第7章继电接触式控制电路
通信电子线路第7章反馈控制电路
04
CHAPTER
反馈控制电路的实现
反馈元件的选择与设计
反馈元件类型
01
根据电路需求选择合适的反馈元件，如电阻、电容、电感等。
反馈元件参数
02
根据电路性能要求，设计反馈元件的参数，如电阻值、电容值、
电感值等。
反馈元件布局
03
合理安排反馈元件在电路板上的位置，确保信号传输的稳定性
和减小干扰。
反馈控制电路的调试与优化
减小非线性失真
负反馈可以减小放大器内部的 非线性效应，减小输出信号的 非线性失真。
扩展放大器的频带宽度
负反馈可以扩展放大器的频带 宽度，使得放大器在更宽的频 率范围内具有稳定的性能。
提高放大器的输入阻抗和 共模抑制比
适当的负反馈可以增大放大器 的输入阻抗，减小信号源内阻 对放大器性能的影响，同时提 高共模抑制比，增强放大器抑 制共模干扰的能力。
电流负反馈
通过将输出电流的一部分反相后回输到输入端，从而对放 大器的净输入电流进行调节。电流负反馈具有稳定输出电 流、减小输入电阻的作用。
并联负反馈
反馈信号与输入信号并联，对输入电流进行调节。并联负 反馈具有减小输出电阻、提高电流增益的作用。
负反馈对放大器性能的影响
提高放大倍数的稳定性
负反馈可以减小放大倍数的温 度漂移和时间漂移，提高放大 倍数的稳定性。
音频设备
用于音响、麦克风等设备， 提高音质和音效。
02
CHAPTER
负反馈控制电路
负反馈的工作原理
负反馈的工作原理是通过将输出信号的一部分或全部反相后回输到输入端，从而对 放大器的净输入信号进行调节，达到稳定输出、改善性能的目的。
负反馈电路由放大器和反馈网络组成，其中反馈网络通常由电阻、电容、电感等元 件构成。
第7章电路
型号：JLXK、 LX19等系列 类型：
按钮式 旋转式 单轮旋转式 双轮旋转式
外形图：
行程开关
(a) 按钮； (b) 单轮旋转式； (c) 双轮旋转式
第7章 继电-接触器控制
1-弹簧;
7.自动开关（又称自动空气短路器）
特点：刀开关、 熔断器、热继电器和欠电
压继电器的组合。在电路中能起到欠压、失 压、过载、短路保护的作用.既能自动控制， 也能手动控制.
开启式负荷开关
封闭式负荷开关
2)封闭式负荷开关（又称铁壳开关）
特点：内装有速断弹簧，使闸刀快速接通和断开，以消除电弧 还设有联锁装置，即在闸刀闭合状态时，开关盖不能开启，以 保证安全。 型号： HH10、 HH11 系列。 外形图：
第7章 继电-接触器控制
3)组合开关（又转换开关）
特点：刀片(动触片)是转动的，能组成 各种不同的线路，动触片装在有手柄的 绝缘方轴上，方轴可90°旋转，动触片 随方轴的旋转使其与静触片接通或断开. 型号： HZ5、 HZ10、 HZ15 系列。
具有电气联锁的控路
第7章 继电-接触器控制
机械联锁(或按钮联锁)：利用按钮的常开、 常闭触点，在电 路中互相牵制的接法.
有双重联锁的控制电路
第7章 继电-接触器控制
2.行程控制电路
行程控制(或位置控制，或限位控制)：-----利用生产机械运动部 件上的挡铁与行程开关碰撞,使其触点动作来接通或断开电路,以达 到控制生产机械运动部件位置或行程的控制.
组合开关
2.熔断器（俗称保险丝）：作短路或严重过载保护.
