3 第2章 基本电气控制线路(电气版)
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习题册参考答案-《机床电气控制(第三版)习题册》-B01-4102
6．两 垂直 右 下 上
7．小黑圆点 不画小黑圆点
二、判断题 1．× 2．× 3．× 4．√ 三、选择题 1．B 2．C 3．C 四、简答题
5．√ 4．A
6．√ 5．A
1．答：电气原理图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家规定的电
气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置6．SB2SB1
机械方法
7．顺序控制 M1 M2 M1 M2
8．点动 进给操作手柄配合机械装置
9．工件旋转的主运动 刀具的直线进给运动
9
10．顺序 闭合 SB4 闭合
11．SB3 点动 前 后 左 右 SB3
二、判断题 1．× 2．√ 3．√ 4．× 5．× 三、选择题 1．A 2．B 3．A 4．B 四、简答题
机床电气控制（第三版）习题册答案
第一章 三相异步电动机基本控制线路
§1—1 电气控制系统图识读
一、填空题 1．电源 电动机 控制系统 传动机构
2．电源电路 主电路 辅助电路
3．水平 上 下 相线 正极 负极 水平
4．熔断器 接触器的主触点 热继电器的热元件 电动机 工作电流 左 垂直于
5．控制电路 指示电路 照明电路 较小 5
4
4．答案略。 5. 答案略。
§1—4 电动机降压启动控制
一、填空题 1.很大 降低 减小 启动负载 电网容量 2. 180 7 3. Y-△降压启动 自耦变压器降压启动 定子绕组串电阻降压启动） 4.星形 三角形 三角形
5．1/ 3 1/3 1/3
6．电磁式 空气阻尼式 晶体管式 电动式 7．通电延时 断电延时 8．延时 瞬时 9．定子绕组 电源 分压 启动电压 短接 额定电压 10.软启动 软停机 轻载节能 多种保护 11.电子式软启动器 磁控式软启动器 高压软启动器 低压软启动器 固态软启动器 液阻软启动器 12.斜坡恒流启动 阶跃启动 脉冲冲击启动 电压双斜坡启动 限流启动 二、判断题 1．× 2．× 3．√ 4．× 5．√ 6．√ 7．× 8．× 9．× 三、选择题 1．C 2．B 3．B 4．B 5．A 6．C 7．B 四、简答题 1.答案略。 2．答：降压启动的定义：利用启动电路将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行 启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运转。 Y-△降压启动的适用场合：适用于轻载和空载启动，适用于电动机在正常运行时作三角 形连接的异步电动机。 自耦变压器降压启动的适用场合：适用于额定电压为 220/380V、接法为△—Y 且容量较 大的三相异步电动机降压启动。 定子绕组串电阻启动适用场合：适用于启动不频繁，且要求较低的场合。
电气控制系统基本控制电路
• 当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工 作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触 器的常开触点。
• 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触 器线圈断电，则将乙接触器的常开触点并 联在甲接触器的停止按钮两端。
2.2 笼型异步电机串电阻降压起动控制线路
(a):KM1线圈及KT线圈始终得电，既不安全也无必要。 (b):在KM2得电后，用其常闭触点断开KM1及KT线圈，同时KM2自锁。
电动机的保护
短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产 生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏， 故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过 流继电器等。
欠压是指电动机工作时，电路电压减少甚至使电动 机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转， 在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起 动)，易造成人身或设备故障。通常采用继电器、接触器 控制进行保护。常用的失压和欠压保护有：对接触器实 行自锁；用欠电压继电器组成失压、欠压保护。
按下停止按钮按下停止按钮sb1sb1主触头km断开22控制原理控制原理iiii零压欠压保护零压欠压保护控制电路控制电路一直接起动一直接起动sbkmsbsb22frfrkmfrfrkmkmfufuqsqs热继电器热继电器过载保护过载保护熔断器熔断器短路保护短路保护接触器接触器热继电器热继电器动断触点动断触点电动机的保护电动机的保护电动机的保护电动机的保护短路保护短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力使电动机和电器设备产生机械性损坏生强大的电动力使电动机和电器设备产生机械性损坏故要求迅速可靠切断电源
（2） 控制原理I
起动 QS FU
主 电
路 KM FR
转动
..
