程开关
• 行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电信 号。设备使用于任何气候条件。 •超程柱塞 •滚子柱塞 •滚子杠杆 •带角度滚子杠杆 •滚子曲柄 •超程柱塞M18×1 •滚子柱塞M18×1
接近开关及微动开关
• 行程开关的功能是相应于移动机械的位置产生电信 号。设备使用于任何气候条件。
主令开关
主令开关
指示灯和CRT
1
2
3 3
4 5
基本电路
1
2
3 3
4 3 5
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
基本电路
主电路的组成`
空气开关（断路器）
熔丝（短路保护）
电气控制原理图
电气控制原理图
空气开关 熔丝
按钮开关
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关 熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
图面区域的划分
图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路， 方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。 图区编号下方的的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清 楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。
符号位置的索引
中间继电器
•
主触点接线
控制线圈接线
电磁继电器主要包括电流继电器、 电压继电器相中间继电器。选用时 主要依据继电器所保护或所控制对 象对继电器提出的要求，如触头的 数量、种类，返回系数，控制电路 的电压、电流、负载性质等。出于 继电器触头容量较小，所以经常将 被头并联使用。有时为增加触头的 分断能力，也有把触头串联起来使 用的。 ．
热继电器
• 电磁式低压电器中感测 元件接受的是电压或电流信 号，但许多低压电器其感测 元件的信号是发热、温度、 转速、压力等各种形式的非 电量信号。这些不同形式的 信号和感泅元件就组成了不 同于电磁式的电器元件；如 热继电器、温度继电器、速 度继电器、按钮、行程开关
热继电器
熔断器
• 熔断器担负的主要任务是为电线电缆作过载 与短路保护，不论短路电流值有多高，它都 能切断。其次，也适宜用作设备和电器的保 护
接触器和继电器构造
接触器和继电器构造
交流接触器
主触点接线
控制线圈接线
继电器
• 继电器是一种根据某种物理量的变化，使其自身的执行机构动作的电器。 它既可以用来改变控制线路的工作状态，按照预先设计的控制程序完成预 定的控制任务；也可以根据电路状态、参数的改变对电路实现某种保护。 继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。 检测机构的作用是接受外界输入信号并将信号传递给中间机构；中间机 构对信号的变化进行判断、物理量转换、放大等；当输入信号变化到一定 值时，执行机构(一般是触头)动作，从而使其所控制的电路状态发生变化， 接通或断开某部分电路，达到控制或保护的目的。 继电器种类很多，按输入信号可分为：电压继电器、电流继电器、功率 继电器、速度继电器，压力继电器、温度继电器等；按工作原理可分为： 电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器、热继电 器等；按用途可分为控制与保护继电器；按输出形式可分为有触点和无触 点继电器。
电气控制电路基础
电气控制线路围的绘制原则
电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安 装接线图。由于它们的用途不同，绘制原则也有差别。根据学习的实 际需要，这里重点介绍电气原理图。 电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、 层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器 元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来 绘制，也不反映电器元件的实际大小。 下面以图2－1所示的某机床的电气原理图为例，来说明电气原理图 的规定画法和应注意的事项
热继电器（过载保护）
交流接触器
三相异步交流电机
主电路的组成`
空气开关（断路器）
熔丝（短路保护）
热继电器（过载保护）
交流接触器
三相异步交流电机
断路器、 热继电器 交流接触器
交流电源
控制电器的分类
1 2 3 4 5
主控器件 保护器件 控制器件 发信器件 信号器件 热继电器 溶丝 2 行程开关 5 压力继电器 接近开关开关 6 交流接触器 空气开关 1 主令开关 4
1 2
熔丝
交流接触器
热继电器
3
交流电机
电气控制原理图
空气开关
1 2
熔丝
交流接触器
热继电器
3
4
交流电机
电气控制原理图
空气开关
1 2
熔丝
交流接触器
热继电器
3
4
交流电机
5
电气控制原理图
空气开关
1 2
熔丝
6
交流接触器
热继电器
4
3
4 3 5
交流电机
3
基本电路
基本电路
4 5
基本电路
1
2
3 3
4 5
基本电路
电气控制原理图
空气开关
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
1
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
1 2
熔丝
交流接触器
热继电器
交流电机
电气控制原理图
空气开关
符号位置的索引用图号、负次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如下： 图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时，每册的编号，一般用数字表示。 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图 纸时， 索引代号中可省略“页号”及分隔符“·”。 当某一元件相关的各符号元素出现在同一图号的图纸上，而该图号有几张图纸时，可 省略 “图号”和分隔符“／” 当某一元件相关的各符号元素出现在只有一张图纸的不同图区时，索引代号只用 “图区”表示。 如图2－1图区9中的KA常开触点下面的“8”即为最简单的索引代号。它指出了继 电器KA的线圈位置在图区民 图2－1中接触器KM线圈及继电器KA线圈下方的文字是接触器 KM和继电器KA相应触点的索引。 电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系使用右图表 示。即在原理图中相应的线圈的下方，给出触点的图形符号，并在下面标