1)磁插式熔断器
特点：结构简单、价廉、外形小、更换熔丝方便等优点，被 广泛地用于中、小容量的控制系统中。
电气控制与PLC应用技术项目化教程第7章
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
这样就得到了输入和输出之间的逻辑关系式，可以很容 易地得到红、绿灯闪烁的梯形图程序，如图7-2所示，其中 SM
图7-2 灯闪烁梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
四、拓展知识：PLC控制系统设计的基本步骤 (1) 对控制任务作深入的调查研究。 (2) 确定系统总体设计方案。 (3) 确定系统的硬件构成。 (4) 确定PLC的I/O分配。 (5) 设计应用程序。 (6) 程序调试。 (7) 制作控制柜。 (8) 现场调试。 (9) 编制技术文件。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
2．喷泉控制系统设计。 控制要求：有10个喷泉头“一”字排开。系统启动后， 喷泉头要求每间隔1 s从左到右依次喷出水来，全部喷出10 s 后停止，然后系统又从左到右依次喷水，如此循环。10个喷 泉头由10个继电器控制，继电器得电，相应的喷泉头喷水。 请给出PLC的I/O分配表，并编写梯形图程序。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 由状态表可得F1、F2的逻辑函数：
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 这样就可以很容易地得到绿灯常亮的梯形图程序，如图
7-1所示。
图7-1 绿灯常亮梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
由控制要求可知，能引起绿灯闪烁的情况有六种，能引 起红灯闪烁的情况有四种。综合二者，得到状态表，如表72所示。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
图7-6 PLC-S2挂件端子连接
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
三、任务实施
(一) 所需元件和工具
第七章继电保护自动装置与二次回路
电流速断保护
电力线路电流速断保护是按躲过本线路末 端三相最大短路电流整定计算的。 在本线路上电流速断保护保护不到的区域 称为死区。死区内发生短路事故时由过电 流保护动作跳闸，因此过电流保护是电流 速断保护的后备保护。
继电保护用电流互感器
1、三相星形接线 三相星形接线适用于对所有短路类型都要求动作的保护装 置。
2、两相不完全星形接线方式 在中性点非直接接地的电力系统中广泛采用两相不完全星 形接线方式来实现相间短路保护。
3、两相电流差接线方式 4、三角形接线方式
三角形接线方式主要应用与Y，d接线的变压器差动保护 装置。 在正常运行或三相短路时，流过继电器线圈的电流为相电 流的 3倍，并且在相位上相差300。
常用继电器介绍
1.电磁式电流继电器KA
反应电流增大到某一定值 及以上动合（断）接点由 断开（闭合）状态到闭合 （断开）状态的继电器叫 电流继电器。
常用继电器介绍
动作电流 能使继电器动合接点由断开状态到闭合状态的 最小电流称为动作电流。
返回电流 能使继电器动合接点由闭合状态到断开状态的 最大电流称为动作电流。
动作电压
使继电器动合接点由断开到闭合状态的最小电压。
返回电压
使继电器动合接点由闭合到断开状态的最大电压。
返回系数
返回电压除以动作电压。
Kre Ure Uact
常用继电器介绍
2.低电压继电器
反应电压下降到某一整定值及以上动断接 点由断开到闭合状态的继电器
动作电压
使继电器动断接点由断开状态到闭合状态的最大电压。
供配电工程PPT第7章二次回路
（1）应保证供电的可靠性，最好装设独立的直流操作电源， 以免交流系统故障时，影响操作电源的正常供电。
（2）应具有足够的容量，以保证正常运行时，操作电源母线 (以下简称母线)电压波动范围小于±5％额定值；事故时的母线 电压不低于90％额定值。
（3）波纹系数小于5%。
（4）使用寿命、维护工作量、设备投资、布置面积等应合理。
操作电源系统是由电源设备和供电网络组成的，它 包括直流电源和交流电源系统。其作用是供给上述各回 路工作电源。发电厂和变电站的操作电源多采用直流电 源系统，简称为直流系统，部分小型变电站也可采用交 流电源或整流电源(如硅整流电容储能或电源变换式直流 系统)。
8
二次回路图的分类
原理图
归总式原理图 展开式原理图
继电保护及操作型自动装置回路
继电保护和操作型自动装置回路是由测量机构、传 送机构、执行机构及继电保护和自动装置组成的。其作 用是自动判别一次设备的运行状态，在系统发生故障或 异常运行时，自动跳开断路器，切除故障或发出异常运 行信号，故障或异常运行状态消失后，快速投入断路器， 恢复系统正常运行。
操作电源系统
池组、浮充电设备和相关的开关及测量 仪表组成。
29
蓄 电 池 组 GB 是 由 不参加调节的基本(固定) 蓄电池(n。)和参加调节 的 端 电 池 (n’) 两 部 分 组 成。采用端电池的目的 是为了调节蓄电池的接 入数目，以保证母线电 压稳定。端电池通过端 电池调整器进行调节， 端电池调整器的工作原 理如图所示。
30
2．充电—放电运行方式 充电—放电运行方式就是将已充好电的蓄电池接
带全部直流负荷，即正常运行是处于放电工作状态。 因为交流系统可能在蓄电池任何放电程度下发生
电工技术基础(王英)课后题答案第7章
3