• 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触 器线圈断电，则将乙接触器的常开触点并 联在甲接触器的停止按钮两端。
2.2 笼型异步电机串电阻降压起动控制线路
(a):KM1线圈及KT线圈始终得电，既不安全也无必要。 (b):在KM2得电后，用其常闭触点断开KM1及KT线圈，同时KM2自锁。
电动机的保护
短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产 生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏， 故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过 流继电器等。
欠压是指电动机工作时，电路电压减少甚至使电动 机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转， 在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起 动)，易造成人身或设备故障。通常采用继电器、接触器 控制进行保护。常用的失压和欠压保护有：对接触器实 行自锁；用欠电压继电器组成失压、欠压保护。
按下停止按钮按下停止按钮sb1sb1主触头km断开22控制原理控制原理iiii零压欠压保护零压欠压保护控制电路控制电路一直接起动一直接起动sbkmsbsb22frfrkmfrfrkmkmfufuqsqs热继电器热继电器过载保护过载保护熔断器熔断器短路保护短路保护接触器接触器热继电器热继电器动断触点动断触点电动机的保护电动机的保护电动机的保护电动机的保护短路保护短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力使电动机和电器设备产生机械性损坏生强大的电动力使电动机和电器设备产生机械性损坏故要求迅速可靠切断电源
（2） 控制原理I
起动 QS FU
主 电
路 KM FR
转动
..
电器可编程控制原理戏台答案第三
第一章常用低压电器1-1 闸刀开关在安装时，为什么不得倒装？如果将电源线接在闸刀下端，有什么问题？解：如果闸刀开关倒装，在闸刀开关拉闸断电时，其动触头有可能因重力下落使闸刀开关合闸造成危险。
如果将电源线接在闸刀下端，在闸刀开关拉闸断电时，其动触头上带电，不安全。
1-2 哪些低压电器可以保护线路的短路？解：保护线路的短路的低压电器主要有熔断器和断路器。
1-3 常用的低压熔断器有哪些类型？解：常用的低压熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、无密封管式熔断器和有密封管式熔断器。
1-4 断路器有哪些保护功能？解：断路器的过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护，热脱扣器用于线路的过负荷保护，失压(欠电压)脱扣器用于失压保护。
1-8 空气阻尼式时间继电器的通电延时型电磁机构和断电延时型电磁机构相同吗？通电延时型时间继电器可以改为断电延时型时间继电器吗？解：JS7型空气阻尼式时间继电器的通电延时型电磁机构和断电延时型电磁机构相同，只要将电磁机构旋转180度安装就可将通电延时型时间继电器改为断电延时型时间继电器。
反之亦然。
1-9热继电器在电路中起什么作用？其工作原理是什么？热继电器接点动作后，能否自动复位？解：热继电器在电路中起过载保护作用，常用于保护电动机。
热继电器主要由双金属片和热元件组成，热元件串接于电路中，当电动机正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片变形，热继电器不会动作。
当电动机发生过电流且超过整定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲，经过一定时间后，使触点动作，通过控制电路切断电动机的工作电源。
热继电器接点动作后，热元件也因失电而逐渐降温，经过一段时间的冷却，双金属片恢复到原来状态。
如将复位螺丝旋出，触点不能自动复位，为手动复位置方式。
如将复位螺丝旋入，触点能自动复位，为自动复位置方式。
1-10按钮和行程开关有什么不同？各起什么作用？解：按钮和行程开关都是主令电器，结构基本相同，不同的是按钮用手来操作的，行程开关是由机械来操作的。
电气控制基本知识及电路
电气控制基本知识及电路
第一章：电气控制基本知识
常用低压电器
基本电气控制线路
1
2
1.1常用低压电器
1．1．1 低压电器的分类
按工作电压等级分类
（1）低压电器 工作电压交流1200V或直流1500V以下的电器，主要用于低压供配电控制系统中。例如继电器、接触器、刀开关、熔断器、起动器等。
1 三相电机直接启动控制线路
自锁
(1) 控制线路
(2) 工作原理
1.2基本电气控制线路
2 点动控制
SA---手动开关，需要点动时将SA断开。
1.2基本电气控制线路
SB2----连续控制按钮； SB3---点动控制按钮。
SB2----点动控制按钮； SB3---连续控制按钮。
具有点动和连续控制的线路
1.1常用低压电器
(h）瞬时常开触点；(i）瞬时常闭触点
(f）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；
1.1常用低压电器
3热继电器
(a）常闭触点 (b）热元件
利用电流的热效应原理实现电动机过载保护的电器 。
1.1常用低压电器
4 速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器，主要用作笼型异步电动机的反接制动控制。