图 7-1 铁磁性物质的磁滞回线图 图 7-2 软磁和硬磁材料的磁滞回线 图 7-3 矩磁材料的磁滞回线
磁化曲线 不同的磁性材料，其磁滞回线和磁化曲线也不同。图 7-4 给出了三种常用磁 性材料的磁化曲线。
图 7-4 磁化曲线 a-铸铁 b-铸钢 c-硅钢片
7.1.3 直流磁路
1.基本概念
直流磁路由直流电励磁，励磁线圈中的电流取决于外施电压和线圈电阻，即 I = U 。 R
(a) 增大
(b) 减小 (c) 保持不变
分析：直流电磁铁U = IR ，而交流电磁铁的U = IR + (−eL ) + (−eσ ) ，即同样的电压，交流
Fm
= 107 16π
Bm2 S
(N)
注意：即使是额定电压相同的交、直流电磁铁，也绝不能互换使用。若将交流电磁铁接
5
在直流电源上，由于线圈的感抗为零，会使线圈中的电流比接在相同电压的交流电源上的电 流大出许多倍，将导致线圈过热而烧毁。
6
7.2 判断题精解
1、 磁感应强度一定时，磁场强度与铁磁材料的磁导率成正比。
7
∑ 分析：磁路也可以像电路那样有多条分支，但各分支的磁通应满足 Φ = 0 。
答案：错 10、 为了保护励磁线圈不出现短路故障，电磁铁铁心通常设有短路环。 分析：交流电磁铁的吸力在零与最大值之间脉动，脉动的频率是电源频率的两倍。这种脉动 将使铁心产生机械振动，为了防止振动，可在铁心上装阻尼环。阻尼环为一短路环，受交变 磁通的感应，环内会产生滞后磁通的感应电流。因此阻尼环所包围的铁心部分中的磁通与环 外铁心部分的磁通有一定的相位差，使两部分的磁通和吸力不能同时降为零，消除了振动和 噪声。 答案：错
为Φ 。
继电-接触器电气控制系统设计题
继电器—-——---接触器控制系统电路设计1、要求画出主电路和控制电路原理图,设计二台电动机M1，M2电气控制电路,使其满足以下条件:1）M1要求正反转控制，以及正向点动控制2）M1启动后，M2才能启动。
3）停车时，M1停止后M2才能停止.两台电动机均有短路和长期过载保护.2、设计两台电动机M1、M2电气控制电路，使其满足以下工作条件：1）M1可正反向点动控制;2）M1先启动,经过t秒后M2自动启动；3）停车时,M2停止后，M1才允许停止。
要求：画出主电路和控制电路原理图，两台电机均有短路和长期过载保护。
3、有两台电动机M1、M2，请设计主电路和控制电路。
要求如下：1）M1电动机既能点动,又能长动；2）在M1电动机启动之前,M2电动机不能启动。
3）M2电动机能够在两个地方进行启动。
4）当按下停止按钮时，两台电动机均停止。
5）要有短路保护和过载保护。
4、为两台异步电动机设计一个控制回路，要有主电路图和控制电路图,要求如下：1）两台电动机互不影响的独立操作2)能同时控制两台电动机的启动和停止3)当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。
5、机床由两台三相鼠笼式异步电动机M1与M2拖动,其电气控制要求如下：1）M1采用星—三角降压启动2)M1启动经20秒后方允许M2直接启动3)M2停车后方允许M1停车4)M1,M2的启动，停止均要求两地操作5）设置必要的电气保护.6、某机床的主轴和液压泵分别由两台笼型异步电动机M1、M2来拖动，设计控制线路,其要求如下：1）主轴电动机M1启动后液压泵电动机M2才能启动；2）主轴电动机M1能正反转，且能单独停车;3)设计必要的保护环节。
7、用时间继电器控制水泵开1分钟停30秒,自动循环，有过载及短路保护。
8、机床由三台三相鼠笼式异步电动机拖动，其电气控制要求如下：1)顺序启动；2）逆序停止；3）有必要的保护环节。
9、某工厂需要安装一台电动机,这台电动机需要实现正转10分钟—-停10分钟——反转10分钟-—再停10分钟-—再正转，如此循环工作2小时。
电工电子技术试题库
电工电子技术试题库第五章磁路和变压器一、填空题1、磁感应强度是表示磁场内某点的磁场（）和（）的物理量。
2、变压器由（）和（）组成。
3、变压器的三变作用是变（）、变（）和变（）。
4、变压器线圈极性测定的方法有（）法和（）法。
5、变压器运行时其内部存在（）损耗和（）损耗。
6、变压器原、副边电压和原、副边线圈匝数成（）比。
7、变压器是根据（）原理制成的（）电器。
8、自耦变压器原、副边之间不仅有（）耦合，而且有（）的联系。
9、交流铁心线圈的磁路分为（）磁路和（）磁路。
10、在电力系统中传输电能的变压器称为（）变压器。
二、选择题1、铁磁性物质的磁导率（）。
A、μr>1 Bμr=1 C、μr<1 D、μr>>12、变压器的负载为感性负载时，随着负载的增大副边电压将（）。
A、上升B、下降C、不变D、可能上升、也可能下降3、变压器原、副边的电流和原、副边线圈匝数（）。
A、成正比B、成反比C、无关D、可能成正比，也可能成反比4、一台变压器U1=220V,N1=100匝,N2=50匝，则U2=( )V。
A、110B、440C、220D、505、Y,yn联接的三相变压器常用于低压为（）电力变压器。
A、220VB、500VC、110VD、400V6、磁场强度和磁场中某点的磁感应强度（）。
A、成正比B、成反比C、相等D、无关7、变压器的额定容量Sn表示（）。
A、输入的视在功率B、输出的视在功率C、输入的有功功率D、输出的有功功率8、交流铁心线圈的主磁通与电源电压（）。
A、成正比B、成反比C、无关D、相等9、变压器的变比K>1时,变压器为( )。
A、升压变压器B、降压变压器C、升压降压变压器D、电流互感器10、变压器副边负载增加时，变压器的铁耗（）。
A、增大B、减少C、不变D、可能增加也可能减少三、分析题1、变压器铁心起什么作用？2、试分析电力变压器实现能量传递的原理？3、在远距离输送电能的过程中为什么要采用高压输送？4、变压器有什么用途？5、变压器负载时引起副边端电压变化的原因是什么?6、一台50Hz的变压器，误将原边接在相同额定电压的直流电源上会出现什么后果？为什么?7、变压器空载运行时，原线圈加交流额定电压，这时原线圈的电阻R1很小，为什么空载电流I 0却不大?8、当变压器原边加额定电压，原线圈的匝数减少时，空载电流、铁损，副边空载时的电压变比将如何变化?9、一台变压器U1N/U2N＝220/110V，如果将副边接到220V电源上，会出现什么后果？为什么？10、一台额定频率为50Hz的变压器，能否用于25Hz的交流电路中，为什么？四、计算题1、一台单相变压器，SN=50kVA,U1N/U2N=10 kV/400V,求原、副边的额定电流I1N、I2N。
实验12.三相异步电动机的继电—接触器控制
实验十二三相异步电动机的继电—接触器控制
一. 实验目的
1．掌握三相异步电动机的结构及工作原理。
2．熟悉各种控制电器的主要结构及使用方法。
3．学会三相异步电动机的点动、自锁控制。
二. 实验仪器与设备
DGJ—2型电工技术实验装置1台
三. 实验原理
1．三相异步电动机的使用
①三相异步电动机的结构
定子：定子铁心、定子绕组、机座。
转子：转子铁心、转轴、鼠笼式转子绕组、风扇等
②三相电动机的铭牌
三相电动机的额定值标记在电动机的铭牌上（铭牌上的额定值是正确使用电动机的主要依据，在实验之前必须熟悉它的意义）。
③三相异步电动机的工作原理
a.在空间互隔120o有规律地排列的三相绕组通入三相交流电时，在空间会出现旋转磁场（转向由三相绕组在铁心中排列顺序的方向来决定）。
b.由于转子与旋转磁场之间有相对运动，所以在转子导体上产生感应电流，此感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子沿旋转磁场的方向转动。
2．常用的几中控制电器
①按钮：按钮是一种简单的开关，用来控制电路的接通和断开。
②接触器：利用电磁力使触头动作的自动开关，常用于接通或断开主电路及其控制电路。
③继电器：电流继电器、热继电器和时间继电器。
3．电动机的基本控制电路
①点动控制电路
②自锁控制电路
四.实验内容与步骤
图12.0点动控制
图12.1自锁控制
五. 注意事项。
电机与电气控制技术(第五版)课件第7章
第五节 X62W型万能铣床电气控制电路 2
二、铣床的电力拖动形式和控制要求 铣床的主运动由一台笼型异步电动机拖动，直接起动，主轴电动机需 要正反转，但方向的改变并不频繁。 铣刀的切削是一种不连续切削，容易使机械传动系统发生振动，为了 避免这种现象，在主轴上装有飞轮，但在高速切削后，停车需要很长时 间，要求主轴在停机时有电气制动。 工作台可以做六个方向的进给运动，还可在六个方向上快速移动。其 进给运动和快速移动均由同一台笼型异步电动机拖动，直接起动，能够 正反转。 为防止刀具和机床的损坏，三台电动机之间要求有联锁控制，即在主 轴电动机起动之后另两台电动机才能起动运行。 冷却泵电动机只要求单向旋转。 具有完善的保护措施。
液压泵电动机M3由交流接触器KM4、 KM5控制正反转， 由热继电器FR2作过载保护。
冷却泵电动机M4因功率小，由开关QS2控制，不设过 载保护。
第三节Z3040型摇臂钻床电气控制电路 5
2.控制电路 由变压器TC提供127V交流电源给控制电路。控制 电路分：
1)主轴电动机M1的控制：按下按钮SB2，KM1线圈有 电，动合触点闭合， M1旋转并自锁。按下按钮SB1， M1失电停转。
第七章 常用机床的电气控制
内容提要
本章主要分析几种常用生产机械，即CA6140型 普通车床、Z3040型摇臂钻床、M7130型平面磨床、 X62W型万能铣床的电气控制电路。从结构、运动形 式到电气控制电路的分析，到常见故障的分析处理， 最后归纳总结了机床电气设备的故障与维修方法。
第二节 CA6140型普通車床电气控制电路 1
第三节 Z3040型摇臂钻床电气控制电路 1
一、摇臂钻床的主要结构 钻床是一种孔加工机床， 可用于在大、中型零件上进行 钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻 丝及修刮端面等加工。摇臂钻 床是一种立式钻床，是机械加 工中的常用机床设备。Z3040 型摇臂钻床主要由底座、内立 柱、外立柱、摇臂、主轴箱、 工作台等组成。
第07章继电-接触器控制
第7章 继电-接触器控制
宁波职业技术学院信息学院电子教研室
第7章 继电-接触器控制
宁波职业技术学院信息学院电子教研室
第7章 继电-接触器控制
宁波职业技术学院信息学院电子教研室
7.1.2 组合开关
1、概念：组合开关（又称转换开关）是一种 转动式的闸刀开关，它主要用于接通或切断电路、 换接电源、控制小型笼型异步电动机起动、停止、 正反转或局部照明。 2、结构：它由若干个动触片和静触片，分别 装于数层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上， 动触片固定在附有手柄的转轴上，随转轴旋转而 变换其通断位置。
3、分类：组合开关按通、断类型可分为同时 通断和交替通断两种；按转换位数分：二位转换、 三位转换和四位转换三种。
第7章 继电-接触器控制
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第7章 继电-接触器控制
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第7章 继电-接触器控制
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第7章 继电-接触器控制
第7章 继电-接触器控制