1.1常用低压电器
D :万能转换开关
(a) 图形表示法； ( b) 通断表表示法
1.1常用低压电器
1.1.5 接触器
1---主触点；2---衔铁； 3---电磁线圈；4---铁心
接触器是用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制电器 。
~
M 3~
接触器的控制原理
1.1常用低压电器
SB
常开按钮
SB
复合按钮
第一章：电气控制基本知识
常用低压电器
基本电气控制线路
1
2
1.1常用低压电器
1．1．1 低压电器的分类
按工作电压等级分类
（1）低压电器 工作电压交流1200V或直流1500V以下的电器，主要用于低压供配电控制系统中。例如继电器、接触器、刀开关、熔断器、起动器等。
1 三相电机直接启动控制线路
自锁
(1) 控制线路
(2) 工作原理
1.2基本电气控制线路
2 点动控制
SA---手动开关，需要点动时将SA断开。
1.2基本电气控制线路
SB2----连续控制按钮； SB3---点动控制按钮。
SB2----点动控制按钮； SB3---连续控制按钮。
具有点动和连续控制的线路
1.1常用低压电器
(h）瞬时常开触点；(i）瞬时常闭触点
(f）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；
1.1常用低压电器
3热继电器
(a）常闭触点 (b）热元件
利用电流的热效应原理实现电动机过载保护的电器 。
1.1常用低压电器
4 速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器，主要用作笼型异步电动机的反接制动控制。
1.1常用低压电器
D :万能转换开关
(a) 图形表示法； ( b) 通断表表示法
1.1常用低压电器
1.1.5 接触器
1---主触点；2---衔铁； 3---电磁线圈；4---铁心
接触器是用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制电器 。
~
M 3~
接触器的控制原理
1.1常用低压电器
SB
常开按钮
SB
复合按钮
第2章 电气控制基本环节和典型线路分析PPT课件
7/29/2020
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电 气 控 制 与 PLC
第2章
例：电气安装接线图
图2-2 为三相异步电动机启动、停止控制线路安装接线图
7/29/2020
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电 气 控 制 与 PLC
第2章
2．2 三相异步电动机的启动控制
2．2．1 直接启动
图2-7 按电流原则控制的绕线转子电动机串电阻启动线路
2.1 电气控制系统图
常用的电气控制系统图有电气原理图、电气布置图与电气 安装接线图。
2.1.1 常用电气图形符号和文字符号
我国电气设备有关标准：GB/T4728—1996~2000《电气简图 用图形符号》、GB/T6988.1~4—2002《电气技术文件的编制》、 GB/T6988.6—1993“控制系统功能图表的绘制”、GB/T7159— 1987《电气技术中的文字符号制定通则》、GB/T6988—1997“电 气制图”要求。
电 气 控 制 与 PLC
第2章
第2章 电气控制基本环节和典型 线路分析
2.1 电气控制系统图 2.2 三相异步电动机的起动控制 2.3 三相异步电动机的正反转控制
2.4 三相异步电动机的制动控制 2.5 三相异步电动机的调速控制
2.6 其它基本环节 2.7 C650型卧式车床电气控制电路 2.8 Z3040型摇臂钻床电气控制电路
又称全压起动：10KW以下容量。 1．刀开关直接启动 2．三相异步电动机单向运转控制 见图2-1。具有自锁和过载保护功能 的单向运转控制线路。 短路保护：由熔断器FU实现。
过载保护：由热继电器FR实现。
欠电压、失电压保护：通过接触器 KM的自锁环节实现。
建筑电气控制技术(第三版)_第2章
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第3 版）
第2章电气控制的基本环节与规律
SB1 KM2
KM1 KM1=1 KT t KTt=1
M 串电阻R起动
KM2=1
KM2 0
M 全压运行 KM1 KM1=0
切除R
KT KTt=0
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第3 版）
（三）、长动与点动联锁
长动与点动联锁是既能正 常起保停控制，又能进行点动 控制。
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第3 版）
第2章电气控制的基本环节与规律
方法一：用复合按钮。
L1 L2 L3 QS
控制 SB2 ：点动 关系 SB1 ：连续运行
FU
SB3
KM SB1
第2章电气控制的基本环节与规律
第四节 三相异步电动机控制电路
1.起动性能 起动时定子起动电流与额定电流之比值大约5~7。 起动电流大对线路有影响，将造成较大的电压降落， 影响其他负载正常工作。
2.起动方法 直接起动----小(轻)负载 降压起动
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第3 版）
第2章电气控制的基本环节与规律
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第3 版）