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7.1.1 刀开关
1、概念：刀开关又称闸刀开关，一般用于不经 常操作的低压电路中，用作接通或切断电源，或用 来将电路与电源隔离，有时也用来控制小容量电动 机作不频繁的直接起动与停机。 2、结构：刀开关由闸刀、静插座、操作把柄和 绝缘底板组成。 3、种类：刀开关的种类很多，按极数（刀片 数）分有单极、双极和三极三种；按用途分有单 投和双投两种；按操作方法分有直接手柄操作式 和远距离杠杆操作式两种；按灭弧装置分有带灭 弧罩和无灭弧罩两种。 4、规格：刀开关的额定电压通常为250 V和 500 V，额定电流在 1500 A以下。
图7.2.5电动机的正反转控制
唐介电工学第07章
Q
FU
图形符号:
QF
× × ×
M 3~
9-4
§7.2 起停自动控制
配电电器 (手控) 常用 控制 电器 开关 熔断器 按钮 …… 接触器 继电器 起动器 …… 时间继电器 热继电器 ……
控制电器 (自控)
9-5
一.按钮
常开(动合)按钮 原理： 图形符号
SB
按下闭合，松手断开
9-6
常闭(动断)按钮
KM
接触器主触头(常开)－－用于主电路 (流过的电流大，需加灭弧装置)
KM
常开 常闭
KM
接触器辅助触头－－用于辅助电路 (流过的电流小，无需加灭弧装置)
原理： 当线圈通电时→ 2个常闭断, 5个常开合 当线圈断电时→ 5个常开断, 2个常闭合
KM
9-9
三. 中间继电器
主要用于补充交流接触器触点的不足，也可直接用 它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。 中间继电器的结构、工作原理与交流接触器基本相 同。只不过中间继电器触头容量小，触点数目多，一 般只用于辅助线路。 图形符号： KA
一. 闸刀开关
1.分类:单刀、双刀、三刀 2.图形符号 ～380V
静触头 动触头
Q
FU 3.控制对象：380V,7.5kW 以下小电机 4.闸刀开关的额定电流的选择 ——(3~5)倍异步电机额定电流
9-2
二. 熔断器
1.作用：用于短路保护 2.图形符号
FU
3.熔体额定电流 IF 的选择
对于无冲击电流的电路:如照明电路 IF ≥总电流
9-25
二. 行程控制线路
A B C Q FU KMF KMR
1、限位控制
B
A
FR 逆程 M 3~ 正程
机电传动控制 作业-答案-实验
FU1
FR1
FU4
FU2
FR2 SB1 KM1 KM2 SB3 SQA SQB KM1 KM2
SB2
FR1 M2 3～
KM2 KM1
练习题4
• 设计一个小型吊车的控制线路。小型吊车有3台电动机，横梁电机M1 带动横梁在车间前后移动。小车电机M2带动提升机构在横梁上左右 移动，提升电机M3升降重物。要求如下： 1）3台电动机都能各自正常起停； 2）同一时刻，三种运动只能有一个存在； 3）横梁有前后、小车有左右、提升机构有上、下行程保护。
M100 T0 T1 K100
1 2
K50
M100 Y003 T0
3
T2
Y002 M101 Y001
3号运输带 2号运输带
T1
1号运输带
停机
X001 M101
T3
M101 T2 T3
K50
K100
14．按下X000端的输入按钮（常开触点）后，Y000～Y002按下图（a）所 示时序变化，设计出梯形图。
第4次作业（第四章） 1、试设计两台电动机M1、M2的电气控制线路，使其满足以下要求： （1）M1可以正、反向点动调整控制； （2）M1正向起动之后，才能起动M2； （3）停车时，M2停止后，才能停M1。
SB4
KM1
SB3 SB5 KM3
SB1
SB2 KM1
SB3
SB4 KM2 SB7
KM2 KM1
起动
冲头 模具 (X001)
SQ1 (X002)
冲头下
X000 Y000 T0 M301
X001
压紧
Y001
冲头下
Y000
X005
手工复位
电工学课后习题-第7章-电气自动控制习题及答案
T50
K T51
T50 X0 T51
K2
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第 7 章 电气自动控制
7.7.2 试画出下述语句表所对应的梯形图。 试画出下述语句表所对应的梯形图。 LD AND LDI AND ORB X0 X1 X2 X3 LDI AND LD ANI ORB X4 X5 X6 X7 ANB OR X10 OUT Y30 END
Q FU SBstp KM SBst1 FR KM 3~ FR KM SBst2
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第 7 章 电气自动控制
7.2.3 画出能分别在两地控制同一台电机起停的控制 电路。 电路。 【解】 解
SBstp2 SBstp1 KM SBst1 , SBstp1 为甲地按钮 为甲地按钮, SBst2 , SBstp2 为乙地按钮。 为乙地按钮。
Q FU1 FU2 SB
1
KM1
KM2
SB2 KM2
KM1
KT
KM2
KM1
KM2
KMR
KMF
SBstF STA1
FR
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第 7 章 电气自动控制
7.5.3 试说明图 7.13 所示电路的功能及所具有的保护 作用。 作用。若 KM1 通电运行时按下 SB3 ，试问电动机的运行 状况如何变化? 状况如何变化 【解】 解 该电路是带行程控制的正反转控制电路, ⑴该电路是带行程控制的正反转控制电路,由于有机械 联 动的互锁环节,所以改变电机转向时无需先停车。 动的互锁环节,所以改变电机转向时无需先停车。 ⑵该电路具有短路保护、过载保护和失压(欠压)保护。 该电路具有短路保护、过载保护和失压(欠压)保护。 ⑶反转。 反转。