第2章电气控制的基本环节与规律
第三节 电气控制的基本控制规律
一、联锁控制规律 （一）、互斥联锁
电动机正反转 图2-3
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普通高等教育智能建筑规划教材 建筑电气控制技术 （第3 版）
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。
电气控制电路基本环节
第二章电气控制电路基本环节主要内容：电气控制系统图的基本知识，三相异步电动机的起动、联锁、制动控制和保护环节。
重点：电气原理图的读图和分析方法，电动机的点动控制、连续运转控制、正反转控制、自动循环控制、顺序控制等基本控制电路和控制规律。
在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。
电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器控制方式。
电气控制线路是把各种有触头的接触器、继电器、按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。
它的作用是：实现对电力拖动系统的起动、调速、反转和制动等运行性能的控制，实现对拖动系统的保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。
优点：电路图直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强，广泛应用于各类生产设备及控制、远距离控制和生产过程自动控制。
缺点：由于采用固定的接线方式，其通用性、灵活性较差，不能实现系列化生产；由于采用有触头的开关电器，触头易发生故障，维修量较大等。
第一节电气控制系统图为了清晰地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、使用和维护，将电气控制系统中各电气元件及其连接线路用一定的图形符号和文字符号表达出来，这就是电气控制系统图。
常用的电气控制系统图有电气原理图、安装接线图和电器元件布置图三种。
一、电气原理图电气原理图是根据工作原理而绘制的，不反映元器件的实际位置、大小，只反映元器件之间的连接关系，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。
（一）绘制电气原理图的原则1．电气原理图的组成电气原理图可分为主电路和辅助电路。
主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路。
辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。
绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。
第2章 电气图及电气控制基本控制电路
起动结束后 换成三角形联结法 投入全电压
原始状态
电源
KM△
KM△
KM△ 电源 电源
起动时定子绕组 一部分接成星形， 一部分接成三角形 起动结束后 换成三角形联结法 投入全电压
原始状态
二. 正﹑反转控制电路
• 正﹑反转控制电路
• 正﹑反转自动循环电路
1.鼠笼式电机的正反转控制(1)
~
SB1
SBF KMF
一.电气图形符号与文字符号
电气工程图中的文字符号，可分为基本文字符号和辅助 文字符号。基本文字符号有单字母符号和双字母符号。
单字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类，双字
母符号由一个表示大类的单字母与另一表示器件特性的字母 组成。 例如：Ｋ为继电器类元件这一大类，KT为时间继电器， KM表示继电器类元件中的接触器。
对刀调整和电动葫芦
异步机的直接起动----连续运行控制（长动)
热继电器触 头
停车 按钮
起动 按钮
主电路
热继电器 的热元件
自锁
控制电路
异步机的直接起动----连续运行控制
自锁(自保): 依靠接触器自身辅助常开触头 而使线圈保持通电的控制方式 自锁触头: 起自锁作用的辅助常开触头 工作原理:
按下按钮（SB1），线圈（KM）通电，
第二章 电气图及电气控制 基本控制电路
• • • • • • 电气图的基本知识 电气图纸规范 三相异步电动机基本控制电路 双速电动机高低速控制电路 液压系统的电气控制 控制电路的其他基本环节
第一节 电器图的基本知识
电气图：用电气图形符号绘制的图（“简图”或“略 图”）。 电气控制系统图：
电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接的工程图。 表示电气控制系统图的方法： 电气原理图（电路图） 电气接线图 电器元件布置图
原始状态
电源
KM△
KM△
KM△ 电源 电源
起动时定子绕组 一部分接成星形， 一部分接成三角形 起动结束后 换成三角形联结法 投入全电压
原始状态
二. 正﹑反转控制电路
• 正﹑反转控制电路
• 正﹑反转自动循环电路
1.鼠笼式电机的正反转控制(1)
~
SB1
SBF KMF
一.电气图形符号与文字符号
电气工程图中的文字符号，可分为基本文字符号和辅助 文字符号。基本文字符号有单字母符号和双字母符号。
单字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类，双字
母符号由一个表示大类的单字母与另一表示器件特性的字母 组成。 例如：Ｋ为继电器类元件这一大类，KT为时间继电器， KM表示继电器类元件中的接触器。
对刀调整和电动葫芦
异步机的直接起动----连续运行控制（长动)
热继电器触 头
停车 按钮
起动 按钮
主电路
热继电器 的热元件
自锁
控制电路
异步机的直接起动----连续运行控制
自锁(自保): 依靠接触器自身辅助常开触头 而使线圈保持通电的控制方式 自锁触头: 起自锁作用的辅助常开触头 工作原理:
按下按钮（SB1），线圈（KM）通电，
第二章 电气图及电气控制 基本控制电路
• • • • • • 电气图的基本知识 电气图纸规范 三相异步电动机基本控制电路 双速电动机高低速控制电路 液压系统的电气控制 控制电路的其他基本环节
第一节 电器图的基本知识
电气图：用电气图形符号绘制的图（“简图”或“略 图”）。 电气控制系统图：
电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接的工程图。 表示电气控制系统图的方法： 电气原理图（电路图） 电气接线图 电器元件布置图
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。
电气控制与PLC教材课件全书电子教案完整版课件 (2)全文编辑修改
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
4 电动机的 失压保护
6 7
1．1主-主触触头2头．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过电4．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
低压断路器的图形和文字符号
低压断路器的主要参数
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
线路短路 或严重过 载保护
4
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
远距离跳 闸，对电 路不起保 护作用
空气阻尼时间继电器
时间继电器的图形和文字符号
(a)通电延时线圈；(b)断电延时线圈；(c)瞬动触点；(d)通电延时闭合常开触点； (e)通电延时断开常闭触点；(f)断电延时断开常开触点；(g)断电延时闭合常闭触点
1.3.5 热继电器
用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护 热继电器的结构和工作原理
自恢复熔断器
瓷插式熔断器 有填料式熔断器
有填料封闭管式熔断器
螺旋式熔断器 无填料密封式熔断器
熔断器的选择
型号
选 熔断器的额定电压 择 熔断器额定电流
熔体的额定电流
1）熔断器额定电压大于等于线路的工作电压 2）熔断器额定电流必须大于等于所装熔体的额定电流 ➢ 用于保护照明或电热设备的熔断器，因负载电流比 较稳定，熔体的额定电流一般应等于或稍大于负载的 额定电流。即 Ire ≥ Ie ➢用于保护单台长期工作的电动机的熔断器，考虑电 动机启动时不应熔断，即
2 1
3
5
4 电动机的 失压保护
6 7
1．1主-主触触头2头．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过电4．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
低压断路器的图形和文字符号
低压断路器的主要参数
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
线路短路 或严重过 载保护
4
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
远距离跳 闸，对电 路不起保 护作用
空气阻尼时间继电器
时间继电器的图形和文字符号
(a)通电延时线圈；(b)断电延时线圈；(c)瞬动触点；(d)通电延时闭合常开触点； (e)通电延时断开常闭触点；(f)断电延时断开常开触点；(g)断电延时闭合常闭触点
1.3.5 热继电器
用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护 热继电器的结构和工作原理
自恢复熔断器
瓷插式熔断器 有填料式熔断器
有填料封闭管式熔断器
螺旋式熔断器 无填料密封式熔断器
熔断器的选择
型号
选 熔断器的额定电压 择 熔断器额定电流
熔体的额定电流
1）熔断器额定电压大于等于线路的工作电压 2）熔断器额定电流必须大于等于所装熔体的额定电流 ➢ 用于保护照明或电热设备的熔断器，因负载电流比 较稳定，熔体的额定电流一般应等于或稍大于负载的 额定电流。即 Ire ≥ Ie ➢用于保护单台长期工作的电动机的熔断器，考虑电 动机启动时不应熔断，即
电气控制的基本线路
电气控制的基本线路1. 介绍电气控制是现代工业中常见的控制方式之一。
它通过电气线路来控制电气设备的开关、速度、方向等参数，实现对设备的精确控制。
本文将介绍电气控制中常见的基本线路和其工作原理。
2. 基本元件电气控制线路中常用的基本元件有开关、继电器、接触器、按钮等。
下面将对这些基本元件进行简要介绍。
2.1 开关开关是电气控制线路中最基本的元件之一。
它能够打开或关闭电路，控制电流的通断。
开关通常由导电材料制成，分为单极、双极和多极开关。
2.2 继电器继电器是一种电控制电器，它通过小电流控制大电流的通断。
继电器通常由线圈和触点组成。
当线圈通电时，会产生磁场，吸引触点闭合或断开，从而控制电路的通断。
2.3 接触器接触器类似于继电器，也是一种电控制电器。
接触器通常用于控制较大功率的电气设备，如电动机。
它与继电器不同的是，接触器通常具有较高的额定电流和耐受能力。
2.4 按钮按钮用于控制电气设备的启动、停止或切换操作。