电工电子学第7章SH
串联在控制电路中 FR
以后还要讲时间继电器。
§7.2 基本控制环节
电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等） 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制 ……
7.2.1 异步电机的直接起动 一、点动控制
A Q FU SB KM B C
控 制 电 路
KM
动作过程 主 电 路
1 1 ~ I st 2.5 3
1 1 IF ~ I st 1.6 2
7.3.3 过载保护
方法：加热继电器。
A B C Q FU
L
电机工作时，若因负载过重 而使电流增大，但又比短路电流 小。此时熔断器起不了保护作用， 应加热继电器，进行过载保护。
N
三、异步机的直接起动 + 过载保护
A Q FU KM SB1 KM SB2 B C
热继电 器触头
FR
FR
发热 元件
KM
M 3~
四、多地点控制
L
例如：甲、乙两地同 时控制一台电机。
N
方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。
KM SB1甲
SB2甲 FR KM
甲地
SB1乙
SB1乙
乙地
五、点动+连续运行
M 3~
按下按钮（SB）
（KM）线圈通电 电机转动。
（KM）主触头闭合 按钮松开
（KM）线圈断电 电机停转。
（KM）触头打开
二、电动机连续运行
A QS SB1 FU KM C' B C 停车 按钮 SB2 起动 按钮
KM
B'
KM 自保持
自保的作用
按下按钮（SB2）， （KM）线圈通电， M 3~ （KM）辅助常开触头闭合， 电机起动；同时， 即使按钮松开，线圈仍可保持通电状态， 电机连续运转。
第7章 接触器
第8章接触器主要内容：1.概述：用途、构成、型式、要求2.参数3.性能4.试验验证5.安装调试6.维护维修7.制造工艺8.发展趋势9.思考题总共四周（第9～12周）9～10周：概述、断路器11周：接触器12周：继电器重点与难点重点：交、直流电磁接触器的基本组成及工作原理真空、电空接触器的基本组成及工作原理难点：真空接触器的基本组成及工作原理接触器的基本参数很多应用中，是否需要一种电器？•远距离自动控制•频繁接通和分断•主电路及大容量电路电器的控制（电动机电热器、电照明、电焊机、电容器组等）接触器？接触器的符号KM如何由来？接触器的组名为K，再加它的英文第一个字母M。
(a)线圈(b)常开(c)常闭接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断主电路及大容量控制电路的电器。
主要用作控制电动机的起动、停止、反转、调速，并可与热继电器或其它适当的保护装置组合，保护电动机可能发生的过载或断相。
也可用于控制其它电力负载如：电热器、电照明、电焊机、电容器组等。
一定义与应用接触器构成、基本参数电器的基本功能构成框图：被控对象7接触器的组成1．传动系统（电磁、电空系统）2．触头系统3．灭弧系统4．联锁触头（又称辅助触头）5．支架和固定装置接触器的基本参数额定电压, 额定电流1.动作值2.接通与分断能力（又称开闭能力或切换能力）3.操作频率4.机械寿命和电气寿命5.动作时间和释放时间6.额定工作制输入信号工作特点与其它开关电器相比较，它具有以下特点：1．动作次数频繁，每小时开闭次数可达150～1500次2．能通, 断较大电流, 即有一定过载能力, 但一般情况下只能开断正常额定电流, 而不能开断短路或故障电流3．具有失压保护功能, 即电压降低很多时, 能自动关断4．可以实现一定距离的控制分类接触器通常的分类1．按通, 断电流的种类分, 可分为直流接触器和交流接触器。
2．按接触器的驱动原理分, 可分为电磁式接触器, 电空式接触器和液压式接触器。
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常开
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常闭
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5、继电器
继电器是一种根据特定输入信号而动作的自动控制 电器， 其种类很多， 有热继电器、 中间继电器、 电器 ， 其种类很多 ， 有热继电器 、 中间继电器 、 时间 继电器等类型。 继电器等类型。 热继电器。 5.1 热继电器。热继电器是利用电流的热效应来 切断电路，主要用作电动机的过载保护， 切断电路 ， 主要用作电动机的过载保护 ， 断相和电流 不平衡的保护。下图是其结构原理图和电路符号。 不平衡的保护。下图是其结构原理图和电路符号。
电器是指对电路起开关、控制、 电器是指对电路起开关、控制、保护和调节作用的 电气设备。工作在交流1000ｖ、直流1200v以下的电器为 1000ｖ、直流1200v 电气设备。工作在交流1000ｖ、直流1200v以下的电器为 低压电器。 低压电器。
§７.1 常用低压电器
1、开关
开关是用于接通和断开电路的电器， 开关是用于接通和断开电路的电器，常用的有刀开 组合开关和自动空气断路器。 关、组合开关和自动空气断路器。使用时应注意以下几 项主要技术参数： 项主要技术参数： ①、额定电压 ②、额定电流 限额； 限额； ③、断流能力