按钮通常有开关按钮和复位按钮两种类型。
开关按钮用于设备的启动和停止，而复位按钮用于恢复到初始状态。
电气控制中常用的基本线路有串联线路、并联线路、混合线路和反馈线路。
下面将详细介绍这些基本线路及其工作原理。
3.1 串联线路串联线路是最简单的电气控制线路之一，它将多个控制元件按照顺序连接在一起，电流依次流过每个控制元件。
当串联线路中的任意一个控制元件打开或关闭时，都会影响整个线路的通断情况。
3.2 并联线路并联线路是多个控制元件同时与电源相连，它们之间的连接点则与控制元件的输出端相连。
并联线路中的每个控制元件都可以独立地控制电路的通断情况。
混合线路是串联线路和并联线路的组合。
在混合线路中，串联线路和并联线路交替出现。
通过合理的设计，可以实现复杂的电气控制功能。
3.4 反馈线路反馈线路是一种特殊的电气控制线路，它通过将一部分输出信号反馈到输入端，实现对电气设备的精确控制。
反馈线路常用于需要精确测量和控制的系统中。
第2章电气控制线路
2.1.2 电气原理图
2. 图上元器件位置表示法
•
在绘制和阅读、使用电路时，往往需要确定元器件、连线等的图 形符号在图上的位置。例如：
当继电器、接触器在图上采用分开表示法（线圈与触头分开）绘 制时，需要采用图或表格表明各部分在图上的位置；
较长的连接线采用中断画法，或者连接线的另一端需要画到另一 张图上去时，除了要在中断处标记中断标记外，还需标注另一端在 图上的位置； 在供使用、维修的技术文件（如说明书）中，有时需要对某一元 件或器件作注释和说明，为了找到图中相应的元器件的图形符号， 也需要注明这些符号在图上的位置； 在更改电路设计时，也需要表明被更改部分在图上的位置。
2.1.4 电气安装接线图•绘制来自则 1、按电器元件的实际位置和实
际接线绘制 2、根据电器元件布置最合理、连 接导线最经济等原则来安排。
2.1.4 电气安装接线图
• 绘制安装接线图应遵循以下原则：
1、 各电器元件按规定的图形、文字符号绘制，同一电 器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置，应与 实际安装位置一致。 2、不在同一控制柜或配电屏上的电器元件的电气连接 必须通过端子板进行。各电器元件的文字符号及端子板 的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。 3、走向相同的多根导线可用单线表示。
⑶ 既能点动又能连动控制：
SB2为长动，SB3点动
SA闭合为长动，SA 断开为点动
QS
SB2为长动，SB3点动
长动与点动控制
2.2
电气控制的基本环节及规律
图2.8 短路保护
图2.9 欠压、过流保护
2.2
电气控制的基本环节及规律
2.2.6 多地联锁控制 有些电气设备，如大型机床、起重运输机等，为了操作 方便，常要求能在多个地点对同一台电动机实现控制(如要求 即可在现场控制运转状态，又可在控制室或其他远程场合控 制运转状态)。这种控制方法叫做多地控制。 图2.14所示为3地联锁控制线路。把一个启动按钮和一个 停止按钮组成一组，并把3组启动、停止按钮分别放置3地， 即能实现3地点控制。图2.14中SB11、SB12，SB21、SB22 ，SB31、SB32构成3组，分别放在控制室，操作间及现场。 (a)图实现3地点动控制，(b)图实现3地连续运转控制。
电气控制系统的基本控制线路
27
能耗制动的效果与通入直流电流的大小和三 相绕组接法有关（可以有几种接法），但直流 电流不能大于交流的起动电流，电动机停止时 要立即断开直流电源。
2）实现方法 （1）KM1为电动机M单向旋转接触器 （2）KM2为能耗制动接触器 （3）时间继电器KT通电开始计时，当达到 时间继电器的整定值时（电动机M已停转） ， 使KM2断电，直流电源被切除，制动结束。
32
33
2.4.4 工作原理 1）当开关S处在低速L位置时，接触器KM3
线圈通电，KM3的主触点闭合，将定于绕组的 接线端U1、V1、W1接到三相电源上，而此时由 于KM1、KM2动合触点不闭合，所以电动机定 于绕组按三角形接线，电动机低速运行。在变 极时，将电动机的两个出线端U2、W2对调。
34
速度继电器KV复位，KM2线圈断电释放，制动
过程结束。
26
2.3.2 能耗制动系统 1）控制要求： 当需要电动机快速停止时，若在断开交流电
源后，立即在定子绕组接入一直流电源，直流电 流就会在电动机定子绕组中产生一个静止的磁场， 而转子由于惯性作用在继续旋转，并切割这个磁 场，在转子绕组中产生感应电动势和电流，利用 转子感应电流与静止磁场的相互作用产生制动转 矩，达到迅速而准确地制动地目的。
8
2.1.3 行程限位控制 有些位移性生产机械或部件（如起重机小车、 电梯、铣床的工作台等）需要有终端限位控制 或自动往返控制。 1）控制要求：有一工作台可实现前后移动， 当移动到终端时，自行停车。 2）实现方法：
（1）用接触器KM1控制电动机正转，使工 作台向前移动；用接触器KM2控制电动机反 转，使工作台向后移动。
9
（2）行程开关SQ1作为工作台向前移动的终 端限位开关；行程开关SQ2作为工作台向后 移动的终端限位开关。
能耗制动的效果与通入直流电流的大小和三 相绕组接法有关（可以有几种接法），但直流 电流不能大于交流的起动电流，电动机停止时 要立即断开直流电源。
2）实现方法 （1）KM1为电动机M单向旋转接触器 （2）KM2为能耗制动接触器 （3）时间继电器KT通电开始计时，当达到 时间继电器的整定值时（电动机M已停转） ， 使KM2断电，直流电源被切除，制动结束。
32
33
2.4.4 工作原理 1）当开关S处在低速L位置时，接触器KM3