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通电延时空气式时间继电器的工作原理是利用空气 阻尼作用达到动作延时的目的。 阻尼作用达到动作延时的目的。吸引线圈通电后将衔铁 吸下，使衔铁与活塞杆之间有一段距离。 吸下，使衔铁与活塞杆之间有一段距离。在释放弹簧作 用下，活塞杆向下移动。 用下，活塞杆向下移动。在伞形活塞的表面固定有一层 橡皮膜，活塞向下移动时， 橡皮膜，活塞向下移动时，膜上面会造成空气稀薄的空 活塞受到下面空气的压力，不能迅速下移。 间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下移。当空气 由进气孔进入时，活塞才逐渐下移。 由进气孔进入时，活塞才逐渐下移。当移动到最后位置 杠杆使微动开关动作。 时，杠杆使微动开关动作。延时时间即为从电磁铁吸引 线圈通电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。 线圈通电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通 过调节螺钉调节进气孔的大小就可调节延时时间。 过调节螺钉调节进气孔的大小就可调节延时时间。通电 延时空气式时间继电器的工作原理与通电延时空气式时 间继电器的工作原理相同。 间继电器的工作原理相同。
自动空气断路 器结果原理图
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2、熔断器
熔断器主要作短路或严重过载保护用， 熔断器主要作短路或严重过载保护用，串联在被保 护的线路中。线路正常工作时如同一根导线， 护的线路中 。 线路正常工作时如同一根导线 ， 起通路作 当线路短路或严重过载时熔断器熔体熔断， 用 ； 当线路短路或严重过载时熔断器熔体熔断 ， 起到保 护线路上其他电器设备的作用。 护线路上其他电器设备的作用。
第 七 章
继电接触式控制线路
第 七 章 继电接触式控制电路
§７．1 常用低压电器 §７．2 三相异步电动机基本控制电路
1、电气原理图的绘制原则 2、三相异步电动机的启动电路 三相异步电动机的正、 3、三相异步电动机的正、反转控制电路 4、行程控制 5、三相异步电动机的异地控制电路
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动合
动断
结构示意图
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（常开） （常闭）
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复合按钮
按钮符号
行程开关（限位或位置开关）。 ）。按结构不同 4.2 行程开关（限位或位置开关）。按结构不同 可分为直动式（按钮式）、单轮旋转、和双轮旋转式； ）、单轮旋转 可分为直动式（按钮式）、单轮旋转、和双轮旋转式； 和复合按钮一样，有常开、常闭触头各一个， 和复合按钮一样，有常开、常闭触头各一个，但它不用 手按动， 手按动，而是利用生产设备运动部件的机械位移碰撞行 程开关，使其触头动作，将机械信号转换为电信号， 程开关，使其触头动作，将机械信号转换为电信号，从 而达到限制机械运动的位置或行程。 而达到限制机械运动的位置或行程。 下图为行程开关电路符号： 下图为行程开关电路符号：
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结构。通常所用的自动空气开关为DZ DZ系列塑料 ② 结构。通常所用的自动空气开关为DZ系列塑料 外壳式，主要产品有DZ10、DZ15 DZ20等系列， DZ10 15、 20等系列 外壳式，主要产品有DZ10、DZ15、DZ20等系列，其结构 主要由触头和灭弧装置， 主要由触头和灭弧装置，各种可供选择的脱扣器与操作 机构，自由脱扣机构由三部分组成。 机构，自由脱扣机构由三部分组成。可供选择的脱扣器 有电磁脱扣器、热脱扣器和欠电压脱扣器。 有电磁脱扣器、热脱扣器和欠电压脱扣器。
C J 10--- 20 3
KM KM KM
动合 动断
KM
接触器 交流
主触头数
主触头额定电流
(常开) (常闭) 设计序号
主触头
线圈
辅助触头
常见故障。 3.5 常见故障。吸不上、电磁铁噪声大、线圈过热 或烧损等。 上一页 返回本节 下一页 返回本章
4、主令电器
在自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器称为 主令电器（按钮、行程开关等） 主令电器（按钮、行程开关等），其作用是用来切换控 制电路，使电路接通或分断， 制电路，使电路接通或分断，实现对电力拖动系统的各 种控制。 种控制。 按钮。主要结构有按钮帽 复位弹簧， 按钮帽， 4.1 按钮。主要结构有按钮帽，复位弹簧，桥或 动静触头，推杆和外壳组成；有常开、 动静触头，推杆和外壳组成；有常开、常闭和复合按钮 ，下图是复合按钮的结构示意图和各种按钮符号。 下图是复合按钮的结构示意图和各种按钮符号。
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符号与型号。 ③ 符号与型号。
QS
型号含义
H L K---QS 或 额定电流 设计序号 开启式复合开关
④ 安装要求。必须垂直安装在控制屏或开关板位 安装要求。 置上， 决不允许倒装， 以防止手柄自垂落下， 置上 ， 决不允许倒装 ， 以防止手柄自垂落下 ， 引起误 合闸， 接线时应把电源线接在上端， 负载接在下端（ 合闸 ， 接线时应把电源线接在上端 ， 负载接在下端 （ 否则，更换熔断丝时发生触电） 否则，更换熔断丝时发生触电）。 常见故障。合闸后， ⑤ 常见故障。合闸后，控制电路一相或两相无电 源，闸刀短路，动静触头烧坏等 。 闸刀短路，