线圈通电，KM3的主触点闭合，将定于绕组的 接线端U1、V1、W1接到三相电源上，而此时由 于KM1、KM2动合触点不闭合，所以电动机定 于绕组按三角形接线，电动机低速运行。在变 极时，将电动机的两个出线端U2、W2对调。
34
速度继电器KV复位，KM2线圈断电释放，制动
过程结束。
26
2.3.2 能耗制动系统 1）控制要求： 当需要电动机快速停止时，若在断开交流电
源后，立即在定子绕组接入一直流电源，直流电 流就会在电动机定子绕组中产生一个静止的磁场， 而转子由于惯性作用在继续旋转，并切割这个磁 场，在转子绕组中产生感应电动势和电流，利用 转子感应电流与静止磁场的相互作用产生制动转 矩，达到迅速而准确地制动地目的。
8
2.1.3 行程限位控制 有些位移性生产机械或部件（如起重机小车、 电梯、铣床的工作台等）需要有终端限位控制 或自动往返控制。 1）控制要求：有一工作台可实现前后移动， 当移动到终端时，自行停车。 2）实现方法：
（1）用接触器KM1控制电动机正转，使工 作台向前移动；用接触器KM2控制电动机反 转，使工作台向后移动。
9
（2）行程开关SQ1作为工作台向前移动的终 端限位开关；行程开关SQ2作为工作台向后 移动的终端限位开关。
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异步机的直接起动 + 过载保护
A BC
QS
FU
SB1 SB2
KM
发热
KM
KH
元件
热继电 器触点
KM
KH
电流成回路，
M
只要接两相就可以了。
3~
点动+连续运行(1)
方法一：用复合按钮。 控制
A BC
关系
SB3：点动 SB2：连续运行
QS
FU
SB1
KM SB2
KH
KM
KM
SB3
控制电路
KH M 3~
主电路
2020/9/29
44
2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
3. 能耗制动控制线路
y 单向运行能耗制动控制线路 x 以时间控制原则进行控制； x 以速度原则进行控制。
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45
2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
3. 能耗制动控制线路
y 能耗制动和反接制动的比较
x 能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流 小得多，但能耗制动的制动效果不及反接制动明显，同时还需要一 个直流电源，控制线路相对比较复杂。
电机停车
（反向运行同样分析）
STB 逆程
STA 限位开关
正程
SB1 SB2
KMF SB3 KMR
STA STB
KMF
KMR
KH
KMR
KMF 限位开关
控制回路
行程控制(2) --自动往复运动
电机
逆程
正程
工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
自动往复运动控制电路
SB1
KMR SBF
第2章 基本电气控制线路
继电接触式控制系统：实现对电力拖动系统的启动、 调速、反转、制动等运行状态的控制。
2.1 电气控制线路的绘制原则及标准
电气控制线路图：电气原理图、电器布置图、电 气安装接线图。
2.1.1 常用电气图形符号、文字标记
第2章 基本电气控制线路
2.1.2 电气原理图的基本绘制原则
1、直接启动控制线路(点动、连续运行) 2、多地点控制线路 3、电机的正反转控制 4、行程控制线路 5、定时控制线路（电机的Y/Δ启动） 6、顺序控制线路 7、保护线路
2.2.1 异步机的直接起动（1）
A BC
QS
C'
FU SB
KM
B'
点动控制
控
制
KM
电
路
主 电 路
M 3~
动作过程
按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 触点（KM）闭合 电机转动；
f1 —电源频率（HZ)； p—定子绕组磁极对数
z 三相异步电动机的调速方法有：
➢改变电动机定子绕组的磁极对数 ； p
➢改变电源频率 ； f1
s ➢改变转差率 。
返回
2.5 三相笼型异步电动机速度控制
y 电气调速方法 x 三相笼型异步电动机转速公式：
nn0(1s)60f1(p1s)
x 调速方法
• 改变p：变极调速－有级调速，简单，适用于要求不高的一般场合。 • 改变s：滑差电机－已淘汰。 • 改变f：变频调速－调速性能最好，使用广泛的调速方法。
1.概述
y 为什么要进行降压启动控制？ y 降压启动的过程 y 降压启动方法
x 定子电路串电阻（或电抗） x 星形—三角形 x 自耦变压器 x 延边三角形 x 使用变频器
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34
2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路
2.星形—三角形降压启动控制线路
y 降压启动原理
x 启动时将电动机定子绕组接成星形，加在电动机每相绕组上的电 压为额定值的13 / ，Y形连接时，加在电动机定子绕组上的电流 是Δ连接时的1/3，从而减小了启动电流对电网的影响。当转速接 近额定转速时，定子绕组改接成三角形，使电动机在额定电压下 正常运转。
大于起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。
过载保护：用热继电器或电流继电器
A BC QS FU
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。
KM
SB1 SB2
KH
热继电器
KM
M
的热元件
3~
KM
KH
热继电 器触点
2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路
KH
SB1
KMR
KMF
SBF
ABC QS FU
KMF
KMR
KH
M 3~
KMF SBR
KMF
KMR
KMR
互锁
互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。
电机的正反转控制(3)--双重互锁
机械互锁
SB1
SBF
KMR SBR
KH KMF
ABC QS
1、主电路、控制电路分开； 2、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而的顺 序； 3、同一个电器的所有线圈、触点不论在什么位置都用相 同的名字； 4、原理图上所有电器，必须按国家标准符号绘制，且均 按未通电状态表示； 5、继电器、接触器的线圈可以并联，不能串联；
2.2 交流电动机的基本控制线路
y 特点和适用场合
x 优点：启动电流特性好，结构简单，价格低； x 缺点：由于启动转矩也降低到了原来的1/3，所以转矩特性差。 x 适合于轻载或空载启动的场合。
2020/9/29
Copyright by Wang Yonghua ()
37
2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路
3. 自耦变压器降压启动控制线路
y 降压启动原理 y 工作过程
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38
2.3 三相笼型异步电动机降压启动控制线路
3. 自耦变压器降压启动控制线路
y 特点及适用场合
x 优点：启动时对电网的电流冲击小，功率损耗小。 x 缺点：自耦变压器相对结构复杂，价格较高。 x 这种线路主要用于较大容量的电动机，以减小启动电流对电网的
SB1乙
乙地
A BC QS FU
2.2.2 电机的正反转控制(1)
SB1 SBF
KH KMF
KMF
KMF SBR
KMR
KMR
KMR
操作过程： SBF
正转
KH
SB1
停车 SBR
反转
M
该电路必须先停车才能由正转到反转或由
3~
反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，
否则会造成短路！
电机的正反转控制(2) -- 加互锁
x 能耗制动一般适用于电动机容量较大和启动、制动频繁的场合。反 接制动一般适合于电动机容量较小和不频繁制动的场合。
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2.5 三相异步电动机的调速控制
z 异步电动机调速常用来改善机床的调速性能和简化
机械变速装置。根据三相异步电动机的转速公式：
s—转差率；
n 60f1 (1s) p
按钮松开
线圈（KM）断电
触点（KM）打开
电机停转。
异步机的直接起动（2） 电动机连续运行
A BC QS
FU
C'
停车
起动
按钮 SB1
按钮 KM
SB2
KM
M 3~
B'
KM
自锁
自锁的作用
按下按钮（SB），线圈（KM）通电， 电机起动；同时，辅助触点（KM）闭合， 即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机 连续运转。
KMF
KMF KMR
FU
KMF
KH
M 3~
KMR
KMR
电气互锁
机械互锁（复合按钮） 双重互锁
电气互锁（互锁触点）
A BC
2.2.3 行程控制
QS FU KMF
B
A
KMR
KH
M 3~
逆程
正程
行程控制实质为电机的 正反转控制，只是在行程 的终端要加限位开关。
行程控制电路（1）
动作过程 SB2 正向运行 至右极端位置撞开STA
KH STa KMF
KMF
STb KMR
关键措施
SBR KMF
限位开关
采用复合式
KMR
开关。正向运
电机
行停车的同时，自动起
Байду номын сангаас
动反向运行；反之亦然。 STb
STa
2.2.4 顺序控制
控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停
＃2 电机 M2
＃1 电机 M1
顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，
KM1 KM2 KM2
KM1
M 3~
R KS
SB1
KM1
KM1
正常工作时，KM1通电，
KM2
电机正向运转，速度继电器
（KS）常开触点闭合；停车
时，按SB1，KM1断电，
KM2通电，开始反接制动，
当电机的速度接近零时，KS
打开，电机停止运转，反接
制动结束。
2.2.7 欠压保护和失压保护：采用电压继电器和接触器
• 限制冲击电流 • 及时切除反向电源
y 特点及适用场合
x 特点：制动迅速，效果好，冲击大。 x 适用场合：通常仅适用于10 kW以下的小容量电动机。
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2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
2. 反接制动控制线路
y 单向运行反接制动控制线路
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2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路