2.2
熔断器的符号
FU
3、交流接触器
3 .1
符号
用途。 用途。用与频繁接通和断开电动机或其它负载
主电路及控制电路,具有欠压,失压的保护作用。 主电路及控制电路,具有欠压,失压的保护作用。
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结构。 主要结构有电磁系统（ 线圈, 3.2 结构 。 主要结构有电磁系统 （ 线圈 , 静 、 动铁 芯及短路环等） 触头系统（ 芯及短路环等）、触头系统（三对主触头和四对辅助触头 和灭弧装置（多采用纵缝灭弧以及栅片灭弧）构成。 ）和灭弧装置（多采用纵缝灭弧以及栅片灭弧）构成。 工作原理。 3.3 工作原理。线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁 吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开； 吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开；线圈断电后电磁 吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到原来的状态。 吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到原来的状态。 符号与型号。 3.4 符号与型号。
1.3
自动空气断路器（自动空气开关） 自动空气断路器（自动空气开关）
用途。 自动空气开关具有短路、 过载、 欠压（ ① 用途 。 自动空气开关具有短路 、 过载 、 欠压 （ 失压）等保护装置， 失压）等保护装置，故广泛应用在低压配电网络和电力 拖动系统中以及建筑物内作电源线路（照明电路） 拖动系统中以及建筑物内作电源线路（照明电路）的保 建筑物内作电源线路 护等。 护等。
2.1
常有熔断器型式
①、RC1A系列瓷插式熔断器。它由瓷座、瓷盖、动 RC1 系列瓷插式熔断器。它由瓷座、瓷盖、 触头、静触头和熔丝五部分组成；该熔断器结构简单、 触头、静触头和熔丝五部分组成；该熔断器结构简单、 500V 价格低廉，更换熔体方便，一般用于500 以下、200A 价格低廉，更换熔体方便，一般用于500V以下、200A以 内的电路做短路保护。 内的电路做短路保护。 RL1系列螺旋式熔断器。它由瓷帽、熔断管、 ②、RL1系列螺旋式熔断器。它由瓷帽、熔断管、 瓷套、 下接线座及瓷座组成； 瓷套、上、下接线座及瓷座组成；熔断管内放置熔体并 填充石英砂；也用于500 以下、200A以内的电路。 500V 填充石英砂；也用于500V以下、200A以内的电路。
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工作时允许的最大电压限额； 工作时允许的最大电压限额； 在工作时允许长期通过的最大电流 能正常安全断开最大工作电流限额。 能正常安全断开最大工作电流限额。
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1.1
刀开关（闸刀开关） 刀开关（闸刀开关）
常有的刀开关有开启式负荷开关（ 常有的刀开关有开启式负荷开关 （ 瓷底胶盖闸刀 开关）和封闭式负荷开关（铁壳开关） 按极数（ 开关）和封闭式负荷开关（铁壳开关）。按极数（刀片 分为单极、双极和三极。 数）分为单极、双极和三极。 用途。 常用于不频繁操作的低压电路中， ① 用途 。 常用于不频繁操作的低压电路中 ， 用作 接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离。用于照明 接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离。 电路和控制小容量电动机 （ 功率小于5 KW） 电路和 控制小容量电动机（ 功率小于 5.5KW ） 直接起动 控制小容量电动机 与停机。 与停机。 功能。刀开关一般与熔断器串联使用， ② 功能 。 刀开关一般与熔断器串联使用 ， 所以对 电路具有短路保护功能。 电路具有短路保护功能。
图形符号
FR
FR
FR
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热继电器的下层金属膨胀系数大， 热继电器的下层金属膨胀系数大 ， 上层的膨胀系 数小。 数小 。 当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热 双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板， 时 ， 双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板 ， 扣板在 弹簧的拉力下将常闭触点断开。 弹簧的拉力下将常闭触点断开 。 触点是接在电动机的 控制电路中的， 控制电路断开便使接触器线圈断电， 控制电路中的 ， 控制电路断开便使接触器线圈断电 ， 从而断开电动机的主电路。 若电路故障已经排除， 从而断开电动机的主电路 。 若电路故障已经排除 ， 热 继电器可通过手动复位或自动复位使其复位。 继电器可通过手动复位或自动复位使其复位。 时间继电器。时间继电器是 继电器是一种能控制动作 5.2 时间继电器。时间继电器是一种能控制动作 时间的继电器， 时间的继电器 ， 其特点是电磁线圈通电后其触头通过 一定时间间隔（延时）才动作。 一定时间间隔 （ 延时 ） 才动作 。 根据延时方式可分为 通电延时和断电延时两种。 通电延时和断电延时两种。